专利名称：磁芯部件、天线模块、以及具有其的便携式通信终端的制作方法
技术领域：
本发明涉及适于在使用RFID(射频标识)技术的IC标签(tag)中使用的磁芯部件、天线模块、以及具有其的便携式通信终端。
背景技术：
传统上，作为使用RFID技术的IC卡和标识标签(下文中也将这些统称为“IC标签”)，这样的器件是已知的，其中，其中具有记录信息的IC芯片、以及谐振电容器电连接到天线线圈。在这些器件中，将其配置为通过将预定频率的电波从读写器的发送/接收天线发送到天线线圈，以激活IC标签，并随后基于经由电波的数据通信、或取决于是否与特定频率的电波产生谐振，根据读取命令而读取存储在IC芯片中的信息，从而实现标识或监控。另外，将很多IC卡配置为能够更新所读取的信息，并写入历史信息。
作为主要用作标识标签的传统天线模块，这样的器件是可用的，其中，将磁芯部件插入到由成一平面的螺旋绕组线形成的天线线圈中，使其与天线线圈的平面基本上平行(见日本专利申请公开第2000-48152号)。此天线模块中的磁芯部件由非晶片(amorphous sheet)或电磁钢带(steel strip)制成。将此磁芯部件插入到天线线圈中，使其与天线线圈的平面基本上平行，以便减小整个天线模块的厚度。
然而，由于具有上述配置的天线模块具有由非晶片或电磁钢带制成的其磁芯部件，所以，可用于约100kHz的频率的Q因子是可得到的，但是，对于例如几MHz至几十MHz的高频的情况来说，已产生了这样的不便，即由于在磁芯部件的非晶片或电磁钢带中出现的涡流而造成Q因子下降。具体地，近些年来，在13.56MHz上操作的使用RFID技术的IC标签已投入使用，并且，在日本专利申请公开第2000-48152号中公开的天线模块不可用于以这样高频的电波而操作的标签。
另一方面，迄今，烧结铁氧体(sintered ferrite)已被认为是可在高频上使用的磁芯部件。然而，烧结铁氧体相对较脆。具体地，当为了用作磁芯部件而使烧结铁氧体较薄、以便得到较薄的天线线圈时，该磁芯部件易于破裂，由此，引起了处理质量问题，即，它的实际可用环境受限。为了克服此问题，已提出了这样的天线线圈，其具有相对高的刚性，并被设计为通过形成包括软磁性金属、非晶或铁氧体粉或薄片(flake)、以及塑料或橡胶的复合材料的磁芯部件，而可在相对高的频率上使用(见日本专利申请公开第2002-325013号)。
此外，日本专利申请公开第2000-113142号公开了具有这样的配置的天线模块，其中，通过在一个平面内的螺旋绕组线而形成天线线圈，并且，在其上层压(laminate)平面形状的磁芯部件，以便与此天线线圈平行。
此外，日本专利申请公开第Hei 11-74140号公开了铁粉芯(dust core)制造方法，其中，在挤压期间，沿挤压方向而排列用作抗流线圈磁芯且由复合材料制成的金属粉末。日本专利申请公开第2002-289414号公开了使用复合磁体的配置，其中，将平面金属粉末压制到电波吸收材料上，用于附着到便携式信息终端的液晶的背面等，以便满足100-400MHz的噪声标准。
顺便提及，近年来，对于在13.56MHz上操作的基于RFID的IC标签来说，需要可靠的操作环境。例如，并且，在它们的通信特性方面，要求用于面对标签的读写器的最长的可能通信距离、以及平面的宽广通信区域。
例如，在要被标识的物品是由金属制成的情况中，用作标识标签的天线线圈具有被置于天线线圈和该物品之间的电绝缘隔离物(spacer)，以便避免受该物品影响，并且，在一些情况下，可用磁芯部件替代该隔离物(见日本专利申请公开第2000-113142号)。
另一方面，由于可能存在将天线线圈合并到各种通信设备中的情况，所以，天线线圈可易于受位于其附近的金属部分的影响，即使金属部分不是要被标识的物品。为了避免该情况，存在一种器件，其中，将屏蔽板(shield plate)附着到通信表面的背面(用于附着的表面)，以抑制由金属体引起的通信特性的波动(见日本专利申请公开第2002-325013号)。
尽管可通过屏蔽板来防止通信特性的波动，但这还意味着天线线圈的通信特性会由于屏蔽板而恶化到某一水平。由此，从增强通信特性的观点看，屏蔽板的存在会是严重的负面因素。
