CN106575813A - 调谐nfc天线的方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于制造和调谐近场通信天线的方法。一种用于制造和调谐近场通信天线的方法包括：将一个或多个铁氧体衬底加载到工作站上；将天线坯加载到工作站上，天线坯包括一个或多个相互连接的天线；对天线坯进行冲压以形成一个或多个个体天线；将一个或多个个体天线应用到一个或多个铁氧体衬底以形成一个或多个天线组件；并且调节一个或多个个体天线相对于铁氧体衬底的放置以调节一个或多个天线组件的功能属性。

Description

调谐NFC天线的方法

技术领域

本公开内容涉及制造和调谐近场通信天线。更具体地，本公开内容涉及通过调节冲压的金属天线相对于铁氧体衬底的位置来调谐近场通信天线。

背景技术

近场通信(NFC)天线和天线组件通常被使用在各种电子设备中，并且更具体地被使用在智能电话中。在这样的设备中，天线被附接到铁氧体衬底。天线能够通过化学蚀刻工艺被形成在铁氧体衬底上。铁氧体衬底具有跨不同批次的铁氧体不一致的并且影响天线组件的某些功能属性(例如电感)的多孔性。

将期望但是尚未提供的是用于调谐或优化天线组件以获得其期望的功能属性的有效的且高效的方法。

发明内容

本公开内容涉及用于调谐NFC(近场通信)天线的方法。更具体地，本公开内容涉及通过调节/修改冲压的金属天线相对于铁氧体衬底的放置来调谐和/或优化NFC天线组件的方法。放置能够由机器人系统执行并且方法能够利用自适应的和/或人工的反馈系统。

附图说明

本公开内容的特征将从结合附图进行的下面的具体实施方式中变得显而易见，在附图中：

图1是示出了用于制造和调谐NFC天线的一系列站工作流的示意图；

图2是示出了用于制造和调谐NFC天线的步骤的流程图；

图3是示出了用于将天线应用到铁氧体衬底的步骤的流程图；

图4是在优化NFC天线中使用的托盘的视图；

图5是被应用到图4的托盘的铁氧体的视图；

图6是被应用到图4的托盘的坯的视图；

图7是铁氧体和坯被应用到其的托盘的视图；

图8是冲压站的视图；

图9是废料移除站的视图；

图10是具有单数天线的托盘的视图；

图11是在天线应用和调谐站处使用的贴标机的视图；

图12a是在天线应用和调谐站处的保持盘上的胶卡的视图；

图12b是图12a的特写视图；

图13是在天线应用和调谐站处的保持盘和托盘的视图；

图14是按压站的视图；以及

图15是测试站的视图。

具体实施方式

本公开内容涉及如下面结合附图详细讨论的用于调谐NFC(近场通信)天线的方法。

图1是示出了用于制造和调谐NFC天线的一系列站20(例如，装配线)的示意图。该线在铁氧体站22处开始，其中一个或多个铁氧体衬底被加载到(例如，可移动的或固定的)工作站(例如托盘)上。在天线站24处，具有一个或多个天线(例如，金属天线)的天线坯被加载到托盘上。多个天线与彼此和/或框架相互连接以形成坯。在冲压站26处，个体天线与彼此并且与它们的(例如，单数的)支撑物分离。在废料移除站28处，来自冲压站26的坯的剩下的废料从托盘中被移除。

在线圈和接触站30处，针对无线充电器的线圈和接触被添加并且线圈被激光焊接到接触。在天线应用和调谐站34处，一个或多个个体(例如，单数的)天线每个均分别被应用到一个或多个铁氧体衬底。在按压站36处，天线相对于铁氧体的位置被按压以确保并且进一步固化在天线中的每个与铁氧体衬底中的每个之间的固体接触。在视觉检查站38处，个体和/或(例如，具有人工智能的)计算机系统(例如，针对任何明显的缺陷)视觉地检查被应用到铁氧体的天线。在测试站40处，为了合格和质量控制(例如，手动地或自动地)测试个体天线以确保他们满足期望的规范。被发现为有缺陷或有缺点的任何天线被分离并且被储存以用于进一步分析。

前面的站中的许多是可互换的，使得它们能够按各种顺序执行(例如，铁氧体站能够在天线站之后，等等)。另外，一些站能够被组合成一个站(例如，铁氧体站和天线站能够被组合成加载站)，或者单个站能够被分离成多个站(例如，线圈和接触站能够被分离成线圈和接触加载站以及激光焊接站)。额外地，前面的站中的一些能够被完全省略(例如，线圈和接触站、等等)。

