天线装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种天线装置，更具体而言涉及适用于NFC (近场通信)的天线装置。
【背景技术】
[0002]近年来，移动电子装置诸如智能手机配备有RFID(射频识别:依靠无线电波的个体识别)系统并且还配备有用于执行与读取器/写入器等的近场通信的天线等作为RFID的通信手段。
[0003]另外，移动电子设备设置有金属屏蔽以便保护内置电路免受外部噪声，并防止在设备内部产生的噪声的不必要的辐射。特别地，近来考虑到薄度、轻重量、抗跌落冲击的耐久性、设计等，移动电子设备的外壳本身由金属而非树脂制成。金属外壳兼作金属屏蔽的情况正在增加。然而，由于通常金属屏蔽屏蔽电波，因此，当需要设置天线时，需要将天线布置在不与金属屏蔽重叠的位置。当金属屏蔽大范围地布置时，天线的布置变成严重的问题。
[0004]为了解决上述问题，在例如日本专利N0.4，687，832、日本特开N0.2002-111363和日本特开N0.2013-162195中所公开的天线装置中，开口形成在导电层中，形成有连接开口与外边缘的狭缝，并且天线线圈布置成其内径部与开口重叠。在该配置中，电流在导电层中流动以便屏蔽通过在线圈导体中的电流的流动所产生的磁场，并且在导电层的开口周围流动的电流穿过狭缝周围，导致电流通过边缘效应也在导电层周围流动。其结果，磁场也从导电层中产生，并且导电层产生大的磁通回路，从而增加天线装置与通信方侧的设备的天线之间的通信距离。也就是说，可以使导电层充当用于提高天线线圈的通信距离的促进器。
[0005]然而，在上述常规的天线装置中，需要在导电层中形成开口和狭缝，其对天线线圈的布局的自由度施加限制。例如，如果由于设计限制而开口不能形成在期望的位置，或者如果即使开口可以被形成而不允许狭缝的形成，则不能构造天线装置。当用于使相机模块的透镜曝光的开口不能被用作天线线圈时，会出现同样的问题。
【发明内容】
[0006]因此，本发明的目的在于提供一种即使当开口或狭缝不形成在设置在移动电子设备侧的导电层中时也能够增加天线线圈的通信距离的天线装置。本发明的另一个目在于提供一种能够便于频率匹配的小型天线装置。
[0007]为了解决上述问题，根据本发明的第一方面的天线装置，包括基板、环状或螺旋状地形成在基板上的天线线圈、在平面图中与天线线圈的第一部分重叠的第一金属层、以及与天线线圈的不同于第一部分的第二部分重叠的第二金属层，在平面图中第一金属层和第二金属层分别设置在天线线圈的内径部的中央的两侧，在平面图中形成在第一金属层与第二金属层之间的狭缝与天线线圈的内径部重叠，并且第一金属层和第二金属层中的至少一者连同天线线圈一起形成在基板上。
[0008]根据本发明，第一金属层和第二金属层的至少一者连同天线线圈一起形成在基板上，并且形成在第一金属层与第二金属层之间的狭缝与天线线圈的内径部重叠，从而即使当开口或狭缝不形成在设置在移动电子设备侧的导电层中时，也可增加天线线圈的通信距离。具体而言，专用支撑基板或粘合剂层不介于第一金属层和第二金属层的各个与天线线圈之间，从而可以使第一金属层12A和第二金属层12B与天线线圈彼此接近。这增强了由天线线圈产生的磁通与金属层之间的磁耦合，从而增加天线的通信距离。这还消除了当第一金属层和第二金属层形成在与形成有天线线圈的基板不同的基板上时所要求的将第一金属层和第二金属层接合到天线线圈的工序，从而简化了天线装置的生产过程。
[0009]在本发明中，优选地，第一金属层和第二金属层两者连同天线线圈一起形成在基板上。根据该配置，可以使天线线圈接近第一金属层和第二金属层两者，从而可靠地增加了天线的通信距离。
[0010]在本发明中，优选地，第一金属层连同天线线圈一起形成在基板上，并且第二金属层是构成容纳有天线装置的外壳的构件。根据该配置，可以通过利用外壳侧金属体来形成第二金属层，从而降低材料成本并增加部件布局的效率。
