CN209983020U - 磁性片、电子装置和电子设备 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了一种磁性片、电子装置和电子设备。所述磁性片包括：磁性层；热辐射层，具有形成在面对所述磁性层的表面中的凸起和凹陷；以及粘合层，设置在所述磁性层与所述热辐射层之间，并且包括具有形状各向异性的热辐射填料。根据本公开的磁性片，当将磁性片用于电子装置时，由于磁性片可有效地排放在诸如无线充电等操作期间产生的热，因此可提高可靠性。

Description

磁性片、电子装置和电子设备
本申请要求于2018年4月2日在韩国知识产权局提交的第10-2018-0038222号韩国专利申请的优先权的权益，该韩国专利申请的全部公开内容出于所有目的通过引用包含于此。
技术领域
下面的描述涉及一种磁性片、电子装置和电子设备。
背景技术
近年来，无线电力联盟(WPC)功能、近场通信(NFC)功能、磁安全传输(MST)功能等已经用于移动便携式设备中。WPC技术、NFC技术和MST技术在操作频率、数据速率、传输功率值等方面存在差异。
在无线电力发送器中，使用用于阻挡和收集电磁波的磁性片。例如，在无线充电设备中，磁性片设置在接收部分线圈与电池之间。磁性片屏蔽和收集在接收部分线圈中产生的磁场，并阻挡磁场被传输到电池，从而允许从无线电力发送器产生的电磁波被无线电力接收器有效地接收。
根据使用这样的磁性片的便携式电子设备的功能的多功能化和改进，已经不断地要求改进磁性片的性能。在使用磁性片执行无线充电的情况下，几瓦至几十瓦的功率不断移动，导致材料和电路的损失。结果，产生大量的热。因此，在本领域中，正在研究有效地排放自电磁波屏蔽片、线圈部分等产生的热的方法。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，提供一种磁性片、电子装置和电子设备。
提供本实用新型内容是为了以简化的形式介绍选择的构思，这些构思将在下面的具体实施方式中进一步描述。本实用新型内容不意在确定所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不意在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。
在一个总的方面，一种磁性片包括：磁性层；热辐射层，包括形成在面对所述磁性层的表面中的凸起和凹陷；以及粘合层，设置在所述磁性层与所述热辐射层之间，并且包括具有形状各向异性的热辐射填料。
所述热辐射填料可包括具有片形、板形或杆形的第一热辐射填料，并且所述第一热辐射填料的长轴的长度可不同于所述第一热辐射填料的短轴的长度。
所述第一热辐射填料可沿所述磁性层的厚度方向取向。
所述粘合层可填充通过所述凸起和凹陷形成的空间。
所述凸起和凹陷的厚度可大于或等于所述粘合层的厚度的五分之一。
所述第一热辐射填料可设置在通过所述凸起和凹陷形成的所述空间中。
所述凸起和凹陷可具有相对于所述磁性层倾斜的倾斜表面，并且设置在所述空间中的所述第一热辐射填料可平行于所述倾斜表面。
所述第一热辐射填料沿长轴方向的表面可面对所述倾斜表面。
设置在所述空间中的所述第一热辐射填料的多于一半可平行于所述倾斜表面。
所述第一热辐射填料的所述长轴的长度可大于或等于所述凸起和凹陷的厚度的三分之一。
所述热辐射填料还可包括纳米线形式的第二热辐射填料。
所述第二热辐射填料可使两个或更多个第一热辐射填料彼此连接。
所述第二热辐射填料可包括银(Ag)成分。
所述第二热辐射填料可具有与所述凸起和凹陷的形状对应的形状。
所述热辐射填料可包括具有与所述凸起和凹陷的形状对应的形状的纳米线。
所述热辐射层可为铜箔。
