RFID天线及其生产方法与流程

文档序号:18031179发布日期:2019-06-28 22:40阅读:285来源:国知局
RFID天线及其生产方法与流程

本发明涉及具有小尺寸的芯的薄天线,其主要适用于沉积到诸如可移动存储卡、sim卡、移动通信设备等的已包装的载体上。即使从屏蔽的布置,天线也会实现出色的发射特性,且其适用于rfid和/或nfc应用。本发明还公开了一种生产带芯的天线的高生产率的方法。



背景技术:

主要为导电回路形状的扁平天线用于nfc/rfid,由此在用于布置导体的载体的尺寸小的情况下,使用整个可用表面。基本的理论和学术出版物持如下立场:在厚度小且可用表面小的情况下,rfid或nfc天线应该被制作为扁平天线,例如根据rfid手册(rfidhandbook),klausfinkenzeller,2010,图.11,2.15,12.7,12.9,12.11,12.13。根据类似的来源(最佳天线直径/rfid系统的物理原理(optimalantennadiameter/physicalprinciplesofrfidsystems)的部分4.1.1.2),如果发射天线的直径对应于天线所需范围的平方根,则是最佳的。在将nfc天线防止在相对小的表面上之后,天线具有带圆形边缘的内接螺旋矩形绕组的形式,其基本上复制可用表面的外部形状。这种设置产生了相对典型的扁平nfc/rfid天线形状。

在进一步减小天线期间,已经证明适于使用根据logomotion/smkwo/2013/098784、wo/2014/076669、wo/2016/071885的早期公开申请的具有铁氧体芯的nfc/rfid天线。在这些天线的生产过程中,问题在于有效且快速地将导体缠绕在芯上,使得它分别用非常精细的导体或薄的扁平导体实现绕组的期望斜率,这很容易在变形的地方折断。在典型地生产具有导体绕组的天线期间的缺点是,在将天线进一步安装到电路期间导电回路的低机械弹性。具有电路的pcb基片通常封闭在壳体中,由此天线可以暴露于机械压力或增加的热量。卷绕的导体的坚固性可以通过增加其厚度来增加,具有所需的天线的小尺寸的导体是不可能的,且其也会恶化天线的发射特性。

因此,期望这种具有芯的天线的解决方案,该方案将解决这些缺陷,并且该方案还允许进一步减小天线的尺寸,同时保持信号的良好发射特性。天线应适合于布置在电子设备的pcb上、任何尺寸的sim卡上、或可移除的存储卡上或直接布置在芯片上。



技术实现要素:

上述缺陷通过具有芯的天线-主要是微型rfid和/或nfc天线-而得到显著补救,其中,导电回路包围置于非导电基片上的长方形(oblong)的芯,其中根据本发明,导电回路的一部分由印刷电路形成在基片上,其本质在于在基片上形成一组相邻设置的导电条,导电条上布置有芯,导电条过度伸张通过芯的底面图,使得在芯的侧面上过度伸张的导电条的端部形成连接表面(或连接小表面或连接垫);成形为用于包围芯的导线连接到连接表面,由此导线将一个导电条的连接表面与相邻导电条的相对端上的连接表面相连接。导电条和导线来自单个回路的导体;回路包围天线的芯。

导电回路由基片上的印刷电路和将印刷电路与相邻印刷电路的相对端连接的成形导线形成。这种导电回路是由两个不同的导电元件形成的小棚(hut)。这种设置允许简单地解决在芯周围的固体导体的典型缠绕期间常见的技术问题。回路的第一导电元件具有扁平特性,因为它由形成在基片上的导电条形成,并且其通过常规方法生产,例如在pcb上应用导电路径。在螺纹的恒定节距期间,基片上的导电条是平行的并且具有相似的大小和形状。除了第一个和最后一个导电条外,这通常是有效的;这些可以具有适合于将天线连接到电路的形状。如果天线具有多个分支(偏离),则具有所产生的出口的导电条与相邻的导电条相比将是不同的。这是根据本发明的天线的另一个优点:它可以自由地设计成具有各种偏离的天线,其易于作为导电条的一部分产生。导电条可以直接在pcb上产生;在这种情况下,天线是作为板的一部分与其他电路一起产生的。在另一种情况下,导电条可以在芯片的表面上或在独立的表面上产生,例如具有依照整组导电条的底面图的尺寸的垫,由此这种垫形成了作为独立构件的天线的基础。据此,天线可以作为独立构件、作为电子或电气构件的一部分或作为主机设备的pcb的一部分来生产。通过现代技术可以容易且快速地生产导电条,使得它们具有必要的宽度并且形成回路的单个部分的扁平导体。利用螺纹的恒定节距,导电条之间的非导电间隙将通常小于导电条宽度的一半,优选地小于导电条宽度的四分之一。相邻导电条之间的小间隙防止磁场泄漏到芯的端部之外。

