CN210723371U - 天线装置及电子设备 - Google Patents
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Abstract
提供一种天线装置及电子设备,在确保磁通量通过线圈导体的开口的通过容易度的同时提高散热性。天线装置(1)进行基于磁场耦合的通信。天线装置(1)具备基材(2)、线圈导体(3)及散热导体(4)。线圈导体(3)设置于基材(2),并卷绕成螺旋状。散热导体(4)与线圈导体(3)连接。散热导体(4)具有连接端(41)和开放端(42)。连接端(41)与线圈导体(3)连接。开放端(42)是与连接端(41)不同的端。
Description
技术领域
本实用新型通常涉及天线装置及电子设备,更详细而言,涉及具备线圈导体的天线装置及具备天线装置的电子设备。
背景技术
以往,已知有具备线圈导体的天线装置(例如参照专利文献1)。在专利文献1公开了非接触充电用的线圈。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2015/147133号
实用新型内容
实用新型要解决的课题
然而,随着天线装置变得小型,线圈导体的厚度也需要变薄。当线圈导体的厚度变薄时,无法充分地得到线圈导体的散热性。即,难以抑制线圈导体的表面温度的上升。尤其是要求降低与处于线圈导体的中心的线圈开口接近的部分的温度上升。
然而,在专利文献1所记载的以往的天线装置中,难以提高充分的散热性。另外,当以提高散热性为目的而在线圈导体的开口内设置金属板时,磁通量难以通过线圈导体的开口,得不到充分的传输特性。
本实用新型的目的在于提供一种能够在确保磁通量通过线圈导体的开口的通过容易度的同时提高散热性的天线装置及电子设备。
用于解决课题的手段
本实用新型的一方式的天线装置进行基于磁场耦合的无线传输。所述天线装置具备基材、线圈导体及散热导体。所述线圈导体设置于所述基材,并卷绕成螺旋状。所述散热导体与所述线圈导体连接。所述散热导体具有连接端和开放端。所述连接端与所述线圈导体连接。所述开放端与所述连接端不同。
本实用新型的一方式的电子设备具备天线装置、电路基板及壳体。所述天线装置进行基于磁场耦合的无线传输。所述电路基板具有用于使所述天线装置动作的***电路。所述壳体***述天线装置及所述电路基板。所述天线装置具备基材、线圈导体及散热导体。所述线圈导体设置于所述基材,并卷绕成螺旋状。所述散热导体与所述线圈导体连接。所述散热导体具有连接端和开放端。所述连接端与所述线圈导体连接。所述开放端与所述连接端不同。
实用新型效果
根据本实用新型的上述方式的天线装置及电子设备,能够在确保磁通量通过线圈导体的开口的通过容易度的同时,提高散热性。
附图说明
图1A是本实用新型的实施方式1的天线装置的主视图。图1B是上述天线装置中的图1A的X1-X1线的剖视图。
图2是上述天线装置的第二线圈导体部及散热导体的主视图。
图3是用于说明上述天线装置的动作的概要图。
图4A是本实用新型的实施方式1的电子设备的主视图。图4B是上述电子设备中的图4A的Y1-Y1线的剖视图。图4C是上述电子设备中的图 4A的Y2-Y2线的剖视图。
图5A是本实用新型的实施方式1的变形例1的天线装置的第二线圈导体部及散热导体的主视图。图5B是本实用新型的实施方式1的变形例 2的天线装置的第二线圈导体部及散热导体的主视图。图5C是本实用新型的实施方式1的变形例3的天线装置的第二线圈导体部及散热导体的主视图。
图6A是本实用新型的实施方式2的天线装置的主视图。图6B是上述天线装置中的图6A的X2-X2线的剖视图。
图7是上述天线装置的第二线圈导体部的主视图。
图8是用于说明上述天线装置的动作的概要图。
图9A是本实用新型的实施方式3的天线装置的主视图。图9B是上述天线装置中的图9A的X3-X3线的剖视图。
图10是上述天线装置的第二线圈导体部及散热导体的主视图。
图11是本实用新型的实施方式3的变形例的天线装置的第二线圈导体部及散热导体的主视图。
图12A是本实用新型的实施方式4的天线装置的主视图。图12B是上述天线装置中的图12A的X4-X4线的剖视图。
具体实施方式
以下,参照附图对实施方式1~4的天线装置及电子设备进行说明。在下述的实施方式等中说明的附图是示意性的图,图中的各构成要素的大小、厚度各自的比未必反映出实际的尺寸比。另外,由于图1B是图1A 所示的折线即X1-X1线的剖视图,因此,图1B的剖面方向在中途改变。图4B是图4A所示的折线即Y1-Y1线的剖视图,因此,图4B的剖面方向在中途改变。图4C是图4A所示的折线即Y2-Y2线的剖视图,因此,图 4C的剖面方向在中途改变。图6B是图6A所示的折线即X2-X2线的剖视图,因此,图6B的剖面方向在中途改变。图9B是图9A所示的折线即 X3-X3线的剖视图,因此,图9B的剖面方向在中途改变。图12B是图12A 所示的折线即X4-X4线的剖视图,因此,图12B的剖面方向在中途改变。
