CN103493158A - 磁性片和使用其的非接触受电装置、电子设备及非接触充电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施方式的磁性片（1）具备多个磁性薄带（2）和树脂薄膜部（3）的层叠体。层叠体具备在5～25张的范围内层叠的磁性薄带（2）。在磁性薄带上设置有具备1mm以下（包含0）的宽度的切口部。在设一个树脂薄膜部（3）上配置的磁性薄带（2）的外周区域的合计外周长为A、磁性薄带（2）上所设置的切口部的合计长度为B时，切口部的合计长度B相对于磁性薄带（2）的合计外周长A之比（B/A）为2以上25以下的范围。

Description

磁性片和使用其的非接触受电装置、电子设备及非接触充电装置
技术领域
本发明的实施方式涉及磁性片和使用其的非接触受电装置、电子设备及非接触充电装置。
背景技术
近年，便携式通信设备的发展显著，因此移动电话机的小型薄型化迅速发展。除了移动电话机以外，视频摄像机（手持摄像机等）、无绳电话机、膝上型个人计算机（笔记本电脑）等电子设备的小型薄型化也发展。在这些情况下，通过在电子设备主体中搭载二次电池，由此不与插座连接就能够使用，使携带性、便利性提高。在当前，二次电池的容量存在极限，必须每隔数日～数周进行1次充电。
充电方法存在接触充电方式和非接触充电方式。接触充电方式为使受电装置的电极与供电装置的电极直接接触而进行充电的方式。接触充电方式由于其装置构造简单，因此被普遍使用。但是，随着近年的电子设备的小型薄型化，电子设备的重量变轻，受电装置的电极与供电装置的电极之间的接触压力不足，存在产生充电不良这种问题。并且，二次电池不耐热，为了防止电池的温度上升，而需要以不产生过放电、过充电的方式设计电路。根据这一点研究了非接触充电方式的应用。
非接触充电方式是在受电装置和供电装置的双方设置线圈，利用电磁感应进行充电的方式。非接触充电方式不需要考虑电极彼此的接触压力，因此能够不被电极彼此的接触状态左右而稳定地供给充电电压。作为非接触充电装置的线圈，已知在铁氧体磁芯的周围卷绕线圈的构造、在将铁氧体粉、非晶体粉混合而成的树脂基板上安装线圈的构造等。然而，当将铁氧体较薄地加工时其变脆，因此具有耐冲击性较弱、由于设备的落下等而受电装置容易产生故障这种问题。
并且，为了与设备的薄型化相对应地将受电部分薄型化，而研究了采用在基板上将金属粉糊料印刷为螺旋状而形成的平面线圈。然而，通过平面线圈的磁通与设备内部的基板等链接，因此存在由于通过电磁感应而产生的涡流而装置内发热这种问题。因此，不能够发送较大的电力，而充电时间会变长。具体地说，在移动电话机的充电中如果是接触充电装置则为90分钟左右，与此相对，通过非接触充电装置要花费120分钟左右。
以往的应用了非接触充电方式的受电装置，对于通过电磁感应而产生的涡流的对策不充分。受电装置具备二次电池，因此要求极力抑制热的产生。受电装置安装于电子设备主体，因此热的产生对电路元件等产生负面影响。由于这些情况，在充电时不能够发送较大的电力，充电时间会变长。并且，涡流的产生导致噪声的产生，成为充电效率降低的重要因素。对于这一点，提出将磁性薄带设置在受电装置的规定位置。通过对磁性薄带的导磁率和板厚、或磁性薄带的饱和磁通密度和板厚进行控制，由此抑制涡流导致的发热、噪声产生、受电效率的降低等。
提出有在非接触充电装置的供电侧配置磁体、并进行受电侧的设备的对位的非接触充电方式。例如，在国际标准的WPC（Wireless PowerConsortium）中，在“System Description Wireless Power Transfer volume I：Low Power Part1：interface Definition version1.0 July 2010”中记载有通过磁体进行定位的非接触充电装置。
在通过磁体进行定位的情况下，在以往的磁性薄带中会磁饱和，磁屏蔽效果大幅度降低。因此，导致充电时的二次电池的温度上升，担心二次电池的循环寿命的降低。以往的磁屏蔽例如具有饱和磁通密度为0.55～2T（5.5～20kG）的磁性薄带，在1张或3张以下的范围内层叠这种磁性薄带。将磁性薄带的层叠体用作为磁屏蔽，通过从配置于供电装置的磁体产生的磁场，磁屏蔽容易产生磁饱和，可能不能够起到作为磁屏蔽的作用。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平11-265814号公报
专利文献2：日本特开2000-23393号公报
专利文献3：日本特开平9-190938号公报
专利文献4：日本国际公开第2007/111019号小册子
专利文献5：日本国际公开第2007/122788号小册子
发明内容
本发明要解决的课题为，提供一种磁性片和使用其的非接触受电装置、电子设备以及非接触充电装置，在供电侧配置了磁体的非接触充电方式中，通过抑制由于电磁感应而在受电侧产生的涡流，能够抑制由涡流引起的二次电池的发热、充电效率的降低。
实施方式的磁性片具备多个磁性薄带和树脂薄膜部的层叠体。层叠体具备在5～25张的范围内层叠的磁性薄带。在磁性薄带上设置有具有1mm以下（包含0）的宽度的切口部。在设一个树脂薄膜部上所配置的磁性薄带的外周区域的合计外周长为A、磁性薄带上所设置的切口部的合计长度为B时，切口部的合计长度B相对于磁性薄带的合计外周长A之比（B/A）为2以上25以下的范围。
