Nfc天线的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种成本低、占用空间小且可产生平行于PCB板面磁力线的NFC天线。该天线线圈由紧贴PCB板表面且间隔均匀设置的导电走线、搭接在相邻导电走线首尾之间且伸出PCB板表面之外呈弧状的导电连线和穿置于导电连线与导电走线之间的磁芯构成。本发明体积小、耗材少，而且其产生的磁力线与PCB板面平行，有利于NFC天线信号的传输与接收。本发明制造工艺简单，采用键合技术将导电走线与导电连接相连接，不仅操作简便，而且连接牢靠不易脱离，还省去现有技术中缠绕线圈所需的高精度绕线以及在线圈引出端处的磁芯上进行金属化处理程序。本发明的磁芯可以做的很细小而不会被折断。本发明具有产量高、合格率高、成本低等显著优势。
【专利说明】NFC天线
【技术领域】
[0001]本发明涉及电子元器件，特别涉及一种近距离无线通讯天线(又称NFC天线)。
【背景技术】
[0002]现有技术中的NFC天线线圈，是在PCB板或FPC板(柔性PCB板)表面制作平面形状的图形线圈5 (如图1所示)，然后在另一表面贴上起屏蔽作用的磁性材料。此类天线不仅耗材多、成本高、占用的平面空间大至无法小型化，而且最关键的一点是，其所产生的磁力线6均垂直于线圈所在平面，无法产生与线圈所处平面相平行的磁力线6，由于在卡类产品的环境中金属材料分布复杂，例如卡扣等零件都是金属制作的，会对垂直于PCB板面的磁力线6产生严重衰减，只有平行于金属介面的磁力线6可通过，因此，其不适用于卡类电子产品，该类NFC天线线圈的磁力线6分布如图2所示。
[0003]另一种为传统的绕线型NFC天线线圈，其是在磁芯上绕线制作线圈，通常使用高精度的绕线机和极细的漆包线在磁芯上绕制，其存在的不足为:当磁芯很细时容易折断，同样，无法适用于小型化的电子产品，而且还要对线圈引出端处的磁芯进行金属化电极处理(例如在SMD贴片产品上都要制作端电极，才能通过锡膏贴于PCB板上焊接)，致使整个生产工艺复杂、产量低、成本高。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是提供一种成本低、占用空间小且可产生平行于PCB板面磁力线的NFC天线。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为:
[0006]本发明的NFC天线，包括PCB板和设置在该PCB板上的线圈，所述线圈由紧贴PCB板表面且间隔均匀设置的至少三条导电走线、搭接在相邻的所述导电走线首尾之间且伸出所述PCB板表面之外呈弧状的导电连线和穿置于所述导电连线与导电走线之间并固定在PCB板上的磁芯构成，所述导电连线与所述导电走线相接处电连接。
[0007]所述导电连线由金线、银线或合金线所制。
[0008]所述导电走线由导电丝线或导电薄膜所制。
[0009]所述导电走线由金箔、铜箔、铝箔所制。
[0010]所述磁芯为镍锌软磁铁氧体所制。
[0011]所述磁芯为在13.56Mhz中心频率附近具有良好高频性能的磁性材料，其磁导率实部u’的典型值大于120，磁导率虚部u”典型值小于5。
[0012]所述磁芯的形状可为长方体或圆柱体或多边形柱体。
[0013]所述导电连线与导电走线之间的电连接为金丝键合结构、铝丝键合结构或合金丝键合结构。
[0014]与现有技术相比，本发明采用由紧贴PCB板间隔均匀设置的导电走线、弧部悬置于PCB板面外并与导电走线相连接的导电连线和穿置于导电走线与导电连线之间形成的空间内的磁芯构成的线圈，不仅使得该天线线圈体积小、耗材少，而且其产生的磁力线与PCB板面平行，所产生的平行磁力线容易从卡类产品狭小的缝隙中透出，减少卡类产品中卡扣等金属零件对磁力线的衰减，这将有利于NFC天线信号的传输与接收。其可适用于体积小的电子产品中，尤其适用于SD卡、SM卡等空间非常狭窄电子产品的NFC应用中。本发明制造工艺简单，采用键合技术将导电走线与导电连接相连接，不仅操作简便，而且连接牢靠不易脱离，还省去现有技术中缠绕线圈所需的高精度绕线以及在线圈引出端处的磁芯上进行金属化处理程序。另外，磁芯放置在由导电走线和导电连线形成的空间中并通过粘胶固定在PCB板上，并非如现有技术中被导线缠绕，因此再细小的磁芯也不会出现被折断的现象。本发明具有产量高、合格率高、成本低等显著优势。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为现有技术中的平面FPC线圈示意图。
