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CN109546299A - 增益天线、芯片卡、天线结构及其制造方法和装置 - Google Patents

增益天线、芯片卡、天线结构及其制造方法和装置 Download PDF

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CN109546299A
CN109546299A CN201811106576.0A CN201811106576A CN109546299A CN 109546299 A CN109546299 A CN 109546299A CN 201811106576 A CN201811106576 A CN 201811106576A CN 109546299 A CN109546299 A CN 109546299A
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China
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antenna
carrier
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pass
shape
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Application number
CN201811106576.0A
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瓦尔特·帕克勒
西格弗里德·赫夫纳
弗兰克·皮施纳
斯特凡·兰佩特扎里伊特
哈拉尔德·威特斯奇尼希
弗朗茨·佐尔内
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Infineon Technologies AG
Original Assignee
Infineon Technologies AG
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Abstract

本发明涉及用于制造天线结构的方法、天线结构、增益天线、芯片卡和用于制造天线结构的装置。在不同的实施例中提供一种用于制造天线结构的方法。所述方法可以具有：将天线施加到载体上，冲裁载体的一部分带有天线的一部分，使得天线中断，以设定天线的谐振频率，并且将与载体的被冲裁的部分形状相同的元件插入到贯通开口中，所述贯通开口在载体中通过冲裁形成，其中天线保持电中断。

Description

增益天线、芯片卡、天线结构及其制造方法和装置
技术领域
本发明涉及用于制造天线结构的方法、天线结构、增益天线、芯片卡和用于制造天线结构的装置。
背景技术
如在图1B和图1C中示出的那样，增益天线可以具有串联谐振电路，所述串联谐振电路具有：电感器102PC、102Ls1；(欧姆)电阻(所述电阻例如借助于能导电的线路的电阻提供，所述能导电的线路形成天线)和电容器102Cs，其中所述增益天线例如可以是芯片卡的用于与外部读取设备无线通信的部分。
能够使用多种技术、即例如印制、蚀刻等来形成天线。最近，经验已表明：嵌线技术(也被称为Wire Embedding)是制造增益天线的成本最低廉的且最有效的途径之一。在这些技术中，通常不需要通孔，焊盘或其他类型的连接。如图1B所示，导线简单地设置为线圈和串联电容器。如果需要的话，导线可以设置成，使得所述导线具有能够用于产生串联电阻的曲折结构。
在图1C中示意性示出了常规串联谐振电路增益天线的原理。如根据图1C可见，增益天线102可以具有：用于耦合到外部读取设备108的拾波线圈电感器102Ls1(具有耦合因数k1，所述耦合因数也被称为耦合系数k1)；用于耦合到模块天线110的耦合线圈电感器102Ls2，所述模块天线安置在芯片模块104上，所述芯片模块载有芯片；电阻102Rs(所述电阻通过导线，例如铜导线产生)；和串联电容器102Cs。
这些电部件能够例如借助于嵌线方法如在1B中示出的那样形成和设置。
作为嵌入设备能够使用超声波导线引导工具(也被称为超声焊极)，所述超声波导线引导工具可以具有导线输送通道(也称为毛细管)，所述导线输送通道引导穿过导线引导工具的中部。导线导体可以引导穿过导线引导工具，从导线引导工具的尖端离开，并且可以在导线引导工具运动期间通过使用压力和超声振动的方式“揉搓进”基底材料中。因此，由于压力和振动，会引起基底材料的空间受限的发热，这会导致导线导体没入到基底中。
