[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

CN104704676A - 复合线圈模块及便携设备 - Google Patents

复合线圈模块及便携设备 Download PDF

Info

Publication number
CN104704676A
CN104704676A CN201380053034.0A CN201380053034A CN104704676A CN 104704676 A CN104704676 A CN 104704676A CN 201380053034 A CN201380053034 A CN 201380053034A CN 104704676 A CN104704676 A CN 104704676A
Authority
CN
China
Prior art keywords
coil
coil module
magnetic
module
magnetic piece
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201380053034.0A
Other languages
English (en)
Inventor
良尊弘幸
折原胜久
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dexerials Corp
Original Assignee
Dexerials Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dexerials Corp filed Critical Dexerials Corp
Publication of CN104704676A publication Critical patent/CN104704676A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/14Inductive couplings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2871Pancake coils
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/34Special means for preventing or reducing unwanted electric or magnetic effects, e.g. no-load losses, reactive currents, harmonics, oscillations, leakage fields
    • H01F27/36Electric or magnetic shields or screens
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/34Special means for preventing or reducing unwanted electric or magnetic effects, e.g. no-load losses, reactive currents, harmonics, oscillations, leakage fields
    • H01F27/36Electric or magnetic shields or screens
    • H01F27/361Electric or magnetic shields or screens made of combinations of electrically conductive material and ferromagnetic material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/34Special means for preventing or reducing unwanted electric or magnetic effects, e.g. no-load losses, reactive currents, harmonics, oscillations, leakage fields
    • H01F27/36Electric or magnetic shields or screens
    • H01F27/366Electric or magnetic shields or screens made of ferromagnetic material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/22Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • H01Q1/242Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use
    • H01Q1/243Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use with built-in antennas
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/52Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure
    • H01Q1/521Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure reducing the coupling between adjacent antennas
    • H01Q1/523Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure reducing the coupling between adjacent antennas between antennas of an array
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/30Combinations of separate antenna units operating in different wavebands and connected to a common feeder system
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q7/00Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop
    • H01Q7/06Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop with core of ferromagnetic material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/14Inductive couplings
    • H01F2038/143Inductive couplings for signals
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04MTELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • H04M1/02Constructional features of telephone sets
    • H04M1/0202Portable telephone sets, e.g. cordless phones, mobile phones or bar type handsets
    • H04M1/026Details of the structure or mounting of specific components
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04MTELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M2250/00Details of telephonic subscriber devices
    • H04M2250/04Details of telephonic subscriber devices including near field communication means, e.g. RFID

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Support Of Aerials (AREA)
  • Telephone Set Structure (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)

Abstract

不损害多个线圈模块的各特性就实现薄型化。具有:第1线圈模块(2),具备由第1磁性材料形成的第1磁性片(4)和设在第1磁性片(4)上并以面状卷绕的第1环形线圈(5);和第2线圈模块(3),具备由与第1磁性片(4)不同的第2磁性材料形成的第2磁性片(6)和设在第2磁性片(6)上并以面状卷绕的第2环形线圈(7),其中,在第1环形线圈(5)的内侧,未设置第1磁性片(4),而且,设有第2线圈模块(3)。