[0016]图2为图1中的FPC线圈的磁力线分布图。
[0017]图3为本发明NFC天线的示意图。
[0018]图4为本发明NFC天线的磁力线分布图。
[0019]图5为本发明磁芯材料的典型磁导率频谱图。
[0020]附图标记:
[0021]PCB板1、导电走线2、导电连线3、磁芯4、图形线圈5、磁力线6。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
[0023]如图3、4、5所示，本发明的NFC天线(又称NFC天线)，是由PCB板I或FPC板(柔性PCB板I)、导电丝线或导电薄膜所制的导电走线2 (所述导电走线2优选由金箔、铜箔、铝箔所制)、金线、银线或合金线所制的导电连线3和镍锌软磁铁氧体所制的磁芯4构成，导电走线2、导电连线3和磁芯4构成天线线圈。
[0024]所述导电走线2紧贴PCB板I表面间隔均匀且固定在PCB板I上，其固定方式可采用胶粘或点胶粘贴，导电走线2为许多条(大于三条)，优选倾斜并列设置，每条导电走线2分首端和尾端，第一条的首端和最后一条的尾端与PCB板I电连接。
[0025]所述导电连线3形状为弧形状，其数量与所述导电走线2相同，每条导电连线3分首端、弧部和尾端，以其弧部伸出所述PCB板I表面的方式跨接在相邻两条导电走线2之间，优选弧部垂直于所述PCB板I表面，具体连接方式为:第一条导电连线3的首端与PCB板I面上的第一条导电走线2的尾端相接，该条导电连线3的尾端与PCB板I面上的第二条导电走线2的首端相接，依此类推，再经键合技术将导电走线2和导电连线3的相接点连接起来，即构成一个完整电连接的螺旋线圈。
[0026]根据右手拇指法则，该螺旋线圈产生的磁力线6大部分与所述PCB板I表面平行(如图4所示)。
[0027]所述键合技术是指在导电连线3与导电走线2电连接处形成由金丝、铝丝或合金丝构成的键合结构。
[0028]所述磁芯4为在13.56Mhz中心频率附近下，具有良好高频性能的磁性材料,其磁导率实部U’的典型值大于120，磁导率虚部u”典型值小于5，典型磁导率频谱图(如图5所示)。其具体形状为横截面是矩形、圆形、椭圆形、五边形或六边形的长条形磁性材料，也可以为由客户提出的具有一定要求的其它特殊形状。磁芯4可以做的很细，将其放置在由导电走线2和导电连线3构成的线圈所围的空间内并用粘胶将其固定在所述PCB板I面上。
[0029]所述磁芯4可制作成IOmm (长)X0.7mm (宽)X0.7mm (厚)矩形体磁条(或者为此数量级尺寸的柱形磁条)。将其做为可集成到手机SD内存卡中的超小型化NFC天线，不仅具有Q值高、信号强等优势，而且具有尺寸更小，成本更低的优势。
[0030]本发明NFC天线读写性能优异，可通过各种不同型号的手机NFC功能测试。
【权利要求】
1.一种NFC天线，包括PCB板(I)和设置在该PCB板(I)上的线圈，其特征在于:所述线圈由紧贴PCB板(I)表面且间隔均匀设置的至少三条导电走线(2)、搭接在相邻的所述导电走线(2)首尾之间且伸出所述PCB板(I)表面之外呈弧状的导电连线(3)和穿置于所述导电连线(3)与导电走线(2)之间并固定在PCB板(I)上的磁芯(4)构成，所述导电连线(3)与所述导电走线(2)相接处电连接。
2.根据权利要求1所述的NFC天线，其特征在于:所述导电连线(3)由金线、银线或合金线所制。
3.根据权利要求1所述的NFC天线，其特征在于:所述导电走线(2)由导电丝线或导电薄膜所制。
4.根据权利要求3所述的NFC天线，其特征在于:所述导电走线(2)由金箔、铜箔、铝箔所制。
5.根据权利要求1所述的NFC天线，其特征在于:所述磁芯(4)为镍锌软磁铁氧体所制。
6.根据权利要求5所述的NFC天线，其特征在于:所述磁芯(4)为在13.56Mhz中心频率附近具有良好高频性能的磁性材料，其磁导率实部U’的典型值大于120，磁导率虚部u”典型值小于5。
7.根据权利要求5所述的NFC天线，其特征在于:所述磁芯(4)的形状可为长方体或圆柱体或多边形柱体。
8.如权利要求1-7中任一项所述的NFC天线，其特征在于:所述导电连线(3)与导电走线(2 )之间的电连接为金丝键合结构、铝丝键合结构或合金丝键合结构。
【文档编号】H01Q1/36GK103762424SQ201410007643
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2014年1月8日 优先权日:2014年1月8日
【发明者】刘宁 申请人:深圳顺络电子股份有限公司