当然，嵌入设备(例如，超声焊极)的精度是受限的，这会导致大的制造公差。在制造增益天线嵌体时，常规的导线嵌入设备的制造公差会导致：天线嵌体的谐振频率围绕预设的目标谐振频率的波动范围为约1MHz。
在用于所谓的线圈模块(CoM)芯片卡的导线嵌入的增益天线的制造中，其中所述芯片卡一方面能够在增益天线和外部读取设备之间提供无接触的相互作用以及另一方面在增益天线和芯片模块天线之间提供无接触的相互作用，当前忍受约1MHz的嵌线方法的制造公差，并且当前忍受由此形成的线圈模块芯片卡的性能劣化。
为了能够实现高性能线圈模块产品，增益天线的谐振频率的波动幅度应尽可能小。目前，仅能够通过降低嵌入方法的速度来提高嵌线方法的精度，但是这提高了制造成本。
发明内容
在不同的实施例中，提供一种方法，所述方法实现：借助后处理通过附加工艺调谐已经制造的天线。借此，能够实现目标谐振频率或至少缩小波动范围。
在不同的实施例中，增益天线能够设计成，使得其具有为调谐所设的预定的区域。
此外，在不同的实施例中，能够设有测量单元，所述测量单元能够测定天线的谐振频率。
此外，在不同的实施例中，能够提供如下设备，该设备配置为，借助于加工过程(例如切割/磨削/冲压等)改变天线的谐振频率。加工过程，例如冲压在不同的实施例中可以在天线的预定的区域中进行。
在不同的实施例中，天线可以设置在载体上或设置在载体中。借助加工过程，除了天线之外还可以切断、例如冲裁载体。在不同的实施例中，被冲裁的部分可以保留在载体中。在此，可以改变被冲裁的部分在载体中的设置，使得通过用被冲裁的部分填充的贯通开口，天线的能导电的连接保持中断。例如，被冲裁的部分可以在载体平面中扭转，或者围绕在载体平面中例如倾斜于或垂直于天线的轴线倾斜。
在不同的实施例中，可以移除被冲裁的部分，并且用例如不导电的材料填充所形成的贯通开口，其中必须确保：天线在被填充的贯通开口处保持中断。
借助对贯通开口填充，例如借助形状相同的部分填充贯通开口，能够确保：尽管天线中断，但载体在结构上未减弱，和/或借助天线结构形成的芯片卡的表面具有光滑的(即非平面的)表面。
在不同的实施例中，提供用于制造天线结构的方法。该方法可以具有：将天线施加到载体上；冲裁载体的一部分带有天线的一部分，使得天线中断，以设定天线的谐振频率；以及将与载体的被冲裁的部分形状相同的元件插入到贯通开口中，所述贯通开口在载体中通过冲裁形成，其中天线保持电中断。
在不同的实施例中，能够通过冲裁降低天线的电容。
在不同的实施例中，天线能够具有电感区域和电容区域，其中天线的该部分可以在天线的电容区域中被冲裁。
在不同的实施例中，能够借助冲裁提高谐振频率。
在不同的实施例中，所述方法还在冲裁之前可以具有：测量天线的谐振频率，其中在考虑所测量的谐振频率的情况下设定天线的谐振频率。
在不同的实施例中，所述方法还可以具有：基于所测量的谐振频率测定在载体上的位置，在所述位置处冲裁载体的该部分带有天线的该部分。
在不同的实施例中，形状相同的元件除了天线之外可以具有与被冲裁的部分相同的材料和/或相同的层序列。
在不同的实施例中，形状相同的元件还可以具有天线。
在不同的实施例中，形状相同的元件可以扭转地和/或倾斜地设置在载体中，使得确保天线的电中断。
在不同的实施例中，形状相同的元件的插入可以具有：插入载体的被冲裁的部分。
在不同的实施例中，该方法还可以具有：围绕如下轴线转动载体的被冲裁的部分，所述轴线垂直于载体的被冲裁的部分的主平面或者位于主平面之内。
在不同的实施例中，形状相同的元件可以是从与载体分开的另一载体中取出的。
在不同的实施例中，将天线施加到载体上具有：施加天线导线。
在不同的实施例中，天线导线能够具有天线圆导线。
在不同的实施例中，施加天线导线可以具有：布设天线导线。
在不同的实施例中，将天线导线施加到载体上可以具有：将天线导线嵌入到载体中。
在不同的实施例中，将天线嵌入载体中可以借助于超声焊极进行。
在不同的实施例中，该方法还可以具有：在插入形状相同的元件之后，将形状相同的元件固定在载体中。
在不同的实施例中，对谐振频率的测量还可以在冲裁之后进行或连续地进行。
在不同的实施例中，提供一种天线结构。该天线结构可以具有：载体；载体上的天线；贯通开口，所述贯通穿过载体的一部分带有天线的一部分的贯通开口，使得天线中断，以设定天线的谐振频率；和引入贯通开口中的并且填充所述贯通开口的元件，其中天线借助于所述元件保持电中断。