图2是示出了用于制造和调谐NFC天线的步骤的流程图50。在步骤52中，将托盘和/或浆板加载到轨道上。轨道允许托盘和浆板以在各站之间(例如，手动地或自动地)移动。以上参考图1描述站。尽管具体地公开了轨道，但是能够利用在各站之间的任何适当移动。在步骤54中，例如通过使用托盘上的导向销(例如，手动地或自动地)将一个或多个铁氧体衬底加载到托盘上。在步骤56中，将真空装置应用到托盘以促进针对铁氧体的内衬的移除。真空装置在内衬被移除的同时将每个铁氧体衬底保持在相对于托盘的适当的位置中。一旦内衬被移除，就在步骤57中释放真空装置。

在步骤58中，将具有一个或多个天线的天线坯加载到托盘上。在步骤60中，将天线从坯分离成个体天线。(例如，来自坯框架的)坯废料(例如，通过真空装置)从托盘被移除。在步骤64中，能够将针对无线充电器的线圈和接触添加到托盘、天线中的每个和/或铁氧体衬底中的每个。在步骤66中，将线圈焊接到针对无线充电器的接触。

在下面更详细地讨论的步骤68中，将天线应用到铁氧体并且调节天线相对于铁氧体的位置。在步骤70中，重新按压天线以确保天线组件已经设置并且进一步固化在天线与铁氧体衬底之间的接触。在步骤72中，为了质量控制测试天线。在步骤74中，将通过质量控制测试的天线与发生故障的天线分离。

图3是示出了用于例如通过使用贴标机将NFC天线应用到铁氧体的步骤的流程图。在步骤80中，贴标机(或操作员)将一个或多个胶卡配发到保持盘上，优选地使得胶侧面朝下。在步骤82中，贴标机的机械臂优选地从卡的顶部(例如，通过抽吸)拾取胶卡。在步骤84中，保持所有胶卡的机械臂之后将胶卡降低/放置到天线上，使得每个天线粘附到胶卡的胶侧。以这种方式，当机械臂再次将胶卡向上抬起时，天线也被抬起。在步骤86中，机械臂之后将天线和胶卡降低/放置到铁氧体上。在步骤88中，在将机械臂向上抬起之前，系统和/或用户调节天线相对于铁氧体的位置。调节天线相对于铁氧体的位置提供天线组件的功能属性(例如与频率和电感相关的功能属性)中的调节。

图4至图15是使用以上描述的站来制造和调谐NFC天线的视图。图4至图7是示出了利用铁氧体衬底和天线坯建立的托盘的视图。更具体地，图4是托盘100和浆片106的视图。如所示出的，托盘100包括铁氧体衬底区102和针对接收一个或多个天线的浆片106的浆片区104。图5是在(以上讨论的)铁氧体加载站22处被应用到托盘100的铁氧体衬底108的内衬107的视图。铁氧体衬底区102能够包括用于促进将铁氧体108加载到托盘上的向导销。一旦被加载，真空装置就能够被应用到托盘使得铁氧体衬底108相对于托盘100被紧固以用于铁氧体内衬移除。除了(或代替)真空装置，磁体能够被提供在托盘100中以紧固铁氧体衬底108的相对位置。一旦被紧固，从铁氧体衬底108移除内衬107而不改变铁氧体衬底108相对于托盘100的位置。图6是在天线加载站24处被应用到托盘100上的浆片106的天线坯110的视图。坯110具有(例如，通过框架)与彼此相互连接的多个天线112。图7是具有在天线加载站24处被应用到托盘100的铁氧体衬底108和(具有多个天线112的)天线坯110的托盘100的视图。

图8至图10是与对天线坯的天线进行冲压和分离相关的视图。更具体地，图8是冲压站26的视图。如所示出的，站26包括冲压按压114和具有机械臂118的机器人系统116。机器人系统116是可由控制系统120控制和编程的。机械臂118拾取托盘100并将其移动到冲压按压114，其中天线坯110被冲压并且天线112与彼此并且与坯分离。

图9是废料移除站28的视图。在废料移除站28处，单数的天线和铁氧体衬底由托盘内的磁体被紧固在托盘上的适当位置中。在废料移除站28处的机械臂122包括具有在机械臂122的下面上的用于拾取和设置天线坯的框架的端口的真空装置。剩下的废料能够由用户和/或机器人系统从末端执行器吹下。图10是在废料已经被移除之后的具有单数的天线112的托盘100的视图。

图11至图13是天线应用和调谐站34的视图。更具体地，图11是在天线应用和调谐站34处使用的贴标机124的视图。贴标机124如以上所描述地配发胶卡。能够使用能够配发胶卡的任何适当的机器或贴标机。

