KR20200037393A - 자성 필름 - Google Patents

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Abstract

자성 필름은 자성 필름의 서로 반대편에 있는 제1 주 표면(major surface)과 제2 주 표면 사이에 분포된 철 및 구리를 포함한다. 구리는 제1 주 표면으로부터 제1 깊이(d1)에서 제1 원자 농도(C1)를 갖고 제1 주 표면으로부터 제2 깊이(d2)에서 피크 제2 원자 농도(C2)를 가지며, d2 > d1이고, C2/C1 ≥ 5이다.

Description

자성 필름
스마트폰과 같은 웨어러블 전자 시스템의 출현 및 진화는 고효율 전력 저장, 전력 변환, 및 전력 전송에서의 기술적 진보로 이어졌다. 전력 전송 응용은 시스템의 나머지로부터의 표류 무선 주파수 전력(stray radio frequency power)의 유도 결합 및 전자기 간섭 차폐와 같은 기능을 위해 고성능 자성 재료를 필요로 한다.
유도 결합은 동일한 주파수에서 공진할 수 있는 2개의 자성 결합된 코일들 사이의 전기 에너지의 근거리 무선 전송이다. 유도 결합은 무선 전력 시스템에서 널리 사용된다. 이러한 접근법에서, 하나의 디바이스 내의 송신기 코일은 짧은 거리를 가로질러 다른 디바이스 내의 수신기 코일로 전력을 송신한다. 코일들 사이의 유도 결합은 고 투자율 자성 재료를 사용함으로써 향상될 수 있다.
자성 필름은 자성 필름의 서로 반대편에 있는 제1 주 표면(major surface)과 제2 주 표면 사이에 분포된 철 및 구리를 포함한다. 구리는 제1 주 표면으로부터 제1 깊이(d1)에서 제1 원자 농도(C1)를 갖고 제1 주 표면으로부터 제2 깊이(d2)에서 피크 제2 원자 농도(C2)를 가지며, d2 > d1이고, C2/C1 ≥ 5이다.
그러한 일부 실시 형태에 따르면, 자성 필름은 자성 필름의 서로 반대편에 있는 제1 주 표면과 제2 주 표면 사이에 분포된 철 및 구리를 포함한다. 구리는 각각의 제1 주 표면 및 제2 주 표면에서 원자 농도(C1) 및 원자 농도(C2)를 갖고 제1 주 표면과 제2 주 표면 사이의 필름의 내부 영역에서 피크 원자 농도(C3)를 가지며, C3/Cs ≥ 5이고, Cs는 C1 및 C2보다 크다.
그러한 일부 실시 형태에 따르면, 자성 필름은 전기 전도성 자성 섬(magnetic island)의 2차원 어레이를 형성하는 복수의 상호연결된 채널을 포함한다. 채널은 자기장에 의해 자성 필름 내에 유도된 와전류를 적어도 부분적으로 억제한다. 각각의 자성 섬은 철을 포함하며 자성 섬의 내부 영역으로부터 이동 층으로 구리를 이동시켜 자성 섬의 각각의 주 표면에 구리 이동 층을 포함한다.
일부 실시 형태에 따르면, 자성 필름은 철, 규소, 붕소, 니오븀 및 구리를 포함하는 합금을 포함하며, 구리의 적어도 부분들은 합금으로부터 상분리되어 있고, 자성 필름의 제1 주 표면으로부터 더 먼 자성 필름의 제1 영역으로부터 제1 주 표면에 더 가까운 자성 필름의 제2 영역으로 이동되어 있어서, 제2 영역이 제1 영역보다 높은 %원자 구리 농도를 갖다.
본 출원의 이들 및 다른 태양이 아래의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나, 어떠한 경우에도, 상기 발명의 내용은 청구된 요지에 대한 제한으로서 해석되어서는 안 되며, 그 요지는 첨부된 청구범위에 의해서만 한정된다.
도 1a 내지 도 1c는 일부 실시 형태에 따른 제조 공정의 다양한 단계를 통한 자성 필름의 다이어그램이다.
도 2는 도 1a 및 도 1b에 도시된 자성 필름이 사용될 수 있는 무선 충전 시스템을 예시하는 다이어그램이다.
도 3a는 일부 실시 형태에 따른 자성 필름을 포함하는 다층 구조물을 형성하는 공정에서의 몇몇 단계를 예시하는 흐름도이다.
도 3b는 자성 필름을 제조하기 위한 다단계 열처리를 예시하며, 이러한 열처리는 일부 실시 형태에 따른 2개의 N2(질소) 하위-단계 및 NH3(암모니아) 하위-단계를 포함한다.
도 3c는 자성 필름을 제조하기 위한 다단계 열처리를 예시하며, 이러한 열처리는 일부 실시 형태에 따른 3개의 N2(질소) 하위-단계를 포함한다.
도 4a는 자성 필름을 제조하기 위한 단일 단계 열처리를 도시한다.
도 4b는 일부 실시 형태에 따른 NH3 또는 N2 하위-단계를 포함하는 자성 필름을 제조하기 위한 다단계 열처리를 도시한다.
도 5a는 일부 실시 형태에 따른 균열 형성에 의한 단편화 전의 이동 영역을 갖는 자성 필름을 나타낸다.
도 5b는 일부 실시 형태에 따른 균열 형성에 의한 단편화 후의 이동 영역을 갖는 자성 필름을 나타낸다.
도 6은 일부 실시 형태에 따른 자성 필름의 제1 표면 및 제2 표면 근처에서의 구리의 원자% 농도의 중첩된 그래프를 제공한다.
도 7a 및 도 7b는 일부 실시 형태에 따른 자성 필름의 제1 표면 및 제2 표면 근처에서의 자성 필름 내의 구리의 예시적인 조성 프로파일을 예시하는 그래프이다.
도 8a는 도 4a에 도시된 열처리 1에 따라 열처리된 자성 필름 샘플의 투과 전자 현미경(TEM) 이미지를 나타낸다.
도 8b는 일부 실시 형태에 따른 도 4b에 도시된 열처리 2를 사용하여 생성된 적어도 철, 규소 및 구리를 포함하는 자성 필름 샘플의 TEM 이미지를 나타낸다.
도 9는 일부 실시 형태에 따른 자성 필름의 제1 주 표면 및 제2 주 표면 근처에서의 망간 프로파일 원자% 농도의 중첩된 그래프를 나타낸다.
도 10은 일부 실시 형태에 따른 자성 필름 내의 망간의 예시적인 조성 프로파일을 예시하는 그래프이다.
도 11은 일부 실시 형태에 따른 자성 필름의 제1 주 표면 근처에서의 붕소, 질소, 규소, 망간, 철, 구리, 및 니오븀의 원자% 농도의 중첩된 그래프를 나타낸다.
도 12는 도 11의 자성 필름의 제2 주 표면 근처에서의 붕소, 질소, 규소, 망간, 철, 구리, 및 니오븀의 원자% 농도의 중첩된 그래프를 나타낸다.
도 13은 일부 실시 형태에 따른 자성 필름의 주 표면 근처의 자성 필름의 영역 내에서의 규소, 철, 및 구리의 원자% 농도의 중첩된 그래프를 나타낸다.
도 14는 일부 실시 형태에 따른 제1 주 표면 및/또는 제2 주 표면에 인접한 깊이(d1)에서의 붕소, 망간, 및 철의 원자% 농도를 나타내는 그래프를 포함한다.
도 15는 일부 실시 형태에 따른 자성 필름의 주 표면 근처에서의 붕소, 질소, 규소, 및 철의 원자% 농도의 그래프를 나타낸다.
도 16은 일부 실시 형태에 따른 자성 필름의 주 표면 근처에서의 질소, 망간, 철, 구리, 및 니오븀의 원자% 농도의 그래프를 나타낸다.
도 17a는 직경(d) 및 두께(t)를 갖는 자성 디스크의 형태의 균열되지 않은 자성 필름의 다이어그램이다.
도 17b는 직경(d) 및 두께(t)를 갖는 자성 디스크의 형태의 균열된 자성 필름의 다이어그램이다.
도 18a는 진동 샘플 자력계(vibrating sample magnetometer, VSM) 시험에 의해 얻어지는 샘플 자성 필름의 MH 곡선을 나타낸다.
도 18b는 도 18a의 MH 곡선의 확대도를 나타낸다.
도 19는 샘플 자성 필름에 대한 인가된 자기장(H)의 다양한 값들에 대해 VSM 시험의 주파수의 함수로서의 상대 실수 투자율(relative real permeability)을 나타낸다.
도 20은 샘플 자성 필름에 대한 주파수의 함수로서 복소 투자율(complex magnetic permeability)의 상대적인 실수 성분(μ') 및 허수 성분(μ'')의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 21은 샘플 자성 필름에 대한 주파수의 함수로서 비(μ'/μ'')를 나타낸다.
도 22는 몇몇 자성 필름에 대한 주파수의 함수로서의 μ' 및 μ''의 중첩된 그래프를 나타낸다.
도 23 및 도 24는 각각 50X 및 15000X의 배율에서의 자성 필름의 주사 전자 현미경(SEM) 이미지를 나타낸다.
도 25는 본 명세서에 개시된 바와 같은 자성 필름을 포함하는 조립체의 블록 다이어그램이다.
도 26은 도 25의 시험 셋업(set up)을 사용하여 이루어진 측정으로부터 얻어지는 몇몇 자성 필름에 대한 주파수의 함수로서의 Q-값의 그래프를 나타낸다.
도 27은 자성 필름을 분석하기 위해 사용되는 시스템의 블록 다이어그램을 나타낸다.
도 28은 도 27에 도시된 시스템에 대한 Tx 코일 상의 원래의 페라이트의 투자율을 나타낸다.
도 29는 도 27의 시험 셋업에 사용되는 코일의 측정된 임피던스의 그래프이다.
도 30은 3개의 자성 필름 샘플 유형에 대한 40℃에서의 수신 코일 전류(IRX) 대 송신 코일 전류(ITX)의 비의 중첩된 플롯을 나타내는 그래프이다.
도 31은 22.4℃에서의 3개의 자성 필름 샘플 유형에 대한 IRX/ITX 비의 플롯을 나타내는 그래프이다.
도 32는 80℃에서의 3개의 자성 필름 샘플 유형에 대한 IRX/ITX 비의 플롯이다.
도 33은 도 30 내지 도 32의 중첩된 플롯을 나타내는 통합된 그래프이다.
도 34는 몇몇 자성 필름에 대해 온도에 대한 1.5 amp의 수신 전류에서의 수신된 전류 대 송신된 전류의 비의 중첩된 플롯을 나타내는 그래프이다.
도 35는 자성 적층물 다층 구조물에 대해 40℃에서의 PRX의 함수로서 수신 코일 및 송신 코일의 수신된 전력 대 송신된 전력의 비(PRX/PTX)의 중첩된 플롯을 나타내는 그래프이다.
도 36은 자성 적층물 다층 구조물에 대해 PRX가 약 23.5 와트일 때 온도의 함수로서 수신 코일 및 송신 코일의 수신된 전력 대 송신된 전력의 비(PRX/PTX)의 중첩된 플롯을 나타내는 그래프이다.
도면은 반드시 일정한 축척으로 작성된 것은 아니다. 도면들에서 사용되는 동일한 도면 부호들은 동일한 구성요소들을 지칭한다. 그러나, 주어진 도면에서 구성요소를 지칭하기 위한 도면부호의 사용은 동일한 도면부호로 표지된 다른 도면의 그 구성요소를 제한하도록 의도되지 않음이 이해될 것이다.
본 발명은 연자성 필름 및 연자성 필름을 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 명세서에 기술된 것들과 같은 연자성 필름은 휴대 전화와 같은 전자 디바이스에 전력을 공급하는 배터리의 무선 충전에 적용된다. 자성 필름은, 예를 들어, 무선 충전 동안 자기장을 안내하고/하거나, 배터리 및/또는 다른 전자 디바이스 구성요소를 전자기장로부터 차폐하고/하거나, 자기장에 의해 유도된 와전류를 감소시키고/시키거나, 무선 충전 시스템의 전달 효율 및/또는 Q 계수를 향상시키는 역할을 할 수 있다.
도 1a 내지 도 1c는 도 3a 내지 도 3c에 예시된 제조 공정(200)의 다양한 단계를 통한 자성 필름의 다이어그램이다. 도 1a는 하기에 더 상세히 기재되는 재료 특징, 자성 특징, 및/또는 기능적 특징을 갖는 자성 필름(101)의 단면도이다. 자성 필름(101)은 도 3a의 흐름도에 도시된 제조 공정의 리본 형성(310) 및 열처리(320) 단계에 의해 형성된다. 일부 구현 형태에서, 자성 필름(101)의 형성 후에, 이 필름(101)은 무작위 형상 및 배열을 갖는 다수의 단편으로 파쇄된다.
도 1a는 균열되지 않은 자성 필름(101)의 단면도를 나타내며, 도 1b는 하기에 더 상세히 기재되는 재료 특징, 자성 특징, 및/또는 기능적 특징을 가질 수 있는 파쇄된(균열된) 자성 필름(102)의 사시도를 나타낸다. 도 1a는 하기에 더 상세히 기재되는 재료 특징, 자성 특징, 및/또는 기능적 특징을 가질 수 있는, 균열되지 않은 자성 필름(101)의 단면도를 나타낸다. 균열된 필름(102)은 전도성 자성 섬(112)의 어레이, 예를 들어, 2차원 또는 3차원 어레이를 형성하는 복수의 상호연결된 채널(111)을 포함한다. 다수의 채널(111)이 필름(102)의 두께를 통해 연장될 수 있다. 채널(111) 및 섬(112)은 자기장의 존재 시에 필름(102)에서 발생할 수 있는 와전류를 억제하도록 구성된다. 일부 실시 형태에서, 채널(111)은 자성 섬(112)의 재료와는 상이한 재료로 부분적으로(50% 미만), 실질적으로(50% 초과), 또는 심지어 완전히(100%) 충전될 수 있다. 예를 들어, 채널은 일부 실시 형태에서 전기 비전도성 재료 및/또는 비-자성 재료를 함유할 수 있다. 채널 내의 재료는 예를 들어 산화물 및/또는 접착제를 포함할 수 있다. 도 1a에 도시된 균열되지 않은 자성 필름(101)은 자기 차폐에 특히 적합할 수 있다. 도 1b에 도시된 균열된 자성 필름(102)은 무선 충전에 특히 적합할 수 있다.
무선 충전 및/또는 자기 차폐에 유용한 다층 구조물은 하나 이상의 자성 필름, 예를 들어 하나 이상의 필름(101) 및/또는 하나 이상의 필름(102)을 포함할 수 있다. 도 1c는 자성 필름들, 예를 들어 2, 3, 4, 또는 5개의 자성 필름, 예를 들어 필름(101) 및/또는 필름(102)의 적층물(123)을 포함하는 하나의 그러한 다층 구조물을 도시한다.
완성된 구조체(103)는 다층 구조체를 제자리에 고정시키기 위해 제공되는, 적층물(123)의 제1 표면에 인접하게 배치된 접착제 층(122)을 또한 포함할 수 있다. 접착제 층(122)은 예를 들어 감압 접착제를 포함할 수 있고/있거나, 두께가 약 5 μm일 수 있다. 제거가능한 라이너(121)가 접착제 층(122)에 인접하게 배치될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 제거가능한 라이너는 두께가 약 50 내지 60 μm인 투명 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)이다.
일부 실시 형태에 따르면, 다층 구조물(103)은 커버 필름(124), 예를 들어 두께가 약 5 μm 내지 약 8 μm인 흑색 PET 필름을 포함한다. 제거가능한 보호 필름(125)이 커버 필름(124) 위에 배치될 수 있다. 예를 들어, 보호 필름(125)은 약 80 내지 90 μm의 두께를 갖는 투명 PET 필름일 수 있다. 본 명세서에서 논의되는 값 및 범위는 예로서 제공되며, 다른 값이 또한 가능하다.
도 2는 본 명세서에 기술된 자성 필름이 사용될 수 있는 무선 충전 시스템을 예시하는 다이어그램이다. 전력 송신 디바이스(210)는 전력 수신 디바이스(220)를 유도 충전하기 위한 자기장을 생성한다. 예를 들어, 수신 디바이스는 휴대 전화, 또는 다른 휴대용 전자 디바이스일 수 있다. 송신 디바이스(210)의 송신 코일(212)은 본 명세서에 기술된 바와 같은 연자성 필름을 포함할 수 있는 기재(substrate)(211) 상에 배열된다.
수신 코일(221)은 전력 수신 디바이스(220) 내에 배치된다. 수신 코일(221)은 전력 수신 디바이스(220)의 배터리(223)를 충전하도록 전기적으로 결합된다. 본 명세서에 논의된 바와 같은 연자성 필름(222)은 배터리(223)와 수신 코일(221) 사이에 배치될 수 있다.
송신 코일(212)에 AC 신호가 인가될 때, 송신 코일(212)은 수신 코일(221)에서 기전력(emf)을 유도하는 자기장을 발생시킨다. 수신 코일(221)에서 유도된 emf는 배터리(223)를 충전한다. 수신 코일(221)과 배터리(223) 사이에 배치된 자성 필름(222)은 자성 필름 내의 자기장을 안내할 수 있고/있거나, 수신 코일에 의해 발생된 자기장이 배터리 및/또는 배터리에 의해 전력 공급되는 전자 디바이스의 다른 구성요소에 도달하는 것을 실질적으로 차단할 수 있고/있거나, 자성 필름에서 유도된 와전류를 감소시킬 수 있고/있거나, 충전 시스템의 전력 전송을 향상시킬 수 있다.
투자율이 높은 자성 필름을 제조하는 방법은 다음의 단계들을 순서대로 포함한다: 1) 철 합금을 포함하는 나노결정질 연자성 층을 제공하는 단계; 2) 연자성 층을 질소 분위기 하에서 제1 시간 간격 동안 제1 승온에서 가열하는 단계; 3) 연자성 층을 암모니아 또는 질소 분위기 하에서 제2 시간 간격 동안 제1 승온보다 높은 제2 승온에서 가열하는 단계; 및 4) 연자성 층을 질소 환경 하에서 제3 시간 간격 동안 제2 승온보다 낮은 제3 승온에서 가열하는 단계.