在不同的实施例中，天线可以具有导线天线。
在不同的实施例中，导线天线可以具有圆导线。
在不同的实施例中，载体可以具有聚对苯二甲酸乙二醇酯和/或聚酰亚胺。
在不同的实施例中，天线可以具有两个端部，并且天线的分别邻接于端部的部段可以彼此并排地布设，使得其形成电容区域。
在不同的实施例中，邻接于端部的、形成电容区域的部段可以具有曲折形结构。
在不同的实施例中，可以通过天线中的中断降低天线的电容。
在不同的实施例中，天线还可以具有电感区域，其中中断可以设置在天线的电容区域中。
在不同的实施例中，可以借助于中断提高谐振频率。
在不同的实施例中，形状相同的元件——除了天线之外——可以具有与被冲裁的部分相同的材料和/或相同的层序列。
在不同的实施例中，形状相同的元件还可以具有天线。
在不同的实施例中，形状相同的元件可以扭转地和/或倾斜地设置在载体中，使得确保天线的电中断。
在不同的实施例中，形状相同的元件可以具有载体的被冲裁的部分。
在不同的实施例中，载体的被冲裁的部分可以围绕如下轴线转动地设置在贯通开口中，所述轴线垂直于载体的被冲裁的部分的主平面或处于主平面之内。
在不同的实施例中，形状相同的元件可以是从与载体分开的另一载体中取出的。
在不同的实施例中，导线天线可以嵌入载体中。
在不同的实施例中，形状相同的元件可以固定在载体中。
在不同的实施例中，提供一种增益天线，其具有根据不同实施例之一的天线结构。
在不同的实施例中，增益天线可以具有至少一个电感耦合区域。
在不同的实施例中，提供一种芯片卡。芯片卡可以具有：根据不同的实施例之一的天线结构和芯片，其中天线形成芯片卡的增益天线。
在不同的实施例中，提供一种用于形成天线结构的装置。该装置可以具有：用于将天线施加到载体上的施加设备；冲压设备，所述冲压设备用于冲裁载体的一部分带有天线的一部分，使得所述天线中断，以设定所述天线的谐振频率；和填充设备，所述填充设备用于将与载体的被冲裁的部分形状相同的元件插入到贯通开口中，所述贯通开口在载体中通过冲裁形成，其中天线保持电中断。
在不同的实施例中，施加设备可以具有超声焊极。
在不同的实施例中，填充设备可以配置为：在冲裁之后转动载体的该部分并且将其设置在贯通开口中。
在不同的实施例中，可以在载体的该部分的主平面之内进行转动。
在不同的实施例中，该冲裁设备可以配置为：在冲裁时保留两个彼此相对置的连接区域，其中该填充设备可配置为：在填充时转动载体的该部分，使得连接区域用作为转动轴线。
在不同的实施例中，填充设备可以具有3D打印机。
在不同的实施例中，填充设备可以与冲压设备形成集成单元。
在不同的实施例中，该装置还可以具有用于测量谐振频率的测量设备，其中在考虑所测量的谐振频率的情况下设定天线的谐振频率。
在不同的实施例中，测量设备可以配置为：为了测量谐振频率发射狄拉克脉冲，并且检测由此借助该天线产生的脉冲响应。
在不同的实施例中，测量设备可以配置为：重复地或连续地检测谐振频率。
附图说明
在附图中示出本发明的实施例并且在下文中予以详细阐述。
附图示出
图1A示出两个部分拆开的芯片卡的照片，所述芯片卡分别具有增益天线和芯片模块(CoM)；
图1B示出常规的增益天线的示意性俯视图；
图1C示出增益天线的示意图，所述增益天线无接触地与读取设备和芯片模块(CoM)耦合；
图2A示出根据不同实施例的天线结构的示意性俯视图；
图2B示出根据不同实施例的载体的示意图，其中载体的一部分带有天线的一部分被冲裁，并且说明将载体的被冲裁的部分插入到在载体中通过冲裁形成的贯通开口中，使得天线保持电中断；
图2C示出根据不同实施例的载体的照片细节图，其中载体的一部分带有天线的一部分被冲裁并且载体的被冲裁的部分设置在贯通开口中，所述贯通开口在载体中通过冲裁形成，使得天线保持电中断；
图2D示出根据不同实施例的载体的示意图，其中冲裁载体的一部分带有天线的一部分，并且图解说明将载体的被冲裁的部分插入到在载体中通过冲裁形成的贯通开口中，使得天线保持电中断；
图2E示出根据不同实施例的载体的照片细节图，其中载体的一部分带有天线的一部分被冲裁并且载体的被冲裁的部分设置在贯通开口中，所述贯通开口在载体中通过冲裁形成，使得天线保持电中断；
图3A、3B和3C分别示出天线结构的示意俯视图，以形成根据不同实施例的天线结构；
图4A示出根据不同实施例的载体的照片细节图和示意性侧视图，其中载体的一部分带有天线的一部分被冲裁；