附图说明
图1是表示实施方式的磁性片的截面图。
图2是表示实施方式的磁性片的磁性薄带的切口部的第一例和磁性薄带的外周长A的测量例的平面图。
图3是表示实施方式的磁性片的磁性薄带的切口部的合计长度B的测量例的平面图。
图4是表示实施方式的磁性片的磁性薄带的切口部的第二例的平面图。
图5是表示实施方式的磁性片的磁性薄带的切口部的第三例的平面图。
图6是表示实施方式的磁性片的磁性薄带的切口部的第四例的平面图。
图7是表示实施方式的磁性片的磁性薄带的切口部的第五例的平面图。
图8是表示实施方式的磁性片的磁性薄带的切口部的第六例的平面图。
图9是表示实施方式的磁性片的磁性薄带的切口部的第七例的平面图。
图10是表示第一实施方式的电子设备的概略结构的图。
图11是表示第二实施方式的电子设备的概略结构的图。
图12是表示实施方式的非接触充电装置的概略结构的图。
具体实施方式
以下，对实施方式的磁性片和使用其的非接触受电装置、电子设备以及非接触充电装置进行说明。本实施方式的磁性片具备多个磁性薄带和树脂薄膜部的层叠体。层叠体具备在5～25张的范围内层叠的磁性薄带。在磁性薄带上设置有具有1mm以下（包含0）的宽度的切口部。在设一个树脂薄膜部上所配置的磁性薄带的外周区域的合计外周长为A、磁性薄带上所设置的切口部的合计长度为B时，切口部的合计长度B相对于磁性薄带的合计外周长A之比（B/A）为2以上25以下的范围。
图1是表示实施方式的磁性片的截面图。在图1中，1为磁性片，2为磁性薄带，3为树脂薄膜部。磁性薄带2与树脂薄膜部3层叠的构造，如图1所示那样，表示相对于磁性片1的厚度T层叠了多个磁性薄带2的构造。磁性薄带2相对于磁性片1的厚度T在5～25张的范围内层叠。在层叠数为4张以下的磁性薄带2中，通过在供电装置中配置的磁体不能够磁饱和而得不到屏蔽效果。当磁性薄带2的层叠数超过25张时，磁性片1的厚度T变厚而达到必要以上，因此有可能不能够搭载到受电装置或电子设备上。磁性片1的厚度T优选为0.1～1mm的范围。
磁性片1优选具备1张以上板厚为5～30μm的磁性薄带2。在磁性薄带2的板厚不足5μm的情况下，难以通过辊式淬火法等来制造，成为成本提高的重要因素。当磁性薄带2的板厚超过30μm时，100kHz以上的情况下的L值会降低。进一步优选构成磁性片1的多个磁性薄带2全部具有5～30μm的范围的板厚。磁性薄带2的更优选的板厚为10～25μm的范围。
作为树脂薄膜部3，能够举出将预先加工为薄膜状的树脂、将粘合剂凝固为薄膜状而成的薄膜部、设置了粘合层的树脂薄膜等。树脂薄膜部3优选具有以磁性薄带2不露出的方式覆盖磁性薄带2整体的形状。如后述那样，在作为磁性薄带2而使用Fe系非晶体合金薄带的情况下，为了防止锈蚀，而优选将磁性薄带2整体用树脂薄膜部3覆盖。并且，通过将磁性薄带2整体用树脂薄膜部3覆盖，由此磁性片1的强度提高，能够提高磁性片1的操作性。
树脂薄膜部3能够使用聚对苯二甲酸乙二醇脂（PET）薄膜、聚酰亚胺薄膜、聚酯薄膜、聚苯硫醚（PPS）薄膜、聚丙烯（PP）薄膜、聚四氟乙烯（PTFE）薄膜等。在树脂薄膜部3由粘合剂树脂构成的情况下，作为粘合剂能够举出环氧类粘合剂、硅系粘合剂、丙烯酸类粘着剂等。
磁性薄带2与树脂薄膜部3优选交替层叠。在将磁性薄带2在5～25张的范围内层叠的情况下，优选将磁性薄带2与树脂薄膜部3交替层叠。磁性片1具备将磁性薄带2与树脂薄膜部3交替层叠的构造，由此能够将磁性薄带2可靠地固定。并且，容易将后述的切口部的宽度调整为1mm以下。
磁性片1优选具备1个以上饱和磁致伸缩常数为15ppm以上的磁性薄带2。在磁性薄带2的饱和磁致伸缩常数为15ppm以上的情况下，例如通过与在非晶体合金薄带的制成时导入的淬火应变之间的相互作用而产生磁各向异性，由于通过该效果而从相邻接的磁体泄漏的磁场而产生的磁饱和被抑制。即，能够更有效地确保需要的L值。当磁性薄带2的饱和磁致伸缩常数不足15ppm时，在供电装置具有磁体的情况下容易磁饱和，L值变小。饱和磁致伸缩常数的上限不特别限定，但从制造性的观点出发优选为50ppm以下。
饱和磁致伸缩常数例如根据组成控制、辊式淬火法的淬火时的应变来调整。在使饱和磁致伸缩常数增大的情况下，磁性薄带2难以磁饱和。作为使磁性薄带2的饱和磁致伸缩常数增大的方法，能够举出在Fe基非晶体合金的情况下提高饱和磁通密度、微量添加稀土类元素等方法。在后者的情况下，当添加量太多时，难以应用大气中的辊式淬火法，成为使磁性薄带2的制造成本增加的重要因素。因此，磁性薄带2的饱和磁致伸缩常数优选为15～50ppm的范围，更优选为20～50ppm的范围，进一步优选为25～35ppm的范围。更优选构成磁性片1的多个磁性薄带2全部具有15ppm以上的饱和磁致伸缩常数。
磁性片1优选具备1张以上的饱和磁通密度为1.2T（12kG）以上2.1T（21kG）以下的磁性薄带2。当磁性薄带2的饱和磁通密度不足1.2T时，在供电装置具有磁体的情况下容易磁饱和。当磁性薄带2的饱和磁通密度超过2.1T时，难以形成非晶体相，难以进行饱和磁致伸缩常数、板厚等的控制。磁性薄带2的饱和磁通密度更优选为1.3T以上2.0T以下。更优选构成磁性片1的多个磁性薄带2全部具有1.2～2.1T的饱和磁通密度。
