CN104425877B - 用于终端装置的天线模块及其制造方法和包括其的电池 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于终端装置的天线模块和一种制造该天线模块的方法以及一种包括该天线模块的电池。所述用于终端装置的天线模块包括：基板；导电线圈，位于基板上并具有位于导电线圈的外侧处的第一端和位于导电线圈的内侧处的第二端，导电线圈包括一个或更多个环路和从所述一个或更多个环路中的最内侧的环路延伸的多个导电条。

Description

用于终端装置的天线模块及其制造方法和包括其的电池

本申请要求在美国专利商标局于2013年8月23日提交的第61/869,479号美国临时申请和于2014年3月26日提交的第14/226,782号美国非临时申请的优先权和权益，这些申请的全部内容通过引用包含于此。

技术领域

本发明的实施例涉及一种用于终端装置的天线模块和一种用于制造该天线模块的方法。

背景技术

作为射频识别(RFID)技术中的一种，近场通信(NFC)是利用13.56 MHz的频带的非接触式通信技术。

便携式终端装置利用NFC技术执行包括例如终端装置之间的信息交换、支付和搜索的功能。因此，对用在短程通信方案中的NFC天线装置的需求不断增加。

如图1中所示，NFC辐射图案10可以包括环路图案11以及分别电结合到环路图案11的外端和内端的第一馈电端子12和第二馈电端子13。

辐射图案10可以堆叠或层叠在铁氧体片上，铁氧体片可以阻挡或减少终端装置的印刷电路板(未示出)与辐射图案10之间的无线电波干扰，从而防止或减少天线特性的劣化。

通常，铁氧体片形成于覆盖辐射图案10的整个表面的结构中。

同时，与现有的NFC频带不同，频率规格在低带宽通信方面具有窄的波段。因此，在考虑到铁氧体分布时，利用上面描述的NFC天线图案会难以符合期望的频率规格。

发明内容

本发明的实施例提供了对新的天线图案的设计，所述设计可以改善作为对频带宽度有影响的因素的铁氧体分布并在图案工艺中调整LCR值。

本领域技术人员可以通过下面的实施例得到本发明的实施例的其他方面和特性。

根据本发明的实施例，一种用于终端装置的天线模块包括：基板；导电线圈，位于基板上并具有位于导电线圈的外侧处的第一端和位于导电线圈的内侧处的第二端，导电线圈包括一个或更多个环路和从所述一个或更多个环路中的最内侧的环路延伸的多个导电条。

一个或更多个孔可以形成为从最靠近导电线圈的第二端的导电条开始贯穿导电条。

形成在导电条中的相邻的导电条处的所述一个或更多个孔可以偏移，使得所述一个或更多个孔互不叠置。

天线模块可以通过孔来调整以具有期望的范围内的频率规格。

导电条可以与将被去除的部分相适应。

所述多个导电条可以从所述一个或更多个环路中的最内侧的环路垂直地延伸。

所述多个导电条可以彼此平行。

天线模块还可以包括分别在导电线圈的第一端和第二端处的第一馈电端子和第二馈电端子。

导电线圈可以具有大致的四边形形状，导电线圈的第一端和第二端以及所述多个导电条可以定位在导电线圈的同一侧处。

导电条可以通过凹图案彼此分隔开。

基板可以被构造成减小终端装置与导电线圈之间的无线电波干扰。

基板可以包括铁氧体片。

一种电池可以包括定位在电池的外表面处的天线模块。

根据本发明的另一实施例，在一种制造用于终端装置的天线模块的方法中，所述方法包括下述步骤：在基板上形成导电线圈，导电线圈具有位于导电线圈的外侧处的第一端和位于导电线圈的内侧处的第二端，导电线圈包括一个或更多个环路和从所述一个或更多个环路中的最内侧的环路延伸的多个导电条。