图4B示出图4A中的载体的所述部分的照片细节图和示意图，其中示意地图解说明：填充通过冲裁形成的贯通开口，使得天线保持电中断；
图5示出根据不同实施例的芯片卡的示意性俯视图；
图6示出用于形成根据不同的实施例的天线结构的装置的示意图；
图7示出用于测定天线结构的谐振频率的测量设备的照片图，所述测量设备使用在用于形成根据不同的实施例的天线结构的装置中；
图8示出用于形成根据不同的实施例的天线结构的方法的流程图；和
图9示出用于形成根据不同的实施例的天线结构的方法的流程图。
具体实施方式
在下面详细的说明中参考附图，所述附图形成所述说明的一部分，并且其中为了图解说明示出能够实施本发明的具体的实施形式。在此方面，在所描述的一个(多个)附图的定向方面，使用方向术语例如是“上”、“下”、“前”、“后”、“前部”、“后部”等等。由于实施形式的部件能够以多个不同的定向来定位，所以方向术语用于图解说明并且绝无任何限制性。应理解的是，能够使用其他实施形式并且能够进行结构上的或逻辑上的改变，而不偏离本发明的保护范围。应理解的是，除非另有特别说明，在此描述的不同的示例性的实施形式的特征能够互相组合。因此，下面详细的描述不能够理解为是限制性的，并且本发明的保护范围通过附上的权利要求来限定。
类似的部件、设备、装置等(例如具有类似或相同的功能)这里设有相同的附图标记，并且必要时借助于下置的字母彼此区分。
在本说明书的范围内，术语“连接”、“联接”以及“耦联”用于描述直接的和间接的连接、直接的或间接的联接以及直接的或间接的耦联。在附图中，只要是适宜的，相同的或类似的元件就设有相同的附图标记。
图2A示出根据不同实施例的天线结构200、200a的示意性俯视图。
天线结构200可以具有载体106和天线102，所述天线设置在载体106上。
在不同的实施例中，载体可以具有聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和/或聚酰亚胺(PI)，和/或具有其他通常用作用于天线结构的载体的材料。
天线102可以类似于图1B和图1C中的天线102形成为串联谐振电路，所述谐振电路具有：用于耦合到外部读取设备的拾波线圈电感器102Ls1；用于耦合到芯片模块(未示出)的模块天线的耦合线圈电感器102Ls2；电阻102Rs(所述电阻通过导线、例如铜导线产生)；和串联电容器102Cs。
在不同的实施例中，天线102可以具有导线天线，所述导线天线例如可以具有圆导线。天线102可以如上面针对常规天线描述的那样借助于布设工具、例如借助超声焊极形成在载体106上(或部分嵌入载体中)。
在不同的实施例中，载体106例如在位置220中的一个位置处可以具有贯通开口106D，在所述载体上形成天线102的部分102A，使得天线102中断。借此，可以设定天线102的谐振频率。换言之，可以借助于构成穿过载体106和天线102的贯通开口106D改变天线102在其构成之后所具有的原始谐振频率，例如提高原始谐振频率或原始谐振频率被提高，使得到达目标谐振频率。只要在构成贯通开口106D之后还存在与目标谐振频率的偏差，则能够相对于上面描述的用于天线结构200的常规制造工艺减小统计偏差。
贯通开口106D的构成例如能够借助冲裁执行，例如借助冲孔器进行。替选地，可以借助切割(例如借助激光)，借助磨削或借助其他已知的方法形成贯通开口，所述贯通开口可以与冲压或切割工具以类似精度定位。
在不同的实施例中，在构成贯通开口106D之前可以测定天线102的谐振频率。
可以使用多种不同的方法，以便测量天线结构102的谐振频率，例如网络分析器，其他天线等。
在不同的实施例中，可以使用在利用狄拉克脉冲情况下的脉冲响应作为最有效的测量方法。
图7示出用于测定天线结构102的谐振频率的测量设备700的照片图，其也称作为狄拉克测试系统。测量设备700可以具有测量部件770和显示设备772，所述测量部件配置为：与天线结构102相互作用，所述显示设备用于提供测量结果。狄拉克测试系统的更为详细的描述在下文中在图7的更为详细的描述中提供。
狄拉克测试系统提供非常快速的用于测定谐振频率的方法。这表示：其在天线结构制造时的应用是有利的，尤其是在如下情况下是有利的：根据不同的实施例，例如为了嵌入芯片卡中，增益天线制造为插入片，其具有设置在其上的线圈形的天线结构，所述天线结构用于电感性耦合。