磁性薄带2优选具备1个以上具有由以下的一般式表示的组成的非晶体合金薄带，
一般式：Fe100-a-b-cMaXbTc…（1）
（式中，M是从Ni以及Co中选出的至少1种元素，T是从Mn、Cr、Ti、Zr、Hf、Mo、V、Nb、W、Ta、Cu、Sn以及稀土类元素中选出的至少1种元素，X是从B、Si、C以及P中选出的至少1种元素，a、b以及c是满足0≤a≤25原子％、10≤b≤35原子％、0≤c≤5原子％的数）。
在式（1）中，M元素用于满足饱和磁通密度、饱和磁致伸缩常数等特性。为了提高热稳定性、耐腐蚀性、淬火状态下的电感值等而添加T元素。在作为M元素而选择Co的情况下，饱和磁致伸缩常数以及饱和磁通密度变高，因此是优选的。M元素的添加量a优选为25原子％以下。当添加量超过25原子％时，饱和磁通密度、饱和磁致伸缩常数降低。T元素的添加量c优选为5原子％以下。当添加量c超过5原子％时，饱和磁通密度、饱和磁致伸缩常数降低，在淬火状态下不能够得到需要的特性（电感）。
X元素是为了得到非晶体相而必须的元素。B（硼）、P（磷）能够单独使磁性合金非晶体化，特别是B在热稳定性、机械式的特性的方面是优选的。Si（硅）、C（碳）是促进非晶体相的形成、或对结晶化温度的上升即非晶体相的稳定化有效的元素。当X元素的含有量过多时，饱和磁通密度、饱和磁致伸缩常数容易降低。当X元素的含有量过少时，非晶体化难以进行，非晶体合金薄带的导磁率降低。由此，X元素的含有量优选为10～35原子％的范围。X元素的含有量更优选为12～30原子％的范围。
从防锈效果的观点出发，优选同时使用P和Cr。在使用了具有防锈效果的磁性薄带2的情况下，也可以通过树脂薄膜部3不是完全覆盖到磁性薄带2的端部。在长期观察的情况下，根据树脂薄膜部3的材料，水分有可能透过。因此，使用具有防锈效果的非晶体磁性薄带是有效的。非晶体合金薄带优选具有式（1）的（100-a-b-c）的值为50以上的富Fe的组成。
作为磁性薄带2使用的非晶体合金薄带，例如通过辊式淬火法（熔融金属淬火法）来制成。具体地说，将调整为规定组成比的合金材料熔融，将该合金熔融金属向高速旋转的冷却辊的表面喷出而进行淬火，由此制成作为磁性薄带2使用的非晶体合金薄带。
磁性片1优选具备1张以上的在进行了180度密着折弯时不破坏的磁性薄带2。通过使用在进行了密着折弯时不破坏的磁性薄带2，能够制成具有柔软性的磁性片1。具有柔软性的磁性片1，能够在弯曲的状态或折弯的状态下配置到后述的受电装置中，因此磁性片1的使用便利性提高。作为这种磁性薄带2，能够举出对具有由式（1）表示的组成的非晶体合金薄带未实施热处理而成的磁性薄带。
通过对非晶体合金薄带进行热处理，能够调整磁致伸缩常数等磁特性。但是，当进行350℃以上的热处理时，在薄带内部产生微小的结晶排列而变脆，并且在薄带制成时导入的淬火应变容易缓和。因此，在磁体相邻接的情况下容易产生磁饱和。所得到的电感值变小，磁屏蔽效果降低。并且，当磁性薄带2容易破裂时，在作为磁性片1使用时容易产生破损。当磁性薄带2破损时，切口部的量变化，之后详述的B/A比可能超过25。
磁性片1优选具有将非晶体合金薄带重叠5～25张而成的构造。但是，也可以在整体的层叠张数的20％以下的张数中，使用饱和磁致伸缩常数几乎为零的Co基非晶体合金薄带或Fe基微结晶合金薄带（平均结晶颗粒直径为10～50nm）。在该情况下，优选配置在与供电装置的磁体分离的位置。饱和磁致伸缩常数几乎为零的磁性薄带也可以不具有切口部。
在具有磁性薄带2与树脂薄膜部3的层叠体的磁性片1中，在磁性薄带2上设置有宽度为1mm以下（包含0）的切口部。图2表示在一个树脂薄膜部3上所配置的磁性薄带2的第一例。在图2至图9中，2为磁性薄带，3为树脂薄膜，4为切口部。S为切口部4的宽度。切口部4的形状可以为图2所示的将磁性薄带2彼此切开的形状、或者图4所示的将磁性薄带2的一部分切断的狭缝形状的任一个。
如在图2中可知的那样，表示在磁性薄带2之间设置了间隙的状态，但相邻的磁性薄带2也可以接触配置（切口部4的宽度S：0mm）。在具有宽度S超过1mm的部分的情况下，这种切口部4优选为整体的10％以下，更优选全部的宽度S为1mm以下（包含0）。当切口部4的宽度S过大时，磁性片1的磁屏蔽效果降低，例如在二次电池的壳体表面产生的涡流变大。作为其结果，对电池特性产生负面影响。切口部4的宽度S优选为0.5mm以下。切口部4优选具有从磁性薄带2的表面贯通到背面的形状，由此能够得到较高的Q值。例如，在凹陷、槽那样的不贯通的切口中，不能够得到足够的特性。本实施方式的切口部4不包括凹陷、槽那样的不贯通的切口。
在实施方式的磁性片1中，使在磁性薄带2上设置的切口部4的合计长度B相对于在一个树脂薄膜3上所配置的磁性薄带2的外周区域的合计外周长A之比（B/A）为2以上25以下的范围。磁性薄带2的外周区域的合计外周长A，是在磁性片1的某一面上配置的磁性薄带2（无论分割的情况还是未分割的情况）的最外周长度。磁性薄带2的外周区域的合计外周长A，如图2所示那样通过“A1＋A2＋A3＋A4”来求出。在图2中表示将磁性薄带2配置为四边形状的例子，但在其他形状的情况下也同样使外周的长度为外周长A。成为磁性薄带2之间的间隙的切口部4的宽度为1mm以下，较小，因此通过上述的求出方法来求出磁性薄带2的外周区域的合计外周长A。