도 3a는 도 1c에 도시된 다층 구조물(103)과 같은, 자성 필름을 포함하는 다층 구조물을 형성하는 공정에서의 몇몇 단계를 예시하는 흐름도이다. 신속하게 회전하는 냉각된 드럼 상에 침착된 용융된 재료의 신속 고화에 의해 자성 필름이 형성된다(310). 용융된 재료는 예를 들어 Fe, Cu, Nb, Si, B 및 Mn의 임의의 조합을 포함하는 요소들의 조합을 포함할 수 있다. 냉각된 드럼 상에 침착될 때, 용융된 재료는 용융된 재료의 요소들을 포함하는 리본형 무정형 자성 필름을 형성한다. 일부 실시 형태에서, 무정형 자성 필름은 74.5 원자%의 철, 1.0 원자%의 구리, 3.0 원자%의 니오븀, 15.5 원자%의 규소, 및 1.5 원자%의 붕소를 포함한다. 일부 실시 형태에서, 필름은 73.6 원자%의 철, 1.0 원자%의 구리, 3.0 원자%의 니오븀, 15.5 원자%의 규소, 및 6.9 원자%의 붕소를 포함한다. 일부 실시 형태에서, 자성 필름은 마그네슘을 포함한다. 형성 후에, 자성 필름은 열처리된다(320). 열처리 단계(320)는 몇몇 하위-단계를 포함할 수 있다. 도 3b 및 도 3c는 열처리 단계의 2가지 가능한 변형을 예시한다. 열처리 단계(320) 동안, 자성 필름은 무정형 잔류 상 내에 매립된 약 10 nm 내지 약 20 nm의 평균 직경을 갖는 미세 결정립을 포함하는 2상 구조로 나노결정화된다. 제조 공정(300)의 열처리 단계(320)는 하기에 더 상세히 논의되는 바와 같이 자성 필름의 기능성을 향상시키는 다양한 특징을 부여한다. 예를 들어, 열처리 단계(320)에 의해 자성 필름에 부여되는 특징은 도 2에 도시된 바와 같이 자성 필름을 포함하는 무선 충전 시스템의 자성 필름의 전력 전송 효율과 관련하여 자성 필름의 성능을 향상시킬 수 있다.
도 3b 및 도 3c는 일부 실시 형태에 따른 다단계 열처리를 예시한다. 일부 실시 형태에 따르면, 도 3b에 나타낸 바와 같이, 제1 하위-단계(321)는 온도를 실온으로부터 약 520℃까지 램핑(ramping)하고 약 2시간 동안 약 520℃에서 N2 환경에서 연자성 층을 유지하는 것을 포함하는, 제1 승온에서 연자성 층을 가열하는 단계를 포함한다.
제2 하위-단계(322)는 약 520℃로부터 약 580℃까지 온도를 램핑함 - 그 동안 연자성 필름의 환경은 N2로부터 NH3로 매끄럽게 전이됨 - 으로써 제2 승온에서 연자성 층을 가열하는 단계를 포함한다. 온도 상승 후, 자성 필름을 제2 승온에서 약 2시간 동안 유지한다.
제3 하위-단계(323) 동안, 온도를 약 580℃로부터 약 600℃까지 램핑한다. 연자성 필름을 약 600℃에서 약 1시간의 기간 동안 유지한다. 제2 가열 동안 자성 필름의 환경이 NH3로 매끄럽게 변경되는 실시 형태에서, 제3 가열을 위해 환경을 다시 N2로 변경한다. 제3 가열 후에, 연자성 필름을 냉각되게 둔다.
도 3c는 일부 실시 형태에 따른 다른 가능한 다단계 열처리를 예시한다. 도 3c에 예시된 다단계 열처리는 온도를 실온으로부터 약 520℃까지 램핑하고 약 2시간 동안 약 520℃에서 N2 환경에서 연자성 층을 유지하는 제1 하위-단계(324)를 포함한다.
제2 하위-단계(325)가 제1 하위-단계(324)에 뒤따르는데, 제2 하위-단계 동안에 온도를 섭씨 520℃로부터 약 580℃까지 램핑한다. 자성 필름을 N2 환경에서 약 580℃의 온도에서 약 2시간 동안 가열한다.
제3 하위-단계(326) 동안, 온도를 약 580℃로부터 약 600℃까지 램핑한다. 자성 필름을 N2 환경에서 약 600℃에서 약 1시간 동안 가열한다. 제3 하위-단계(326) 후에, 자성 필름을 실온으로 냉각되게 둔다.
선택적인 라미네이션 단계(330)가 열처리 단계(320)에 뒤따르는데, 선택적인 라미네이션 단계 동안 접착 필름(122) 및 라이너(121)를 자성 필름의 제1 주 표면에 라미네이팅한다. 접착제 층과 라이너 필름의 라미네이션은 뒤따르는 선택적인 패턴화 하위-단계(324)에 도움이 될 수 있다.
패턴화 단계(340) 동안, 자성 필름은 채널에 의해 분리된 단편들로 균열된다. 일부 구현 형태에서, 균열 형성은 필름이 2개의 롤러 사이에서 압축될 때 일어난다. 롤러에 의해 자성 필름에 가해지는 압력은 필름을 불규칙하고 무작위적인 형상의 단편으로 파쇄한다. 일부 실시 형태에서, 필름을 파쇄하는 것은 접착제 필름(122)으로부터의 접착제의 일부를 단편들 사이의 채널 내로 가압한다.
선택적인 제2 라미네이션 단계(360)에서, 커버 필름 및/또는 제거가능한 보호 필름이 적용될 수 있다.
도 3b 및 도 3c에 약술된 열처리 단계(320)는 사전-열처리된 자성 필름의 재료 특징을 변경한다. 본 명세서에 개시된 자성 필름은, 예를 들어 도 3b 및 도 3c에 도시된 방법에 따라 열처리되지 않은 자성 필름과 비교할 때 향상된 성능 특징을 제공한다.
상이한 공정을 사용하여 형성된 자성 필름을 분석하였다. 시험된 자성 필름은 1) 열처리 없이(본 명세서에서 "미처리"로 지칭됨); 2) 도 4a에 도시된 시간 및 온도 프로파일에 따라 열처리한 후에(본 명세서에서 "열처리 1"로 지칭됨); 그리고 3) 도 4b에 도시된 시간 및 온도 프로파일에 따라 열처리한 후에(본 명세서에서 "열처리 2"로 지칭됨) 형성되었다. 도 4b에 나타나 있는 공정은 도 3b 또는 도 3c에 도시된 다단계 열처리와 동일하다.
전술된 바와 같이 처리된 자성 필름의 재료 특성을, 다양한 분석 기술을 사용하여 시험하였다. 이들 분석 기술은, 미처리되지 않은 필름 또는 도 4a에 도시된 공정(열처리 1)에 따라 열처리된 필름과 비교하여 도 4b에 도시된 공정(열처리 2)에 따라 제조된 필름에서 뚜렷한 변화를 나타낸다. 관찰된 변화는, 변화들 중에서도, 자성 필름의 표면에서의 시각적 변화, 자성 필름의 표면에서의 재료 조성 프로파일의 변화, 및 자성 필름의 투자율의 변화를 포함하였으며, 이들은 하기에서 더 상세히 논의된다.
도 5a는 균열 형성에 의한 단편화 전의 자성 필름(501)을 나타내며, 도 5b는 균열 형성 후의 자성 필름(502)을 나타낸다. 필름(501, 502)은 선택적으로 기재, 예를 들어 PET 필름(도 1c 참조), 또는 다른 유형의 기재 상에 배치될 수 있다. 앞서 나타낸 바와 같이, 필름은 열처리 후에 선택적으로 균열될 수 있다. 필름의 균열 형성은 도 5b의 자성 필름(502)에 도시된 바와 같은 상호연결된 채널(527)에 의해 분리된 전기 전도성 자성 섬(526)의 2차원 또는 3차원 어레이를 생성한다. 채널(527) 및 자성 섬(526)은 자기장에 의해 자성 필름 내에 유도된 와전류를 적어도 부분적으로 억제한다. 각각의 자성 섬(526)은 철, 구리, 규소, 붕소, 망간, 및 니오븀 중 하나 이상과 같은 자성 필름의 재료를 포함할 수 있다. 채널(527)은, 예를 들어 접착제 및/또는 산화물과 같은 전기적으로 비전도성이고/이거나 비자성인 하나 이상의 재료를 함유할 수 있다.
일부 실시 형태에서, 도 4b에 예시된 열처리 2는 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이 자성 필름(501, 502)의 주 표면(513, 515, 523, 525) 근처에 하나 이상의 이동 영역(512, 514, 522, 524)을 포함하는 자성 필름을 생성한다. 예를 들어, 일부 실시 형태에서, 자성 필름(501, 502)은 철, 규소, 붕소, 망간, 구리, 및 니오븀 중 하나 이상을 포함하는 합금을 포함할 수 있다. 필름 내의 적어도 하나의 재료는 열처리 동안 하나의 위치로부터 다른 위치로 이동할 수 있어서, 이동 영역 내의 재료의 원자% 농도가 변한다. 재료의 이동은 이동 영역 내의 재료의 원자% 농도를 변화시켜, 이동 영역 내의 재료의 원자% 농도는 열처리를 거치지 않은 동일한 조성을 갖는 비교용 자성 필름 내의 재료의 원자% 농도와는 상이하다. 예를 들어, 비교용 필름은 처리되지 않을 수 있거나, 열처리 대신에 도 4a에 도시된 공정을 거칠 수 있다.
일부 실시 형태에서, 도 4b에 도시된 열처리는 자성 필름(501, 502) 내에 Cu 이동 영역을 생성한다. 도 6은 자성 필름의 제1 표면 및 제2 표면 근처에서의 구리의 원자% 농도의 중첩된 그래프를 제공한다. X-선 광전자 분광법(XPS) 분석을 통해 원자% 농도를 얻었다. 도 6은 자성 필름의 제1 주 표면 및 제2 주 표면의 약 40 nm 이내의 구리 프로파일 원자% 농도의 그래프를 도시한다. 그래프(611, 612)는 각각 미처리 자성 필름의 제1 표면 및 제2 표면 근처에서의 구리의 원자% 농도 프로파일을 나타낸다. 그래프(621, 622)는 도 4a에 도시된 열처리 1에 의해 제조한 후의 자성 필름의, 각각, 제1 표면 및 제2 표면 근처에서의 구리의 원자% 농도 프로파일을 나타낸다. 그래프(631, 632)는 도 4b에 도시된 열처리 2에 의해 제조된 자성 필름의 제1 표면 및 제2 표면의 구리의 원자% 농도 프로파일을 나타낸다.
미처리 자성 필름(611, 612)에 대한 그래프와 열처리 1 자성 필름(621, 622)에 대한 그래프의 비교는 자성 필름의 표면 근처에서의 비교적 소량의 구리의 이동을 나타낸다. 구리의 이동은 미처리 자성 필름과 열처리 1 자성 필름 사이에서 자성 필름의 표면에서의 구리의 조성 프로파일의 비교적 작은 변화를 야기한다. 미처리 자성 필름(그래프(611, 612)) 또는 열처리 1 자성 필름(그래프(621, 622))에서의 구리의 조성 프로파일의 그래프를 열처리 2에 의해 제조된 자성 필름(그래프(631, 632))에서의 구리의 조성 프로파일의 그래프와 비교하는 것은 열처리 2의 결과로서 상당한 양의 구리 이동이 일어남을 나타낸다.
도 5a 및 도 5a로 돌아가면, 일부 실시 형태에 따른, 각각, 균열되지 않은 자성 필름(501) 및 균열된 자성 필름(502)이 도시되어 있다. 자성 필름(501, 502)은 열처리 후에 Cu 이동 영역(512, 514)을 포함할 수 있다. 구리의 적어도 부분들은 합금으로부터 상분리될 수 있고, 자성 필름(501, 502)의 제1 주 표면(513, 523) 또는 제2 주 표면(515, 525)으로부터 더 먼 자성 필름(501, 502)의 제1 영역(511, 521)으로부터 제1 주 표면(513, 523) 또는 제2 주 표면(515, 525)에 더 가까운 자성 필름(501, 502)의 제2 영역(512, 522) 및/또는 제3 영역(514, 524)으로 이동될 수 있다. 제2 영역(512, 522) 및/또는 제3 영역(514, 524)은 일부 실시 형태에서 제1 영역(511, 521)보다 높은% 원자 구리 농도를 가질 수 있다. 일부 실시 형태에서, 구리 이동 층(512, 522, 514, 524)은 자성 필름(501, 502)의 주 표면(513, 515, 523, 525)으로부터 약 17 nm 내지 약 7 nm 범위의 깊이에서 피크 구리 원자% 농도를 가질 수 있다. 주 표면(513, 515) 중 하나 또는 둘 모두 근처에서의 구리의 원자% 농도는 비선형일 수 있다. 일부 실시 형태에서, 제1 영역(511, 521)으로부터 제2 영역(512, 522) 및/또는 제3 영역(514, 524)으로의 구리의 이동은, 열처리 2 동안 자성 필름(501, 502)의 투자율이 증가하여, 자성 필름(501, 502)이 도 4b에 도시된 열처리 2에 따른 다단계 열처리를 거치지 않은 동일한 자성 필름과 비교할 때 더 큰 투자율을 갖게 되는 이유의 적어도 일부이다.
도 7a 및 도 7b는 일부 실시 형태에 따른 자성 필름의 제1 표면 및 제2 표면 근처에서의 자성 필름 내의 구리의 예시적인 조성 프로파일을 예시하는 그래프이다. 도 7a 및 도 7b에 도시된 구리의 조성 프로파일은 다단계 열처리, 예를 들어, 도 4b에 도시된 열처리 2를 거친 자성 필름에 대한 것이다. 일부 구현 형태에 따르면, 열처리 후에, 자성 필름은 자성 필름의 서로 반대편에 있는 제1 주 표면과 제2 주 표면 사이에 분포된 적어도 구리 및 철을 포함한다. 자성 필름은 또한 규소, 망간, 붕소, 질소, 및 니오븀 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
도 7a에 도시된 바와 같이, 자성 필름 내의 구리는 자성 필름의 제1 주 표면으로부터 제1 깊이(d1)에서 제1 원자% 농도(C1)를 갖고 필름의 제1 주 표면으로부터 제2 깊이(d2)에서 피크 제2 원자% 농도(C2)를 가지며, 여기서 d2 > d1이다. d2에서의 구리의 농도(C2)는 d1에서의 구리의 농도(C1)의 5배 이상이어서, C2/C1 ≥ 5이다. 예를 들어, d1은 약 5 nm 미만, 또는 약 3 nm 미만일 수 있다. 일부 실시 형태에 따르면, d2는 약 5 nm 내지 약 20 nm일 수 있다.
도 7a에 예시된 바와 같이, 자성 필름의 제2 주 표면으로부터 측정되는 제3 깊이(d3)에서 제3 원자% 농도(C3)의 구리가 존재한다. 자성 필름의 제2 주 표면으로부터 측정되는 제4 깊이(d4)에서 피크 제4 원자% 농도(C4)의 구리가 존재하며, 여기서 d4는 d3보다 크고, C4는 C3보다 5배 이상 더 커서, C4/C3 ≥ 5이다.
예를 들어, d3은 약 5 nm 미만, 또는 약 3 nm 미만일 수 있다. 일부 실시 형태에 따르면, d4는 약 5 nm 내지 약 20 nm일 수 있다. 일부 실시 형태에서, 제1 원자% 농도(C1)는 제3 원자% 농도(C3)와 거의 동일할 수 있고, 제2 원자% 농도(C2)는 제4 원자% 농도(C4)와 거의 동일할 수 있다. 제1 거리(d1)는 제3 거리(d3)와 대략 동일할 수 있고, 제2 거리(d2)는 제4 거리(d4)와 대략 동일할 수 있다. 일부 실시 형태에서, d1의 값 및 d3의 값은 서로로부터 약 5%, 약 10%, 약 15%, 약 20% 또는 약 25% 범위 이내이다. 일부 실시 형태에서, d2의 값 및 d4의 값은 서로로부터 약 5%, 약 10%, 약 15%, 약 20% 또는 약 25% 범위 이내이다.
일부 실시 형태에 따르면, 도 7b의 구리 원자% 농도 프로파일에 의해 예시되는 바와 같이, 다단계 열처리(열처리 2)를 거친 자성 필름은 자성 필름의 서로 반대편에 있는 제1 주 표면과 제2 주 표면 사이에 분포된 구리를 포함한다. 구리는 각각의 제1 주 표면 및 제2 주 표면에서 원자 농도(C1) 및 원자 농도(C2)를 갖고 제1 주 표면과 제2 주 표면 사이의 필름의 내부 영역에서 피크 원자 농도(C3)를 갖는다. 농도(C3)는 Cs보다 5배 이상 더 크고, Cs는 C1 및 C2보다 크다.
자성 필름의 샘플에서, 투과 전자 현미경 이미지(TEM)는 다단계 열처리(도 4a에 도시된 열처리 2)가 필름의 표면에 존재하는 금속 구리 그레인(grain)의 존재를 증가시킴을 나타낸다. 도 8a는, 적어도 철, 규소 및 구리를 포함하는, 도 4a에 도시된 열처리 1에 따라 열처리된 자성 필름 샘플의 TEM 이미지를 나타낸다. 도 8b는 도 4b에 도시된 열처리 2를 사용하여 생성된 적어도 철, 규소 및 구리를 포함하는 자성 필름 샘플의 TEM 이미지를 나타낸다.