随后在考虑测量到的谐振频率的情况下可以执行对天线102的最终的谐振频率的设定。例如，在已知当前的天线的谐振频率的情况下能够测定，例如根据之前执行的实验室实验和/或模型计算测定：贯通开口可定位在哪个部位处(例如要将天线102缩短多少)，以便实现谐振频率从所测定的谐振频率如期望地移动至目标谐振频率。在不同的实施例中，可以将标记设置在载体上，所述标记指明用于谐振频率的预定的移动的位置。
在不同的实施例中，该方法还可以具有：基于所测量的谐振频率测定在载体上的位置，在所述位置处载体的所述部分带有天线的所述部分被冲裁，例如借助于标记来测定，作为所测定的距天线端部的间距，或借助于其他方法来测定。
天线102可以具有两个端部，并且天线的分别邻接于端部的部段可以彼此并排地布设，使得其形成电容区域102Cs。电容区域102Cs的至少一部分能够设置用于：在那里进行贯通开口106D的构成(和进而将天线102调谐到谐振频率)。天线102的也称作为匹配部件、匹配区域、调谐部件或调谐区域的该部分在这些附图中用102A表示。
此外，天线102还可以具有电感区域，例如上面描述的用于耦合到外部的读取设备的拾波线圈电感器102Ls1和用于耦合到芯片模块的模块天线的耦合线圈电感器102Ls2，其中可以将中断设置在天线102的电感区域102Cs中。因此，天线结构200可以用于增益天线，例如用于在如上描述的芯片卡中使用。
在该情况下，能够通过在天线102中的中断减小天线102的电容，使得借助于中断提高谐振频率。
在不同的实施例中，例如当天线结构102是具有嵌入的增益天线的嵌体的一部分，但是也在上面描述的天线结构的一般情况下，冲裁可以是优选的用于产生穿通开口106D的方法，因为通过冲裁能够确保：在嵌体插入(例如层压)到芯片卡中之后，被切断的导线端部不再彼此导电地连接。此外，与激光钻孔(这会引起在嵌体上的沉积)或激光切割相比，借助于冲压开口能够避免或减少嵌体表面的沾污。
此外，冲压可以是用于切割厚达大约150μm，例如厚达大约120μm，例如厚达大约112μm的Cu导线的成本最低廉的制造方法。
这表示：借助于冲裁能够实现该方法的良好的可执行性和高质量。
在不同的实施例中，如在图3B和图3C中示出的那样，邻接于端部的形成电容区域的部段，例如匹配区域102A可以具有曲折形的结构。借此，能够在小的面区域上实现不仅大幅的而且精细的频率匹配范围，因为借助于对用于构成贯通开口的工具的位置的小改变不仅能够实现谐振频率的精细调谐(只要沿着曲折结构进行位置改变)而且实现在位置横向于曲折结构改变时对谐振频率的大幅改变。
在不同的实施例中，借助于通过在将天线102安置(例如搁置)在载体106上之后切断天线102对天线102进行事后调谐，能够显著地缓和(增益)天线的制造公差。这表示：能够使用成本低廉的、例如常规的生产线并且仅随后实施事后的调谐过程。
此外，载体材料(例如PET或PI)对谐振频率的影响在一次近似中予以忽略，因为在事后的调谐过程中能够进行相应的补偿。
天线结构200还可以具有引入到贯通开口106D和填充所述贯通开口的元件222，其中天线102借助于元件222保持电中断。填充的元件222可以与被冲裁的部件106A形状相同地形成，使得载体106在已形成贯通开口106D的位置处不再具有结构上减弱的和/或损害芯片卡表面的平坦性的开口106D。
在不同的实施例中，形状相同的元件222——除了天线102之外——可以具有与被冲裁的部分106A相同的材料和/或相同的层序列。
在不同的实施例中，形状相同的元件还可以具有天线，更确切地说，天线102的一部分102D。
在不同的实施例中，形状相同的元件222可以扭转地和/或倾斜地设置在载体106中，使得确保天线102的电中断。
同形的元件222可以具有载体106的被冲裁的部分106A，或者例如具有如下被冲裁的部分，所述被冲裁的部分曾从例如结构相同的或类似的抑或结构不同的与载体106分开的另一载体中冲裁。
例如，在形状相同的元件222具有被冲裁的部分106A或结构相同的或类似的部分(包括天线部件102D)的情况下，载体106的被冲裁的部分106A可以设置在贯通开口106D中，使得确保：保持天线102的中断。例如，形状相同的元件可以围绕如下轴线转动地设置在贯通开口106D中，所述轴线垂直于载体106的所冲裁的部分106A的主平面或位于主平面之内。
在图2B中借助于示意图图解说明这种布置。在此，载体106的被冲裁的部分106A在载体平面中(即围绕垂直于被冲裁的部分的主平面的轴线)扭转地设置到通过冲裁在载体106中形成的贯通开口106D中，使得天线保持电中断。转动方向在图2B中借助于箭头表明。在此，转动角度选择得足够大(在此例如大致90°)，使得确保天线102的中断。