第二导电元件是成形的导线,其允许包围天线的芯。形容词“成形”表示实现了导线的这种形状,即导电条连接到芯上方的回路中。芯可以嵌入基片的厚度中。如果是这种情况,则在基片中产生用于嵌入芯的凹槽。根据本发明的芯通常是扁平的,因此它可以全部嵌入基片中。在这种情况下,基片上的导电条延伸穿过凹槽,并且在两侧朝向芯的上边缘的平面向上延伸,其中导电条在两侧通过连接表面终止。在这种嵌入式布置中,可行的是通过直接引导而非折叠的导线来连接芯的两侧上的连接表面。因此,导线的这种成形根据芯的位置确保连接表面的连接,甚至导线的直接引导被认为是用于本文目的的成形。

优选地,生产成形的导线,并通过引线结合将其附接到连接表面。“引线结合”是指生产引导线与连接表面的实心连接,通常其涉及分别从金属或金属合金焊接导线。合适的金属是金、铝、铜、银及它们的合金,例如alsi。通常,材料的选择不仅分别考虑导电条的电特性和材料或连接表面的材料,而且还考虑材料的强度,使得在接合期间导线的成形是可能的。在焊接期间,可以使用热压缩、超声波或热超声波焊接。这会产生长期可靠的接头而没有技术噪音。该结合允许高生产率的生产方法,由此通过导电条将芯机械地锚固到基片上。导线的必要u形形状直接通过接合针的移动而成形,该结合针将导线的端部焊接或焊合到连接表面。

在具有高密度出口的构件的连接期间,结合是已知。通常使用直径小于100μm的导线;最细的导线具有15μm的直径。用于结合的导线不是绝缘的,并且相邻导线的绝缘通过它们之间的间隙来确保,该间隙的大小为几十μm的量级。然而,本发明中天线的尺寸明显更大,通常为毫米级。对于芯长度在9毫米左右的天线,导电条的宽度大于0.25毫米。对于这样的尺寸,乍一看结合并非合适的技术,但是在本发明期间,恰好该方法呈现出了多个优点。

在优选的布置中,导电条以依照螺纹的节距的角度朝向天线的轴线倾斜,由此结合的导线在底面视图中以相反的斜度、大小相同的角度被引导。这实现了导电回路的线路与在芯上典型地缠绕导线的情况类似。可以在导电表面和导线之间不均匀地划分芯上的单个螺纹的节距,其中螺纹确保单个导电回路的所述部分中的仅一个或通常仅一个。如果导电条从芯的法线倾斜,即,如果它们从垂直于芯的纵向轴线的线转向,则是优选的。在基片上实现导电条的适当地成形和倾斜的图像是很简单的。导线可以被引导为跟随从法线的转向或与法线平行。导线的非倾斜线路主要在导线的扁平截面的情况下是有利的。

芯通常是长方形的,主要是矩形、梯形或组合的截面,其中芯的截面的宽度是芯的截面高度的至少3倍,并且芯的长度是芯的截面高度的至少10倍。芯的截面高度不超过1毫米;通常它小于0.5毫米。对于这些芯而言,根据常规方法操纵和缠绕导体所期望的机械坚固性也是有问题的。这通过根据本发明的天线及其生产方法来解决,因为在生产过程中芯不受应力;它既不通过旋转、也不通过运动、也不通过粘合来受到应力。芯的纵向边缘可以以这样的方式倾斜或成形,使得它们遵循可以使用特定技术实现的导线的形状。在从半成品切割芯的过程中可以实现边缘的倾斜或形状,其中切割盘具有抛光成相应截面的边缘。

围绕芯的导电绕组由单独的导电条和导线的组合制成;导线没有完全缠绕在芯周围,这防止了在芯上进行经典缠绕期间由其机械应力引起的问题,这对于非常细的导线-即比0.25mm更细的导线-而言尤其是问题。利用根据本发明的天线,芯上的机械压力转移到基片而不会折断绕组。

证明优选的是,导电回路通过芯的两侧上的侧面伸出,伸出长度为芯的横向尺寸的至少5%,伸出长度最小为至少0.5mm。这种连接表面在芯的侧面上形成翼。在连接表面上,由于来自芯的交变磁场而出现旋流。旋流回去产生磁场,并且这种次级磁场产生磁屏蔽,磁覆盖,其防止磁场泄漏到环境中。并排设置的一系列连接表面形成磁屏蔽管,其将内侧的磁场定向到芯的端部并防止侧面泄漏。这种协同效应带来了天线发射特性的改善,这使其进一步小型化。