在另一总的方面，一种电子装置包括具有线圈图案的线圈部分和磁性片。所述磁性片包括：磁性层，面对所述线圈部分；热辐射层，包括形成在面对所述磁性层的表面中的凸起和凹陷；以及粘合层，设置在所述磁性层与所述热辐射层之间，并且包括具有形状各向异性的热辐射填料。
所述热辐射层可包括两个或更多个凸起和凹陷，并且相邻的凸起和凹陷之间的距离可比所述热辐射填料的长度短。
在另一总的方面，一种电子设备包括具有线圈图案的线圈部分、电池以及设置在所述线圈图案与所述电池之间的磁性片。所述磁性片包括：磁性层，被构造为面对所述线圈部分；热辐射层，包括从面对所述磁性层的表面突出的突起；以及粘合层，设置在所述磁性层与所述热辐射层之间。所述粘合层包括具有形状各向异性的热辐射填料。
根据本公开的磁性片，当将磁性片用于电子装置时，由于磁性片可有效地排放在诸如无线充电等操作期间产生的热，因此可提高可靠性。
其它特征和方面将从下面的具体实施方式、附图和权利要求而明显。
附图说明
图1是示出一般无线充电系统的外形的透视图。
图2是示出图1的主要内部组件的分解截面图。
图3是示出根据示例的磁性片的示意性平面图。
图4是示出图3的磁性片中的区域A的放大图。
图5A、图5B和图5C示出了可在图3的磁性片中使用的热辐射填料的形状。
图6和图7涉及根据示例的磁性片，示出了热辐射层和粘合层附近的放大图。
贯穿整个附图和具体实施方式，相同的附图标记指示相同的元件。附图可不按比例绘制，并且为了清楚、说明和方便起见，可夸大附图中的元件的相对尺寸、比例和描绘。
具体实施方式
提供以下详细描述以有助于读者获得对在此所描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，在理解了本申请的公开内容之后，在此描述的方法、设备和/或系统的各种改变、修改和等同物将是明显的。例如，在此描述的操作的顺序仅仅是示例，并不限于在此阐述的那些，而是除了必须按照特定顺序发生的操作外，可在理解了本申请的公开内容后做出将是明显的改变。而且，为了增加清楚性和简洁性，可省略本领域已知的特征的描述。
在此描述的特征可以以不同的形式来实施，并且将不被解释为限制于在此描述的示例。更确切地说，已经提供了在此描述的示例，仅仅是为了说明在理解了本申请的公开内容之后将明显的实现在此描述的方法、设备和/或系统的许多可行方式中的一些可行方式。
在此，应注意的是，相对于示例或实施例的术语“可”的使用(例如关于示例或实施例可包括或实现的内容)意味着存在包括或实现这样的特征的至少一个示例或实施例，并且所有示例和实施例不限于此。
贯穿整个说明书，当诸如层、区域或基板的元件被描述为“在”另一元件“上”、“连接到”或“结合到”另一元件时，该元件可直接“在”所述另一元件“上”、直接“连接到”或直接“结合到”所述另一元件，或者在它们之间可存在一个或更多个其它元件。相反，当元件被描述为“直接在”另一元件“上”、“直接连接到”或“直接结合到”另一元件时，可不存在介于它们之间的其它元件。
如在此所使用的，术语“和/或”包括相关所列项中的任意一个以及任意两个或更多个的任意组合。
尽管在此可使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的术语来描述各种构件、组件、区域、层或部分，但是这些构件、组件、区域、层或部分不受这些术语所限制。确切地说，这些术语仅用于将一个构件、组件、区域、层或部分与另一个构件、组件、区域、层或部分区分开。因此，在不脱离示例的教导的情况下，在此描述的示例中所称的第一构件、组件、区域、层或部分也可被称作第二构件、组件、区域、层或部分。