为了实现该布置，部分106A可以首先从载体106中冲裁。随后，可以转动被冲裁的部分106A(例如在被冲裁的部件106A的平面之内转动90°)并且扭转地又插入到形成的贯通开口106D中。随后，可以将部分106D固定在载体106上，例如借助于热量或超声。
图2C示出载体的照片细节图，其中被冲裁的部分106A如在图2B中图解说明的那样设置。
在图2D中借助于示意图图解说明上面描述的布置中的另一布置。在此，载体106的被冲裁的部分106A围绕位于载体平面中的轴线224扭转地设置到在载体106中通过冲裁形成的贯通开口106D中，使得天线102保持电中断。转动方向在图2D中借助于箭头表明。轴线224的定向在此选择成，例如相对于天线102成锐角，使得在围绕轴线224扭转之后确保天线102的中断。
为了实现图2D中的布置，部分106A可以首先从载体106中冲裁，例如借助于冲孔器冲裁，其中用于冲压的切割部不构成为完整的环，而且不构成在环的两个彼此相对置的部位处。随后，可以将被冲裁的部分106A转动180°，使得转动过的部分106A保留在贯通开口106D中。随后，部分106D可以固定在载体106上，例如借助于热量和超声。
图2E示出载体的照片细节图，其中被冲裁的部分106A如在图2D中图解说明的那样设置。
在不同的实施例中，配置用于构成贯通开口的设备，也称作为冲裁设备或冲压设备，还可以配置为：在冲裁(或切割或磨削)时保留两个彼此相对置的(例如位于转动轴线224上的)连接区域，其中设置用于将形状相同的元件222嵌入贯通开口中的填充设备可以配置为：在填充时转动载体106A的所述部分，使得所述连接区域用作为转动轴线224。
在不同的实施例中，例如通过形状相同的元件222和载体106之间的接触面设有增附剂或例如借助于加热来焊接或被焊接的方式，可以将形状相同的元件222固定在载体106中。
图3A、3B和3C分别示出天线结构102的示意性俯视图，以构成根据不同的实施例的天线结构102。
在图3A、3B和3C中分别示出在借助于构成贯通开口106D和填充贯通开口进行调谐之前的天线结构102。
每个天线结构102具有调谐区域102A，所述调谐区域设置用于构成贯通开口106D。
在图3A中的天线结构200b中，调谐区域102A构成在载体106的中央区域中，并且仅具有天线102的笔直伸展的电容部段。
在图3B的天线结构200c中，调谐区域在载体106的中央区域中构成为曲折形的结构。
在图3C的天线结构200d中，调谐区域102A在载体106的边缘区域中构成为曲折形的结构。
在不同的实施例中，代替使用预制的形状相同的部分222，可以在填充贯通开口106D期间形成形状相同的部分222，例如借助于3D打印或其他已知的方法形成。
为了填充贯通开口106D，可以使用电绝缘的材料，以便确保天线102在贯通开口106D处保持中断。
这种填充方法在图4A和图4B中图解说明。
图4A示出根据不同的实施例的载体106的照片细节图401a和示意侧视图401b，其中载体的一部分带有天线102的一部分被冲裁，使得形成贯通开口106D并进而天线102在调谐区域102A中中断。
图4B示出图4A中的载体的该部分的照片细节图402a和示意性侧视图402b，其中示意性地图解说明：通过冲裁形成的贯通开口106D用填充材料填充，使得天线102保持电中断。
在不同的实施例中，填充材料可以具有载体106的材料。替选地或附加地，填充材料可以具有另一电绝缘的材料。
图5示出根据不同实施例的芯片卡500的示意性俯视图。
芯片卡500可以具有上文所描述的天线结构102中的一种。此外，芯片卡500可以具有芯片模块104，所述芯片模块如上文描述的那样可以构成为CoM模块104并且可以配置为：与电感耦合区域102Ls2耦合。
图6示出用于形成根据不同的实施例的天线结构的装置600的示意图，例如如在上文中结合图2A至2E、3A至3C、4A和4B和图5描述的那样。
装置600可以具有用于将天线施加到载体上的施加设备660。如上文所描述的那样，施加设备660例如可以是超声焊极，所述超声焊极可以配置为：将导线、例如圆导线、例如铜圆导线嵌入载体中，例如通过使用超声波来嵌入。借助渐进地嵌入可以将天线布设在载体中。
此外，装置600可以具有冲压设备662，例如冲孔器，用于冲裁载体的一部分带有天线的一部分，使得天线中断，以设定天线的谐振频率。冲压设备662可以配置为，使得所述冲压设备至少可以定位在设置用于调谐天线的调谐区域(对此参见上面的描述)中，例如可以任意地定位在该区域中。
