发明内容
由此,本发明的目的在于提供一种磁场屏蔽板及其制造方法、利用其的便携终端机,所述磁场屏蔽板通过对非晶带材进行薄片(Flake)处理,从而形成多个微小碎片,在微小碎片之间的缝隙填充粘着剂,从而可防止向缝隙渗透湿气,并且由此防止经过薄片处理的非晶带材被氧化,从而不存在因氧化所致的表面问题及屏蔽性能降低。
本发明的另一目的在于提供一种磁场屏蔽板及其制造方法,所述磁场屏蔽板通过在对铁基非晶合金带材进行热处理时,以临界温度以上的温度进行过热处理,从而将板的磁导率降低至最佳磁导率,由此提高数字转换器(digitizer)的感度,与此同时不影响地磁传感器,并且屏蔽由便携终端机本体的各种部件所产生的电磁场。
本发明想要解决的课题并非限定于以上所言及的技术课题,并且未言及的课题或其他技术课题,通过以下记载本发明所属技术领域具有通常知识的人员可明确理解。
为达成所述目的,本发明的磁场屏蔽板包括:非晶带材,其形成为多个碎片;覆盖层,其粘着于所述非晶带材的一面;双面胶带,其粘着于所述非晶带材的另一面;粘着膜,其填充于所述多个碎片之间的缝隙,从而防止水分渗透至缝隙。
本发明的非晶带材可由铁基非晶合金形成,并在440℃至480℃的第一温度范围内可实现无磁场热处理。
本发明的覆盖层包括:第一粘着层,其粘着于非晶带材的一面;以及覆盖膜(coverfilm),其形成于第一粘着层,并且所述双面胶带包括:基材;第二粘着层,其形成于所述基材的一面,并粘着于非晶带材的另一面;以及第三粘着层,其形成于基材的另一面,并且所述粘着膜可通过第一粘着层及第二粘着层的部分粘着剂渗入缝隙而形成。
本发明的磁场屏蔽板制造方法包括如下步骤:对非晶带材进行热处理;在所述非晶带材的一面形成覆盖层;在所述非晶带材的另一面形成双面胶带;对所述非晶带材进行薄片处理,从而形成多个碎片;形成用于防止向所述多个碎片之间的缝隙渗透水分的粘着膜。
本发明的非晶带材的热处理在440℃至480℃的温度下进行30分~两小时。
本发明的薄片处理使得非晶带材通过第一加压单元,从而可分离为多个碎片,所述非晶带材在一面形成有覆盖层,在另一面形成有双面胶带,所述第一加压单元由形成有凹凸的金属辊子和橡胶辊子构成。
此外,所述薄片处理使得非晶带材通过第一加压单元,从而可分离为多个碎片,所述非晶带材在一面形成有覆盖层,在另一面形成有双面胶带,所述第一加压单元由外面安装有多个球形球(ball)的金属辊子,以及与所述金属辊子间隔一定距离而配置的橡胶辊子构成。
本发明的形成粘着膜的步骤中,将屏蔽板在常温下或加热后,通过第二加压单元进行加压,从而覆盖层的第一粘着层及双面胶带的第二粘着层的一部分向多个碎片之间的缝隙填充并形成。
本发明的第二加压单元使用辊式压制机(roll press)式和液压机(Hydraulicpress)式中的某一种,所述辊式压制机式由间隔一定间距配置的第一加压辊子(roller)及第二加压辊子构成,所述液压机式由下部加压部件,以及配置于下部加压部件的上侧而上下移动的上部加压部件构成,并且所述第一加压辊子和第二加压辊子之间的间隔,以及向下侧方向移动的上部加压部件和下部加压部件之间的间隔,设定为加压前屏蔽板的厚度的50%以下。
根据本发明的另一实施例,本发明的磁场屏蔽板包括:多个非晶带材,其分别在层之间插入多个第一双面胶带,从而以层叠的方式构成;覆盖层,其粘着于所述多个非晶带材的一侧露出面;以及第二双面胶带,其粘着于所述多个非晶带材的另一侧露出面,并且所述多个非晶带材分别形成为具有缝隙的多个碎片,包含于覆盖层和第一及第二双面胶带的粘着剂的一部分渗透至所述缝隙,从而防止向缝隙渗透水分。