各实施方式的“天线装置”是用于“无线传输***”的天线装置。这里,“无线传输***”是与传输对象(外部设备的天线)进行基于磁场耦合的无线传输的***。“传输”包括信号的收发和电力的收发这两方含义。另外,“无线传输***”包括近距离无线通信***和无线供电***这两方含义。由于天线装置进行基于磁场耦合的无线传输,因此,天线装置的电流路径的长度、即后述的线圈导体的线路长度与在无线传输中使用的频率中的波长λ相比足够小,为λ/10以下。因此,在无线传输的使用频带中,电磁波的辐射效率低。需要说明的是,这里所说的波长λ是考虑了基于设置有线圈导体的基材的介电性及透磁性而产生的波长缩短效应的有效波长。线圈导体的两端与供电电路连接,在天线装置的电流路径、即线圈导体,流动大小几乎一样的电流。
另外,作为各实施方式的“天线装置”所使用的近距离无线通信,例如具有NFC(Near Field Communication,近场通信)。在近距离无线通信中使用的频带例如是HF带,尤其是13.56MHz及其附近的频带。
另外,作为各实施方式的“天线装置”所使用的无线供电的方式,例如具有电磁感应方式及磁场共振方式这样的磁场耦合方式。作为电磁感应方式的无线供电标准,例如具有WPC(Wireless Power Consortium,无线充电联盟)制定的标准“Qi(注册商标)”。在电磁感应方式中使用的频带例如包含在110kHz以上且205kHz以下的范围及上述范围的附近的频带中。作为磁场共振方式的无线供电标准,例如具有AirFuel(注册商标)联盟(Alliance)制定的标准“AirFuel Resonant(AirFuel共振)”。在磁场共振方式中使用的频带例如是6.78MHz频带或100kHz频带。
(实施方式1)
(1)天线装置的整体结构
首先,参照附图对实施方式1的天线装置的整体结构进行说明。
如图1A及图1B所示,实施方式1的天线装置1具备基材2、线圈导体3以及多个(图示例中为四个)散热导体4。线圈导体3设置于基材2,并卷绕成螺旋状。多个散热导体4分别与线圈导体3连接。
在这样的天线装置1中,各散热导体4具有连接端41和多个(图示例中为12个)开放端42。连接端41与线圈导体3连接。各开放端42是与连接端41不同的端。
而且,天线装置1进行基于磁场耦合的传输。
根据这样的天线装置1,能够在确保磁通量通过线圈导体3的开口的通过容易度的同时,提高散热性。
如图4A~图4C所示,天线装置1搭载于电子设备7。
(2)天线装置的各构成要素
接着,参照附图对实施方式1的天线装置1的各构成要素进行说明。
如图1A及图1B所示,天线装置1具备基材2、线圈导体3、多个(图示例中为四个)散热导体4、磁性体5以及热扩散构件6。另外,天线装置1还具备两个连接端子11(参照图2)、第一保护层(未图示)以及第二保护层(未图示)。天线装置1在从第一方向D1的俯视下例如形成为正方形。
(2.1)基材
如图1A及图1B所示,基材2由树脂等电绝缘材料形成为板状或片状,具有相互对置的第一主面21及第二主面22。作为用于基材2的电绝缘材料,例如具有聚酰亚胺、PET(PolyEthylene Terephthalate:聚对苯二甲酸乙二醇酯)或液晶聚合物(Liquid CrystalPolymer:LCP)。基材2在从第一方向D1的俯视下呈正方形。基材2的大小为足以设置线圈导体3的大小。
(2.2)线圈导体
如图1A、图1B及图2所示,线圈导体3设置于基材2,并卷绕成螺旋状。线圈导体3具有开口34。更详细而言,线圈导体3具备第一线圈导体部31、第二线圈导体部32以及多个过孔导体33。为了降低线圈导体3 的电阻成分,第一线圈导体部31与第二线圈导体部32并联地电连接,多个过孔导体33将第一线圈导体部31与第二线圈导体部32电连接。
如图1A及图1B所示,第一线圈导体部31绕沿着第一方向D1的第一轴而设置成螺旋状。第一线圈导体部31例如设置为卷绕了七次的状态。第一线圈导体部31利用铜或铝等设置于基材2的第一主面21。例如通过蚀刻或印刷,将铜膜或铝膜形成在基材2的第一主面21上,由此,将第一线圈导体部31设置于基材2的第一主面21。
第二线圈导体部32与第一线圈导体部31同样,如图1B及图2所示,绕沿着第一方向D1的第二轴而设置成螺旋状。第二线圈导体部32例如设置为卷绕了七次的状态。第二线圈导体部32利用铜或铝等设置于基材2 的第二主面22(参照图1B。在第一方向D1上,基材2的第二主面22相较于第一主面21更靠近磁性体5)。例如通过蚀刻或印刷,将铜膜或铝膜形成在基材2的第二主面22上,由此,将第二线圈导体部32设置于基材 2的第二主面22。需要说明的是,基材2的第一主面21及基材2的第二主面22相互大致平行。另外,基材2的第一主面21及基材2的第二主面 22相互面对,基材2的第一主面21的法线方向及基材2的第二主面22的法线方向与第一方向D1大致一致。
这里,设置成螺旋状的线圈导体部(第一线圈导体部31、第二线圈导体部32)也可以是在一个平面上绕卷绕轴呈涡旋状地卷绕了多次的这种形状的二维线圈导体,或者还可以是绕卷绕轴沿着卷绕轴呈螺线状地卷绕了多次的这种形状的三维线圈导体。图1A及图2示出二维线圈导体。