本发明的显著优点是能够在小的可用表面上实现天线的各种尺寸、几何结构和材料布置以及各种电参数,由此天线具有高机械弹性和良好的发射特性。

从机械负载的良好传递和为了支持在连接表面上形成磁屏蔽的观点来看,这样的解决方案被证明是有利的—其中导线在连接表面上的接头中以这样的方式折叠:其端部与基片上的导电条的平面平行地引导并且其朝向芯的外面的方向取向,或者最终其从该具有导电条的平面偏离30°。来自连接表面的导线随后在芯的侧面随着弧向上朝向芯上升。在另一弧中,导线成形为芯上方的水平部分。通过天线的连接表面的导线的两个弧确保每个导电回路的机械柔性,并且允许在热变化期间或在机械应力期间的可逆变形。天线在其安装和装壳期间的最终的准时机械或热负荷或其他不均匀的压力或热负荷不会传递或累积在相邻的导电回路上。

在连接表面上的接合期间的所公开的导线路线可主要通过楔式结合来实现。在楔式结合期间,实现了线的楔形路线,由此在其后面产生折叠。芯与基片接触附近的折叠确保了回路的柔性。这允许它不仅很好地承受天线的机械负载,而且还承受导线的其他最终机械成形(例如通过压制工具—其实现导线的最终形状)。

通过这种楔式结合的使用,可以在连接表面上产生导线的双重折叠。在这种布置中,导线具有字母“s”形状的折叠。随后通过上述压制工具进行的压制将导线的堆压制成扁平形状。

导线可具有圆形或扁平或椭圆形截面,或由所提及的基本形状的组合形成的截面。在圆形截面的情况下,多个导线可以用于单个回路,由此导线连接相同的连接表面,即,导电条的一个连接表面与相邻导电条的相对端上的相同表面连接。具有多根导线的回路的这种导体的最小宽度将主要由结合头的尺寸限定,其应该沿着芯、已接合的导线等的旁边没有干扰地延伸。在单个回路内多次引导导线期间,不必保持非绝缘导线之间的最小距离;这些导线可以在单个回路内相互接触。每个回路的导线数量的限制将主要遵从单个连接表面上的结合处的最大密度,这可以通过特定的结合技术来实现。

特别优选的是扁平导线的使用,其宽度在导电条的宽度的50%至100%之内,并且其宽度超过其厚度的两倍,其中实现了天线的良好传输特征。在结合期间在四个位置折叠单根扁平导线,由此将折叠围绕轴线引导以具有最小的截面的二阶矩。在完全平坦的轮廓处的截面的二阶矩是jx=bh3/12,其中b是轮廓的宽度,h是轮廓的高度。因此,扁平导线抵抗弯曲的抗性在与其截面的较长边平行的轴线上明显较小。例如,在宽度为2x且厚度为x的导线的情况下,抵抗弯曲的阻力和相关的变形力根据折叠的方向而相差四倍。扁平导线被芯的上边缘折叠,使得向下朝向连接表面,它按照一角度来歪斜出来,其以该角度在芯的上表面上相对于天线的轴线抓紧导线。这意味着扁平导线不会被芯的侧壁变形到完全垂直的方向。

优选的是,如果使用扁平导线,则仅通过导电条的倾斜确保每个回路的螺纹的节距,并且扁平导体被垂直地引导在芯的纵向轴线上。在这种情况下,可以通过现有的结合技术实现与芯的边缘的线相同的折叠。如果使用歪斜的扁平导线,并且使用普通的结合技术,则在扁平导体的折叠处上将产生与芯的间隙,这在图10中详细示出;在特定的应用中,这不一定是个问题。如果导线的弯曲实现了结合头和基片的相互倾斜,则扁平导线的折叠可以与芯的边缘的线相同,甚至与被歪斜地引导的导线相同。在芯完全嵌入基片中的情况下,扁平导线可以在没有折叠的情况下被歪斜地引导。