如上所述,就本发明的磁场屏蔽板而言,将屏蔽板通过第一加压单元进行薄片(Flake)处理,从而将非晶带材形成为多个微小碎片,并且将屏蔽板通过第二加压单元进行加压,从而覆盖层的第一粘着层及双面胶带的第二粘着层的部分粘着剂被填充至多个碎片之间的缝隙,从而可防止向缝隙渗透湿气,由此,可制造能够防止因非晶带材的氧化所引起的表面问题及屏蔽性能降低。
本发明的磁场屏蔽板在对铁基非晶合金的带材进行热处理时,以临界温度以上的温度进行过热处理,从而将板的磁导率降低至最佳磁导率,由此提高数字转换器(digitizer)的感度,与此同时不影响地磁传感器,并且屏蔽由便携终端机本体的各种部件所产生的电磁场。
具体实施方式
以下,参照附图对根据本发明的实施例进行详细说明。在此过程中,附图所示的构成要素的大小或形状等为了明确和方便说明可进行夸张示出。此外,考虑本发明的构成及作用,从而进行特别定义的术语可根据使用者、运用者的意图或关系而变化。对于所述术语的定义应以本说明书整体内容为基础而决定。
图1是根据本发明的一个实施例的磁场屏蔽板的截面图,图2是根据本发明的一个实施例的磁场屏蔽板的局部放大图。
参照图1及图2,根据本发明的一个实施例的磁场屏蔽板300包括:非晶带材10(非晶合金的带或条(strip)),其在进行薄片(Flake)处理后形成多个微小碎片;覆盖层20,其粘着于非晶带材10的一面;双面胶带40,其粘着于非晶带材10的另一面;粘着膜62,其填充于多个微小碎片12、14之间的缝隙60,从而防止水分渗透至缝隙60。
就非晶带材10而言,例如,可将由铁基磁性合金所形成的薄板用作带材。
就铁基磁性合金而言,例如,可使用Fe-Si-B合金,并且优选地,铁(Fe)为70-90atomic%、硅(Si)及硼(B)的和为10-30atomic%。包括铁在内的金属的含量越高,则饱和磁通密度越高,但是铁元素的含量过多时,难以形成非晶,因此优选地,在本发明中,铁的含量为70-90atomic%。此外,硅及硼的和为10-30atomic%范围内时,合金的非晶形成能力最为优秀。为了防止腐蚀,在所述基本结构中也可将铬(Cr)等耐腐蚀元素以几atomic%以内进行添加,并且为了赋予其他特性,根据需要可少量包含其他金属元素。
就Fe-Si-B合金而言,例如,可使用结晶化温度为508℃,居里温度(Tc)为399℃的合金。但是所述结晶化温度可根据硅及硼的含量,或者三元合金成分之外所添加的其他合金元素及其含量而发生变动。
本发明作为铁基非晶带材,根据需要可使用Fe-Si-B-Co基合金。
就铁基非晶带材而言,因为可制造宽度约100mm以上的宽幅带材,所以相比智能手机,当为大型显示器(display)时,例如为宽度100mm的便携终端机时,磁场屏蔽板可通过将一张宽幅带材进行裁断,从而制造宽度为100mm的便携终端机用磁场屏蔽板,而不是将两张带材在长度方向对接而使用。
由此,当为纳米晶带材时,通常需将两张具有50mm宽的带材在长度方向上进行对接或交叠(overlap)连接而使用,问题在于带材之间或带材的连接部分产生磁导率的偏差,从而数字转换器(digitizer)难以表现统一的特性,但是使用一张宽幅带材的本发明可消除所述的局部磁导率偏差。
非晶带材10可使用为具有15~35μm的厚度。此时,如果考虑非晶带材10热处理后的处理(handling)工艺,则优选地,将非晶带材10的厚度设定为25~30μm。非晶带材10的厚度越薄,则在热处理后处理时,即使轻微的冲击也可能发生非晶带材10破损现象。
并且,非晶带材10进行薄片(Flake)处理,从而形成多个碎片,此时,优选地,多个碎片12、14的大小形成为几十μm~3mm。
覆盖层20包括:第一粘着层22,其附着于非晶带材10的一面;覆盖膜(cover film)24,其形成于第一粘着层,从而保护非晶带材10。