Description

复合线圈模块及便携设备
技术领域
本发明涉及具有多个线圈模块的复合线圈模块,特别地涉及在环形线圈的内径配置有另一环形线圈的复合线圈模块和使用该复合线圈模块的便携设备。本申请以2012年10月10日在日本申请的日本专利申请号日本特愿2012-225326为基础而主张优先权,参照该申请,由此,引用于本申请中。
背景技术
在近几年的无线通信设备中,搭载有电话通信用天线、GPS用天线、无线LAN/BLUETOOTH(注册商标)用天线,还搭载有RFID(Radio Frequency Identification,射频识别)这样的多个RF天线。除了这些天线之外,伴随着非接触充电的引入,还搭载有电力传输用的环形线圈。关于以非接触充电方式使用的电力传输方式,列举电磁感应方式、电波接收方式、磁共振方式等。这些方式全都利用初级侧线圈与次级侧线圈之间的电磁感应或磁共振,在例如非接触充电的Qi规格或RFID的NFC(Near Field Communication,近场通信)规格下,利用电磁感应。
专利文献1:日本特开2008-35464号公报。
发明内容
发明要解决的课题
伴随着电子设备的小型化、高功能化,为了将如上所述的多个天线搭载于便携终端设备等电子设备而分配的空间极小。于是,为了将RFID用的天线线圈与非接触充电用的充电线圈搭载于同一空间,天线模块的小型化、薄型化的要求变得强烈,进一步,多个线圈模块的复合化、集成化的要求变得强烈。
例如图12A和图12B所示的复合线圈模块100,将RFID用的天线模块101和非接触充电用的充电模块102层叠一体化。天线模块101具有由适合于将通信用的磁场引入的磁性材料(例如MnZn类铁氧体(フェライト))构成的磁通聚焦用的磁性片103和将导线以漩涡状卷绕而形成的螺旋形线圈状的天线线圈104。磁性片103在一面贴附有以螺旋形线圈状形成的天线线圈104。
另外,充电模块102也同样地具有由适合于将充电用的磁场引入的磁性材料(例如NiZn类铁氧体)构成的磁通聚焦用的磁性片105和将导线以漩涡状卷绕而形成的螺旋形线圈状的充电线圈106。充电线圈106具有收纳于天线线圈104的内周侧的外径。另外,磁性片105在一面贴附有以螺旋形线圈状形成的充电线圈106。而且,通过将充电模块102重叠于天线模块101的天线线圈104的内周侧,从而使复合线圈模块100一体化。
可是,在这样地将2个线圈模块101、102层叠一体化的情况下,由于各模块101、102的厚度累积,因而不能谋求薄型化。另外,由于非接触充电线圈模块流过大电流,因而如果减薄线圈直径,则电阻值上升,发出高热,对使用者或其他的构成零件而言很危险,因此,要求某种程度的粗度,通过层叠一体化而得到的薄型化也存在界限。
另外,为了谋求薄型化,如图13A和图13B所示,还提出了复合线圈模块110,复合线圈模块110将天线线圈和充电线圈形成于一个柔性印刷基板上,并且,贴附有一块磁性片。
该复合线圈模块110,在柔性基板,构成天线模块111的螺旋形线圈状的天线线圈112和设在天线线圈112的内周侧且构成充电模块113的螺旋形线圈状的充电线圈114全都由Cu箔等形成。而且,复合线圈模块110在由适合于将通信用或充电用的磁场引入的磁性材料构成的磁通聚焦用的磁性片116的一面贴附有形成有天线线圈112和充电线圈114的柔性基板。
可是,由于复合线圈模块110这样地将适合于将通信用或充电用的磁场引入的磁性材料用作磁性片116,因而在例如使用最适合于非接触充电用线圈模块的磁性体(例如MnZn类铁氧体)的情况下,RFID的通信特性劣化。另外,在使用最适合于RFID用天线模块的磁性体(例如NiZn类铁氧体)的情况下,非接触充电特性劣化。
于是,本发明的目的在于,提供不损害多个线圈模块的各特性就实现薄型化且还能够搭载于狭小化的空间的复合线圈模块和使用该复合线圈模块的便携设备。
用于解决课题的方案
为了解决上述的课题,本发明所涉及的复合线圈模块,具有:第1线圈模块,具备由第1磁性材料形成的第1磁性片和设在所述第1磁性片上并以面状卷绕的第1环形线圈;和第2线圈模块,具备由与所述第1磁性片不同的第2磁性材料形成的第2磁性片和设在所述第2磁性片上并以面状卷绕的第2环形线圈,其中,在所述第1环形线圈的内侧,未设置所述第1磁性片,而且,设有所述第2线圈模块。
另外,本发明所涉及的便携设备,是在设备壳体内搭载有复合线圈模块的便携设备,所述复合线圈模块,具有:第1线圈模块,具备由第1磁性材料形成的第1磁性片和设在所述第1磁性片上并以面状卷绕的第1环形线圈;和第2线圈模块,具备由与所述第1磁性片不同的第2磁性材料形成的第2磁性片和设在所述第2磁性片上并以面状卷绕的第2环形线圈,其中,在所述第1环形线圈的内侧,未设置所述第1磁性片,而且,设有所述第2线圈模块。
依据本发明,在第1线圈模块,未与第1环形线圈的内周侧相应地设置第1磁性片,而且,设有第2线圈模块。因此,本发明与使第1线圈模块和第2线圈模块重叠的情况相比而能够实现模块整体的薄型化。另外,由于本发明具备使用最适合于第1线圈模块和第2线圈模块的各个的磁性材料的第1、第2磁性片,因而能够不损害各模块的特性就实现模块的薄型化。
附图说明
图1A是示出适用本发明的复合线圈模块的一个示例的平面图,图1B是截面图。
图2是示出使用天线模块的RFID用的无线通信系统的概要的图。
图3是示出使用非接触充电模块的非接触充电系统的概要的图。
图4是示出适用本发明的复合线圈模块的一个示例的平面图。
图5是示出适用本发明的复合线圈模块的一个示例的平面图。
