CN108353520B - 磁场屏蔽单元、包括其的无线电力传送模块及电子装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种磁共振方式无线电力传送用模块。即一种具有相邻配置于电导体的无线电力传送用辐射体的磁共振方式无线电力传送模块，根据本发明的一实施例的磁共振方式无线电力传送模块包括：辐射体单元、其包括上述无线电力传送用辐射体；及磁场屏蔽单元，其具有磁场屏蔽层以阻断由上述电导体引起的对辐射体的传输/接收的干扰，且提升辐射体特性。其中，上述磁场屏蔽层配置于上述辐射体单元的一面，且包括：Fe类合金的碎片，其用于提升屏蔽单元的可挠性及减少涡电流的产生；及电介质，其填充于形成在上述碎片中的一部分相邻的碎片之间的间隔空间的至少一部分，以减少涡电流的产生。由此，在以磁共振方式传输/接收无线电力信号时，可以阻断磁场对便携式终端等部件或使用该部件的使用者的影响，并且可以最小化或阻断由相邻配置在周围的半导体导致的电力信号传输/接收的干扰，从而能够显著提高磁共振方式的无线电力传送效率。

Description

磁场屏蔽单元、包括其的无线电力传送模块及电子装置
技术领域
本发明涉及一种无线电力传送模块，更详细地涉及一种磁共振方式无线电力传送模块、实现其的磁共振方式无线电力传送用磁场屏蔽单元、及由此实现的便携式设备，其可以在以磁共振方式传输/接收无线电力信号时，阻断磁场对便携式终端等部件或使用该部件的使用者的影响，并且可以最小化或阻断由可相邻配置在周围的半导体导致的电力信号传输/接收的干扰，而且还可以显著提高辐射体特性，从而能够显著提高磁共振方式的无线电力传送效率。
背景技术
目前，如手机、电子记事簿(personal digital assistants，PDA)(个人便携式终端)、iPad、笔记本电脑或平板电脑等便携式电子装置的无线充电技术正被崭新地塑造。新型无线充电(Wireless Charger，WLC)技术作为便携式电子装置通过直接向便携式电子装置传送电力而不需要使用电力线来为电池充电的技术，近年来，采用这种技术的便携式电子装置正处于增加的趋势。上述无线充电技术可以分类为磁感应(magnetic induction)方式及磁共振方式，或者也可以根据检测针对无线电力传输模块的无线电力接收模块的接近的方式，分类为电力事业联盟(Power Matters Alliance，PMA)方式及Qi方式。
上述的磁感应方式或磁共振方式均使用磁场，其相同之处在于使用线圈形成电磁场并由此传送电力。然而，其区别在于，磁感应方式利用线圈之间的电磁感应现象，磁共振方式利用线圈之间的磁共振。即，磁感应方式的原理为：当相互重叠以相同的频率形成的线圈时，在初级线圈中产生的磁场在次级线圈中产生感应电流以提供能量。磁共振方式的原理为：当在无线电力传输模块中产生具有共振频率的磁场时，上述磁场由以与上述共振频率相同的频率共鸣的方式设计的接收模块的接收辐射体来接收而产生电流并提供能量。它的特点是即使没有直接接触充电垫，也可以传送电力。磁共振方式在电流通过线圈转变为电磁的这一点基本上与磁感应方式相似，但是在将其载于共振频率输送至远处的这一点却与磁感应方式不同。并且，上述磁共振方式构成为在上述无线电力传输模块及无线电力接收模块中包括电容及线圈，从而在规定的频带中产生共振，并实现无线充电。
此时，在上述磁共振方式中，当在无线电力传输模块及/或接收模块中的辐射体周围配置电池、各种电子部件、金属壳等电导体时，具有规定的工作频率的磁场的传送接收会受到干扰，因此，由磁共振的无线电力传送可能被阻断，或者无线电力信号的传送接收距离会显著缩短。
因此，迫切需要开发一种无线电力传送模块，即使在电导体以相邻的方式配置时，也能提高磁共振方式的无线电力传送距离并增大效率。
发明内容
本发明要解决的技术问题
本发明是鉴于上述问题而提出的发明，其目的在于，提供一种磁共振方式无线电力传送模块及实现其的无线电力传送用磁场屏蔽单元，其在以磁共振方式传送无线电力信号时，阻断由相邻的电导体引起的对电力信号的传输/接收的干扰，并且显著提高辐射体特性，从而使磁共振方式的无线电力传送效率及无线电力传输/接收距离增大，同时最小化或阻断磁场对便携式终端等部件或使用该部件的使用者的影响。
并且，本发明的另一个目的在于，提供一种无线电力传送模块及能够实现其的无线电力传送用磁场屏蔽单元，其即使在小于1MHz的低频下，也能通过磁共振传送无线电力信号，另外，其传送效率卓越且可以延长传送距离。
并且，本发明的又一个目的在于，提供一种非常细薄化的无线电力传送模块，其可通过薄膜化的磁场屏蔽单元来实现优异的无线电力信号传送效率及传送距离。
进一步地，本发明的再一个目的在于，提供一种无线电力传送模块，其虽然是薄膜化的磁场屏蔽单元，但可最小化由损坏(施加的外力造成)所导致的初始设计的物理性质的变化，因此可以保持所期望的传送效率和传送距离。
另外，本发明的再一个目的在于，提供一种电子装置，即使当其与无线电力的传输装置的距离较远，相邻地配置有电导体时，也可以通过根据本发明的无线电力传送模块进行无线充电或驱动电源。
技术方案
为了解决上述问题，本发明提供一种磁共振方式无线电力传送模块，其具有相邻配置于电导体的无线电力传送用辐射体，其中，上述磁共振方式无线电力传送模块包括：辐射体单元、其包括上述无线电力传送用辐射体；及磁场屏蔽单元，其具有磁场屏蔽层以阻断由上述电导体引起的辐射体的传输/接收的干扰且提升辐射体特性，其中，上述磁场屏蔽层配置于上述辐射体单元的一面，并且包括：Fe类合金的碎片，其用于提升屏蔽单元的可挠性及减少涡电流的产生；及电介质，其填充于形成在上述碎片中的一部分相邻的碎片之间的间隔空间的至少一部分而减少涡电流的产生。
根据本发明的实施例，上述磁场屏蔽单元还可以包括：保护构件，其配置于磁场屏蔽层的一面；及粘合构件，其配置于上述磁场屏蔽层的另一面。
另外，上述保护构件通过在其一面具有的第一粘合层粘合于磁场屏蔽层的一面，上述粘合构件通过在其一面具有的第二粘合层粘合于上述磁场屏蔽层的另一面，并且，包括在磁场屏蔽层的电介质是通过在Fe类合金碎片之间的间隔空间浸透第一粘合层及第二粘合层中任意一个以上的粘合层的一部分而形成。
另外，在相邻的Fe类合金碎片之间的间隔空间的全部中填充上述电介质。
另外，上述Fe类合金碎片可以来源于Fe类非晶质合金带，上述Fe类合金可以是3元素类合金，其包括铁(Fe)、硅(Si)及硼(B)，或者是5元素类合金，其包括铁(Fe)、硅(Si)、硼(B)、铜(Cu)以及铌(Nb)。
另外，上述Fe类合金碎片可以满足粒径小于500μm的碎片的数量为碎片总数的40％以上。另外，在上述Fe类合金碎片中，粒径小于50μm的碎片的数量可以低于碎片总数的50％。
另外，上述Fe类合金碎片的形状可以是非定型的。
另外，屏蔽单元可以具有多个上述磁场屏蔽层，并且，相邻的磁场屏蔽层之间可以形成有用于粘合磁场屏蔽层的之间且减少涡电流的电介质层。
另外，上述电介质层可以为绝缘粘合层或散热粘合层。
另外，在上述磁场屏蔽层中，任一磁场屏蔽层的磁导率可以不同于另一磁场屏蔽层。
另外，磁场屏蔽层的单一层的厚度可以为15～35μm。
另外，当上述磁场屏蔽单元侧无线电力传送模块的一面配置作为上述电导体的厚度为30μm的铜板，并从上述辐射体单元侧无线电力传送模块的一面以隔开一定距离的方式配置利用两个后述第一辐射体的双线无感线圈(Bifilar coil)，并向上述双线无感线圈施加750kHz的驱动频率、6V的输入电压来传输无线电力信号时，具有作为无线电力传送用辐射体的后述第二辐射体的上述无线电力传送模块能够接收上述无线电力信号的最大接收距离可以为58mm以上。