就覆盖膜24而言,优选地,由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET,Po lyethyleneTerephthalate)膜(film)形成,并且除了PET膜之外,可以使用厚度较薄且能够保护非晶带材10的任何材料。
并且,第一粘着层22的作用在于将覆盖膜24附着于非晶带材10的一面,并且在制造工艺中,对磁场屏蔽板进行加热后,如果进行加压,则第一粘着层22的一部分填充至多个碎片12、14之间的缝隙60,从而形成粘着膜62。
由此,第一粘着层22可使用如果在加热的同时进行加压则可变形的热塑性粘着剂,并且也可使用如果在常温下进行加压则可变形的粘着剂。
并且,第一粘着层22保持能够将覆盖膜24附着于非晶带材10的一面的粘着力,并且第一粘着层22的一部分粘着剂应填充至多个碎片12、14之间的缝隙60,因此优选地,第一粘着层22的厚度形成为非晶带材10的厚度50%以上。
作为一个例子,覆盖膜24和第一粘着层22的厚度可使用为10~100μm范围内,并且优选地,具有30μm的厚度为最佳。
双面胶带40包括:基材42;第二粘着层44,其形成于基材42的一面,并粘着于非晶带材10的另一面;第三粘着层46,其形成于基材42的另一面,并将磁场屏蔽板附着于用于屏蔽电磁场的部件上。
并且,第三粘着层46上附着有离型膜50,所述离型膜50保护第三粘着层46,并在附着磁场屏蔽板时分离。
基材42可使用能够提供支撑的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET,PolyethyleneTerephthalate)膜,以便双面胶带可具有充分的强度,第二粘着层44和第三粘着层46与第一粘着层20相同,可使用如果在施加常温以上的热后进行加压则可变形的热塑性粘着剂,或者可使用如果在常温下进行加压则可变形的粘着剂。
在此,双面胶带40的厚度使用为10μm~100μm范围内,优选地具有30μm的厚度为最佳。
第二粘着层44如果在常温下或加热的同时进行加压,则第二粘着层44的一部分填充至多个碎片12、14之间的缝隙60,从而形成粘着膜62。
由此,第二粘着层44保持能够将双面胶带40附着于非晶带材10的另一面的粘着力,并且第二粘着层44的一部分粘着剂应填充至多个碎片12、14之间的缝隙60,因此优选地,第二粘着层44的厚度形成为非晶带材10的厚度50%以上。
如果对磁场屏蔽板的两面在常温下或加热的同时进行加压,则第一粘着层22的一部分流入缝隙60,而第二粘着层44也同样地流入缝隙60,从而粘着膜62具有能够防止向缝隙60渗透水分的构造。
由此,因为粘着膜62将碎片12、14之间的缝隙60填充,所以可彻底阻断水分向缝隙60流入。由此,可防止非晶带材10的氧化,从而可防止非晶带材10的表面变形或性能降低。
并且,为了填充碎片12、14之间的缝隙60,无需另外的工艺及另外的粘着剂,从而可节省制造工艺及费用。换句话说,制造磁场屏蔽板后,如果在常温下或加热的同时对屏蔽板的两面进行加压,则第一粘着层22的一部分流入缝隙60,而双面胶带40的第二粘着层44的一部分流入缝隙60,从而形成粘着膜62,因此无需用于形成粘着膜的另外的粘着剂及工艺,所述第一粘着层22的作用在于将覆盖膜24附着于非晶带材10的一面,所述第二粘着层44的作用在于将磁场屏蔽板附着于其他部件。
图3是适用有根据本发明的一个实施例的磁场屏蔽板的便携终端机的分解立体图。
便携终端机按顺序结合有触摸屏(Touch Screen Panel)52、显示屏(DisplayPanel)53、数字转换器板(digitizer panel)54、磁场屏蔽板300、支架(bracket)56、主电路基板57及背面覆盖物(cover)58。并且,背面覆盖物58的内侧可安装有电池。
