專利名稱：天線線圈及天線裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種移動(dòng)體通信用的天線線圈和包括上述天線線圈的天 線裝置。
背景技術(shù)：
近年來，正在擴(kuò)大利用電磁感應(yīng)的非接觸型通信的利用。在此非接觸
型通信中，在攜帶終端等攜帶電子設(shè)備和讀寫器(!J 一夕、，一 夕reader writer)上分別搭載天線，彼此進(jìn)行數(shù)據(jù)交換通信。其中，對(duì)于搭載在攜 帶電子設(shè)備中的天線，特別強(qiáng)烈要求高性能、低價(jià)格、小型化，作為實(shí)現(xiàn) 它們的裝置，正廣泛使用天線線圈。
在專利文獻(xiàn)1中公開了一種通過在磁芯上安裝形成了線圈導(dǎo)體的柔性 基板(flexible substrate)而構(gòu)成的天線線圈。圖11是表示專利文獻(xiàn)1所 述發(fā)明的結(jié)構(gòu)的斜視圖。在磁芯502上安裝有1片其形成有線圈導(dǎo)體的柔 性基板503。而且，圖12是表示專利文獻(xiàn)1所述發(fā)明的安裝前的柔性基板 503的主表面的平面圖。在專利文獻(xiàn)1中，彎曲柔性基板503由此將形成 的各表面粘合在磁芯502的主表面和側(cè)面上。如此，通過安裝柔性基板 503，在磁芯502中形成第1線圈部504a和第2線圈部504b。在此，線圈 導(dǎo)體是指形成在柔性基板上的線路，線圈部代表形成螺旋形狀的線圈導(dǎo)體 的集合體。
專利文獻(xiàn)1: JP特開2003-22912號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
在電路基板上安裝專利文獻(xiàn)1所述的天線線圈的情況下，通常將天線 線圈的主表面與電路基板的主表面相連而進(jìn)行安裝。特別地，在攜帶終端 上搭載這樣構(gòu)成的天線裝置的情況下，通常地，攜帶終端的使用者按照使 相對(duì)于電路基板平行地設(shè)計(jì)的攜帶終端的主表面和讀寫器的主表面俯視
4時(shí)互相重合的方式來進(jìn)行遮蓋。
但是，根據(jù)使用專利文獻(xiàn)l所述的天線線圈的攜帶終端，在采用這種 使用方式的情況下，存在所謂或者不能與讀寫器通信、或者通信距離短的
問題。g卩，專利文獻(xiàn)1所述的天線線圈501雖然能與和天線線圈501的主
表面平行的磁通量相鏈接，但不能與相對(duì)于天線線圈501的主表面垂直方 向的磁通量相鏈接。
其理由在于，第一，線圈導(dǎo)體被形成在天線線圈501的主表面的幾乎 整個(gè)表面上。由此，就限制了天線線圈501可捕獲的磁通量。第二，可列 舉相對(duì)于同一線圈軸，第1線圈部504a和第2線圈部504b的巻繞方向相 同。因此，即使假設(shè)磁通量進(jìn)入天線線圈501的主表面，當(dāng)通過第l線圈 部504a和第2線圈部504b的線圈軸時(shí)，在各線圈部504a、 504b中也會(huì) 通過相反方向的磁通量，由此就會(huì)在相反方向產(chǎn)生感應(yīng)的電壓。因此，感 應(yīng)的電壓就會(huì)被抵消，難以確保最佳的通信狀態(tài)。
鑒于上述問題，本發(fā)明目的在于，提供一種與相對(duì)于天線線圈的主表 面垂直的方向的磁通量鏈接、能進(jìn)行高靈敏度的通信的天線線圈。
為了解決上述問題，本申請(qǐng)發(fā)明為如下結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的天線線圈，其特征在于，包括平板狀的磁芯；柔性基板， 巻裝在磁芯的周圍，且在表面上形成導(dǎo)體；第1線圈部，由導(dǎo)體形成，具 有與磁芯的主表面平行的線圈軸；第2線圈部，由導(dǎo)體形成，具有與磁芯 的主表面平行的線圈軸，并與上述第l線圈部連接，且?guī)喞@方向與上述第 l線圈部相反；以及非巻繞部，被設(shè)置在磁芯的主表面中的第l線圈部和 第2線圈部之間，沒有形成導(dǎo)體。
上述天線線圈優(yōu)選在磁芯的主表面中至少中央部分成為導(dǎo)體的非巻 繞部。
此外，優(yōu)選在位于第1線圈部和第2線圈部排列的方向上的磁芯的側(cè) 面上不形成導(dǎo)體。
此外，也可以在位于第1線圈部和第2線圈部排列的方向上的磁芯的 側(cè)面上連續(xù)設(shè)置磁芯。
此外，優(yōu)選第1線圈部和第2線圈部的線圈軸是一致的。
此外，也可以在上述磁芯的2個(gè)主表面上設(shè)置非巻繞部，在非巻繞部中的l個(gè)上形成屏蔽電極。
此外，也可以由導(dǎo)體形成的連接導(dǎo)體連接第1線圈部和上述第2線圈部。