为了便于描述，在此可使用诸如“在……上方”、“上”、“在……下方”和“下”的空间相对术语来描述如图中示出的一个元件与另一个元件的关系。这样的空间相对术语意在除了包括图中描绘的方位之外还包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被翻转，则被描述为相对于另一个元件位于“上方”或“上”的元件随后将相对于所述另一个元件位于“下方”或“下”。因此，术语“在……上方”根据装置的空间方位而包括上方和下方两种方位。也可以以其它方式(例如，旋转90度或以其它方位)来对装置进行定位，并且将相应地解释在此使用的空间相对术语。
在此使用的术语仅用于描述各种示例，并不用于限制本公开。除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意在包括复数形式。术语“包括”、“包含”和“具有”列举存在所陈述的特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合，但是并不排除存在或添加一个或更多个其它特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合。
由于制造技术和/或公差，可能发生附图中所示形状的变化。因此，在此描述的示例不限于图中所示的特定形状，而是包括在制造期间发生的形状变化。
在此描述的示例的特征可以以在理解本申请的公开内容之后将明显的各种方式进行组合。此外，尽管在此描述的示例具有各种构造，但是在理解本申请的公开内容之后将会明显的其它构造是可能的。
图1是示出一般无线充电系统的外形的示意性透视图，图2是示出图1的主要内部组件的分解截面图。
参照图1和图2，一般无线充电系统可包括无线电力发送器10和无线电力接收器20，并且无线电力接收器20可包括在诸如移动电话、笔记本、平板个人计算机(PC)等的电子装置30中。
无线电力发送器10可包括形成在基底12上的发送部分线圈11。当交流(AC)电压施加到无线电力发送器10时，可在无线电力发送器10周围形成磁场。电动势可从发送部分线圈11被感应到嵌在无线电力接收器20中的接收部分线圈21中，使得电池22可被充电。
电池22可为可充电的镍氢电池或锂离子电池，但不具体限于这些类型的电池。电池22可与无线电力接收器20分开构造并且可从无线电力接收器20拆卸，或者可为电池22和无线电力接收器20一体地构造的整体形式。
发送部分线圈11和接收部分线圈21可彼此电磁耦合，并且可通过缠绕利用铜等形成的金属线来形成。发送部分线圈11和接收部分线圈21的缠绕形状可为圆形、椭圆形、四边形、菱形等，并且，发送部分线圈11和接收部分线圈21的整体尺寸、匝数等可根据期望的特性来适当地控制和设定。
磁性片100可分别设置在接收部分线圈21与电池22之间以及发送部分线圈11与基底12之间。磁性片100可屏蔽形成在发送部分线圈11的中央部分处的磁通量，并且当磁性片100设置在接收部分侧时，磁性片100可定位在接收部分线圈21与电池22之间并收集磁通量以允许磁通量被接收部分线圈21有效地接收。磁性片100可用于阻挡至少一些磁通量传输到电池22。
磁性片100可结合到线圈部分并且用在上述无线充电设备的接收部分中。线圈部分除了被用于无线充电设备之外，还可被用于磁安全传输(MST)、近场通信(NFC)等。当发送部分线圈和接收部分线圈不需要彼此区分时，它们两者在下文中将被称为线圈部分。将在下文中更详细地描述磁性片100。
图3是示出根据示例的磁性片的示意性截面图。图4是示出图3的磁性片中的区域A的放大图并且对应于热处理之前的状态。图5A至5C示出了可在图3的磁性片中使用的热辐射填料的形状。
参照图3和图4，磁性片100可包括磁性层101、热辐射层120和设置在磁性层101与热辐射层120之间的粘合层110。将基于位于移动设备的盖1000内侧的接收侧屏蔽结构来描述示例，但是磁性片100也可应用于发送侧屏蔽结构。