为克服此情形，为了抑制由周围金属的影响而造成的天线线圈的通信特性的恶化，如果将天线模块配置为使得在天线线圈和屏蔽板之间置入上述磁芯部件，则可使屏蔽板如同在其从天线线圈一侧看而不存在的情况下那样起作用(日本专利申请公开第2003-092893号)。
在具有包括天线线圈、磁芯部件、以及屏蔽板的分层结构的天线模块中，中间的磁芯部件执行允许天线线圈显示出其通信性能的功能、以及防止天线线圈受屏蔽板的影响的电磁屏蔽功能两者。
然而，用来允许天线线圈显示出所需通信性能的磁芯部件所需的磁性不必定与用来满足天线线圈和屏蔽板之间的电磁屏蔽功能的磁芯部件所需的磁性相兼容。由此，本情形要求磁芯部件的适当选择，其可在天线线圈的通信特性与来自屏蔽板的其电磁屏蔽功能之间折衷。
已考虑到以上情形而作出了本发明，并且，因此，本发明所具有的目的在于，提供磁芯部件、天线模块、以及具有其的便携式通信终端，其具有能够满足天线线圈的通信特性、以及其来自屏蔽板的其电磁屏蔽功能的增强的配置。
发明内容
为了实现以上目的，在本发明中，磁芯部件的特征在于，与天线线圈相对的第一表面和与屏蔽板相对的第二表面具有彼此不同的磁性。
优选地，在磁芯部件中，可配置为使第一表面中的磁粉的填充率低于第二表面中的磁粉的填充率，由此，使第一和第二表面具有彼此不同的磁性。这允许在第一表面中，增大其绝缘，以减小线圈损耗并扩展通信距离；以及在第二表面中，得到天线线圈和屏蔽板之间的足够的电磁屏蔽功能。
可替换地，如果将其配置为以与片表面垂直的方向在第一表面中排列磁粉、而以与片表面平行的方向在第二表面中排列磁粉，由此使磁芯部件的第一和第二表面具有彼此不同的磁性，则有可能得到类似的优点。
可替换地，并且，可将其配置为使第一表面中的磁粉和第二表面中的磁粉在形状上不同，由此使磁芯部件的第一和第二表面具有彼此不同的磁性。
可替换地，甚至如果在磁芯部件的第一表面中形成机械加工的标记，则通过机械加工的标记而分割第一表面中的磁路，以抑制在第一表面中出现的涡流。这允许天线线圈的通信距离的增加。同样，通过提供具有的不规则性的第一表面，可得到类似的优点。
如上所述，根据本发明的磁芯部件，变得有可能满足天线线圈的通信距离的增加、以及天线线圈和屏蔽板之间的足够的电磁屏蔽功能。这使得有可能通过任意选择用于磁芯部件的天线一侧和屏蔽一侧的磁性，以很高的设计自由度来制造具有各种通信特性的天线模块。
此外，当将具有这样的配置的天线合并在便携式通信终端中时，变得有可能消除天线线圈和通信终端之间的电磁干扰，并且，由此确保设备的正确操作。
图1为根据本发明的第一实施例的天线模块1的平面图。
图2为沿图1中的线[2]-[2]而取得的示意性截面图。
图3为示出在与外部读写器5通信期间的操作的、合并天线模块1的便携式通信终端的示意性截面图。
图4为示出在与外部IC标签6通信期间的操作的、合并天线模块1的便携式通信终端的示意性截面图。
图5为示出Q因子相对于无接触IC卡中的天线线圈的感应电压和通信距离的图。
图6为用于说明本发明的第二实施例的天线模块1的示意性截面图。
图7为用于说明本发明的第三实施例的天线模块1的示意性截面图。
图8为用于说明本发明的第四实施例的天线模块1的示意性截面图。
图9为用于说明本发明的第五实施例的天线模块1的示意性截面图。
图10为示出图9的修改例子的天线模块1的示意性截面图。
图11为用于说明本发明的第六实施例的天线模块1的示意性截面图。
图12为示出图11的修改例子的天线模块1的示意性截面图。
图13为示出磁芯部件的配置的修改例子的示意性截面图。
图14为示出磁芯部件的配置的另一个修改例子的示意性截面图。
具体实施例方式
下面将通过参照附图来描述本发明的实施例。
(第一实施例)图1和2示出了根据本发明的第一实施例的天线模块1的配置。这里，图1为天线模块1的平面图，而图2为沿图1中的线[2]-[2]而取得的截面图。
天线模块1包括具有形成在其中的第一和第二天线线圈11和12的天线基板2、屏蔽板3、以及被置于天线基板2和屏蔽板3之间的磁芯部件4。
在天线基板2中，在公共基膜(base film)10上安置并形成用于与读写器通信的第一天线线圈11、以及用于与IC标签(如IC卡)通信的第二天线线圈12。第一天线线圈11被安置并形成在基膜10的表面一侧(通信表面CS)上，而第二天线线圈12被安置并形成在基膜10的后表面一侧(与通信表面CS相对的一侧)上(图2)。