根据本发明,通过生产具有芯的天线的方法,主要是微型rfid和/或nfc天线,显著地弥补了现有技术中的缺陷,其本质在于如下事实:在非导电基片上,形成并排设置的一组独立导电条;导电条的数量对应于天线的导电回路的数量,由此一个导电条的端部通过结合到导线的第一端而被焊接。随后将导线成形为使得用于天线的芯的空间拱起;第二端焊接到相邻导电条的相对端。通常,仅在相邻导电条的相对端上的焊接期间或在相邻导电条的相对端上的焊接之后,实现将导线与其来自原料卷的供料分离-即,产生导线的第二端。随后,重复天线的所有导电回路的导线的焊接,其将所有导电条前后彼此连接。不导电地连接在基片上的、最初独立的导电条成为布置在基片表面上的螺纹回路的一部分,并且导线将导电条逐渐地前后彼此连接,从而导线成形为使得它们产生用于芯的隧道、通道。

可以在单个步骤中结合多根导线,以提高天线的生产速度;优选地,在芯的单个侧面上的所有导线都是结合的。然后优选的是使用结合多头,其在单个步骤中连接芯的一个侧面上的所有导线的线,以及在第二个步骤中连接芯的另一个侧面上的所有导线的线。为了在这样做时可靠地引导导线,使用在其中布置有导线的箔,布置为以期望的节距和倾斜来胶合。箔可以是临时的,或者其可以永久地留下作为导线的机械保护部。箔可以优选地用于其中芯由部分塑性物质制成的情况,该部分塑料物质被压入导线和导电条之间的空腔中。在骨化之前具有合适粘度的铁氧体浆料以这样的方法被压入空腔中,在该空腔中其骨化并产生芯的固体本体。

可以在接合导线之前或在接合导线之后将芯置于基片上。在第一种情况下,芯以正确的取现置于导电条上,即横穿导电条;在随后的结合之后,导线包围芯,芯就像缝在基片上一样。芯的上边缘可在导线的成形期间形成工具。在第二种方法中,通过结合针的运动使导线成形,使得实现用于具有用于随后插入芯的通道的“u”形。在所有或大部分导线结合后,将芯插入通道中。这种方法产生了将导线沿着芯的侧壁的旁边更紧密地引导的可能性;结合针不受芯的本体的限制。在将其放入通道中之前,可以冷却芯,从而在其被置于基片上之后,该芯然后被加热以在导线上生长并倚靠到导线上,这确保了其的可靠连接。在另一种布置中,芯可以粘在基片上,或者芯可以从结合的导线插入到通道中,由此在插入芯之后结合至少一根最后的导线,并且该导线形成紧密的包围。

扁平连接和结合的导线的组合允许人们实现螺纹的不同节距;也允许使用具有不同截面的芯,例如遵循pcb上可用表面的这种芯;最后但并非最不重要的是,允许生产具有不同形状的芯,例如折叠的弯曲芯。

能够从电话中的sim卡的屏蔽插槽发送的天线尺寸的实例如下:

气隙的功能是防止芯中的磁场过饱和。术语“间隙”意味着它是一个空间,在该空间存在相对渗透率接近1的材料;它不一定在物理上是空的,或者确切地是气隙。非导电层形式的间隙可以作为导电条上的芯下方的塑料膜产生。

例如,天线可以置于例如移动通信设备内部的pcb上,或者其可以置于可移动存储卡的主体内,或者其可以置于sim卡上,或者其可以置于电池上,或者其可以置于上述可能性的组合中。

附图说明

通过图1至18进一步公开了本发明。所使用的描绘比例、螺纹的数量、单独元件的尺寸比率(例如导线的厚度与天线的其他尺寸的比率)不必对应于实例中的描述,且这些尺寸和比率不能被解释为对保护范围的显示。

图1是具有导线的扁平截面的天线的轴测图。

图2a是基片的底面视图,其中在插入(布置)芯之前以及在结合导线之前产生导电条。图2b是具有连接表面的导电条的视图,通过沿着芯的边缘旁边的虚线描绘所述连接表面。

图3是导线与连接表面的连接的细节,其中导线折叠为沿着芯的侧壁旁边向上。

图4描绘了具有步骤a至e的天线的生产方法,其中在结合之前将芯置于基片上。

图5描绘了天线的生产方法,其中芯被插入到通道中,该通道在折叠的导线和具有导电条的基片之间产生。

图6是天线的底面视图,其中,为了透明的目的,用虚线描绘芯,由此通过导电条的倾斜确保螺纹的节距;扁平导线在芯的纵向轴线上被垂直地引导。

图7是具有圆形截面的导线的天线的轴测图;由此每个螺纹都由单条导线封闭。

图8描绘了在单个螺纹内具有圆形截面的多根导线的解决方案。单个螺纹的两个相对的连接元件通过多条导线连接,由此螺纹的节距在导电条的倾斜和导线的倾斜之间分配。

图9是天线的磁特征的比较。部分“a”描绘了具有扁平导体的典型圆周绕组的天线的磁场;b部分描述了根据本发明的天线的磁场,其中天线具有在芯的侧面上带结合的扁平导线的连接表面。