由此,根据本实施例的便携终端机在应用磁场的数字转换器板54和安装有各种电路部件的主电路基板57之间,以及主电路基板57和电池之间设置磁场屏蔽板300,从而防止主电路基板57所产生的磁场对数字转换器板54造成影响,或者由于数字转换器板54所产生的磁场对安装于主电路基板57的各种电路部件及电池造成影响,并对磁场进行聚焦,从而可提高数字转换器板的功能。
根据本实施例的磁场屏蔽板300配置于除数字转换器板之外,各种产生磁场的部件上,从而作用在于对磁场进行屏蔽。
以下,对根据本发明的一个实施例的磁场屏蔽板的制造方法进行说明。
图4是表示根据本发明的一个实施例的磁场屏蔽板制造方法的工艺顺序图。
首先,将铁基非晶带材,例如,将由Fe-S i-B合金所形成的30μm以下的极薄型非晶带材通过根据熔融纺丝(MeltSpinning)的快速凝固法(RSP,RapidSolidificationProcessing)来制造后,首先以一定的长度进行切割(cutting)并层叠,以便易于进行热处理后的后处理S10。
非晶带材10以具有如下磁导率的方式进行设定:所希望的范围内的磁导率(电感,inductance)不影响地磁传感器的同时,对终端机本体所产生的磁场进行屏蔽,从而在不影响数字转换器的同时,可提高数字转换器的感度。
优选地,满足非晶带材10的条件的磁导率范围以电感(inductance)为基准,为15μH至18μH。
非晶带材10在445℃(T3)至460℃(T4)的第二温度范围(To)内,进行30分钟至两小时的无磁场热处理,从而获得具有所希望的范围的磁导率值(电感值)的非晶带材10S20。
此时,热处理环境即使非晶带材10的铁含量较高,也在不发生氧化的温度范围内实现,因此无需在环境炉中实现,即使在大气中进行热处理也无妨。此外,即使在氧化环境或氮气环境下实现热处理,如果是相同的温度,则非晶带材的磁导率实质上无差异。
如图11所示,由Fe-S i-B合金形成的铁基非晶带材10在热处理温度不满430℃(TO)时,电感(磁导率与电感值成比例)保持约20.7μH值,以430℃(TO)为起点,随着温度增加,生成部分结晶,与此同时增加带材表面的电阻,从而电感(磁导率)急速下降。
由此,非晶带材10在将Fe-Si-B合金制造为非晶带材或条形状后,在445℃(T3)至460℃(T4)的第二温度范围(To)内进行30分钟至两小时的无磁场热处理,从而通过降低电感(磁导率)的方法获得具有所希望的范围的磁导率值(电感值)的非晶带材10。
就非晶带材10的磁导率而言,例如,使用12.1μH的线圈(coil),从而电感电容电阻测试器(LCR meter)在100kHz,1V条件下,对板的电感值进行测定后,从所得的非晶带材的电感值可换算求得。
为了满足所述电感(磁导率)范围,当热处理温度不满445℃(T3)时,问题在于表现出高于所希望的磁导率的磁导率,并需要较长的热处理时间,当超过460℃(T4)时,问题在于通过过热处理磁导率明显降低,从而无法表现出所希望的磁导率。通常表现出如下趋势:热处理温度低则需要较长的热处理时间,相反,热处理温度高则热处理时间较短。
此外,本发明的铁基非晶带材10使用为厚度具有15~35μm范围,并且铁基非晶带材10的磁导率与带材的厚度成比例增加。
尤其,非晶带材10根据不同原材料的不均一性、厚度及热处理炉(furnace)内部的环境等的不同,所热处理的非晶带材10的磁导率可发生个别偏差。
但是,针对所述本发明的铁基非晶带材10在第二温度范围(To)内的热处理条件为以如下方式设定的情况所需的条件:使用非晶带材10的磁场屏蔽板和地磁传感器之间的距离具有大概2mm间距。
一旦磁场屏蔽板和地磁传感器之间的距离当设定为2mm以内时,非晶带材10的磁导率可设定为更低,并且当设定为大于2mm时,非晶带材10的磁导率可设定为更高。