基膜10由绝缘材料形成。基膜10可由例如玻璃环氧树脂基板的具有刚性的材料、或诸如聚酰亚胺、PET(聚乙烯对苯二甲酸酯)、PEN(PolyEthyleneNaphthalate)形成。
基膜10具有大表面积的线圈形成部分10a，在其上形成第一天线线圈11和第二天线线圈12；以及小表面积的连接部分10b，在其上形成用于与第一和第二天线线圈11、12的端子电连接的外部端子连接部分15。外部端子连接部分15还连接到IC芯片的端子、其上安装有IC芯片的印刷线路板上的端子等，所述端子均未被示出。
注意，图1中的附图标记16表示用于电连接基膜10的两侧的层间连接部分，通过该层间连接部分而在外部端子连接部分15的预定位置上连接第一和第二天线线圈11、12。此外，在基膜10的两侧上还分别提供了由绝缘材料形成的覆盖层部件14(图2)。
第一天线线圈11和第二天线线圈12中的每个由包括诸如铝或铜之类的金属的薄膜的导电材料、或导电胶的印刷体形成。
注意，可根据所需通信性能，而适当地设置每个天线线圈所要形成的宽度、长度、膜厚度、或涂覆厚度。
第一、第二天线线圈11、12是在基膜10的平面中由绕组线形成的环路线圈。不具体限定第一天线线圈11和第二天线线圈12之间的位置关系。然而，在本实施例中，将第二天线线圈12置于第一天线线圈11的内围侧上。
将屏蔽板3和磁芯部件4层压在与天线基板2的通信表面CS相对一侧。磁芯部件4被置于天线基板2和屏蔽板3之间。将屏蔽板3和磁芯部件4各自形成为基本上等于天线基板2的大小。
屏蔽板3由导电材料形成，并且，当将天线模块1合并到例如便携式通信终端的设备中时，屏蔽板3具有防止天线基板2侧和通信终端侧之间的电磁干扰的功能。例如，屏蔽板3由诸如不锈钢板、铜板、铝板之类的金属板形成。
另一方面，例如，通过用软磁粉来填充诸如合成树脂材料之类的绝缘材料、并随后将其机械加工或成型到片中，而形成磁部件4。作为软磁粉，铝硅铁粉(Fe-Al-Si基)、坡莫合金(Fe-Ni)基、非晶(Fe-Si-Al-B基)、铁氧体(NiZn铁氧体、MnZn铁氧体等)、烧结铁氧体等是可使用的，并可根据预期的通信特性或使用而有选择地被使用。
通过配置为使磁芯部件4被置于天线基板2和屏蔽板3之间，存在这样的优点，即可避免由于天线基板2和屏蔽板3之间的电磁干扰而造成的通信性能的恶化；以及可减小天线基板2和屏蔽板3之间的间隙。
图3和4为合并天线模块1的便携式通信终端20的示意性截面图。在图中，示出了这样的例子，其中，将天线模块1置于便携式通信终端20的终端体21的后上表面一侧内部。
终端体21其中合并了电子电路板22、以及电池25。电子电路板22具有CPU和其它电子元件。CPU用来控制具有要经由通信网络而执行的信息通信功能的便携式通信终端20的各种功能。终端体21的表面一侧的部分由例如液晶显示器之类的显示部分23组成。此外，尽管未示出，但提供了包括经由通信网络交换信息所需的发送/接收天线、控制输入部分、电话功能所需的麦克风和扬声器等的通信组件。
天线模块1被置于终端体21内部，其中，其天线基板2的通信表面CS面向外。此时，天线基板2的外部端子连接部分15连接到例如为天线基板2预备的IC芯片24。
IC芯片24存储要在便携式通信终端20经由第一天线线圈11而与外部读写器5通信时读取的ID和其它各种信息。并且，此IC芯片24存储在便携式通信终端20经由第二天线线圈12而与外部IC标签6通信时、在必要时读取或写入存储在外部IC标签6(IC卡等；见图4)中的信息所需的访问过程步骤(程序)、关键信息等。
在根据本发明的便携式通信终端20中，如图3所示，当终端20要与外部读写器5通信时，经由天线基板2的第一天线线圈11而发送存储在IC芯片24中的预定信息。由此，例如，可通过利用此便携式通信终端20的标签功能而支付传输费。
此外，如图4所示，当终端20要与外部IC标签6通信时，经由天线基板2的第二天线线圈12而读取存储在IC标签6内的IC芯片6A中的预定信息。由此，例如，可通过利用此便携式通信终端20的读写器功能，经由显示部分23而检查例如IC标签6的余额的信息。