[0011]在本发明中，优选地，天线线圈包括形成在基板的一个主面上的第一图案与形成在基板的另一个主面上的第二图案的组合，第一金属层形成在基板的另一个主面上，第二金属层设置成与基板的另一个主面相对，并且第二图案设置成在平面图中与第二金属层重叠。根据该配置，形成在基板的另一个主面上的第二图案和所述第一金属层的位置彼此不重叠，从而有效地将天线线圈和第一金属层布局在基板上。
[0012]在本发明中，优选地，天线装置还包括设置成在平面图中与天线线圈重叠的金属体、以及设置在天线线圈和金属体之间的磁片。根据该配置，可以确保与天线线圈互连的磁回路的磁路，从而减少了金属体的影响。
[0013]在本发明中，优选地，天线装置还包括在平面图中设置在天线线圈的内径部的中央部的中央金属层。根据该配置，两个狭缝能够设置在第一金属层与第二金属层之间，从而与设置有单个狭缝的情况相比，增加了天线线圈的通信距离。
[0014]在本发明中，优选地，天线装置还包括在平面图中与天线线圈的不同于第一部分和第二部分的第三部分重叠的第三金属层、以及在平面图中与天线线圈的不同于第一部分至第三部分的第四部分重叠的第四金属层，在平面图中第三金属层和第四金属层分别设置在天线线圈的内径部的中央的两侧。在该配置中，穿过天线线圈的内径部的磁通通过被第一至第四金属层的各个围绕的区域，使得磁通的路径可以被集中在内径部上，从而增加天线的通信距离。另外，通过额外设置各自具有相对较小的尺寸的第三金属层和第四金属层，可以增加磁通的回路尺寸同时减小与天线线圈互连的磁通的损失，从而更有效地增加通信距离。
[0015]为了解决上述问题，根据本发明的第二方面的天线装置，包括基板、环状或螺旋状地形成在基板上的天线线圈、在平面图中与天线线圈的第一部分重叠的第一金属层、以及与天线线圈的不同于第一部分的第二部分重叠的第二金属层，第二金属层的平面尺寸大于第一金属层的平面尺寸。
[0016]根据本发明，部分覆盖天线线圈的第一金属层和第二金属层增强了与天线线圈互连的磁通，使得即使当开口或狭缝不形成在设置在移动电子设备侧的导电层时，也可以增加天线线圈的通信距离。具体而言，由于第一金属层的平面尺寸相对小，并且第二金属层的平面尺寸相对大，因此可以减小与天线线圈互连的磁通的损失，从而有效地增加通信距离。此外，能够减小天线线圈与第一金属层之间的浮动电容以便于天线频率匹配。
[0017]在本发明中，优选地，第一金属层连同天线线圈一起形成在基板上，并且第二金属层是构成容纳有天线装置的外壳的构件。根据该配置，可以通过利用外壳侧金属体有效地布局第一金属层并形成第二金属层，从而降低材料成本并且增加部件布局的效率。
[0018]在本发明中，优选地，天线线圈包括形成在基板的一个主面上的第一图案和形成在基板的另一个主面上的第二图案的组合，第一金属层形成在基板的另一个主面上，第二金属层设置成与基板的另一个主面相对，并且第二图案设置成在平面图中与第二金属层重叠。根据该配置，能够将天线线圈以及第一金属层和第二金属层有效地布局在基板上。
[0019]在本发明中，在平面图中第一金属层和第二金属层分别设置在天线线圈的内径部的中央的两侧。在该配置中，穿过天线线圈的内径部的磁通通过形成在第一金属层和第二金属层之间的狭缝，使得磁通的路径可以被集中在内径部。这增强了天线线圈的磁通量，从而增加天线的通信距离。
[0020]在本发明中，优选地，第一金属层设置在基板的在基板的第一宽度方向上的一端侦U，并且第二金属层设置在基板的在基板的第一宽度方向上的另一端侧。在该情况下，优选地，第一金属层的在垂直于第一宽度方向的第二宽度方向上的宽度等于或小于天线线圈的内径部的在第二宽度方向上的宽度，并且第二金属层的在第二宽度方向上的宽度大于基板的在第二宽度方向上的宽度。通过降低要形成在基板上的第一金属层的宽度，以便使磁通容易通过天线线圈的内径部，可以降低磁通的损失，从而增加通信距离。另外，能够减小天线线圈与第一金属层之间的浮动电容，以便于天线的频率匹配。另外，能够通过第二金属层来增加磁通的回路尺寸，从而有助于通信距离的增加。
[0021]在本发明中，优选地，天线装置还包括设置成在平面图中与天线线圈重叠的金属体、以及设置在天线线圈与金属