图6是示出适用本发明的复合线圈模块的一个示例的平面图。
图7是示出适用本发明的复合线圈模块的一个示例的平面图。
图8是示出重叠于金属板的复合线圈模块的平面图。
图9是示出金属板上的磁场强度分布的立体图。
图10A是示出适用本发明的复合线圈模块的一个示例的平面图,图10B是截面图。
图11A是示出适用本发明的复合线圈模块的一个示例的平面图,图11B是截面图。
图12A是示出现有的复合线圈模块的一个示例的平面图,图12B是截面图。
图13A是示出现有的复合线圈模块的一个示例的平面图,图13B是截面图。
具体实施方式
以下,参照附图,同时,对适用本发明的复合线圈模块及便携设备详细地进行说明。此外,当然,本发明不仅仅限定于以下的实施方式,在不脱离本发明的要旨的范围内,能够进行各种变更。另外,附图是示意性的,各尺寸的比率等有时候与现实不同。具体的尺寸等应该参考以下的说明来判断。另外,当然包括即使在附图相互之间,相互的尺寸的关系或比率也不同的部分。
适用本发明的复合线圈模块1被装入便携型的电子设备,实现近距离无线通信功能和非接触充电功能两者。具体而言,如图1A和图1B所示,适用本发明的复合线圈模块1具有成为第1线圈模块的天线模块2和设在天线模块2的内侧且成为第2线圈模块的非接触充电模块3。天线模块2是NFC等的RFID用的模块,具备由磁性材料形成的片状的第1磁性片4和设在第1磁性片4上并以面状卷绕的螺旋形线圈状的天线线圈5。另外,非接触充电模块3是Qi等的非接触充电用的模块,具备由与第1磁性片4不同的磁性材料形成的片状的第2磁性片6和设在第2磁性片6上并以面状卷绕的螺旋形线圈状的非接触充电线圈7。
[天线模块]
第1磁性片4由例如NiZn类铁氧体的烧结体构成。使预先较薄地以片状涂敷的铁氧体粒子通过在高温环境下烧结而片化,随后,以既定的形状模切,由此,形成第1磁性片4。或者,还能够通过预先以与最终形状相同的形状将铁氧体粒子以片状涂敷并烧结而形成第1磁性片4。此外,第1磁性片4,通过将铁氧体粒子塞入具有长方形截面的模具,将铁氧体粒子烧结成俯视时呈矩形状的长方体,将该烧结体较薄地切片,从而也能够得到既定的形状。
此外,第1磁性片4也可以含有由软磁性粉末构成的磁性粒子和作为耦合材料的树脂。
另外,磁性粒子能够使用铁氧体等氧化物磁性体、铝硅铁粉、坡莫合金等Fe类、Co类、Ni类、Fe-Ni类、Fe-Co类、Fe-Al类、Fe-Si类、Fe-Si-Al类、Fe-Ni-Si-Al类等结晶类、微结晶类磁性体或Fe-Si-B类、Fe-Si-B-C类、Co-Si-B类、Co-Zr类、Co-Nb类、Co-Ta类等无定形的金属磁性体的粒子。
尤其是,用于NFC等的RFID用天线模块2的第1磁性片4合适地将上述的NiZn类铁氧体用作磁性材料。
耦合材料能够使用通过热、紫外线照射等而硬化的树脂等。作为耦合材料,能够使用例如环氧树脂、酚醛树脂、密胺树脂、尿素树脂、不饱和聚酯等树脂或硅酮橡胶、氨基甲酸乙酯橡胶、丙烯酸橡胶、丁基橡胶、乙烯丙烯橡胶等众所周知的材料。此外,耦合材料也可以将适量难燃剂、反应调整剂、交联剂或硅烷耦合剂等表面处理剂添加至上述的树脂或橡胶。
此外,第1磁性片4不仅仅限于由单一的磁性材料构成的情况,也可以将2种以上的磁性材料混合使用,或者,也可以层叠多层而形成。另外,第1磁性片4也可以是同一磁性材料,也可以选择多个磁性粒子的粒径和/或形状来混合,或者也可以层叠多层而形成。
天线线圈5在由聚酰亚胺等形成的柔性基板10以螺旋形线圈状形成有由CU箔等构成的导电图案。
关于天线模块2,第1磁性片4和天线线圈5的柔性基板10具有同一形状。另外,关于天线模块2,柔性基板10的天线线圈5的内周侧开口,并且,关于第1磁性片4,也将天线线圈5的内周侧开口,由此,形成有开口部2a。而且,天线模块2在该开口部2a配设有非接触充电模块3。
[近距离无线通信系统]
接着,对通过天线模块2而得到的近距离无线通信功能进行说明。例如,如图2所示,复合线圈模块1被装入例如便携电话机60的壳体61内部,天线模块2用作RFID用的无线通信系统70。
关于无线通信系统70,读写器71相对于与天线模块2一起装入便携电话机60的存储器模块73而存取。在此,天线模块2和读写器71配置成在三维正交坐标系xyz的xy平面上互相对置。
读写器71作为对在xy平面上互相对置的天线模块2的天线线圈5沿z轴方向发送磁场的发送器而起作用,具体而言,具备朝向天线线圈5发送磁场的天线72和与存储器模块73进行通信的控制基板74。
即,读写器71配设有与天线72电连接的控制基板74。在该控制基板74,安装有由一个或多个集成电路芯片等电子零件构成的控制电路。该控制电路基于经由天线线圈5而从存储器模块73接收的数据而实行各种处理。例如,控制电路,在对存储器模块73发送数据的情况下,对数据进行编码,基于编码后的数据,对既定的频率(例如,13.56MHz)的载波进行调制,对调制后的调制信号进行放大,通过放大后的调制信号来驱动天线72。另外,控制电路,在从存储器模块73读出数据的情况下,对通过天线72而接收的数据的调制信号进行放大,对放大后的数据的调制信号进行解调,对解调后的数据进行解码。此外,在控制电路中,采用一般的读写器所使用的编码方式和调制方式,例如,采用曼彻斯特编码方式或ASK(Amplitude Shift Keying,幅移键控)调制方式。
关于天线模块2,天线线圈5接收从读写器71发送的磁场而与读写器71电感耦合,将信号供给至作为装入便携电话机60的存储介质的存储器模块73。