注意，作为用于利用读写器功能时的电源，使用便携式通信终端20的电池25。在此情况下，第一、第二天线线圈11、12的优化设计可对便携式通信终端20的功率消耗的减小作出贡献。
现在，在被置于便携式通信终端20内部的天线模块1中，屏蔽板3执行天线基板2和电子电路板22之间的电磁屏蔽功能，由此防止便携式通信终端20和天线基板2之间的电磁干扰。这防止了在经由第一、第二天线线圈11、12而通信的期间出现的不希望有的辐射(噪声)对电子电路板22造成负面影响。
此外，磁芯部件4具有增强天线基板2的通信性能、以及抑制天线基板2和屏蔽板3之间的电磁干扰两者的功能。
下面将通过参照图2来描述磁芯部件4的配置细节。
磁芯部件4具有包括天线基板2的一侧上的第一层4A、以及屏蔽板3的一侧上的第二层4B的双层结构。
通过用软磁粉31来填充例如合成树脂的绝缘材料(粘合剂)30，而形成磁芯部件4的第一层4A和第二层4B中的每个。软磁粉31与片表面平行排列。尽管在本实施例中使用平面磁性粒子(magnetic particle)作为软磁粉31，但还可使用针形、薄片形磁性粒子等。
在本实施例中，使软磁粉31的填充率在第一层4A和第二层4B之间不同，由此配置为使得在磁芯部件4中，与天线基板2相对一侧上的第一表面4a和与屏蔽板3相对一侧上的第二表面4b具有彼此不同的磁性。
也就是说，对于第一层4A和第二层4B而调整用于填充的软磁粉31的量，使得在磁芯部件4中，第一表面4a中的软磁粉31的填充率变为低于第二表面4b中的软磁粉31的填充率。
作为此配置的结果，在软磁粉31的填充率较低的第一层4A中，绝缘材料30由于较低的软磁粉31的填充率而占据相对大的存在空间，并且，由此增大了第一表面4a中的绝缘。结果，抑制了第一表面4a中的涡流的出现，以帮助在天线线圈11(12)中感应的电流的流动，并且，由此减小线圈损耗(增大Q因子)。因此，增大在天线线圈11(12)中感应的电压，以增大要提供到IC芯片24的功率，由此扩展天线线圈的通信距离。
图5示出了典型的无接触IC卡的天线线圈的Q因子(表示谐振锐度(sharpness)的量；或者，其被简称为“Q”)与感应电压和通信距离之间的关系。从图5中看出，要提供到IC芯片的电压、以及通信距离随着增大的天线线圈的Q因子而增大。
另一方面，在软磁粉31的填充率较高的第二层4B中，通过用于填充的软磁粉31来覆盖屏蔽板3的效率变高，并且，由此，可增强天线基板2和屏蔽板3之间的电磁屏蔽功能，并且，由此，可减小天线线圈11、12的通信性能的恶化。
此外，从天线线圈11、12的角度看，第二层4B中的软磁粉31的填充率较高，并且，沿磁化方向而排列软磁粉31，从而帮助经由层4B的磁通量的通过(磁导率较高)。这增大了天线线圈11、12的电感，由此增强通信距离。
如上所述，根据本实施例，在磁芯部件4中，使第一表面4a中的软磁粉31的填充率低于第二表面4b中的软磁粉31的填充率，以提供这样的结构，其中，第一和第二表面4a、4b具有彼此不同的磁性。因此，变得有可能实现天线线圈11、12的通信距离的增加、以及得到天线线圈11、12和屏蔽板3之间的足够的电磁屏蔽功能。
注意，例如，可通过具有用于形成第一层4A的磁涂料以及用于形成第二层4B的磁涂料的多个涂层的层压膜、或通过粘接由第一层4A形成的磁片和由第二层4B形成的磁片，来形成具有以上配置的磁芯部件4。
还要注意，第一、第二层4A、4B中的每个中的软磁粉31的填充率不会被唯一地定义，而是可根据诸如要使用的磁粉的种类、形状等导出的磁性、所需的天线线圈的通信性能等的因素来被适当地设置。
此外，用于第一、第二层4A、4B的软磁粉31不限于相同的种类，而是还可为不同的种类。
(第二实施例)接下来将参照图6来描述本发明的第二实施例中的天线模块的配置。注意，在该图中，通过相同的附图标记来表示与第一实施例的部分相对应的部分，并省略它们的详细描述。
形成根据本实施例的天线模块1的磁芯部件42具有包括天线基板2的一侧上的第一层42A、以及屏蔽板3的一侧上的第二层42B的双层结构。