装置600还可以具有填充设备，所述填充设备用于将与载体的被冲裁的部分形状相同的元件插入到贯通开口中，所述贯通开口在载体中通过冲裁形成，其中天线保持电中断。
在不同的实施例中，填充设备664可以配置为：在冲裁之后转动载体的该部分并且将其设置在贯通开口中，例如如在上文中结合图2B和2C(在那里在载体的该部分的主平面之内进行转动)或图2D和图2E(在那里围绕位于载体的该部分的主平面之内的轴线转动)描述的那样。
在不同的实施例中，如结合图2D和2E描述的那样，冲压设备可以配置为：在冲裁时保留两个彼此相对置的连接区域，其中填充设备664可以配置为：在填充时转动载体的所述部分，使得所述连接区域用作为转动轴线。
在不同的实施例中，例如在将被冲裁的部分本身用于填充贯通开口的情况下，填充设备可以与冲压设备形成集成单元。冲压填充设备例如可以具有冲孔器，所述冲孔器配置为：冲裁所述部分并且将其容纳在冲孔器中，将冲孔器带有被冲裁的部分转动，并且随后将被冲裁的部分定位在贯通开口中。
在不同的实施例中，如在结合图4A和4B描述的那样，填充设备可以具有3D打印机。
在不同的实施例中，该装置还可以具有用于测量谐振频率的测量设备(在图6中未示出，但是对于示例性的实施例参看图7)，其中在考虑测量到的谐振频率的情况下设定天线的谐振频率。
在不同的实施例中，测量设备可以配置为：发射狄拉克脉冲以测量谐振频率并且检测由此借助于天线产生的脉冲响应。
图7如上面描述的那样示出如下测量设备的照片图，所述测量设备用于测定天线结构的谐振频率，所述天线结构用于使用在用于形成根据不同的实施例的天线结构的装置中。
示例性地示出常规的所谓的狄拉克测试系统，所述测试系统实现：测量天线结构的谐振频率Fres和品质Q(所述天线结构例如可以是芯片卡的一部分)。
狄拉克测试系统700可以配置为，使得其实现：测量尚未完全制成的产品，例如具有天线的载体，以集成例如层压到芯片卡中。
狄拉克测试系统700在不同的实施例中可以配置为：通过所述狄拉克测试系统发射狄拉克测试脉冲并且借助其接收天线检测天线的电磁振荡响应的方式，测量天线结构。
谐振频率Fres和所谓的Q型(Q)可以借助于如下算法计算，所述算法执行最小二乘拟合(Least-Square-Fit method)或快速傅里叶变换(FFT，FastFourier Transformer)，其中所述Q型是天线谐振品质的度量。
在不同的实施例中，狄拉克测试系统700可以配置为：对谐振频率Fres在10MHz至70MHz范围中的和值在2和40之间的品质的天线结构进行测量。
测量过程在狄拉克测试系统700中与在网络分析器中和/或在阻抗分析器中相比更快且更精确。
在不同的实施例中，测量设备可以配置为：重复地或连续地检测谐振频率，例如在如下情况下得以再改进：测量设备是生产线的一部分并且能够测量多个要依次制造的天线结构的谐振频率，和/或，再一次或继续测定借助于产生贯通开口实现的谐振频率并且可选地通过再次安置另一贯通开口或扩宽之前形成的贯通开口。
图8示出用于形成根据不同实施例的天线结构的方法800的流程图。
方法800可以具有：将天线施加到载体上(在810中)；冲裁载体的一部分带有天线的一部分，使得天线中断，以设定天线的谐振频率(在820中)；和将与载体的被冲裁的部分形状相同的元件插入到贯通开口中，所述贯通开口在载体中通过冲裁形成，其中天线保持电中断(在830中)。
图9示出用于形成根据不同实施例的天线结构的方法900的流程图。
方法900可以具有：制造增益天线(增益天线薄膜)(在910中)；测量增益天线的值(谐振频率Fres)(在920中)；和借助冲压、磨削或切割调整天线的谐振频率(在930中)。
方法900还可以具有：将与借助于冲压、磨削或切割移除的元件形状相同的元件插入到贯通开口中，所述贯通开口在载体中通过冲裁形成，其中天线保持电中断(未示出)。
该方法的其他有利的设计方案从设备的描述中得出，并且反之亦然。

Claims (31)

1.一种用于制造天线结构的方法，
·将天线施加到载体上；
·冲裁所述载体的一部分带有所述天线的一部分，使得所述天线中断，以设定所述天线的谐振频率；
·将与所述载体的被冲裁的部分形状相同的元件插入到贯通开口中，所述贯通开口在所述载体中通过冲裁形成，其中所述天线保持电中断。
2.根据权利要求1所述的方法，其中通过冲裁降低所述天线的电容。
3.根据权利要求2所述的方法，
·其中所述天线具有电感区域和电容区域；和