도 8b의 자성 필름 샘플의 이미지는 자성 필름 내에 분포된 약 50 nm 미만, 약 40 nm 미만, 또는 심지어 약 30 nm 미만의 최대 단면 직경을 갖는 실질적으로 결정질인 구리 그레인을 나타낸다. 구리 그레인은 필름의 두께 방향을 따라 불균일하게 분포될 수 있다. XPS 및/또는 TEM 분석의 검토는, 일부 실시 형태에서, Cu가 자성 필름의 주 표면으로부터 약 50 nm의 깊이에서 자성 필름 내에 제1 피크 원자 농도를 갖도록, 구리 입자가 자성 필름 내에 분산됨을 나타낸다.
일부 실시 형태에서, 도 4b에 도시된 다단계 열처리 2는 자성 필름 내에 망간 이동 영역을 생성한다. 도 9는 XPS에 의해 얻어지는 바와 같은 자성 필름의 제1 주 표면 및 제2 주 표면의 약 20 nm 이내의 망간 프로파일 원자% 농도의 중첩된 그래프를 나타낸다.
그래프(911, 912)는 미처리 자성 필름의 제1 표면 및 제2 표면의 망간 프로파일 조성을 나타낸다. 그래프(921, 922)는 도 4a의 열처리 1 후의 자성 필름의 제1 표면 및 제2 표면의 망간 프로파일 조성을 나타낸다. 그래프(931, 932)는 도 4b의 열처리 2 후의 자성 필름의 제1 표면 및 제2 표면의 망간 프로파일 조성을 나타낸다. 그래프(911, 912)는 미처리 자성 필름의 망간 원자% 농도가 미처리 필름의 표면에서 매우 소량의 망간을 나타냄을 보여준다. 도 4a에 도시된 열처리 1 후에, 주 표면 근처의 망간 이동 층은 그래프(921, 922)에 나타난 바와 같이 비교적 소량의 망간을 포함한다. 그래프(931, 932)는 도 4b의 열처리 2에 따른 처리 후의 자성 필름의 표면 근처의 망간의 양을 나타낸다. 자성 필름의 표면 근처의 이동 영역 내의 망간의 양은 미처리되고 어닐링된 필름과 비교하여 증가한다(그래프(911, 912, 922, 923)를 그래프(931, 932)와 비교함).
각각 균열되지 않은 자성 필름(501) 및 균열된 자성 필름(502)을 나타내는 도 5a 및 도 5a로 다시 돌아간다. 자성 필름(501, 502)은 도 1c의 커버 필름(124)과 같은 기재에 접합될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 자성 필름(501, 502)은 열처리 단계 후에 자성 필름의 표면(513, 515) 중 하나 또는 둘 모두의 근처에 망간 이동 영역(512, 514)을 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에 따르면, 열처리 2에 따라 처리될 때, 망간의 적어도 부분들은 합금으로부터 상분리되어 있을 수 있고, 자성 필름(501, 502)의 제1 주 표면(513, 523) 또는 제2 주 표면(515, 525)으로부터 더 먼 자성 필름(501, 502)의 제1 영역(511, 521)으로부터 제1 주 표면(513, 523) 또는 제2 주 표면(515, 525)에 더 가까운 자성 필름(501, 502)의 제2 영역(512, 522) 및/또는 제3 영역(514, 524)으로 이동되어 있을 수 있다. 고 투자율 자성 필름(510, 502)에서, 제2 영역(512, 522) 및/또는 제3 영역(514, 524)은 제1 영역(511, 521)보다 높은 %원자 망간 농도를 갖는다. 주 표면(513, 515) 둘 모두의 근처에서의 또는 그 상에의 Mn의 원자% 농도는 비선형일 수 있다. 일부 구현 형태에서, Mn 이동 층(512, 522, 514, 524)은 주 표면으로부터 약 15 nm 내지 약 2 nm, 예를 들어 자성 필름(501, 502)의 주 표면(513, 515, 523, 525)으로부터 약 7 nm, 약 5 nm 또는 심지어 약 2.5 nm의 깊이에서 피크 망간 농도를 가질 수 있다. 망간 이동 층 내의 망간의 피크 원자% 농도는, 예를 들어 약 3% 초과, 약 5% 초과, 또는 심지어 약 9% 초과일 수 있다. 일부 실시 형태에 따르면, 제1 영역(511, 521)으로부터 제2 영역(512, 522) 및/또는 제3 영역(514, 524)으로의 망간의 이동은, 다단계 열처리 2 동안 자성 필름(501, 502)의 투자율이 증가하여, 자성 필름(501, 502)이 열처리를 거치지 않거나 도 4a의 열처리 1에 따른 열처리를 거친 동일한 자성 필름과 비교할 때 더 큰 투자율을 갖게 되는 이유의 적어도 일부이다.
도 10은 일부 실시 형태에 따른 자성 필름 내의 망간의 예시적인 조성 프로파일을 예시하는 그래프이다. 일부 구현 형태에 따르면, 도 4b의 다단계 열처리 후에, 자성 필름은 자성 필름의 서로 반대편에 있는 제1 주 표면과 제2 주 표면 사이에 분포된 적어도 망간 및 철을 포함한다. 자성 필름은 또한 예를 들어 규소, 구리, 붕소, 질소, 및 니오븀 중 하나 이상 및/또는 다른 원소를 포함할 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 고 투자율 자성 필름 내의 망간의 농도는 제1 주 표면으로부터 제1 깊이(d1) 내에서 피크 제1 원자 농도(C1)를 갖는다. 일부 실시 형태에 따르면, 제1 깊이(d1) 전반에 걸친 망간의 원자 농도는 약 4% 초과, 약 5% 초과, 약 7% 초과, 또는 심지어 약 8% 초과이다. 깊이(d1)는 예를 들어 약 4 nm 미만, 또는 심지어 약 3 nm 미만일 수 있다.
일부 실시 형태에 따르면, 자성 필름은 자성 필름의 서로 반대편에 있는 제1 주 표면과 제2 주 표면 사이에 분포된 적어도 철 및 망간을 포함할 수 있다. 자성 필름 내의 망간은 제1 주 표면으로부터 제1 깊이(d1) 내에서 제1 피크 원자 농도(C1)를 갖고 제2 주 표면으로부터 제2 깊이(d2) 내에서 제2 피크 원자 농도(C2)를 가지며, C1 및 C2는 각각 약 4% 초과이다. 예를 들어, 피크 원자% 농도(C1) 및/또는 피크 원자% 농도(C2)는 약 5% 초과, 약 7% 초과, 또는 심지어 약 8% 초과일 수 있다. 일부 구성에 따르면, d1 및 d2의 값은 서로로부터 약 20% 범위 이내일 수 있다. 일부 구성에서, d1 및 d2는 각각 약 10 nm 미만일 수 있다.
도 11은 XPS 분석에 의해 얻어지는 자성 필름의 제1 주 표면 근처에서의 붕소(1101), 질소(1102), 규소(1103), 망간(1104), 철(1105), 구리(1106), 및 니오븀(1107)의 원자% 농도의 중첩된 그래프를 나타낸다. 도 12는 XPS 분석에 의해 얻어지는 도 11의 자성 필름의 제2 주 표면 근처에서의 붕소(1201), 질소(1202), 규소(1203), 망간(1204), 철(1205), 구리(1206), 및 니오븀(1207)의 원자% 농도의 중첩된 그래프를 나타낸다.
일부 실시 형태에서, 자성 필름은 자성 필름의 서로 반대편에 있는 제1 주 표면과 제2 주 표면 사이에 분포된 적어도 철, 규소, 및 구리를 포함한다. 도 13은 자성 필름의 주 표면 근처의 자성 필름의 영역 내에서의 규소(1303), 철(1305), 및 구리(1306)의 원자% 농도의 중첩된 그래프를 나타낸다. 도 13의 중첩된 그래프에 의해 예시되는 바와 같이, 이 실시 형태에서, 규소의 원자% 농도는 자성 필름의 주 표면으로부터 제1 깊이(d1)에서 제1 피크 원자% 농도(C1)를 가질 수 있다. 구리는 주 표면으로부터 제2 깊이(d2)에서 제2 피크 원자% 농도(C2)를 가질 수 있다. 일부 실시 형태에서, d1 < d2이고/이거나 C1 > C2이다. 예를 들어, 거리(d1) 및 거리(d2)는 주 표면으로부터 약 20 nm 이내일 수 있다. 철의 원자% 농도는 주 표면과 d1 사이에서 증가할 수 있고, 실질적으로 d1과 d2 사이에서 증가한다.
일부 실시 형태에 따르면, 자성 필름은 자성 필름의 서로 반대편에 있는 제1 주 표면과 제2 주 표면 사이에 분포된 적어도 붕소, 망간, 및 철을 포함한다. 도 14의 중첩된 플롯에 도시된 바와 같이, 제1 주 표면 및/또는 제2 주 표면에 인접한 깊이(d1) 내에서, 붕소(1401) 및 철(1405)의 원자% 농도는 깊이(d1)의 두께 방향을 따라 증가하고, 망간은 d1 내에서 제1 피크 원자 농도(C1)를 갖는다. 깊이(d1)는 주 표면으로부터 자성 필름의 두께 방향을 따라 약 20 nm만큼 연장될 수 있다.
일부 실시 형태에서, 자성 필름은 자성 필름의 서로 반대편에 있는 제1 주 표면과 제2 주 표면 사이에 분포된 적어도 철, 규소, 붕소, 및 질소를 포함한다. 도 15는 일부 실시 형태에 따른 자성 필름의 주 표면 근처에서의 붕소(1501), 질소(1502), 규소(1503), 및 철(1505)의 원자% 농도의 그래프를 나타낸다. 그래프(1502)에 도시된 바와 같은 질소의 원자% 농도는 주 표면으로부터 0이 아닌 제1 깊이(d1)에서 제1 피크 원자 농도(C1)를 갖는다. 제1 깊이(d1)에서, 자성 필름 내의 붕소는 그래프(1501)에 의해 나타난 바와 같이 원자 농도(C2)를 갖고, 철은 그래프(1505)에 의해 나타난 바와 같이 원자 농도(C3)를 갖고, 규소는 그래프(1503)에 의해 나타난 바와 같이 원자 농도(C4)를 갖는다. 자성 필름의 일부 실시 형태에서, C4 > C3 > C2 > C1이다. 깊이(d1)는 예를 들어 주 표면으로부터 약 20 nm 이내일 수 있다.
일부 실시 형태에서, 자성 필름은 자성 필름의 서로 반대편에 있는 제1 주 표면과 제2 주 표면 사이에 분포된 적어도 질소, 망간, 철, 구리, 및 니오븀을 포함한다. 도 16은 일부 실시 형태에 따른 자성 필름의 주 표면 근처에서의 질소(1602), 망간(1604), 철(1605), 구리(1606), 및 니오븀(1607)의 원자% 농도의 그래프를 나타낸다. 망간의 원자 농도는 주 표면으로부터의 제1 깊이(d1)와 제1 주 표면으로부터의 제2 깊이(d2) 사이에서 연장되는 제1 영역 내의 질소, 철, 구리, 및 니오븀의 원자 농도보다 크다. 주 표면으로부터의 제3 깊이(d3)와 주 표면으로부터의 제4 깊이(d4) 사이에서 연장되는 자성 필름의 제2 영역을 가로질러, 망간은 철, 구리, 질소 및 니오븀의 각각보다 더 작은 원자 농도를 가지며, d4 > d3 ≥ d2 > d1이다.
도 4b의 열처리에 의해 야기되는 본 명세서에 논의된 바와 같은 자성 필름의 주 표면 근처에서의 다양한 재료의 농도는 필름의 자성 특성의 변화를 생성한다. 도 4a의 열처리 1에 따라 제조된 자성 필름의 샘플 및 도 4b의 열처리 2에 따라 제조된 자성 필름의 샘플을, 자성 필름을 단편화하기 전 및 후에 진동 샘플 자력계를 사용하여 분석하였다. 도 17a 및 도 17b는 각각 진동 샘플 자력계(VSM)를 사용하여 분석된 균열되지 않은 고 투자율 자성 디스크 샘플 및 균열된 고 투자율 자성 디스크 샘플을 나타낸다. 도 18a는 VSM 시험에 의해 얻어지는 샘플 자성 필름의 MH 곡선을 나타낸다.
샘플 A는 열처리 1을 사용하여 제조된 균열되지 않은 자성 필름이고;
샘플 B는 제2 가열 사이클 동안 N2 환경과 함께 열처리 2를 사용하여 제조된 균열되지 않은 자성 필름이고;
샘플 C는 제2 가열 사이클 동안 NH3 환경과 함께 열처리 2를 사용하여 제조된 균열되지 않은 자성 필름이고;
샘플 D는 열처리 1을 사용하여 제조된 균열된 자성 필름이고;
샘플 E는 제2 가열 사이클 동안 NH3 환경과 함께 열처리 2를 사용하여 제조된 균열된 자성 필름이다.
도 18b는 도 18a의 MH 곡선의 확대도를 나타낸다. VSM 시험으로부터 얻어진 측정 데이터, 및 VSM 시험으로부터 얻어진 측정된 데이터에 기초하여 계산된 데이터가 표 1에 제공되어 있다.
[표 1]
Figure pct00001
도 17a에 나타난 바와 같이, 일부 실시 형태에 따르면, 자성 필름(1700)은 자성 필름(1700)의 서로 반대편에 있는 제1 주 표면(1701)과 제2 주 표면(1702) 사이에 분포된 철, 규소 및 망간 중 적어도 하나 이상을 포함한다. 도 17a에 도시된 자성 필름(1700)은 약 6 mm의 직경(d) 및 약 20 마이크로미터의 두께(t)를 갖는 자성 디스크의 형태이다. 자성 디스크(1700)를 균열시키는 것은 도 17b에 도시된 바와 같이 복수의 전기 전도성 자성 섬(1722)을 한정하는 복수의 상호연결된 균열(1721)을 생성한다. 필름을 균열시키는 것은 자성 디스크의 두께 방향(두께 방향은 도 17a 및 도 17b에서 z 방향임)에 실질적으로 수직으로 인가되는 DC 자기장에 대해 자성 디스크(1700)의 측정된 DC 투자율을 약 10% 미만만큼 변화시킨다.
자성 디스크의 두께 방향에 실질적으로 수직으로 인가되는 DC 자기장에 대해 자성 디스크의 측정된 DC 투자율은, 예를 들어 약 100 초과 약 500 미만일 수 있거나, 약 150 초과 약 400 미만일 수 있거나, 예를 들어 약 200 초과 약 300 미만일 수 있다.
일부 실시 형태에서, 자성 필름(1700)은 최소 측방향 치수(d) 및 최대 두께(t)를 가질 수 있으며, 여기서 비(d/t)는 약 100 이상이다. 자성 필름(1700)을 균열시켜 복수의 전기 전도성 자성 섬(1722)을 형성하는 것은 자성 필름의 실질적으로 측방향(도 17a 및 도 17b에서 x 방향)을 따라 인가되는 DC 자기장에 대해 자성 필름(1700)의 측정된 DC 투자율을 약 10% 미만만큼 변화시킨다.
일부 실시 형태에서, 자성 필름의 제1 주 표면과 제2 주 표면 사이에 분포된 철, 규소, 및 망간을 포함하는 자성 필름은 1 ㎑에서의 복소 투자율의 실수부(μ') 및 포화 자화(M)를 갖는데, M/μ' ≥ 2.5이다.
일부 구현 형태에 따르면, 자성 필름(1700)은 전기 전도성 자성 섬(1722)의 다차원 어레이를 형성하는 복수의 상호연결된 채널(1721)을 포함한다. 채널(1721)은 자기장에 의해 자성 필름(1700) 내에 유도된 와전류를 적어도 부분적으로 억제한다. 각각의 자성 섬(1722)은 섬(1722) 내부에 피크 원자 농도를 갖는 구리를 포함한다. 필름은 실질적으로 자성 필름의 측방향을 따라 인가되는 DC 자기장에 대해, 측정된 DC 투자율의 실수부(μ') 및 보자력(HC)을 갖는다. μ' 대 Hc의 비(μ'/Hc)는 약 1000 초과, 약 2000 초과, 또는 심지어 약 3000 초과일 수 있다.
도 19는 샘플 자성 필름에 대한 인가된 자기장(H)의 다양한 값들에 대해 VSM 시험의 주파수의 함수로서의 상대 실수 투자율을 나타낸다. 이 시험에서, 열처리 2를 사용하여 제조된 자성 필름의 상대 실수 투자율의 변화는 상이한 인가된 자기장에 대해 실질적으로 변화한다. 그에 비해, 정상 필름의 상대 실수 투자율의 변화는 크지 않다. 복수의 상호연결된 채널에 의해 분리된 복수의 전기 전도성 자성 섬을 포함하는 자성 필름에서, 채널은 자기장에 의해 자성 필름 내에 유도된 와전류를 적어도 부분적으로 억제한다. 자성 필름은 인가된 자기장(H) 및 주파수(f)에서 측정된 실수 투자율(μ')을 갖는다. 약 100 ㎑ 내지 약 500 ㎑ 범위의 f 및 약 60 A/m 내지 약 1200 A/m 범위의 H의 경우, 일부 실시 형태에서, μ'는 약 20% 초과, 약 50% 초과, 약 80% 초과, 또는 심지어 약 100% 초과만큼 변화한다.
도 20은 샘플 자성 필름에 대한 주파수의 함수로서 복소 투자율의 상대적인 실수 성분(μ') 및 허수 성분(μ'')의 변화를 나타내는 그래프이다. 주파수의 함수로서의 μ''의 피크 값은 재료의 강자성 공명 주파수이다. 재료의 강자성 공명 주파수는 다음과 같이 계산될 수 있다:
Figure pct00002
여기서, ρel은 자성 필름의 저항률이고, μ0은 자유 공간의 투자율이고, μdc는 DC에서의 투자율이고, d는 자성 필름의 두께이다.
일부 실시 형태에 따르면, 균열된 자성 필름은 도 17b에 도시된 바와 같이 복수의 전기 전도성 자성 섬을 한정하는 균열의 서로 반대편에 있는 제1 주 표면과 제2 주 표면 사이에 분포된 적어도 철, 규소 및 망간을 포함한다. 균열된 자성 필름(1700)이 약 6 mm의 직경 및 약 20 마이크로미터의 두께를 갖는 디스크의 형태일 때, 균열된 자성 디스크(1700)는 균열되지 않은 동일한 자성 필름의 강자성 공명 주파수(fgun)보다 5배 이상 더 큰 강자성 공명 주파수(fgc)를 갖는다.