此外，也可以形成2個(gè)以上連接導(dǎo)體。優(yōu)選在連接導(dǎo)體上設(shè)置切口部。 此外，可以在磁芯上設(shè)置至少l個(gè)切口部。
此外，本發(fā)明的天線裝置包括按照磁芯的主表面和電路基板的主表面 相對(duì)置的方式來設(shè)置了天線線圈的電路基板。
當(dāng)天線線圈的第1線圈部和第2線圈部排列的方向的長(zhǎng)度為X、電路
基板的上述方向的長(zhǎng)度為Y時(shí)，最好滿足Y^XX).8Y。
此外，優(yōu)選在將電路基板的主表面的各邊進(jìn)行二等分的中心線中至少 1個(gè)中心線上設(shè)置天線線圈的非巻繞部。
并且，也可以在電路基板的主表面上形成導(dǎo)體。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明的天線線圈能獲得如下這些效果。
通過在磁芯上巻裝柔性基板，就能夠容易地制作天線線圈。此外，通 過在磁芯的主表面中的第1線圈部和第2線圈部之間設(shè)置導(dǎo)體的非巻繞 部，并使第1線圈部和第2線圈部的巻繞方向相反，就能與相對(duì)于天線線 圈的主表面垂直的方向的磁通量相鏈接，提高通信靈敏度。


圖1是表示第1實(shí)施方式相關(guān)的天線線圈結(jié)構(gòu)的斜視圖。 圖2是表示第1實(shí)施方式相關(guān)的柔性基板結(jié)構(gòu)的平面圖。 圖3是表示第2實(shí)施方式相關(guān)的天線裝置結(jié)構(gòu)的斜視圖。 圖4是表示將圖3所示的天線裝置遮在RFID系統(tǒng)用的讀寫器上的狀 態(tài)的磁通量路徑的示意圖。
圖5是表示第3實(shí)施方式相關(guān)的天線線圈結(jié)構(gòu)的斜視圖。 圖6是表示第4實(shí)施方式相關(guān)的天線裝置結(jié)構(gòu)的斜視圖。 圖7是表示第4實(shí)施方式相關(guān)的天線裝置結(jié)構(gòu)的斜視圖。 圖8是表示第5實(shí)施方式相關(guān)的天線裝置結(jié)構(gòu)的透視圖。
6圖9是表示第5實(shí)施方式相關(guān)的柔性基板結(jié)構(gòu)的平面圖。 圖10是表示第5實(shí)施方式相關(guān)的電路基板結(jié)構(gòu)的平面圖。 圖11是表示現(xiàn)有例所示的天線線圈結(jié)構(gòu)的斜視圖。
圖12是表示現(xiàn)有例所示的柔性基板結(jié)構(gòu)的平面圖。
符號(hào)說明
1天線線圈
3柔性基板 4b第2線圈部
2磁芯
4a第l線圈部 5非巻繞部
具體實(shí)施例方式
《第1實(shí)施方式》
參照?qǐng)D1及圖2，說明第1實(shí)施方式相關(guān)的天線線圈的結(jié)構(gòu)。圖l是 表示第1實(shí)施方式相關(guān)的天線線圈結(jié)構(gòu)的斜視圖。圖2是表示向磁芯巻裝 前的柔性基板結(jié)構(gòu)的平面圖。
如圖1所示，根據(jù)第1實(shí)施方式的天線線圈1包括平板狀的磁芯2， 和巻裝在磁芯2的周圍的1片柔性基板3。在天線線圈1的兩端形成第1 線圈部4a和第2線圈部4b。天線線圈1的主表面中的第1線圈部4a和第 2線圈部4b之間為不形成導(dǎo)體的非巻繞部5，天線線圈1的主表面關(guān)于二 等分長(zhǎng)邊方向的中心線成為線對(duì)稱的形狀。因此，非巻繞部5設(shè)置在包含 上述中心線的主表面的中央部分。此外，在位于第1線圈部4a和第2線 圈部4b排列的方向的磁芯2的側(cè)面上不形成線圈導(dǎo)體。
例如，在磁芯2中，可使用主表面的長(zhǎng)邊方向?yàn)?0 mm、短邊方向?yàn)?10 mm的矩形且厚度為1. 5 ram的鐵氧體。
此外，在柔性基板3的表面上形成導(dǎo)體4，利用此導(dǎo)體4，在除了磁 芯的長(zhǎng)邊方向的中央部分外的兩側(cè)分別構(gòu)成第1線圈部4a和第2線圈部 4b。第l線圈部4a和第2線圈部4b各巻繞6匝，以便在磁芯2的長(zhǎng)邊方 向的兩側(cè)分別露出磁芯2各1 mm。雖然如此構(gòu)成的第1線圈部4a和第2 線圈部4b巻繞方向是彼此相反的，但二者的線圈軸是一致的，并且上述 線圈軸與磁芯1的長(zhǎng)邊方向平行。此外，第1線圈部4a和第2線圈部4b200
由連接導(dǎo)體6串聯(lián)連接，作為整體形成l個(gè)線圈。
在此，在圖2中，示出了巻裝在磁芯2的周圍之前的柔性基板3的結(jié)