天线线圈5,如果接收从读写器71发送的磁场,则通过与读写器71电感耦合而磁耦合,接收调制后的电磁波,经由端子部8a、8b而将接收信号供给至存储器模块73。
存储器模块73通过流动于天线线圈5的电流而驱动,在与读写器71之间进行通信。具体而言,存储器模块73对所接收的调制信号进行解调,对解调后的数据进行解码,将解码后的数据写入该存储器模块73所具有的内部存储器。另外,存储器模块73从内部存储器读出发送至读写器71的数据,对所读出的数据进行编码,基于编码后的数据而对载波进行调制,经由通过电感耦合而磁耦合的天线线圈5而将调制后的电波发送至读写器71。
[非接触充电模块]
非接触充电模块3具备由与第1磁性片4不同的磁性材料形成的片状的第2磁性片6和设在第2磁性片6上并以面状卷绕的螺旋形线圈状的非接触充电线圈7。
第2磁性片6以收纳于天线线圈模块2的开口部2a的内侧的大小形成。另外,第2磁性片6与上述的第1磁性片4同样地由以片状形成的磁性粒子的烧结体构成,能够合适地使用例如MnZn类铁氧体。另外,第2磁性片6也可以由NiZn类铁氧体形成。该第2磁性片6能够与第1磁性片4同样地制造。
另外,第2磁性片6也可以与第1磁性片4同样地含有由软磁性粉末构成的磁性粒子和作为耦合材料的树脂而以片状形成。另外,关于第2磁性片6,磁性粒子和耦合材料也能够使用能够用于第1磁性片4的上述的材料。
另外,第2磁性片6,与第1磁性片4同样地,不仅仅限于由单一的磁性材料构成的情况,也可以将2种以上的磁性材料混合使用,或者,也可以层叠多层而形成。另外,第2磁性片6也可以是同一磁性材料,也可以选择多个磁性粒子的粒径和/或形状而混合,或者,也可以层叠多层而形成。
非接触充电线圈7接收从输电线圈发送的磁场而与输电线圈电感耦合,由此,将充电电流供给至装入有复合线圈模块1的便携设备的电池。非接触充电线圈7由以例如螺旋形线圈状卷绕的导线构成。
构成非接触充电线圈7的导线,在将非接触充电模块3用作具有例如5W左右的充电输出容量的非接触充电用的次级侧充电线圈的情况下,当在120kHz左右的频率下使用时,优选使用由0.20~0.45mm类的Cu或以Cu作为主要成分的合金构成的单线。或者,关于导线,为了降低趋肤效应,也可以使用将多根比上述的单线更细的细线捆扎而成的平行线、编织线,也可以使用厚度较薄的平角线或扁平线来作为1层或2层的α卷。另外,非接触充电线圈7也可以根据电流容量而使用图案形成于柔性基板等基板上的Cu箔等。
此外,天线模块2和非接触充电模块3在物理上分离。因此,由于天线线圈5和非接触充电线圈7经由导磁率低的(磁阻低的)空气而配置,因而磁耦合变弱。另外,也可以使具有高磁阻的绝缘材料,例如环氧或酚醛等的辅助基板或由聚酰亚胺等形成的柔性基板介于天线模块2与非接触充电模块3之间。
[非接触充电系统]
接着,对通过非接触充电线圈7而得到的非接触充电功能进行说明。例如,如图3所示,非接触充电线圈7用作例如Qi规格的非接触充电系统80。
非接触充电系统80由充电装置82对与非接触充电模块3的非接触充电线圈7连接的电池组81进行充电。在此,非接触充电模块3的非接触充电线圈7和充电装置82的输电线圈83,与上述的天线线圈5和读写器71的位置关系同样地,配置成在三维正交坐标系xyz的xy平面上互相对置。
充电装置82作为对在xy平面上互相对置的非接触充电模块3的非接触充电线圈7沿z轴方向发送磁场的输电机构而起作用,具体而言,具备朝向非接触充电线圈7发送磁场的输电线圈83和对电力经由输电线圈83而向电感耦合的非接触充电线圈7的供给进行控制的输电控制基板84。
即,充电装置82配设有与输电线圈83电连接的输电控制基板84。在该输电控制基板84,安装有由一个或多个集成电路芯片等电子零件构成的控制电路。该控制电路将充电电流供给至与输电线圈83电感耦合的非接触充电线圈7。具体而言,输电控制基板84通过既定的频率,例如110kHz的比较低的频率的输电电流而驱动输电线圈83。
非接触充电模块3如上所述地装入便携电话机60的壳体61内部,非接触充电线圈7接收从输电线圈83发送的磁场而与输电线圈83电感耦合,将所接收的电流供给至装入便携电话机60的电池组81。
非接触充电线圈7,如果接收从充电装置82发送的磁场,则与充电装置82通过电感耦合而磁耦合,接收调制后的电磁波,经由端子部9a、9b而将充电电流而供给至电池组81。
电池组81将与流动于非接触充电线圈7的充电电流相应的充电电压施加至该电池组81内部的电池单元。
依据如以上那样的复合线圈模块1,由于形成有实现近距离无线通信功能的天线线圈5和实现非接触充电功能的非接触充电线圈7,因而在装入作为便携设备的便携电话机60时,能够谋求壳体61的小型化,同时,实现近距离无线通信功能和非接触充电功能的兼顾。
此时,依据复合线圈模块1,在天线模块2,与天线线圈5的内周侧相应地形成有未设置第1磁性片4的开口部2a,在该开口部2a配设有非接触充电模块3。因此,关于复合线圈模块1,与使天线模块2和非接触充电模块3重叠的情况相比,能够实现模块整体的薄型化。另外,由于复合线圈模块1具备使用最适合于天线模块2和非接触充电模块3的各个的磁性材料的第1、第2磁性片4、6,因而能够不损害天线特性和充电特性就实现模块的薄型化。
此外,关于复合线圈模块1,如图1所示,也可以在第2磁性片6形成有用于将非接触充电线圈7的内周侧的端部引出至外方的切口部6a。由此,复合线圈模块1能够使非接触充电线圈7的内周侧的端部迂回至与第2磁性片6相同的平面,与重叠于非接触充电线圈7的上部并向外方引出的情况相比,能够谋求薄型化。
[开放部]