在磁性薄带2上设置的切口部4的合计长度B的求出方法如图3所示。在图3所示的切口部4的宽度全部为1mm以下的情况下，切口部4的合计长度B通过“B1＋B2＋B3＋B4＋B5＋B6＋B7＋B8＋B9”来求出。假设在B1～B8的宽度为0.5mm、B9的宽度为2mm的情况下，切口部4的合计长度B成为“B1＋B2＋B3＋B4＋B5＋B6＋B7＋B8”。如图4所示那样，在具有将磁性薄带2之间切开的间隙状的切口部4和在磁性薄带2本身上形成的狭缝状的切口部4的情况下，将间隙以及狭缝中、宽度S为1mm以下（包含0）的切口部4的合计长度设为B。狭缝从表面贯通到背面。
如图4所示那样，具有狭缝状的切口部4的磁性薄带2的操作性较好。通过将磁性薄带2彼此隔开间隙配置而形成的切口部4，容易将宽度S调整为0～1mm的范围。在将一个磁性薄带2分割为多个片而使用的情况下，一片的大小优选为0.5mm×0.5mm以上。当磁性薄带2的1边的长度不足0.5mm时，操作性变差，难以排列成切口部4的宽度S为0～1mm的范围。虽然未图示，但可以将1张磁性薄带2配置在树脂薄膜部3的整面上，并在磁性薄带2上设置多个狭缝。切口部4的形状并不局限于直线状，也可以为曲线状、锯齿形状。
切口部的其他例子如图5至图9所示。图5是在1张磁性薄带2上设置多个狭缝（切口部4）的例子。图5是未将狭缝（切口部4）形成到磁性薄带2的端部的例子。在该情况下，能够在1张磁性薄带2上设置全部的切口部4，因此仅在树脂薄膜部3上载放磁性薄带2即可。因此，容易形成磁性薄带2与树脂薄膜部3的层叠体。
图6是从磁性薄带2的一方的端部到相反一侧的端部为止设置多个狭缝（切口部4）的例子。在该情况下，预先在树脂薄膜部3上粘贴形成切口部4之前的磁性薄带2，接着对磁性薄带2进行狭缝加工，由此能够一次形成多个宽度S一定的切口部4，容易形成切口部4。图7是在磁性薄带2上设置多个十字形状的切口部4的例子。切口部4的形状不限定于图5、图6所示那样的直线状的形状，也可以是图7所示那样的十字形状。十字形状的切口部4能够通过蚀刻法来形成。
图5至图7是在1张磁性薄带2上设置多个切口部4的例子。图4表示将多张设置了切口部4的磁性薄带2排列在树脂薄膜部3上的例子，但除此以外，也可以为图8、图9所示的形状。图8是使用4张设置了多个狭缝（切口部4）的三角形状的磁性薄带2，配置为四边形状的例子。根据在一个树脂薄膜部3上配置多个磁性薄带2的构造，能够通过狭缝宽度和相邻接的磁性薄带2间的间隙双方来控制切口部4的宽度S。图9是在磁性薄带2上设置倾斜的狭缝（切口部4）的例子。狭缝也可以倾斜地形成。
切口部4的形成方法不特别限定，但例如能够举出将长条的磁性薄带通过切断刀切断为目标尺寸的方法、通过蚀刻形成狭缝的方法、通过激光加工形成狭缝的方法等。也可以将这些方法组合来形成切口部4。也可以在树脂薄膜部3上配置了磁性薄带2之后形成切口部4，也可以将预先形成了切口部4的磁性薄带2配置到树脂薄膜部3上。切口部4可以在磁性薄带2整体上均匀地形成，也可以例如以磁性薄带2的中心附近成为较密的方式以疏密状态形成。在层叠构造中，在各个磁性薄带2上形成的切口部4的形状也可以不同。
本实施方式的磁性片1的B/A比被控制为2～25的范围，因此能够使磁性片1的L值以及Q值提高。例如，能够得到在125kHz下L值为11μH以上、Q值为10以上的磁性片。在B/A比不足2时Q值不提高，当B/A比超过25时L值降低。在B/A比不足2时，不能够抑制涡流的产生，当B/A比超过25时受电效率降低。受电效率的降低是使充电时间长时间化的重要因素。在磁性片1具有将磁性薄带2与树脂薄膜部3交替层叠而成的层叠构造的情况下，各个树脂薄膜部3上的B/A比优选成为2～25的范围。各个树脂薄膜部3上的B/A比可以全部相同，也可以按照每个树脂薄膜部来改变B/A比。
在非接触充电装置中，在受电装置（被充电的电子设备）中为了提高受电效率而使用有共振电路。将L（电感器）和C（电容器）串联或者并联地连接而构成的共振电路，使按照确定的共振频率在电路中流动的电流成为最大或者最小。作为用于得到共振电路的尖锐化（频率选择性）的重要特性，存在共振的Q值。Q值由Q＝2πfL/R表示。π为圆周率3.14，f为频率，L为L值（电感），R为损耗。在使Q值提高时将频率f增大，将L增大，将损耗R减小。频率f能够通过电路设计而增大，但当频率f变大时，涡流损耗变大，损耗R变大。
因此，在本实施方式中，使用具有磁性薄带2的磁性片1，该磁性薄带2形成有规定量（B/A为2～25）的切口部4，由此防止涡流损耗的增大。涡流是指，在对导体施加的磁场的大小变化的情况下，由于电磁感应而在导体中激励的环状电流，随此产生的损耗为涡流损耗。由于伴随有电磁感应，因此当涡流变大时，产生发热。例如，在搭载了二次电池的受电装置中，由于涡流而二次电池的壳体发热，充放电循环寿命变短，或促进放电容量的恶化。当必要以上地发热时，也成为电子器件的故障的原因。
