RFID天线及其生产方法技术

螺纹的导电回路的一部分由基片(5)上的印刷电路形成，其中产生并排设置的一组导电条(2)，并且芯(1)置于其上。从芯(1)的底面图伸出的导电条(2)和在芯(1)的两侧上伸出的导电条(2)的端部形成连接表面(4)。成形为用于包围芯(1)的导线(3)连接到连接表面(4)，由此导线(3)将一个导电条(2)的连接表面(4)与在相邻导电条(2)的相对端上的连接表面(4)相连接。在结合到导电条(2)的一端之后，通过弯曲使得导线在基片(5)上方成形为使得其在意图用于芯(1)的空间上方拱起，并且所有导线(3)成形为使得它们为置于基片(5)上的芯(1)产生通道。导电条(2)按照螺纹的节距从芯(1)的法线以一角度倾斜，并且导线(3)在相同的角度下以相反的斜度引导。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】RFID天线及其生产方法
本专利技术涉及具有小尺寸的芯的薄天线，其主要适用于沉积到诸如可移动存储卡、SIM卡、移动通信设备等的已包装的载体上。即使从屏蔽的布置，天线也会实现出色的发射特性，且其适用于RFID和/或NFC应用。本专利技术还公开了一种生产带芯的天线的高生产率的方法。
技术介绍
主要为导电回路形状的扁平天线用于NFC/RFID，由此在用于布置导体的载体的尺寸小的情况下，使用整个可用表面。基本的理论和学术出版物持如下立场：在厚度小且可用表面小的情况下，RFID或NFC天线应该被制作为扁平天线，例如根据RFID手册(RFIDHANDBOOK)，KlausFinkenzeller，2010，图.11,2.15,12.7，12.9,12.11,12.13。根据类似的来源(最佳天线直径/RFID系统的物理原理(OptimalAntennaDiameter/PhysicalPrinciplesofRFIDSystems)的部分4.1.1.2)，如果发射天线的直径对应于天线所需范围的平方根，则是最佳的。在将NFC天线防止在相对小的表面上之后，天线具有带圆形边缘的内接螺旋矩形绕组的形式，其基本上复制可用表面的外部形状。这种设置产生了相对典型的扁平NFC/RFID天线形状。在进一步减小天线期间，已经证明适于使用根据Logomotion/SMKWO/2013/098784、WO/2014/076669、WO/2016/071885的早期公开申请的具有铁氧体芯的NFC/RFID天线。在这些天线的生产过程中，问题在于有效且快速地将导体缠绕在芯上，使得它分别用非常精细的导体或薄的扁平导体实现绕组的期望斜率，这很容易在变形的地方折断。在典型地生产具有导体绕组的天线期间的缺点是，在将天线进一步安装到电路期间导电回路的低机械弹性。具有电路的PCB基片通常封闭在壳体中，由此天线可以暴露于机械压力或增加的热量。卷绕的导体的坚固性可以通过增加其厚度来增加，具有所需的天线的小尺寸的导体是不可能的，且其也会恶化天线的发射特性。因此，期望这种具有芯的天线的解决方案，该方案将解决这些缺陷，并且该方案还允许进一步减小天线的尺寸，同时保持信号的良好发射特性。天线应适合于布置在电子设备的PCB上、任何尺寸的SIM卡上、或可移除的存储卡上或直接布置在芯片上。
技术实现思路
上述缺陷通过具有芯的天线-主要是微型RFID和/或NFC天线-而得到显著补救，其中，导电回路包围置于非导电基片上的长方形(oblong)的芯，其中根据本专利技术，导电回路的一部分由印刷电路形成在基片上，其本质在于在基片上形成一组相邻设置的导电条，导电条上布置有芯，导电条过度伸张通过芯的底面图，使得在芯的侧面上过度伸张的导电条的端部形成连接表面(或连接小表面或连接垫)；成形为用于包围芯的导线连接到连接表面，由此导线将一个导电条的连接表面与相邻导电条的相对端上的连接表面相连接。导电条和导线来自单个回路的导体；回路包围天线的芯。导电回路由基片上的印刷电路和将印刷电路与相邻印刷电路的相对端连接的成形导线形成。这种导电回路是由两个不同的导电元件形成的小棚(hut)。这种设置允许简单地解决在芯周围的固体导体的典型缠绕期间常见的技术问题。