另外,复合线圈模块1中,如图1所示,也可以在第1磁性片4设有遍及天线线圈5的内外周方向而开放的开放部4a,从该开放部4a将非接触充电线圈7引出至外方。由此,复合线圈模块1也能够不通过使非接触充电线圈7的两端部7a、7b重叠于天线模块2而增加厚度,就引出至模块的外方。
开放部4a具有至少能够使非接触充电线圈7的导线通过的宽度,另外,也可以设在第1磁性片4的1处或多处。
另外,复合线圈模块1中,如图4所示,也可以在第1磁性片以非接触充电模块3的宽度以上的宽度形成有开放部4a,并且,在该开放部4a还设有非接触充电模块3的第2磁性片6。由此,复合线圈模块1扩大非接触充电模块3的第2磁性片6的面积,使磁通更容易聚焦,由此,能够提高充电效率。
在该情况下,开放部4a也可以设在第1磁性片4的1边或多边。此时,复合线圈模块1中,在将开放部4a设在第1磁性片4的1边的情况下,如图5所示,也可以由构成各1边的独立的3个磁性片构成其他的3边,或者,如图6所示,也可以由一体的磁性片构成其他的3边。
另外,关于复合线圈模块1,如图7所示,也可以通过将开放部4a遍及第1磁性片4的相对置的2边之间而形成,使得第1磁性片4被该开放部4a分离成两部分。分离的各第1磁性片4与天线线圈5的相对置的2边重叠。
另外,复合线圈模块1能够在分离的各第1磁性片4之间配设第2磁性片6。由此,复合线圈模块1能够谋求第2磁性片6的大面积化,提高非接触充电模块3的充电效率。
此时,优选,复合线圈模块1中,如图8所示,开放部4a遍及第1磁性片4的相对置的2边之间而形成,由此,第1磁性片4被该开放部4a分离成两部分,并且,分离的第1磁性片4的至少一方沿着装入有复合线圈模块1的便携设备内的金属板30的侧缘配设。
即,关于复合线圈模块1,在便携设备内,重叠于例如电池组或设备壳体的增强板等金属板30而设置,而且,分离的各第1磁性片4沿着该金属板30的两侧缘配设。在此,如果观察该便携设备内的磁场分布,则如图9所示,由于朝向金属板30的磁通通过金属板30的板面而朝向两侧缘流动,因而金属板30的两侧缘部的磁场强度高。在图9中,由A表示强磁场区域,由B表示比A更弱的磁场区域,由C表示比B更弱的磁场区域。于是,复合线圈模块1通过在所施加的强磁场区域A配备第1磁性片4,从而能够将更多的磁通效率良好地引入而提高天线模块2的通信特性。
同时,复合线圈模块1能够在分离的各第1磁性片4之间配设第2磁性片6,由此,能够谋求第2磁性片6的大面积化,进一步提高非接触充电模块3的充电效率。
另外,关于复合线圈模块1,通过将分离的第1磁性片4的两方沿着装入有复合线圈模块1的便携设备内的金属板30的相对置的2个侧缘配设,从而能够进一步提高天线模块2的通信特性。
[其他]
此外,非接触充电模块3,如图10A和图10B所示,非接触充电线圈7也可以由磁性树脂层40覆盖。
磁性树脂层40与上述的第1、第2磁性片4、6同样地含有由软磁性粉末构成的磁性粒子和作为耦合材料的树脂。另外,磁性树脂层40,如图10A和图10B所示,也可以由与非接触充电模块3的第2磁性片6不同的磁性粒子和耦合材料形成。或者,磁性树脂层40,如图11A和图11B所示,也可以通过在形成第2磁性片6时,将非接触充电线圈7埋设于含有构成第2磁性片6的磁性粒子的树脂组合物,从而由与第2磁性片6相同的磁性粒子和耦合材料形成。
磁性粒子能够使用铁氧体等氧化物磁性体、Fe类、Co类、Ni类、Fe-Ni类、Fe-Co类、Fe-Al类、Fe-Si类、Fe-Si-Al类、Fe-Ni-Si-Al类等结晶类、微结晶类磁性体或Fe-Si-B类、Fe-Si-B-C类、Co-Si-B类、Co-Zr类、Co-Nb类、Co-Ta类等的无定形的金属磁性体的粒子。
磁性粒子能够使用粒径为几μm~几十μm的球形或扁平粉,但也可以使破碎粉混合。在上述的金属磁性体的情况下,复数导磁率具有频率特性,如果动作频率变高,则由于趋肤效应而造成损失,因而优选根据所使用的频率的频带而调整粒径和形状。另外,复合线圈模块1的电感值由磁性体的实部导磁率(以下,简称为导磁率)决定,但导磁率能够根据磁性粒子和树脂的混合比率而调整。磁性树脂层40的平均导磁率与配合的磁性粒子的导磁率的关系,对于配合量而言,一般遵从对数混合定则,因而优选为粒子之间的相互作用增大下去的体积填充率40vol%以上。此外,磁性树脂层40,热传导特性也随着磁性粒子的填充率的增大而提高。
另外,磁性树脂层40不仅仅限于由单一的磁性材料构成的情况,也可以将2种以上的磁性材料混合使用,或者,也可以层叠多层而形成。另外,磁性树脂层40也可以是同一磁性材料,也可以选择多个磁性粒子的粒径和/或形状而混合,或者,也可以层叠多层而形成。
耦合材料能够使用通过热、紫外线照射等而硬化的树脂等。作为耦合材料,能够使用例如环氧树脂、酚醛树脂、密胺树脂、尿素树脂、不饱和聚酯等树脂或硅酮橡胶、氨基甲酸乙酯橡胶、丙烯酸橡胶、丁基橡胶、乙烯丙烯橡胶等众所周知的材料。此外,耦合材料也可以将适量难燃剂、反应调整剂、交联剂或硅烷耦合剂等表面处理剂添加至上述的树脂或橡胶。
符号说明
1 复合线圈模块,2 天线模块,2a 开口部,3 非接触充电模块,4 第1磁性片,4a 开放部,5 天线线圈,6 第2磁性片,7 非接触充电线圈,10 柔性基板,20 导线,30 金属板,40 磁性树脂层,60 便携电话机,61 壳体,70 无线通信系统,71 读写器,72 天线,73 存储器模块,74 控制基板,80 非接触充电系统,81 电池组,82 充电装置,83 输电线圈,84 输电控制基板。