图12a是在天线应用和调谐站34处的在保持盘126上的胶卡130的视图。图12b是图12a的特写视图。如所示出的，胶卡130(例如，通过将胶卡130吹到保持盘126上)由贴标机胶侧向下分布到在保持盘126上的接收凹口(pocket)128上。接收凹口128将胶卡保持在保持盘126上。接收凹口优选地具有嘴129，使得仅仅胶卡130的外边界与保护胶卡130上的胶的保持盘126的任何部分相接触。

图13是在贴标站34处的保持盘126和托盘100的视图。如所示出的，贴标站34能够一次处理多个胶卡和天线。机器人系统的机械臂132包括机械臂132的下面上的抽吸端口。机械臂132降低到保持盘126上并且使用抽吸端口从保持盘126拾取胶卡。保持盘126能够在诸如用于从贴标机接收胶卡的位置和用于向机械臂提供对胶卡的访问的位置的几个位置之间移动。

机械臂132将胶卡从保持盘126抬起并且将胶卡定位在天线112上。机械臂132将胶卡降低到天线112上，由此将天线112粘附到胶卡。机械臂132之后将被紧固到胶卡的天线112抬起并且将天线112和胶卡定位在铁氧体衬底108上。一旦天线112处于相对于铁氧体衬底108的期望位置中，天线112就被降低到铁氧体衬底108上。机械臂132在天线112与铁氧体衬底108相接触之前对天线112进行定位。机械臂132能够在将天线112粘附到铁氧体108之前将天线112相对于铁氧体衬底108移动(例如，几纳米)。这样的移动能够是端到端的，例如以调谐和调节最终天线组件的功能属性(例如，频率、电感)从而补偿在不同铁氧体批次之中的铁氧体多孔性的变化。改变电感改变天线组件的频率，因为在两个属性之间存在关联。

天线组件能够之后通过针对天线112相对于铁氧体衬底108的位置的变化测量电感来优化。更具体地，天线组件通过将天线112应用在相对于针对特定铁氧体批次的铁氧体108的特定位置中并且测试该特定组件的功能属性来优化。天线112相对于铁氧体衬底108的位置基于测试的结果来重新校准，并且之后被重新测试(尽管备选地，能够使用与相同铁氧体批次的不同的天线和不同的铁氧体衬底)。重新校准和重新测试继续直到已经针对特定铁氧体批次优化了天线组件的功能属性，并且之后该特定位置被应用到针对特定铁氧体批次的所有天线组件(每个铁氧体批次中的铁氧体衬底108通常具有相同的属性或非常相似的属性)。针对每个铁氧体批次重复该优化流程，因为铁氧体衬底108的属性在不同的铁氧体批次之间变化。天线组件之后(如下面所描述的)被监测和测试以确保每个具有期望的优化的功能属性，并且系统能够在问题出现时被重新校准。自适应反馈系统也能够被用于做出定位调节。

图14是按压站38的视图。如所示出的，按压抬起容纳从轨道掉落的天线组件的托盘100，并且天线组件与在天花板134下面的挡(例如橡胶挡或其他挡)相接触。在按压站天花板134与托盘之间的按压进一步紧固和固化天线组件连接。

图15是测试站40的视图。如所示出的，测试站40包括机械臂138，其将天线组件从托盘抬起并且将它们放置在测试设备139上。多个天线组件之后由测试床139测试(例如，阻抗、电感、电阻、等等)以确保质量控制。测试床139包括用于针对电感或其他功能属性进行测试的探头。额外地，当天线组件被测试时，打印机头能够将识别信息(例如，代码)打印到天线组件上。如果所有天线组件通过测试，则它们被放置在合格容器140的隔室142中。如果天线组件中的任何一个未通过测试，则该批次的所有天线组件被放置在不合格容器144的隔室146中。被放置在不合格容器144中的那些能够被重新测试以找到特定不合格天线组件。然而，系统也能够区分出一批次的哪个特定天线组件未能通过测试并且仅仅将该特定天线组件放置在不合格容器144中。

已经由此详细地描述了本发明，要理解，前面的描述不旨在限制本发明的精神或范围。将理解，本文中描述的本发明的实施例仅仅为示例性的并且本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出任何变化和修改。包括以上讨论的那些的所有这样的变化和修改旨在被包含在本发明的范围内。

Claims (21)