回路的第一导电元件具有扁平特性，因为它由形成在基片上的导电条形成，并且其通过常规方法生产，例如在PCB上应用导电路径。在螺纹的恒定节距期间，基片上的导电条是平行的并且具有相似的大小和形状。除了第一个和最后一个导电条外，这通常是有效的；这些可以具有适合于将天线连接到电路的形状。如果天线具有多个分支(偏离)，则具有所产生的出口的导电条与相邻的导电条相比将是不同的。这是根据本专利技术的天线的另一个优点：它可以自由地设计成具有各种偏离的天线，其易于作为导电条的一部分产生。导电条可以直接在PCB上产生；在这种情况下，天线是作为板的一部分与其他电路一起产生的。在另一种情况下，导电条可以在芯片的表面上或在独立的表面上产生，例如具有依照整组导电条的底面图的尺寸的垫，由此这种垫形成了作为独立构件的天线的基础。据此，天线可以作为独立构件、作为电子或电气构件的一部分或作为主机设备的PCB的一部分来生产。通过现代技术可以容易且快速地生产导电条，使得它们具有必要的宽度并且形成回路的单个部分的扁平导体。利用螺纹的恒定节距，导电条之间的非导电间隙将通常小于导电条宽度的一半，优选地小于导电条宽度的四分之一。相邻导电条之间的小间隙防止磁场泄漏到芯的端部之外。第二导电元件是成形的导线，其允许包围天线的芯。形容词“成形”表示实现了导线的这种形状，即导电条连接到芯上方的回路中。芯可以嵌入基片的厚度中。如果是这种情况，则在基片中产生用于嵌入芯的凹槽。根据本专利技术的芯通常是扁平的，因此它可以全部嵌入基片中。在这种情况下，基片上的导电条延伸穿过凹槽，并且在两侧朝向芯的上边缘的平面向上延伸，其中导电条在两侧通过连接表面终止。在这种嵌入式布置中，可行的是通过直接引导而非折叠的导线来连接芯的两侧上的连接表面。因此，导线的这种成形根据芯的位置确保连接表面的连接，甚至导线的直接引导被认为是用于本文目的的成形。优选地，生产成形的导线，并通过引线结合将其附接到连接表面。“引线结合”是指生产引导线与连接表面的实心连接，通常其涉及分别从金属或金属合金焊接导线。合适的金属是金、铝、铜、银及它们的合金，例如AlSi。通常，材料的选择不仅分别考虑导电条的电特性和材料或连接表面的材料，而且还考虑材料的强度，使得在接合期间导线的成形是可能的。在焊接期间，可以使用热压缩、超声波或热超声波焊接。这会产生长期可靠的接头而没有技术噪音。该结合允许高生产率的生产方法，由此通过导电条将芯机械地锚固到基片上。导线的必要U形形状直接通过接合针的移动而成形，该结合针将导线的端部焊接或焊合到连接表面。在具有高密度出口的构件的连接期间，结合是已知。通常使用直径小于100μm的导线；最细的导线具有15μm的直径。用于结合的导线不是绝缘的，并且相邻导线的绝缘通过它们之间的间隙来确保，该间隙的大小为几十μm的量级。然而，本专利技术中天线的尺寸明显更大，通常为毫米级。对于芯长度在9毫米左右的天线，导电条的宽度大于0.25毫米。对于这样的尺寸，乍一看结合并非合适的技术，但是在本专利技术期间，恰好该方法呈现出了多个优点。在优选的布置中，导电条以依照螺纹的节距的角度朝向天线的轴线倾斜，由此结合的导线在底面视图中以相反的斜度、大小相同的角度被引导。这实现了导电回路的线路与在芯上典型地缠绕导线的情况类似。可以在导电表面和导线之间不均匀地划分芯上的单个螺纹的节距，其中螺纹确保单个导电回路的所述部分中的仅一个或通常仅一个。如果导电条从芯的法线倾斜，即，如果它们从垂直于芯的纵向轴线的线转向，则是优选的。在基片上实现导电条的适当地成形和倾斜的图像是很简单的。导线可以被引导为跟随从法线的转向或与法线平行。导线的非倾斜线路主要在导线的扁平截面的情况下是有利的。芯通常是长方形的，主要是矩形、梯形或组合的截面，其中芯的截面的宽度是芯的截面高度的至少3倍，并且芯的长度是芯的截面高度的至少10倍。芯的截面高度不超过1毫米；通常它小于0.5毫米。