Claims (10)

1. 一种复合线圈模块,具有:
第1线圈模块,具备由第1磁性材料形成的第1磁性片和设在所述第1磁性片上并以面状卷绕的第1环形线圈;和
第2线圈模块,具备由与所述第1磁性片不同的第2磁性材料形成的第2磁性片和设在所述第2磁性片上并以面状卷绕的第2环形线圈,
在所述第1环形线圈的内侧,未设置所述第1磁性片,而且,设有所述第2线圈模块。
2. 如权利要求1所述的复合线圈模块,其中,
所述第1磁性片形成有遍及所述第1环形线圈的内外周方向而开放并将所述第2环形线圈引出至外方的开放部。
3. 如权利要求1所述的复合线圈模块,其中,
所述第1磁性片沿所述第1环形线圈的内外周方向以所述第2线圈模块的宽度以上的宽度开放,在该开放部还设有所述第2线圈模块。
4. 如权利要求3所述的复合线圈模块,其中,
所述开放部遍及所述第1磁性片的相对置的2边之间而形成,所述第1磁性片被该开放部分离成两部分。
5. 如权利要求1~4的任一项所述的复合线圈模块,其中,
所述第1线圈模块是非接触通信用的线圈模块,
所述第2线圈模块是非接触充电用的线圈模块。
6. 如权利要求1所述的复合线圈模块,其中,
所述第2线圈模块中,所述第2环形线圈被含有磁性材料的磁性树脂层覆盖。
7. 如权利要求5所述的复合线圈模块,其中,
所述第2线圈模块中,所述第2环形线圈被含有磁性材料的磁性树脂层覆盖。
8. 一种便携设备,是在设备壳体内搭载有复合线圈模块的便携设备,
所述复合线圈模块具有:
第1线圈模块,具备由第1磁性材料形成的第1磁性片和设在所述第1磁性片上并以面状卷绕的第1环形线圈;和
第2线圈模块,具备由与所述第1磁性片不同的第2磁性材料形成的第2磁性片和设在所述第2磁性片上并以面状卷绕的第2环形线圈,
在所述第1环形线圈的内侧,未设置所述第1磁性片,而且,设有所述第2线圈模块。
9. 如权利要求8所述的便携设备,其中,
所述复合线圈模块重叠于设在电子设备壳体的金属部件而配置,
以大致矩形状形成的所述第1线圈模块,至少1边位于所述金属部件的一侧缘部的附近。
10. 如权利要求9所述的便携设备,其中,
所述第1线圈模块的相对置的2边位于所述金属部件的相对置的2个侧缘部的附近。
CN201380053034.0A 2012-10-10 2013-10-08 复合线圈模块及便携设备 Pending CN104704676A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012-225326 2012-10-10
JP2012225326A JP6034644B2 (ja) 2012-10-10 2012-10-10 複合コイルモジュール、及び携帯機器
PCT/JP2013/077300 WO2014057920A1 (ja) 2012-10-10 2013-10-08 複合コイルモジュール、及び携帯機器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104704676A true CN104704676A (zh) 2015-06-10