此时，上述第一辐射体及第二辐射体作为将直径为500μm的一根铜导线卷绕5圈形成的辐射体，其外径为50.5mm×50.5mm，内径为50mm×50mm，形状为圆形，并且，在750kHz/1V的条件下使用电感电容电阻测定计(LCR meter) 来测量时，电感(Ls)为3.1～3.15μH且比电阻(Rs)为350～400mΩ。
另外，本发明提供一种磁共振方式无线电力传送用磁场屏蔽单元，其具有磁场屏蔽层以阻断由辐射体周边的电导体引起的辐射体的传输/接收的干扰且提升辐射体特性，其中，上述磁场屏蔽层包括：Fe类合金的碎片，其用于提升屏蔽单元的可挠性及减少涡电流的产生；及电介质，其填充于形成在上述碎片中的一部分相邻的碎片之间的间隔空间的至少一部分而减少涡电流的产生。
根据本发明的一实施例，当上述磁场屏蔽单元的一面配置后述第二辐射体，另一面配置厚度为30μm的铜板，并且以平行于上述第二辐射体、且隔开一定间距的方式配置利用两个后述第一辐射体的双线无感线圈(Bifilar coil)，并向上述双线无感线圈施加750kHz的驱动频率、6V的输入电压来传输无线电力信号时，上述第二辐射体能够接收上述无线电力信号的最大接收距离可以为58mm以上。
此时，上述第一辐射体及第二辐射体为将每根直径为500μm的一根铜导线卷绕5圈形成的辐射体，其外径为50.5mm×50.5mm，内径为50mm×50mm，形状为圆形，并且，在750kHz/1V的条件下使用电感电容电阻测定计(LCR meter) 来测量时，电感(Ls)为3.1～3.15μH且比电阻(Rs)为350～400mΩ。
另外，上述Fe类合金碎片可以满足粒径小于500μm的碎片的数量为碎片总数的60％以上。另外，在上述Fe类合金碎片中，粒径小于100μm的碎片的数量可以低于碎片总数的50％。
另外，本发明提供一种电子装置，其包括：电导体；辐射体单元，其包括无线电力传送用辐射体，并以与上述电导体相邻地方式配置；及磁场屏蔽单元，其具有磁场屏蔽层以阻断由上述电导体引起的辐射体的传输/接收的干扰且提升辐射体特性，其中，上述磁场屏蔽层配置于上述辐射体单元的一面，且包括： Fe类合金的碎片，其用于提升屏蔽单元的可挠性及减少涡电流的产生；及电介质，其填充于形成在上述碎片中的一部分相邻的碎片之间的间隔空间的至少一部分而减少涡电流的产生。
另外，本发明提供一种磁共振方式无线电力传送模块，其包括：根据本发明的磁场屏蔽单元；及辐射体单元，其具有卷绕在上述磁场屏蔽单元的外部面的无线电力传送用辐射体。
以下，对本发明所使用的术语进行定义。
本发明所使用的术语“辐射体”，其作为包括传输及接收信号的所有物体的含义而使用。
有益效果
根据本发明，无线电力传送用磁场屏蔽单元可以阻断由电导体引起的对电力信号的传输/接收的干扰，且显著提高辐射体特性，并且通过最小化涡电流的产生，可以显著提高磁共振方式的无线电力传送效率及无线电力传送距离。另外，可以防止根据由涡电流引起的发热及由各种信号处理电路部的电磁场的干涉而导致的电子部件的功能及/或耐久性降低的问题，并且可以最小化由漏磁场引起的电子装置对使用者健康造成的不利影响。
另外，可以通过薄膜化的磁场屏蔽单元来实现优异的无线电力信号传送效率及传送距离，因此其容易适用于非常细薄化的无线电力传送模块及电子装置。
进一步地，虽然是薄膜化的磁场屏蔽单元，也可以最小化由施加的外力造成的损坏所导致的、初始设计的物理性质的变化，因此可以保持所期望的传送效率和传送距离。
另外，即使将用于磁共振的工作频率设定为低频带(low-frequency band) 时，无线电力传送效率及传送距离也非常优异，因此，还可以被广泛用于将低频带作为用于磁共振的工作频率来使用的车辆用无线电力传送模块或医疗用设备当中。并且，可以实现为无线电力传送模块，由此能广泛应用于如各种电子设备、智能家电或物联网(Internet ofThings)用设备等各种电子装置中。
附图说明
图1及图2为表示根据本发明的一实施例的无线电力传送用磁场屏蔽单元的剖视图，图1为表示在包含于磁场屏蔽层中的间隔空间的一部分中填充电介质(dielectric)时的图，图2为表示在上述间隔空间的全部填充电介质时的图。
图3及图4为表示使用用于制造根据本发明的一实施例的磁场屏蔽单元的破碎装置的制造工艺的图，图3为表示利用通过形成于辊子上的凹凸部进行破碎的破碎装置的制造工艺的图，图4为表示利用通过形成于支撑板的金属球进行破碎的破碎装置的制造工艺的图。
图5为表示根据本发明的一实施例(具有3层包含Fe类合金碎片的磁场屏蔽层)的无线电力传送用磁场屏蔽单元的剖视图的图。
图6为表示根据本发明的一实施例的无线充电模块的分解立体图的图。
图7为表示对根据本发明的一实施例的无线充电传输模块及便携式设备的模式图。
图8为俯视根据图4的破碎装置(在制造根据本发明的一实施例的磁场屏蔽单元时所使用)的图。
图9作为用于模拟评价磁共振方式是否能无线充电的无线充电传输/接收辐射体的配置照片，当向传输辐射体施加750kHz、6V时，连接于接收辐射体的 LED通过磁共振亮灯的照片。
图10是为了在磁共振方式的无线充电中，模拟评价辐射体周围的电导体是否干扰电力信号的传输/接收而在无线充电接收辐射体上部配置作为电导体的铜板后，向传输辐射体施加750kHz、6V时，连接于接收辐射体的LED灭灯的照片。
图11是为了模拟评价根据本发明的一实施例的磁场屏蔽单元是否阻断由辐射体周围的电导体引起的电力信号传输/接收的干扰，而在无线充电接收辐射体与铜板之间设置磁场屏蔽单元后，向传输辐射体施加750kHz、6V时，连接于接收辐射体的LED亮灯的照片。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施例进行详细地说明，以便本领域技术人员能够容易实施。本发明能够以多种不同的形态来实现且并不限定于在此说明的实施例。在附图中为了明确说明本发明，省略了与说明无关的部分，并且在整个说明书中，向相同或相似的结构要素赋予相同的附图标记。
如图1所示，根据本发明的一实施例的磁共振方式无线电力传送用磁场屏蔽单元100包括磁场屏蔽层110。上述磁场屏蔽层110包括：Fe类合金的碎片 111；及电介质112，其填充于一部分相邻的上述Fe类合金的碎片111a、111b 之间的间隔空间S的至少一部分S1、S3中。并且，上述磁场屏蔽单元100还包括：保护构件140，其通过第一粘合层140b粘合且配置于磁场屏蔽层110的上部；及粘合构件130，其配置于上述磁场屏蔽层110的下部。上述粘合构件130 可以包括：第二粘合层130b，其用于粘合于磁场屏蔽层110的下部；及离型膜150，其用于保护上述第二粘合层130b。
首先，为了屏蔽单元的可挠性的提高及减少涡电流的发生，上述磁场屏蔽层110形成为Fe类非晶质合金的碎片111。如图1所图示，磁场屏蔽层110由破碎的Fe类合金碎片111a、111b、111c、111d形成，其相比于单一的形状时，例如相比于带状片时，有能够显著增加比电阻而抑制涡电流发生的效果。比电阻根据磁性体的种类而不同，如铁氧体(ferrite)的比电阻明显较大的磁性体对由涡流引起的磁损失的顾虑就会明显较小。与此相反，包括在根据本发明一实施例的磁性体的Fe类合金，由于其比电阻明显较小，故由涡电流引起的磁损失非常大，使得在带状片的情况下，很难表现出所期望水平的物理性质。然而，当破碎带状片时，由于碎片之间存在间隔空间，破碎的Fe类合金碎片的比电阻明显增大使由涡电流引起的磁损失明显变小。因此，由碎片化而发生的磁导率的降低、以及由此引起的辐射体(radiator)的电感的降低可以得到补偿。