構(gòu)。柔性基板3的俯視的形狀為長(zhǎng)方形。在柔性基板3的上端側(cè)面形成有 用于連接到輸入輸出端子的突出部7。柔性基板3的材質(zhì)是聚酰亞胺膜。 此外，也可以使用稱為玻璃環(huán)氧膜的樹脂膜等可彎曲的電絕緣膜。在柔性 基板3的表面，在除中央部分之外的兩側(cè)各形成6根導(dǎo)體4。各導(dǎo)體4在 其中央部分具有彎曲部，雖然與柔性基板3的下端相連、但卻不與柔性基 板3的上端相連。此外，左右各6根的導(dǎo)體4中分別位于最內(nèi)側(cè)的2個(gè)導(dǎo) 體，在柔性基板3的上端附近通過連接導(dǎo)體6連接。并且，還在導(dǎo)體4的 上端部和柔性基板3的上端之間形成導(dǎo)體， 一直形成到突出部7的端部為 止。再有，導(dǎo)體4可通過絲網(wǎng)印刷或蝕刻等來形成。以上這樣形成的柔性 基板3被巻裝在磁芯2上以使相鄰的導(dǎo)體4的上端部和下端部依次互相重 合。此時(shí)，夾持磁芯2將形成有導(dǎo)體4的面折返以使其成為內(nèi)側(cè)，互相重 合的點(diǎn)(點(diǎn)8和點(diǎn)9)通過焊接彼此電連接。由此，導(dǎo)體4形成為一連串 的線圈。雖然利用連接導(dǎo)體4的各端部的焊料，柔性基板3能固定在磁芯 2的周圍，但通過用粘合劑等在柔性基板3和磁芯2之間進(jìn)行粘結(jié)也能穩(wěn) 定地進(jìn)行制作。
如圖2所示，如此構(gòu)成的第1實(shí)施方式相關(guān)的天線線圈1，由于除中 央部分外在兩側(cè)上形成導(dǎo)體的柔性基板被巻裝在磁芯上構(gòu)成天線線圈，所 以在天線線圈的主表面和相反主表面這兩面上形成有不形成線圈導(dǎo)體的 非巻繞部。由此，能夠由磁芯2的主表面捕獲來自外部的磁通量。特別地， 在將天線線圈搭載在攜帶終端的情況下，相對(duì)于攜帶終端的基板的主表面 平行地設(shè)置天線線圈的主表面。在與外部讀寫器之間進(jìn)行非接觸通信時(shí)， 攜帶終端的使用者通常將相對(duì)于基板的主表面平行地設(shè)計(jì)的攜帶終端的 主表面遮在讀寫器上。由此，要求能在天線線圈的主表面處與讀寫器進(jìn)行 通信。圖l所示的天線線圈l按照上述要求，在磁芯2的主表面上設(shè)置非 巻繞部5。
進(jìn)入磁芯2的主表面中的第1線圈部4a和第2線圈部4b之間的非巻 繞部5的磁通量沿磁芯2的形狀其前進(jìn)方向彎曲，通過第1線圈部4a和 第2線圈部4b的線圈軸。雖然在第1線圈部4a和第2線圈部4b的線圈
8軸中通過相反方向的磁通量，但由于第1線圈部4a和第2線圈部4b的巻
繞方向是相反的，所以感應(yīng)相同方向的電壓。在本實(shí)施方式中，由于第l
線圈部4a和第2線圈部4b的線圈軸是一致的，所以在第1線圈部4a和 第2線圈部504b感應(yīng)相等大小的電壓。此外，在本實(shí)施方式中，在位于 第1線圈部4a和第2線圈部4b排列的方向的磁芯2的側(cè)面上不形成線圈 導(dǎo)體。因此，通過第l線圈部4a和第2線圈部4b的磁通量從上述側(cè)面輻 射。如此，通過從主表面向側(cè)面形成磁通量的行迸路線，提高天線線圈1 的輻射效率。
另一方面，來自外部的磁通量也從天線線圈1的側(cè)面進(jìn)入。進(jìn)入的磁 通量通過第l線圈部4a和第2線圈部4b后，從設(shè)置在天線線圈1的主表 面上的非巻繞部5輻射。從側(cè)面進(jìn)入的磁通量由于與從主表面進(jìn)入的磁通 量前進(jìn)方向不同，因此雖然各磁通量通過向量的疊加而相互抵消，但由于 從主表面進(jìn)入的磁通量通常比從側(cè)面進(jìn)入的磁通量大很多，所以進(jìn)入天線 線圈1引起電磁感應(yīng)的磁通量也相對(duì)地增多。因此，能夠進(jìn)行高靈敏度的 通信。
在本實(shí)施方式中，由于通過在磁芯2上巻裝柔性基板3而構(gòu)成天線線 圈l，所以就能容易地進(jìn)行制作。
在上述說明中，雖然使第l線圈部4a和第2線圈部4b的導(dǎo)體的繞線 匝數(shù)和繞線匝間隔相等，但繞線匝數(shù)和繞線匝間隔也可以不同。此外，各 線圈部4a、 4b既可以由單一的環(huán)，也可以由2繞線匝以上的環(huán)構(gòu)成。并 且，不限于第l線圈部4a和第2線圈部4b的線圈軸完全一致的結(jié)構(gòu)，即 便按磁芯2的形狀和導(dǎo)體4的形成方法等使線圈軸發(fā)生偏差也無妨。此外， 在本實(shí)施方式中，雖然串聯(lián)連接第l線圈部4a和第2線圈部4b，但也可 以通過變更連接部位和連接方法，并聯(lián)連接第1線圈部4a和第2線圈部 4b。
《第2實(shí)施方式》
參照?qǐng)D3，說明第2實(shí)施方式相關(guān)的天線裝置的結(jié)構(gòu)。圖3是表示第 2實(shí)施方式相關(guān)的天線裝置結(jié)構(gòu)的斜視圖。
