CN107887102B - 磁性片及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种磁性片及电子设备，本发明的一实施形态提供的磁性片，包括由金属带形成的一个以上的磁性层，其中，所述一个以上的磁性层中的至少一个磁性层包括：板形状的第一区域以及形成于所述第一区域的中央部且比周围突出的形状的第二区域。
Description
技术领域
本发明涉及一种磁性片及电子设备。
背景技术
在最近的移动手持装置中应用着无线充电(WPC)功能、近场通讯(NFC)功能、电子结算(MST)功能等。无线充电(WPC)、近场通讯(NFC)、电子结算(MST)技术在工作频率、数据传输率、传输的电力量等方面存在差异。
对于上述无线电力发送装置而言，应用着执行电磁波的屏蔽和集束等功能的磁性片，例如，在无线充电装置中，在接收部线圈和电池之间布置磁性片。磁性片将在接收部线圈产生的磁场屏蔽及集束而阻断其到达电池，从而起到将在无线电力发送装置产生的电磁波有效地发送到无线电力接收装置的功能。
随着使用这些磁性片的便携式电子装置等的多功能化、高功能化，对提高磁性片的性能的要求没有中断过。
发明内容
本发明的一目的在于提供一种电磁波屏蔽性能优秀的磁性片及配备此的电子设备。
作为用于解决上述课题的方法，本发明旨在通过一实施形态而提供能够提高电磁波屏蔽性能的磁性片的新型结构，具体地，包括由金属带形成的一个以上的磁性层，其中，所述一个以上的磁性层中的至少一个磁性层包括：板形状的第一区域、以及形成于所述第一区域的中央部且比周围突出的形状的第二区域。
一实施例中，所述第一区域和第二区域可以一体地形成。
一实施例中，所述第一区域的密度可以比所述第二区域的密度更高。
一实施例中，所述第一区域和第二区域可以通过冲压加工而形成。
一实施例中，可以配备层叠的多个所述磁性层。
一实施例中，所述多个磁性层都可以包括所述第一区域和第二区域。
一实施例中，被分别包含于所述多个磁性层的所述第二区域可以以沿着厚度方向而彼此重叠的方式布置。
一实施例中，所述多个磁性层中的只有一个磁性层包括所述第一区域和第二区域，并且所述多个磁性层中的其余磁性层可以具有板形状。
一实施例中，所述多个磁性层中的包括所述第一区域和第二区域的磁性层可以布置在最上部。
另外，本发明的另一方面提供的电子设备，包括：线圈部；磁性片，与所述线圈部相邻地布置，并包括通过金属带形成的一个以上的磁性层，所述一个以上的磁性层中的至少一个磁性层包括：板形状的第一区域、以及形成于所述第一区域的中央部且比周围更突出的形状的第二区域。
一实施例中，所述线圈部可以布置在所述磁性片上，且其中央部布置在对应于所述第二区域的位置。
一实施例中，所述第一区域和第二区域可以一体地形成。
一实施例中，所述第一区域的密度可以比所述第二区域的密度更高。
一实施例中，所述第一区域和第二区域可以通过冲压加工而形成。
对于本发明的一实施形态中提出的磁性片而言，可以提高电磁波屏蔽性能。并且有利于利用这种磁性片的无线充电模块或电子设备的性能提高或纤薄化。
附图说明
图1示出一般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性片的剖面图，其示出应用线圈部的形态。
图4示出用于获得图3的磁性片的一个工序的示例。
图5是示出通过图4的工序而获得的磁性片的立体图。
图6是示出将线圈部应用于图5的磁性片的无线充电模块等的电子设备中的一部分的图。
图7及图8是示出根据变形例的磁性片的剖面图。
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、130：电池 30：电子设备
100、200：磁性片、磁性层 101：第一区域
102：第二区域 110：粘接层
150：冲压件 151：槽
具体实施方式
以下，参照具体的实施形态及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不同的形态，并且本发明的范围不限于以下说明的实施形态。并且，本发明的实施形态是为了对普通的技术人员更完整地说明本发明而被提供。因此，附图中的要素的形状及大小等可能为了更明确的说明而被夸张，并且附图中的用相同的符号表示的要素是相同的要素。
并且，为了更明确地说明本发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及区域而放大示出了厚度，并且对相同思想范围内的功能相同的构成要素使用相同的附图符号而进行说明。进而，在说明书全文中，当提到某个部分“包括”某个构成要素时，在没有特殊相反记载的情况下，不排除其他构成要素，而意味着还可以包括其他构成要素。