另一方面，由破碎的碎片111形成的磁场屏蔽层110可具有优异的可挠性。这是因为Fe类合金，例如Fe类合金的带状片(ribbon sheet)具有明显较小的弹性系数且脆性强，因此向带状片施加冲击或进行弯曲时容易破碎化。即使以满足初始设计性能(Ex.渗透性)值的方式制造Fe类合金带状片，当带状片被碎片化成微小的碎片时，也会存在如与被初始设计的物理性质相比物理性质值明显降低等物理性质变化的问题。如果，当将不满足初始设计物理性质值的状态的磁场屏蔽层制造成屏蔽单元并与辐射体组合时，则可能无法确保在初始设计时期望的无线电力传送效率及传送距离。尤其，近年来，随着智能手机等的电子设备以轻量化、细薄化的方式呈现，磁场屏蔽单元也要求薄型化。然而，在厚度非常薄的带状片的情况下更容易碎，因此如这种问题就变得更加严重。
但是，在包括在本发明的一实施例中的磁场屏蔽单元中，Fe类合金带状片从一开始就被破碎并以碎片状态所提供，由此，屏蔽单元的可挠性明显提高，即使屏蔽单元的剖面厚度薄型化，也可以从根本上消除由外力引起的Fe类合金碎片进一步发生裂缝的可能性。并且，Fe类合金以碎片状态包括在屏蔽单元中，并且初始物理性质被设计成包含处于碎片状态的铁氧体的屏蔽单元从一开始在磁共振方式的无线电力传送中表现出优异特性的程度，而且，在安装屏蔽单元的成品制造步骤中，以及进一步在成品使用阶段中也可以持续保持上述初始物理性质值。因此，可以从根本上消除在具有常规的非破碎的Fe类合金的屏蔽单元中发生的无意地碎片化导致的物理性质降低、以及由此导致的电力信号传输/ 接收性能的显著降低的顾虑。
上述Fe类合金可以是3元素类合金，其包括铁(Fe)、硅(Si)及硼(B)，或者是5元素类合金，其包括铁(Fe)、硅(Si)、硼(B)、铜(Cu)以及铌(Nb)。
上述3元素类合金可以是除铁(Fe)之外，还包括硅(Si)及硼(B)的3 元素合金，并且，在3元素合金的基本组成基础上，为了提升其他特性，例如为了提升耐腐蚀性，可添加铬(Cr)、钴(Co)及镍(Ni)等元素。当上述Fe 类合金为Fe-Si-B类3元素合金时，优选地可以是具有70～90at％(原子数百分比)的Fe的合金。当上述Fe的含量增加时，合金的饱和磁通密度(Saturation Magnetic Flux Density)增加，但相反地，可能制造出结晶质合金。另外，上述 Si及B元素的作用是提高合金的结晶化温度以便更加容易地使合金非晶质化。对于上述Si及B元素的含量，具体地，当Si为10～27at％时，B为3～12at％，但并不仅限于此，并且可根据所期望的物理性质的程度来变更并实施。
并且，上述5元素类合金可以是包括铁(Fe)、铜(Cu)及铌(Nb)，并且还包括硅(Si)及硼(B)的5元素类合金。上述铜可以提高合金的Fe类合金的耐蚀性，即使产生结晶也可以防止结晶尺寸变大，同时还能改善磁导率等的磁特性(magnetic characteristic)。
优选地，合金内包括0.01～10at％的上述铜，若小于0.01at％时，通过铜获得的效果可能不明显，若大于10at％时，则存在难以产生非晶质的合金的问题。
另外，上述铌(Nb)可以改善磁导率(magnetic permeability)等的磁特性，优选地，在合金内包括0.01～10at％的上述铌，若小于0.01at％时，通过铌获得的效果可能不明显，若大于10at％时，则存在难以产生非晶质的合金的问题。
当上述Fe类合金为还包括Si及B的5元素合金时，优选地，在合金内可以包括10～30at％的Si和B，Fe作为剩余量包括在内。当上述Fe的含量增加时，合金的饱和磁通密度可增加，但相反地，可能会制造出结晶质合金。通过上述 Si及B的含量可以提高合金的结晶化温度而更加容易地使合金非晶质化。对于上述Si及B的含量，具体地，当Si为10～27at％时，B为3～12at％，但并不仅限于此，并且能根据所期望的物理性质的程度来变更并实施。
上述Fe类合金碎片可以来源于Fe类非晶质合金带(alloy ribbon)，且为了调节成所期待的磁导率，也可以是进行热处理的Fe类合金碎片。被热处理的Fe 类合金的晶相
Figure BDA0001628255200000091
可以包括非晶质
Figure BDA0001628255200000092
或者纳米晶粒(nano crystal grain)。上述Fe类合金的晶相可根据合金的成分、构成比及/或热处理温度/时间等而不同。
另一方面，关于Fe类合金的磁导率，在包括于常规的磁场屏蔽的磁性体中，磁导率越高，越有利于磁场屏蔽，但是，不能一律地将磁性体的磁导率与辐射体特性的关系视为单纯的比例关系。因此，即使磁导率非常高，也可能存在无法达到所期望水准的无线电力传送用辐射体特性的可能性。更确切地说，任一具有高磁导率的磁性体与无线电力传送用辐射体组合时，可以提高辐射体的电感(inductance)特性，或者与电感特性的增加幅度相比，辐射体的比电阻特性的增加幅度更大。在这种情况下，与具有低磁导率的磁场屏蔽单元和该无线电力传送用辐射体组合时相比，反而辐射体特性降低或者辐射体特性的提高程度可能较小。因此，优选地，磁场屏蔽层具备具有适当磁导率的Fe合金，其中，适当磁导率是指当磁场屏蔽单元与辐射体组合时，能够提高辐射体的电感且将比电阻的增加最小化的程度的磁导率。破碎后磁场屏蔽层的磁导率为100～1300，更优选地，可以为100～700。
然而，温度及热处理时间可以根据Fe类合金的具体构成比及所期望的磁导率的程度而不同。因此，本发明没有特别限定对于Fe类合金带的热处理工艺中的温度和时间。
并且，上述Fe类合金碎片的单一碎片形状可以是非定型的。并且，当Fe 类合金碎片以其一边缘呈曲线或者一面呈曲面的方式被破碎时，具有该形状的碎片的磁场屏蔽层存在以下优点：即其可挠性会增加，并且即使向磁场屏蔽单元施加外力，也可以防止不期望的碎片的进一步微细碎片化。
被破碎的上述Fe类合金碎片的粒径可以为1μm～5mm，优选地，可以为 1～1000μm。上述碎片的粒径为通过光学显微镜对碎片进行测量的粒径，其是指从碎片表面的一点到另一个点之间的距离中的最长距离。此时，优选地，对于上述Fe类合金碎片的粒径分布，粒径小于500μm的碎片的数量可以是碎片总数的40％以上，更优选地，可以是60％以上，更加优选地，可以是80％以上。当粒径小于500μm的碎片的数量低于碎片总数的40％时，即使Fe类合金自身的磁导率高而诱导辐射体的电感特性的提高，但辐射体的比电阻特性也会进一步增加，从而使辐射体特性提高的程度非常小，并且，可能会发生由涡电流引起的发热问题或由漏磁导致的磁场屏蔽功能的降低。尤其，可能会导致由额外的外力引起Fe类合金的不期待的微细碎片化，及由此导致所初始设计的物理性质的变更或物理性质的降低。
并且，更优选地，对于包括在上述磁场屏蔽层110的多个Fe类合金碎片111 的粒径分布，粒径小于50μm的碎片的数量可以低于碎片总数的50％。当包括 50％以上的粒径小于50μm的微小碎片时，在提高屏蔽单元的可挠性和降低涡电流的方面具有优势，但屏蔽单元本身的磁性特性会降低，由此会有辐射体特性降低的问题。
接着，对电介质112进行说明，其填充于上述的Fe类合金碎片111中部分相邻的碎片111a/111b、111b/111d之间的间隔空间的至少一部分。
上述电介质112，其可以使相邻的Fe类合金碎片局部地、或整体地绝缘，从而将产生的涡电流进一步最小化的同时，以使破碎的Fe类合金碎片111在磁场屏蔽层110内部不发生移动的方式进行固定支撑，并且，可以防止水分浸透而引起的非晶质合金的氧化，而且，还能够起到缓冲材料的作用，以便在向磁场屏蔽层施加外力或磁场屏蔽层被弯曲时，能够防止碎片111发生进一步破碎及微细碎片化。