如圖3所示，在第2實(shí)施方式的天線裝置10中，在電路基板17上安 裝有天線線圈ll。電路基板17，具有例如長(zhǎng)邊方向的長(zhǎng)度為90mra、短邊
9方向的長(zhǎng)度為40 mm的矩形的主表面。使天線線圈11的長(zhǎng)邊方向的長(zhǎng)度 和電路基板17的短邊方向的長(zhǎng)度一致，安裝天線線圈ll，以使天線線圈 11的長(zhǎng)邊方向的端部和電路基板17的短邊方向的端部互相重合。例如， 使用粘合劑將天線線圈11固定在電路基板17上。
雖然由于天線線圈11使用第1實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)，在此省略說明，但 不設(shè)置用于連接到輸入輸出端子的突出部。此情況下，例如，也可以連接 形成在天線線圈11上的導(dǎo)體和形成在電路基板17上的導(dǎo)體，通過形成在 電路基板17上的導(dǎo)體連接到輸入輸出端子。在電路基板17中設(shè)置天線線 圈，以使電路基板17的主表面和磁芯12的主表面對(duì)置、并且使磁芯12 的長(zhǎng)邊方向的邊和電路基板17的短邊方向的邊平行。
下面，說明通過上述構(gòu)成天線裝置IO所獲得的工作。 在圖4中，》表示源自讀寫器20的磁通量。通常在攜帶終端上搭載 天線裝置的情況下，設(shè)置天線裝置以使攜帶終端的主表面和天線裝置的電 路基板平行。此外，攜帶終端的使用者用攜帶終端的主表面來遮蓋以使其 相對(duì)于讀寫器的主表面成為平行的。圖4示出了采用這種使用方式的時(shí)候 源自讀寫器20的磁通量、和天線裝置的剖面結(jié)構(gòu)。如圖4所表明的，源 自讀寫器20的磁通量d)進(jìn)入設(shè)置在天線線圈11的第1線圈部14a和第2 線圈部14b之間的線圈導(dǎo)體的非巻繞部15。進(jìn)入的磁通量不僅沿著磁芯 12的形狀還被存在于天線線圈11的背后的電路基板17遮擋行進(jìn)路線，前 進(jìn)方向幾乎彎曲90。。然后，通過第l線圈部14a和第2線圈部14b。由 于源自讀寫器的磁通量小釆用這樣的行進(jìn)路線，所以即使天線線圈11的 線圈軸和源自讀寫器20的磁通量小正交，天線線圈11也能捕獲并鏈接源 自讀寫器20的磁通量cj)，引起電磁感應(yīng)。特別地，在本實(shí)施方式中，由 于分別在磁芯12的周圍形成第1線圈部14a和第2線圈部14b，所以成為 在各線圈部14a、 14b的線圈軸中通過磁通量的結(jié)構(gòu)。因此，容易感應(yīng)電 壓。
本實(shí)施方式的天線裝置10，當(dāng)電路基板17的主表面的短邊方向的長(zhǎng) 度為X、天線線圈11的線圈軸方向的長(zhǎng)度為Y時(shí)，按X二Y這樣安裝天線線 圈11。根據(jù)發(fā)明者們的知識(shí)，由于通過在電路基板上設(shè)置天線線圈以便滿 足X》Y^0.8X，就能使天線線圈的線圈軸方向的端部接近電路基板的端
10部，減小天線線圈的線圈軸方向的端部的磁阻，所以能夠提高天線線圈的 聚磁效果，成為具有高通信靈敏度的天線裝置。第2實(shí)施方式滿足上述不 等式。
此外，在本實(shí)施方式中，天線線圈11的主表面關(guān)于二等分長(zhǎng)邊方向 的中心線成為線對(duì)稱的形狀，在含上述中心線的主表面的中央部分設(shè)置非 巻繞部15。此外，由于設(shè)置電路基板17的短邊方向的端部和天線線圈11 的長(zhǎng)邊方向的端部使其互相重合，所以俯視時(shí)，就成為天線線圈11的非
巻繞部5位于二等分電路基板17的短邊方向的中心線上。通過這種結(jié)構(gòu)， 就成為搭載天線裝置10的攜帶終端的使用者將攜帶終端的主表面的中央
部分遮在讀寫器上時(shí)，最容易捕獲磁通量的結(jié)構(gòu)。
再有，雖然第2實(shí)施方式中的天線裝置10通過粘合劑固定天線線圈 11和電路基板17，但對(duì)天線線圈的電路基板的安裝方法也不限于此。此 外，即便是天線線圈11的非巻繞部5位于二等分電路基板17的長(zhǎng)邊方向 的中心線上的結(jié)構(gòu)，也能獲得與本實(shí)施方式相同的效果。 《第3實(shí)施方式》
參照?qǐng)D5，說明第3實(shí)施方式相關(guān)的天線線圈的結(jié)構(gòu)。圖5是表示形 成5個(gè)連接導(dǎo)體36的天線線圈31結(jié)構(gòu)的斜視圖。