如图1B所示,第一线圈导体部31在第一方向D1上设置在比第二线圈导体部32远离磁性体5的位置(图1B中的上侧的位置)。另一方面,第二线圈导体部32在第一方向D1上设置在比第一线圈导体部31靠近磁性体5的位置(图1B中的下侧的位置)。即,第二线圈导体部32相较于第一线圈导体部31更接近磁性体5。
第二线圈导体部32在从第一方向D1的俯视下位于与第一线圈导体部 31重叠的位置。而且,第二线圈导体部32在从第一方向D1的俯视下沿着第一线圈导体部31形成。换言之,第二线圈导体部32不是与第一线圈导体部31交叉地形成,而是形成为第二线圈导体部32的长边方向与第一线圈导体部31的长边方向大致平行。
如上所述,通过第二线圈导体部32与第一线圈导体部31重叠,能够在增大由第一线圈导体部31及第二线圈导体部32包围的开口34的同时,抑制线圈导体3变大。
多个过孔导体33相互并联连接在第一线圈导体部31与第二线圈导体部32之间,并贯穿基材2。如图1A所示,多个过孔导体33在从第一方向D1的俯视下设置在互不相同的位置,使第一线圈导体部31与第二线圈导体部32电连接。多个过孔导体33在基材2的内部设置在互不相同的位置。
第一线圈导体部31与第二线圈导体部32通过多个过孔导体33而电连接。由此,电流能够经由过孔导体33沿第一方向D1(从第一线圈导体部31朝向第二线圈导体部32的方向、或者从第二线圈导体部32朝向第一线圈导体部31的方向)流动,因此,与仅由第一线圈导体部31或者仅由第二线圈导体部32构成线圈导体的情况相比,能够减小电阻成分。
进而,由第一线圈导体部31产生的热经由多个过孔导体33而从第一线圈导体部31向第二线圈导体部32传递。
(2.3)连接端子
如图2所示,两个连接端子11形成于基材2(参照图1A),使得电子设备7的后述的电路基板71(参照图4A)与线圈导体3电连接。两个连接端子11与线圈导体3的两端连接,形成为与线圈导体3的两端以外电绝缘。
(2.4)第一保护层及第二保护层
第一保护层(未图示)覆盖设置于基材2的第一主面21的第一线圈导体部31,保护第一线圈导体部31避免受到外力等的破坏。第一保护层由树脂等电绝缘材料形成为板状或片状。在从第一方向D1的俯视下,第一保护层的平面形状是与基材2大致相同的形状。第一保护层经由未图示的胶粘层而粘贴于基材2的第一主面21。
第二保护层(未图示)覆盖设置于基材2的第二主面22的第二线圈导体部32,保护第二线圈导体部32避免受到外力等的破坏。第二保护层与第一保护层同样由树脂等电绝缘材料形成为板状或片状。在从第一方向 D1的俯视下,第二保护层的平面形状是与基材2大致相同的形状。第二保护层经由未图示的胶粘层而粘贴于基材2的第二主面22。
(2.5)磁性体
在磁性体5中,如图1A及图1B所示,在基材2的俯视下,至少一部分与线圈导体3重叠。更详细而言,磁性体5设置为在第一方向D1上与第二线圈导体部32对置。磁性体5由铁氧体等强磁性材料形成为四边形的板状或四边形的片状。磁性体5具有第一主面51和第二主面52。磁性体5与基材2相比具有较高的透磁率。作为用于磁性体5的强磁性材料,例如具有Ni-Zn-Cu系铁氧体或六方晶系铁氧体。需要说明的是,在实施方式1中,磁性体5的第一主面51及磁性体5的第二主面52相互大致平行。另外,磁性体5的第一主面51及磁性体5的第二主面52相互面对,磁性体5的第一主面51的法线方向及磁性体5的第二主面52的法线方向与第一方向D1大致一致。
相较于第一线圈导体部31,磁性体5更接近第二线圈导体部32。磁性体5的第一主面51在第一方向D1上与第二线圈导体部32面对,磁性体5的第二主面52在第一方向D1上与热扩散构件6面对。
(2.6)散热导体
如图1A、图1B及图2所示,多个散热导体4分别与线圈导体3连接。更详细而言,各散热导体4与线圈导体3中的第二线圈导体部32直接连接。
各散热导体4具有连接端41和多个(图示例中为12个)开放端42。连接端41与线圈导体3连接。更详细而言,连接端41与线圈导体3中的第二线圈导体部32直接连接。多个开放端42是与连接端41不同的端。由此,能够在确保磁通量通过线圈导体3的开口34的通过容易度的同时,提高散热性。在本说明书中,“连接端”是指与导体连接的端,并且,“开放端”是指未与导体连接的端。
另外,各散热导体4在连接端41这一个位置处与线圈导体3连接,在各散热导体4中,未设置多个连接端41。因此,未形成由各散热导体4 的一部分和线圈导体3的一部分构成的循环状的电流路径。由此,能够在确保磁通量通过线圈导体3的开口34的通过容易度的同时,提高散热性。
各散热导体4具有第一导体部43和多个(图示例中为12条)第二导体部44。第一导体部43与连接端41连接,在线圈导体3的俯视下,从连接端41沿着与线圈导体3的卷绕方向D2交叉的方向延伸。多个第二导体部44分别与第一导体部43连接,在线圈导体3的俯视下,从第一导体部 43沿着线圈导体3的卷绕方向D2延伸。这里,线圈导体3的卷绕方向 D2与沿着线圈导体3的电流路径的方向相同。
实施方式1的各散热导体4在基材2的俯视下位于线圈导体3的开口 34内。在实施方式1中,各散热导体4在从第一方向D1的俯视下位于第二线圈导体部32的开口内。另外,各散热导体4在从第一方向D1的俯视下,不仅位于第二线圈导体部32的开口内,也位于第一线圈导体部31的开口内。
