用于近场无线通信的微型天线制造技术

本实用新型专利技术提供一种用于近场无线通信的微型天线，其包含依序重叠的一覆盖层、一电路层及一接地层。覆盖层为一介电材料所制成；接地层包含多个金属区块，该些金属区块中作为一输入接脚与一输出接脚的该些金属区块为导通，且为该介电材料所制成；电路层为一铁磁材料所制成。本实用新型专利技术的微型天线可降低覆盖层的金属区块的覆盖面积，且改善现有微型天线的天线辐射的感应距离会被电磁材料限制的缺点。

【技术实现步骤摘要】

本技术有关于一种微型天线，特别是有关于可以改善天线辐射的感应距离的用于近场无线通信的微型天线。
技术介绍
近年来随着手持式通信设备的大量使用，设置于手持电子装置内的无线信号传输(如无线射频识别(RadioFrequencyIdentification，RFID)、近场无线通信(NearFieldCommunication，NFC)等)的使用上越来越多。近场无线通信是一种利用电磁感应收发电磁波实现电子设备之间近距离无线通信的技术，可用于手机或携带型无线传输装置系统中，如信用卡或大众地铁卡等。近距离无线通信(NFC)原为RFID旗下的子技术之一，该应用频段定为13.56MHz，并且以小于10cm为有效传输距离设计，实际应用上约只有2～5cm。因NFC可以让设备在非接触前提下，进行点对点的无线通信行为，即具有免接线和无方向性的应用优势，另外因其具有极短距离无线传输功能，可以有效防止传输连结上的意外或未经使用者授权情况下被启动，具备有一定程度的安全特性，可避免这些无谓困扰。在操作上仅需将卡片或装置，靠近读取机即可建构传输连线的便捷应用特性，现今除广泛用于门禁卡、储值卡...等相关应用外，未来也有机会整合其他电子产品，取代繁复的传输接线与安装设定问题。现今在其应用上，因感应时不够灵敏或感应距离不够，常常需要反覆几次重复动作，才能成功被读取达到感应功能，造成在使用上相当程度的困扰。图7A与图7B为现有近场无线通信的微型天线的结构示意图。如图7A与图7B所示，此微型天线50由上往下分别为金属覆盖层51、电路层52与金属接地层53。在金属覆盖层51与金属接地层53的表面上分别具有八个金属区块T1～T8、B1～B8，且金属覆盖层51的八个金属区块T1～T8分别与金属接地层的八个金属区块B1～B8对应。金属覆盖层51的八个金属区块T1～T8属于不导通的脚位，所谓的不导通是指金属区块T1～T8彼此间不电连接，且不会与电路层52的接线电连接。而金属接地层53的八个金属区块B1～B8中B1与B5分别作为输入端与输出端，其余脚位也为不导通的脚位。金属覆盖层51与金属接地层53的金属区块(T1～T8、B1～B8)结构对应设置的目的在避免烧结工艺中由于结构不对称产生应力，而导致微型天线的结构产生形变。而此微型天线50的制作方式属于积层陶瓷工艺，在制作上采用低温陶瓷共烧技术(LowTemperatureCofiredCeramics，LTCC)。金属覆盖层51与金属接地层53主要是由具有磁性材料的陶瓷粉末所构成，而电路层52的接线主要是由金属银为导电电极材料。工艺包含将陶瓷粉末经由球磨混合、煅烧、薄带、印刷、叠层、切割、烧结等步骤，由于用于NFC的微型天线50包含具有电感值的磁电特性，在材料选择上必须使用铁磁陶瓷粉体(Ferrite)。根据上述，在现有用于NFC的微型天线50下，对于产品整体感应距离，包含两项缺点：(1)上层金属覆盖层51的金属区块T1～T8覆盖面积过大会降低整体天线辐射场形；(2)由于整体产品皆由具有磁性材料的铁磁陶瓷粉体所构成，电磁辐射的感应距离将会被磁性材料所限制而无法发挥最大的工作效益。因此，存在一种需求，设计新式的微型天线，降低覆盖层的金属区块的覆盖面积，且改善现有微型天线的天线辐射的感应距离会被电磁材料限制的缺点。
技术实现思路
本技术的目的在提供一种用于近场无线通信的微型天线结构，通过此微型天线结构改善其天线辐射的感应距离受电磁材料限制的缺点。根据上述的目的，本技术提供一种用于近场无线通信的微型天线，包含依序重叠的一覆盖层、一电路层及一接地层，其中：该覆盖层为一介电材料所制成；该接地层包含多个金属区块，且该接地层为该介电材料所制成；该电路层为一铁磁材料所制成。其中该些金属区块中作为一输入接脚与一输出接脚的该些金属区块分别与该电路层导通。本技术的另一目的在提供一种用于近场无线通信的微型天线结构，通过此微型天线结构降低覆盖层的金属区块的覆盖面积，结构改善其天线辐射的感应距离。根据上述的目的，本技术提供一种用于近场无线通信的微型天线，包含依序重叠的一覆盖层、一电路层及一接地层，其中：该覆盖层为一介电陶瓷材料所制成；该接地层包含多个金属区块且该接地层为该介电陶瓷材料所制成；该电路层为一铁磁陶瓷材料所制成，且依序包含：一第一基板，设置于该覆盖层的下方，且包含一第一金属图案层；一第二基板，设置于该第一基板的下方，且包含多个第一导通孔，该些第一导通孔与该第一金属图案层电连接；一第三基板，设置于该第二基板的下方，且包含一第二金属图案层，该第二金属图案层与该些第一导通孔电连接；一第四基板，设置于该第三基板与该接地层之间，且包含多个第二导通孔分别电连接一输入接脚与一输出接脚以及该第二金属图案层；其中该覆盖层与该接地层的该介电材料选自由铝(Al)、硅(Si)、钾(K)、钙(Ca)、钡(Ba)、镁(Mg)与铌(Nb)所组成的群组，而该铁磁材料选自由铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、铜(Cu)与锌(Zn)所组成的群组。通过采用介电材料作为微型天线的覆盖层与接地层，使其辐射分布曲线可避免受到磁性材料的束缚而导致整体感应距离降低。而在工艺方面，使用介电材料节省铁磁材料的使用，让成本降低。附图说明图1A与图1B为本技术的用于近场无线通信的微型天线的结构示意图。图2为本技术的介电材料与铁磁材料烧结收缩率曲线图。图3为本技术的介电材料与铁磁材料的电子显微镜的材料影像图。图4A～图4H为本技术的介电材料与铁磁材料的能量散色光谱仪的材料分析图。图5为本技术的分解图。图6A与图6B分别为现有与本技术的微型天线的2D天线场形图。图7A与图7B为现有近场无线通信的微型天线的结构示意图。附图标号：10微型天线11覆盖层111记号12电路层121第一基板122第二基板123第三基板124第四基板125第一金属图案层126第二金属图案层127第一导通孔128第二导通孔13接地层301介电材料302铁磁材料50微型天线51金属覆盖层52电路层53金属接地层T1～T8,B1～B8金属区块具体实施方式以下配合附图及本技术的较佳实施例，进一步阐述本技术为达成预定目的所采取的技术手段。图1A与图1B为本技术的用于近场无线通信的微型天线的结构示意图。如图1A所示，本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于近场无线通信的微型天线，其特征在于，包含依序重叠的一覆盖层、一电路层及一接地层：该覆盖层，为一介电材料所制成；该接地层，包含多个金属区块，且该接地层为该介电材料所制成；该电路层，设置于该覆盖层与该接地层之间，为一铁磁材料所制成；其中该些金属区块中作为一输入接脚与一输出接脚的该些金属区块分别与该电路层导通。