磁性层101可用于在无线充电设备中对电磁波进行阻挡、收集等，并且磁性片100可具有其中堆叠有多个磁性层101的结构。多个磁性层101可结合到插设于它们之间的粘合层102。磁性层101可结合到线圈部分23(发送部分线圈11或接收部分线圈21)，并且粘合层102可形成在线圈部分23的一个表面上。磁性片100可设置成使得磁性层101相对于磁性片100的布置方向指向(面对)线圈部分23而不是热辐射层120。
磁性层101可利用具有磁性质的材料形成，以适合于电磁波屏蔽，并且可包括例如合金、铁氧体等。可包括在磁性层101中的合金的示例可包括非晶合金或纳米晶合金，并且磁性层101可实施为利用上述合金形成的薄金属带。磁性层101可使用Fe基纳米晶磁性合金，并且可使用例如Fe-Si-B-Cu-Nb合金。为了形成纳米晶合金，可在适当的温度下对以带等形式获得的非晶态金属进行热处理。可包括在磁性层101中的铁氧体的示例可包括Mn-Zn基铁氧体、Mn-Ni基铁氧体、Ba基铁氧体、Sr基铁氧体等。
粘合层102可为诸如树脂组合物的粘合材料，并且可以是使相邻的磁性层101彼此物理结合或与磁性层101等形成化学键的材料。粘合层102不是示例中的必要组件，而是可在一些构造中省略。
保护层130可设置在热辐射层120上以保护磁性片100，并且可包括诸如PET等的聚合物类材料。尽管未示出，但是附加的粘合层可插设于保护层130与热辐射层120之间，并且黑色PET层等可插设于保护层130与热辐射层120之间。
在磁性层101等中产生的热可通过热辐射层120有效地排放。如图4中所示，为此目的，热辐射层120具有形成在表面上的凸起和凹陷121。凸起和凹陷121可指从热辐射层120的表面延伸并在朝向磁性层101的方向上突出到粘合层110中的突起。热辐射层120的表面上的凸起和凹陷121可设置为指向(面对)磁性层101。设置在热辐射层120与磁性层101之间的粘合层110可包括具有形状各向异性的热辐射填料111(可被称为第一热辐射填料111)。这里，形状各向异性是长(主)轴的长度L1和短轴的长度L2彼此不同的形状，并且可包括如图5A至5C中所示的片形(图5A)、板形(图5B)和杆形(图5C)。
通过在热辐射层120的表面上形成凸起和凹陷121，可提高磁性层101与热辐射层120之间的热辐射效率。这是因为粘合层110的导热系数非常低。例如，当磁性层101利用Fe合金带形成时，磁性层101可具有约12W/(m·K)的导热系数，而利用聚合物类材料形成的粘合层110可具有约为0.5至0.6W/(m·K)的导热系数。因此，与热辐射层具有平坦表面的情况相比，当使用具有凸起和凹陷121的热辐射层120时，可提高从磁性层101到热辐射层120的传热效率。
热辐射层120可利用具有高导热系数并且可容易地在表面上形成凸起和凹陷121的材料来形成，并且所述材料可包括诸如铜(Cu)、银(Ag)、镍(Ni)等的金属成分。热辐射层120可代表性地以铜箔的形式形成。凸起和凹陷121可使用蚀刻工艺等以铜箔的形式形成在热辐射层120的表面上。
为了进一步提高竖直方向上的传热效率，第一热辐射填料111可在磁性层101的厚度方向(参照图4的竖直方向)上取向，并且下面将描述第一热辐射填料111的形状和取向的效果。第一热辐射填料111可包括诸如铜(Cu)、镍(Ni)、银(Ag)等的金属或者诸如石墨、石墨烯等的具有高导热系数的材料。