为了抑制涡流的产生，需要提高磁性片1的磁屏蔽效果。在向具有高磁致伸缩的磁性薄带2导入应变、而在5～25张的范围进行层叠的情况下，即使在存在外部磁场的状态下也不能够磁饱和，而得到较高的L。因此，能够得到优良的磁屏蔽效果。在磁性薄带2上如上所述地形成切口部4是有效的。通过使切口部4的宽度S成为0～1mm以下，能够防止磁通穿过磁性薄带2的间隙而在二次电池的壳体表面等产生涡流。
接下来，对实施方式的受电装置、电子设备以及非接触充电装置进行说明。图10以及图11表示第一以及第二实施方式的电子设备的构成。图10以及图11所示的电子设备10具有应用了非接触充电方式的受电装置11和电子设备主体12。电子设备12主体具备电路基板13和其上所搭载的电子器件14。受电装置11、电子设备主体12配置在壳体15内，由这些构成电子设备10。
受电装置11具备：具有螺旋线圈的受电线圈16；对在受电线圈16中产生的交流电压进行整流的整流器17；以及被充电由整流器17整流后的直流电压的二次电池18。电子设备主体12具备被供给在受电装置11的二次电池18中充电的直流电压而动作的电子器件14。电子设备主体12除了电子器件14、电路基板13以外，也可以具备与电子设备10的功能、动作等相对应的部件、装置等。
作为构成受电线圈16的螺旋线圈，使用将铜线等金属线以平面状态卷绕的平面线圈、将金属粉糊料印刷为螺旋状而形成的平面线圈等。螺旋线圈的卷绕形状为圆形、椭圆、四边形、多边形等，不特别限定。螺旋线圈的卷绕数也能够根据要求特性而适当地设定。
作为整流器17，能够举出晶体管、二极管等半导体元件。整流器17的个数是任意的，根据需要使用一个或者2个以上的整流器17。整流器17也可以通过TFT等成膜技术形成。在图10以及图11中，整流器17设置在电路基板13的受电线圈16侧。整流器17也可以设置在电路基板13的与受电线圈16相反一侧的面上。二次电池18能够进行充放电，能够使用平板型或按钮型等各种形状的二次电池。
电子器件14包括电阻元件、电容元件、电感元件、控制元件、存储元件等构成电路的各种元件、部件。并且，也可以是这些以外的部件、装置。电路基板13是在树脂基板、陶瓷基板等绝缘基板的表面或内部形成了电路的电路基板。电子器件14安装在电路基板13上。电子器件14也可以含有未安装在电路基板13上的电子器件。
图10所示那样，第一实施方式的电子设备10具备设置在螺旋线圈（受电线圈）16与二次电池18之间的磁性片1。即，螺旋线圈16与二次电池18夹着磁性片1配置。螺旋线圈16为，作为其至少一部分具有平面部，该平面部沿着磁性片1的表面配置。在看作受电装置11的情况下，在构成其的螺旋线圈16与二次电池18之间配置有磁性片1。
如图11所示那样，第二实施方式的电子设备10具备配置在二次电池18与电路基板13之间的磁性片1。并且，磁性片1也可以配置在螺旋线圈16与整流器17之间、或螺旋线圈16与电子器件14之间。磁性片1配置在这些各位置中的1个位置以上。磁性片1也可以配置在2个位置或其以上的位置。
电子设备10的构成不限于图10至图11。螺旋线圈16、二次电池18以及电路基板13的配置能够进行各种变更。例如，也可以从上侧按顺序配置二次电池、电路基板以及螺旋线圈。磁性片1例如配置在电路基板与螺旋线圈之间。在螺旋线圈16与电路基板13之间配置磁性片1的情况下，也可以仅简单重叠螺旋线圈16/磁性片1/电路基板13，也可以将它们之间通过粘合剂、钎料来固定。其他情况也同样，也可以仅重叠各构成要素，也可以将它们之间通过粘合剂、钎料来固定。
如上所述，通过在螺旋线圈16与二次电池18之间、螺旋线圈16与整流器17之间、螺旋线圈16与电子器件14之间、螺旋线圈16与电路基板13之间的至少1个位置上配置磁性片1，由此能够通过磁性片1屏蔽在充电时通过螺旋线圈16的磁通。因此，与电子设备10内部的电路基板13等链接的磁通减少，因此能够抑制基于电磁感应的涡流的产生。磁性片1的厚度考虑设置性、磁通的遮挡性等而优选成为1mm以下的范围。
通过抑制涡流的影响，能够抑制电路基板13上安装的电子器件14、整流器17的发热、电路基板13的电路的发热、以及涡流导致的噪声的产生。电子设备10内部的发热的抑制有助于二次电池18的性能及可靠性的提高。通过抑制基于涡流损耗的Q值的降低，能够使向受电装置11供给的电力增大。磁性片1还作为相对于螺旋线圈16的磁芯起作用，因此能够提高受电效率、充电效率。这些有助于对电子设备10充电的充电时间的缩短。并且，还能够抑制在二次电池18的壳体上产生的涡流，因此充电时的二次电池的温度上升较少，不会导致寿命特性的恶化。
上述实施方式的磁性片1例如作为电感器用磁性体或磁屏蔽用磁性体（包括噪声对策片）使用。特别是，对于在100kHz以上的频带下使用的磁性片是优选的。即，在100kHz以上的频带下能够更良好地发挥基于具有切口部4的磁性薄带2的Q值的提高效果或涡流损耗的减少效果。因此，磁性片1作为在100kHz以上的频带下使用的电感器用磁性体或磁屏蔽用磁性体是优选的。