所述方法还可以包括顺序地形成贯穿导电条中的一个或更多个导电条的一个或更多个孔。

所述方法还可以包括以从最靠近于导电线圈的第二端的导电条开始的顺序形成贯穿相邻的导电条的一个或更多个孔。

所述方法还可以包括测量天线模块的频率规格并顺序地形成贯穿导电条的所述一个或更多个孔直至天线的频率规格在期望的范围内。

所述方法还可以包括将贯穿导电条的所述相邻的导电条的所述一个或更多个孔顺序地形成为偏移，使得孔不叠置。

所述方法还可以包括以大致的四边形形状形成导电线圈，并且第一端和第二端以及所述多个导电条定位在导电线圈的同一侧处。

基板可以包括铁氧体片。

根据本发明，可以能够改善作为对频带宽度有影响的因素的铁氧体分布并且能够在图案工艺中调整LCR值。

此外，可以能够改善天线制造工艺的成品率。

附图说明

现在，将在下文中参照附图更充分地描述示例实施例；然而，示例实施例可以以不同的形式来实施，并且不应被解释为局限于这里阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开将是彻底的和完整的，并且这些实施例将向本领域技术人员充分传达示例实施例的范围。

在附图中，为清晰示出起见会夸大尺寸。将理解的是，当元件被称为“在”两个元件“之间”时，该元件可以是在这两个元件之间唯一的元件，或者也可以存在一个或更多个中间元件。同样的标号始终表示同样的元件。

图1是示出NFC天线装置的视图。

图2是示意性地示出根据本发明的实施例的用于终端装置的天线模块的视图。

图3是示出根据本发明的实施例的制造用于终端装置的天线模块的方法的流程图。

图4是示出根据本发明的实施例的多个引导图案的放大图。

图5是示出根据本发明的实施例的用于终端装置的天线模块的正视图。

图6是示意性地示出根据本发明的实施例的至少一个孔形成在多个引导图案中的一个或更多个引导图案中的状态的视图。

图7是示出根据本发明的另一实施例的其中至少一个孔形成在多个引导图案中的一个或更多个引导图案中的状态的视图。

具体实施方式

在下面的具体实施方式中，已经通过图示的方式简单地示出并描述了本发明的示例性实施例。如本领域中的技术人员将意识到的是，在不脱离本发明的精神或范围的所有情况下，描述的实施例可以以各种不同的方式来修改。因此，附图和描述本质上将被认为是示意性的，而不是限制性的。此外，当元件被称为“在”另一元件“上”时，该元件可以直接在所述另一元件上，或者可以间接地位于所述另一元件上并且一个或更多个中间元件设置在它们之间。另外，当元件被称为“连接到”或“结合到”另一元件时，该元件可以直接连接或结合到所述另一元件，或者可以间接地连接或结合到所述另一元件并且一个或更多个中间元件设置在它们之间。在下文中，同样的附图标号表示同样的元件。

图2是示意性地示出根据本发明的实施例的用于终端装置的天线模块100的视图。

图3是示出根据本发明的实施例的制造用于终端装置的天线模块的方法的流程图。

如图2和图3中所示，用于终端装置的天线模块100包括铁氧体片或基板102以及辐射图案110。制造用于终端装置的天线模块的方法包括堆叠的步骤(S310)和形成至少一个孔的步骤(S320)。

更具体地讲，在步骤S310中，在铁氧体片102上堆叠或层叠包括环路图案或线圈图案的辐射图案110。

在这种情况下，铁氧体片102可以执行阻挡或减少终端装置的印刷电路板与辐射图案110之间的无线电波干扰并对信号进行放大以延伸可以从天线接收到该信号的半径距离的功能。

在本发明中，为了示出的方便，假设执行所述功能的片是铁氧体片。然而，本发明不限于此。

在本发明中，另外假设天线模块100是用于近场通信(NFC)的天线模块。然而，本发明不限于此。即，天线模块100可以应用于其他天线，以改善铁氧体分布并且在天线图案工艺中调整LCR值。