由此,当考虑所述宽范围的磁导率时,优选地,针对铁基非晶带材10的热处理条件在440℃(T1)至480℃(T2)的第一温度范围(Tp)内设定为30分至两小时。
此外,如果在大于430℃而小于500℃内实现过热处理,则利用板的电感值所表现出的几乎线性(linear)降低的特性,从而可易于制造具有所希望的磁导率的板。
尤其,非晶带材如果在440℃至480℃之间的第一温度范围(Tp)内实现过热处理,则脆性增强,从而在后续的工艺中实施薄片处理时可易于形成薄片。
接下来,在实现热处理的非晶带材10的一面形成覆盖层20 S30。在此,覆盖层20包括:第一粘着层22,其附着于非晶带材10的一面;覆盖膜24,其形成于第一粘着层22,从而对非晶带材10进行保护。
并且,在非晶带材10的另一面附着双面胶带40 S40。在此,双面胶带40包括:第二粘着层44,其附着于非晶带材10的另一面;基材42,其形成于第二粘着层44;第三粘着层46,其形成于基材42,从而将磁场屏蔽板附着于用于屏蔽电磁场的部件上。
双面胶带40可适用如上所述的具有基材的类型,并且也可适用无基材、只由粘着层形成的无基材类型。
由此,完成非晶带材10、覆盖层20及双面胶带40的叠层,则形成如图5所示的一次屏蔽板100,所述覆盖层20附着于非晶带材10的一面,所述双面胶带40形成于非晶带材10的另一面。
并且,对一次屏蔽板100进行薄片处理,从而将非晶带材10形成为多个碎片12、14S50。
在此,薄片处理工艺为使得第一屏蔽板100通过第一加压单元110、120,从而将非晶带材破碎为多个碎片的工艺。此时,就第一加压单元110、120而言,如图6所示,由外面形成有多个凹凸116的金属辊子(roller)112,以及与金属辊子112间隔一定距离而配置的橡胶辊子114组成,而如图7所示,由外面安装有多个球形的球(ball)126的金属辊子122,以及与金属辊子122间隔一定距离而配置的橡胶辊子114组成。
由此,如果使得依次叠层有覆盖层20、非晶带材10及双面胶带40的第一屏蔽板100通过第一加压单元110、120,则非晶带材10得以破碎的同时分离为多个碎片12、14。
非晶带材10的多个碎片12、14形成为具有几十μm~3mm以下大小,因此随着增加退磁场而去除磁滞损耗(hysteresis loss),提高针对板的磁导率的均一性,并且其结果为可实现均一特性的数字转换器。
此外,非晶带材10根据通过薄片处理而减少带材的表面积,从而可阻止交流磁场所生成的涡电流(Eddy Current)引起的发热问题。
由此,完成非晶带材10的薄片处理后,如图8所示,非晶带材10形成为多个碎片12、14,并且制造在多个碎片之间具有缝隙60的第二屏蔽板200。
在此,第二屏蔽板200中,非晶带材10分离为多个碎片,碎片12、14之间形成有缝隙60,并且如果向所述缝隙60渗透水,则非晶带材被氧化,从而非晶带材的表面变差,并且屏蔽性能降低。
由此,为了防止向碎片12、14之间的缝隙60渗透水分,实施向缝隙60填充粘着剂,从而形成粘着膜的工艺S60。
如果使得二次屏蔽板200在常温下或加热后通过第二加压单元400、500,则覆盖层20的第一粘着层24得以加压的同时,第一粘着层24的部分粘着剂流入至缝隙60,并且双面胶带40得以加压的同时,第二粘着层44的部分粘着剂流入至缝隙60,从而形成粘着膜62。
在此,第一粘着层22和第二粘着层44可使用如果在常温下进行加压,则可变形的粘着剂,或者可使用如果进行热,则可变形的热塑性粘着剂。
并且,第一粘着层22和第二粘着层44的厚度具有非晶带材的厚度50%以上的厚度,以便可充分填充多个碎片之间的缝隙60。