各散热导体4的连接端41在从第一方向D1的俯视下,相邻(接近) 地存在于多个过孔导体33中的至少一个与第一线圈导体部31或第二线圈导体部32连接的部分。换言之,多个过孔导体33中的至少一个存在于线圈导体3与散热导体4连接的部分。由此,不仅是由第二线圈导体部32 产生的热能够向散热导体4传递,由第一线圈导体部31产生的热也能够向散热导体4传递。即,通过将由第一线圈导体部31和第二线圈导体部 32产生的热所集中的过孔导体33与散热导体4的连接端41接近地配置,从而能够有效地将热传递到散热导体4。
(2.7)热扩散构件
图1A及图1B所示的热扩散构件6是热传导率比基材2高的构件。热扩散构件6例如是石墨等热扩散片。
在热扩散构件6中,在基材2的俯视下,至少与散热导体4重叠。更详细而言,热扩散构件6在主面61侧经由磁性体5而与多个散热导体4 重叠。
热扩散构件6在基材2的俯视下,从线圈导体3的开口34跨越线圈导体3而延伸至比线圈导体3的外周靠外侧的位置。需要说明的是,热扩散构件6也可以不延伸至比线圈导体3的外周靠外侧的位置。总之,热扩散构件6至少与散热导体4重叠即可。
(3)天线装置的热传导
接着,参照图3对天线装置1中的热的传导进行说明。图3的箭头示出热的流动的一例。
首先,由线圈导体3的第二线圈导体部32产生的热向与第二线圈导体部32同样设置于基材2的第二主面22的散热导体4传递。传递到散热导体4的热在散热导体4内朝向线圈导体3的重心传递的同时,从散热导体4向磁性体5传递。传递到磁性体5的热在磁性体5内扩散的同时,向热扩散构件6传递。传递到热扩散构件6的热在热扩散构件6内扩散。
另一方面,由线圈导体3的第一线圈导体部31产生的热经由多个过孔导体33向第二线圈导体部32传递。经由多个过孔导体33传递到第二线圈导体部32的热向散热导体4传递。传递到散热导体4的热在散热导体4内朝向线圈导体3的重心传递的同时,从散热导体4向磁性体5传递。传递到磁性体5的热在磁性体5内扩散的同时,向热扩散构件6传递。传递到热扩散构件6的热在热扩散构件6内扩散。
由此,能够使由线圈导体3产生的热通过散热导体4向外部散热。
(4)电子设备
如图4A~图4C所示,电子设备7具备天线装置1、电路基板71以及壳体72。电子设备7例如是包括智能手机的便携电话、可穿戴设备、手表型终端、耳机或助听器。电路基板71具有用于使天线装置1动作的***电路。壳体72收容天线装置1及电路基板71。壳体72是长方体状,具有长边方向D31、短边方向D32及高度方向D33。此外,电子设备7具备设置于电路基板71的电路元件73、用于驱动电子设备7的蓄电池74、以及显示规定的信息的显示设备75。天线装置1在壳体72被收容为线圈导体 3的轴向(第一方向D1)沿着高度方向D33,如上所述,具备热扩散构件 6。
在收容于壳体72的天线装置1中,热扩散构件6在基材2的俯视下,至少与散热导体4重叠,沿着壳体72的短边方向D32延伸至壳体72的缘端部。由此,由线圈导体3产生的热向散热导体4传递。然后,传递到散热导体4的热从散热导体4向热扩散构件6传递,进而向壳体72传递。热扩散构件6优选与壳体72的缘端部直接接触,但热扩散构件6与壳体 72的缘端部也可以不直接接触,也可以在热扩散构件6与壳体72的缘端部之间形成规定的间隙。
(5)效果
如以上说明的那样,在实施方式1的天线装置1中,设置有与线圈导体3连接的散热导体4。由此,能够在确保磁通量通过线圈导体3的开口 34的通过容易度的同时,提高散热性。
在实施方式1的天线装置1中,散热导体4具有在与线圈导体3的卷绕方向D2交叉的方向上延伸的第一导体部43。由此,能够向温度低的区域(靠近线圈导体3的重心的区域)传递热。
在实施方式1的天线装置1中,散热导体4具有沿着线圈导体3的卷绕方向D2延伸的第二导体部44。由此,能够增加散热区域,因此,能够在有限的空间提高散热性。
在实施方式1的天线装置1中,在基材2的俯视下,散热导体4位于线圈导体3的开口34内。由此,能够不改变天线装置1整体的面积而提高散热性。
在实施方式1的天线装置1中,设置有至少一部分与线圈导体3重叠的磁性体5。由此,能够得到所希望的电感。
另外,在实施方式1的天线装置1中,通过设置有磁性体5,能够从线圈导体3向磁性体5传递热,因此,能够提高散热性。
在实施方式1的天线装置1中,与散热导体4重叠地设置有热传导率比基材2高的热扩散构件6。由此,能够将传递到散热导体4的热向热扩散构件6传递,因此,能够进一步提高散热性。
在实施方式1的天线装置1中,热扩散构件6从线圈导体3的开口34 延伸至比线圈导体3的最外周靠外侧的位置。由此,能够进一步提高热扩散构件6中的散热性。
在实施方式1的天线装置1中,第一线圈导体部31与第二线圈导体部32通过多个过孔导体33而并联连接。由此,能够降低线圈导体3的电阻成分。
在实施方式1的天线装置1中,多个过孔导体33的至少一个存在于线圈导体3与散热导体4连接的部分。由此,能够提高从第一线圈导体部 31及第二线圈导体部32向散热导体4的热传导。