根据该实施例，堆叠或层叠在铁氧体片102上的辐射图案110包括环路图案112或线圈图案112、形成在环路图案112的外端处的第一馈电端子114以及形成在环路图案112的内端处的第二馈电端子116。即，环路图案112的导电材料以从第一端开始螺旋或卷绕一个或更多个环路直至环路图案112在第二端终止的线圈或螺旋环路形状形成，其中，第一端具有第一馈电端子114，第二端具有第二馈电端子116。

因此，环路图案112可以通过第一馈电端子114和第二馈电端子116结合到终端装置(未示出)的印刷电路板。

辐射图案110执行天线的在NFC频带中谐振的功能。即，辐射图案110形成有柔性印刷电路板(FPCB)以执行天线的在大约13.56MHZ的频带中谐振的功能。

如上所述，根据NFC辐射图案，会难以确保期望的频率规格，因此，在本实施例中，用于形成一个或更多个孔的多个引导图案118形成在环路图案112中。

在下文中，将参照图2和图4来相当详细地描述根据本实施例的多个引导图案118-1至118-n。

图4是示出根据本发明的实施例的多个引导图案的放大图。

如图4中所示，作为从环路图案112延伸的多个导电条，多个引导图案118-1至118-n形成在环路图案112中。即，引导图案118-1至118-n在环路图案112的螺线或线圈的内部从环路图案112延伸。在一个实施例中，引导图案118-1至118-n关于环路图案112的线圈垂直延伸。引导图案118-1至118-n中的每个在第一端处结合到环路图案112，并且沿着总体朝着环路图案112的螺线或线圈的中心的方向延伸适当的距离，并在与第一端相对的第二端处彼此结合，其中，所述适当的距离可以根据天线模块的设计和功能而改变。引导图案118-1至118-n中的每一个可以被布置成在第二馈电端子116附近彼此邻近。引导图案118-1至118-n中的每一个可以进一步彼此平行延伸，多个凹图案119-1至119-n中的一个可以设置在各相邻的引导图案118-1至118-n之间。多个引导图案118-1至118-n可以与环路图案112的线圈共面或者与环路图案112的线圈形成在同一层。

多个引导图案118-1至118-n起到有助于在环路图案112上形成一个或更多个孔的作用。即，引导图案118-1至118-n与将被去除的部分相适应，使得在随后描述的步骤S320中在多个引导图案118-1至118-n中的一个或更多个中形成至少一个孔，从而在环路图案112上形成一个或更多个孔。

多个引导图案118-1至118-n形成在构成环路图案112的一个或更多个环路中的最内侧的环路中。多个引导图案118-1至118-n设置成或定位成邻近于第一馈电端子114和第二馈电端子116中的第二馈电端子116。例如，引导图案118-1至118-n可以与第二馈电端子116沿着同一边缘设置在环路图案112上。即，多个引导图案118可以邻近(例如，直接邻近)于形成在环路图案112的内端处的第二馈电端子116沿着环路图案112定位。例如，环路图案112可以具有四角形或四边形的环路形状，多个引导图案118和第二馈电端子116可以设置在构成四角形或四边形的环路形状的四条边中的一条边上。

根据本实施例的构成多个引导图案118的n个引导图案118-1、118-2、118-3、…、118-n按间隔(例如，预定的间隔)连续地布置成一行。用于使n个引导图案彼此区分开的n个凹图案119-1、119-2、119-3、…、119-n分别存在于n个引导图案之间。

更具体地讲，图5示出了根据本发明的实施例的用于终端装置的天线模块100的正视图。如图5中所示，n个凹图案119-1、119-2、119-3、…、119-n分别设置在n个引导图案118-1、118-2、118-3、…、118-n之间。在一个实施例中，n等于18，然而，本发明不限于此。

在这种情况下，凹图案119的高度可以比引导图案118和环路图案112的高度低。引导图案118和凹图案119可以通过形成穿过引导图案118的孔或去除引导图案118的一部分来共同地有助于调整电流在辐射图案中的流动和频率的精细调整。