通過形成在柔性基板33上的5個(gè)連接導(dǎo)體36a、 36b、 36c、 36d、 36e， 位于第1線圈部34a和第2線圈部34b的最內(nèi)側(cè)的導(dǎo)體彼此連接，等間隔 地形成各連接導(dǎo)體。除連接導(dǎo)體外天線線圈31的結(jié)構(gòu)依據(jù)第1實(shí)施方式 構(gòu)成。但是，不設(shè)置用于連接到輸入輸出端子的突出部。
利用流達(dá)加工工具(li二一夕leutor)和激光器等切斷在柔性基板 33上形成的5個(gè)連接導(dǎo)體36a、 36b、 36c、 36d、 36e中除去1個(gè)以外的連 接導(dǎo)體時(shí)，決定1個(gè)從第1線圈部34a或第2線圈部34b流過來的電流的 路徑。按照路徑來變更構(gòu)成各線圈部的導(dǎo)體34的長(zhǎng)度，在切斷連接導(dǎo)體 36b、 36c、 36d、 36e而設(shè)電流的路徑為連接導(dǎo)體36a的情況下，構(gòu)成各線 圈部的導(dǎo)體34的長(zhǎng)度變得最短，相反，切斷連接導(dǎo)體36a、 36b、 36c、 36d 而設(shè)電流的路徑為連接導(dǎo)體36e的情況下，變得最長(zhǎng)。構(gòu)成各線圈部34a、 34b的導(dǎo)體34的長(zhǎng)度變化時(shí)，天線線圈31的感應(yīng)系數(shù)值也變化。而且， 如果變更天線線圈31的感應(yīng)系數(shù)值，則能夠調(diào)整由天線線圈31和電容構(gòu)成的諧振電路的諧振頻率。雖然最初在天線線圈31中與諧振頻率無關(guān)， 根據(jù)通過線圈部的磁通量的變化感應(yīng)電壓，但在諧振頻率和進(jìn)入的磁通量 的頻率一致的情況下，就會(huì)感應(yīng)特別大的電壓。因此，通過將諧振電路的 諧振頻率調(diào)整為所希望的值而產(chǎn)生的電壓變大，提高了天線的通信靈敏 度。當(dāng)如圖5所示形成天線線圈31時(shí)，由于能在天線線圈31制作后選擇 感應(yīng)系數(shù)，所以就能非常容易地提高天線的通信靈敏度。
再有，在圖5所述的天線線圈31中，在源自讀寫器的磁通量進(jìn)入的 非巻繞部形成連接導(dǎo)體36a、 36b、 36c、 36d、 36e。雖然這些連接導(dǎo)體36a、 36b、 36c、 36d、 36e能妨礙磁通量的進(jìn)入，但由于形成連接導(dǎo)體36a、 36b、 36c、 36d、 36e的部分的、相對(duì)于非巻繞部的面積的比例非常小，所以認(rèn) 為磁通量平穩(wěn)地進(jìn)入。
在本實(shí)施方式中，雖然通過切斷連接導(dǎo)體36來調(diào)整由天線線圈31和 電容構(gòu)成的諧振電路的諧振頻率，但諧振頻率的調(diào)整也能通過對(duì)磁芯開槽 進(jìn)行。進(jìn)入天線線圈的磁通量按磁芯的形狀彎曲，朝向第1線圈部和第2 線圈部的方向。此時(shí)，如果改變成為磁通量的通路的磁芯的形狀，天線線 圈的感應(yīng)系數(shù)值就會(huì)變更。按照上述說明，由于天線線圈的諧振頻率由感 應(yīng)系數(shù)值決定，所以能夠通過磁體加工整修來調(diào)整諧振頻率。并且，能夠 同時(shí)加工整修連接導(dǎo)體和磁芯。 《第4實(shí)施方式》
如以下各實(shí)施例所示，第4實(shí)施方式相關(guān)的天線裝置，通過在電路基 板上具有間隙地安裝天線線圈來構(gòu)成。此外，在與天線線圈的電路基板對(duì) 置的面上形成屏蔽電極也是本實(shí)施方式特有的。以下實(shí)施例中未記載的結(jié) 構(gòu)，其它的結(jié)構(gòu)則依據(jù)第l實(shí)施方式。但是，不設(shè)置用于連接到輸入輸出 端子的突出部。 (實(shí)施例l)
參照?qǐng)D6，說明實(shí)施例l相關(guān)的天線裝置的結(jié)構(gòu)。圖6是表示實(shí)施例 1相關(guān)的天線裝置結(jié)構(gòu)的斜視圖。
如圖6所示，在實(shí)施例1相關(guān)的天線裝置40中，在天線線圈41和電 路基板47之間形成間隙。例如通過將天線線圈41固定在未圖示的攜帶終 端等的框體上，就能夠在天線線圈41和電路基板47之間形成間隙。在天
12線線圈41中，在與磁芯42的電路基板47對(duì)置的面上形成屏蔽電極48。 形成屏蔽電極48以便完全覆蓋與磁芯的電路基板47對(duì)置的面中的非巻繞 部(未圖示)、和形成有第l、第2線圈部44a、 44b的部分。再有，在第 1、第2線圈部44a、 44b上涂敷非導(dǎo)電性粘合劑等后形成屏蔽電極48，以 使其不與第l、第2線圈部44a、 44b導(dǎo)通。
