CN106856358B - 磁场屏蔽用结构物及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种磁场屏蔽用结构物及电子设备。对本发明提供的磁场屏蔽用结构物的新型结构而言，其在有效地从外部环境的影响中保护磁性层的同时提高了散热性能。具体地，该结构为如下的结构，包括：基底基材；磁性层，布置于所述基底基材上；保护层，覆盖所述磁性层的上表面、侧面以及所述基底基材的上表面。
Description
技术领域
本发明涉及一种磁场屏蔽用结构物及电子设备。
背景技术
最近，在移动便携式装置中采用着无线充电(WPC)功能、近场通信(NFC)功能、电子支付(MST)功能等。无线充电(WPC)、近场通信(NFC)、电子支付(MST)技术在工作频率、数据传输率、传输的电量等方面存在差异。
对这种无线电力发送装置而言，使用着用于执行屏蔽电磁波及集束等功能的磁片，例如，在无线充电装置中，在接收部线圈和电池之间布置磁片。磁片起到如下的作用：屏蔽从接收部线圈产生的磁场达到电池，将从无线电力发送装置产生的电磁波有效地发送至无线电力接收装置。
另外，对于磁片而言，可以由包含Fe等成分的合金形成，因此可能对水分或氧气等脆弱。
发明内容
本发明的一目的在于提供一种通过减少外部的水分或氧气等的影响以提高稳定性的磁场屏蔽用结构物及具备此的电子设备。本发明的另一目的在于提高上述磁场屏蔽用结构物的散热性能。
作为用于解决上述问题的方法，本发明提供一种磁场屏蔽用结构物的新型结构，其在有效地从外部环境的影响中保护磁性层的同时提高了散热性能。具体地，该结构为如下的结构，包括：基底基材；磁性层，布置于所述基底基材上；保护层，覆盖所述磁性层的上表面、侧面以及所述基底基材的上表面。
一示例中，所述保护层可以包括高散热性填料。
一示例中，所述高散热性薄膜可以包括碳、铜和铁中的至少一个。
一示例中，所述保护层可以为粘合到所述基底基材的上表面而密封所述磁性层的形态。
一示例中，在所述基底基材的上表面，所述保护层与所述基底基材所粘合的区域的宽度大于所述磁性层的外廓区域的宽度的20％。
一示例中，所述保护层可以紧贴于所述磁性层的上表面和侧面。
一示例中，在所述磁性层的朝向所述保护层的面可以形成有凹凸部。
一示例中，在所述基底基材的下表面可以形成有粘性物质。
一示例中，所述磁性层可以配备有多个而沿着厚度方向层叠。
一示例中，在所述多个磁性层之间可以夹设有粘合层。
一示例中，所述磁性层可以具有多个破裂部。
一示例中，所述多个破裂部可以为所述磁性层的表面破碎的形态。
一示例中，所述多个破裂部可以以有规律的形状和间距排列。
另外，本发明的另一方面提供一种包括上述磁场屏蔽用结构物的电子设备，具体地，其包括：线圈部；以及磁场屏蔽用结构物，布置在所述线圈部上，并且包括基底基材、布置在所述基底基材上的磁性层以及覆盖所述磁性层的上表面和侧面及所述基底基材的上表面的保护层。
一示例中，所述线圈部可以被分离成执行彼此不同的功能的多个功能区域。
对本发明的一实施形态中提出的磁场屏蔽用结构物和电子设备的情况而言，可以利用应用于磁性层的高散热性保护层而显著地提高结构稳定性和散热特性，因此可以有利于利用此的电子设备的可靠性的提高。
附图说明
图1是普通无线充电系统的外观立体图。
图2是将图1的主要内部构成分解而示出的剖面图。
图3是示意性地示出根据本发明的一实施形态的磁场屏蔽用结构物的剖面图。
图4和图5示出能够在图3的实施形态中采用的磁性层的多种形态。
图6示出能够在图3的实施形态中采用的保护层的形态。
图7示出根据图3的实施形态的变形例的磁场屏蔽用结构物。
图8示意性地示出采用图3的磁场屏蔽用结构物的电子设备的一示例。
符号说明
10：无线电力发送装置 11：发送部线圈
20：无线电力接收装置 21：接收部线圈(线圈部)
22：电池 30：电子设备
100、100'：磁场屏蔽用结构物
101、101'：磁性层