通过用软磁粉31来填充例如合成树脂的绝缘材料(粘合剂)30，而形成磁芯部件42的第一层42A和第二层42B中的每个。软磁粉31与片表面平行排列。
在本实施例中，类似于上述第一实施例，使软磁粉31的填充率在第一层42A和第二层42B之间不同，由此配置为使得磁芯部件42的与天线基板2相对的第一表面42a和与屏蔽板3相对的第二表面42b具有彼此不同的磁性。
也就是说，对于第一层42A和第二层42B而调整用于填充的软磁粉31的量，使得在磁芯部件42中，第一表面42a中的软磁粉31的填充率变为低于第二表面42b中的软磁粉31的填充率。
现在，在本实施例中，第一层42A具有包括各自被一个一个上下交替层压的绝缘层32和磁层33的复合层配置，由此使软磁粉31的填充率低于第二层42B的软磁粉31的填充率。通过用磁粉31来填充绝缘材料30而形成磁层33。
作为此配置的结果，在软磁粉31的填充率较低的第一层42A中，绝缘材料30由于较低的软磁粉31的填充率而占据相对大的存在空间，并且，由此增大了第一表面42a中的绝缘。结果，抑制了第一表面42a中的涡流的出现，以帮助在天线线圈11(12)中感应的电流的流动，并且，由此减小线圈损耗(增大Q因子)。因此，增大在天线线圈11(12)中感应的电压，以增大要提供到IC芯片24的功率，由此扩展天线线圈的通信距离。
另一方面，在软磁粉31的填充率较高的第二层42B中，通过用于填充的软磁粉31来覆盖屏蔽板3的效率变高，并且，由此，可增强天线基板2和屏蔽板3之间的电磁屏蔽功能，并且，由此，可减小天线线圈11、12的通信性能的恶化。
此外，从天线线圈11、12的角度看，第二层4B中的软磁粉31的填充率较高，并且，沿磁化方向而排列软磁粉31，从而帮助经由层42B的磁通量的通过(磁导率较高)。这增大了天线线圈11、12的电感，由此实现通信距离的增加。
如上所述，根据本实施例，在磁芯部件42中，使第一表面42a中的软磁粉31的填充率低于第二表面42b中的软磁粉31的填充率，以提供这样的结构，其中，第一和第二表面42a、42b具有彼此不同的磁性。因此，变得有可能实现天线线圈11、12的通信距离的增加，以及得到天线线圈11、12和屏蔽板3之间的足够的电磁屏蔽功能。
此外，根据本实施例，可通过绝缘层32的厚度和层压的层数，而任意调整磁芯部件42的第一层42A中的软磁粉31的填充率，并且，由此，可使磁层33具有与第二层42B相同的配置。
注意，例如，可通过具有用于形成绝缘层32的磁涂料以及用于形成磁层33的磁涂料的多个涂层的层压膜，来形成具有以上配置的磁芯部件42的第一层42A。
还要注意，第一、第二层42A、42B中的每个中的软磁粉31的填充率不会被唯一地定义，而是可根据诸如从要应用的磁粉的种类、形状等导出的磁性、所需的天线线圈的通信性能等的因素来被适当地设置。
(第三实施例)图7示出了本发明的第三实施例中的天线模块的配置。在该图中，通过相同的附图标记来表示与上述第一实施例的部分相对应的部分，并省略它们的详细描述。
形成根据本实施例的天线模块1的磁芯部件43具有包括天线基板2的一侧上的第一层43A、以及屏蔽板3的一侧上的第二层43B的双层结构。通过用软磁粉31来填充例如合成树脂的绝缘材料(粘合剂)30，而形成磁芯部件43的第一层43A和第二层43B中的每个。
在本实施例中，与天线基板2相对的第一表面43a和与屏蔽板3相对的第二表面43b中的软磁粉31彼此不同地排列，由此配置为使得第一、第二表面43a、43b具有彼此不同的磁性。
也就是说，磁芯部件43的第一表面43a中的软磁粉31沿与片表面垂直的方向而排列，而第二表面43b中的软磁粉31沿与片表面平行的方向而排列。
作为此配置的结果，在软磁粉31沿与片表面垂直的方向而排列的第一层43A中，软磁粉31通过由天线线圈11、12生成的电磁波而沿与磁化方向基本上相同的方向排列，从而帮助经由层43A的磁通量的通过。由此，变得有可能扩展通信距离。
另一方面，在第二层43B中，通过用于填充的软磁粉31来覆盖屏蔽板3的效率变高，并且，由此，可增强天线基板2和屏蔽板3之间的电磁屏蔽功能，并且，由此，可减小天线线圈11、12的通信性能的恶化。