图9a的描述如下:h-场(f=15)[1](峰值);剖面名称:截面a;剖面法向:0,0,1;剖面位置:0;分量:y;取向:外面;2d最大值[a/m]:2282;频率:15;相位:0。

图9b的描述如下:h-场(f=15)[1](峰值);类型:h-场(峰值);剖面名称:截面a;剖面法向:0,0,1;剖面位置:0;分量:y;取向:外面;2d最大值[a/m]:2282;2d最大位置:4.109,-1.375,0;频率:15;相位:0。

图10是扁平导线的折叠的细节,该扁平导线被歪斜地引导并且通过普通的结合技术而弯曲。然后,图11描绘了具有被歪斜引导的折叠的扁平导线。点划线描绘了芯的侧壁上的导线的倾斜;在图10中,导线垂直地向下延伸;在图11中,芯的侧壁上的导线被歪斜地向下引导。为了透明起见,在图10和11中描绘了更大的节距的数量较少的螺纹。

图12描述了箔的使用,该箔在其下侧通过多重折叠结合头在结合期间暂时保持导线。芯由浆料制成,该浆料被压入导线和导电条之间的空腔中,其随后在此处骨化。

图13和14描绘了导电回路的螺旋所需节距的布置的两种主要可能性。图13是一种布置,其中螺旋的节距仅由导电条的倾斜确保;在图14中,螺旋的节距由导电条的倾斜和导线的倾斜均匀地产生。

图15描绘了随后借助于压制机在步骤a至c中形成导线,其中导线的端部通过生成的s形折叠而结合。为了透明起见,增加了导线的厚度。

图16是天线的断层扫描的底视图,结合的扁平导线位于典型的天线上。螺纹的几何形状的不规则性是由非自动化结合方法期间的不同变形引起的。

图17描绘了具有嵌入基片中的凹槽中的芯的天线。随后,图18描绘了在嵌入式天线的生产期间的步骤a至d。

具体实施方式

实例1

在根据图1至图4、图6、图9、图13和图16的该实例中,天线被生产为独立的构件,其被设计用于随后安装在pcb上。该天线具有带扁平的矩形截面的铁氧体芯1。芯1长9毫米,且其矩形截面的尺寸为2.4毫米×0.3毫米。

基片5是非导电垫,该非导电垫上压有带一组导电条2的层。该实例中的导电条2是平行的;天线具有所有线的恒定的节距角度。每个导电条2是独立的;它没有与相邻的导电条2连接在基片5内。

将芯置于基片5上,使得其与由一组导电条2形成的扁平元件的纵向轴线同轴。芯1的轴线与导电条2产生约80°的角度。

在将芯1置于基片5上之后,将导线3的端部焊接到第一导电条2的端部上的连接表面4。同时,导线3的该端部与连接表面4相邻;因此,它基本上与基片5的平面平行。结合针通过向上拉动并朝向芯1移动而使弧6成形在扁平导线3上;导线3沿着芯1的侧壁旁边向上延伸;然后,导线3在芯1的上表面上方延伸,然后它再次沿着芯1的侧壁旁边朝向相邻导电条2的相对端上的连接表面4下降。这里,导线3再次由弧引导到连接表面4,其结合(焊接)到该连接表面4,然后从自结合机中的辊拉出的导线切割导线3。这个过程创建了天线的螺纹的单个回路;导电路径的下部由导电条2形成;导电路径的上部由导线3形成,导线3的形状为倒置的“u”形。

导线3将芯1保持在期望的位置,并且不需要将芯1进一步锚固或胶粘到基片5。该实例中的天线形成独立构件,该独立构件安装在主机设备的pcb上。

导线3与芯1的纵向轴线形成90°角,其基本上是从法线的均匀的5°的倾斜,如导电条2一样,但具有相反的取向。

芯1的nizn材料具有以下特征,其可以在±15%的幅度内变化:

如根据图9的比较结果所示,连接表面4对根据本发明的天线的磁特征具有积极影响。图16的断层扫描图描绘了由典型方法产生的天线。

实例2

在根据图1至3、5、7和9的该实例中,天线直接在microsd卡的pcb上产生。导电条2在pcb上产生。在芯片安装在pcb上时使用结合;这种结合同时以与实例1中相同的方式产生导电条2的相对端的连接。在逐渐产生导线3的所有结合连接之后,将芯1插入导线3和导电条2之间所产生的通道中。