粘合层110可包括与使磁性层101彼此结合的粘合层102的粘合剂成分相同的粘合剂成分，并且还可包括不同种类的粘合剂成分，以包含形状各向异性填料111。如图4中所示，粘合层110可填充通过凸起和凹陷121形成的空间122，因此可提高粘合层110与热辐射层120之间的结合力。第一热辐射填料111的至少一部分可设置在通过凸起和凹陷121形成的空间122中。由于第一热辐射填料111设置在凸起和凹陷121之间的空间122中，所以可有效地实现第一热辐射填料111沿竖直方向的取向结构。在没有凸起和凹陷121的情况下，即使使用具有形状各向异性的热辐射填料，热辐射填料也倾向于沿水平方向而不是沿竖直方向定向。沿水平方向定向的热辐射填料对热辐射层的传热效率不高，并且当增大热辐射填料的量以增大传热效率时，粘合层的粘合功能会劣化。由于第一热辐射填料111可通过示例中的凸起和凹陷121有效地取向，因此可实现粘合层110的粘合性能以及优异的热辐射效应。
为了实现第一热辐射填料111的竖直定向结构，可调整第一热辐射填料111以及凸起和凹陷121的尺寸。第一热辐射填料111的至少一部分的长轴的长度L1可大于或等于凸起和凹陷121的厚度T1的1/3，这是因为当凸起和凹陷121的尺寸与第一热辐射填料111相比太大时，第一热辐射填料111的竖直取向程度会降低。凸起和凹陷121之间的距离P也可影响第一热辐射填料111的取向性能。例如，第一热辐射填料111的至少一部分的长轴的长度L1可大于凸起和凹陷121之间的距离P。当凸起和凹陷121之间的距离P与第一热辐射填料111的长度L1相比太大时，第一热辐射填料111会沿水平方向而不是沿竖直方向取向。因为当粘合层110的厚度过大时，不能获得预期的热辐射效应，所以凸起和凹陷121的厚度T1可被构造为等于或大于粘合层110的厚度T2的1/5倍。
第一热辐射填料111可沿竖直方向取向，以提高热辐射性能。然而，竖直方向并不意味着第一热辐射填料111设置为与水平面恰好垂直，而是指第一热辐射填料111大体上取向为与水平相比接近竖直。参照图4，凸起和凹陷121可具有相对于磁性层101倾斜的倾斜表面S1，设置在通过凸起和凹陷121形成的空间122中的第一热辐射填料111的至少一部分可设置为平行于凸起和凹陷121的倾斜表面S1。第一热辐射填料111的设置为平行于凸起和凹陷121的倾斜表面S1的部分可设置为使得第一热辐射填料111的沿长轴取向的表面S2指向(面对)倾斜表面S1。这里，“设置为平行于”并不意味着凸起和凹陷121的倾斜表面S1与第一热辐射填料111的取向表面S2必须设置为彼此平行，而是意味着凸起和凹陷121的倾斜表面S1与第一热辐射填料111的取向表面S2彼此面对。作为关于第一热辐射填料111的整体取向性能的第一热辐射填料111竖直取向的示例，第一热辐射填料111的设置为与凸起和凹陷121的倾斜表面S1平行的部分可多于整个第一热辐射填料111的一半。
图6和图7涉及根据示例的磁性片，示出了热辐射层和粘合层附近的放大图。在图6中，第二热辐射填料112可以以纳米线的形式实施。第二热辐射填料112可包括具有高导热系数的诸如银(Ag)、铜(Cu)、镍(Ni)等材料，并且可使用例如银(Ag)纳米线。如所示出的，第二热辐射填料112的至少一部分可随着凸起和凹陷121的形状(即，对应于凸起和凹陷121的形状)，因此可提供磁性层101与热辐射层120之间的有效的热辐射路径。
图7示出了粘合层110中包括第一热辐射填料111和第二热辐射填料112的结构。第一热辐射填料111可为具有形状各向异性的填料，第二热辐射填料112可为纳米线。在该示例中，第二热辐射填料112可随着凸起和凹陷121的形状，并且可进一步使第一热辐射填料111彼此连接。在利用具有不同形状的两种热辐射填料111和112的情况下，由于可进一步确保热辐射填料111与112之间的热辐射路径，所以可进一步提高热辐射性能。
根据示例，当磁性片用于电子装置时，由于磁性片可有效地排放在诸如无线充电等操作期间产生的热，因此可提高可靠性。