如图1所示，就上述电介质112而言，可在第一Fe类合金碎片111a和第二 Fe类合金碎片111b之间的间隔空间S1、S2、S3中的一部分间隔空间S1、S3 填充有电介质112a1、112a2，而一部分间隔空间S2可以保留为没有填充电介质状态的空空间，由此可以使Fe类合金碎片局部绝缘。
另一方面，作为其他一例，如图2所示，电介质112’可以填充于相邻碎片 111a～111d之间的全部的间隔空间，从而使Fe类合金碎片全部绝缘。
上述电介质112、112’的材质可以是已知的常规电介质物质，并且从固定Fe 类合金碎片的这一方面考虑，优选地，可以是具有粘附性的物质。如果是表现出这种物理性质的材质，则可以没有限制地使用。作为对此的非限制性例子，上述电介质112、112’可以是将电介质形成组合物固化而形成、或者是加热熔融后冷却而形成，还可以是在常温下通过加压表现出粘合力的组合物。作为固化而形成电介质的组合物的一例，上述电介质形成组合物包括热塑性树脂及热固化性树脂中至少一个以上，并且可以包括固化剂。并且，上述电介质形成组合物还可以包括固化催化剂及溶剂。
具体地，上述热塑性树脂可以包括：聚乙烯(polyethylene)、聚丙烯(polypropylene)、聚苯乙烯(polystyrene)、聚氯乙烯(polyvinyl chloride)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂(acrylonitrile butadiene styrene，ABS)、丙烯腈-苯乙烯树脂(AN)、丙烯酸类树脂(acrylic resin)、甲基丙烯酸类树脂(methacrylic resin)、聚酰胺(polyamide)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate，PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(polybutylene terephthalate，PBT)、苯氧基树脂(phenoxy resin)、聚氨酯类树脂(polyurethane resin)、丁腈树脂(nitrile butadiene resin) 等的一种以上。
并且，上述热固化性树脂可以包括：酚醛类树脂(PE)、尿素类树脂(UF)、三聚氰胺类树脂(MF)、不饱和聚酯类树脂(unsaturated polyester，UP)及环氧树脂等的一种以上，优选地，可以是环氧树脂。当其为上述环氧树脂时，可以将双酚A型(bisphenol A type)、双酚F型、双酚S型、溴化双酚A型(bromination bisphenol A type)、含氢双酚A型、双酚AF型、联苯型(biphenyl type)、萘型 (naphthalene type)、芴型(fluorene type)、苯酚酚醛型(phenol novolak type)、甲酚酚醛型(cresol novolak type)、三羟基苯基甲烷型(trishydroxyl phenylmethane type)、四苯甲烷型(tetraphenylmethane type)等单独或组合使用。
当将上述热固化性树脂与热塑性树脂混合并使用时，热固化性树脂的含量相对于100重量份的热塑性树脂，可以混合5～95重量份的热塑性树脂。
并且，如果上述固化剂为公知的，则可以无特别限制地使用，作为对此的非限定性例子，可以将胺化合物、酚醛树脂、酸酐、咪唑化合物、聚胺化合物、酰肼化合物(hydrazidecompound)、双氰胺化合物(dicyandiamide compound) 等单独使用或混合2种以上来使用。优选地，固化剂由选自芳香族胺化合物固化剂或酚醛树脂固化剂中的1种以上的物质组成。芳香族胺化合物固化剂或酚醛树脂固化剂具有即使在常温下长期保管，其粘合特性变化也较小的优点。作为芳香族胺化合物固化剂，有间苯二甲胺(m-xylylenediamine)、间苯二胺(m-phenylenediamine)、二氨基二苯基甲烷(diaminodiphenylmethane)、二氨基二苯砜(diaminodiphenylsulfone)、二氨基二乙基二苯基甲烷(Diaminodiethyldiphenylmethane)、二氨基二苯醚(diaminodiphenyl ether)、1,3- 双(4-氨基苯氧基)苯(1,3-bis(4-aminophenoxy)benzene)、2,2'-双[4-(4-氨基苯氧基) 苯基]丙烷(2,2'-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]propane)、双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]砜(Bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]sulfone)、4,4'-双(4-氨基苯氧基)联苯 (4,4'-bis(4-aminophenoxy)biphenyl)、1,4-双(4-氨基苯氧基)苯 (1,4-bis(4-aminophenoxy)benzene)等，并且可以将其单独或组合使用。另外，酚醛树脂有苯酚酚醛树脂、甲酚酚醛树脂、双酚A酚醛树脂、苯酚芳烷基树脂 (phenol aralkyl resin)、聚对乙烯基苯酚叔丁基苯酚酚醛树脂(poly-p-vinylphenol t-butylphenolnovolak resin)、萘酚酚醛树脂等，并且可以将其单独或组合使用。优选地，热塑性树脂及热塑性树脂中至少一个以上的树脂以100重量份计，固化剂的含量为20～60重量份。当固化剂的含量小于10重量份时，对热固化性树脂的固化效果不足，从而导致耐热性降低，反之，当其大于60重量份时，与热固性树脂的反应性提高，从而使磁场屏蔽单元的使用性及长期保管性等的物理性质特性降低。
并且，上述固化催化剂可以根据被选择的热固化性树脂及固化剂的具体种类来决定，因此在本发明中，对此没有进行特别限定。作为对此的非限定性例子，可以有胺类、咪唑类、磷类，硼类、磷-硼类等的固化促进剂，并且可以将其单独或组合使用。优选地，热塑性树脂及热塑性树脂中至少一个以上的树脂以100重量份计，固化催化剂的含量为0.5～5重量份。
并且，通过上述的电介质组合物形成的电介质112、112’，可以通过在Fe 类合金碎片之间的被隔开的空间浸透后述的第一粘合层140b及第二粘合层130b 中任意一个以上的粘合层的一部分而形成，因此，电介质可以与第一粘合层140b 及第二粘合层130b中任意一个以上的粘合层的构成相同。
包括上述的Fe类合金碎片111及电介质112的磁场屏蔽层110的厚度可以是作为上述的Fe类合金碎片的来源的Fe类非晶质合金带的厚度。除了包括碎片的间隔空间在内的、盖住一部分碎片的上部或下部的电介质的厚度之外，一层磁场屏蔽层110的厚度可以为15～35μm，但其不限定于此。
并且，上述磁场屏蔽层的形状除了矩形、正方形的四边形之外，还可以是五角形等多边形，也可以是圆形、椭圆形、以及曲线和直线局部性地共存的形状，以对应适用磁场屏蔽单元的适用处的形状。例如，可以对应辐射体的形状 (例如环形)而具有与其相同的形状(环形)。此时，优选地，磁场屏蔽单元的大小具有比所对应的辐射体的大小宽约1～2mm的宽度。