電路基板47具有例如長(zhǎng)邊方向的長(zhǎng)度為90 mm、短邊方向的長(zhǎng)度為 40 mm的矩形的主表面。配置天線線圈41以使天線線圈41的短邊方向的 邊和電路基板47的長(zhǎng)邊方向的邊平行。此外，設(shè)電路基板47和天線線圈 41之間的間隙為1咖。
下面說明根據(jù)這種結(jié)構(gòu)獲得的工作。在電路基板47和天線線圈41之 間設(shè)置間隙的情況下存在如下可能性或進(jìn)入不與磁芯的電路基板47對(duì) 置的主表面中的非巻繞部45的磁通量不改變前進(jìn)方向、直向前進(jìn)；或改 變前進(jìn)方向進(jìn)入第1線圈部44a和第2線圈部44b的磁通量從與第1、第 2線圈部44a、 44b的、和電路基板47對(duì)置的面輻射。像這樣，如果從與 電路基板47對(duì)置的面輻射磁通量，則不能通過第1線圈部44a和第2線 圈部44b，因此存在所謂不能引起電磁感應(yīng)，或感應(yīng)的電壓非常小的問題。 但是，在本實(shí)施方式中，由于在與磁芯42的電路基板47對(duì)置的面上形成 屏蔽電極48，所以就能防止如下情況進(jìn)入未形成屏蔽電極的、不與電路 基板47對(duì)置的主表面中的非巻繞部45的磁通量直向前進(jìn)、貫通磁芯42; 或從與電路基板47對(duì)置的面輻射磁通量。因此，能夠與來自相對(duì)于天線 線圈41的主表面垂直的方向的磁通量鏈接，在由第1線圈部44a和第2 線圈部44b構(gòu)成的線圈中產(chǎn)生充分的電壓。 (實(shí)施例2)
參照?qǐng)D7，說明實(shí)施例2相關(guān)的天線裝置的結(jié)構(gòu)。圖7是表示實(shí)施例 2相關(guān)的天線裝置結(jié)構(gòu)的斜視圖。
如圖7所示，在實(shí)施例2相關(guān)的天線裝置50中，天線線圈51具有間 隙地安裝在電路基板57上。天線線圈51是在磁芯52a(以下稱為第1磁芯) 的線圈軸方向的兩端面連續(xù)設(shè)置向與線圈軸方向正交的方向延伸的磁芯 52b、 52c (以下稱為第2磁芯、第3磁芯)的結(jié)構(gòu)。雖然第l磁芯52a的 長(zhǎng)邊方向的長(zhǎng)度是45 mm，但除此以外，第1磁芯52a及柔性基板的結(jié)構(gòu)
13依據(jù)第1實(shí)施方式。但是，不形成用于連接到輸入輸出端子的突出部。第
2磁芯、第3磁芯52b、 52c分別具有長(zhǎng)邊方向的長(zhǎng)度為10mm、短邊方向 的長(zhǎng)度為1 ram的矩形的主表面和3. 5腿的厚度。第2磁芯、第3磁芯52b、 52c粘結(jié)在位于第1磁芯52a的線圈軸方向的端面上。此外，第2磁芯52b 的長(zhǎng)邊方向的邊與磁芯52a的短邊方向的邊互相重合，第2磁芯52b的短 邊方向的邊與第1磁芯52a的長(zhǎng)邊方向的邊排列配置在同一直線上。屏蔽 電極58形成在與第1磁芯52a的電路基板57對(duì)置的面上，覆蓋第1磁芯 52a的整個(gè)面。
電路基板57具有長(zhǎng)邊方向90隱、短邊方向45mm的主表面。配置天 線線圈51以使天線線圈51的長(zhǎng)邊方向的邊和電路基板57的短邊方向的 邊平行。此外，設(shè)電路基板57和天線線圈51之間的間隙為1 mm。像這樣 在電路基板57上安裝天線線圈51時(shí)，連續(xù)設(shè)置在天線線圈51的端部的 磁芯52b、 52c成為沿電路基板57的側(cè)面的形狀。
像這樣通過構(gòu)成天線線圈裝置50，進(jìn)入天線線圈51的非巻繞部的磁 通量就通過第1線圈部54a和第2線圈部54b。由于第1磁芯52a上形成 屏蔽電極58，所以即使在天線線圈51和電路基板57之間設(shè)置間隙，也不 會(huì)不通過第l線圈部54a和第2線圈部54b而輻射。通過第1、第2線圈 部54a、 54b的磁通量進(jìn)入連續(xù)設(shè)置的第2、第3磁芯52b、 52c，從第2、 第3磁芯52b、 52c的側(cè)面或端面輻射。
在實(shí)施例中，由于在天線線圈51的端部形成第2磁芯和第3磁芯52b、 52c，所以端部的磁阻下降。因此，通過第l線圈部54a和第2線圈部54b 的磁通量增加，由此，感應(yīng)的電壓增加。因此，更高靈敏度的通信成為可 能。再有，在本實(shí)施例中，雖然連續(xù)設(shè)置的第2、第3磁芯52b、 52c為長(zhǎng) 方體，但即便是側(cè)面彎曲等其它的形狀，也能獲得相同的效果。此外，不 僅連續(xù)設(shè)置第2磁芯52b、第3磁芯52c的結(jié)構(gòu)，即便一體形成3個(gè)磁芯 52a、 52b、 52c也是可以的。并且，也可以在與連續(xù)設(shè)置的第2磁芯52b、 第3磁芯52c的電路基板57對(duì)置的面上形成屏蔽電極。