就第二加压单元400、500而言,如图9所示,可适用辊式压制机(roll press)式400,所述辊式压制机式400由第二屏蔽板200通过的第一加压辊子(roller)210,以及与第一加压辊子210间隔一定间距而配置的第二加压辊子220所构成,而如图10所示,可使用液压机(Hydraulic press)式500,所述液压机式500由下部加压部件240,以及在下部加压部件240的上侧配置为向垂直方向可移动的上部加压部件250构成。
在此,为了使得第一粘着层22及第二粘着层44的粘着剂可流入缝隙60,优选地,第一加压辊子210与第二加压辊子220之间的间隔,以及上部加压部件为下降状态时,上部加压部件250与下部加压部件240之间的间隔形成为二次屏蔽板200厚度的50%以下。
(湿度测试)
图12是薄片处理后未经过加压工艺的二次屏蔽板经过湿度测试的放大照片,图13是根据本发明的薄片处理后经过加压的磁场屏蔽板经过湿度测试后的放大照片。
针对薄片处理后未经过加压工艺的二次屏蔽板,以及根据本发明的薄片处理后加压的磁场屏蔽板,在温度为85℃,湿度为85%的环境下进行120小时的湿度测试。
结果,如图12所示,只进行薄片处理的二次屏蔽板200的情况,可知当分离为多个碎片的状态时,向碎片之间的缝隙渗透水分,从而非晶带材被氧化,进而表面发生变化。
并且,如图13所示,薄片处理后进行加压,从而缝隙中形成有粘着膜的情况,可知表面无变化。
参照图14,薄片处理后分离为多个碎片的非晶带材的情况,可确认碎片之间存在有缝隙,如图15所示,如果薄片处理后进行加压,则可确认缝隙中填充有粘着膜的状态。
在上述实施例说明中,示例了在覆盖层和双面胶带之间插入有一个非晶带材并层叠后,经过薄片及加压处理的磁场屏蔽板,但是根据需要也可对层叠板进行薄片及加压处理,从而构成具有多层构造的磁场屏蔽板,所述层叠板在覆盖层和双面胶带之间插入有多个非晶带材,并且在多个非晶带材之间插入有双面胶带。
图16是根据本发明的另一实施例的磁场屏蔽板的截面图。
参照图16,根据本发明的另一实施例的磁场屏蔽板300a进行薄片(F l ake)及加压处理,从而分离为多个微小碎片12、14,以此为例,所述磁场屏蔽板300a包括:两层的非晶带材10、10a(非晶合金的带或条);覆盖层20,其粘着于非晶带材10、10a的一侧露出面;双面胶带40,其粘着于非晶带材10、10a的另一侧露出面;粘着膜62、62a,其分别向所述非晶带材10、10a的多个微小碎片12、14之间的缝隙60进行填充,从而防止向缝隙60渗透水分。
此时,在两层的非晶带材10、10a之间插入有双面胶带40a,以便薄片(Flake)及加压处理时抑制微小碎片12、14的移动。所述双面胶带40a可适用具有基材的类型,并且也可适用无基材、只由粘着层形成的无基材类型。
根据本发明另一实施例的磁场屏蔽板300a,虽然在图16中对使用两层的非晶带材10、10a的磁场屏蔽板进行了示例,但是也可根据需要构成具有多层构造的磁场屏蔽板,所述磁场屏蔽板通过如下方式实现:在多个非晶带材之间分别插入双面胶带40a并层叠后,将覆盖层20,以及外侧面附着有离型膜50的双面胶带40层叠于已层叠的多个非晶带材的两侧面,从而进行薄片(Flake)及加压处理,从而构成具有多层构造的磁场屏蔽板。
在所述的根据另一实施例的磁场屏蔽板300a中,对于与所述实施例相同的要素赋予相同的部件标号,并省略对其的说明。
此外,在制造具有多层构造的磁场屏蔽板时,除了在多个非晶带材之间分别插入双面胶带40a之外,通过相同的制造工艺制造。
以上,以特定的优选实施例为例,对本发明进行了示出并说明,但是本发明并非限定于所述实施例,在不脱离本发明的思想范围内,本发明所属的技术领域内具有通常知识的人员可进行各种变更和修正。
本发明作为一种磁场屏蔽板,其通过非晶带材封锁湿气渗透,从而可防止氧化所致的表面问题和性能降低,可适用于磁场屏蔽板及利用其的便携终端机,所述磁场屏蔽板屏蔽由内置于便携终端机本体的各种部件所产生的磁场。