在该实例中,导电条2的宽度为0.256mm,并且它们从芯的两侧伸出的长度为0.44mm。芯1的底面图尺寸为8.9*2.3mm。芯1的厚度为0.291毫米。

实例3

在根据图8实现的该实例中,九条导线3用于连接单个螺纹;导线3具有圆形截面并连接两个相邻导电条2的相对的连接表面4。在连接表面4上以方格状分布单独的结合处(连接点);也就是说,它们以这样的方式分布:导线3可以在芯1上方紧密地、彼此靠近地引导,且同时小的表面足以连接。

实例4

在根据图10的导线3的焊接和成形期间,使用现有的结合技术。扁平导线3的折叠总是在基片5的平面上被垂直地引导。这导致根据图10,在折叠导线3的一个角中产生间隙、下凹(悬垂)。在图10中,这些下凹被箭头描绘。导线3由芯1的侧壁垂直地引导。

实例5

在根据图11的导线3的焊接和成形期间,使用改进的结合技术,其允许扁平导线3倾斜地弯曲。扁平导线3的折叠被拉动,使得其对应于芯1_的边缘,这导致如下事实:导线3在芯的侧壁上被歪斜地引导,偏离基片5的平面的垂直线(法线)。

实例6

在产生导电条2组之后,将塑料层施加到它们之上,使得导电表面4保持在导电条2上暴露。该塑料层形成间隙7。根据图12,该实例中的导线胶粘到临时转移箔8,该临时转移箔8保持整组导线3的节距。导线3通过多重折叠结合头结合到芯1的一侧上的连接表面4,该多重折叠结合头在单个步骤中焊接所有导线3。然后,结合头的移动将一组导线3折叠成用于包围芯1的形状。现在,多重折叠结合头在单个步骤中在芯1的另一侧上焊接所有导线3。

通过铁氧体凝胶或浆料将芯1插入导线3和导电条2之间的空腔中,通过喷嘴将铁氧体凝胶或浆料压入空腔中,填充在空腔中,并且骨化。

实例7

图13呈现了一种实现方式的实例,其中天线的螺纹的节距仅由导电条的倾斜产生,导电条的倾斜以这样的方式应用到基片5上,即相邻导电条2的连接表面4之间的流线垂直于芯1的纵向轴线。在这种布置中,导线3不是被倾斜地引导;它们垂直于芯1的纵向轴线。

实例8

在根据图14的天线的实现方式中,天线的螺纹的节距由导电条2的倾斜和导线3的倾斜形成。导电条2在基片5上相对于芯1的纵向轴线上的垂直线(法线)倾斜4°。导线3与芯1的纵向轴线形成86°的角度,其如导电条2的情况下那样与法线同样偏差4°,但方向不同。

实例9

在基片5上生产具有连接元件4的导电条2。芯1置于导电条2上。导线3以这样的方式结合,使得在连接区中它产生字母“s”形状的变形,且导线3沿着芯1的主体旁边以间隙引导。这防止了结合头与芯1的主体的干涉。在相对侧上,连接区中的导线3成形为字母“s”。此时连接区中的导线3的这两个形状都打开,并且导线3在芯1上方具有间隙。随后,通过形成工具产生来自导线3上方的压力,并且导线3以这样的方式变形,即它们倚靠到芯1的上表面上,并且导线3在连接区中堆叠在彼此之上。在最后阶段,根据该实例的实现方式中的导线3以三层的形式置于连接表面4上。

实例10

根据图17和18,在基片5中产生用于嵌入芯1的凹槽。导电条2以这样的方式应用到基片5的表面上,使得它们被置于凹槽的底部以及凹槽的侧壁上,然后它们从凹槽向上延伸并且在基片5的上表面上,导电条2由连接表面终止。

随后在底部应用一层塑料;这将形成间隙7。芯1被插入凹槽中。现在,芯的上边缘位于基片5的上表面的高度处。导线以不必弯曲它们的方式结合,因为芯1的本体的包围由导电条2的空间形状确保。

工业适用性

工业适用性显而易见。根据本发明,可以在工业上且重复地生产和使用具有芯的天线,主要是具有高发射能力、高机械弹性和微型尺寸的微型rfid和/或nfc天线。

相关符号和首字母缩略词列表

1-芯

2-导电条

3-导线

4-连接表面

5-基片

6弧

7-间隙

8-箔

pcb-印刷电路板

nfc-近场通信

rfid-射频识别

sd-安全数字

sim-用户身份标识模块

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种具有芯的天线、特别是rfid和/或nfc天线,其中,导电回路包围设置在非导电基片(5)上的长方形芯(1),

