天线装置和通信装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及与RF-ID、NFC等IC卡、IC标签等无线通信介质进行通信的天线装置 和通信装置。
【背景技术】
[0002] 在现有的RF_ID(RadioFrequencyIdentification)、NFC(Nearfield communication)等天线中，对接近的金属的对策成为课题。即，在这些天线收纳在通信装置 中的情况下，天线以被例如金属框体、电磁波屏蔽罩、液晶面板内的金属板、用于确保强度 的框架等金属部包围的方式配置。因此，当天线欲进行通信时，减弱天线的电流、磁场的涡 电流在金属部流动，从而降低天线的通信性能。特别是在天线的通信方向上配置金属体时， 会大幅降低通信性能。
[0003] 因此，提出有一种利用周围的金属板来提高环形天线的通信性能的天线装置（例 如参考专利文献1)。即，通过在金属板上设置贯通孔（开口部）和狭缝，并使贯通孔与环形 天线的开口部重合，从而使在环形天线中流动的电流和在金属板外周流动的涡电流的方向 相同。即，如天线那样利用金属板的外周。
[0004] 专利文献1 :日本专利第4684832号公报
【发明内容】
[0005] 然而，在专利文献1所述的技术中，由于使用环形天线，因此难以使天线实现一定 程度以上的小型化。即，若环形天线无法确保开口部的面积则难以维持通信性能，形状在平 面上扩展，难以兼顾小型化和通信性能的提高。另外，由于形成在金属板上的贯通孔与环形 天线的开口部的大小大致相同，因此，需要在金属板等上开有较大的贯通孔以降低金属板 的强度，或者需要减小环形天线的开口部以降低通信性能。另外，由于如天线那样利用金属 板的外周，因此箱形金属框体无法获得该性能。
[0006] 本发明的目的在于提供一种天线装置和通信装置，使用小型化的天线，即使在天 线配置在箱形金属框体的内部的情况下、或者贯通孔面积比天线面积小，也能够具备比环 形天线广的可通信区域。
[0007] 本发明的一方式提供一种天线装置，具备：线圈天线，卷绕有绕线；导电体，具备 与上述线圈天线的绕线相向的面，并以上述线圈天线的卷轴与上述面平行或倾斜相交的方 式配置；至少两个第一绝缘区域，设置在上述导电体上，且在上述线圈天线的卷轴方向上分 离地配置；第二绝缘区域，将上述至少两个第一绝缘区域之间连接，上述至少两个第一绝缘 区域各自的长度方向分别与上述线圈天线的卷轴方向交叉，上述导电体的上述面上的、夹 在上述至少两个第一绝缘区域中处于最外侧的两个上述第一绝缘区域之间的区域的至少 一部分与上述线圈天线相向。
[0008] 发明效果
[0009] 根据本发明，在小型化的天线中，即使在天线配置于箱形金属框体的内部的情况 下、或者贯通孔面积比天线面积小，也能够获得良好的通信性能。而且，能够提供具备比环 形天线广的可通信区域的天线装置和通信装置。
【附图说明】
[0010] 图IA是搭载有本发明的实施方式的天线的便携式终端的分解立体图。
[0011] 图IB是搭载有本发明的实施方式的天线的便携式终端的分解立体图。
[0012] 图2是本发明的实施方式的天线的立体图。
[0013] 图3是本发明的实施方式的天线的分解立体图。
[0014] 图4是表示本发明的实施方式的天线的导体配置部和调整图案的图。
[0015] 图5是在与图1不同的位置搭载有本发明的实施方式的天线的便携式终端的分解 立体图。
[0016] 图6是表示本发明的实施方式的天线的电感调整的图。
[0017] 图7是表示本发明的实施方式的天线的制造工序的例子的图。
[0018] 图8是表示本发明的实施方式的天线和金属体的配置关系的图。
[0019] 图9是表示电流在本发明的实施方式的天线中流动时的电流和磁通量的关系的 图。
[0020] 图10是表示图9的电流流动时在金属体中流动的涡电流的图。
[0021] 图11是表示产生在金属体中流动的电流的磁场的图。
[0022] 图12是表示本发明的实施方式的金属体的狭缝的图。
[0023] 图13是本发明的实施方式的便携式终端的背面罩侧的立体图。
[0024] 图14是表示本发明的实施方式的天线与第一狭缝和第二狭缝的位置关系的立体 图。
[0025] 图15A是表示图14中的天线所产生的磁通量的图。
[0026] 图15B是表示图14中的天线所产生的磁通量的图。
[0027] 图16是表示通过图15中的磁通量在背面罩流动的涡电流的图。
【具体实施方式】
[0028] 下面，参考附图对本发明的实施方式详细地进行说明。
[0029] 本发明的实施方式的天线装置的特征在于，具备：线圈天线，卷绕有绕线；导电 体，具备与上述线圈天线的绕线相向的面，并以上述线圈天线的卷轴与上述面平行或倾斜 相交的方式配置；至少两个第一绝缘区域，设置在上述导电体上，并在上述线圈天线的卷轴 方向上分离地配置；及第二绝缘区域，将上述至少两个第一绝缘区域之间连接；上述至少 两个第一绝缘区域各自的长度方向分别与上述线圈天线的卷轴方向交叉，上述导电体的上 述面上的、夹在上述至少两个第一绝缘区域中的最外侧的两个上述第一绝缘区域之间的区 域的至少一部分与上述线圈天线相向。由此，在本实施方式的天线装置中，在小型化的天线 中，即使在天线配置于箱形金属框体的内部的情况下、或者贯通孔面积比天线面积小，也能 够获得良好的通信性能。而且，能够提供具备比环形天线广的可通信区域的天线装置和通 信装置。
