混合天线、天线装置以及用于制造天线装置的方法
【技术领域】
[0001 ] 本公开内容涉及混合天线、天线装置以及用于制造天线装置的方法。
【背景技术】
[0002]例如移动电话之类的移动通信越来越多地支持近场通信(NFC)。近场通信的功能例如可以在移动设备中利用S頂(订户身份模块)或者例如微型SD(MicroSD)存储卡的存储卡来提供。为此，期望允许在具有小的外形因子的模块上有效实施NFC功能的方法。
【发明内容】
[0003]根据一个实施例，提供了一种混合天线，包括多个绕组，其中每个绕组包括部署于平面之中的环形天线部分以及至少部分部署在该平面之外的铁氧体天线部分。
[0004]根据另一个实施例，提供了一种天线装置，包括衬底、形成于该衬底的层之上的环形天线和包括嵌入在该衬底的层之内的铁氧体芯体并且包括至少一个绕组的铁氧体天线，其中该环形天线连接至至少一个绕组，并且该至少一个绕组由穿过该衬底的层的通孔以及在该衬底的层之上或之下的通孔之间的通路连接(routing connect1n)所形成。
[0005]根据另外的实施例，提供了一种用于制造如以上所描述的天线装置的方法。
【附图说明】
[0006]在附图中，同样的附图标记一般贯穿不同视图而指代相同的部分。附图并非必然依比例绘制，而是一般强调对本发明的原理加以图示。在以下描述中，参考以下附图对各个方面进行描述，其中:
[0007]图1示出了根据一个实施例的通信装置。
[0008]图2示出了微型SD卡。
[0009]图3示出了根据一个实施例的混合天线。
[0010]图4示出了根据一个实施例的(混合)PCB/铁氧体多路径传播天线。
[0011]图5示出了包括根据一个实施例的天线的芯片卡。
[0012]图6示出了根据一个实施例的铁氧体天线的顶部视图。
[0013]图7示出了图6的铁氧体天线的侧视图。
[0014]图8示出了根据一个实施例的天线装置。
[0015]图9示出了流程图。
[0016]图10示出了根据一个实施例的天线装置的顶部视图。
[0017]图11示出了天线装置的横截面。
[0018]图12示出了根据一个实施例的各个层的厚度的示例。
[0019]图13图示了根据一个实施例的天线装置的双刀制造工艺。
[0020]图14图示了根据一个实施例的天线装置的释放带制造工艺。
[0021]图15图示了根据一个实施例的天线装置的B级树脂键合制造工艺。
[0022]图16图示了根据一个实施例的天线装置的预浸料材料键合制造工艺。
【具体实施方式】
[0023]以下详细描述对附图加以参考，该附图通过图示而示出了可以以其对本发明加以实践的本公开的具体细节和方面。其它方面可以被采用，并且可以进行结构、逻辑和电气方面的变化而并不背离本发明的范围。本公开的各个方面并非必然互相排斥，因为本公开的一些方面能够与本公开的一个或多个其它方面相结合以形成新的方面。
[0024]为了在具有小的外形因子的设备中使用NFC (近场通信)，可以使用可基于S頂(订户身份模块)卡或微型SD卡的NFC系统。图1中示出了 NFC系统的示例。
[0025]图1示出了根据一个实施例的通信装置100。
[0026]通信装置100包括移动电话101和NFC读取设备102 (也被称作无线读取器)。
[0027]移动电话包括(NFC)天线103，其经由(NFC)前端104与安全元件或安全性元件(SE) 105相耦合。
[0028]例如，依据IS0/IEC 7816，SE 105耦合至诸如闪存存储器或闪存控制器之类的另外的组件106。例如，闪存控制器部署在SE 105和BB IC(基带IC) 107之间，根据IS0/IEC7816对BB IC107和SE 105之间的通信进行隧道传输。闪存存储器例如耦合至闪存控制器(而并不与SE 105耦合)并且例如利用不同于IS0/IEC 7816的协议进行控制。
[0029]另外的组件106与诸如BB IC 107之类的移动电话组件进行耦合，后者进而与应用处理器(AP) 108上运行的应用进行通信。
[0030]由读取器102例如根据IS0/IEC 14443而向移动电话101传送的信号被前端103放大并且基于IS0/IEC 14443协议利用有线接口 110转发至SE 105。该接口例如可以是DCLB (数字非接触式桥)接口或ACLB (先进型非接触式桥)接口。
[0031]SE 105向前端104发回响应(例如，在与BB IC 107通信之后)，上述前端104使用移动电话101的电池电压利用有源调制对从SE 105所接收的信号进行放大并且经由移动电话101和读取器102之间的无线接口传送该信号。
[0032]另外的组件106、SE 105、前端104和天线103能够共同被部署在直接处于移动电话101中的例如S頂卡、微型S頂卡、纳米S頂卡或微型SD卡的模块上，或者能够被包括在例如手表中的PCB(印刷电路板)上。然而，在这样的情况下，在具有小的外形因子的模块(例如，芯片卡)上实施NFC功能就存在困难，如插口、电池或外壳(例如，金属背壳)之类的金属环境可能会对无线通信造成不利影响。
[0033]这可以利用PCB环形天线而得以解决。然而，在这种情况下，仅存在一个主要方向，并且在包括PCB环形天线的S頂卡或微型SD卡处于例如电池的金属表面之下的情况下可能无法进行无线通信。
[0034]另外，以上问题可以利用铁氧体天线而被解决。然而，这通常会导致主要方向(z方向)中有限的通信距离。
[0035]另一种方法是将铁氧体天线和PCB环形天线进行组合。这在图2中进行了图示。
[0036]图2示出了微型SD卡200。
[0037]微型SD卡200包括衬底201。环形天线(例如，PCB环形天线)202形成于衬底201上。环形天线202被耦合至安装在衬底上的铁氧体天线203。铁氧体天线203包括包围铁氧体芯体的绕组。该绕组由顶部通路连接204(利用对角剖面线所示出)和底部通路连接205 (利用交叉剖面线示出)所形成。
[0038]应当注意的是，铁氧体天线203被串行地耦合至环形天线202:环形天线202的第一绕组穿过铁氧体天线203，而第二绕组207则环绕铁氧体天线203。
[0039]在图2中，第一轴线208指示X方向，第二轴线209指示y方向，而第三轴线210则指示z方向。
[0040]然而，图2中所图示的方法由于诸如微型SIM之类的小的外形因子的金属环境而仍然会受到高衰减的影响，这会导致(由环形天线和铁氧体天线的组合所形成的)天线的低质量因子。另外，耦合因子和通信性能通常在微型SD卡(或SIM卡)的大部分被插口所覆盖时(例如，如在一些移动电话中的情形那样高达90% )通常是有限的。
[0041]根据一个实施例，提供了一种RFID多路径传播天线，其在困难环境中也允许高通信性能。
[0042]图3示出了根据一个实施例的混合天线300。
[0043]混合天线300包括多个绕组301，其中每个绕组301包括部署在平面中的环形天线部分302以及至少部分部署在该平面之外(例如，在该平面上方或下方)的铁氧体天线部分 303。
[0044]根据一个实施例，换句话说，该多个绕组中的每一个绕组包括由环形天线所形成的部分以及由铁氧体天线所形成的部分(其中该环形天线和铁氧体天线具有不同定向)。因此，铁氧体天线并不与环形天线串行连接，而是铁氧体天线的一部分连接在每个绕组之内。术语“混合天线”可以被视为指代该天线是环形天线和铁氧体天线(利用不同定向进行部署)的组合的事实。<