并且其中,导电回路的一部分由所述基片(5)上印刷电路形成,在基片上产生并排设置的一组导电条(2);

所述芯(1)设置在所述导电条(2)上,所述导电条(2)从所述芯(1)的接地面伸出,使得所述导电条(2)的、在所述芯(1)的两侧伸出的端部形成连接表面(4);

成形为用于包围所述芯的导线(3)连接到所述连接表面(4);

由此,每个导线(3)将一个导电条(2)的连接表面(4)连接到相邻导电条(2)的相对端上的连接表面(4),

由此所述导线(3)结合到所述连接表面(4);

其特征在于,

所述导线(3)具有宽度,所述宽度形成所述导电条(2)的宽度的50%至100%,以及所述导线(3)具有扁平的或者椭圆形的截面。

2.根据权利要求1所述的具有芯的天线、特别是rfid和/或nfc天线,其特征在于,所述导电条(2)是彼此平行的。

3.根据权利要求1或2所述的具有芯的天线、特别是rfid和/或nfc天线,其特征在于,所述导线(3)通过楔式结合与所述连接表面(4)结合。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的具有芯的天线、主要是微型rfid和/或nfc天线,其特征在于,所述导线(3)的宽度大于其厚度的两倍。

5.根据权利要求1或2所述的具有芯的天线、特别是rfid和/或nfc天线,其特征在于,一个导电条(2)的所述连接表面(4)通过被平行引导的至少两根导线(3)与相邻导电条(2)的相对的连接表面(4)连接。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的具有芯的天线、特别是rfid和/或nfc天线,其特征在于,所述基片(5)由独立的垫形成,所述独立的垫的接地面的尺寸对应于所述一组导电条(2),或者所述基片(5)由带有其他构件的pcb形成。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的具有芯的天线、特别是rfid和/或nfc天线,其特征在于,所述芯(1)在截面中具有高达0.5mm的高度,优选高达0.3mm,以及所述芯在截面中具有范围在2至2.5mm的宽度。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的具有芯的天线、特别是rfid和/或nfc天线,其特征在于,所述导电条(2)从所述芯(1)的接地面法线以一角度倾斜,所述角度对应于螺纹的节距,以及所述导线(3)以相同大小的角度沿着相反的斜率被引导。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的具有芯的天线、特别是rfid和/或nfc天线,其特征在于,所述导电条(2)在所述芯(1)的每个侧面上伸出所述芯(1)的横向尺寸的至少5%的长度;所述导电条(2)最小以至少0.25mm的长度伸出。

10.根据权利要求3至9中任一项所述的具有芯的天线、特别是rfid和/或nfc天线,其特征在于,位于与所述连接表面(4)接合的位置处的所述导线(3)的端部与基片(5)的平面平行地延伸,并且所述端部沿着从所述芯(1)向外的方向取向。

11.根据权利要求3至9中任一项所述的具有芯的天线、特别是rfid和/或nfc天线,其特征在于,位于与所述连接表面(4)接合的位置处的所述导线(3)为“s”形,由此三层导线(3)在接合的位置处彼此上下叠置。

12.根据权利要求1至9中任一项所述的具有芯的天线、特别是rfid和/或nfc天线,其特征在于,所述芯(1)至少部分地嵌入在所述基片(5)中的凹槽中;所述导电条(2)从凹槽的底部、在所述凹槽的侧壁上向上延伸,以及所述导电条(2)通过基片(5)的上表面上的连接表面(4)终止。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的具有芯的天线、特别是rfid和/或nfc天线,其特征在于,天线被设置在具有接触接口的可移动存储卡的基片(5)上或所述基片(5)中。

14.根据权利要求13所述的具有芯的天线、特别是rfid和/或nfc天线,其特征在于,所述可移动存储卡是sd小卡或sim卡或迷你sim卡或微型sim卡。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的具有芯的天线、特别是rfid和/或nfc天线,其特征在于,所述导线(3)胶粘在箔(8)上。

16.根据权利要求1至15中任一项所述的具有芯的天线、特别是rfid和/或nfc天线,其特征在于,所述导线(3)与所述芯(1)之间和/或所述芯(1)与所述导电条(2)之间存在间隙(7)。

17.一种具有芯的天线、特别是rfid和/或nfc天线的生产方法,

其中,首先在非导电基片上生产并排设置的一组独立导电条(2);