도 21은 상기에 논의된 바와 같이 샘플 A 내지 샘플 E에 대해 주파수의 함수로서의 μ'/μ''를 비교한다. 샘플 E에 대해 그래프에 의해 나타난 바와 같이, 일부 실시 형태에 따르면, 자성 필름은 전기 전도성 자성 섬의 2차원 어레이를 형성하는 복수의 상호연결된 채널을 포함하며, 채널은 자기장에 의해 자성 필름 내에 유도된 와전류를 적어도 부분적으로 억제한다. 각각의 자성 섬은 섬 내부에 피크 원자 농도를 갖는 구리를 포함한다. 자성 필름은 실수부(μ') 및 허수부(μ")를 포함하는 복소 투자율 및 품질 계수(μ'/μ'')를 갖는다. 일부 실시 형태에 따르면, 자성 필름의 μ'/μ''는 105 ㎐의 주파수에서 6 내지 14(6 ≤ μ'/μ" ≤ 14)이고, 약 3 × 105 ㎐의 주파수에서 μ'/μ" ≤ 6이다.
도 22는 비교용 필름 1 내지 비교용 필름 4와 함께 샘플 E 필름 및 샘플 F 필름에 대한 주파수의 함수로서의 μ' 및 μ"의 중첩된 그래프를 나타낸다. 실선은 각각의 필름에 대한 주파수의 함수로서의 μ'를 나타내고, 파선은 각각의 필름에 대한 주파수의 함수로서의 μ"를 나타낸다. 샘플 E 필름은 샘플 D 필름보다 높은 실수 투자율 및 허수 투자율을 나타낸다는 것이 이해될 것이다. 샘플 F 필름은 투자율의 실수 성분이 1 ㎒에서 400 초과, 500 초과, 750 초과, 또는 심지어 1000 초과일 수 있다. 샘플 F 필름은 투자율의 복소 성분이 1 ㎒에서 100 초과, 200 초과 또는 심지어 300 초과일 수 있다.
도 4b에 도시된 열처리 2를 사용하여 제조된 필름은, 예를 들어 도 4a에 도시된 열처리 1을 사용하여 제조된 다른 유형의 자성 필름과 비교할 때 상이한 균열 거동을 나타낸다. 도 23 및 도 24는 제2 하위 단계 동안 NH3 환경을 이용하여 도 4b에 도시된 열처리 2를 사용하여 제조된 자성 필름의 주사 전자 현미경(SEM) 이미지를 각각 50X 및 15000X의 배율로 나타낸다. 일부 실시 형태에 따르면, 전자기 간섭 억제 다층 적층물은 하나 이상의 적층된 자성 필름을 포함한다. 각각의 자성 필름은 전기 전도성 자성 섬의 2차원 어레이를 형성하는 복수의 상호연결된 간극을 포함하고, 간극은 자성 필름의 서로 반대편에 있는 제1 주 표면과 제2 주 표면 사이에서 실질적으로 수직으로 연장되고 자기장에 의해 자성 필름 내에 유도된 와전류를 적어도 부분적으로 억제한다. 일부 실시 형태에서, 복수의 상호연결된 간극 내의 간극의 최대 폭은 약 500 nm 미만, 또는 약 450 nm 미만, 또는 약 400 nm 미만, 또는 심지어 약 350 nm 미만이다.
일부 실시 형태에서, 다층 적층물은 2개 이상의 적층된 자성 필름을 포함한다. 대안적으로, 간섭 억제 다층 적층물은 하나 이상의 적층된 반복 단위를 포함할 수 있으며, 각각의 반복 단위는 하나 이상의 적층된 자성 필름의 자성 필름 및 접착제 층을 포함한다.
본 명세서에 개시된 바와 같은 자성 필름을 포함하는 조립체의 Q 값을 도 25의 블록 다이어그램에 도시된 바와 같이 시험하였다. 금속 플레이트는 알루미늄으로 제조될 수 있으며, 두께가 약 0.2 mm 내지 약 1 mm, 예를 들어, 일부 실시 형태에서 약 0.4 mm일 수 있다. 자성 필름 및 금속 플레이트의 치수는 약 50 mm × 약 50 mm일 수 있다. 자성 필름은 접착제에 의해 금속 플레이트에 접착될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 도 25에 도시된 바와 같이 선택적인 유전체 층이 자성 필름 상에 배치된다. 자성 필름 및 금속 플레이트 구조체는 약 1 mm 미만의 정밀도로 코일과 중심이 맞춰질 수 있다. 사용한 코일은 원래의 페라이트가 제거된, 우스 일렉트로닉스(WURTH Electronics)로부터 입수가능한 WE 760308111이었다. 일부 구성에 따르면, 코일은 평행한 2개의 와이어(리츠 와이어)를 갖는다. 일부 실시 형태에서 다중-스트랜드 와이어의 총 직경은 약 1 mm일 수 있는데 스트랜드 직경은 약 80 μm이다. 예를 들어, 일부 구성에서, 코일의 내경은 약 20 mm이고 코일의 외경은 약 43 mm이지만, 다른 치수가 가능하다. 코일의 권수(number of turns)는 5회일 수 있다. 일부 구현 형태에 따르면, 코일의 DC 저항은 0.0218 옴이다.
임피던스 분석기 E4990A 및 16047E 시험 고정구를 사용하여 LS-RS 측정을 수행하였다. 4개의 와이어 감지 모드에서 키슬리(Keithley) 2400을 사용하여 DC 저항 측정을 행하였다.
도 26은 도 25의 시험 셋업을 사용하여 이루어진 측정으로부터 얻어지는 몇몇 자성 필름에 대한 주파수의 함수로서의 Q-값의 그래프를 나타낸다. 도 26에서의 품질 계수는 구조물의 기하학적 구조 따라 좌우되며 2πfL/R과 동일하고, 여기서 L은 옆에 플레이트를 갖는 코일의 인덕턴스이고, R은 옆에 플레이트를 갖는 코일의 측정된 저항이다. R은 소산된 총 전력 = I2R이 되도록 선택되지만, 전력 손실의 일부는 단지 코일의 저항만이 아니라 μ"로 인한 것일 수 있다.
도 26에 나타낸 샘플 F는, Ni 및 Zn을 포함하며 비교를 위해 포함된 페라이트, 전기 비전도성 필름이다. 샘플 F의 주파수의 함수로서의 Q-값이 그래프(2601)에 나타나 있다. 그래프(2603)는 샘플 E의 5층 구조물에 대한 주파수의 함수로서의 Q-값을 나타낸다. 제2 하위 단계의 환경으로서 NH3을 이용하여 도 4b의 열처리 2를 사용하여 5층 구조물 내의 각각의 자성 필름을 제조하였다. 그래프(2602)는 샘플 D의 5층 구조물에 대한 주파수의 함수로서의 Q-값을 나타낸다. 도 4a의 열처리 1을 사용하여 5층 구조물 내의 각각의 자성 필름을 제조하였다. 비교를 위해, 그래프(2604)는 비어 있는 코일에 대한 Q 값을 나타낸다.
일부 실시 형태에 따르면, 자성 필름은 (도 4b에서와 같이) 암모니아(NH3) 또는 질소(N2) 분위기 하에서 530℃를 초과하는 온도에서 열처리되고, 의도적으로 균열되게 하여 실질적으로 전체 자성 필름을 덮는 복수의 상호연결된 균열을 형성한다. 균열은 복수의 전기 전도성 자성 섬을 한정한다. 5개의 반복 단위를 적층함으로써 자성 적층물이 형성되는데, 각각의 반복 단위는 약 15 마이크로미터 내지 약 25 마이크로미터 범위의 평균 두께를 갖는 자성 필름 및 약 2 마이크로미터 내지 약 10 마이크로미터 범위의 두께를 갖는 접착제 층을 포함한다. 금속 플레이트와 코일 사이에 자성 적층물을 배치함으로써 조립체가 형성된다. 코일은 약 40 mm 내지 약 45 mm 범위의 외경, 약 15 mm 내지 약 25 mm 범위의 내경을 가지며, 2개의 평행한 구리 와이어를 미리 선택된 권수로 권취함으로써 형성된다. 각각의 구리 와이어는 약 0.5 mm 내지 약 1.5 mm 범위의 와이어 직경을 갖는다. 조립체는 코일을 통과하는 약 8 밀리암페어 내지 약 12 밀리암페어 범위의 전류에 대해 약 400 ㎑의 주파수에서 약 90 미만의 Q-값을 갖고 약 800 ㎑의 주파수에서 약 60 미만의 Q-값을 갖는다.
예를 들어, 각각의 반복 단위 내의 자성 필름은 평균 두께가 약 16 마이크로미터 내지 약 24 마이크로미터, 또는 약 17 마이크로미터 내지 약 23 마이크로미터, 또는 약 18 마이크로미터 내지 약 22 마이크로미터, 또는 약 18 마이크로미터 내지 약 21 마이크로미터, 또는 약 18 마이크로미터 내지 약 20 마이크로미터의 범위일 수 있다.
각각의 반복 단위 내의 접착제 필름은 두께가 약 2 마이크로미터 내지 약 8 마이크로미터, 또는 약 3 마이크로미터 내지 약 7 마이크로미터, 또는 약 4 마이크로미터 내지 약 6 마이크로미터의 범위일 수 있다. 일부 실시 형태에서, 각각의 반복 단위 내의 접착제 층은 두께가 약 5 마이크로미터이다.
금속 플레이트는 약 0.2 mm 내지 약 1 mm 범위의 두께, 또는 약 0.4 mm의 두께를 갖는 알루미늄 플레이트일 수 있다.
코일은 외경이 약 41 mm 내지 약 44 mm, 또는 약 42 mm 내지 약 44 mm의 범위일 수 있다. 일부 구현 형태에서, 코일은 외경이 약 43 mm이다.
코일은 내경이 약 16 mm 내지 약 24 mm의 범위, 또는 약 17 mm 내지 약 23 mm의 범위, 또는 약 18 mm 내지 약 22 mm의 범위, 또는 약 19 mm 내지 약 21 mm의 범위일 수 있다. 예를 들어, 코일의 내경은 약 20 mm일 수 있다.
미리 선택된 권수는 2 내지 10회, 또는 3 내지 8회, 또는 4 내지 7회, 또는 4 내지 6회일 수 있다. 일부 실시 형태에서, 미리 선택된 권수는 5회이다.
구리 와이어 직경은 약 0.6 mm 내지 약 1.4 mm, 또는 약 0.7 mm 내지 약 1.3 mm, 또는 약 0.8 mm 내지 약 1.2 mm, 또는 약 0.9 mm 내지 약 1.1 mm의 범위일 수 있다. 예를 들어, 구리 와이어 직경은 약 1 mm일 수 있다. 구리 와이어는 일부 실시 형태에서 약 80 마이크로미터의 직경을 갖는 코어 구리 도체 및 약 1 mm의 직경을 갖는 절연 와이어일 수 있다.
Q-값은 코일을 통과하는 약 9 밀리암페어 내지 약 11 밀리암페어 범위의 전류에 대해 약 400 ㎑의 주파수에서 약 90 미만일 수 있다. Q-값은 코일을 통과하는 약 9 밀리암페어 내지 약 11 밀리암페어 범위의 전류에 대해 약 800 ㎑의 주파수에서 약 60 미만일 수 있다.
일부 실시 형태에 따르면, Q-값은 코일을 통과하는 약 10 밀리암페어의 전류에 대해 약 400 ㎑의 주파수에서 약 90 미만일 수 있고/있거나 약 800 ㎑의 주파수에서 약 60 미만일 수 있다.
일부 실시 형태에 따르면, Q-값은 코일을 통과하는 약 10 밀리암페어의 전류에 대해 약 400 ㎑의 주파수에서 약 80 미만일 수 있고/있거나 약 800 ㎑의 주파수에서 약 55 미만일 수 있다.
일부 실시 형태에 따르면, Q-값은 코일을 통과하는 약 10 밀리암페어의 전류에 대해 약 400 ㎑의 주파수에서 약 70 미만일 수 있고/있거나 약 800 ㎑의 주파수에서 약 50 미만일 수 있다.
Q-값은 코일을 통과하는 약 10 밀리암페어의 전류에 대해 약 400 ㎑의 주파수에서 약 65 미만일 수 있고/있거나 약 800 ㎑의 주파수에서 약 45 미만일 수 있다.
코일은 두께가 약 2 mm 내지 약 3 mm, 또는 약 2.2 mm 내지 약 2.8 mm, 또는 약 2.4 mm 내지 약 2.6 mm의 범위일 수 있다.
자성 적층물은 5개의 반복 단위 상에 배치된 유전체 커버 층을 추가로 포함할 수 있다. 유전체 커버는 두께가 약 2 내지 10 마이크로미터 범위, 또는 약 3 내지 9 마이크로미터 범위, 또는 약 2 내지 10 마이크로미터 범위일 수 있다.
무선 충전 응용을 시뮬레이션하는 도 27의 블록 다이어그램에 예시된 바와 같이 시험 셋업을 사용하여 자성 필름의 시스템 레벨 성능을 얻었다. 송신 측에서, 송신 코일(Tx)은 도시된 바와 같이 알루미늄 히트 싱크 상에 중심이 맞춰지는 페라이트 층 상에 중심이 맞춰진다. 송신 코일, 페라이트 및 히트 싱크는 XY 평면에서는 이동가능하고 Z 방향으로는 고정된다.
수신 측은 시험될 자성 필름 구조물과, 자성 필름을 알루미늄 플레이트에 접착시키는 자성 필름 구조물 상의 접착제 층을 포함한다. 알루미늄 플레이트는 열 전도성 접착제를 사용하여 가열기에 부착된다. 열전대는 가열기와 열적으로 밀착된다. 자성 필름(및 수신 측의 다른 층들)은 1 mm 이하의 정밀도로 수신 코일(Rx)과 중심이 맞춰진다. 수신 측(수신 코일, 자성 필름, 필름 상의 접착제 층, 알루미늄 플레이트, 열 전도성 접착제, 및 가열기)은 XY 평면에서는 고정되고 Z 방향으로는 이동가능하다. 수신 측의 전체 구조물은 XY 평면에서의 단면 치수가 예를 들어 약 50 mm × 50 mm일 수 있다. 시험 셋업의 예시적인 치수는 도 27에 도시된 바와 같지만, 다른 값이 사용될 수 있다.
Tx 및 Rx 코일은 우스 일렉트로닉스로부터 입수가능한 WE 760308111 코일이다. 코일은 리츠 와이어로 권취되고, 평행한 2개의 와이어를 갖는다. 권수는 예를 들어 N = 5일 수 있다. 단일 와이어 치수는 절연체가 없는 경우 약 1 mm, 절연체를 갖는 경우 약 1.2 mm일 수 있다. 와이어는 약 80 μm의 스트랜드 직경을 갖는 다중-스트랜드형이었다. 코일의 DC 저항은 약 0.0218 옴이었다. 구매 시에, 코일은 페라이트 층을 포함하였는데, RX 코일의 경우 페라이트 층이 제거되었다. 원래의 페라이트를 갖는 Tx 코일을 도 27에 도시된 바와 같이 히트 싱크 상에 장착하였다. Tx 코일 상의 원래의 페라이트의 투자율이 도 28에 나타나 있다. E4980A LCR 측정기 및 임피던스 평가 시험 고정구(16047E)를 갖는 도 29에 도시된 셋업을 사용하여 포함된 코일 리드로 코일의 임피던스를 측정하였다: L = 6.0767 μH, Rac = 54.93 mOhm @ 128 ㎑.
송신 코일의 총 배선 임피던스: TX 코일 - L ~ 217 nH, R ~ 13 mOhm @ 128 ㎑; RX 부하 - L ~ 180 nH, R ~ 12 mOhm @ 128 ㎑; 수신기 부하(저항기) 임피던스: R = 10.23 Ohm, X =< 60 mOhm @ 128 ㎑. 수신기 코일에 의해 "나타나는" 부하 저항기 및 와이어를 포함하는 총 임피던스는 R = 10.24 Ohm, X = 83.3 mOhm @ 128 ㎑이다.
도 27 내지 도 29의 시험 셋업을 사용하여 측정되는 양에는 하기가 포함된다:
전류 진폭 I(주 고조파)
전압 진폭 V(주 고조파)
전압-전류 위상 φ
전력 = 0.5*I*V*cos(φ)
시험 신호는 정현파였고, 온(ON) 시점 - 230 μs(TX로의 최대 전류/전력), 오프(OFF) 시점 - 20 ms(TX로의 전류/전력 없음), 온/오프 전류 비 >= 300 @ I = 5 Amp(진폭)이었다.
TX 전류/전력 제어는 신호 발생기(SG) 진폭이 약 2 +/- 0.3 dBm이었으며, 이때 증폭기 이득(amplifier gain)은 필요한 전류/전력에 도달하도록 변하였다.
각각의 새로운 샘플에 대한 XY 위치는 약 0.4 내지 0.5 Amp의 TX 전류 진폭에서 최대 Irx를 얻도록 조정된다.
온도를 설정 값의 3% 미만보다 더 양호하게 제어하였다. 온도 측정(T > 23℃)은 설정 온도에 도달한지 10분 후에 수행하였다.
사용한 장비에는 하기가 포함되었다:
임의 함수 발생기 스탠포드 리서치(Stanford Research), DS345
펄스 지연 발생기 스탠포드 리서치, DG 535
고 전력 증폭기 앰플리파이어 리서치(Amplifier Research), 100A250A
오실로스코프 테크트로닉스(Tektronix) TDS 3014B
Figure pct00003
전류 탐침 테크트로닉스, P6022
Figure pct00004
전압 탐침 테크트로닉스, P6138
온도 측정 및 제어
Figure pct00005
측정 - 멀티미터 키슬리 2000 및 2000-스캔(SCAN) 키슬리 스위치(Keithley Switch)를 갖는 K형 열전대
Figure pct00006
온도 제어 - 소스 미터 키슬리 2400을 갖는 가요성 가열기 KHLV-202/10
표 2는 도 27 내지 도 29의 시험 시스템을 사용하여 얻은 샘플 D, 샘플 E, 및 샘플 F 필름에 대해 다양한 온도에 대한 Rx 전류, Rx 전력, Rx/Tx 전류, 및 Rx/Tx 전력을 나타낸다.