102、102’：粘合层 103、103’：保护层
104、104’：基底基材 110：碎块
120：破裂部 130：绝缘层
131：填充物 200：电子设备
具体实施方式
以下，参照具体的实施形态和附图而对本发明的实施形态进行说明。但是，本发明的实施形态可以变形成多种其他形态，且本发明的范围不限于以下说明的实施形态，并且，为了给普通的技术人员更完整地说明本发明而提供本发明的实施形态。因此，附图中的要素的形状或大小等可能为了更明确的说明而被夸张，附图中用相同的附图符号表示的要素为相同的要素。
并且，附图中为了对本发明进行明确的说明而省略了与说明无关的部分，并且为了明确地表示多个层和区域而放大示出了厚度，并给相同思想范围内的功能相同的构成要素使用相同的参照符号而进行说明。进而，在说明书全文中，当提到某个部分“包含”某个构成要素时，其意味着在没有特殊相反记载的情况下，还可以包括其他构成要素，而并非将其他构成要素排除。
图1是示意性地示出普通无线充电系统的外观立体图，图2是分解示出图1的主要内部构成的剖面图。
参照图1和图2，普通的无线充电系统可以由电子装置无线电力发送装置10和无线电力接收装置20构成，无线电力接收装置20可以被包含于手机、笔记本电脑、平板电脑等电子设备30中。
若观察无线电力发送装置10的内部，则在基板12上形成有发送部线圈11，因此如果向在向无线电力发送装置10施加交流电压，则在周围形成磁场。因此，内置于无线电力接收装置20的接收部线圈21中可以从发送部线圈11产生感应电动势，从而对电池22进行充电。
电池22可以是能够进行充电和放电的镍氢电池或者锂离子电池，但不限于此。并且，电池22可以与无线电力接收装置20分开构成而以能够装卸于无线电力接收装置20的形态实现，或者，电池22和无线电力接收装置20可以一体地构成而以一体型的方式实现。
发送部线圈11和接收部线圈21形成电磁耦合，并且可以通过将铜等金属线缠绕而形成。在此情况下，缠绕形状可以是圆形、椭圆形、四边形、菱形等形状，并且可以根据期望的特性而对整体的大小或缠绕次数等进行适当的控制而设定。
在接收部线圈21和电池22之间布置有磁场屏蔽用结构物100，磁场屏蔽用结构物100可以位于接收部线圈21和电池22之间而使磁通集中，从而使其能够有效地被接收部线圈21侧接收。与此同时，磁场屏蔽用结构物100起到屏蔽磁通中的至少一部分到达电池22的功能。
这种磁场屏蔽用结构物100可以与线圈部结合而被应用于上述无线充电装置的接收部等。并且，除了无线充电装置之外，所述线圈部还可以被用于磁性安全传输(MST)、近场无线通信(NFC)等。并且，除了无线充电装置的接收部以外，磁场屏蔽用结构物100还可以被应用于无线充电装置的发送部，以下，将发送部和接收部的线圈统称为线圈部。以下，对磁场屏蔽用结构物100进行更详细的说明。
图3是示意性地示出根据本发明的一实施形态的磁场屏蔽用结构物的剖面图，图4和图5示出能够在图3的实施形态中采用的磁性层的多种形态，图6示出能够在图3的实施形态中采用的保护层的形态。
如在图3中示出的形态，磁场屏蔽用结构物100包括一个以上的磁性层101、保护层103和基底基材104而构成，在此情况下，本实施形态对构成有多个磁性层101，并且它们沿着厚度方向而被层叠的结构为基准进行说明，但是磁性层101的层叠数可以随着期望的屏蔽功能或电子设备的大小等而被适当地调整。
用于对电磁波进行集束和屏蔽的磁性层101可以使用由非晶合金或纳米晶粒合金等形成的薄板的金属带。在此情况下，作为非晶合金可以使用Fe系或Co系磁性合金。Fe系磁性合金可以使用包含Si的物质，如Fe-Si-B合金，其中Fe等金属的含量越高，饱和磁通的密度越高，但是在Fe元素的含量过多的情况下，难以形成非晶质，因此Fe的含量可以是70～90原子％，考虑到形成非晶质的可能性，Si和B的含量之和优选在10～30原子％的范围内。为了防止腐蚀，可以对上述基本组成添加20原子％以内的Cr、Co等耐腐蚀性元素，并且为了赋予其他特性，可以根据需求而使其包含少量的其他金属元素。