另一方面，如图1或图2所示，磁场屏蔽层110、110’的上部可以具有保护构件140，其具有基材膜140a、以及形成在上述基材膜140a一面的第一粘合层 140b，上述磁场屏蔽层110、110’的下部还可以包括粘合构件130。
首先，上述保护构件140的基材膜140a可以为通常形成于磁场屏蔽单元的保护膜，当其为能够确保耐热性、机械强度及耐化学性的材质的薄膜时，可以不受限制地使用。其中，上述耐热性是指在将屏蔽片附着于具有辐射体的基板的工艺中，足以承受为了固化而施加的热/压力等的程度的耐热性；上述机械强度及耐化学性是指对于从外部施加的物理性刺激及化学性刺激，足以保护磁场屏蔽层110、110’的程度的机械强度及耐化学性。作为对此的非限定性例子，有聚乙烯、聚丙烯、聚酰亚胺、交联聚丙烯、尼龙(nylon)、聚氨酯类树脂、乙酸盐、聚苯并咪唑(polybenzimidazole)、聚酰亚胺酰胺(polyimideamide)、聚醚酰亚胺、聚苯硫醚(polyphenylene sulfide，PPS)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(polytrimethylene terephthalate，PTT)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚偏氟乙烯(polyvinylidene fluoride，PVDF)、聚四氟乙烯 (polytetrafluoroethylene，PTFE)、聚三氟氯乙烯(polychlorotrifluoroethylene， PCTFE)以及聚乙烯-四氟乙烯(poly(Ethylene-tetrafluoroethylene)，ETFE)等，并且可以将其单独或组合使用。
并且，可以使用厚度为1～100μm的上述基材膜140a，优选地，厚度为 10～30μm，但并不限定于此。
并且，保护构件140可以在上述基材膜140a的一面形成第一粘合层140b，并且保护构件140可以通过上述第一粘合层140b附着于磁场屏蔽层110。当上述第一粘合层140b为常规粘合层时，其可以不受限制地使用，但是，优选地，可以为上述的电介质形成组合物，由此可以使涡电流的产生最小化，并且通过与提供于磁场屏蔽层110的电介质112的相容性的增加而能够表现出更加提升的粘合力。由此，电介质112的构成与上述第一粘合层140b的构成相同，但并不限定于此。上述第一粘合层140b的厚度可以为3～50μm，但并不限定于此，可以根据需要进行变更并实施。
其次，上述粘合构件130的作用为将磁场屏蔽单元100、100’附着于辐射体或具有辐射体的基板等。如图1所示，上述粘合构件130可以包括第二粘合层 130b，其将磁场屏蔽单元100、100’附着于被附着面；离型膜130a，其用于保护上述第二粘合层130b。当上述离型膜130a为可以容易地从第二粘合层130b移除的常规已知的离型膜时，可以不受限制地使用，本发明对此没有进行特别限定。
上述第二粘合层130b可以通过在磁场屏蔽层110、110’的下部涂布粘合组合物而形成，或者可以将在离型膜130a上涂布粘合组合物而形成的第二粘合层130b附着于磁场屏蔽层110、110’。并且，上述第二粘合层130b可以是在膜状的支撑基材的两面涂布有粘合剂以增强机械强度的双面型粘合构件。形成于支撑基材上部的一粘合层附着于磁场屏蔽层110、110’的下部面，并且，形成于支撑基材下部的一粘合层可以附着有离型膜130a，直到粘合至被附着面。
另外，上述第二粘合层130b从附着在磁场屏蔽层的一表面向Fe类碎片隔开而形成的空间进行浸透，从而能够局部或全部绝缘Fe类碎片，其中，Fe类碎片存在于部到屏蔽层的内部侧。因此，上述第二粘合层130b可以是上述的电介质112、112’的来源，由此形成上述第二粘合层130b的粘合组合物可以是上述的电介质形成组合物。另一方面，即使第二粘合层130b不是上述的电介质112、 112’的来源，为了通过提升第二粘合层130b和形成于磁场屏蔽层的电介质112、 112’的相容性来提高粘合力，第二粘合层130b形成组合物可以与上述的电介质形成组合物相同，但并不限定于此，并且也可以是不同的构成。
根据上述本发明的一实施例的磁场屏蔽单元可以以后述的方法来制造，但并不限定于此。
首先，可以执行步骤a，即准备被热处理的Fe类合金带。上述Fe类合金带可通过如根据熔融纺丝(melt spinning)的快速凝固法(rapid solidification process， RSP)的所公知的方法来制造。所制造的Fe类合金带，以具有规定的宽度的方式被切割后，可经过热处理工艺，以便调整磁导率。此时，热处理温度的选择可以根据Fe类合金的构成、构成比及所期望的比电阻合金的磁导率的程度而不同，为了在所期望的工作频率范围内表现出一定水平以上的优异的物理性质，可在大气环境或氮环境下，以300～600℃的温度，更优选以400～500℃的温度进行热处理，更加优选地，可以以440～480℃的温度进行热处理30min～2h。如果热处理温度低于300℃，则磁导率与所期望的磁导率水平相比，可能会非常低或非常高，并且因脆性弱而不容易进行破碎而实现破碎化，而且也可导致热处理时间延长。另外，当热处理温度大于600℃时，存在磁导率明显降低的问题。
其次，可以执行步骤b，即在破碎Fe类合金带而产生的Fe类合金碎片之间的间隔空间形成电介质。
首先，在关于上述步骤b的一实施例中，将层压体通过破碎装置，从而能够将上述Fe类合金带破碎成非定型的碎片，其中，上述层压体可以通过在Fe 类合金带的一面附着形成有第一粘合层的保护构件且在另一面附着形成有第二粘合层的粘合构件而获得。之后，通过向层压体施加压力而使上述第一粘合层及第二粘合层浸透至上述Fe类合金碎片之间的间隔空间，从而实现对碎片的固定和支撑，同时通过将碎片彼此绝缘，使涡电流的产生明显降低、且防止水分的浸透而防止非晶质合金被氧化。向上述层压体施加压力的方法可以通过在破碎装置中进行破碎的同时向层压体施加压力的方式，或者还可以是破碎层压体后，执行额外的加压工艺以进一步提高第一粘合层及第二粘合层的浸透程度。
具体地，如图3所示，使层压体100a经过破碎装置来进行破碎及加压层压体100a，其中，上述破碎装置具有形成有凹凸部11a、12a的多个第一辊子11、 12；以及与上述第一辊子11、12分别对应的第二辊子21、22。然后，通过第三辊子13及与上述第三辊子13对应的第四辊子23对层压体100b进行进一步加压，由此能够制造磁场屏蔽单元100。
并且，如图4所示，将包括Fe类合金带状片的层压体100a投入至破碎装置，并通过破碎装置的金属球31施加压力而破碎带状片。其中，上述破碎装置具有在一表面安装有多个金属球31的支撑板30；及位于上述支撑板30的上部且用于移动被破碎物的辊子41、42。上述球31的形状可以是球形，但并不限定于此，其还可以是三角形、多边形及椭圆等。形成在单个第一辊子的球的形状可以由一种形状构成，或也可以由多种形状混合构成。
另一方面，如图5所示，在磁场屏蔽单元100”形成有多个上述磁场屏蔽层 110A、110B、110C，并且在相邻的磁场屏蔽层110A/110B、110B/110C之间可以设置有用于减少涡电流的电介质层131、132。特定情况下，当仅设置单个磁场磁场屏蔽层来实现屏蔽单元，并将其组合于磁共振方式的无线电力传送用辐射体时，可能无法表现出所期望水平的通过磁共振的电力信号的传送效率。另外，其也可能不足以阻断相邻配置的电导体对上述辐射体引起的电力信号的传输/接收的干扰。因此，根据本发明的一实施例的磁场屏蔽单元可具有多个磁场屏蔽层而增加磁场屏蔽容量，由此更加适合阻断电导体对辐射体引起的电力信号的传输/接收的干扰，并通过进一步提高无线电力传送用辐射体的电感、且同时与之相反地相对较少地增加比电阻，从而能够表现出高品质指数，实现优异的无线电力传送效率及传送距离。