此外，从天线线圈11、12的角度看，第二层43B中的软磁粉31沿与片表面平行的方向排列，所述软磁粉31沿与由天线线圈11、12生成的循环电磁波的方向基本上相同的方向排列，从而帮助经由层43B的磁通量的通过，由此，这对增加天线线圈11、12的通信距离作出贡献。
如上所述，根据本实施例，在磁芯部件43中，在第一表面43a中，软磁粉31沿与片表面垂直的方向而排列，而在第二表面43b中，软磁粉31沿与片表面平行的方向而排列，以提供这样的结构，其中，第一和第二表面43a、43b具有彼此不同的磁性。因此，有可能实现天线线圈11、12的通信距离的增加，以及得到天线线圈11、12和屏蔽板3之间的足够的电磁屏蔽功能。
注意，可将具有以上配置的磁芯部件43的第一层43A形成为使得通过使用例如用于形成第一层43A的磁涂料来形成膜、并在之后通过例如在沿与片表面垂直的方向外部磁化该膜的同时加固该膜，而沿该图中示出的方向排列软磁粉。
(第四实施例)图8示出了本发明的第四实施例中的天线模块的配置。注意，在该图中，通过相同的附图标记来表示与上述第一实施例的部分相对应的部分，并省略它们的详细描述。
形成根据本实施例的天线模块1的磁芯部件44具有包括天线基板2的一侧上的第一层44A、以及屏蔽板3的一侧上的第二层44B的双层结构。通过分别用软磁粉31A和软磁粉31B(各自由平面粒子组成)来填充例如合成树脂的绝缘材料(粘合剂)30，而形成磁芯部件44的第一层44A和第二层44B。与片表面相平行地排列这些软磁粉31A、31B中的每个。
软磁粉31A和软磁粉31B在形状上彼此不同，并且，通过形成具有不同形状的软磁粉31A、31B的第一、第二层44A、44B，将其配置为使得在磁芯部件44中，与天线基板2相对的第一表面44a和与屏蔽板3相对的第二表面44b具有彼此不同的磁性。
现在，在本实施例中，用于填充第一层44A的软磁粉31A具有小粒子直径(例如，40μm或更小)，以抑制第一表面44a中的涡流的出现，以便帮助在天线线圈11、12中感应的电流的流动，并减小线圈损耗。这允许天线线圈11、12的Q因子的增大、以及它们的通信距离的扩展。
另一方面，用于填充第二层44B的软磁粉31B具有大粒子直径(例如，60μm或更大)，以增强第二表面44b的磁导率，并增强天线基板2和屏蔽板3之间的电磁屏蔽功能，并且，还帮助由天线线圈11、12生成的经由第二表面44b的磁通量的通过，以增加通信距离。
注意，如图所示，如在上述第一实施例中那样，使软磁粉的填充率在第一、第二层44A、44B之间不同(软磁粉31A的填充率＜软磁粉31B的填充率)，但不限于此。此外，取决于所需通信性能，可使第一层44A中的软磁粉31A的粒子直径大于第二层44B中的软磁粉31B的粒子直径。
(第五实施例)图9示出了本发明的第五实施例中的天线模块的配置。注意，在该图中，通过相同的附图标记来表示与上述第一实施例的部分相对应的部分，并省略它们的详细描述。
通过用软磁粉31来填充例如合成树脂的绝缘材料(粘合剂)30，而形成根据本实施例的天线模块1的磁芯部件45。使用平面磁性粒子作为软磁粉31，并且，与片表面相平行而排列所述平面磁性粒子。
将磁芯部件45形成为使得与天线基板2相对的第一表面45a具有形成在其中的机械加工的标记，由此，配置为使得第一表面和在与屏蔽板3相对一侧上的平面第二表面45b具有彼此不同的磁性。在本实施例中，上述机械加工的标记基本上是在磁芯部件45的第一表面45a上以矩阵形状或栅格形状图案排列的V形切口35A。
通过在磁芯部件45的第一表面45a中形成切口35A，而分割第一表面45a中的磁路。这允许由于磁路的形成而造成的磁芯部件的表面上的涡流的出现的抑制，由此减小涡流损耗。结果，增强了第一表面45a中的绝缘，并且，帮助在天线线圈11、12中感应的电流的流动，由此减小线圈损耗(增大Q因子)，并且，由此，变得有可能扩展通信距离。
可根据通信频率、用于填充的软磁粉的种类、填充率等，而适当地设置切口35A的形成的需求，如它们的孔径宽度、它们的深度、要形成的间隔(间距)。注意，可随着孔径宽度变窄而将表面的磁导率维持为较高。
另一方面，通过使磁芯部件45的第二表面45b为平面，增强了用软磁粉31来覆盖屏蔽板3的效果，并且，确保了天线基板2和屏蔽板3之间的电磁屏蔽功能。