[0030] (实施方式）
[0031] 图1是搭载有本发明的实施方式的天线的便携式终端的分解立体图。图IA是形 成有U字形狭缝的图，图IB是形成有L字形狭缝的图。便携式终端1由显示面板2、背面罩 3、收纳在显示面板2和背面罩3之间的蓄电池4、相机5、电子电路基板6等构成。如图1 所示，有时显示面板2为触摸面板方式而不存在操作用按钮，但显示面板2有触摸面板方式 的情况和不是触摸面板方式的情况，也可以具备另外的操作用按钮。显示面板2为液晶面 板，并具备面板罩2a。在金属的背面罩3上通过胶带粘贴或螺钉固定等方式搭载有本发明 的一实施方式的线圈天线即天线8。在本实施方式中，将天线8固定在背面罩3上，但也可 以固定在框架上。另外，框架可以是金属制，也可以是树脂制。天线8利用如该背面罩3那 样从天线8观察配置在通信方向上的金属体（导电体）进行通信。导电体优选为金属体， 但也可以使用其它材质。例如，在想要跨越配置得比天线8更靠显示面板2侧的金属体而 与天线8进行通信的情况下，通过在该金属体上开有狭缝而能够进行通信，此时，即使背面 罩3不是金属也没有关系。此外，在本实施方式中，天线8接近背面罩3的上部周缘部（靠 近远离蓄电池4的相机5的周缘部）而配置，配置在相机5和背面罩3的上部周缘部之间。 第一狭缝IOa和第二狭缝IOb与天线8相同，配置在相机用贯通孔和背面罩3的上部周缘 部之间。天线8也可以以与蓄电池4重叠的方式配置，但以与更薄的电子电路基板6重叠 的方式配置更能够减薄整个便携式终端1。此外，在本实施方式中，背面罩3为较为平坦的 形状，但背面罩3也可以是曲面。
[0032] 在天线8的与电子电路基板6的相向面上设置有用于通过与电子电路基板6连接 而形成天线装置的外部连接端子8a和8b。电子电路基板6与天线8的连接考虑有引脚的 接触、连接器连接、导线的焊接等。在本实施方式中，在电子电路基板6中具备天线输入输 出用引脚7a、7b。如通常公知的那样，天线输入输出用引脚7a和7b与配置有匹配电路和控 制IC等的电子电路基板6上的天线控制部9连接。而且，通过该天线输入输出用引脚7a、 7b与线圈部连接而形成天线装置，该线圈部将设于天线8上的外部连接端子8a和8b作为 两端部。此外，在背面罩3和显示面板2之间形成的空间内，除RF-ID用1C、匹配电路之外， 还配置有其它频率用天线、扬声器、RF模块等元件。
[0033] 在图IA中，在背面罩3上设置有呈U字形状的狭缝。该狭缝具备：与天线8的卷 轴（为线圈轴，以线圈轴为中心来卷绕天线8的导线）大致平行的两条第一狭缝IOa和将 两条第一狭缝IOa之间连接的第二狭缝10b。第一狭缝IOa和第二狭缝IOb可以为曲线、弯 折线，因此，通过第一狭缝IOa和第二狭缝10b，可以形成U字、H字、Z字、S字、数字2、5等 各种形状。另外，在图IB中，在背面罩3上设置有呈L字形状的狭缝。即，第一狭缝IOa为 1条，第二狭缝IOb为1条。但是，由图IB可知，将背面罩3的端部（边缘）作为第二条第 一狭缝IOa来使用。这样一来，在背面罩3这样的金属体上，只要具备相当于至少两条第一 狭缝IOa和一条第二狭缝IOb的贯通孔、端部、缺口等即可。
[0034] 天线8配置在第一狭缝IOa和第二狭缝IOb附近。即，整个天线8或者其大部分 面向背面罩3 (金属体），可以接触也可以分离。
[0035] 图2是本发明的实施方式的天线的立体图。另外，图3是本发明的实施方式的天 线的分解立体图。另外，图4是表示本发明的实施方式的天线的导体配置部和设置在导体 配置部的线圈图案及调整图案的图。
[0036] 如图2所示，本实施方式的天线8具备：芯材11，由铁氧体、非晶质、硅钢、坡莫合 金、软磁性材料等磁性体形成；及柔性基板12,以包裹芯材周围的方式配置，且在主要由树 脂组成的支撑体上形成有线圈图案（导线）等。在本实施方式中，芯材11由铁氧体构成，在 本实施方式中尺寸为13. 7X33. 5X0. 3mm，因烧成尺寸偏差可能成为13. 4?14mmX33. 2? 33. 8mmX0. 27?0. 33mm左右。芯材11的形状是平行六面体，尤其可以说成是长方体的板 状。此处提到的线圈图案是指产生用于与未图示的IC卡、IC标签等无线通信介质进行通 信的磁力线的图案。在图2和图3中，形成有将具有箭头的直线S作为线圈轴（线圈的卷 轴）的线圈图案。线圈图案和后面说明的调整图案一般由铜箔形成，该铜箔形成于例如柔 性基板12具有的、聚酰亚胺薄膜和覆盖膜或保护膜这两层树脂层之间。线圈轴S为大致以 该线圈轴S为中心卷绕有线圈图案的轴，其与柔性基板12的线圈图案大致垂直。对于包含 该线圈图案且形成在柔性基板12上的导体图案，后面会在图4中详细说明。此外，导线不 限于基于导体图案的导