【技术特征摘要】
1.一种用于近场无线通信的微型天线，其特征在于，包含依序重叠的一覆盖层、一电路
层及一接地层：
该覆盖层，为一介电材料所制成；
该接地层，包含多个金属区块，且该接地层为该介电材料所制成；
该电路层，设置于该覆盖层与该接地层之间，为一铁磁材料所制成；
其中该些金属区块中作为一输入接脚与一输出接脚的该些金属区块分别与该电路层
导通。
2.如权利要求1所述的用于近场无线通信的微型天线，其特征在于，该电路层包含：
一第一基板，设置于该覆盖层的下方，且包含一第一金属图案层；
一第二基板，设置于该第一基板的下方，且包含多个第一导通孔，该些第一导通孔与该
第一金属图案层电连接；
一第三基板，设置于该第二基板的下方，且包含一第二金属图案层，该第二金属图案层
与该些第一导通孔电连接；
一第四基板，设置于该第三基板与该接地层之间，且包含多个第二导通孔分别电连接
该输入接脚与该输出接脚以及该第二金属图案层。
3.如权利要求2所述的用于近场无线通信的微型天线，其特征在于，该第一金属图案
层、该第一导通孔、该第二金属图案层与该第二导通孔电连接构成一天线本体，该天线本体
连接该接地层的该输出接脚。
4.如权利要求3所述的用于近场无线通信的微型天线，其特征在于，该第一金属图案层
与该第二金属图案层分别包含多个金属线段，各该金属线段为波浪形，且该第一金属图案
层的该些金属线段与该第二金属图案层的该些金属线段相互交错排列。
5.如权利要求4所述的用于近场无线通信的微型天线，其特征在于，该第一基板与该第
三基板的该第一金属图案层与该第二金属图案层的重叠面积少于10％以下。
6.如权利要求1所述的用于近场无线通信的微型天线，其特征在于，该覆...

【专利技术属性】
技术研发人员：王世豪，陈惠如，郑文华，许静宜，
申请(专利权)人：华新科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：中国台湾;71