Family

ID=50477387

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201380053034.0A Pending CN104704676A (zh) 2012-10-10 2013-10-08 复合线圈模块及便携设备

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20150279554A1 (zh)
JP (1) JP6034644B2 (zh)
KR (1) KR20150068400A (zh)
CN (1) CN104704676A (zh)
TW (1) TW201433008A (zh)
WO (1) WO2014057920A1 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106899085A (zh) * 2015-12-17 2017-06-27 三星电机株式会社 线圈装置和包括该线圈装置的设备
CN107346906A (zh) * 2016-05-06 2017-11-14 宏碁股份有限公司 无线系统、主动笔以及切换模式的方法
CN107771282A (zh) * 2015-06-22 2018-03-06 布利斯脱大学 无线超声波传感器
CN114784491A (zh) * 2021-01-21 2022-07-22 Tdk株式会社 线圈部件和具备其的无线电力传输设备

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102593172B1 (ko) * 2016-10-05 2023-10-24 삼성전자 주식회사 루프 안테나를 갖는 전자 장치
US20160111889A1 (en) * 2014-10-20 2016-04-21 Qualcomm Incorporated Segmented conductive back cover for wireless power transfer
NO338395B1 (no) * 2014-11-19 2016-08-15 Geir Olav Gyland Anordning og fremgangsmåte for trådløs overføring av effekt og kommunikasjon
KR101554129B1 (ko) 2015-01-23 2015-09-21 주식회사 아이엠텍 무선통신용 플렉시블 회로기판
KR101554133B1 (ko) 2015-01-23 2015-09-21 주식회사 아이엠텍 무선통신용 플렉시블 회로기판
JP6449033B2 (ja) * 2015-01-28 2019-01-09 株式会社スマート 送受信センサシステム及び多機能カード、ウエアラブル機器
CN105845382B (zh) * 2015-01-30 2020-06-30 株式会社Wits 磁性片和包括该磁性片的线圈组件
JP2016187165A (ja) * 2015-03-27 2016-10-27 デクセリアルズ株式会社 アンテナ装置、伝送モジュール、電子機器および伝送システム
JP6514960B2 (ja) * 2015-05-27 2019-05-15 デクセリアルズ株式会社 アンテナ装置の製造方法、及びアンテナ装置
US10090592B2 (en) * 2015-10-29 2018-10-02 Sonitus Technologies Inc. Communication device
US10312737B2 (en) * 2016-03-23 2019-06-04 Lg Electronics Inc. Wireless power transmission system using multiple coils
JP6690706B2 (ja) * 2016-05-18 2020-04-28 日産自動車株式会社 コイルユニット
CN107452461B (zh) * 2016-05-31 2020-04-14 Skc株式会社 磁性片、导电磁性复合片、天线设备及其制备方法
US10622719B2 (en) * 2016-05-31 2020-04-14 Skc Co., Ltd. Antenna device and portable terminal comprising same
CN110235214B (zh) 2017-01-30 2020-08-21 日产自动车株式会社 非接触供电用线圈单元
CN110383404B (zh) * 2017-03-10 2022-05-17 三菱电机工程技术株式会社 谐振型电力传输用线圈
CN217386373U (zh) * 2019-09-30 2022-09-06 株式会社村田制作所 Rfid模块、rfid标签以及带rfid标签的物品

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004213582A (ja) * 2003-01-09 2004-07-29 Mitsubishi Materials Corp Rfidタグ及びリーダ/ライタ並びに該タグを備えたrfidシステム
CN101138132A (zh) * 2005-02-04 2008-03-05 传感电子公司 用于eas和rfid应用的磁心天线
CN101304184A (zh) * 2007-01-09 2008-11-12 索尼爱立信移动通信日本株式会社 非接触式电力传输线圈、便携式终端和终端充电装置
CN101383215A (zh) * 2007-05-29 2009-03-11 索尼爱立信移动通信日本株式会社 线圈模块设备
CN102244991A (zh) * 2010-05-11 2011-11-16 三星电机株式会社 嵌有天线图案的电子装置的外壳、模具及制造方法
TWM424550U (en) * 2011-10-13 2012-03-11 Tdk Taiwan Corp Induction module commonly-used for near-field communication and wireless charging
US20120133476A1 (en) * 2010-11-29 2012-05-31 Samsung Medison Co., Ltd. Non-contact transformer
CN102549842A (zh) * 2009-07-28 2012-07-04 索尼化学&信息部件株式会社 天线装置及通信装置
CN202395159U (zh) * 2011-08-31 2012-08-22 深圳光启高等理工研究院 一种信号增强结构及移动多媒体广播装置
CN102709686A (zh) * 2012-05-14 2012-10-03 中兴通讯股份有限公司 一种天线模块和移动终端设备
CN103918192A (zh) * 2011-11-02 2014-07-09 松下电器产业株式会社 非接触无线通信线圈、传输线圈、以及便携式无线终端