在实施方式的受电装置11和使用其的电子设备10中，由于将螺旋线圈16链接的磁通而引起的涡流被抑制，能够使设备内部的发热降低，并且能够使受电效率提高。由此，能够增大供电时的电力，能够实现充电时间的缩短。本实施方式的电子设备10对于移动电话机、便携式音频设备、数字摄像机、游戏机等来说是优选的。这种电子设备10放置于供电装置而进行非接触充电。
图12表示实施方式的非接触充电装置的构成。非接触充电装置20具备电子设备10和供电装置30。在非接触充电装置20中，电子设备10是在上述实施方式中表示的电子设备。供电装置30具有进行供电线圈31和受电装置11的对位的磁体32以及未图示但向供电线圈31施加交流电压的电源等。在将电子设备10放置到供电装置30上时，供电线圈31与受电线圈11非接触地配置。
如以下那样地进行基于非接触充电装置20的充电。从电源向供电装置30的供电线圈31施加交流电压，使供电线圈31产生磁通。在供电线圈31中产生的磁通，向与供电线圈31非接触地配置的受电线圈16传递。受电线圈16接受磁通而通过电磁感应产生交流电压。该交流电压由整流器17整流。由整流器17整流后的直流电压向二次电池18充电。
在非接触充电装置20中，非接触地进行电力的传送。图12所示的供电装置30具备用于进行受电装置11的定位的磁体32。磁体32在供电线圈31的中心配置了一个，但不限定于此。磁体32只要是永久磁体则不特别限定，但优选为Nd-Fe-B基磁体。作为永久磁体，已知Sm-Co基磁体、Sm-Fe-N基磁体等各种磁体，Nd-Fe-B基磁体比较低价，因此通用性较高。Nd-Fe-B基磁体可以是烧结体、也可以是粘结磁体（Nd-Fe-B基磁体粉末与树脂的混合物）。作为实施方式的磁性片1，即使在供电装置30中搭载磁体32也不会磁饱和，而作为磁屏蔽、电感器起作用。在此基础上，能够使受电装置11的受电效率提高。供电装置30也可以搭载有用于控制磁通的磁芯等未图示的元件。
实施例
接下来，对本发明的具体实施例以及其评价结果进行说明。
（非接触充电装置）
作为非接触充电装置而准备了移动电话机用的充电系统。供电装置为，将来自AC电源的电力通过控制电路变换为一定的电磁波，将发送该电磁波的一次线圈（供电线圈）配置到放置台附近。此外，在一次线圈的中心部配置了直径15mm、厚度0.5mm的NdFeB系粘结磁体（残留磁通密度（Br）：0.75T，矫磁力（Hc）：760kA/m）。移动电话机作为受电装置而具备由螺旋线圈构成的二次线圈（受电线圈）、安装有对二次线圈中产生的交流电力进行整流的整流器的电路基板、以及二次电池。二次线圈为，将铜线卷绕为外周30mm、内周23mm的平面状。
（比较例A）
在上述移动电话机中，未使用磁性片地构成受电装置。将使用其的移动电话机和非接触充电装置作为比较例A。
（实施例1～7、比较例1～3）
通过单辊法制作了具有Fe66Co18Si1B15组成、厚度为20μm、宽度为50mm的长条的非晶体合金薄带（磁性薄带）。该磁性薄带的饱和磁化为1.8T，饱和磁致伸缩常数为32ppm。所得到的磁性薄带未进行热处理地使用，因此能够折弯180°。
接下来，在将长条的磁性薄带切断为42mm×42mm之后，通过蚀刻法形成各种个数的在磁性薄带的厚度方向上贯通的30～40mm长的狭缝（切口部）而制作了磁性薄带。然后，粘贴到涂覆了丙烯酸类粘合剂（厚度10μm）的PET薄膜（厚度80μm）上。狭缝（切口部）的宽度全部为0.1～0.5mm的范围内。A（相同树脂薄膜部上所配置的磁性薄带的外周区域的合计外周长）与B（磁性薄带上设置的宽度为1mm以下（包含0）的切口部的合计长度）之比（B/A）为表1所示的范围。将这些层叠12张而制作了实施例的磁性片。磁性片成为由树脂薄膜部将磁性薄带完全覆盖的形状。磁性片的厚度均为0.54～0.56mm的范围。
对于相同的磁性薄带，将未形成狭缝（切口部）的磁性薄带作为比较例1，将B/A比为1的磁性薄带作为比较例2，将B/A比为28的磁性薄带作为比较例3，制成了将这些与实施例同样地层叠12张而成的磁性片。磁性片成为由树脂薄膜部将磁性薄带完全覆盖的形状。
（实施例8～12、比较例4～9）
通过单辊法制作了具有Fe66Co18Si1B15组成、厚度为22μm、宽度为50mm的长条的非晶体合金薄带（磁性薄带）。该磁性薄带的饱和磁化为1.8T，饱和磁致伸缩常数为32ppm。所得到的磁性薄带未进行热处理地使用，因此能够折弯180°。
接下来，在将长条的磁性薄带切断为20mm×20mm之后，通过蚀刻法使宽度统一为0.1mm地形成了在磁性薄带的厚度方向上贯通的10～15mm长的狭缝（切口部）。然后，在涂敷了丙烯酸类粘合剂（厚度10μm）的PET薄膜（厚度80μm）上如图4所示那样粘贴4张。此时，间隔设为0.5mm。B/A比统一为15。从该试料剥离PET薄膜，经由粘合层层叠磁性薄带而制作了磁性片。磁性薄带的层叠张数如表2所示。成为由树脂薄膜部将磁性薄带完全覆盖的形状，上下面由PET薄膜保护。磁性片的厚度如表2所示。
作为比较例，制作了饱和磁致伸缩常数为零的具有Co68Fe4.5Cr2.5Si15B10组成的非晶体合金薄带（板厚17μm）。在其上形成B/A比成为1的切口部（宽度统一为0.5mm）。将该磁性薄带按照表2所示的张数来层叠，制作了比较例4～9的磁性片。磁性片的厚度如表2所示。
（实施例13～38、比较例10～28）