当上述磁场屏蔽单元内形成多个磁场屏蔽层时，优选形成2～10个，更优选形成2～4个磁场屏蔽层，但并不限定于此。另一方面，并不是将磁场屏蔽层的层压层数无限定地增加就能实现所期望的水平的物理性质。如果磁场屏蔽层的层压层数大于10个，比电阻的增加程度明显比无线电力传送用辐射体的电感的增加程度大，从而使辐射体的品质系数提高的幅度非常小，且可导致厚度增加而不利于屏蔽单元的薄型化。
另一方面，如图5所示，当形成有多个磁场屏蔽层110A、110B、110C时，相邻的磁场屏蔽层110A/110B、110B/110C之间可以设置有用于减少涡电流的电介质层131、132，其中，上述电介质层131、132可以是绝缘粘合层。此时，上述绝缘粘合层可以通过上述的电介质形成组合物来形成。具体地，使上述绝缘粘合层131、132介于多个Fe类合金带并进行层压后，对带进行破碎，由此能够制造形成多个磁场屏蔽层110A、110B、110C的磁场屏蔽单元100”。这种情况下，包含在与第一磁场屏蔽层110A的下部部分、及相邻的第二磁场屏蔽层 110B的上部部分的电介质，可以是设在两个磁场屏蔽层110A、110B之间的绝缘粘合层131浸透至位于第一磁场屏蔽层110A的下部部分和第二磁场屏蔽层 110B的上部部分的Fe类碎片之间的间隔空间而形成的。优选地，上述绝缘粘合层131、132的厚度可以大于等于保护构件的第一粘合层130b及/或粘合构件的第二粘合层140b的厚度，但并不限定于此，其中，上述保护构件及上述粘合构件可以分别形成在所层压的磁场屏蔽层110A、110B、110C的上部及下部。
并且，作为其他实施例，上述电介质层131、132还可以是散热粘合层。上述散热粘合层可以是在粘合成分中混合公知的散热填料来获得，上述粘合成分可以是丙烯酸类、聚氨酯类、环氧类等，上述散热填料可以是镍、银、碳材料等。由于具体的构成及含量可以根据公知的构成及含量来确定，因此在本发明中，对其并没有进行特别限定。
并且，当具有多个上述磁场屏蔽层110A、110B、110C时，包括于各个磁场屏蔽层的Fe类合金的成分可以相同或不同。并且，即便成分相同，也会因热处理时间等的不同而使各个磁场屏蔽层的磁导率互不相同。并且，各个磁场屏蔽层的厚度也可以根据目的构成为相同或不同。
另一方面，根据上述的本发明的各种实施例的无线电力传送用磁场屏蔽单元100、100’、100”，在至少任意一面可以具有至少一个以上的执行屏蔽及/或散热的功能层(未图示)。由此，具有功能层的磁场屏蔽单元，可以防止由于诸如电源噪声(power sourcenoise)的电子波而导致所组合的辐射体的频率变动幅度明显增加，使得辐射体的不良率降低，并且，因发热时容易热分散，可以防止所适用的诸如便携设备等的发热所引起的部件的耐久性降低、功能降低、以及由于热传递至使用者而引起的不适感。另外，如果形成于磁场屏蔽层的上部及/ 或下部的功能层具有散热功能，则可以提高磁场屏蔽单元的水平方向的热传导率，并且，在包含在磁场屏蔽单元的磁场屏蔽层中，碎片之间的被隔开的微小空间可以含有空气。因此，可以起到绝热层的作用，其能够通过由上述微小空间的空气的绝热效果，抑制磁场屏蔽层的垂直方向的热传递。
具体地，磁场屏蔽单元100的保护构件130的上部及/或粘合构件140的下部，可以形成有电磁波屏蔽层、散热层及/或层压这些层的复合层、或如将这些层以一个层的方式复合功能的复测层的功能层。作为一例，热传导率以及导电率优秀的铜、铝等金属箔(foil)可以通过粘合剂或双面胶附着于保护构件130 的上部。或者，还可以通过溅射法、真空蒸镀、化学气相包覆等公知的方法使Cu、Ni、Ag、Al、Au、Sn、Zn、Mn、Mg、Cr、Tw、Ti或这些金属的组合沉积在保护构件130，从而形成金属薄膜。当通过粘合剂具有上述功能层时，上述粘合剂可以为公知的粘合剂，并且，作为对此的非限定性例，可以使用丙烯酸类、聚氨酯类、环氧类等粘合剂。另一方面，还可以将散热性能赋予上述粘合剂来使用，为此，可以在粘合剂中混合镍、银、碳材料等公知的填料。上述填料的含量为能够不抑制粘合剂的粘合性能且实现散热性能的程度的含量即可，因此在本发明中，并没有对其进行特别限定。
并且，上述功能层的厚度可以为5～100μm，更优选地，为了磁场屏蔽单元的薄膜化，将厚度形成为10～20μm。
并且，当上述磁场屏蔽单元的一面配置后述的第二辐射体，另一面配置厚度为30μm的铜板，并且以平行于上述第二辐射体、且间隔一定间距的方式配置利用两个后述第一辐射体的双线无感线圈(Bifilar coil)，并向上述双线无感线圈施加750kHz的驱动频率、6V的输入电压来传输无线电力信号时，上述第二辐射体能够接收上述无线电力信号的最大接收距离可以为58mm以上。上述第一辐射体及第二辐射体作为将直径(一根的直径)为500μm的一根铜导线卷绕5 圈形成的辐射体，其外径为50.5mm×50.5mm，内径为50mm×50mm，形状为圆形，并且，在750kHz/1V的条件下使用电感电容电阻测定计(LCR meter)来测量时，电感(Ls)可以为3.1～3.15μH，且比电阻(Rs)可以为350～400mΩ。此时，上述电感及比电阻的值为对相同辐射体使用电感电容电阻测定计来测量的结果，且为考虑误差范围(每次测量的值不相同所导致)的数值。
根据本发明的一实施例的磁场屏蔽单元，即便与厚度为30μm的铜板紧贴，也能防止由上述铜板导致的对传输的无线电力信号的接收的干扰，从而使辐射体接收无线电力信号，同时由于最大接收距离为58mm以上，因此能够具有优异的无线电力接收距离。另外，作为一例，最大接收距离可以是2m以内。
如图6所示，根据以上所述的本发明的一实施例的磁共振方式的无线电力传送用磁场屏蔽单元100、100’、100”，可以适用于包括磁场屏蔽单元100’以及辐射体单元150的磁共振方式的无线电力传送模块中，其中，上述辐射体单元 150具有无线电力传送用辐射体152。其中，上述无线电力传送模块可以是向电子设备侧传输无线电力信号的无线电力传输模块，也可以是从无线电力传输模块接收无线电力信号的无线电力接收模块。并且，上述无线电力传送用辐射体 152可以为以具有一定内径的方式卷绕的辐射体线圈，或者可以为在基板上印刷有辐射体图案(Radiation Pattern)的辐射体图案，在本发明中并不会特别地限定无线电力传送用辐射体的具体的形状、结构、大小以及材质等。并且，上述无线电力传送用辐射体152可以为磁共振方式的无线电力传送用辐射体，还可以包括磁感应方式的无线电力传送用辐射体。
另一方面，上述磁共振方式的无线电力传送模块，通过采用在磁场屏蔽单元的一面上配置无线电力传送用辐射体的结构，有利于阻断由电导体导致的对无线电力信号的传输/接收的干扰，在结构上，如果其为以无线电力传送用辐射体卷绕磁场屏蔽单元的外部的方式所构成的结构的模块时，则无法以期望的水平阻断由电导体的无线电力信号的传输/接收的干扰，从而使无线电力信号的传输/接收的距离及/或效率明显降低，或甚至无法发挥无线电力信号的传输/接收的功能。
