复合线圈模块及便携设备的制造方法_2

文档序号:8386116阅读:来源:国知局
n类铁氧体用作磁性材料。
[0034]耦合材料能够使用通过热、紫外线照射等而硬化的树脂等。作为耦合材料,能够使用例如环氧树脂、酚醛树脂、密胺树脂、尿素树脂、不饱和聚酯等树脂或硅酮橡胶、氨基甲酸乙酯橡胶、丙烯酸橡胶、丁基橡胶、乙烯丙烯橡胶等众所周知的材料。此外,耦合材料也可以将适量难燃剂、反应调整剂、交联剂或硅烷耦合剂等表面处理剂添加至上述的树脂或橡胶。
[0035]此外,第I磁性片4不仅仅限于由单一的磁性材料构成的情况,也可以将2种以上的磁性材料混合使用,或者,也可以层叠多层而形成。另外,第I磁性片4也可以是同一磁性材料,也可以选择多个磁性粒子的粒径和/或形状来混合,或者也可以层叠多层而形成。
[0036]天线线圈5在由聚酰亚胺等形成的柔性基板10以螺旋形线圈状形成有由CU箔等构成的导电图案。
[0037]关于天线模块2,第I磁性片4和天线线圈5的柔性基板10具有同一形状。另外,关于天线模块2,柔性基板10的天线线圈5的内周侧开口,并且,关于第I磁性片4,也将天线线圈5的内周侧开口,由此,形成有开口部2a。而且,天线模块2在该开口部2a配设有非接触充电模块3。
[0038][近距离无线通信系统]
接着,对通过天线模块2而得到的近距离无线通信功能进行说明。例如,如图2所示,复合线圈模块I被装入例如便携电话机60的壳体61内部,天线模块2用作RFID用的无线通信系统70。
[0039]关于无线通信系统70,读写器71相对于与天线模块2 —起装入便携电话机60的存储器模块73而存取。在此,天线模块2和读写器71配置成在三维正交坐标系xyz的xy平面上互相对置。
[0040]读写器71作为对在xy平面上互相对置的天线模块2的天线线圈5沿z轴方向发送磁场的发送器而起作用,具体而言,具备朝向天线线圈5发送磁场的天线72和与存储器模块73进行通信的控制基板74。
[0041]S卩,读写器71配设有与天线72电连接的控制基板74。在该控制基板74,安装有由一个或多个集成电路芯片等电子零件构成的控制电路。该控制电路基于经由天线线圈5而从存储器模块73接收的数据而实行各种处理。例如,控制电路,在对存储器模块73发送数据的情况下,对数据进行编码,基于编码后的数据,对既定的频率(例如,13.56MHz)的载波进行调制,对调制后的调制信号进行放大,通过放大后的调制信号来驱动天线72。另外,控制电路,在从存储器模块73读出数据的情况下,对通过天线72而接收的数据的调制信号进行放大,对放大后的数据的调制信号进行解调,对解调后的数据进行解码。此外,在控制电路中,采用一般的读写器所使用的编码方式和调制方式,例如,采用曼彻斯特编码方式或ASK (Amplitude Shift Keying,幅移键控)调制方式。
[0042]关于天线模块2,天线线圈5接收从读写器71发送的磁场而与读写器71电感耦合,将信号供给至作为装入便携电话机60的存储介质的存储器模块73。
[0043]天线线圈5,如果接收从读写器71发送的磁场,则通过与读写器71电感耦合而磁耦合,接收调制后的电磁波,经由端子部8a、8b而将接收信号供给至存储器模块73。
[0044]存储器模块73通过流动于天线线圈5的电流而驱动,在与读写器71之间进行通信。具体而言,存储器模块73对所接收的调制信号进行解调,对解调后的数据进行解码,将解码后的数据写入该存储器模块73所具有的内部存储器。另外,存储器模块73从内部存储器读出发送至读写器71的数据,对所读出的数据进行编码,基于编码后的数据而对载波进行调制,经由通过电感耦合而磁耦合的天线线圈5而将调制后的电波发送至读写器71。
[0045][非接触充电模块] 非接触充电模块3具备由与第I磁性片4不同的磁性材料形成的片状的第2磁性片6和设在第2磁性片6上并以面状卷绕的螺旋形线圈状的非接触充电线圈7。
[0046]第2磁性片6以收纳于天线线圈模块2的开口部2a的内侧的大小形成。另外,第2磁性片6与上述的第I磁性片4同样地由以片状形成的磁性粒子的烧结体构成,能够合适地使用例如MnZn类铁氧体。另外,第2磁性片6也可以由NiZn类铁氧体形成。该第2磁性片6能够与第I磁性片4同样地制造。
[0047]另外,第2磁性片6也可以与第I磁性片4同样地含有由软磁性粉末构成的磁性粒子和作为耦合材料的树脂而以片状形成。另外,关于第2磁性片6,磁性粒子和耦合材料也能够使用能够用于第I磁性片4的上述的材料。