在实施方式1的电子设备7中,热扩散构件6延伸至壳体72的缘端部。由此,能够提高从热扩散构件6向壳体72的热传导,因此,能够进一步提高散热性。
(6)变形例
以下,对实施方式1的变形例进行说明。
作为实施方式1的变形例1,天线装置1也可以具备图5A所示的那种形状的多个(图示例中为两个)散热导体4A来代替多个散热导体4(参照图2)。各散热导体4A具有连接端41A和多个开放端42A。各散热导体 4A具有第一导体部43A和多个(图示例中为12条)第二导体部44A。第一导体部43A与连接端41A连接,在线圈导体3(第二线圈导体部32) 的俯视下,从连接端41A沿着与线圈导体3的卷绕方向D2(参照图1A) 交叉的方向延伸。多个第二导体部44A分别与第一导体部43A连接,在线圈导体3(第二线圈导体部32)的俯视下,从第一导体部43A沿着线圈导体3的卷绕方向D2延伸。
作为实施方式1的变形例2,天线装置1也可以具备图5B所示的那种形状的多个(图示例中为12个)散热导体4B来代替多个散热导体4。各散热导体4B具有连接端41B、开放端42B及第一导体部43B。第一导体部43B与连接端41B连接,在线圈导体3(第二线圈导体部32)的俯视下,从连接端41B沿着与线圈导体3的卷绕方向D2(参照图1A)交叉的方向延伸。
作为实施方式1的变形例3,天线装置1也可以具备图5C所示的那种形状的散热导体4C来代替多个散热导体4。散热导体4C具有连接端41C、开放端42C、以及与连接端41C连接的蜿蜒形状的导体部45。
作为实施方式1的另一变形例,天线装置1也可以不具备磁性体5。即,磁性体5不是必须的结构。
线圈导体3的形状不局限于圆形。线圈导体3在从第一方向D1的俯视下,也可以形成为椭圆形,还可以形成为长方形状或正方形那样的四边形。或者,线圈导体3也可以形成为四边形以外的多边形。
另外,线圈导体3不局限于第一线圈导体部31和第二线圈导体部32 的双层构造,也可以是三层以上的构造。总之,线圈导体3也可以包括三个以上的线圈导体部。
此外,第一线圈导体部31的循环数(卷绕数)不局限于七次。第一线圈导体部31也可以设置为卷绕了六次以下的状态,还可以设置为卷绕了八次以上的状态。
同样,第二线圈导体部32的循环数(卷绕数)也不局限于七次。第二线圈导体部32也可以设置为卷绕了六次以下的状态,还可以设置为卷绕了八次以上的状态。
另外,天线装置1例如也可以具备由磁性材料形成的基材,来代替由树脂等电绝缘材料形成的基材2。即便在基材由磁性材料形成的情况下,线圈导体3也直接形成于磁性材料的基材。另外,在基材由磁性材料形成的情况下,能够兼用基材和磁性体5。由此,能够降低天线装置1的第一方向D1的厚度。
在上述的各变形例的天线装置1中,也起到与实施方式1的天线装置 1同样的效果。
(实施方式2)
如图6A及图6B所示,实施方式2的天线装置1a在多个(图示例中为四个)散热导体4a与第一线圈导体部31连接这一点,与实施方式1的天线装置1(参照图1A及图1B)不同。需要说明的是,关于实施方式2 的天线装置1a,针对与实施方式1的天线装置1同样的构成要素,标注相同的标记并省略说明。
天线装置1a具备图6A及图6B所示的多个(图示例中为四个)散热导体4a来代替多个散热导体4。
多个散热导体4a分别设置在基材2的第一主面21上。即,各散热导体4a与线圈导体3的第一线圈导体部31相邻地设置。各散热导体4a与散热导体4同样地具有连接端41a、多个(图示例中为12个)开放端42a、第一导体部43a以及多个(图示例中为12条)第二导体部44a。需要说明的是,关于实施方式2的散热导体4a,针对与实施方式1的散热导体4(参照图1A及图1B)同样的结构及功能省略说明。如图7所示,在实施方式 2的第二线圈导体部32未直接连接散热导体4a。
接着,参照图8对实施方式2的天线装置1a中的热的传导进行说明。图8的箭头示出热的流动的一例。
首先,由线圈导体3的第一线圈导体部31产生的热向与第一线圈导体部31同样设置于基材2的第一主面21的散热导体4a传递。传递到散热导体4a的热在散热导体4a内朝向线圈导体3的重心传递的同时,向外部辐射。
另一方面,由线圈导体3的第二线圈导体部32产生的热经由多个过孔导体33向第一线圈导体部31传递。经由多个过孔导体33传递到第一线圈导体部31的热向散热导体4a传递。传递到散热导体4a的热在散热导体4a内朝向线圈导体3的重心传递的同时,从散热导体4a向外部辐射。
由此,能够使由线圈导体3产生的热通过散热导体4a向外部散热。
需要说明的是,关于实施方式2的天线装置1a的使用例,与实施方式 1的天线装置1同样地用于电子设备7(参照图4A)。
如以上说明的那样,在实施方式2的天线装置1a中,也能够在确保磁通量通过线圈导体3的开口34的通过容易度的同时,提高散热性。另外,散热导体4a与配置于磁性体5的第二主面52侧(背侧)的导体之间的间隔扩宽,由此,能够降低线圈的寄生电容,能够降低寄生电容所引起的损耗。
作为实施方式2的变形例,天线装置1a也可以具备图5A~图5C所示的散热导体4A~4C。