虽然本公开包括具体示例，但是在理解了本申请的公开内容之后将明显的是，在不脱离权利要求及其等同物的精神和范围的情况下，可在这些示例中进行形式上和细节上的各种改变。在此描述的示例将被认为仅是描述性的，而不是为了限制的目的。每个示例中的特征或方面的描述将被认为适用于其它示例中的类似特征或方面。如果以不同的顺序执行所描述的技术，和/或如果以不同的方式组合所描述的系统、架构、设备或电路中的组件和/或由其它组件或者通过它们的等同物进行替换或补充描述的系统、架构、装置或者电路中的组件，可实现合适的结果。因此，本公开的范围不是由具体实施方式限定的，而是由权利要求及其等同物限定的，并且在权利要求及它们的等同物的范围内的所有变化将被解释为包括在本公开中。

Claims (19)

1.一种磁性片，其特征在于，所述磁性片包括：
磁性层；
热辐射层，包括形成在面对所述磁性层的表面中的凸起和凹陷；以及
粘合层，设置在所述磁性层与所述热辐射层之间，并且包括具有形状各向异性的热辐射填料。
2.根据权利要求1所述的磁性片，其特征在于，所述热辐射填料包括具有片形、板形或杆形的第一热辐射填料，并且
所述第一热辐射填料的长轴的长度不同于所述第一热辐射填料的短轴的长度。
3.根据权利要求2所述的磁性片，其特征在于，所述第一热辐射填料沿所述磁性层的厚度方向取向。
4.根据权利要求2所述的磁性片，其特征在于，所述粘合层填充通过所述凸起和凹陷形成的空间。
5.根据权利要求4所述的磁性片，其特征在于，所述凸起和凹陷的厚度大于或等于所述粘合层的厚度的五分之一。
6.根据权利要求4所述的磁性片，其特征在于，所述第一热辐射填料设置在通过所述凸起和凹陷形成的所述空间中。
7.根据权利要求6所述的磁性片，其特征在于，所述凸起和凹陷具有相对于所述磁性层倾斜的倾斜表面，并且
设置在所述空间中的所述第一热辐射填料平行于所述倾斜表面。
8.根据权利要求7所述的磁性片，其特征在于，所述第一热辐射填料的沿长轴方向的表面面对所述倾斜表面。
9.根据权利要求7所述的磁性片，其特征在于，设置在所述空间中的所述第一热辐射填料的多于一半平行于所述倾斜表面。
10.根据权利要求2所述的磁性片，其特征在于，所述第一热辐射填料的所述长轴的长度大于或等于所述凸起和凹陷的厚度的三分之一。
11.根据权利要求2所述的磁性片，其特征在于，所述热辐射填料还包括纳米线形式的第二热辐射填料。
12.根据权利要求11所述的磁性片，其特征在于，所述第二热辐射填料被构造为使两个或更多个第一热辐射填料彼此连接。
13.根据权利要求11所述的磁性片，其特征在于，所述第二热辐射填料包括银成分。
14.根据权利要求11所述的磁性片，其特征在于，所述第二热辐射填料具有与所述凸起和凹陷的形状对应的形状。
15.根据权利要求1所述的磁性片，其特征在于，所述热辐射填料包括具有与所述凸起和凹陷的形状对应的形状的纳米线。
16.根据权利要求1所述的磁性片，其特征在于，所述热辐射层是铜箔。
17.一种电子装置，其特征在于，所述电子装置包括：
线圈部分，包括线圈图案；以及
磁性片，包括：
磁性层，被构造为面对所述线圈部分，
热辐射层，包括形成在面对所述磁性层的表面中的凸起和凹陷，以及
粘合层，设置在所述磁性层与所述热辐射层之间，并且包括具有形状各向异性的热辐射填料。
18.根据权利要求17所述的电子装置，其特征在于，所述热辐射层包括两个或更多个凸起和凹陷，并且相邻的凸起和凹陷之间的距离比所述热辐射填料的长度短。
19.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
线圈部分，包括线圈图案；
电池；以及
磁性片，设置在所述线圈图案与所述电池之间并且包括：
磁性层，被构造为面对所述线圈部分，
热辐射层，包括从面对所述磁性层的表面突出的突起，以及
粘合层，设置在所述磁性层与所述热辐射层之间，并且包括具有形状各向异性的热辐射填料。
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