[표 2]
Figure pct00007
도 30은 표 2에 나타나 있는 3개의 샘플 유형에 대한 40℃에서의 수신 코일 전류(IRX) 대 송신 코일 전류(ITX)의 비의 중첩된 플롯을 나타내는 그래프이다. 도 30 내지 도 33은 다양한 온도에서 자성 필름 샘플 유형 D 및 E를 사용한 5층 구조물에 대한 IRX/ITX 데이터를 나타낸다.
일부 실시 형태에 따르면, 자성 필름은 암모니아 분위기 하에서 530℃를 초과하는 온도에서 열처리되고, 의도적으로 균열되게 하여 실질적으로 전체 자성 필름을 덮는 복수의 상호연결된 균열을 형성한다. 균열은 복수의 전기 전도성 자성 섬을 한정한다. 자성 적층물은 5개의 반복 단위를 적층함으로써 형성될 수 있으며, 각각의 반복 단위는 자성 필름 및 접착제 층을 포함한다. 각각의 자성 필름은 평균 두께가 약 18 마이크로미터 내지 약 22 마이크로미터의 범위일 수 있으며, 각각의 접착제 층은 두께가 약 4 마이크로미터 내지 약 6 마이크로미터의 범위일 수 있다. 금속 플레이트와 수신기 코일 사이에 자성 적층물을 배치함으로써 수신기 조립체가 형성된다. 수신기 코일은 약 42 mm 내지 약 44 mm 범위의 외경, 약 19 mm 내지 약 21 mm 범위의 내경을 가지며, 2개의 평행한 절연된 구리 와이어를 4 내지 6회의 권수로 권취함으로써 형성된다. 각각의 절연된 구리 와이어는 약 80 마이크로미터의 코어 구리 직경으로 약 0.9 mm 내지 약 1.1 mm 범위의 와이어 직경을 갖는다. 수신기 코일은 약 9.7 옴 내지 약 10.7 옴의 부하 저항기에서 종단된다. 약 2 mm 내지 약 3 mm 범위의 두께를 갖는 기준 자성 필름 상에 송신기 코일을 배치함으로써 송신기 조립체가 형성된다. 송신기 코일은 수신기 코일과 실질적으로 동일할 수 있다. 기준 자성 필름은 실수부(μ') 및 허수부(μ")를 포함하는 복소 투자율을 포함하는 전기 절연성 자성 재료를 포함한다. 예를 들어, 128 ㎑에서 μ'는 약 640 내지 약 710의 범위일 수 있고 μ" < 10이다. 수신기 조립체는 수신기 코일이 송신기 코일을 향하도록 그리고 송신기 코일로부터 약 4.5 mm 내지 5.5 mm의 범위 내의 이격 거리만큼 이격되도록 송신기 조립체 상에 배치된다. 송신기 코일에서 흐르는 전류(ITX)는 부하 저항기에 전류(IRX)를 유도하는데, 여기서 IRX가 약 2 Amp이고 자성 적층물의 온도가 약 40℃일 때 IRX/ITX는 약 0.245 이상이다.
일부 실시 형태에 따르면, IRX가 약 2 Amp이고 자성 적층물의 온도가 약 40℃일 때 IRX/ITX는 약 0.26 이상이다.
일부 실시 형태에서, 기준 자성 필름은 페라이트 필름이다. 일부 실시 형태에서, 기준 자성 필름은 Ni 및 Zn을 포함하는 페라이트 필름이다.
도 31은 22.4℃에서의 도 30의 샘플 유형에 대한 IRX/ITX 비의 플롯을 나타내는 그래프이다. 도 32는 80℃에서의 도 30의 샘플 유형에 대한 IRX/ITX 비의 플롯이다. 도 33은 도 30 내지 도 32의 중첩된 플롯을 나타내는 통합된 그래프이다. 표 2 및 도 30 내지 도 33은 자성 필름 샘플 유형 E의 다수의 층을 포함하는 구조물의 온도 안정성을 나타낸다. 일부 실시 형태에서, 자성 적층물의 온도가 약 35℃ 내지 약 45℃의 범위이고 IRX를 약 0.5 Amp에서 약 2 Amp로 변경하도록 ITX가 변화될 때, IRX/ITX, IRX/ITX 비는 약 10% 이하, 또는 약 5% 이하, 또는 약 4% 이하만큼 변한다.
샘플 E 자성 필름의 다수의 층을 포함하는 자성 적층물 구조물에 의해 나타나는 거동에 따르면, 일부 실시 형태에서, 자성 적층물의 온도가 약 40℃이고 IRX를 약 0.5 Amp에서 약 2 Amp로 변경하도록 ITX가 변화될 때, IRX/ITX는 약 0.27 초과로 유지되며 약 3% 이하만큼, 또는 약 2% 이하만큼 변한다.
도 34는 5층 샘플 E 자성 적층물, 5층 샘플 D 자성 적층물, 및 페라이트 층(샘플 F)에 대해 온도에 대한 1.5 amp의 수신 전류에서의 수신된 전류 대 송신된 전류의 비의 중첩된 플롯을 나타내는 그래프이다. 샘플 E 적층물은 나타나 있는 온도 범위 전체에 걸쳐 더 높은 수신 전류 대 송신 전류 비를 나타낸다.
일부 실시 형태에 따르면, 자성 필름은 암모니아 분위기 하에 530℃를 초과하는 온도에서 열처리되고 의도적으로 균열되게 하여 실질적으로 전체 자성 필름을 덮는 복수의 상호연결된 균열을 형성하며, 균열은 복수의 전기 전도성 자성 섬을 한정한다. 5개의 반복 단위를 적층함으로써 자성 적층물이 형성되는데, 각각의 반복 단위는 약 18 마이크로미터 내지 약 22 마이크로미터 범위의 평균 두께를 갖는 자성 필름 및 약 4 마이크로미터 내지 약 6 마이크로미터 범위의 두께를 갖는 접착제 층을 포함한다. 금속 플레이트와 수신기 코일 사이에 자성 적층물을 배치함으로써 수신기 조립체가 형성된다. 수신기 코일은 약 42 mm 내지 약 44 mm 범위의 외경, 약 19 mm 내지 약 21 mm 범위의 내경을 가지며, 2개의 평행한 절연된 구리 와이어를 4 내지 6회의 권수로 권취함으로써 형성된다. 각각의 절연된 구리 와이어는 약 80 마이크로미터의 코어 구리 직경으로 약 0.9 mm 내지 약 1.1 mm 범위의 와이어 직경을 갖는다. 수신기 코일은 약 9.7 옴 내지 약 10.7 옴의 부하 저항기에서 종단된다. 약 2 mm 내지 약 3 mm 범위의 두께를 갖는 기준 자성 필름 상에 송신기 코일을 배치함으로써 송신기 조립체가 형성되며, 송신기 코일은 수신기 코일과 실질적으로 동일하다. 기준 자성 필름은 실수부(μ') 및 허수부(μ")를 포함하는 복소 투자율을 갖는 전기 절연성 자성 재료를 포함하며, 여기서, 128 ㎑에서 μ'는 약 640 내지 약 710의 범위이고 μ" < 10이다. 수신기 조립체는 수신기 코일이 송신기 코일을 향하도록 그리고 송신기 코일로부터 약 4.5 mm 내지 5.5 mm의 범위 내의 이격 거리만큼 이격되도록 송신기 조립체 상에 배치된다. 송신기 코일에서 흐르는 전류(ITX)는 부하 저항기에 전류(IRX)를 유도한다. 일부 구현 형태에 따르면, IRX가 약 1.5 Amp이고 자성 적층물의 온도가 약 80℃일 때 IRX/ITX ≥ 0.18이다. 일부 실시 형태에 따르면, IRX가 약 1.5 Amp이고 자성 적층물의 온도가 약 80℃일 때 IRX/ITX ≥ 0.265이다.
도 35는 샘플 유형 E 및 샘플 유형 D뿐만 아니라 샘플 F 페라이트 자성 필름을 포함하는 자성 적층물 다층 구조물에 대해 40℃에서의 PRX의 함수로서 수신 코일 및 송신 코일의 수신된 전력 대 송신된 전력의 비(PRX/PTX)의 중첩된 플롯을 나타내는 그래프이다. 일부 구성에 따르면, 자성 필름은 암모니아 분위기 하에 530℃를 초과하는 온도에서 열처리되고 의도적으로 균열되게 하여 실질적으로 전체 자성 필름을 덮는 복수의 상호연결된 균열을 형성하며, 균열은 복수의 전기 전도성 자성 섬을 한정한다. 5개의 반복 단위를 적층함으로써 자성 적층물 구조물이 형성되는데, 각각의 반복 단위는 약 18 마이크로미터 내지 약 22 마이크로미터 범위의 평균 두께를 갖는 자성 필름 및 약 4 마이크로미터 내지 약 6 마이크로미터 범위의 두께를 갖는 접착제 층을 포함한다. 금속 플레이트와 수신기 코일 사이에 자성 적층물을 배치함으로써 수신기 조립체가 형성되고, 수신기 코일은 약 42 mm 내지 약 44 mm 범위의 외경, 약 19 mm 내지 약 21 mm 범위의 내경을 가지며, 2개의 평행한 절연된 구리 와이어를 4 내지 6회의 권수로 권취함으로써 형성된다. 각각의 절연된 구리 와이어는 약 80 마이크로미터의 코어 구리 직경으로 약 0.9 mm 내지 약 1.1 mm 범위의 와이어 직경을 갖는다. 수신기 코일은 약 9.7 옴 내지 약 10.7 옴의 부하 저항기에서 종단된다. 약 2 mm 내지 약 3 mm 범위의 두께를 갖는 기준 자성 필름 상에 송신기 코일을 배치함으로써 송신기 조립체가 형성된다. 송신기 코일은 수신기 코일과 실질적으로 동일할 수 있다. 기준 자성 필름은 실수부(μ') 및 허수부(μ")를 포함하는 복소 투자율을 갖는 전기 절연성 자성 재료를 포함하며, 128 ㎑에서 μ'는 약 640 내지 약 710의 범위이고 μ" < 10이다. 수신기 조립체는 수신기 코일이 송신기 코일을 향하도록 그리고 송신기 코일로부터 약 4.5 mm 내지 5.5 mm의 범위 내의 이격 거리만큼 이격되도록 송신기 조립체 상에 배치된다. 송신기 코일로 전달되는 전력(PTX)은 부하 저항기로 전송되는 전력(PRX)을 유도한다. 일부 실시 형태에 따르면, PRX가 약 40 W이고 자성 적층물의 온도가 약 40℃일 때 PRX/PTX는 약 0.45 이상, 또는 약 0.50 이상이다.
도 36은 샘플 유형 E 및 샘플 유형 D뿐만 아니라 샘플 F 페라이트 자성 필름을 포함하는 자성 적층물 다층 구조물에 대해 PRX가 약 23.5 와트일 때 온도의 함수로서 수신 코일 및 송신 코일의 수신된 전력 대 송신된 전력의 비(PRX/PTX)의 중첩된 플롯을 나타내는 그래프이다.
일부 실시 형태에 따르면, 자성 필름은 암모니아 분위기 하에 530℃를 초과하는 온도에서 열처리되고 의도적으로 균열되게 하여 실질적으로 전체 자성 필름을 덮는 복수의 상호연결된 균열을 형성하며, 균열은 복수의 전기 전도성 자성 섬을 한정한다. 5개의 반복 단위를 적층함으로써 자성 적층물이 형성되는데, 각각의 반복 단위는 약 18 마이크로미터 내지 약 22 마이크로미터 범위의 평균 두께를 갖는 자성 필름 및 약 4 마이크로미터 내지 약 6 마이크로미터 범위의 두께를 갖는 접착제 층을 포함한다. 금속 플레이트와 수신기 코일 사이에 자성 적층물을 배치함으로써 수신기 조립체가 형성되며, 수신기 코일은 약 42 mm 내지 약 44 mm 범위의 외경, 약 19 mm 내지 약 21 mm 범위의 내경을 가지며 2개의 평행한 절연 구리 와이어 - 각각의 절연 구리 와이어는 약 80 마이크로미터의 코어 구리 직경으로 약 0.9 mm 내지 약 1.1 mm 범위의 와이어 직경을 가짐 - 를 4 내지 6회 권수로 권취함으로써 형성되고, 수신기 코일은 약 9.7 옴 내지 약 10.7 옴의 부하 저항기에서 종단된다. 약 2 mm 내지 약 3 mm 범위의 두께를 갖는 기준 자성 필름 상에 송신기 코일을 배치함으로써 송신기 조립체 - 송신기 코일은 수신기 코일과 실질적으로 동일하고, 기준 자성 필름은 실수부(μ') 및 허수부(μ")를 포함하는 복소 투자율을 포함하는 전기 절연성 자성 재료를 포함하는데, 128 ㎑에서 μ'는 약 640 내지 약 710의 범위이고 μ" < 10임 - 가 형성된다. 수신기 조립체는 수신기 코일이 송신기 코일을 향하도록 그리고 송신기 코일로부터 약 4.5 mm 내지 5.5 mm의 범위 내의 이격 거리만큼 이격되도록 송신기 조립체 상에 배치된다. 송신기 코일로 전달되는 전력(PTX)은 부하 저항기로 전송되는 전력(PRX)을 유도하는데, PRX가 약 23.5 W이고 자성 적층물의 온도가 약 80℃일 때, PRX/PTX는 약 0.35 이상, 또는 심지어 약 0.52 이상이다.
본 개시에서 논의되는 항목은 다음의 항목을 포함한다:
항목 1. 자성 필름으로서,
자성 필름의 서로 반대편에 있는 제1 주 표면과 제2 주 표면 사이에 분포된 철 및 구리를 포함하며,
구리는 제1 주 표면으로부터 제1 깊이(d1)에서 제1 원자 농도(C1)를 갖고 제1 주 표면으로부터 제2 깊이(d2)에서 피크 제2 원자 농도(C2)를 가지며, d2 > d1이고, C2/C1 ≥ 5인, 자성 필름.
항목 2. d1 < 5 nm인, 항목 1의 자성 필름.
항목 3. d1 < 3 nm인, 항목 1의 자성 필름.
항목 4. 5 < d2 < 20 nm인, 항목 1의 자성 필름.
항목 5. 구리는 제2 주 표면으로부터 제3 깊이(d3)에서 제3 원자 농도(C3)를 갖고 제2 주 표면으로부터 제4 깊이(d4)에서 피크 제4 원자 농도를 가지며, d4 > d3이고, C4/C3 ≥ 5인, 항목 1의 자성 필름.
항목 6. d1 및 d3은 서로로부터 약 20% 범위 이내인, 항목 5의 자성 필름.
항목 7. d2 및 d4는 서로로부터 약 20% 범위 이내인, 항목 5의 자성 필름.
항목 8. 규소를 추가로 포함하는, 항목 1 내지 항목 7 중 어느 한 항목의 자성 필름.
항목 9. 자성 필름으로서,
자성 필름의 서로 반대편에 있는 제1 주 표면과 제2 주 표면 사이에 분포된 철 및 구리를 포함하며,
구리는 각각의 제1 주 표면 및 제2 주 표면에서 원자 농도(C1) 및 원자 농도(C2)를 갖고 제1 주 표면과 제2 주 표면 사이의 필름의 내부 영역에서 피크 원자 농도(C3)를 가지며, C3/Cs ≥ 5이고, Cs는 C1 및 C2보다 큰, 자성 필름.
항목 10. 자성 필름으로서,
전기 전도성 자성 섬의 2차원 어레이를 형성하는 복수의 상호연결된 채널을 포함하며,
채널은 자기장에 의해 자성 필름 내에 유도된 와전류를 적어도 부분적으로 억제하고, 각각의 자성 섬은 철을 포함하고 자성 섬의 내부 영역으로부터 이동 층으로 구리를 이동시킴으로써 자성 섬의 각각의 주 표면에 구리 이동 층을 포함하는, 자성 필름.
항목 11. 자성 필름으로서,
철, 규소, 붕소, 니오븀 및 구리를 포함하는 합금을 포함하며,
구리의 적어도 부분들은 합금으로부터 상분리되어 있고, 자성 필름의 제1 주 표면으로부터 더 먼 자성 필름의 제1 영역으로부터 제1 주 표면에 더 가까운 자성 필름의 제2 영역으로 이동되어 있어서, 제2 영역이 제1 영역보다 높은 %원자 구리 농도를 갖는, 자성 필름.
항목 12. 적어도 부분적으로는 제1 영역으로부터 제2 영역으로의 구리의 이동 때문에 더 큰 투자율을 갖는, 항목 11의 자성 필름.
항목 13. 자성 필름으로서,
그 안에 분포된 철, 규소 및 복수의 구리 입자를 포함하며,
구리 입자는 자성 필름의 두께 방향으로 불균일하게 분포되는, 자성 필름.
항목 14. 구리 입자의 평균 크기는 약 50 nm 미만인, 항목 13의 자성 필름.
항목 15. 구리 입자는 실질적으로 결정질인, 항목 13과 항목 14 중 어느 한 항목의 자성 필름.
항목 16. 자성 필름으로서,
구리가 자성 필름의 제1 주 표면으로부터 약 50 nm의 깊이 내에서 그리고 제1 주 표면으로부터 멀어지는 쪽에서 제1 피크 원자 농도를 갖도록, 자성 필름 내에 분산된 복수의 구리 입자를 포함하는, 자성 필름.