通过单辊法制作了具有表3所示的组成、宽度为50mm的非晶体合金薄带。各薄带的饱和磁化、饱和磁致伸缩常数、板厚如表3所示。所得到的磁性薄带不进行热处理地使用，因此能够折弯180°。
接下来，在将磁性薄带切断为20mm×20mm之后，通过蚀刻法形成各种个数的在磁性薄带的厚度方向上贯通的10～15mm长的狭缝（切口部）而制作了磁性薄带。通过蚀刻形成的狭缝（切口部）的宽度统一为0.1mm。然后，在涂敷了丙烯酸类粘合剂（厚度10μm）的PET薄膜（厚度80μm）上，如图4所示那样粘贴4张。此时，间隔为0（接触配置）～1mm。B/A比如表3所示。从该试料剥离PET薄膜，经由粘合层层叠10张磁性薄带，制作了实施例13～38的磁性片。磁性片的厚度如表3所示。
使用具有表4所示的组成的磁性薄带，制作了比较例10～28的磁性片。在比较例26～28中，使用由Fe74Cu1Nb3Si14B8构成的微小结晶合金薄带（平均结晶颗粒直径30nm）。磁性片的厚度如表4所示。
（实施例39）
通过单辊法制成了具有Fe66Co18Si1B15组成、板厚为16μm、宽度为50mm的非晶体合金薄带（磁性薄带）。磁性薄带的饱和磁化、饱和磁致伸缩常数如表3所示。所得到的磁性薄带不进行热处理地使用，因此能够折弯180°。接下来，将磁性薄带切断为纵41mm×横1mm。将切断后的41个磁性薄带以间隙成为0mm（接触配置）方式在涂敷了丙烯酸类粘合剂（厚度10μm）的PET薄膜（厚度25μm）上排列。将其层叠10张而制作了实施例39的磁性片。磁性薄带的表面成为全部由树脂薄膜部覆盖的构造。磁性片的厚度为0.34mm。
对于实施例1～39以及比较例1～28的磁性片，使用阻抗分析仪（HP4192A）测量了Q值和L值。为了对非接触充电装置的特性进行评价，而测量了耦合效率（受电效率）和发热量。根据在从一次线圈（供电线圈）发送了一定电力（1W）时、多少电力被传递到二次线圈（受电线圈），来评价了耦合效率。在将比较例A（未使用磁性片的构造）的耦合效率（向二次线圈传递的电力量）设为100时，将提高了20％以上不足40％的耦合效率（120以上不足140）由○表示，将提高了40％以上的耦合效率（140以上）由◎表示，将不足20％的耦合效率（120未满）由×表示。耦合效率较高意味着受电效率较好。
发热量为，进行2个小时基于送电速度0.4W/h、1.5W/h的送电，测量2个小时后的温度上升。将温度上升为25℃以下的发热量由◎表示，将温度上升超过25℃而为40℃以下的发热量由○表示，将温度上升超过40℃的发热量由×表示。此外，在送电前使室温统一为25℃。温度上升较小意味着防止了涡流的产生。测量结果如表1至表4所示。
【表1】
【表2】
Figure BDA0000401358530000172
【表3】
【表4】
Figure BDA0000401358530000191
如根据表1至表4可知的那样，使用了实施例的磁性片的非接触充电装置为，耦合效率较高，并且发热量被抑制得较低。即使在供电装置中配置磁体、容易磁饱和的环境下，也能够确认示出优良的特性的情况。
与此相对，使用了比较例的磁性片的非接触充电装置为，耦合效率较小、发热量较大。其原因为，在供电装置中配置有磁体，因此比较例的磁性片磁饱和。换言之，可以说实施例的磁性片对于在供电装置中配置了磁体（通过磁体进行受电装置的对位）的非接触充电装置特别有效。通过使磁性片的上下面的PET薄膜成为较薄材料，或者使粘合层变薄，能够提供更薄的磁性片。
（实施例40～50、比较例29～30）
准备了表5所示的实施例40～50以及比较例29～30的磁性片。接下来，使用阻抗分析仪（HP4192A）测量磁性片的Q值和L值。其结果与表5对应地表示。
【表5】
Figure BDA0000401358530000211
接下来，作为非接触充电装置而准备了移动电话机用的充电系统。供电装置将来自AC电源（0.5A或者1.0A）的电力通过控制电路变换为一定的电磁波，将发送该电磁波的一次线圈（供电线圈）配置在放置台附近。此外，在一次线圈的中心部配置了直径为15mm、厚度为0.5mm的NdFeB系烧结磁体、铁氧体烧结磁体、SmCo系烧结磁体中的任一个。移动电话机作为受电装置而具备由螺旋线圈构成的二次线圈（受电线圈）、安装了对二次线圈中产生的交流电力进行整流的整流器的电路基板、以及二次电池。二次线圈为将铜线卷绕为外周30mm、内周23mm的平面状。
测量了将AC电源的电流改变为0.5A或者1.0A、将磁体改变为NdFeB系烧结磁体、铁氧体烧结磁体或者SmCo系烧结磁体的情况下的耦合效率和发热量。磁体特性如表6所示。
【表6】
磁体 Ｂｒ（T） Ｈｃ（ｋA/m）
NdFeB磁体 1.42 1230
SmCo磁体 1.02 790
铁素体磁体 0.43 395
通过使用上述非接触充电装置，在使AC电源的电流值成为0.5A或者1.0A、从一次线圈（供电线圈）发送了一定电力（1W）时，多少电力被传递到二次线圈（受电线圈），来评价了耦合效率。在将比较例A（未使用磁性片的构造）的耦合效率（传递到二次线圈的电力量）设为100时，将提高了20％以上不足40％的耦合效率（120以上不足140未满）由○表示，将提高了40％以上的耦合效率（140以上）由◎表示，将不足20％的耦合效率（不足120）由×表示。耦合效率较高意味着受电效率较好。