如上所述，根据本实施例，在磁芯部件45的第一表面45a中形成机械加工的标记，即切口35A，以提供这样的结构，其中，第一、第二表面具有彼此不同的磁性。因此，变得有可能实现天线线圈11、12的通信距离的增加、以及得到天线线圈11、12和屏蔽板3之间的足够的电磁屏蔽功能。
注意，机械加工的标记不限于具有上述配置的切口35A，而可包括具有例如如图10所示的有角度的横截面的凹槽35B。此外，如何排列切口35A(凹槽35B)不限于上述矩阵形状或栅格形状图案。此外，可通过诸如切割、激光机械加工、蚀刻之类的已知机械加工方法来形成切口35A(凹槽35B)。可用不同的绝缘材料来填充切口35A(凹槽35B)。
(第六实施例)图11示出了本发明的第六实施例中的天线模块的配置。注意，在该图中，通过相同的附图标记来表示与上述第一实施例的部分相对应的部分，并省略它们的详细描述。
通过用软磁粉31来填充例如合成树脂的绝缘材料(粘合剂)30，而形成根据本实施例的天线模块1的磁芯部件46。使用平面磁性粒子作为软磁粉31，并且，与片表面相平行而排列所述平面磁性粒子。
将磁芯部件46形成为使得与天线基板2相对的第一表面46a具有凹陷和凸出的形式的不规则性，由此，使其配置为使得第一表面和在与屏蔽板3相对一例上的平面第二表面46b具有彼此不同的磁性。在本实施例中，将第一表面46a形成为波状不规则的表面。
通过使磁芯部件46的第一表面46a具有凹陷和凸出的形式的不规则性，通过凹陷而分割第一表面46a中的磁路。这允许由于磁路的形成而造成的磁芯部件的表面上的涡流的出现的抑制，以减小涡流损耗。结果，增强了第一表面46a中的绝缘，并且，帮助在天线线圈11、12中感应的电流的流动，由此减小线圈损耗(增大Q因子)，并且，由此，变得有可能扩展通信距离。
可根据通信频率、用于填充的软磁粉的种类、填充率等，而适当地设置它们的形成的需求，如凹陷(凸出)的量、凹陷(凸出)的宽度、凹陷和凸出之间的间距。
另一方面，通过使磁芯部件46的第二表面46b为平面，增强了用软磁粉31来覆盖屏蔽板3的效果，并且，确保了天线基板2和屏蔽板3之间的电磁屏蔽功能。
如上所述，根据本实施例，向磁芯部件46的第一表面46a提供凹陷和凸出的形式的不规则性，以提供这样的结构，其中，第一、第二表面具有彼此不同的磁性。因此，变得有可能实现天线线圈11、12的通信距离的增加、以及得到天线线圈11、12和屏蔽板3之间的足够的电磁屏蔽功能。
注意，机械加工的标记不限于具有上述配置的切口35A，而可包括具有例如如图12所示的具有基本上为V形的截面的凹陷36，由此，向第一表面46a提供具有轮齿状图案的不规则表面。此外，通过使用具有适当机械加工的表面的冲模(die)而同时形成第一表面46a中的凹陷和凸出以及对磁芯部件46的成型可能是足够的。此外，可用适当的绝缘材料来填充由第一表面46a和天线基板2之间的凹陷和凸出形成的空气层。
尽管已在前面描述了本发明的实施例，但是，显然，本发明不限于这些实施例，可基于本发明的技术思想而使各种修改成为可能。
例如，尽管在以上实施例中将磁芯部件配置为具有均匀表面的片，但磁芯部件至少被置于天线线圈和屏蔽板之间便足够了。因此，可替换地，以与天线线圈的循环状形状相对应的方式，将磁芯部件形成为环形片。
此外，尽管已在以上实施例中描述了在作为天线基板2的基膜10上形成两种类型的第一、第二天线线圈11、12的例子，但是，显然，天线基板不限于此，而可为仅具有在其中形成的一种类型的天线线圈的天线基板。此外，这样的实施例也是适用的，其中，通过在同一天线基板上安装RFID IC芯片以及其它电子元件，而形成信号处理电路。
此外，磁芯部件的配置也不限于在天线基板的非通信表面上层压磁芯部件的实施例，而可包括例如如图13所示的配置，其中，将天线基板2嵌入在磁芯部件47A的表面中。在此情况下，在与天线基板2相对的一侧上的磁芯部件47A的第一表面47a中，在片的两个末端部分上，向上逐步排列用于填充的软磁粉31，以便形成围绕天线基板2的环路，使其对应于形成天线所生成的磁场的磁路的方向，由此，变得有可能增加天线线圈11、12的通信距离。