항목 17. 자성 필름으로서,
자성 필름의 서로 반대편에 있는 제1 주 표면과 제2 주 표면 사이에 분포된 철 및 망간을 포함하며,
망간은 제1 주 표면으로부터 제1 깊이(d1) 내에서 피크 제1 원자 농도(C1)를 갖고, 제1 깊이 전반에 걸친 망간의 원자 농도는 약 4% 초과인, 자성 필름.
항목 18. d1 < 4 nm인, 항목 17의 자성 필름.
항목 19. d1 < 3 nm인, 항목 17의 자성 필름.
항목 20. C1 > 5%인, 항목 17 내지 항목 19 중 어느 한 항목의 자성 필름.
항목 21. C1 > 7%인, 항목 17 내지 항목 19 중 어느 한 항목의 자성 필름.
항목 22. C1 > 8%인, 항목 17 내지 항목 19 중 어느 한 항목의 자성 필름.
항목 23. 망간은 제2 주 표면으로부터 제2 깊이(d2) 내에서 피크 제2 원자 농도(C2)를 갖고, 제2 깊이 전반에 걸친 망간의 원자 농도는 약 4% 초과인, 항목 17 내지 항목 22 중 어느 한 항목의 자성 필름.
항목 24. d1 및 d2는 서로로부터 약 20% 범위 이내인, 항목 23의 자성 필름.
항목 25. C2 > 7%인, 항목 23의 자성 필름.
항목 26. 규소를 추가로 포함하는, 항목 17 내지 항목 25 중 어느 한 항목의 자성 필름.
항목 27. 자성 필름으로서,
자성 필름의 서로 반대편에 있는 제1 주 표면과 제2 주 표면 사이에 분포된 철 및 망간을 포함하며,
망간은 제1 주 표면으로부터 제1 깊이 내에서 제1 피크 원자 농도(C1)를 갖고 제2 주 표면으로부터 제2 깊이 내에서 제2 피크 원자 농도(C2)를 가지며, C1 및 C2는 각각 약 4% 초과인, 자성 필름.
항목 28. d1 및 d2는 각각 약 10 nm 미만인, 항목 27의 자성 필름.
항목 29. 전자기 간섭 억제 필름으로서,
전기 전도성 연자성 재료의 층이 접합된 기재를 포함하며, 전기 전도성 연자성 재료의 층은 망상의 상호연결된 간극에 의해 서로 분리된 복수의 전기 전도성 연자성 섬을 포함하고, 각각의 자성 섬은 철을 포함하고 자성 섬의 각각의 주 표면에 인접한 영역은 영역의 두께 방향을 따라 불균일한 원자 농도의 망간을 갖는, 전자기 간섭 억제 필름.
항목 30. 자성 필름으로서,
철, 규소, 붕소, 니오븀 및 망간을 포함하는 합금을 포함하며,
망간의 적어도 부분들은 자성 필름의 제1 주 표면으로부터 더 먼 자성 필름의 제1 영역으로부터 제1 주 표면에 더 가까운 자성 필름의 제2 영역으로 이동되어 있어서, 제2 영역이 제1 영역보다 높은 %원자 망간 농도를 갖는, 자성 필름.
항목 31. 적어도 부분적으로는 제1 영역으로부터 제2 영역으로의 망간의 이동 때문에 더 큰 투자율을 갖는, 항목 30의 자성 필름.
항목 32. 자성 필름으로서,
자성 필름의 서로 반대편에 있는 제1 주 표면과 제2 주 표면 사이에 분포된 철, 구리, 질소, 니오븀 및 망간을 포함하며,
제1 주 표면으로부터의 제1 깊이(d1)와 제1 주 표면으로부터의 제2 깊이(d2) 사이에서 연장되는 자성 필름의 제1 영역을 가로질러, 망간은 철, 구리, 질소 및 니오븀의 각각보다 큰 원자 농도를 갖고, 제1 주 표면으로부터의 제3 깊이(d3)와 제1 주 표면으로부터의 제4 깊이(d4) 사이에서 연장되는 자성 필름의 제2 영역을 가로질러, 망간은 철, 구리, 질소 및 니오븀의 각각보다 작은 원자 농도를 갖고, d4 > d3 ≥ d2 > d1인, 자성 필름.
항목 33. 자성 필름으로서,
자성 필름의 서로 반대편에 있는 제1 주 표면과 제2 주 표면 사이에 분포된 철, 규소 및 구리를 포함하며,
규소는 제1 주 표면으로부터 제1 깊이(d1)에서 제1 피크 원자 농도(C1)를 갖고, 구리는 제1 주 표면으로부터 제2 깊이(d2)에서 제2 피크 원자 농도(C2)를 갖고, d1 < d2이고 C1 > C2인, 자성 필름.
항목 34. 자성 필름으로서,
제1 주 표면에 인접한 제1 영역에서, 철 및 붕소의 원자 농도가 제1 영역의 두께 방향을 따라 증가하고 망간이 제1 피크 원자 농도(C1)를 갖도록, 자성 필름의 서로 반대편에 있는 제1 주 표면과 제2 주 표면 사이에 분포된 철, 붕소 및 망간을 포함하는, 자성 필름.
항목 35. 자성 필름으로서,
제1 주 표면에 인접한 제1 영역에서, 철 및 붕소의 원자 농도가 제1 영역의 두께 방향을 따라 증가하고 망간이 제1 피크 원자 농도(C1)를 갖도록, 자성 필름의 서로 반대편에 있는 제1 주 표면과 제2 주 표면 사이에 분포된 철, 규소 및 망간을 포함하는, 자성 필름.
항목 36. 자성 필름으로서,
자성 필름의 서로 반대편에 있는 제1 주 표면과 제2 주 표면 사이에 분포된 철, 규소, 붕소 및 질소를 포함하며,
질소는 제1 주 표면으로부터 0이 아닌 제1 깊이(d1)에서 제1 피크 원자 농도(C1)를 갖고, 제1 깊이(d1)에서 붕소는 원자 농도(C2)를 갖고 철은 원자 농도(C3)를 갖고 규소는 원자 농도(C4)를 갖고, C4 > C3 > C2 > C1인, 자성 필름.
항목 37. 투자율이 높은 자성 필름을 제조하는 방법으로서,
철 합금을 포함하는 나노결정질 연자성 층을 제공하는 단계;
연자성 층을 질소 분위기 하에서 제1 시간 간격 동안 제1 승온에서 가열하는 단계;
연자성 층을 암모니아 또는 질소 분위기 하에서 제2 시간 간격 동안 제1 승온보다 높은 제2 승온에서 가열하는 단계; 및
연자성 층을 질소 분위기 하에서 제3 시간 간격 동안 제2 승온보다 높은 제3 승온에서 가열하는 단계
를 순서대로 포함하는, 방법.
항목 38. 연자성 층을 제2 시간 간격 동안 제2 승온에서 가열하는 단계는 암모니아 분위기 하에서 수행되는, 항목 37의 방법.
항목 39. 연자성 층을 제2 시간 간격 동안 제2 승온에서 가열하는 단계는 질소 분위기 하에서 수행되는, 항목 37의 방법.
항목 40. 자성 필름으로서,
자성 필름의 서로 반대편에 있는 제1 주 표면과 제2 주 표면 사이에 분포된 철, 규소 및 망간을 포함하며,
자성 필름이 약 6 mm의 직경 및 약 20 마이크로미터의 두께를 갖는 디스크의 형태일 때, 자성 디스크를 균열시켜 복수의 전기 전도성 자성 섬을 한정하는 복수의 상호연결된 균열을 형성하는 것은 자성 디스크의 두께 방향에 실질적으로 수직으로 인가되는 DC 자기장에 대한 자성 디스크의 측정된 DC 투자율을 약 10% 미만만큼 변화시키는, 자성 필름.
항목 41. 자성 디스크의 두께 방향에 실질적으로 수직으로 인가되는 DC 자기장에 대해 자성 디스크의 측정된 DC 투자율은 100 초과 500 미만인, 항목 40의 자성 필름.
항목 42. 자성 디스크의 두께 방향에 실질적으로 수직으로 인가되는 DC 자기장에 대해 자성 디스크의 측정된 DC 투자율은 150 초과 400 미만인, 항목 40의 자성 필름.
항목 43. 자성 디스크의 두께 방향에 실질적으로 수직으로 인가되는 DC 자기장에 대해 자성 디스크의 측정된 DC 투자율은 200 초과 300 미만인, 항목 40의 자성 필름.
항목 44. 자성 필름으로서,
자성 필름의 서로 반대편에 있는 제1 주 표면과 제2 주 표면 사이에 분포된 철, 규소 및 망간을 포함하며,
자성 필름은 최소 측방향 치수(d) 및 최대 두께(h)를 갖고, d/h ≥ 100이어서, 자성 필름을 균열시켜 복수의 전기 전도성 자성 섬을 형성하는 것은 실질적으로 자성 필름의 측방향을 따라 인가되는 DC 자기장에 대한 자성 필름의 측정된 DC 투자율을 약 10% 미만만큼 변화시키는, 자성 필름.
항목 45. 자성 필름으로서,
자성 필름의 서로 반대편에 있는 제1 주 표면과 제2 주 표면 사이에 분포된 철, 규소 및 망간을 포함하며,
자성 필름은 1 ㎑에서의 상대 투자율(μ') 및 포화 자화(M)를 갖는데, M/μ' ≥ 2.5인, 자성 필름.
항목 46. 자성 필름으로서,
전기 전도성 자성 섬의 2차원 어레이를 형성하는 복수의 상호연결된 채널을 포함하며,
채널은 자기장에 의해 자성 필름 내에 유도된 와전류를 적어도 부분적으로 억제하고, 구리를 포함하는 각각의 자성 섬은 섬 내에서 피크 원자 농도를 갖고,
자성 필름은 실질적으로 자성 필름의 측방향을 따라 인가되는 DC 자기장에 대해 각각의 측정된 DC 투자율(μ') 및 보자력(HC)을 포함하는데, μ'/Hc ≥ 1000인, 자성 필름.
항목 47. 자성 필름으로서,
복수의 상호연결된 채널에 의해 분리된 복수의 전기 전도성 자성 섬을 포함하며,
채널은 자기장에 의해 자성 필름 내에 유도된 와전류를 적어도 부분적으로 억제하고,
자성 필름은 약 100 ㎑ 내지 약 500 ㎑의 범위의 주파수(f) 및 약 60 A/m 내지 약 1200 A/m의 범위의 자기장(H)에 대해 μ'가 약 20% 초과만큼 변화하도록, 인가되는 H 및 f에서 측정되는 상대 투자율(μ')을 갖는, 자성 필름.
항목 48. 자성 필름으로서,
자성 필름의 서로 반대편에 있는 제1 주 표면과 제2 주 표면 사이에 분포된 적어도 철, 규소 및 망간을 포함하며,
자성 필름은 복수의 전기 전도성 섬을 한정하는 복수의 상호연결된 균열을 갖고, 자성 필름은 복수의 전기 전도성 섬을 한정하는 복수의 상호연결된 균열을 포함하지 않는 동일한 자성 필름의 강자성 공명 주파수(fgun)보다 5배 이상 더 큰 강자성 공명 주파수(fgc)를 갖는, 자성 필름.
항목 49. 자성 필름으로서,
전기 전도성 자성 섬의 2차원 어레이를 형성하는 복수의 상호연결된 채널을 포함하며, 채널은 자기장에 의해 자성 필름 내에 유도된 와전류를 적어도 부분적으로 억제하고,
구리를 포함하는 각각의 자성 섬은 섬 내에서 피크 원자 농도를 갖고,
자성 필름은 실수부(μ') 및 허수부(μ")를 포함하는 복소 투자율을 포함하는데, 105 ㎐의 주파수에서 6 ≤ μ'/μ" ≤ 14이고, 3 × 105 ㎐의 주파수에서 μ'/μ" ≤ 6인, 자성 필름.
항목 50. 자성 필름으로서,
암모니아 또는 질소 분위기 하에 530℃를 초과하는 온도에서 열처리되고 의도적으로 균열되게 하여 실질적으로 전체 자성 필름을 덮는 복수의 상호연결된 균열을 형성하며, 균열은 복수의 전기 전도성 자성 섬을 한정하여, 5개의 반복 단위 - 각각의 반복 단위는 약 15 마이크로미터 내지 약 25 마이크로미터 범위의 평균 두께를 갖는 자성 필름 및 약 2 마이크로미터 내지 약 10 마이크로미터 범위의 두께를 갖는 접착제 층을 포함함 - 를 적층함으로써 자성 적층물이 형성되고, 금속 플레이트와 코일 사이에 자성 적층물을 배치함으로써 조립체가 형성되며, 코일은 약 40 mm 내지 약 45 mm 범위의 외경, 약 15 mm 내지 약 25 mm 범위의 내경을 갖고 2개의 평행한 구리 와이어 - 각각의 구리 와이어는 약 0.5 mm 내지 약 1.5 mm 범위의 와이어 직경을 가짐 - 를 미리 선택된 권수(number of turns)로 권취함으로써 형성될 때, 조립체는 코일을 통과하는 약 8 밀리암페어 내지 약 12 밀리암페어 범위의 전류에 대해 약 400 ㎑의 주파수에서 약 90 미만의 Q-값을 갖고 약 800 ㎑의 주파수에서 약 60 미만의 Q-값을 갖는, 자성 필름.
항목 51. 각각의 반복 단위 내의 자성 필름은 평균 두께가 약 16 마이크로미터 내지 약 24 마이크로미터의 범위인, 항목 50의 자성 필름.
항목 52. 각각의 반복 단위 내의 자성 필름은 평균 두께가 약 17 마이크로미터 내지 약 23 마이크로미터의 범위인, 항목 50의 자성 필름.
항목 53. 각각의 반복 단위 내의 자성 필름은 평균 두께가 약 18 마이크로미터 내지 약 22 마이크로미터의 범위인, 항목 50의 자성 필름.
항목 54. 각각의 반복 단위 내의 자성 필름은 평균 두께가 약 18 마이크로미터 내지 약 21 마이크로미터의 범위인, 항목 50의 자성 필름.
항목 55. 각각의 반복 단위 내의 자성 필름은 평균 두께가 약 18 마이크로미터 내지 약 20 마이크로미터의 범위인, 항목 50의 자성 필름.
항목 56. 각각의 반복 단위 내의 접착제 층은 두께가 약 2 마이크로미터 내지 약 8 마이크로미터의 범위인, 항목 50의 자성 필름.
항목 57. 각각의 반복 단위 내의 접착제 층은 두께가 약 3 마이크로미터 내지 약 7 마이크로미터의 범위인, 항목 50의 자성 필름.
항목 58. 각각의 반복 단위 내의 접착제 층은 두께가 약 4 마이크로미터 내지 약 6 마이크로미터의 범위인, 항목 50의 자성 필름.
항목 59. 각각의 반복 단위 내의 접착제 층은 두께가 약 5 마이크로미터인, 항목 50의 자성 필름.
항목 60. 금속 플레이트는 약 0.2 mm 내지 약 1 mm 범위의 두께를 갖는 알루미늄 플레이트인, 항목 50의 자성 필름.
항목 61. 금속 플레이트는 약 0.4 mm의 두께를 갖는 알루미늄 플레이트인, 항목 50의 자성 필름.
항목 62. 코일은 외경이 약 41 mm 내지 약 44 mm의 범위인, 항목 50의 자성 필름.
항목 63. 코일은 외경이 약 42 mm 내지 약 44 mm의 범위인, 항목 50의 자성 필름.
항목 64. 코일은 외경이 약 43 mm인, 항목 50의 자성 필름.
항목 65. 코일은 내경이 약 16 mm 내지 약 24 mm의 범위인, 항목 50의 자성 필름.
항목 66. 코일은 내경이 약 17 mm 내지 약 23 mm의 범위인, 항목 50의 자성 필름.
항목 67. 코일은 내경이 약 18 mm 내지 약 22 mm의 범위인, 항목 50의 자성 필름.
항목 68. 코일은 내경이 약 19 mm 내지 약 21 mm의 범위인, 항목 50의 자성 필름.
항목 69. 코일은 내경이 약 20 mm인, 항목 50의 자성 필름.
항목 70. 미리 선택된 권수는 2 내지 10회인, 항목 50의 자성 필름.
항목 71. 미리 선택된 권수는 3 내지 8회인, 항목 50의 자성 필름.
항목 72. 미리 선택된 권수는 4 내지 7회인, 항목 50의 자성 필름.
항목 73. 미리 선택된 권수는 4 내지 6회인, 항목 50의 자성 필름.
항목 74. 미리 선택된 권수는 5회인, 항목 50의 자성 필름.
항목 75. 구리 와이어 직경은 약 0.6 mm 내지 약 1.4 mm의 범위인, 항목 50의 자성 필름.
항목 76. 구리 와이어 직경은 약 0.7 mm 내지 약 1.3 mm의 범위인, 항목 50의 자성 필름.
항목 77. 구리 와이어 직경은 약 0.8 mm 내지 약 1.2 mm의 범위인, 항목 50의 자성 필름.
항목 78. 구리 와이어 직경은 약 0.9 mm 내지 약 1.1 mm의 범위인, 항목 50의 자성 필름.
항목 79. 구리 와이어 직경은 약 1 mm인, 항목 50의 자성 필름.
항목 80. 구리 와이어는 약 80 마이크로미터의 직경을 갖는 코어 구리 도체 및 약 1 mm의 직경을 갖는 절연 와이어인, 항목 50의 자성 필름.
항목 81. Q-값은 코일을 통과하는 약 9 밀리암페어 내지 약 11 밀리암페어 범위의 전류에 대해 약 400 ㎑의 주파수에서 약 90 미만이고 약 800 ㎑의 주파수에서 약 60 미만인, 항목 50의 자성 필름.
항목 82. Q-값은 코일을 통과하는 약 10 밀리암페어의 전류에 대해 약 400 ㎑의 주파수에서 약 90 미만이고 약 800 ㎑의 주파수에서 약 60 미만인, 항목 50의 자성 필름.