在上述的各变形例的天线装置1a中,也与实施方式2的天线装置1a 同样地,能够在确保磁通量通过线圈导体3的开口34的通过容易度的同时,提高散热性。另外,能够降低线圈的寄生电容,能够降低寄生电容所引起的损耗。
(实施方式3)
如图9A及图9B所示,实施方式3的天线装置1b在线圈导体3的外侧具备多个(图示例中为四个)散热导体8这一点,与实施方式1的天线装置1(参照图1A及图1B)不同。需要说明的是,关于实施方式3的天线装置1b,针对与实施方式1的天线装置1同样的构成要素,标注相同的标记并省略说明。
天线装置1b除了多个散热导体4之外,还具备图9A、图9B及图10 所示的多个(图示例中为四个)散热导体8。
多个散热导体8分别位于比线圈导体3的最外周靠外侧的位置。各散热导体8与线圈导体3中的第二线圈导体部32直接连接。
各散热导体8具有连接端81和多个(图示例中为12个)开放端82。连接端81与线圈导体3连接。多个开放端82是与连接端81不同的端。
各散热导体8具有第一导体部83和多个(图示例中为12条)第二导体部84。第一导体部83与连接端81连接,在线圈导体3的俯视下,沿着与线圈导体3的卷绕方向D2交叉的方向延伸。多个第二导体部84分别在线圈导体3的俯视下,从第一导体部83沿着线圈导体3的卷绕方向D2延伸。
需要说明的是,关于实施方式3的天线装置1b的使用例,与实施方式1的天线装置1同样地用于电子设备7(参照图4A)。
在实施方式3的天线装置1b中,散热导体8位于比线圈导体3的最外周靠外侧的位置。由此,能够使用比线圈导体3的开口34宽的面积来形成散热导体8,因此,能够进一步提高散热性。
需要说明的是,作为实施方式3的变形例,天线装置1b不局限于具备多个散热导体4和多个散热导体8这两方,如图11所示,也可以仅具备多个(图示例中为四个)散热导体8。
另外,散热导体8的数量不局限于四个,也可以是三个以下,还可以是五个以上。总之,天线装置1b至少具备一个散热导体8即可。
另外,在以Qi利用的情况等的、两个连接端子11的电位变动的大小不同的情况下,散热导体8在线圈导体3上的电流路径中优选配置为,相较于电位变动大的连接端子11,更靠近电位变动小的连接端子11。能够降低由散热导体8和其他金属产生的寄生电容对电路造成的影响。
作为实施方式3的变形例,天线装置1b也可以具备图5A~图5C所示的散热导体4A~4C来代替多个散热导体4。
在上述的各变形例的天线装置1b中,也起到与实施方式3的天线装置1b同样的效果。
(实施方式4)
如图12A及图12B所示,实施方式4的天线装置1c在一同具备线圈导体3和线圈导体9这一点,与实施方式1的天线装置1(参照图1A及图1B)不同。需要说明的是,关于实施方式4的天线装置1c,针对与实施方式1的天线装置1同样的构成要素,标注相同的标记并省略说明。
如图12A及图12B所示,实施方式4的天线装置1c具备线圈导体9。另外,天线装置1c还具备两个连接端子12。
线圈导体9设置在比线圈导体3的最外周靠外侧的位置,作为近距离无线通信用的天线而使用。更详细而言,线圈导体9设置在基材2的第一主面21上。
如图12A所示,两个连接端子12形成于基材2,使得电子设备7的电路基板71(参照图4A)与线圈导体9电连接。两个连接端子12与线圈导体9的两端连接,形成为与线圈导体9的两端以外电绝缘。
需要说明的是,实施方式4的天线装置1c的使用例与实施方式1的天线装置1同样地用于电子设备7(参照图4A)。
在以上说明的实施方式4的天线装置1c中,也能够在确保磁通量通过线圈导体3的开口34的通过容易度的同时,提高散热性。此外,通过采用在线圈导体3的开口34内配置散热导体4、在线圈导体3的外周侧不配置散热导体4的结构,能够降低散热导体4与线圈导体9导通的可能性。
需要说明的是,在天线装置1c中,作为多个线圈天线,例如也可以具有不同标准的供电方式的天线。具体而言,作为多个线圈天线,天线装置 1c也可以具备Qi用的天线和A4WP用的天线这两方。
作为实施方式4的变形例,天线装置1c也可以具备图5A~图5C所示的散热导体4A~4C来代替多个散热导体4。
在上述的各变形例的天线装置1c中,也起到与实施方式4的天线装置 1c同样的效果。
(总结)
根据以上说明的实施方式及变形例而公开了以下的方式。
第一方式的天线装置(1;1a;1b;1c)进行基于磁场耦合的无线传输。天线装置(1;1a;1b;1c)具备基材(2)、线圈导体(3)及散热导体(4; 4A~4C;4a;8)。线圈导体(3)设置于基材(2),并卷绕成螺旋状。散热导体(4;4A~4C;4a;8)与线圈导体(3)连接。散热导体(4;4A~ 4C;4a;8)具有连接端(41;41A~41C;41a;81)和开放端(42;42A~ 42C;42a;82)。连接端(41;41A~41C;41a;81)与线圈导体(3)连接。开放端(42;42A~42C;42a;82)是与连接端(41;41A~41C;41a; 81)不同的端。
根据第一方式的天线装置(1;1a;1b;1c),能够在确保磁通量通过线圈导体(3)的开口(34)的通过容易度的同时,提高散热性。