所述导电条(2)的数量对应于所述天线的导电回路的数量,

并且其中,导线(3)的一端上通过结合而焊接在所述导电条(2)的一端上,而所述导线(3)的第二端焊接在相邻导电条(2)的相对端,随后对所述天线的所有导电回路重复所述导线(3)的结合,所述天线将所有导电条(2)彼此前后连接在一起,其特征在于,

在结合到所述导电条(2)的一端之后,使所述导线(3)在(1)上方成形,以及所有所述导线(3)成形为使得它们为设置在所述基片(5)上的所述芯(1)产生通道,由此结合扁平的或椭圆形的导线(3)。

18.根据权利要求17所述的具有芯的天线、特别是rfid和/或nfc天线的生产方法,其特征在于,在结合所述导线(3)之前,将所述芯(1)设置在所述基片(5)上。

19.根据权利要求18所述的具有芯的天线、特别是rfid和/或nfc天线的生产方法,其特征在于,所述芯(1)的上边缘在所述导线(3)的成形期间用作产生折叠的工具。

20.根据权利要求19所述的具有芯的天线、特别是rfid和/或nfc天线的生产方法,其特征在于,在结合所述导线(3)之后,将所述芯(1)设置在所述基片(5)上,使得所述芯(1)从一侧插入到成形的导线(3)和所述基片(5)之间的所述通道中。

21.根据权利要求17至20中的任一项所述的具有芯的天线、特别是rfid和/或nfc天线的生产方法,其特征在于,所述导线(3)的结合发生在当其他构件结合在所述主机设备的pcb上的阶段中。

22.根据权利要求17至20中的任一项所述的具有芯的天线、特别是rfid和/或nfc天线的生产方法,其特征在于,多个导线(3)从单个连接表面(4)结合,然后这些导线(3)将单个导电条(2)的连接表面(4)与相邻导电条(2)的连接表面(4)相连接。

23.根据权利要求17至21中的任一项所述的具有芯的天线、特别是rfid和/或nfc天线的生产方法,其特征在于,所述导线(3)通过楔式结合来结合。

24.根据权利要求23所述的具有芯的天线、特别是rfid和/或nfc天线的生产方法,其特征在于,多个导线(3)通过多重折叠结合头在单个步骤中结合;优选地,在所述芯(1)的一侧上的所有导线(3)在第一步骤中结合,以及在所述芯(1)的另一侧上的所有导线(3)在第二步骤中结合。

说明或声明(按照条约第19条的修改)

申请人已将国际检索报告中的d1的现有技术中已知的特征从权利要求1的特征部分和权利要求3移动到权利要求1的前序部分。申请人已将权利要求4和5的特征移至权利要求1。在现有技术中没有公开这种特征的组合。

为了在小空间内实现天线良好的辐射特性,导线必须具有足够的宽度,因此它具有扁平的或椭圆形的截面,同时宽度为导电条宽度的50%至100%。这允许更紧密地缠绕导线,相邻导电条和相邻导线之间的间隙之间的差异减小。这种导线难以以传统方式缠绕在芯上,因为在扁平导体的折叠或弯曲期间,边缘上出现变形,并且扁平导线能够可在多次缠绕期间咬合。

然而,在根据本发明的扁平导体的结合期间,每根导线是独立的,并且张力和应力不会传递到相邻导线。用于制造天线的扁平键合线的使用并不遵循现有技术。根据修改的权利要求1的装置在由导电条形成的天线部分和由导线形成的部分之间实现更大的均匀性。

对比文件d2确实在图中示出了导线,其中导线的宽度类似于导电条,但是这些不是结合的导线,而是机械地附接到芯的条带,其中导线未被成形以用于包围芯。当d1和d2的特征组合在一起时,从要解决的技术问题的角度来看,仍然缺乏关于哪些特征应该被认为是合适的指示,因为文件d1和d2都解决了不同的问题,主要是一种生产方法。在d2的情况下,这是一个磁线圈,不应该向外部辐射磁场;例如,它用作环形芯变压器。在本发明中,将芯缝合到基底上,由此导线具有足够的宽度以使磁场均匀化。这不仅实现了技术的简单性,而且还实现了天线良好的辐射特性。

在独立权利要求的方法中,添加了一个电线为扁平或椭圆形的特征,并且删除了之前“设备”类别的联系。如果向外使用芯作为在结合期间形成导线的准备,则可以实现天线的非常小的外部尺寸,这是期望的目标。以这种方式,芯被固定在基板上,而不需要进一步附接,例如胶合。

按照专利合作条约第19条作出修改的声明

在权利要求中,我们还在形式上改变了书面意见的第viii部分中提出的问题,由此遵循了检索报告中的建议。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1