항목 83. Q-값은 코일을 통과하는 약 10 밀리암페어의 전류에 대해 약 400 ㎑의 주파수에서 약 80 미만이고 약 800 ㎑의 주파수에서 약 55 미만인, 항목 50의 자성 필름.
항목 84. Q-값은 코일을 통과하는 약 10 밀리암페어의 전류에 대해 약 400 ㎑의 주파수에서 약 70 미만이고 약 800 ㎑의 주파수에서 약 50 미만인, 항목 50의 자성 필름.
항목 85. Q-값은 코일을 통과하는 약 10 밀리암페어의 전류에 대해 약 400 ㎑의 주파수에서 약 65 미만이고 약 800 ㎑의 주파수에서 약 45 미만인, 항목 50의 자성 필름.
항목 86. 코일은 두께가 약 2 mm 내지 약 3 mm의 범위인, 항목 50의 자성 필름.
항목 87. 코일은 두께가 약 2.2 mm 내지 약 2.8 mm의 범위인, 항목 50의 자성 필름.
항목 88. 코일은 두께가 약 2.4 mm 내지 약 2.6 mm의 범위인, 항목 50의 자성 필름.
항목 89. 자성 적층물은 5개의 반복 단위 상에 배치된 유전체 커버 층을 추가로 포함하고, 유전체 커버 층은 두께가 약 2 내지 10 마이크로미터의 범위인, 항목 50의 자성 필름.
항목 90. 자성 적층물은 5개의 반복 단위 상에 배치된 유전체 커버 층을 추가로 포함하고, 유전체 커버 층은 두께가 약 3 내지 9 마이크로미터의 범위인, 항목 50의 자성 필름.
항목 91. 자성 적층물은 5개의 반복 단위 상에 배치된 유전체 커버 층을 추가로 포함하고, 유전체 커버 층은 두께가 약 2 내지 10 마이크로미터의 범위인, 항목 50의 자성 필름.
항목 92. 전자기 간섭 억제 다층 적층물로서,
하나 이상의 적층된 자성 필름을 포함하며, 각각의 자성 필름은 전기 전도성 자성 섬의 2차원 어레이를 형성하는 복수의 상호연결된 간극을 포함하고, 간극은 자성 필름의 서로 반대편에 있는 제1 주 표면과 제2 주 표면 사이에서 실질적으로 수직으로 연장되고 자기장에 의해 자성 필름 내에 유도된 와전류를 적어도 부분적으로 억제하고, 복수의 상호연결된 간극 내의 간극의 최대 폭은 약 500 nm 미만인, 전자기 간섭 억제 다층 적층물.
항목 93. 2개 이상의 적층된 자성 필름을 포함하는, 항목 92의 전자기 간섭 억제 다층 적층물.
항목 94. 하나 이상의 적층된 반복 단위를 포함하며, 각각의 반복 단위는 하나 이상의 적층된 자성 필름의 자성 필름 및 접착제 층을 포함하는, 항목 92의 전자기 간섭 억제 다층 적층물.
항목 95. 복수의 상호연결된 간극 내의 간극의 최대 폭은 약 450 nm 미만인, 항목 92 내지 항목 94 중 어느 한 항목의 전자기 간섭 억제 다층 적층물.
항목 96. 복수의 상호연결된 간극 내의 간극의 최대 폭은 약 400 nm 미만인, 항목 92 내지 항목 94 중 어느 한 항목의 전자기 간섭 억제 다층 적층물.
항목 97. 복수의 상호연결된 간극 내의 간극의 최대 폭은 약 350 nm 미만인, 항목 92 내지 항목 94 중 어느 한 항목의 전자기 간섭 억제 다층 적층물.
항목 98. 자성 필름으로서,
암모니아 분위기 하에 530℃를 초과하는 온도에서 열처리되고 의도적으로 균열되게 하여 실질적으로 전체 자성 필름을 덮는 복수의 상호연결된 균열을 형성하며, 균열은 복수의 전기 전도성 자성 섬을 한정하여, 5개의 반복 단위 - 각각의 반복 단위는 약 18 마이크로미터 내지 약 22 마이크로미터 범위의 평균 두께를 갖는 자성 필름 및 약 4 마이크로미터 내지 약 6 마이크로미터 범위의 두께를 갖는 접착제 층을 포함함 - 를 적층함으로써 자성 적층물이 형성되고,
금속 플레이트와 수신기 코일 사이에 자성 적층물을 배치함으로써 수신기 조립체가 형성되며, 수신기 코일은 약 42 mm 내지 약 44 mm 범위의 외경, 약 19 mm 내지 약 21 mm 범위의 내경을 가지며 2개의 평행한 절연 구리 와이어 - 각각의 절연 구리 와이어는 약 80 마이크로미터의 코어 구리 직경으로 약 0.9 mm 내지 약 1.1 mm 범위의 와이어 직경을 가짐 - 를 4 내지 6회 권수로 권취함으로써 형성되고, 수신기 코일은 약 9.7 옴 내지 약 10.7 옴의 부하 저항기에서 종단되고,
약 2 mm 내지 약 3 mm 범위의 두께를 갖는 기준 자성 필름 상에 송신기 코일을 배치함으로써 송신기 조립체 - 송신기 코일은 수신기 코일과 실질적으로 동일하고, 기준 자성 필름은 실수부(μ') 및 허수부(μ")를 포함하는 복소 투자율을 포함하는 전기 절연성 자성 재료를 포함하는데, 128 ㎑에서 μ'는 약 640 내지 약 710의 범위이고 μ" < 10임 - 가 형성되고,
수신기 코일이 송신기 코일을 향하도록 그리고 송신기 코일로부터 약 4.5 mm 내지 5.5 mm의 범위 내의 이격 거리만큼 이격되도록 수신기 조립체가 송신기 조립체 상에 배치되는 경우,
송신기 코일에서 흐르는 전류(ITX)는 부하 저항기에 전류(IRX)를 유도하는데, IRX가 약 2 Amp이고 자성 적층물의 온도가 약 40℃일 때 IRX/ITX ≥ 0.245가 되는, 자성 필름.
항목 99. IRX가 약 2 Amp이고 자성 적층물의 온도가 약 40℃일 때 IRX/ITX ≥ 0.245인, 항목 98의 자성 필름.
항목 100. 기준 자성 필름은 페라이트를 포함하는, 항목 98의 자성 필름.
항목 101. 기준 자성 필름은 Ni 및 Zn을 포함하는 페라이트를 포함하는, 항목 98의 자성 필름.
항목 102. 자성 필름으로서,
암모니아 하에 530℃를 초과하는 온도에서 열처리되고 의도적으로 균열되게 하여 실질적으로 전체 자성 필름을 덮는 복수의 상호연결된 균열을 형성하며, 균열은 복수의 전기 전도성 자성 섬을 한정하여,
5개의 반복 단위 - 각각의 반복 단위는 약 18 마이크로미터 내지 약 22 마이크로미터 범위의 평균 두께를 갖는 자성 필름 및 약 4 마이크로미터 내지 약 6 마이크로미터 범위의 두께를 갖는 접착제 층을 포함함 - 를 적층함으로써 자성 적층물이 형성되고,
금속 플레이트와 수신기 코일 사이에 자성 적층물을 배치함으로써 수신기 조립체가 형성되며, 수신기 코일은 약 42 mm 내지 약 44 mm 범위의 외경, 약 19 mm 내지 약 21 mm 범위의 내경을 가지며 2개의 평행한 절연 구리 와이어 - 각각의 절연 구리 와이어는 약 80 마이크로미터의 코어 구리 직경으로 약 0.9 mm 내지 약 1.1 mm 범위의 와이어 직경을 가짐 - 를 4 내지 6회 권수로 권취함으로써 형성되고, 수신기 코일은 약 9.7 옴 내지 약 10.7 옴의 부하 저항기에서 종단되고,
약 2 mm 내지 약 3 mm 범위의 두께를 갖는 기준 자성 필름 상에 송신기 코일을 배치함으로써 송신기 조립체 - 송신기 코일은 수신기 코일과 실질적으로 동일하고, 기준 자성 필름은 실수부(μ') 및 허수부(μ")를 포함하는 복소 투자율을 포함하는 전기 절연성 자성 재료를 포함하는데, 128 ㎑에서 μ'는 약 640 내지 약 710의 범위이고 μ" < 10임 - 가 형성되고,
수신기 코일이 송신기 코일을 향하도록 그리고 송신기 코일로부터 약 4.5 mm 내지 5.5 mm의 범위 내의 이격 거리만큼 이격되도록 수신기 조립체가 송신기 조립체 상에 배치되는 경우,
송신기 코일에서 흐르는 전류(ITX)는 부하 저항기에 전류(IRX)를 유도하여, 자성 적층물의 온도가 약 35℃ 내지 약 45℃의 범위이고 IRX를 약 0.5 Amp에서 약 2 Amp로 변경하도록 ITX가 변화될 때, IRX/ITX는 약 10% 이하만큼 변하는, 자성 필름.
항목 103. 자성 적층물의 온도가 약 40℃이고 IRX를 약 0.5 Amp에서 약 2 Amp로 변경하도록 ITX가 변화될 때, IRX/ITX는 약 5% 이하만큼 변하는, 항목 102의 자성 필름.
항목 104. 자성 적층물의 온도가 약 40℃이고 IRX를 약 0.5 Amp에서 약 2 Amp로 변경하도록 ITX가 변화될 때, IRX/ITX는 약 4% 이하만큼 변하는, 항목 102의 자성 필름.
항목 105. 자성 적층물의 온도가 약 40℃이고 IRX를 약 0.5 Amp에서 약 2 Amp로 변경하도록 ITX가 변화될 때, IRX/ITX는 약 0.27 초과로 유지되며 약 3% 이하만큼 변하는, 항목 102의 자성 필름.
항목 106. 자성 적층물의 온도가 약 40℃이고 IRX를 약 0.5 Amp에서 약 2 Amp로 변경하도록 ITX가 변화될 때, IRX/ITX는 약 0.27 초과로 유지되며 약 2% 이하만큼 변하는, 항목 102의 자성 필름.
항목 107. 자성 필름으로서,
암모니아 분위기 하에 530℃를 초과하는 온도에서 열처리되고 의도적으로 균열되게 하여 실질적으로 전체 자성 필름을 덮는 복수의 상호연결된 균열을 형성하며, 균열은 복수의 전기 전도성 자성 섬을 한정하여,
5개의 반복 단위 - 각각의 반복 단위는 약 18 마이크로미터 내지 약 22 마이크로미터 범위의 평균 두께를 갖는 자성 필름 및 약 4 마이크로미터 내지 약 6 마이크로미터 범위의 두께를 갖는 접착제 층을 포함함 - 를 적층함으로써 자성 적층물이 형성되고,
금속 플레이트와 수신기 코일 사이에 자성 적층물을 배치함으로써 수신기 조립체가 형성되며, 수신기 코일은 약 42 mm 내지 약 44 mm 범위의 외경, 약 19 mm 내지 약 21 mm 범위의 내경을 가지며 2개의 평행한 절연 구리 와이어 - 각각의 절연 구리 와이어는 약 80 마이크로미터의 코어 구리 직경으로 약 0.9 mm 내지 약 1.1 mm 범위의 와이어 직경을 가짐 - 를 4 내지 6회 권수로 권취함으로써 형성되고, 수신기 코일은 약 9.7 옴 내지 약 10.7 옴의 부하 저항기에서 종단되고,
약 2 mm 내지 약 3 mm 범위의 두께를 갖는 기준 자성 필름 상에 송신기 코일을 배치함으로써 송신기 조립체 - 송신기 코일은 수신기 코일과 실질적으로 동일하고, 기준 자성 필름은 실수부(μ') 및 허수부(μ")를 포함하는 복소 투자율을 포함하는 전기 절연성 자성 재료를 포함하는데, 128 ㎑에서 μ'는 약 640 내지 약 710의 범위이고 μ" < 10임 - 가 형성되고,
수신기 코일이 송신기 코일을 향하도록 그리고 송신기 코일로부터 약 4.5 mm 내지 5.5 mm의 범위 내의 이격 거리만큼 이격되도록 수신기 조립체가 송신기 조립체 상에 배치되는 경우,
송신기 코일에서 흐르는 전류(ITX)는 부하 저항기에 전류(IRX)를 유도하는데, IRX가 약 1.5 Amp이고 자성 적층물의 온도가 약 80℃일 때 IRX/ITX ≥ 0.18이 되는, 자성 필름.
항목 108. 자성 필름으로서,
암모니아 분위기 하에 530℃를 초과하는 온도에서 열처리되고 의도적으로 균열되게 하여 실질적으로 전체 자성 필름을 덮는 복수의 상호연결된 균열을 형성하며, 균열은 복수의 전기 전도성 자성 섬을 한정하여,
5개의 반복 단위 - 각각의 반복 단위는 약 18 마이크로미터 내지 약 22 마이크로미터 범위의 평균 두께를 갖는 자성 필름 및 약 4 마이크로미터 내지 약 6 마이크로미터 범위의 두께를 갖는 접착제 층을 포함함 - 를 적층함으로써 자성 적층물이 형성되고,
금속 플레이트와 수신기 코일 사이에 자성 적층물을 배치함으로써 수신기 조립체가 형성되며, 수신기 코일은 약 42 mm 내지 약 44 mm 범위의 외경, 약 19 mm 내지 약 21 mm 범위의 내경을 가지며 2개의 평행한 절연 구리 와이어 - 각각의 절연 구리 와이어는 약 80 마이크로미터의 코어 구리 직경으로 약 0.9 mm 내지 약 1.1 mm 범위의 와이어 직경을 가짐 - 를 4 내지 6회 권수로 권취함으로써 형성되고, 수신기 코일은 약 9.7 옴 내지 약 10.7 옴의 부하 저항기에서 종단되고,
약 2 mm 내지 약 3 mm 범위의 두께를 갖는 기준 자성 필름 상에 송신기 코일을 배치함으로써 송신기 조립체 - 송신기 코일은 수신기 코일과 실질적으로 동일하고, 기준 자성 필름은 실수부(μ') 및 허수부(μ")를 포함하는 복소 투자율을 포함하는 전기 절연성 자성 재료를 포함하는데, 128 ㎑에서 μ'는 약 640 내지 약 710의 범위이고 μ" < 10임 - 가 형성되고,
수신기 코일이 송신기 코일을 향하도록 그리고 송신기 코일로부터 약 4.5 mm 내지 5.5 mm의 범위 내의 이격 거리만큼 이격되도록 수신기 조립체가 송신기 조립체 상에 배치되는 경우,
송신기 코일로 전달되는 전력(PTX)은 부하 저항기로 전송되는 전력(PRX)을 유도하는데, PRX가 약 40 W이고 자성 적층물의 온도가 약 40℃일 때, PRX/PTX ≥ 0.45가 되는, 자성 필름.
항목 109. 자성 필름으로서,
암모니아 분위기 하에 530℃를 초과하는 온도에서 열처리되고 의도적으로 균열되게 하여 실질적으로 전체 자성 필름을 덮는 복수의 상호연결된 균열을 형성하며, 균열은 복수의 전기 전도성 자성 섬을 한정하여,
5개의 반복 단위 - 각각의 반복 단위는 약 18 마이크로미터 내지 약 22 마이크로미터 범위의 평균 두께를 갖는 자성 필름 및 약 4 마이크로미터 내지 약 6 마이크로미터 범위의 두께를 갖는 접착제 층을 포함함 - 를 적층함으로써 자성 적층물이 형성되고,
금속 플레이트와 수신기 코일 사이에 자성 적층물을 배치함으로써 수신기 조립체가 형성되며, 수신기 코일은 약 42 mm 내지 약 44 mm 범위의 외경, 약 19 mm 내지 약 21 mm 범위의 내경을 가지며 2개의 평행한 절연 구리 와이어 - 각각의 절연 구리 와이어는 약 80 마이크로미터의 코어 구리 직경으로 약 0.9 mm 내지 약 1.1 mm 범위의 와이어 직경을 가짐 - 를 4 내지 6회 권수로 권취함으로써 형성되고, 수신기 코일은 약 9.7 옴 내지 약 10.7 옴의 부하 저항기에서 종단되고,
약 2 mm 내지 약 3 mm 범위의 두께를 갖는 기준 자성 필름 상에 송신기 코일을 배치함으로써 송신기 조립체 - 송신기 코일은 수신기 코일과 실질적으로 동일하고, 기준 자성 필름은 실수부(μ') 및 허수부(μ")를 포함하는 복소 투자율을 포함하는 전기 절연성 자성 재료를 포함하는데, 128 ㎑에서 μ'는 약 640 내지 약 710의 범위이고 μ" < 10임 - 가 형성되고,
수신기 코일이 송신기 코일을 향하도록 그리고 송신기 코일로부터 약 4.5 mm 내지 5.5 mm의 범위 내의 이격 거리만큼 이격되도록 수신기 조립체가 송신기 조립체 상에 배치되는 경우,
송신기 코일로 전달되는 전력(PTX)은 부하 저항기로 전송되는 전력(PRX)을 유도하는데, PRX가 약 23.5 W이고 자성 적층물의 온도가 약 80℃일 때, PRX/PTX ≥ 0.35가 되는, 자성 필름.
달리 지시되지 않는 한, 본 명세서 및 청구범위에 사용되는 특징부 크기, 양, 및 물리적 특성을 표현하는 모든 수치는 모든 경우에 용어 "약"에 의해 수식되는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 반대로 지시되지 않는 한, 상기의 명세서 및 첨부된 청구범위에 기재된 수치 파라미터는 본 명세서에 개시된 교시 내용을 이용하여 당업자가 얻고자 하는 원하는 특성에 따라 달라질 수 있는 근사치이다. 종점(endpoint)에 의한 수치 범위의 사용은 그 범위 내의 모든 수(예를 들어, 1 내지 5는 1, 1.5, 2, 2.75, 3, 3.80, 4 및 5를 포함함) 및 그 범위 내의 임의의 범위를 포함한다.