在本實(shí)施方式中，雖然在天線41、 51和電路基板47、 57之間形成間 隙，但通過這樣的結(jié)構(gòu)，增加了電路基板47、 57的設(shè)計(jì)上的自由度。此 外，按照上述，通過在與在天線線圈41、 51的電路基板47、 57對(duì)置的面上形成屏蔽電極48、 58,即便在天線41、 51和電路基板47、 57之間設(shè)置 間隙，也能夠?qū)崿F(xiàn)與讀寫器的高靈敏度通信。因此，在攜帶終端上搭載由 天線線圈41、 51和電路基板47、 57構(gòu)成的天線裝置40、 50的情況下， 可以將天線線圈41、 51粘合在攜帶終端的框體上，在與電路基板之間設(shè) 置間隙。此外，在包括主框體和副框體的二折的攜帶終端上搭載天線裝置
40、 50的情況下，在主框體上設(shè)置電路基板47、 57，在副框體上設(shè)置天 線線圈41、 51，也能夠形成攜帶終端，以便在折疊攜帶終端的狀態(tài)下從讀 寫器側(cè)看，在天線線圈41、 51的背后存在電路基板47、 57。像這樣，通 過具有間隙在電路基板47、 57上安裝形成了屏蔽電極48、 58的天線線圈
41、 51，來增加有關(guān)向天線裝置40、 50的攜帶終端的設(shè)置場(chǎng)所的設(shè)計(jì)上 的自由度。再有，在本實(shí)施方式中，在與第l磁芯42a、 52a的電路基板 47、 57對(duì)置的面中，雖然形成屏蔽電極48、 58以便覆蓋非巻繞部45、 55 和第1、第2線圈部44a、 44b、 54a、 54b，但即便屏蔽電極48、 58為僅 覆蓋非巻繞部45、 55或僅覆蓋線圈部44a、 44b、 54a、 54b的結(jié)構(gòu)也無妨。
《第5實(shí)施方式》
參照?qǐng)D8至圖10，說明第5實(shí)施方式相關(guān)的天線裝置的結(jié)構(gòu)。圖8 是表示第5實(shí)施方式相關(guān)的天線裝置結(jié)構(gòu)的透視圖。圖9是表示在第5實(shí) 施方式中使用的柔性基板結(jié)構(gòu)的平面圖。圖10是表示在第5實(shí)施方式中 使用的電路基板結(jié)構(gòu)的平面圖。在本實(shí)施方式中，由柔性基板和形成在電 路基板上的導(dǎo)體構(gòu)成線圈部。
如圖8所示通過在電路基板67上粘合天線線圈61構(gòu)成第6實(shí)施方式 相關(guān)的天線裝置60，以使電路基板67的主表面和天線線圈61的主表面對(duì) 置。在天線線圈61中形成第1線圈部64a和第2線圈部64b,天線線圈 61的主表面中的兩者之間成為不形成導(dǎo)體的非巻繞部65。此外，在天線 線圈61的第1線圈部64a和第2線圈部64b的線圈軸方向的側(cè)面上不形 成導(dǎo)體。
圖9中示出了在磁芯上巻裝之前的柔性基板63的結(jié)構(gòu)。在柔性基板 63上左右各形成6根導(dǎo)體64。除位于柔性基板63的兩端附近的2根導(dǎo)體 外的導(dǎo)體64分別與柔性基板63的上端、下端相連。左右各形成有6根的 導(dǎo)體64中，在位于柔性基板63的兩端附近的2根導(dǎo)體上形成用于連接到
15輸入輸出端子的端子69a、 69b。像這樣，將形成的柔性基板63巻裝在磁 芯62上，以便覆蓋磁芯62的主表面和2側(cè)面及相反主表面的一部分，使 形成導(dǎo)體64的面成為外側(cè)。
在圖10中示出安裝天線線圈前的電路基板67的結(jié)構(gòu)。在電路基板67 上也左右各形成6根導(dǎo)體74。其中位于最內(nèi)側(cè)的2根通過形成在同一電路 基板67上的連接導(dǎo)體66連接。在這樣構(gòu)成的電路基板67上粘合天線線 圈61以使形成在電路基板67上的導(dǎo)體74的端部、例如點(diǎn)71和形成在上 述柔性基板上的導(dǎo)體64的端部、例如點(diǎn)70互相重合。由此，作為具有第 1線圈部64a和第2線圈部64b的一連串的線圈來形成導(dǎo)體。
如上所述，由于即便構(gòu)成天線裝置60，也能制作具有第1線圈部64a、 第2線圈部64b和形成在其間的非巻繞部65的天線線圈61，所以能夠良 好地與相對(duì)于天線線圈61的主表面垂直的方向的磁通量鏈接，實(shí)現(xiàn)高靈 敏度的通信。
此外，由于通過采用連接形成在電路基板67上的導(dǎo)體74和形成在柔 性基板63上的導(dǎo)體64來形成第1線圈部64a和第2線圈部64b的方法， 不必通過焊接等電連接在柔性基板63上形成的導(dǎo)體的各個(gè)端部，所以可 削減工序數(shù)且制作變得更容易。
權(quán)利要求