对于这些芯而言，根据常规方法操纵和缠绕导体所期望的机械坚固性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有芯的天线、主要是微型RFID和/或NFC天线，其中，导电回路包围设置在非导电基片(5)上的长方形芯(1)，并且其中，导电回路的一部分由所述基片(5)上印刷电路形成，其特征在于，在基片上产生并排设置的一组导电条(2)；所述芯(1)设置在所述导电条(2)上；所述导电条(2)从所述芯(1)的底面图伸出，使得所述导电条(2)的、在所述芯(1)的两侧伸出的端部形成连接表面(4)；成形为用于包围所述芯的导线(3)连接到所述连接表面(4)；由此，所述导线(3)将一个导电条(2)的连接表面(4)连接到相邻导电条(2)的相对端上的连接表面(4)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.19 SK PP50056-20161.一种具有芯的天线、主要是微型RFID和/或NFC天线，其中，导电回路包围设置在非导电基片(5)上的长方形芯(1)，并且其中，导电回路的一部分由所述基片(5)上印刷电路形成，其特征在于，在基片上产生并排设置的一组导电条(2)；所述芯(1)设置在所述导电条(2)上；所述导电条(2)从所述芯(1)的底面图伸出，使得所述导电条(2)的、在所述芯(1)的两侧伸出的端部形成连接表面(4)；成形为用于包围所述芯的导线(3)连接到所述连接表面(4)；由此，所述导线(3)将一个导电条(2)的连接表面(4)连接到相邻导电条(2)的相对端上的连接表面(4)。2.根据权利要求1所述的具有芯的天线、主要是微型RFID和/或NFC天线，其特征在于，所述导电条(2)是平行的。3.根据权利要求1或2所述的具有芯的天线、主要是微型RFID和/或NFC天线，其特征在于，所述导线(3)与所述连接表面(4)结合；优选地，所述导线(3)通过楔式结合来结合。4.根据权利要求1至3中任一项所述的具有芯的天线、主要是微型RFID和/或NFC天线，其特征在于，所述导线(3)具有扁平的或椭圆形的截面；优选地，所述导线(3)的宽度大于其厚度的两倍。5.根据权利要求4所述的具有芯的天线、主要是微型RFID和/或NFC天线，其特征在于，所述导线(3)具有宽度，所述宽度形成所述导电条(2)的宽度的50％至100％。6.根据权利要求1至3中任一项所述的具有芯的天线、主要是微型RFID和/或NFC天线，其特征在于，所述导线具有圆形截面。7.根据权利要求6所述的具有芯的天线、主要是微型RFID和/或NFC天线，其特征在于，一个导电条(2)的所述连接表面(4)通过被平行引导的至少两根导线(3)与相邻导电条(2)的相对的连接表面(4)连接。8.根据权利要求1至7中任一项所述的具有芯的天线、主要是微型RFID和/或NFC天线，其特征在于，所述基片(5)由独立的垫形成，所述独立的垫的底面图尺寸对应于所述一组导电条(2)，或者所述基片(5)由主机设备的PCB形成。9.根据权利要求1至8中任一项所述的具有芯的天线、主要是微型RFID和/或NFC天线，其特征在于，所述芯(1)在截面中具有高达0.5mm的高度，优选高达0.3mm，以及所述芯在截面中具有范围在2至2.5mm的宽度。10.根据权利要求1至9中任一项所述的具有芯的天线、主要是微型RFID和/或NFC天线，其特征在于，所述导电条(2)从所述芯(1)的底面图法线以一角度倾斜，所述角度对应于螺纹的节距，以及所述导线(3)以相同大小的角度沿着相反的斜率被引导。11.根据权利要求1至10中任一项所述的具有芯的天线、主要是微型RFID和/或NFC天线，其特征在于，所述导电条(2)在所述芯(1)的每个侧面上伸出所述芯(1)的横向尺寸的至少5％的长度；所述导电条(2)最小以至少0.25mm的长度伸出。12.根据权利要求3至11中任一项所述的具有芯的天线、主要是微型RFID和/或NFC天线，其特征在于，位于与所述连接表面(4)接合的位置处的所述导线(3)的端部与基片(5)的平面平行地延伸，并且所述端部沿着从所述芯(1)向外的方向取向。13.根据权利要求3至11中任一项所述的具有芯的天线、主要是微型RFID和/或NFC天线，其特征在于，位于与所述连接表面(4)接合的位置处的所述导线(3)为“S”形，由此三层导线(3)在接合的位置处彼此上下叠置。14...

【专利技术属性】
技术研发人员：埃米尔·胡必那克，
申请(专利权)人：洛格摩提公司，
类型：发明
国别省市：斯洛伐克,SK