图1是示意性地示出一般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示出的剖面图。
参照图1及图2，一般的无线充电系统能够由无线电力发送装置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、笔记本电脑及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，使得当交流电压被施加到无线电力发送装置10时，在其周围形成磁场。从而，在内置于无线电力接收装置20的接收部线圈21由于发送部线圈11而感应产生电动势并据此可以使电池22被充电。
电池22可以是能够进行充放电的镍氢电池或锂离子电池，但是不限于此。并且，电池22能够与无线电力接收装置20独立地构成而形成为能够在无线电力接收装置20装卸的形态，或者可以使电池22和无线电力接收装置20一体地构成而形成为一体型。
发送部线圈11和接收部线圈21通过电磁耦合而结合，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，并且能够根据所需特性而通过适当的控制而设置整体的大小或缠绕次数等。
在接收部线圈21和电池22之间布置有磁性片100，并且磁性片100位于接收部线圈21和电池22之间而通过将磁通集束而使磁束被接收部线圈21侧有效地接收。与此同时，磁性片100起到阻断磁通中的至少一部分到达电池22的功能。
这种磁性片100能够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，所述线圈部能够被应用于磁性安全传输(MST)、近距无线通信(NFC)等。并且，磁性片100也可以被应用于无线充电装置的发送部而非接收部。以下，在无需特别地区分的情况下，将发送部和接收部线圈统称为线圈部。以下，对磁性片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性片的剖面图，其示出应用线圈部的形态。图4示出用于获得图3的磁性片的一个工序的示例。图5是示出通过图4的工序而获得的磁性片的立体图。并且，图6是示出将线圈部应用于图5的磁性片的无线充电模块等的电子设备中的一部分的图。
参照图3，磁性片100包括由金属带形成的一个以上的磁性层，并且在本实施形态中仅包括一个磁性层，因此将磁性片称为磁性层100。对于本实施形态而言，一个以上的磁性层100中的至少一个包括：板形状的第一区域101，以及形成于第一区域的中央部且比周围突出的形状的第二区域102。
磁性层100能够利用由非晶合金或纳米晶粒合金等形成的薄板的金属带形成。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，随着Fe等金属的含量变高，饱和磁通密度也变高，但是在Fe元素的含量过高的情况下，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的和在10-30原子％的范围内时最优。为了防止腐蚀，能够在上述基本组成中添加20原子％以内的Cr、Co等耐腐蚀性元素，并且能够根据需要而包含少量的其他金属元素以赋予其他特性。
并且，在使用纳米晶粒合金而形成磁性层100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。在此情况下，为了形成纳米晶粒合金，可以将非晶质金属带(ribbon)在适当的温度下热处理。
如上所述，磁性层100具有中央部的第二区域102比其他区域更突出的形状，对于布置于磁性片上的线圈部21而言，其中央部可以布置在对应于第二区域102的位置。磁性层100的部分区域，即，突出的形状的第二区域102布置在线圈部21的中央部，所以可以将产生于线圈部21的磁通有效地屏蔽、集束，因此可以提高磁性片的电磁波屏蔽性能。并且，在结合线圈部21和磁性片的工序中，由于第二区域102而可以减少对准(alignment)误差。
对于本实施形态而言，在由金属带形成的磁性层100中，第一区域101和第二区域102一体地形成。换言之，第一区域101和第二区域102不是由彼此不同的物质形成，或者被分别制造后贴附等方法形成，而是可以通过将金属带片加工而形成。
具体地，如图4中示出的一个工序的示例，可以通过将冲压件150应用于磁性层100而冲压的冲压加工，来形成第一区域101和第二区域102。图5示出通过冲压加工而获得的磁性层100。图6示出以线圈部21的中央部位于突出形状的第二区域102的方式布置的结构。
如图4所示的形态，为了将磁性层100加工成所期望的形态，冲压件150的朝向磁性层100的方向可以配备对应于第二区域102的形状的槽151。通过将由金属带形成的磁性层100冲压而获得第一区域101和第二区域102，因此它们的密度可能彼此不同。换言之，由于冲压件150而受到较大的冲压力的第一区域101的密度可能比没有被冲压或者受到相对较小的冲压力的第二区域102的密度更高。