注意，图14中示出了另一个配置例子，如上所述，其用于将软磁粉排列为使其对应于如上所述的天线所生成的磁场磁路。图14中示出的磁芯部件47B具有软磁粉31，其被排列为形成围绕每个天线线圈11(12)的环路，如在该图中所看到的，在与天线基板2相对的第一表面47a中，使其对应于在左和右侧的每个上的天线线圈上生成的磁场的磁路方向。
在此例子中，尽管在天线基板2的通信表面CS上形成的用于通信的磁场宏观地显示出图13中示出的方式，但实际上，以例如如图14所示的方式而形成由各个天线线圈生成的磁路。考虑到此，可得到与图13中示出的例子类似的优点。
权利要求
1.一种磁芯部件，其通过用磁粉来填充绝缘材料而形成，并且，该磁芯部件是片形的，并被置于由成一平面的螺旋绕组线形成的天线线圈和导电屏蔽板之间，其特征在于与天线线圈相对的侧上的第一表面和与屏蔽板相对的侧上的第二表面具有彼此不同的磁性。
2.如权利要求1所述的磁芯部件，其特征在于，第一表面中的磁粉的填充率低于第二表面中的磁粉的填充率。
3.如权利要求1所述的磁芯部件，其特征在于，以与片表面垂直的方向排列第一表面中的磁粉，而以与片表面平行的方向排列第二表面中的磁粉。
4.如权利要求1所述的磁芯部件，其特征在于，第一表面中的磁粉和第二表面中的磁粉在形状上不同。
5.如权利要求1所述的磁芯部件，其特征在于，在第一表面中形成机械加工的标记。
6.如权利要求1所述的磁芯部件，其特征在于，第一表面具有不规则的形状。
7.一种天线模块，其包括由成一平面的螺旋绕组线形成的天线线圈、导电屏蔽板、以及片形磁芯部件，该磁芯部件被置于天线线圈和导电屏蔽板之间、并通过用磁粉来填充绝缘材料而形成，其特征在于该磁芯部件具有与天线线圈相对的侧上的第一表面和与屏蔽板相对的侧上的第二表面，所述第一表面和第二表面具有彼此不同的磁性。
8.如权利要求7所述的天线模块，其特征在于，第一表面中的磁粉的填充率低于第二表面中的磁粉的填充率。
9.如权利要求7所述的天线模块，其特征在于，以与片表面垂直的方向排列第一表面中的磁粉，而以与片表面平行的方向排列第二表面中的磁粉。
10.如权利要求7所述的天线模块，其特征在于，第一表面中的磁粉和第二表面中的磁粉在形状上不同。
11.如权利要求7所述的天线模块，其特征在于，在第一表面中形成机械加工的标记。
12.如权利要求7所述的磁芯部件，其特征在于，第一表面具有不规则的形状。
13.一种便携式通信终端，其具有要经由通信网络而执行的信息通信功能，并合并了天线模块，该天线模块包括由成一平面的螺旋绕组线形成的天线线圈、导电屏蔽板、以及片形磁芯部件，该磁芯部件被置于天线线圈和导电屏蔽板之间、并通过用磁粉来填充绝缘材料而形成，其特征在于该磁芯部件具有与天线线圈相对的侧上的第一表面和与屏蔽板相对的侧上的第二表面，所述第一表面和第二表面具有彼此不同的磁性。
14.如权利要求13所述的便携式通信终端，其特征在于，第一表面中的磁粉的填充率低于第二表面中的磁粉的填充率。
15.如权利要求13所述的便携式通信终端，其特征在于，以与片表面垂直的方向排列第一表面中的磁粉，而以与片表面平行的方向排列第二表面中的磁粉。
16.如权利要求13所述的便携式通信终端，其特征在于，第一表面中的磁粉和第二表面中的磁粉在形状上不同。
17.如权利要求13所述的便携式通信终端，其特征在于，在第一表面中形成机械加工的标记。
18.如权利要求13所述的便携式通信终端，其特征在于，第一表面具有不规则的形状。
全文摘要
磁芯部件、天线模块、以及具有其的移动通信终端，其中，可同时实现天线线圈的通信特性的改进和与屏蔽板的足够的电磁屏蔽功能两者。已将软磁粉(31)填充到绝缘材料(30)中的磁芯部件(4)位于其上已提供了天线线圈(11、12)的天线基板和导电屏蔽板(3)之间。磁芯部件(4)具有包括第一(4A)和第二(4B)层的双层结构，其中第一层(4A)具有小于第二层(4B)的软磁粉(31)的填充率，由此，磁芯部件(4)可在与天线基板(2)相对的第一表面(4a)和与屏蔽板(3)相对的第二表面(4b)上显示出不同的磁性。
文档编号G06K17/00GK1846330SQ20048002500
公开日2006年10月11日 申请日期2004年8月27日 优先权日2003年9月1日
发明者高桥功, 野泽和雄, 秋保启 申请人:索尼株式会社