1.一种用于制造和调谐近场通信天线的方法，包括：

将一个或多个铁氧体衬底加载到工作站上；

将天线坯加载到工作站上，所述天线坯包括一个或多个相互连接的天线；

对所述天线坯进行冲压以形成一个或多个个体天线；

将一个或多个胶卡放置到所述个体天线上以将所述个体天线粘附到所述胶卡；

将所述个体天线定位在所述铁氧体衬底上以形成一个或多个天线组件；

测量所述天线组件的一个或多个功能属性；

调节所述个个体天线相对于所述铁氧体衬底的定位以调节所述天线组件的功能属性；以及

设置所述个体天线相对于所述天线组件的所述铁氧体衬底的经调节的定位。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括为了合格和质量控制而测试所述天线组件。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述功能属性包括频率和电感。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，设置经调节的定位包括利用橡胶挡按压所述天线组件以巩固在所述一个或多个天线中的每个与所述一个或多个铁氧体衬底中的每个之间的接触。

5.一种用于制造和调谐近场通信天线的方法，包括：

将第一组一个或多个铁氧体衬底加载到工作站上；

将天线坯加载到工作站上，所述天线坯包括一个或多个相互连接的天线；

对所述天线坯进行冲压以形成第一组一个或多个个体天线；

将一个或多个胶卡放置到所述个体天线上以将所述个体天线粘附到所述胶卡；

将所述个体天线定位在所述铁氧体衬底上以形成第一组一个或多个天线组件；

测量所述天线组件的一个或多个功能属性；

调节第二组一个或多个天线在第二组一个或多个铁氧体衬底上的放置定位以调节由其形成的第二组天线组件的功能属性。

6.根据权利要求5所述的方法，还包括为了合格和质量控制而测试所述天线组件。

7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述功能属性包括频率和电感。

8.根据权利要求5所述的方法，还包括利用橡胶挡按压所述天线组件以巩固在所述一个或多个天线中的每个与所述一个或多个铁氧体衬底中的每个之间的接触。

9.一种用于制造和调谐近场通信天线的方法，包括：

将胶卡配发到托盘上，所述胶卡的胶侧面朝下；

将所述胶卡从所述托盘抬起；

将所述胶卡的所述胶粘侧应用到第一天线；

将所述胶卡与被粘附到其的所述天线一起抬起；

将所述胶卡和天线放置到第一铁氧体衬底上，所述天线和所述铁氧体衬底形成天线组件；以及

测量所述天线组件的一个或多个功能属性；

调节第二天线在第二铁氧体衬底上的相对放置以调节由其形成的第二天线组件的功能属性。

10.根据权利要求9所述的方法，还包括进行冲压以形成所述第一天线和所述第二天线。

11.根据权利要求9所述的方法，还包括为了合格和质量控制而测试所述天线组件。

12.根据权利要求9所述的方法，其中，所述功能属性包括频率和电感。

13.根据权利要求9所述的方法，还包括利用橡胶挡按压所述天线组件以巩固在所述天线与所述铁氧体衬底之间的接触。

14.根据权利要求9所述的方法，其中所述托盘是保持盘，所述保持盘具有将所述胶卡保持在其中的多个凹口。

15.一种用于制造和调谐近场通信天线的系统，包括：

铁氧体站，其被配置为促进将第一组一个或多个铁氧体衬底加载到工作站上；

天线站，其被配置为将第一组一个或多个个体天线加载到所述工作站上；

包括机械臂的天线应用和调谐站，其被配置为将所述一个或多个个体天线应用到所述一个或多个铁氧体衬底以形成第一组一个或多个天线组件，并且被配置为调节第二组个体天线相对于第二组铁氧体衬底的放置以调节第二组天线组件的功能属性。

16.根据权利要求15所述的系统，还包括测试站，所述测试站被配置为为了质量控制而测试所述个体天线。

17.根据权利要求15所述的系统，其中，所述功能属性包括频率和电感。

18.根据权利要求15所述的系统，其中，所述一个或多个天线与彼此相互连接以当在所述天线站处被加载到所述工作站上时形成天线坯，并且还包括冲压站，所述冲压站被配置为对所述天线坯进行冲压以形成所述一个或多个个体天线。

19.根据权利要求15所述的系统，还包括按压站，所述按压站被配置为进一步固化在所述天线与所述铁氧体衬底中的每个之间的接触。

20.根据权利要求15所述的系统，其中，所述天线应用和调谐站包括机械臂，以将所述一个或多个个体天线应用到所述一个或多个铁氧体衬底。

21.根据权利要求15所述的系统，其中，所述天线应用和所述调谐站包括贴标机，以配发胶卡而将所述一个或多个个体天线应用到所述一个或多个铁氧体衬底。