1、一種天線線圈，包括平板狀的磁芯；柔性基板，被卷裝在上述磁芯的周圍，且在表面上形成導(dǎo)體；第1線圈部，由上述導(dǎo)體形成，且具有與上述磁芯的主表面平行的線圈軸；第2線圈部，由上述導(dǎo)體形成，具有與上述磁芯的主表面平行的線圈軸，并與上述第1線圈部連接，且卷繞方向與上述第1線圈部相反；以及非卷繞部，被設(shè)置在上述磁芯的主表面中的上述第1線圈部和上述第2線圈部之間，且沒有形成上述導(dǎo)體。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的天線線圈，其特征在于，在上述磁芯的主表面中，至少中央部分成為上述導(dǎo)體的非巻繞部。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的天線線圈，其特征在于，在位于上述第1線圈部和上述第2線圈部排列的方向上的上述磁芯的側(cè)面上沒有形成上述導(dǎo)體。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求3中任一項(xiàng)所述的天線線圈，其特征在于，在位于上述第1線圈部和上述第2線圈部排列的方向上的上述磁芯的側(cè)面的至少一個(gè)側(cè)面上連續(xù)設(shè)置有磁芯。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求4中任一項(xiàng)所述的天線線圈，其特征在于，第1線圈部和第2線圈部的上述線圈軸是一致的。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求5中任一項(xiàng)所述的天線線圈，其特征在于，在上述磁芯的l個(gè)主表面中，至少一部分上形成有屏蔽電極。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求6中任一項(xiàng)所述的天線線圈，其特征在于，由上述導(dǎo)體形成的連接導(dǎo)體連接上述第1線圈部和上述第2線圈部。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求7中任一項(xiàng)所述的天線線圈，其特征在于，形成有2個(gè)以上上述連接導(dǎo)體。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的天線線圈，其特征在于，在上述連接導(dǎo)體上設(shè)置有切口部。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求9中任一項(xiàng)所述的天線線圈，其特征在于，上述磁芯具有至少1個(gè)切口部。
11、 一種天線裝置，包括權(quán)利要求1至權(quán)利要求10中任一項(xiàng)所述的天線線圈和安裝了上述天線線圈的電路基板，上述天線裝置中，上述天線線圈的主表面和上述電路基板的主表面對(duì)置。
12、 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的天線裝置，其特征在于，當(dāng)上述天線線圈的第1線圈部和第2線圈部排列的方向的長(zhǎng)度為X、上述電路基板的上述方向的長(zhǎng)度為Y時(shí)，滿足Y^X》0. 8Y。
13、 根據(jù)權(quán)利要求11或權(quán)利要求12所述的天線裝置，其特征在于，在將上述電路基板的主表面的各邊進(jìn)行二等分的中心線中至少1個(gè)中心線上設(shè)置有上述天線線圈的非巻繞部。
14、 根據(jù)權(quán)利要求11至權(quán)利要求13中任一項(xiàng)所述的天線裝置，其特征在于，在上述電路基板的主表面上形成有導(dǎo)體。
全文摘要
本發(fā)明提供一種天線線圈和包括上述天線線圈的天線裝置。在磁芯(2)的周圍卷裝柔性基板(3)而構(gòu)成天線線圈(1)。在柔性基板(3)上形成導(dǎo)體，由此在除了磁芯(2)的中央部分外的兩側(cè)上形成第1線圈部(4a)和第2線圈部(4b)。磁芯(2)的主表面中的第1線圈部(4a)和第2線圈部(4b)之間成為沒有形成導(dǎo)體的非卷繞部(5)。利用此構(gòu)造，與相對(duì)于天線線圈的主表面垂直的方向的磁通量鏈接，進(jìn)行高靈敏度的通信。
文檔編號(hào)H01F17/00GK101501929SQ20078002970
公開日2009年8月5日 申請(qǐng)日期2007年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月9日
發(fā)明者久保浩行, 伊藤宏充, 用水邦明 申請(qǐng)人:株式會(huì)社村田制作所