·其中在所述天线的电容区域中冲裁所述天线的所述部分。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中借助冲裁提高所述谐振频率。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，所述方法还具有：
·在冲裁之前，测量所述天线的谐振频率；
·其中在考虑所测量的谐振频率的情况下设定所述天线的谐振频率。
6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，
其中所述形状相同的元件除了所述天线之外具有与所述被冲裁的部分相同的材料和/或相同的层序列。
7.根据权利要求6所述的方法，
其中所述形状相同的元件还具有所述天线的一部分。
8.根据权利要求7所述的方法，
其中所述形状相同的元件扭转地和/或倾斜地设置在所述载体中，使得确保所述天线在所述载体中的电中断。
9.根据上述权利要求中任一项所述的方法，
其中所述形状相同的元件的插入包括：插入所述载体的所述被冲裁的部分。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，
其中所述形状相同的元件是从与所述载体分开的另一载体中取出的。
11.根据上述权利要求中任一项所述的方法，
其中将所述天线施加到所述载体上包括：施加天线导线。
12.根据权利要求11所述的方法，
其中所述天线导线具有天线圆导线。
13.根据权利要求11或12所述的方法，
其中将所述天线导线施加到所述载体上包括：将所述天线导线嵌入到所述载体中。
14.根据上述权利要求中任一项所述的方法，还具有：
在插入所述形状相同的元件之后，将所述形状相同的元件固定在所述载体中。
15.根据权利要求5至14中任一项所述的方法，
其中此外在冲裁之后进行或连续地进行对所述谐振频率的测量。
16.一种天线结构，其具有：
·载体；
·所述载体上的天线；
·贯通开口，所述贯通开口穿过所述载体的一部分带有所述天线的一部分，使得所述天线中断，以设定所述天线的谐振频率；
·引入所述贯通开口中的并且填充所述贯通开口的元件，其中所述天线借助于所述元件保持电中断。
17.根据权利要求16所述的天线结构，其中所述天线具有导线天线。
18.根据权利要求17所述的天线结构，其中所述导线天线具有圆导线。
19.根据权利要求16至18中任一项所述的天线结构，
·其中所述天线具有电感区域和电容区域；和
·其中在所述天线的所述电容区域中设置有所述中断。
20.根据权利要求16至19中任一项所述的天线结构，其中所述形状相同的元件除了所述天线之外具有与所述被冲裁的部分相同的材料和/或相同的层序列。
21.根据权利要求20所述的天线结构，其中所述形状相同的元件还具有所述天线。
22.根据权利要求16至21中任一项所述的天线结构，其中所述形状相同的元件具有所述载体的被冲裁的部分。
23.根据权利要求16至22中任一项所述的天线结构，其中所述形状相同的元件是从与所述载体分开的另一载体中取出的。
24.根据权利要求17至23中任一项所述的天线结构，其中所述导线天线嵌入所述载体中。
25.根据权利要求16至24中任一项所述的天线结构，其中所述形状相同的元件固定在所述载体中。
26.一种增益天线，其具有根据权利要求16至25中任一项所述的天线结构。
27.根据权利要求26所述的增益天线，其中所述增益天线具有至少一个电感耦合区域。
28.一种芯片卡，其具有：
·根据权利要求16至25中任一项所述的天线结构；和
·芯片，
·其中所述天线形成所述芯片卡的增益天线。
29.一种用于形成天线结构的装置，所述装置具有：
·用于将天线施加到载体上的施加设备；
·冲压设备，所述冲压设备用于冲裁所述载体的一部分带有所述天线的一部分，使得所述天线中断，以设定所述天线的谐振频率；
·填充设备，所述填充设备用于将与所述载体的所述被冲裁的部分形状相同的元件插入到贯通开口中，所述贯通开口在所述载体中通过冲裁形成，其中所述天线保持电中断。
30.根据权利要求29所述的装置，
·其中所述冲压设备配置为：在冲裁时保留两个彼此相对置的连接区域，和
·其中所述填充设备配置为：在填充时转动所述载体的所述部分，使得所述连接区域用作为转动轴线。
31.根据权利要求29所述的装置，其中所述填充设备具有3D打印机。
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