因此，可以能够改善作为对频带宽度有影响的因素的铁氧体分布并且能够调整图案工艺中的LCR值。

在下文中，将参照图3、图6和图7来描述通过在引导图案118中形成至少一个孔并且通过控制电感和电容来精细调整频率的构造。

图6是示意性地示出根据本发明的实施例的在步骤S320中在多个引导图案118-1、118-2、118-3、…、118-n中的一个或更多个中形成一个或更多个孔120-1、120-2和120-3的状态的视图。

如图6中所示，在步骤S320中，在形成在环路图案112中的多个引导图案118中的一个或更多个中形成一个或更多个孔，从而在环路图案112上形成一个或更多个孔。

在这种情况下，每当在多个引导图案118中的每个中形成一个孔时，都能够测量频率规格，在多个引导图案118中形成孔直至得到期望的频率规格(例如，在期望的范围内)。

图7是根据本发明的另一实施例的在多个引导图案中的一个或更多个引导图案中形成至少一个孔的状态的视图。

当在多个引导图案中的每个中形成一个孔时，电感减小，电容增大。因此，频率的精细调整是可能的。

将详细地描述在多个引导图案118中形成孔的工艺。在铁氧体分布在天线图案工艺中不是令人满意的情况下，可以通过从n个引导图案118-1、118-2、118-3、…、118-n中的与环路图案112的内端靠近的引导图案(即，靠近于第二馈电端子116的引导图案118-1)对多个引导图案118一个接一个地打孔来调整频率规格。

在这种情况下，分别形成在多个引导图案118-1至118-n中的相邻的引导图案中的孔可以形成为彼此偏移，使得它们不会彼此叠置。即，在引导图案118-1至118-n中的一个引导图案中的孔可以形成为远离环路图案112的最后的环路第一距离，引导图案118-1至118-n中的相邻的一个引导图案中的另一孔可以形成为远离环路图案112的最后的环路第二距离，其中，第一距离和第二距离不同。

为此，在步骤S320中，孔具有如图6中所示的其中分别形成在多个引导图案中的孔未彼此叠置地形成的尺寸。例如，孔可以形成有比引导图案118-1的宽度大且比凹图案119-1的宽度小的尺寸。

如图7中所示，当从靠近于第二馈电端子116的引导图案118-1一个接一个地对引导图案118打孔时，可以按锯齿形执行打孔，使得分别形成在多个引导图案中的孔可以形成为互不叠置。

同时，辐射图案110堆叠在铁氧体片102上。因此，当孔形成在多个引导图案118中的一个或更多个中时，孔形成在铁氧体片102中的相应位置处。

即，孔可以通过打孔工艺来形成。孔可以是穿过或延伸贯穿辐射图案110的孔，并且也可以穿过或延伸贯穿铁氧体片102。

尽管为了示出的方便，已经在本发明中描述了，天线模块的堆叠结构被构造为仅有铁氧体片102和辐射图案110，但是粘附带可以形成在铁氧体片上下。辐射图案(即，FPCB)可以堆叠在粘附带上，光阻焊(PSR)油墨可以涂覆在辐射图案110上。

另外，一种电池可以包括如前面所述的天线模块，其中，天线模块可以定位在电池的外表面处。

因此，孔可以完全穿过铁氧体片、形成在铁氧体片上和铁氧体片下的粘附带、辐射图案以及PSR油墨。

如上所述，根据本发明，能够改善作为对频带宽度有影响的因素的铁氧体分布并且能够在图案工艺中调整LCR值。此外，能够改善天线制造工艺的成品率。

已经在此公开了示例实施例，虽然采用了特定的术语，但是这些术语仅以一般性和说明性的意义来使用和解释，而不是出于限制的目的。在一些情况下，如本领域普通技术人员将清楚的，自提交本申请之时起，除非另外明确指出，否则结合特定的实施例描述的特征、特性和/或元件可以单独地使用或者与结合其他实施例描述的特征、特性和/或元件组合使用。因此，本领域技术人员将理解，在不脱离如权利要求及其等同物所阐述的本发明的精神和范围的情况下，可以做出形式和细节上的各种改变。