在第二方式的天线装置(1;1a;1b;1c)中,根据第一方式,散热导体(4;4A;4B;4a;8)具有第一导体部(43;43A;43B;43a;83)。第一导体部(43;43A;43B;43a;83)与连接端(41;41A;41B;41a; 81)连接,在线圈导体(3)的俯视下,从连接端(41;41A;41B;41a; 81)沿着与线圈导体(3)的卷绕方向(D2)交叉的方向延伸。
根据第二方式的天线装置(1;1a;1b;1c),能够向温度低的区域(靠近线圈导体(3)的重心的区域)传递热。
在第三方式的天线装置(1;1a;1b;1c)中,根据第二方式,散热导体(4;4A;4a;8)还具有第二导体部(44;44A;44a;84)。第二导体部(44;44A;44a;84)与第一导体部(43;43A;43a;83)连接,在线圈导体(3)的俯视下,从第一导体部(43;43A;43a;83)沿着线圈导体(3)的卷绕方向(D2)延伸。
根据第三方式的天线装置(1;1a;1b;1c),能够增加散热区域,因此,能够在有限的空间提高散热性。
在第四方式的天线装置(1;1a;1c)中,根据第一方式~第三方式中任一方式,线圈导体(3)具有开口(34)。散热导体(4;4A~4C;4a) 在基材(2)的俯视下,位于线圈导体(3)的开口(34)内。
根据第四方式的天线装置(1;1a;1c),能够不改变天线装置(1;1a; 1c)整体的面积而提高散热性。
在第五方式的天线装置(1b)中,根据第一方式~第四方式中任一方式,散热导体(8)在基材(2)的俯视下,位于比线圈导体(3)的最外周靠外侧的位置。
根据第五方式的天线装置(1b),能够使用比线圈导体(3)的开口(34) 宽的面积来形成散热导体(8),因此,能够进一步提高散热性。
第六方式的天线装置(1;1a;1b;1c)根据第一方式~第五方式中任一方式,还具备磁性体(5)。磁性体(5)的至少一部分在基材(2)的俯视下与线圈导体(3)重叠。
根据第六方式的天线装置(1;1a;1b;1c),能够得到所希望的电感。
另外,根据第六方式的天线装置(1;1a;1b;1c),能够从线圈导体 (3)向磁性体(5)传递热,因此,能够提高散热性。
第七方式的天线装置(1)根据第一方式~第六方式中任一方式,还具备热扩散构件(6)。热扩散构件(6)是热传导率比基材(2)高的构件。热扩散构件(6)在基材(2)的俯视下,至少与散热导体(4;4A~4C) 重叠。
根据第七方式的天线装置(1),能够将传递到散热导体(4;4A~4C) 的热向热扩散构件(6)传递,因此,能够进一步提高散热性。
第八方式的天线装置(1)根据第一方式,还具备磁性体(5)和热扩散构件(6)。磁性体(5)的至少一部分在基材(2)的俯视下与线圈导体 (3)重叠。热扩散构件(6)是热传导率比基材(2)高的构件。线圈导体(3)具有开口(34)。散热导体(4;4A~4C)在基材(2)的俯视下,位于线圈导体(3)的开口(34)内。热扩散构件(6)在基材(2)的俯视下,从开口(34)跨越线圈导体(3)而延伸至比线圈导体(3)的最外周靠外侧的位置。
根据第八方式的天线装置(1),能够进一步提高热扩散构件(6)中的散热性。
在第九方式的天线装置(1;1a;1b;1c)中,根据第一方式~第八方式中任一方式,基材(2)具有相互对置的第一主面(21)及第二主面(22)。线圈导体(3)包括第一线圈导体部(31)、第二线圈导体部(32)及多个过孔导体(33)。第一线圈导体部(31)设置于第一主面(21)。第二线圈导体部(32)设置于第二主面(22)。多个过孔导体(33)将第一线圈导体部(31)与第二线圈导体部(32)连接。
根据第九方式的天线装置(1;1a;1b;1c),能够降低线圈导体(3) 的电阻成分。
在第十方式的天线装置(1;1a;1b;1c)中,根据第九方式,多个过孔导体(33)的至少一个存在于线圈导体(3)与散热导体(4;4A~4C; 4a;8)连接的部分。
根据第十方式的天线装置(1;1a;1b;1c),能够提高从第一线圈导体部(31)及第二线圈导体部(32)向散热导体(4;4A~4C;4a;8)的热传导。
在第十一方式的天线装置(1;1a;1b;1c)中,根据第一方式~第十方式中任一方式,天线装置(1;1a;1b;1c)用于无线充电***。
第十二方式的电子设备(7)具备天线装置(1;1a;1b;1c)、电路基板(71)及壳体(72)。天线装置(1;1a;1b;1c)进行基于磁场耦合的无线传输。电路基板(71)具有用于使天线装置(1;1a;1b;1c)动作的***电路。壳体(72)收容天线装置(1;1a;1b;1c)及电路基板(71)。天线装置(1;1a;1b;1c)具备基材(2)、线圈导体(3)以及散热导体 (4;4A~4C;4a;8)。线圈导体(3)设置于基材(2),并卷绕成螺旋状。散热导体(4;4A~4C;4a;8)与线圈导体(3)连接。散热导体(4;4A~ 4C;4a;8)具有连接端(41;41A~41C;41a;81)和开放端(42;42A~42C;42a;82)。连接端(41;41A~41C;41a;81)与线圈导体(3)连接。开放端(42;42A~42C;42a;82)是与连接端(41;41A~41C;41a; 81)不同的端。