并且，如图7所示，根据本发明的一实施例由便携式设备2000、3000实现，其包括作为无线电力接收模块的上述的无线电力传送模块2100、3100。此时，上述无线电力传送模块2100、3100中的磁场屏蔽单元2110、3110的配置方式可以是：当无线电力信号经过便携式设备2000的外部金属壳2200而被其内部的接收用辐射体单元2120接收时，磁场屏蔽单元2110配置在金属壳2200与接收用辐射体单元2120之间。在这种配置中，也可以阻断由金属的外部壳引起的无线电力信号的传输/接收的干扰，从而可以实现所期望的磁共振方式的无线电力传送。另外，作为其他一例，在无线电力传输用模块1000中所产生的信号经过便携式设备3000的非导电性外部壳3300而被其内部的接收用辐射体单元 3120接收时，当上述辐射体单元3120周围配置有诸如电池的导电性部件3200 时，也可以在上述导电性部件3200和接收用辐射体单元3120之间配置磁场屏蔽单元3110。即使在这种配置中，也可以阻断由内设部件导致的无线电力信号的传输/接收的干扰，从而可以实现所期望的磁共振方式的无线电力传送。
根据本发明的优选一实施例，当上述磁场屏蔽单元侧无线电力传送模块的一面配置作为电导体的厚度为30μm的铜板，并且以从上述辐射体单元侧无线电力传送模块的一面隔开一定距离的方式配置利用两个后述第一辐射体的双线无感线圈(Bifilar coil)，并向上述双线无感线圈施加750kHz的驱动频率、6V的输入电压来传输无线电力信号时，具有作为无线电力传送用辐射体的后述第二辐射体的上述无线电力传送模块能够接收上述无线电力信号的最大接收距离可以为58mm以上。此时，上述电感及比电阻的值为对相同辐射体使用电感电容电阻测定计(LCR meter)来测量的结果，且为考虑误差范围(每次测量的值不相同所导致)的数值。
根据本发明的一实施例的无线电力传送模块，即便与厚度为30μm的铜板紧贴，也能防止由上述铜板导致的对传输的无线电力信号的接收的干扰，从而使辐射体接收无线电力信号，同时由于最大接收距离为58mm以上，因此能够具有优异的无线电力接收距离。
具体实施例
虽然通过以下实施例对本发明进行更具体的说明，但是以下实施例并不用于限定本发明的范围，而应该被解释为用于帮助理解本发明。
<实施例1>
将通过熔融纺丝的快速凝固法(RSP)制造Fe73.5Si13.5B9CuNb3非晶质合金带后切割成片状的厚度为24μm的带状片，在610℃、N2的环境下，进行1h的无磁场热处理来制造带状片。然后，将2张上述带状片进行层压，其中，在带状片之间设置厚度为10μm的两面胶(支撑基材为PET、制造商为K-won、型号为VT-8210C)并进行层压。然后，在层压的带状片一面附着厚度为7μm且在一面形成有粘合层的PET保护构件(制造商为KOOKJE LA-TECH，型号为 KJ-0714)后，将其通过如图4及图9所示的破碎装置3次，从而制造磁导率为 200的如以下表2的磁场屏蔽单元。
<实施例2～13>
以与实施例1相同的方式实施并制造，但将带状片的磁导率及/或带状片的层压层数变更为如以下表2或表3，从而制造如以下表2或表3的磁场屏蔽单元。
<实施例14>
将通过熔融纺丝的快速凝固法(RSP)制造Fe91.6Si2B6Co0.2Ni0.2非晶质合金带后切割成片状的厚度为24μm的带状片，在460℃、大气环境下，进行1h的无磁场热处理来制造带状片。然后，将3张上述带状片进行层压，其中，在带状片之间设置厚度为10μm的两面胶(支撑基材为PET、制造商为K-won、型号为VT-8210C)并进行层压。然后，在层压的带状片一面附着厚度为7μm且在一面形成有粘合层的PET保护构件(制造商为KOOKJE LA-TECH，型号为KJ-0714)后，将其通过如图4及图8所示的破碎装置3次，从而制造磁导率为 110的如以下表4的磁场屏蔽单元。
<实施例15～19>
以与实施例14相同的方式实施并制造，但将带状片的磁导率及/或带状片的层压层数变更为如以下表4，从而制造如以下表4的磁场屏蔽单元。
<比较例1～7>
准备了具有如以下表5的产品名称、厚度及磁导率的Ni-Zn铁氧体片(制造商为AMOGREENTECH)。
<实验例1>
为了确认电导体是否干扰根据磁共振的无线电力信号的传输/接收，具体地，如图9所示，将利用两个后述第一辐射体的双线无感线圈(Bifilar coil)作为无线电力传输辐射体，并在其上部以隔开一定距离的方式配置作为无线电力接收辐射体的后述第二辐射体后，在上述无线电力接收辐射体的上部配置作为电导体的厚度为30μm的铜板。然后，通过向无线电力传输辐射体施加750kHz的驱动频率、6V的输入电压来传输无线电力信号后，确认与无线电力接收辐射体连接的LED是否亮灯，并且，通过不断改变无线电力接收辐射体与铜板的距离进行实验，且将其结果示于以下表1、图9及图10。
*第一辐射体及第二辐射体
作为将直径(一根直径)为500μm的一根铜导线卷绕5圈形成的辐射体，其外径为50.5mm×50.5mm，内径为50mm×50mm，形状为圆形，并且，在 750kHz/1V的条件下使用电感电容电阻测定计(LCR meter)来测量时，电感(Ls) 为3.1～3.15μH、且比电阻(Rs)为350～400mΩ。所测量的电感及比电阻值记载为可变方式的原因是每次测量时都会出现轻微的误差，但上述范围处于对相同辐射体的误差范围之内。
[表1]
从上述表1中可以确认，即使无线电力传输/接收辐射体之间的距离非常窄， LED也不会亮灯，并且，无线电力接收辐射体与作为电导体的铜板之间的距离远，LED也不会亮灯。因此，可以确认铜板会干扰从无线电力传输辐射体到无线电力接收辐射体的无线电力信号的接收。
并且，从图9中可以确认，当没有配置作为电导体的铜板时，LED通过磁共振而亮灯，但是，从图10中可以确认，当将作为电导体的铜板放置无线电力接收辐射体的上部时，LED会灭灯。
<实验例2>
为了评价对于在实施例1至19及比较例中所制造的磁场屏蔽单元的磁共振方式的电力传输/接收距离，进行以下的模拟评价。
具体地，如图9所示，将实验例1的双线无感线圈(Bifilar coil)作为无线电力传输辐射体，在其上部以隔开一定距离的方式配置作为无线电力接收辐射体的实验例1的第二辐射体。然后，在无线电力接收辐射体的上部配置实施例及比较例中所制造的磁场屏蔽单元，并在其上部配置作为电导体的厚度为30μm 的铜板。
然后，向无线电力传输辐射体施加750kHz的驱动频率、6V的输入电压来传输无线电力信号后，确认与无线电力接收辐射体连接的LED是否亮灯，并且，测量不再亮灯时的无线电力传送辐射体和无线电力接收辐射体之间的距离，并在下面的表2至表5中示出。
[表2]
[表3]
[表4]
Figure BDA0001628255200000242
[表5]
Figure BDA0001628255200000243
从上述表2至表4可以确认，即便相邻地配置作为电导体的铜板，也可以通过具有Fe类合金的磁场屏蔽单元阻断对无线电力信号的传输/接收的干扰(参照表1)，并且可以进行无线电力信号的传输/接收的同时，传输/接收距离也很优秀。
只是，在Fe类合金的情况下，无线电力信号的传输/接收距离不会因磁导率越高、磁场屏蔽层的总厚度越厚而进一步提高，并且可以确认，以根据各个不同的磁导率而适当选择厚度的方式实现磁场屏蔽层，有利于确保更长的无线电力信号的传送/接的收距离。
并且，由表5可知，虽然在使用作为电介质的铁氧体的磁场屏蔽单元的情况下，可以阻断根据铜板的无线电力信号的传输/接收的干扰，但是该阻断的程度非常小及/或辐射体的特性提升的程度非常小。由此可知，无线电力信号的传输/接收距离比实施例中的短，尤其，相对于实施例，在相同厚度的磁场屏蔽层中，无线电力传输/接收距离明显较短。因此可以确认，来源于Fe类非晶质合金带的磁场屏蔽层，更有利于提高阻断由电导体引起的传输/接收的干扰及无线电力传送辐射体的天线特性，并且可以实现薄型化的屏蔽单元，因此有利于实现更为细薄化的便携式电子设备。