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1031939B1 (en) * 1997-11-14 2005-09-14 Toppan Printing Co., Ltd. Composite ic card
JP4273314B2 (ja) * 2003-08-27 2009-06-03 三菱マテリアル株式会社 Rfid用タグ及びその製造方法
US7079079B2 (en) * 2004-06-30 2006-07-18 Skycross, Inc. Low profile compact multi-band meanderline loaded antenna
JP2009296107A (ja) * 2008-06-03 2009-12-17 Sumida Corporation 受信アンテナコイル
JP5511071B2 (ja) * 2010-07-07 2014-06-04 Necトーキン株式会社 アンテナモジュール及び非接触電力伝送装置
US8991712B2 (en) * 2010-08-12 2015-03-31 Féinics Amatech Teoranta Coupling in and to RFID smart cards
JP5988146B2 (ja) * 2011-11-15 2016-09-07 パナソニックIpマネジメント株式会社 伝送コイル及び携帯無線端末
JP2013138404A (ja) * 2011-11-29 2013-07-11 Panasonic Corp 伝送コイル及び携帯無線端末

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004213582A (ja) * 2003-01-09 2004-07-29 Mitsubishi Materials Corp Rfidタグ及びリーダ/ライタ並びに該タグを備えたrfidシステム
CN101138132A (zh) * 2005-02-04 2008-03-05 传感电子公司 用于eas和rfid应用的磁心天线
CN101304184A (zh) * 2007-01-09 2008-11-12 索尼爱立信移动通信日本株式会社 非接触式电力传输线圈、便携式终端和终端充电装置
CN101383215A (zh) * 2007-05-29 2009-03-11 索尼爱立信移动通信日本株式会社 线圈模块设备
CN102549842A (zh) * 2009-07-28 2012-07-04 索尼化学&信息部件株式会社 天线装置及通信装置
CN102244991A (zh) * 2010-05-11 2011-11-16 三星电机株式会社 嵌有天线图案的电子装置的外壳、模具及制造方法
US20120133476A1 (en) * 2010-11-29 2012-05-31 Samsung Medison Co., Ltd. Non-contact transformer
CN202395159U (zh) * 2011-08-31 2012-08-22 深圳光启高等理工研究院 一种信号增强结构及移动多媒体广播装置
TWM424550U (en) * 2011-10-13 2012-03-11 Tdk Taiwan Corp Induction module commonly-used for near-field communication and wireless charging
CN103918192A (zh) * 2011-11-02 2014-07-09 松下电器产业株式会社 非接触无线通信线圈、传输线圈、以及便携式无线终端
CN102709686A (zh) * 2012-05-14 2012-10-03 中兴通讯股份有限公司 一种天线模块和移动终端设备

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107771282A (zh) * 2015-06-22 2018-03-06 布利斯脱大学 无线超声波传感器
CN107771282B (zh) * 2015-06-22 2024-04-19 布利斯脱大学 无线超声波传感器
CN106899085A (zh) * 2015-12-17 2017-06-27 三星电机株式会社 线圈装置和包括该线圈装置的设备
US10734158B2 (en) 2015-12-17 2020-08-04 Wits Co., Ltd. Coil device and apparatus including the same
CN107346906A (zh) * 2016-05-06 2017-11-14 宏碁股份有限公司 无线系统、主动笔以及切换模式的方法
CN107346906B (zh) * 2016-05-06 2020-03-13 宏碁股份有限公司 无线系统、主动笔以及切换模式的方法
CN114784491A (zh) * 2021-01-21 2022-07-22 Tdk株式会社 线圈部件和具备其的无线电力传输设备

Also Published As

Publication number Publication date
TW201433008A (zh) 2014-08-16
WO2014057920A1 (ja) 2014-04-17
US20150279554A1 (en) 2015-10-01
JP2014078847A (ja) 2014-05-01
JP6034644B2 (ja) 2016-11-30
KR20150068400A (ko) 2015-06-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104704676A (zh) 复合线圈模块及便携设备
CN104781985B (zh) 复合线圈模块及电子设备
JP6110656B2 (ja) 無線通信システム、アンテナモジュール及び電子機器
CN104823324B (zh) 线圈模块
KR102067549B1 (ko) 전자 기기 및 코일 모듈
CN105493347B (zh) 电子设备
WO2014148311A1 (ja) コイルモジュール、アンテナ装置及び電子機器
CN104737371B (zh) 电子设备及天线装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
EXSB Decision made by sipo to initiate substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20150610

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication