一种NFC天线及终端的制作方法

一种nfc天线及终端
技术领域
1.本实用新型涉及无线通信技术领域，特别涉及在生产过程中不良品更容易检出的nfc天线的设计。


背景技术：

2.近年来近场通信(nfc)技术应用越来越广泛，具有nfc通讯的设备也越来越多。具有nfc功能的通讯设备需要nfc芯片和nfc天线。nfc天线是一种近场耦合天线，其实现近场通讯的原理是采用磁耦合的形式，即采用线圈耦合的方式。
3.nfc天线一般有fpc线圈贴合铁氧体组成，其贴合绝大数都是人工贴合完成的。
4.在贴合过程中，是固定1pcs铁氧体(或者fpc线圈)，再贴1pcs的fpc线圈(或者铁氧体)，产线工作人员有相当大概率会多贴1pcs的fpc或者多贴1pcs铁氧体。即使是机器自动化贴合，也存在多贴的现象。多贴铁氧体后由于铁氧体会比较明显的增加天线电感量，从而降低天线的谐振频率，用治具+网分的拦截方式可以正常识别并拦截，或者直接lcr仪器测试电感也可做出识别和拦截。但是多贴1pcs的fpc后，由于2层fpc走线几乎完全重叠，对天线的谐振频率影响比较小，用治具加网分的拦截方式难以完全拦截，有些贴2层fpc的nfc天线的频率波形和正常一层fpc的nfc天线的频率波形差异很小甚至可以几乎重合，完全无法拦截。
5.根据汤姆逊公式可知，nfc天线的频率与线圈的电阻和电感相关，当线圈短路时，线圈的电阻值减小，相应的，电感值明显减小而频率明显增大。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种nfc天线及终端，以解决在nfc天线加工过程中贴了双层fpc却难以检测出的问题。
7.为解决上述问题，本实用新型提供一种nfc天线，包括依次层叠设置的隔磁组件和fpc组件；所述隔磁组件包括依次层叠设置的隔磁背胶层、铁氧体层以及覆盖膜层；所述fpc组件包括依次层叠设置的背胶层、基底层以及线圈层；所述线圈层包括第一走线和第二走线；所述第一走线在靠近所述线圈层内侧的一端设有第一馈电点；所述第二走线在靠近所述线圈层内侧的一端设有第二馈电点；所述背胶层中间设有弹片；所述弹片在对应所述第一馈电点和所述第二馈电点的位置设有导电件。
8.可选的，在所述的一种nfc天线中，所述fpc组件的中间设有净空槽。
9.可选的，在所述的一种nfc天线中，所述背胶层和所述隔磁背胶层为亚克力胶材质或双面胶。
10.可选的，在所述的一种nfc天线中，所述基底层为pet材质或pi材质。
11.可选的，在所述的一种nfc天线中，所述导电件为金属贴片或金属线圈或金属弹片或金属凸包或导电背胶涂覆区。
12.可选的，在所述的一种nfc天线中，所述导电件为圆形或曲形或多边形或异形结
构。
13.可选的，在所述的一种nfc天线中，所述背胶层最外侧贴有一根金属飞线，所述第一走线和所述第二走线通过所述金属飞线相连。
14.可选的，在所述的一种nfc天线中，所述第一走线、所述第二走线和所述金属飞线的材质为铜或银。
15.可选的，在所述的一种nfc天线中，所述第一走线和所述第二走线表面覆盖有油墨或背胶。
16.本实用新型还提高一种终端，所述终端包含所述的nfc天线。
17.本实用新型提供一种nfc天线，包括依次层叠设置的隔磁组件和fpc组件；所述隔磁组件包括依次层叠设置的隔磁背胶层、铁氧体层以及覆盖膜层；所述fpc组件包括依次层叠设置的背胶层、基底层以及线圈层；所述线圈层包括第一走线和第二走线；所述第一走线在靠近所述线圈层内侧的一端设有第一馈电点；所述第二走线在靠近所述线圈层内侧的一端设有第二馈电点；所述背胶层中间设有弹片；所述弹片在对应所述第一馈电点和所述第二馈电点的位置设有导电件；当所述nfc天线贴了双层fpc时，所述所述第一馈电点、所述第二馈电点和所述导电件贴在一起形成短路，从而大幅度的影响所述nfc天线的电感和频率，使得通过lcr仪器或者网络分析仪都可以很容易地判断出多贴了fpc的nfc天线。通过对nfc天线线圈层和背胶层部分结构的重新设计，解决了以往在nfc天线加工过程中，多贴了fpc层仅通过网络分析仪难以检测出的问题。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为实施例1提供的nfc天线fpc组件线圈层和背胶层的结构图；
20.图2为实施例2提供的nfc天线fpc组件线圈层和背胶层的结构图；
21.图3为实施例1提供的nfc天线贴合单层fpc时以及贴合双层fpc时的剖视对比图；
22.图4为实施例2提供的nfc天线贴合单层fpc时以及贴合双层fpc时的剖视对比图；
23.图5为本实施例提供的nfc天线的基底层正视图；
24.图6为本实施例提供的nfc天线的隔磁组件的正视图；
25.图7为传统nfc结构在贴了单层fpc时的频率测试图；
26.图8为传统nfc结构在贴了双层fpc时的频率测试图；
27.图9为本实施例提供的nfc天线贴了双层fpc时表层pfc接触点的频率测试图；
28.图10为本实施例提供的nfc天线贴了双层fpc时底层pfc接触点的频率测试图；
29.其中，各附图标记说明如下：
30.1-线圈层；2-背胶层；3-净空槽；4-基底层；5-隔磁组件；11-第一走线；12-第二走线；21-金属飞线；22-弹片；51-覆盖膜层；52-铁氧体层；53-隔磁背胶层；111-第一馈电点；121-第二馈电点；221-导电件。
具体实施方式
31.以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的一种nfc天线作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。
32.需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及附图说明中的“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，以便描述本实用新型的实施例，而不用于描述特定的顺序或先后次序，应该理解这样使用的结构在适当情况下可以互换。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于有覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、的方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、的方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
33.本实施例的nfc天线包括依次层叠设置的隔磁组件5和fpc组件；所述隔磁组件5包括依次层叠设置的隔磁背胶层53、铁氧体层52以及覆盖膜层51；所述fpc组件包括依次层叠设置的背胶层2、基底层3以及线圈层1；所述线圈层包括第一走线11和第二走线12；所述第一走线11一端设有第一馈电点111；所述第二走线12的一端设有第二馈电点121；所述背胶层2中间设有弹片22；所述弹片22在与所述第一馈电点111和所述第二馈电点121对应的位置设有导电件221。
34.更佳的，所述隔磁背胶层53和所述背胶层2的材质选用亚克力胶，亚克力胶绝缘性能较好，且化学性质稳定，不易被酸性物质和碱性物质腐蚀。同时，其耐热性和耐寒性能也较好，可以在不同的环境下更好的贴合物品。
35.图5为本实施例提供的nfc天线的基底层正视图，所述基底层3的材质为pet，pet材料具有良好的力学性能，抗冲击能力更强，具有良好的耐高温和耐低温性能，具有良好的抗腐蚀性能，可以很好的保护所述线圈层1，使其不被腐蚀。pet作为保护材料时还具有很好的隔离效果，可以隔离水蒸气、空气、油性物质和紫外线，可以保护所述线圈层1，使其不被氧化。
36.图6为本实施例提供的nfc天线的隔磁组件的正视图，所述隔磁组件5可以给所述线圈层1提供相对稳定的磁环境，避免其他金属器件对nfc天线产生影响。
37.更佳的，所述第一走线11、所述第二走线12和所述金属飞线21的材质为铜或银。
38.本实施例nfc天线的贴合方式如下：
39.1.所述fpc组件部分，先将所述线圈层贴合至所述基底层的任一面，再将所述背胶层2贴合至所述基底层4的另一面，以所述第一走线11和所述第二走线12以有馈电点的一端为首端，另一端为末端，贴合时，所述第一走线11的末端和所述第二走线12的末端通过所述金属飞线21连接在一起。
40.2.所述隔磁组件5部分，先将所述覆盖膜层51贴合至所述铁氧体层52的任一面，再将所述隔磁背胶层53贴合至所述铁氧体层52的另一面。
41.3.整体nfc天线部分，将所述fpc组件具有所述背胶层2的一面贴合至所述隔磁组件5具有所述覆盖膜层51的一面。
42.较佳的，所述fpc组件的中间设有所述净空槽3，这样在贴合后，可以增加整个nfc天线的抗扭性能，在弯折设置时也不容易断裂。
43.较佳的，所述导电件221的形状为圆形或曲形或多边形或异形。
44.实施例1：
45.图1为实施例1提供的nfc天线fpc组件线圈层和背胶层的结构图，如图1所示，包括线圈层1和背胶层2；所述线圈层1包括第一走线11、第二走线12，所述第一走线11的一端设置有第一馈电点111，所述第二走线12的一端设置有第二馈电点121；所述背胶层2在与所述第一馈电点111和所述第二馈电点121对应的位置设有一个导电件21，在本实施例中，所述导电件21为一个金属贴片。
46.为了防止部分金属被氧化或者被腐蚀，通常的做法是：
47.1.当金属的表面不做为直接接触导体使用时，可以在被保护金属的表面涂上油漆，常温固体胶水等等，使得被保护金属不直接接触外部环境，从而降低被腐蚀或被氧化的风险。
48.2.当金属的表面作为直接接触导体使用，但对导电性能要求不是特别高的时候，可以在金属表面镀上其他金属或者涂上导电性能一般的导电胶，例如锌、镍、锌系导电胶等等，由其他金属或导电胶直接接触外界环境，而电镀金属可以形成阳极保护，导电胶被腐蚀或被氧化的时间要大大长于被保护金属，因此可以达到保护整个零件部位的效果。
49.3.当金属表面作为直接接触导体使用，且对导电性能有非常高的要求时，可以在金属表面镀上导电性能较好的惰性金属或这涂上导电性能较好的导电胶，例如金、银、金系导电胶、炭系导电胶等等，由惰性金属或导电胶直接接触外界环境，而惰性金属和导电胶被腐蚀或被氧化的时间要大大长于被保护金属，因此可以达到保护整个零件部位的效果，并且整体零部件的导电性能也不会下降。
50.4.对金属部件的表面做钝化处理。
51.5.使用新型的合金材料作为零件的基础材料。
52.在本实施例中，由于导电件21容易被腐蚀或氧化，影响nfc天线的性能和使用寿命，并且nfc天线线圈对导电性能有较高的需求，因此所述导电件21的表面采用镀金工艺，增加导电性，并防止被腐蚀或氧化。
53.图3为实施例1提供的nfc天线贴合单层fpc时以及贴合双层fpc时的剖视对比图，从图中可以看出，当nfc天线加工时由于误操作贴了两层fpc时，上层fpc的金属贴片部分便会和下层fpc的所述第一馈电点111和所述第二馈电点121贴合在一起，由于三个部分都导电，从而会使得下层fpc的所述第一馈电点111和所述第二馈电点121形成短路，形成短路时，nfc天线的电感明显降低而频率明显增高，无论使用lcr仪器测试电感或者使用网络分析仪测试频率，都可以轻松的检测出贴了双层fpc的不良品；另一方面，对于上层的fpc来说，下层的fpc此时等同于一个大的金属线圈或者金属块，从物理上隔绝了铁氧体的作用，此时，上层的fpc的电感也大幅下降，从而使得nfc天线的频率明显升高。
54.实施例2：
55.图2为实施例2提供的nfc天线的结构图，如图2所示，包括线圈层1和背胶层2；所述线圈层1包括第一走线11、第二走线12，所述第一走线11的一端设置有第一馈电点111，所述第二走线12的一端设置有第二馈电点121；所述背胶层2在与所述第一馈电点111和所述第二馈电点121对应的位置设有一个导电件21，在本实施例中，所述导电件21为一个导电背胶涂覆区。
56.较佳的，本实施例的所述导电件21所涂覆的导电胶为各向同性的银系导电胶，各向同性的导电胶在贴合立体空间的各个方位都具有良好的导电性。进一步的，由于本实施例的所述导电件21对导电性能的要求较高，因此，选择导电性能更佳的银系导电胶。
57.需要进一步说明的是，本实施例中的导电背胶为各向同性的银系导电胶只是本实施例的优选方案，为本领域技术人员所熟知的是，y轴各向异性的导电背胶也可以实现让无覆盖线圈短路的效果，金系导电胶、铜系导电胶等其他材质系的导电胶也可以实现相同的效果。因此，本实用新型的保护范围不应当以上述实施例的具体内容为限，在不违背本实用新型主旨前提下的其他材质系或导电性背胶的选择也应当属于本实用新型的保护范围。
58.图4为实施例2提供的nfc天线贴合单层fpc时以及贴合双层fpc时的剖视对比图，从图中可以看出，当nfc天线加工时由于误操作贴了两层fpc时，上层fpc的导电背胶涂覆区部分便会和下层fpc的所述第一馈电点111和所述第二馈电点121贴合在一起。由于导电背胶涂覆区导电，和所述第一馈电点111和所述第二馈电点121贴在一起时，会使得下层fpc的所述第一馈电点111和所述第二馈电点121形成短路，下层fpc的所述第一馈电点111和所述第二馈电点121形成短路时，nfc天线的电感明显降低而频率明显增高，无论使用lcr仪器测试电感或者使用网络分析仪测试频率，都可以轻松的检测出贴了双层fpc的不良品；另一方面，对于上层的fpc来说，下层的fpc此时等同于一个大的金属线圈或者金属块，从物理上隔绝了铁氧体的作用，此时，上层的fpc的电感也大幅下降，从而使得nfc天线的频率明显升高。
59.需要说明的是，本实施例仅提供了nfc天线的频率测试图，电感测试图并没有给出，而本实施例nfc天线多贴了fpc时电感会明显降低，电感的测试方式为本领域技术人员所熟知，此处不再赘述。
60.图6为传统nfc结构在贴了单层fpc时的频率测试图，此时在加上治具后的频率测试值约为13.5mhz。
61.图7为传统nfc结构在贴了双层fpc时的频率测试图，从图中可以看出，传统nfc结构在经网络分析仪检测时，单fpc良品和双fpc不良品的回波损耗差异只有1db左右，而且频率几乎一致，网络分析仪难以识别不良品。
62.图8为本实施例提供的nfc天线贴了双层fpc时表层pfc接触点的频率测试图，从图中可以看出，nfc天线贴了双层fpc时表层pfc接触点的测试值约为59mhz，远大于单层fpc的13.5mhz正常值。
63.图9为本实施例提供的nfc天线贴了双层fpc时底层pfc接触点的频率测试图，从图中可以看出，nfc天线贴了双层fpc时表层pfc接触点的测试值约为53mhz，也远大于单层fpc的13.5mhz正常值。
64.结合图6和图7的分析可以看出，在实际加工中时，无论在正常pfc上层还是下层多贴了层pfc，均可以仅通过网络分析仪简单直白地测试出当前产品是良品或是不良品；同时，对网络分析仪测试时治具的要求也放宽，在nfc底层或是上层走线均可以测试出良品或不良品。
65.需要说明的是，本实施例中，nfc天线的形状和结构还有尺寸是以实际产品为原型的，显然的，本方案可以运用到任何具有fpc组件和隔磁组件两层贴合结构的nfc天线中，对导电件材料的选择也没有限制。因此，在不违背本实用新型主旨前提下的其他nfc天线的形
状、结构和尺寸，以及导电件材料的选择也应当属于本实用新型的保护范围。
66.综上所述，本实施例提供一种nfc天线，包括依次层叠设置的隔磁组件和fpc组件；所述隔磁组件包括依次层叠设置的隔磁背胶层、铁氧体层以及覆盖膜层；所述fpc组件包括依次层叠设置的背胶层、基底层以及线圈层；所述线圈层包括第一走线和第二走线；所述第一走线在靠近所述线圈层内侧的一端设有第一馈电点；所述第二走线在靠近所述线圈层内侧的一端设有第二馈电点；所述背胶层中间设有弹片；所述弹片在对应所述第一馈电点和所述第二馈电点的位置设有导电件；当所述nfc天线贴了双层fpc时，所述第一馈电点、所述第二馈电点和所述导电件贴在一起形成短路，从而大幅度的影响所述nfc天线的电感和频率，使得通过lcr仪器或者网络分析仪都可以很容易地判断出多贴了fpc的nfc天线。通过对nfc天线线圈层和背胶层部分结构的重新设计，解决了以往在nfc天线加工过程中，多贴了fpc层仅通过网络分析仪难以检测出的问题。
67.需要说明的是，本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可，此外，各个实施例之间不同的部分也可互相组合使用，本实用新型对此不作限定。
68.上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。