<实施例20～25>
以与实施例18相同的方式实施，但将磁导率为500的Fe91.6Si2B6Co0.2Ni0.2带状片的破碎次数变更为如以下表6，并制造如以下表6的磁场屏蔽单元。
<实验例2>
对根据实施例20至25的磁场屏蔽单元进行如下物理性质的评价，并示于表6。
1.关于碎片的粒径分布的分析
将设置在横、竖各为50mm×50mm的磁场屏蔽单元试片的一面的粘合性保护膜剥离后，通过光学显微镜测量碎片的粒径，并计算粒径小于500μm的碎片的数量、粒径小于100μm的碎片的数量及碎片的总数。然后，计算相对于碎片的总数的粒径小于500μm的碎片比率及粒径小于100μm的碎片比率。此时，总共对5个试片的粒径进行测量，并示出5个试片的平均碎片比率。
2.关于磁共振方式的电力传输/接收距离的评价
如实验例1，由磁场屏蔽模块来实现，且以与实验例1相同的方式评价磁共振方式的电力传输/接收的距离。此时，实现对用于碎片粒度分布评价的根据各实施例的5个试片中的每一个的磁场屏蔽模块，并对各个传输/接收距离进行评价后，计算平均距离。
[表6]
Figure BDA0001628255200000261
从上述表6可以确认，根据所破碎的碎片的粒径分布的不同，无线电力传输/接收距离也会不同，由此可知，根据碎片化的倾向，无线电力传输/接收辐射体的特性可互不不同。在实施例25的情况下，可以确认，粒径小于500μm的碎片的比率小于40％，由此无线电力信号的传输/接收的平均距离会降低。在实施例23的情况下，可以确认，所微细碎片化的碎片的数量增加而无线电力信号传输/接收的平均距离降低。
以上，对本发明的一实施例进行了说明，但是，本发明的思想不限于本说明书中提出的实施例。并且，在相同的思想范围内，理解本发明思想的技术人员可以通过结构要素的添加、修改、删除、补充等，容易地提出其他实施例，但其也属于本发明的思想范围内。

Claims (13)

1.一种磁共振方式无线电力传送模块，其具有相邻配置于电导体的无线电力传送用辐射体，其中，所述磁共振方式无线电力传送模块包括：
辐射体单元、其包括所述无线电力传送用辐射体；及
磁场屏蔽单元，其具有多个磁场屏蔽层以阻断由所述电导体引起的对辐射体的传输/接收的干扰，并提升辐射体特性，
其中，所述磁场屏蔽层配置于所述辐射体单元的一面，且包括：Fe类合金的碎片，其用于提升屏蔽单元的可挠性及减少涡电流的产生；以及电介质，其填充于形成在所述碎片中的一部分相邻的碎片之间的间隔空间的至少一部分，以减少涡电流的产生，
并且，相邻的磁场屏蔽层之间形成有用于粘合磁场屏蔽层的之间且减少涡电流的电介质层，
所述Fe类合金碎片满足粒径小于500μm的碎片的数量为碎片总数的40％以上，
所述电介质层为绝缘粘合层或散热粘合层。
2.根据权利要求1所述的磁共振方式无线电力传送模块，其中，还包括：
保护构件，其配置于磁场屏蔽层的一面；以及
粘合构件，其配置于所述磁场屏蔽层的另一面。
3.根据权利要求2所述的磁共振方式无线电力传送模块，其中，
所述保护构件通过在所述保护构件一面所具有的第一粘合层粘合于磁场屏蔽层的一面，所述粘合构件通过在所述粘合构件一面所具有的第二粘合层粘合于所述磁场屏蔽层的另一面，
并且，包括在磁场屏蔽层的电介质是通过所述第一粘合层及第二粘合层中任意一个以上的粘合层的一部分浸透到Fe类合金碎片之间的间隔空间而形成。
4.根据权利要求1所述的磁共振方式无线电力传送模块，其中，
所述电介质填充至相邻的Fe类合金碎片之间的间隔空间的全部。
5.根据权利要求1所述的磁共振方式无线电力传送模块，其中，
所述Fe类合金来源于Fe类非晶质合金带，其晶相包括非晶质或者纳米晶粒。
6.根据权利要求1所述的磁共振方式无线电力传送模块，其中，
所述Fe类合金是3元素类合金，其包括铁、硅及硼；或者
所述Fe类合金是5元素类合金，其包括铁、硅、硼、铜以及铌。
7.根据权利要求1所述的磁共振方式无线电力传送模块，其中，
所述磁场屏蔽层的单一层的厚度为15～35μm。
8.根据权利要求1所述的磁共振方式无线电力传送模块，其中，
在所述Fe类合金碎片中，粒径小于50μm的碎片的数量低于碎片总数的50％。
9.根据权利要求1所述的磁共振方式无线电力传送模块，其中，
在所述磁场屏蔽单元侧无线电力传送模块的一面配置作为所述电导体的厚度为30μm的铜板，并以从所述辐射体单元侧无线电力传送模块的一面隔开一定距离的方式配置利用两个下述第一辐射体的双线无感线圈，并且向所述双线无感线圈施加750kHz的驱动频率、6V的输入电压来传输无线电力信号时，
具有作为无线电力传送用辐射体的下述第二辐射体的所述无线电力传送模块能够接收所述无线电力信号的最大接收距离为58mm以上，
其中，所述第一辐射体及所述第二辐射体为将每根直径为500μm的一根铜导线卷绕5圈形成的辐射体，其外径为50.5mm×50.5mm，内径为50mm×50mm，形状为圆形，并且，在750kHz/1V的条件下使用电感电容电阻测定计来测量时，电感为3.1～3.15μH、比电阻为350～400mΩ。
10.一种磁共振方式无线电力传送用磁场屏蔽单元，其中，
所述磁共振方式无线电力传送用磁场屏蔽单元具有多个磁场屏蔽层，从而能够阻断由辐射体周边的电导体引起的对辐射体的传输/接收的干扰、且提升辐射体特性，
其中，所述磁场屏蔽层包括：Fe类合金的碎片，其用于提升屏蔽单元的可挠性及减少涡电流的产生；以及电介质，其填充于形成在所述碎片中的一部分相邻的碎片之间的间隔空间的至少一部分，以减少涡电流的产生，
并且，相邻的磁场屏蔽层之间形成有用于粘合磁场屏蔽层的之间且减少涡电流的电介质层，
所述Fe类合金碎片满足粒径小于500μm的碎片的数量为碎片总数的40％以上，
所述电介质层为绝缘粘合层或散热粘合层。
11.根据权利要求10所述的磁共振方式无线电力传送用磁场屏蔽单元，其中，
在所述磁场屏蔽单元的一面配置下述第二辐射体，而在另一面配置厚度为30μm的铜板，并且以平行于所述第二辐射体、且隔开一定间距的方式配置利用两个下述第一辐射体的双线无感线圈，并向所述双线无感线圈施加750kHz的驱动频率、6V的输入电压来传输无线电力信号时，所述第二辐射体能够接收所述无线电力信号的最大接收距离为58mm以上，
其中，所述第一辐射体及所述第二辐射体为将每根直径为500μm的一根铜导线卷绕5圈形成的辐射体，其外径为50.5mm×50.5mm，内径为50mm×50mm，形状为圆形，并且，在750kHz/1V的条件下使用电感电容电阻测定计来测量时，电感为3.1～3.15μH、比电阻为350～400mΩ。
12.根据权利要求10所述的磁共振方式无线电力传送用磁场屏蔽单元，其中，
所述Fe类合金碎片满足粒径小于500μm的碎片的数量为碎片总数的60％以上。
13.一种电子装置，其包括：
电导体；
辐射体单元，其包括无线电力传送用辐射体，且以与所述电导体相邻地方式配置；以及
磁场屏蔽单元，其具有多个磁场屏蔽层以阻断由所述电导体引起的对辐射体的传输/接收的干扰，且提升辐射体特性，
其中，所述磁场屏蔽层配置于所述辐射体单元的一面，且包括：Fe类合金的碎片，其用于提升屏蔽单元的可挠性及减少涡电流的产生；以及电介质，其填充于形成在所述碎片中的一部分相邻的碎片之间的间隔空间的至少一部分，以减少涡电流的产生，
并且，相邻的磁场屏蔽层之间形成有用于粘合磁场屏蔽层的之间且减少涡电流的电介质层，
所述Fe类合金碎片满足粒径小于500μm的碎片的数量为碎片总数的40％以上，
所述电介质层为绝缘粘合层或散热粘合层。
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