如上所述，本实施形态中，为了得到具有高度差的磁性层100而将单个金属带片加工。因此，相比于将多个片粘接的方式等，其电磁波屏蔽性能更优秀，并且可以提高制造工序的效率性。并且，本实施形态中提出的金属带加工方法相比于利用小片(flake)或粉末而成型及烧结的方式，金属带的电磁波屏蔽性能更优秀。这是因为通过本实施形态的冲压加工而得到的金属带具有75％以上的充填率，而通过小片、粉末的成型方法而得到的磁性片难以具有比60％更高的充填率。
另外，为了提高加工便利性，并使金属带具有高的充填率，金属带的冲压加工方法优选在适当的温度条件下进行。具体地，根据本发明人的研究，金属带的冲压加工优选在金属带的玻璃化温度(Tg)附近的温度下进行，而非常温或过高的温度。通过使用玻璃形成能力(glass forming ability)较高的非晶质、纳米晶组成而形成单一的金属带，并将其在Tg附近加工，从而可以增加金属带的流动性而使加工容易，并且可以提高加工精度。在此情况下，Tg通常为比烧结温度低100℃的水平，并且加工金属带时所需的冲压加工压力大约为几MPa水平。
图7及图8是示出根据变形例的磁性片的剖面图，且磁性层100为配备层叠的多个的形态。对于图7的实施形态而言，配备有层叠的多个图3的磁性层100，并且在磁性层100之间可以介入有粘接层110。如本实施形态，通过使用层叠磁性层100的结构，可以提高电磁波屏蔽性能，并且层叠的磁性层100的数量可以考虑到磁性片的厚度等而选择。
在图7的实施形态中，多个磁性层100都包括板形状的第一区域和突出形状的第二区域。在此情况下，如图7所示的形态，分别被包含于多个磁性层100的第二区域可以以沿着厚度方向重叠的方式布置，据此可以在产生较强的磁通量的线圈部21的中央部实现有效的屏蔽。
并且，粘接层110不仅可以实现多个磁性层100的层间绝缘，也可以为了多个磁性层100的层间贴合而被提供。只要是适合实现这些功能的形式，粘接层110可以采用本技术领域中通常使用的任何形式，例如可以使用两面胶带等。
与此不同地，如图8所示的形态，多个磁性层100、200中的只有一个磁性层100可以是包括如上所述的突出结构，即第一区域和第二区域的形态，并且其余磁性层200可以具有板形状。在此情况下，考虑到与线圈部21的相邻性，为了确保屏蔽性能和对准功能，多个磁性层中的包括第一区域和第二区域的磁性层100可以布置在最上部。
本发明不限于上述实施形态及附图，而应被权利要求书的范围限定。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，在本技术领域中具有基本知识的人员能够进行多种形态的置换、变形及变更，并且这些应属于本发明的范围内。
Claims (12)
1.一种磁性片，包括由金属带形成的一个以上的磁性层，其中，
所述一个以上的磁性层中的至少一个磁性层包括：板形状的第一区域、以及形成于所述第一区域的中央部且具有比周围更突出的形状的第二区域，所述第一区域的密度比所述第二区域的密度更高。
2.如权利要求1所述的磁性片，其中，
所述第一区域和第二区域一体地形成。
3.如权利要求1所述的磁性片，其中，
所述第一区域和第二区域通过冲压加工而形成。
4.如权利要求1所述的磁性片，其中，
所述磁性层配备有多个而被层叠。
5.如权利要求4所述的磁性片，其中，
所述多个磁性层均包括所述第一区域和第二区域。
6.如权利要求5所述的磁性片，其中，
分别包含于所述多个磁性层的所述第二区域以沿着厚度方向而彼此重叠的方式布置。
7.如权利要求4所述的磁性片，其中，
所述多个磁性层中的只有一个磁性层包括所述第一区域和第二区域，并且所述多个磁性层中的其余磁性层具有板形状。
8.如权利要求7所述的磁性片，其中，
所述多个磁性层中的包括所述第一区域和第二区域的磁性层被布置在最上部。
9.一种电子设备，包括：
线圈部；
磁性片，与所述线圈部相邻地布置，并包括由金属带形成的一个以上的磁性层，所述一个以上的磁性层中的至少一个磁性层包括：板形状的第一区域、以及形成于所述第一区域的中央部且具有比周围更突出的形状的第二区域，所述第一区域的密度比所述第二区域的密度更高。
10.如权利要求9所述的电子设备，其中，
所述线圈部被布置在所述磁性片上，且其中央部被布置在对应于所述第二区域的位置。
11.如权利要求9所述的电子设备，其中，
所述第一区域和第二区域一体地形成。
12.如权利要求9所述的电子设备，其中，
所述第一区域和第二区域通过冲压加工而形成。
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