发热量为，进行2个小时的使AC电源的电流值成为0.5A或者1.0A时的送电，测量2个小时后的温度上升。将温度上升为25℃以下的发热量由◎表示，将温度上升超过25℃而在40℃以下的发热量由○表示，将温度上升超过40℃的发热量由×表示。此外，送电前使室温统一为25℃。温度上升较小意味着防止了涡流的产生。测量结果如表7所示。
【表7】
Figure BDA0000401358530000231
如根据表7可知的那样，即使在改变了AC电源的电流值的情况下，实施例的磁性片也示出优良的特性。此外，即使在改变了磁体的种类的情况下，实施例的磁性片也示出优良的特性。根据这些，即使在AC电源、定位用磁体的材质变化了的情况，根据实施例的磁性片，也能够实现受电效率的提高、发热量的减少。因此，能够使受电装置、非接触充电装置的可靠性大幅度提高。
此外，对本发明的几个实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为例子而提出的，而并非试图限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其他各种方式来实施，在不脱离发明主旨的范围内能够进行各种省略、置换和变更。这些实施方式和其变形包含在发明的范围或主旨内，并且同样包含在权利要求所记载的发明和与其等同的范围内。

Claims (15)

1.一种磁性片，具备多个磁性薄带和树脂薄膜部的层叠体，其特征在于，
上述层叠体具备在5～25张的范围内层叠的上述磁性薄带，在上述磁性薄带上设置有具有1mm以下（包含0）的宽度的切口部，
在设一个上述树脂薄膜部上所配置的上述磁性薄带的外周区域的合计外周长为A、上述磁性薄带上所设置的上述切口部的合计长度为B时，上述切口部的合计长度B相对于上述磁性薄带的合计外周长A之比（B/A）为2以上25以下的范围。
2.如权利要求1记载的磁性片，其特征在于，
上述磁性薄带和上述树脂薄膜部交替地层叠。
3.如权利要求1记载的磁性片，其特征在于，
上述层叠体具备1张以上的、上述切口部的宽度全部为1mm以下（包含0）的上述磁性薄带。
4.如权利要求1记载的磁性片，其特征在于，
上述层叠体为，作为上述磁性薄带，具备1张以上的具有由如下一般式表示的组成的非晶体合金薄带，
一般式：Fe100-a-b-cMaXbTc
（式中，M是从Ni以及Co中选出的至少1种元素，T是从Mn、Cr、Ti、Zr、Hf、Mo、V、Nb、W、Ta、Cu、Sn以及稀土类元素中选出的至少1种元素，X是从B、Si、C以及P中选出的至少1种元素，a、b以及c是满足0≤a≤25原子％、10≤b≤35原子％、0≤c≤5原子％的数）。
5.如权利要求1记载的磁性片，其特征在于，
上述切口部具有将上述磁性薄带切开的形状。
6.如权利要求1记载的磁性片，其特征在于，
上述切口部具有将上述磁性薄带的一部分切断的形状。
7.如权利要求1记载的磁性片，其特征在于，
上述层叠体具备1张以上的具有5～30μm的范围的板厚的上述磁性薄带。
8.如权利要求1记载的磁性片，其特征在于，
上述层叠体具备1张以上的在进行了180度密着折弯时不破坏的上述磁性薄带。
9.如权利要求1记载的磁性片，其特征在于，
上述层叠体具备1张以上的具有15ppm以上的饱和磁致伸缩常数的上述磁性薄带。
10.如权利要求1记载的磁性片，其特征在于，
上述层叠体具备1张以上的具有1.2T以上2.1T以下的范围的饱和磁通密度的上述磁性薄带。
11.一种非接触受电装置，其特征在于，具备：
受电线圈，具有螺旋线圈；
整流器，对在上述受电线圈中产生的交流电压进行整流；
二次电池，被充电由上述整流器整流后的直流电压；以及
权利要求1记载的磁性片，配置在上述螺旋线圈与上述二次电池之间、以及上述螺旋线圈与上述整流器之间中的至少1个位置。
12.一种电子设备，其特征在于，具备：
非接触受电装置，具备具有螺旋线圈的受电线圈、对在上述受电线圈中产生的交流电压进行整流的整流器、以及被充电由上述整流器整流后的直流电压的二次电池；
电子设备主体，具备被从上述二次电池供给上述直流电压而动作的电子器件和安装有上述电子器件的电路基板；以及
权利要求1记载的磁性片，配置在上述螺旋线圈与上述二次电池之间、上述螺旋线圈与上述整流器之间、上述螺旋线圈与上述电子器件之间以及上述螺旋线圈与上述电路基板之间中的至少1个位置。
13.一种非接触充电装置，其特征在于，具备：
权利要求12记载的电子设备；以及
供电装置，具备与上述电子设备的上述受电线圈非接触地配置的供电线圈、向上述供电线圈施加交流电压的电源以及对位用的磁体，
上述非接触充电装置在通过上述磁体将上述电子设备进行了对位的基础上，将在上述供电线圈中产生的磁通向上述受电线圈传递而非接触地传送电力。
14.如权利要求13记载的非接触充电装置，其特征在于，
上述磁体为Nd-Fe-B基磁体。
15.如权利要求13记载的非接触充电装置，其特征在于，
上述磁性片作为磁屏蔽或者电感器而配置。
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