Claims (17)

1.一种用于终端装置的天线模块，所述天线模块包括：

基板；以及

导电线圈，位于基板上并具有位于导电线圈的外侧处的第一端和位于导电线圈的内侧处的第二端，导电线圈包括：

一个或更多个环路，其中，所述一个或更多个环路中的最内侧的环路包括第一导电部分以及在朝向导电线圈的中心区域的方向上与第一导电部分间隔开的第二导电部分；以及

多个导电条，从所述最内侧的环路垂直地延伸，其中，所述多个导电条均包括直接接触第一导电部分的第一端和直接接触第二导电部分的第二端，第一端与第二端相对，其中，所述多个导电条中的一个或更多个导电条具有形成在相应导电条中的孔，

其中，所述第一导电部分将所述多个导电条中的每个的第一端彼此电连接，所述第二导电部分将所述多个导电条中的每个的第二端彼此电连接。

2.如权利要求1所述的天线模块，其中，所述孔形成为从最靠近导电线圈的第二端的导电条开始贯穿导电条。

3.如权利要求2所述的天线模块，其中，形成在相邻的导电条处的所述孔偏移，使得所述孔互不叠置。

4.如权利要求2所述的天线模块，其中，天线模块通过所述孔来调整以具有期望的范围内的频率规格。

5.如权利要求1所述的天线模块，其中，所述多个导电条彼此平行。

6.如权利要求1所述的天线模块，所述天线模块还包括在导电线圈的第一端处的第一馈电端子和在导电线圈的第二端处的第二馈电端子。

7.如权利要求1所述的天线模块，其中，导电线圈具有大致的四边形形状，其中，导电线圈的第一端和第二端以及所述多个导电条定位在导电线圈的同一侧处。

8.如权利要求1所述的天线模块，其中，导电条通过凹图案彼此分隔开。

9.如权利要求1所述的天线模块，其中，基板被构造成减小终端装置与导电线圈之间的无线电波干扰。

10.如权利要求9所述的天线模块，其中，基板包括铁氧体片。

11.一种电池，包括定位在电池的外表面处的如权利要求1所述的天线模块。

12.一种制造用于终端装置的天线模块的方法，所述方法包括下述步骤：

在基板上形成导电线圈，导电线圈具有位于导电线圈的外侧处的第一端和位于导电线圈的内侧处的第二端，导电线圈包括：

一个或更多个环路，其中，所述一个或更多个环路中的最内侧的环路包括第一导电部分以及在朝向导电线圈的中心区域的方向上与第一导电部分间隔开的第二导电部分；以及

多个导电条，从所述最内侧的环路垂直地延伸，其中，所述多个导电条均包括直接接触第一导电部分的第一端和直接接触第二导电部分的第二端，第一端与第二端相对，其中，所述第一导电部分将所述多个导电条中的每个的第一端彼此电连接，所述第二导电部分将所述多个导电条中的每个的第二端彼此电连接；以及

顺序地形成分别贯穿导电条中的一个或更多个导电条的一个或更多个孔。

13.如权利要求12所述的方法，其中，顺序地形成所述一个或更多个孔的步骤包括以从最靠近于导电线圈的第二端的导电条开始的顺序形成贯穿相邻的导电条的所述一个或更多个孔。

14.如权利要求13所述的方法，所述方法还包括测量天线模块的频率规格并顺序地形成贯穿导电条的所述一个或更多个孔直至天线的频率规格在期望的范围内。

15.如权利要求13所述的方法，所述方法还包括将贯穿导电条中的所述相邻的导电条的所述一个或更多个孔顺序地形成为偏移，使得孔不叠置。

16.如权利要求12所述的方法，所述方法还包括以大致的四边形形状形成导电线圈，并且导电线圈的第一端和第二端以及所述多个导电条定位在导电线圈的同一侧处。

17.如权利要求12所述的方法，其中，基板包括铁氧体片。