然后，在利用纳米晶粒合金的情况下，例如，可以使用Fe系纳米晶粒磁性合金。Fe系纳米晶粒合金可以使用Fe-Si-B-Cu-Nb合金。
另外，磁性层101可以以一体化的形态被提供，并且可以如同在图4中示出的形态而具有破碎成多个碎块110的结构，这种破碎结构可以对多个碎块之间提供电绝缘性，因此可以有助于减少可能在磁性层101产生的涡流电流。对这种破碎结构的情况而言，可以如在图4中示出的示例而随机形成，也可如同在图5中示出的形态，以磁性层101的表面破碎的破裂部120的形态而被提供。可以通过使用这种具有有序的破碎结构的破裂部120而调节磁性层101的磁导率(magnetic permeability)，并且可以根据磁性层101的不同领域而改变破碎程度，从而给磁导率带来变化。在此情况下，多个破裂部120可以以具有有序的形状和间隙的方式排列。
再次参照图3，在多个磁性层101之间夹设有粘合层102，粘合层102不仅可以实现磁性层101的层间绝缘，也可用于磁性层101的层间粘合。只要适用于将磁性层101接合，粘合层102可以采用本技术领域中通常使用的任何物质，例如可以是双面胶带。
保护层103是覆盖磁性层101的上表面、侧面以及基底基材104的上表面的形态。如上所述，由Fe合金等形成的磁性层101在暴露于外部的情况下，对水分或盐分等脆弱，并且其特性可能由于上述的外部的影响而劣化。本实施形态中，将能够确实地保护磁性层101的保护层同时采用到磁性层101的上表面和侧面，进而，可以通过与保护层103的基底基材104的上表面接合而提高保护功能并确保结构的稳定性。在此情况下，如同在图3中示出的形态，保护层103可以以紧贴于基底基材104的上表面并密封磁性层101的形态实现，并且可以紧贴于磁性层101的上表面和侧面。
保护层103可以适当地采用能够执行上述保护功能的物质，例如可以使用环氧树脂、PET薄膜等绝缘性树脂。进而，除了保护功能之外，保护层103还可以执行散热功能，为此，如同在图6中示出的形态，在绝缘层130内可以包含分散的高散热性填料131。其中，高散热性填料131例如可以是碳、铜、铁等导电型物质。如上所述，随着保护层103具有高的热导率，可以有效地将从磁性层101等产生的热放出。即，因为保护层103的热导率高于空气，所以可以将蓄积在磁性层101的热有效地放出，据此可以提高使用它的电子设备的可靠性。
为了充分执行上述保护和散热功能，保护层103的大小(高度、宽度等)要素可以被适当地得到定义。例如，参照图3，从基底基材104的上表面到保护层103的上表面之间的距离H可以小于或等于保护层103和基底基材104所粘合的区域的宽度W1，据此，可以充分地确保保护层103和基底基材104的粘合区域，因此可以更稳定地保护磁性层101。并且，为了体现充分的粘合性能，对保护层103和基底基材104所粘合的区域的宽度W1而言，其在与基底基材上表面的磁性层的外廓区域的宽度W2的关系中也可得到适当的定义，例如，W1优选大于W2的20％。
另外，基底基材104在其上部布置有磁性层101等，据此可以保护磁性层101并更容易地操作磁性层101。基底基材104可以包含PET等薄膜，且可以以双面胶的形态被提供而接合于线圈部件等。为此，在基底基材104的下表面可以形成有粘性物质。与此不同地，在应用于线圈部件等时，基底基材104可以起到离型膜的作用，具体地，基底基材104可以从磁性层101和保护层103分离，并仅使磁性层101和保护层103等接合到线圈部件。
图7示出根据图3的实施形态的变形例的磁场屏蔽用结构物。参照图7，对于磁场屏蔽用结构物100'而言，包括磁性层101'、粘合层102'、保护层103'和基底基材104'，与上述实施形态的不同之处在于，在保护层103'和磁性层101'之间形成有凹凸结构等用于强化结合力的结构。即，如图7所示的形态，在磁性层101'中的朝向保护层103'的一面形成有凹凸部，保护层103'通过填充这些凹凸部的至少一部分而使磁性层101'和保护层103'进一步紧贴，据此可以提高结合力。因为这种凹凸结构，磁性层101'和保护层103'的接触面积得到增加，因此可以进一步提高保护层103'的保护功能和散热功能。