[0048]另外,第2磁性片6,与第I磁性片4同样地,不仅仅限于由单一的磁性材料构成的情况,也可以将2种以上的磁性材料混合使用,或者,也可以层叠多层而形成。另外,第2磁性片6也可以是同一磁性材料,也可以选择多个磁性粒子的粒径和/或形状而混合,或者,也可以层叠多层而形成。
[0049]非接触充电线圈7接收从输电线圈发送的磁场而与输电线圈电感耦合,由此,将充电电流供给至装入有复合线圈模块I的便携设备的电池。非接触充电线圈7由以例如螺旋形线圈状卷绕的导线构成。
[0050]构成非接触充电线圈7的导线,在将非接触充电模块3用作具有例如5W左右的充电输出容量的非接触充电用的次级侧充电线圈的情况下,当在120kHz左右的频率下使用时,优选使用由0.20-0.45mm类的Cu或以Cu作为主要成分的合金构成的单线。或者,关于导线,为了降低趋肤效应,也可以使用将多根比上述的单线更细的细线捆扎而成的平行线、编织线,也可以使用厚度较薄的平角线或扁平线来作为I层或2层的α卷。另外,非接触充电线圈7也可以根据电流容量而使用图案形成于柔性基板等基板上的Cu箔等。
[0051]此外,天线模块2和非接触充电模块3在物理上分离。因此,由于天线线圈5和非接触充电线圈7经由导磁率低的(磁阻低的)空气而配置,因而磁耦合变弱。另外,也可以使具有高磁阻的绝缘材料,例如环氧或酚醛等的辅助基板或由聚酰亚胺等形成的柔性基板介于天线模块2与非接触充电模块3之间。
[0052][非接触充电系统]
接着,对通过非接触充电线圈7而得到的非接触充电功能进行说明。例如,如图3所示,非接触充电线圈7用作例如Qi规格的非接触充电系统80。
[0053]非接触充电系统80由充电装置82对与非接触充电模块3的非接触充电线圈7连接的电池组81进行充电。在此,非接触充电模块3的非接触充电线圈7和充电装置82的输电线圈83,与上述的天线线圈5和读写器71的位置关系同样地,配置成在三维正交坐标系xyz的xy平面上互相对置。
[0054]充电装置82作为对在xy平面上互相对置的非接触充电模块3的非接触充电线圈7沿z轴方向发送磁场的输电机构而起作用,具体而言,具备朝向非接触充电线圈7发送磁场的输电线圈83和对电力经由输电线圈83而向电感耦合的非接触充电线圈7的供给进行控制的输电控制基板84。
[0055]即,充电装置82配设有与输电线圈83电连接的输电控制基板84。在该输电控制基板84,安装有由一个或多个集成电路芯片等电子零件构成的控制电路。该控制电路将充电电流供给至与输电线圈83电感耦合的非接触充电线圈7。具体而言,输电控制基板84通过既定的频率,例如IlOkHz的比较低的频率的输电电流而驱动输电线圈83。
[0056]非接触充电模块3如上所述地装入便携电话机60的壳体61内部,非接触充电线圈7接收从输电线圈83发送的磁场而与输电线圈83电感耦合,将所接收的电流供给至装入便携电话机60的电池组81。
[0057]非接触充电线圈7,如果接收从充电装置82发送的磁场,则与充电装置82通过电感耦合而磁耦合,接收调制后的电磁波,经由端子部9a、9b而将充电电流而供给至电池组
81ο
[0058]电池组81将与流动于非接触充电线圈7的充电电流相应的充电电压施加至该电池组81内部的电池单元。
[0059]依据如以上那样的复合线圈模块1,由于形成有实现近距离无线通信功能的天线线圈5和实现非接触充电功能的非接触充电线圈7,因而在装入作为便携设备的便携电话机60时,能够谋求壳体61的小型化,同时,实现近距离无线通信功能和非接触充电功能的兼顾。
[0060]此时,依据复合线圈模块1,在天线模块2,与天线线圈5的内周侧相应地形成有未设置第I磁性片4的开口部2a,在该开口部2a配设有非接触充电模块3。因此,关于复合线圈模块1,与使天线模块2和非接触充电模块3重叠的情况相比,能够实现模块整体的薄型化。另外,由于复合线圈模块I具备使用最适合于天线模块2和非接触充电模块3的各个的磁性材料的第1、第2磁性片4、6,因而能够不损害天线特性和充电特性就实现模块的薄型化。
[0061 ] 此外,关于复合线圈模块I,如图1所示,也可以在第2磁性片6形成有用于将非接触充电线圈7的内周侧的端部引出至外方的切口部6a。由此,复合线圈模块I能够使非接触充电线圈7的内周侧的端部迂回至与第2磁性片6相同的平面,与重叠于非接触充电线圈7的上部并向外方引出的情况相比,能够谋求薄型化。
[0062][开放部]
另外,复合线圈模块I中,如图1所示,也可以在第I磁性片4设有遍及天线线圈5
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