根据第十二方式的电子设备(7),在天线装置(1;1a;1b;1c)中,能够在确保磁通量通过线圈导体(3)的开口(34)的通过容易度的同时,提高散热性。
在第十三方式的电子设备(7)中,根据第十二方式,壳体(72)具有长边方向和短边方向。天线装置(1;1a;1b;1c)还具备热扩散构件 (6)。热扩散构件(6)是热传导率比基材(2)高的构件。热扩散构件(6) 在基材(2)的俯视下,至少与散热导体(4;4A~4C;4a;8)重叠,并延伸至壳体(72)的短边方向(D32)上的壳体(72)的缘端部。
根据第十三方式的电子设备(7),能够提高从热扩散构件(6)向壳体(72)的热传导,因此,能够进一步提高散热性。
附图标记说明:
1 天线装置;
2 基材;
21 第一主面;
22 第二主面;
3 线圈导体;
31 第一线圈导体部;
32 第二线圈导体部;
33 过孔导体;
34 开口;
4、4A、4B、4C、4a 散热导体;
41、41A、41B、41C、41a 连接端;
42、42A、42B、42C、42a 开放端;
43、43A、43B 第一导体部;
44、44A、44a 第二导体部;
5 磁性体;
6 热扩散构件;
7 电子设备;
71 电路基板;
72 壳体;
8 散热导体;
81 连接端;
82 开放端;
83 第一导体部;
84 第二导体部;
D2 卷绕方向;
D31 长边方向;
D32 短边方向。
Claims (11)
1.一种天线装置,进行基于磁场耦合的无线传输,其特征在于,
所述天线装置具备:
基材;
线圈导体,其设置于所述基材,卷绕成螺旋状,且具有开口;以及
散热导体,其与所述线圈导体连接,
所述散热导体具有:
连接端,其与所述线圈导体连接;以及
开放端,其与所述连接端不同,
所述散热导体在所述基材的俯视下,位于所述线圈导体的所述开口内的位置以及比所述线圈导体的最外周靠外侧的位置的至少一方。
2.根据权利要求1所述的天线装置,其特征在于,
所述散热导体具有第一导体部,该第一导体部与所述连接端连接,在所述线圈导体的俯视下,从所述连接端沿着与所述线圈导体的卷绕方向交叉的方向延伸。
3.根据权利要求2所述的天线装置,其特征在于,
所述散热导体还具有第二导体部,该第二导体部与所述第一导体部连接,在所述线圈导体的俯视下,从所述第一导体部沿着所述线圈导体的卷绕方向延伸。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的天线装置,其特征在于,
所述天线装置还具备磁性体,该磁性体的至少一部分在所述基材的俯视下与所述线圈导体重叠。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的天线装置,其特征在于,
所述天线装置还具备热传导率比所述基材高的热扩散构件,
所述热扩散构件在所述基材的俯视下,至少与所述散热导体重叠。
6.根据权利要求1所述的天线装置,其特征在于,
所述天线装置还具备:
磁性体,该磁性体的至少一部分在所述基材的俯视下与所述线圈导体重叠;以及
热扩散构件,该热扩散构件的热传导率比所述基材高,
所述线圈导体具有开口,
所述散热导体在所述基材的俯视下,位于所述线圈导体的所述开口内的位置,
所述热扩散构件在所述基材的俯视下,从所述开口跨越所述线圈导体而延伸至比所述线圈导体的最外周靠外侧的位置。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的天线装置,其特征在于,
所述基材具有相互对置的第一主面及第二主面,
所述线圈导体包括:
第一线圈导体部,其设置于所述第一主面;
第二线圈导体部,其设置于所述第二主面;以及
多个过孔导体,其将所述第一线圈导体部与所述第二线圈导体部连接。
8.根据权利要求7所述的天线装置,其特征在于,
所述多个过孔导体的至少一个存在于所述线圈导体与所述散热导体连接的部分。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的天线装置,其特征在于,
所述天线装置用于无线充电***。
10.一种电子设备,其特征在于,
所述电子设备具备:
天线装置,其进行基于磁场耦合的无线传输;
电路基板,其具有用于使所述天线装置动作的***电路;以及
壳体,其***述天线装置及所述电路基板,
所述天线装置具备:
基材;
线圈导体,其设置于所述基材,卷绕成螺旋状,且具有开口;以及
散热导体,其与所述线圈导体连接,
所述散热导体具有:
连接端,其与所述线圈导体连接;以及
开放端,其与所述连接端不同,
所述散热导体在所述基材的俯视下,位于所述线圈导体的所述开口内的位置以及比所述线圈导体的最外周靠外侧的位置的至少一方。
11.根据权利要求10所述的电子设备,其特征在于,
所述壳体具有长边方向和短边方向,
所述天线装置还具备热传导率比所述基材高的热扩散构件,
所述热扩散构件在所述基材的俯视下,至少与所述散热导体重叠,并延伸至所述壳体的短边方向上的所述壳体的缘端部。
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