图8示意性地示出采用图3的磁场屏蔽用结构物的电子设备的一示例。参照图8，电子设备200包括线圈部102和电池201，且他们之间夹设有上述的磁场屏蔽用结构物100。对本实施形态中提出的电子设备200的情况而言，通过使线圈部102被分离成执行彼此不同的功能的多个功能区域A、B、C，可以在一个装置中实现无线充电、近场通信等多种功能。在此情况下，磁性层101的磁导率等特性也可以对应于线圈部102的多个功能区域A、B、C而根据功能区域被区分。为此，可以与上述示例相同地，适当地调节形成于磁性层101的屏蔽结构的大小或间距等。
本发明不限于上述的实施形态和附图，其范围应根据权利要求书而界定。因此，在不脱离权利要求书中记载的本发明的技术思想的范围内，在本技术领域具有基本知识的人员可以进行多种形态的替换、变形和变更，并且这些应属于本发明的范围内。
Claims (14)
1.一种电子设备，包括：
电池；
线圈部；以及
磁场屏蔽用结构物，其布置于所述电池和所述线圈部之间，
所述磁场屏蔽用结构物包括：
基底基材，其布置于所述线圈部上；
磁性层，布置于所述基底基材上；
保护层，覆盖所述磁性层的上表面、侧面以及所述基底基材的上表面，且布置于所述电池的下侧。
2.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，
所述保护层包括高散热性填料。
3.如权利要求2所述的电子设备，其特征在于，
所述高散热性薄膜包括碳、铜和铁中的至少一个。
4.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，
所述保护层为粘合到所述基底基材的上表面而密封所述磁性层的形态。
5.如权利要求4所述的电子设备，其特征在于，
从所述基底基材的上表面到所述保护层的上表面的距离小于或等于所述保护层与所述基底基材所粘合的区域的宽度。
6.如权利要求4所述的电子设备，其特征在于，
在所述基底基材的上表面，所述保护层与所述基底基材所粘合的区域的宽度大于所述磁性层的外廓区域的宽度的20％。
7.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，
所述保护层紧贴于所述磁性层的上表面和侧面。
8.如权利要求7所述的电子设备，其特征在于，
在所述磁性层的朝向所述保护层的面形成有凹凸部。
9.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，
在所述基底基材的下表面形成有粘性物质。
10.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，
所述磁性层配备有多个而沿着厚度方向层叠。
11.如权利要求10所述的电子设备，其特征在于，
在所述多个磁性层之间夹设有粘合层。
12.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，
所述磁性层具有多个破裂部。
13.如权利要求12所述的电子设备，其特征在于，
所述多个破裂部为所述磁性层的表面破碎的形态。
14.如权利要求12所述的电子设备，其特征在于，
所述多个破裂部以有规律的形状和间距排列。
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2016
- 2016-11-04 CN CN201610974236.4A patent/CN106856358B/zh active Active
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