실시 형태들의 다양한 변형 및 변경은 당업자에게 명백할 것이고, 본 발명의 이러한 범주가 본 명세서에 기술된 예시적인 실시 형태들로 제한되지 않음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 독자는 달리 지시되지 않는 한, 하나의 개시된 실시 형태의 특징들이 또한 다른 개시된 실시 형태들 모두에 적용될 수 있다고 상정해야 한다.

Claims (30)

  1. 자성 필름으로서,
    자성 필름의 서로 반대편에 있는 제1 주 표면(major surface)과 제2 주 표면 사이에 분포된 철 및 구리를 포함하며,
    구리는 제1 주 표면으로부터 제1 깊이(d1)에서 제1 원자 농도(C1)를 갖고 제1 주 표면으로부터 제2 깊이(d2)에서 피크 제2 원자 농도(C2)를 가지며, d2 > d1이고, C2/C1 ≥ 5인, 자성 필름.
  2. 자성 필름으로서,
    자성 필름의 서로 반대편에 있는 제1 주 표면과 제2 주 표면 사이에 분포된 철 및 구리를 포함하며,
    구리는 각각의 제1 주 표면 및 제2 주 표면에서 원자 농도(C1) 및 원자 농도(C2)를 갖고 제1 주 표면과 제2 주 표면 사이의 필름의 내부 영역에서 피크 원자 농도(C3)를 가지며, C3/Cs ≥ 5이고, Cs는 C1 및 C2보다 큰, 자성 필름.
  3. 자성 필름으로서,
    전기 전도성 자성 섬(magnetic island)의 2차원 어레이를 형성하는 복수의 상호연결된 채널을 포함하며,
    채널은 자기장에 의해 자성 필름 내에 유도된 와전류를 적어도 부분적으로 억제하고, 각각의 자성 섬은 철을 포함하고 자성 섬의 내부 영역으로부터 이동 층으로 구리를 이동시킴으로써 자성 섬의 각각의 주 표면에 구리 이동 층을 포함하는, 자성 필름.
  4. 자성 필름으로서,
    철, 규소, 붕소, 니오븀 및 구리를 포함하는 합금을 포함하며,
    구리의 적어도 부분들은 합금으로부터 상분리되어 있고, 자성 필름의 제1 주 표면으로부터 더 먼 자성 필름의 제1 영역으로부터 제1 주 표면에 더 가까운 자성 필름의 제2 영역으로 이동되어 있어서, 제2 영역이 제1 영역보다 높은 %원자 구리 농도를 갖는, 자성 필름.
  5. 자성 필름으로서,
    그 안에 분포된 철, 규소 및 복수의 구리 입자를 포함하며,
    구리 입자는 자성 필름의 두께 방향으로 불균일하게 분포되는, 자성 필름.
  6. 자성 필름으로서,
    구리가 자성 필름의 제1 주 표면으로부터 약 50 nm의 깊이 내에서 그리고 제1 주 표면으로부터 멀어지는 쪽에서 제1 피크 원자 농도를 갖도록, 자성 필름 내에 분산된 복수의 구리 입자를 포함하는, 자성 필름.
  7. 자성 필름으로서,
    자성 필름의 서로 반대편에 있는 제1 주 표면과 제2 주 표면 사이에 분포된 철 및 망간을 포함하며,
    망간은 제1 주 표면으로부터 제1 깊이(d1) 내에서 피크 제1 원자 농도(C1)를 갖고, 제1 깊이 전반에 걸친 망간의 원자 농도는 약 4% 초과인, 자성 필름.
  8. 자성 필름으로서,
    자성 필름의 서로 반대편에 있는 제1 주 표면과 제2 주 표면 사이에 분포된 철 및 망간을 포함하며,
    망간은 제1 주 표면으로부터 제1 깊이 내에서 제1 피크 원자 농도(C1)를 갖고 제2 주 표면으로부터 제2 깊이 내에서 제2 피크 원자 농도(C2)를 가지며, C1 및 C2는 각각 약 4% 초과인, 자성 필름.
  9. 전자기 간섭 억제 필름으로서,
    전기 전도성 연자성 재료의 층이 접합된 기재(substrate)를 포함하며,
    전기 전도성 연자성 재료의 층은 망상의 상호연결된 간극에 의해 서로 분리된 복수의 전기 전도성 연자성 섬을 포함하고, 각각의 자성 섬은 철을 포함하고 자성 섬의 각각의 주 표면에 인접한 영역은 영역의 두께 방향을 따라 불균일한 원자 농도의 망간을 갖는, 전자기 간섭 억제 필름.
  10. 자성 필름으로서,
    철, 규소, 붕소, 니오븀 및 망간을 포함하는 합금을 포함하며,
    망간의 적어도 부분들은 자성 필름의 제1 주 표면으로부터 더 먼 자성 필름의 제1 영역으로부터 제1 주 표면에 더 가까운 자성 필름의 제2 영역으로 이동되어 있어서, 제2 영역이 제1 영역보다 높은 %원자 망간 농도를 갖는, 자성 필름.
  11. 자성 필름으로서,
    자성 필름의 서로 반대편에 있는 제1 주 표면과 제2 주 표면 사이에 분포된 철, 구리, 질소, 니오븀 및 망간을 포함하며,
    제1 주 표면으로부터의 제1 깊이(d1)와 제1 주 표면으로부터의 제2 깊이(d2) 사이에서 연장되는 자성 필름의 제1 영역을 가로질러, 망간은 철, 구리, 질소 및 니오븀의 각각보다 큰 원자 농도를 갖고, 제1 주 표면으로부터의 제3 깊이(d3)와 제1 주 표면으로부터의 제4 깊이(d4) 사이에서 연장되는 자성 필름의 제2 영역을 가로질러, 망간은 철, 구리, 질소 및 니오븀의 각각보다 작은 원자 농도를 갖고, d4 > d3 ≥ d2 > d1인, 자성 필름.
  12. 자성 필름으로서,
    자성 필름의 서로 반대편에 있는 제1 주 표면과 제2 주 표면 사이에 분포된 철, 규소 및 구리를 포함하며,
    규소는 제1 주 표면으로부터 제1 깊이(d1)에서 제1 피크 원자 농도(C1)를 갖고, 구리는 제1 주 표면으로부터 제2 깊이(d2)에서 제2 피크 원자 농도(C2)를 갖고, d1 < d2이고 C1 > C2인, 자성 필름.
  13. 자성 필름으로서,
    제1 주 표면에 인접한 제1 영역에서, 철 및 붕소의 원자 농도가 제1 영역의 두께 방향을 따라 증가하고 망간이 제1 피크 원자 농도(C1)를 갖도록, 자성 필름의 서로 반대편에 있는 제1 주 표면과 제2 주 표면 사이에 분포된 철, 붕소 및 망간을 포함하는, 자성 필름.
  14. 자성 필름으로서,
    제1 주 표면에 인접한 제1 영역에서, 철 및 붕소의 원자 농도가 제1 영역의 두께 방향을 따라 증가하고 망간이 제1 피크 원자 농도(C1)를 갖도록, 자성 필름의 서로 반대편에 있는 제1 주 표면과 제2 주 표면 사이에 분포된 철, 규소 및 망간을 포함하는, 자성 필름.
  15. 자성 필름으로서,
    자성 필름의 서로 반대편에 있는 제1 주 표면과 제2 주 표면 사이에 분포된 철, 규소, 붕소 및 질소를 포함하며,
    질소는 제1 주 표면으로부터 0이 아닌 제1 깊이(d1)에서 제1 피크 원자 농도(C1)를 갖고, 제1 깊이(d1)에서 붕소는 원자 농도(C2)를 갖고 철은 원자 농도(C3)를 갖고 규소는 원자 농도(C4)를 갖고, C4 > C3 > C2 > C1인, 자성 필름.
  16. 투자율이 높은 자성 필름을 제조하는 방법으로서,
    철 합금을 포함하는 나노결정질 연자성 층을 제공하는 단계;
    연자성 층을 질소 분위기 하에서 제1 시간 간격 동안 제1 승온에서 가열하는 단계;
    연자성 층을 암모니아 또는 질소 분위기 하에서 제2 시간 간격 동안 제1 승온보다 높은 제2 승온에서 가열하는 단계; 및
    연자성 층을 질소 분위기 하에서 제3 시간 간격 동안 제2 승온보다 높은 제3 승온에서 가열하는 단계
    를 순서대로 포함하는, 방법.
  17. 자성 필름으로서,
    자성 필름의 서로 반대편에 있는 제1 주 표면과 제2 주 표면 사이에 분포된 철, 규소 및 망간을 포함하며,
    망간 필름이 약 6 mm의 직경 및 약 20 마이크로미터의 두께를 갖는 디스크의 형태일 때, 자성 디스크를 균열시켜 복수의 전기 전도성 자성 섬을 한정하는 복수의 상호연결된 균열을 형성하는 것은 자성 디스크의 두께 방향에 실질적으로 수직으로 인가되는 DC 자기장에 대한 자성 디스크의 측정된 DC 투자율을 약 10% 미만만큼 변화시키는, 자성 필름.
  18. 자성 필름으로서,
    자성 필름의 서로 반대편에 있는 제1 주 표면과 제2 주 표면 사이에 분포된 철, 규소 및 망간을 포함하며,
    자성 필름은 최소 측방향 치수(d) 및 최대 두께(h)를 갖고, d/h ≥ 100이어서, 자성 필름을 균열시켜 복수의 전기 전도성 자성 섬을 형성하는 것은 실질적으로 자성 필름의 측방향을 따라 인가되는 DC 자기장에 대한 자성 필름의 측정된 DC 투자율을 약 10% 미만만큼 변화시키는, 자성 필름.
  19. 자성 필름으로서,
    자성 필름의 서로 반대편에 있는 제1 주 표면과 제2 주 표면 사이에 분포된 철, 규소 및 망간을 포함하며,
    자성 필름은 1 ㎑에서의 상대 투자율(μ') 및 포화 자화(M)를 갖는데, M/ μ' ≥ 2.5인, 자성 필름.
  20. 자성 필름으로서,
    전기 전도성 자성 섬의 2차원 어레이를 형성하는 복수의 상호연결된 채널을 포함하며,
    채널은 자기장에 의해 자성 필름 내에 유도된 와전류를 적어도 부분적으로 억제하고, 구리를 포함하는 각각의 자성 섬은 섬 내에서 피크 원자 농도를 갖고, 자성 필름은 실질적으로 자성 필름의 측방향을 따라 인가되는 DC 자기장에 대해 각각의 측정된 DC 투자율(μ') 및 보자력(HC)을 포함하는데, μ'/Hc ≥ 1000인, 자성 필름.
  21. 자성 필름으로서,
    복수의 상호연결된 채널에 의해 분리된 복수의 전기 전도성 자성 섬을 포함하며,
    채널은 자기장에 의해 자성 필름 내에 유도된 와전류를 적어도 부분적으로 억제하고,
    자성 필름은 약 100 ㎑ 내지 약 500 ㎑의 범위의 주파수(f) 및 약 60 A/m 내지 약 1200 A/m의 범위의 자기장(H)에 대해 μ'가 약 20% 초과만큼 변화하도록, 인가되는 H 및 f에서 측정되는 상대 투자율(μ')을 갖는, 자성 필름.
  22. 자성 필름으로서,
    자성 필름의 서로 반대편에 있는 제1 주 표면과 제2 주 표면 사이에 분포된 적어도 철, 규소 및 망간을 포함하며,
    자성 필름은 복수의 전기 전도성 섬을 한정하는 복수의 상호연결된 균열을 갖고, 자성 필름은 복수의 전기 전도성 섬을 한정하는 복수의 상호연결된 균열을 포함하지 않는 동일한 자성 필름의 강자성 공명 주파수(fgun)보다 5배 이상 더 큰 강자성 공명 주파수(fgc)를 갖는, 자성 필름.
  23. 자성 필름으로서,
    전기 전도성 자성 섬의 2차원 어레이를 형성하는 복수의 상호연결된 채널을 포함하며, 채널은 자기장에 의해 자성 필름 내에 유도된 와전류를 적어도 부분적으로 억제하고,
    구리를 포함하는 각각의 자성 섬은 섬 내에서 피크 원자 농도를 갖고, 자성 필름은 실수부(μ') 및 허수부(μ")를 포함하는 복소 투자율을 포함하는데, 105 ㎐의 주파수에서 6 ≤ μ'/μ" ≤ 14이고, 3 × 105 ㎐의 주파수에서 μ'/μ" ≤ 6인, 자성 필름.
  24. 자성 필름으로서,
    암모니아 또는 질소 분위기 하에 530℃를 초과하는 온도에서 열처리되고 의도적으로 균열되게 하여 실질적으로 전체 자성 필름을 덮는 복수의 상호연결된 균열을 형성하며, 균열은 복수의 전기 전도성 자성 섬을 한정하여, 5개의 반복 단위 - 각각의 반복 단위는 약 15 마이크로미터 내지 약 25 마이크로미터 범위의 평균 두께를 갖는 자성 필름 및 약 2 마이크로미터 내지 약 10 마이크로미터 범위의 두께를 갖는 접착제 층을 포함함 - 를 적층함으로써 자성 적층물이 형성되고, 금속 플레이트와 코일 사이에 자성 적층물을 배치함으로써 조립체가 형성되며, 코일은 약 40 mm 내지 약 45 mm 범위의 외경, 약 15 mm 내지 약 25 mm 범위의 내경을 갖고 2개의 평행한 구리 와이어 - 각각의 구리 와이어는 약 0.5 mm 내지 약 1.5 mm 범위의 와이어 직경을 가짐 - 를 미리 선택된 권수(number of turns)로 권취함으로써 형성될 때, 조립체는 코일을 통과하는 약 8 밀리암페어 내지 약 12 밀리암페어 범위의 전류에 대해 약 400 ㎑의 주파수에서 약 90 미만의 Q-값을 갖고 약 800 ㎑의 주파수에서 약 60 미만의 Q-값을 갖는, 자성 필름.
  25. 전자기 간섭 억제 다층 적층물로서,
    하나 이상의 적층된 자성 필름을 포함하며, 각각의 자성 필름은 전기 전도성 자성 섬의 2차원 어레이를 형성하는 복수의 상호연결된 간극을 포함하고, 간극은 자성 필름의 서로 반대편에 있는 제1 주 표면과 제2 주 표면 사이에서 실질적으로 수직으로 연장되고 자기장에 의해 자성 필름 내에 유도된 와전류를 적어도 부분적으로 억제하고, 복수의 상호연결된 간극 내의 간극의 최대 폭은 약 500 nm 미만인, 전자기 간섭 억제 다층 적층물.
  26. 자성 필름으로서,
    암모니아 분위기 하에 530℃를 초과하는 온도에서 열처리되고 의도적으로 균열되게 하여 실질적으로 전체 자성 필름을 덮는 복수의 상호연결된 균열을 형성하며, 균열은 복수의 전기 전도성 자성 섬을 한정하여,
    5개의 반복 단위 - 각각의 반복 단위는 약 18 마이크로미터 내지 약 22 마이크로미터 범위의 평균 두께를 갖는 자성 필름 및 약 4 마이크로미터 내지 약 6 마이크로미터 범위의 두께를 갖는 접착제 층을 포함함 - 를 적층함으로써 자성 적층물이 형성되고,
    금속 플레이트와 수신기 코일 사이에 자성 적층물을 배치함으로써 수신기 조립체가 형성되며, 수신기 코일은 약 42 mm 내지 약 44 mm 범위의 외경, 약 19 mm 내지 약 21 mm 범위의 내경을 가지며 2개의 평행한 절연 구리 와이어 - 각각의 절연 구리 와이어는 약 80 마이크로미터의 코어 구리 직경으로 약 0.9 mm 내지 약 1.1 mm 범위의 와이어 직경을 가짐 - 를 4 내지 6회 권수로 권취함으로써 형성되고, 수신기 코일은 약 9.7 옴 내지 약 10.7 옴의 부하 저항기에서 종단되고,
    약 2 mm 내지 약 3 mm 범위의 두께를 갖는 기준 자성 필름 상에 송신기 코일을 배치함으로써 송신기 조립체 - 송신기 코일은 수신기 코일과 실질적으로 동일하고, 기준 자성 필름은 실수부(μ') 및 허수부(μ")를 포함하는 복소 투자율을 포함하는 전기 절연성 자성 재료를 포함하는데, 128 ㎑에서 μ'는 약 640 내지 약 710의 범위이고 μ" < 10임 - 가 형성되고,
    수신기 코일이 송신기 코일을 향하도록 그리고 송신기 코일로부터 약 4.5 mm 내지 5.5 mm의 범위 내의 이격 거리만큼 이격되도록 수신기 조립체가 송신기 조립체 상에 배치되는 경우,
    송신기 코일에서 흐르는 전류(ITX)는 부하 저항기에 전류(IRX)를 유도하는데, IRX가 약 2 Amp이고 자성 적층물의 온도가 약 40℃일 때 IRX/ITX ≥ 0.245가 되는, 자성 필름.
  27. 자성 필름으로서,
    암모니아 분위기 하에 530℃를 초과하는 온도에서 열처리되고 의도적으로 균열되게 하여 실질적으로 전체 자성 필름을 덮는 복수의 상호연결된 균열을 형성하며, 균열은 복수의 전기 전도성 자성 섬을 한정하여,
    5개의 반복 단위 - 각각의 반복 단위는 약 18 마이크로미터 내지 약 22 마이크로미터 범위의 평균 두께를 갖는 자성 필름 및 약 4 마이크로미터 내지 약 6 마이크로미터 범위의 두께를 갖는 접착제 층을 포함함 - 를 적층함으로써 자성 적층물이 형성되고,
    금속 플레이트와 수신기 코일 사이에 자성 적층물을 배치함으로써 수신기 조립체가 형성되며, 수신기 코일은 약 42 mm 내지 약 44 mm 범위의 외경, 약 19 mm 내지 약 21 mm 범위의 내경을 가지며 2개의 평행한 절연 구리 와이어 - 각각의 절연 구리 와이어는 약 80 마이크로미터의 코어 구리 직경으로 약 0.9 mm 내지 약 1.1 mm 범위의 와이어 직경을 가짐 - 를 4 내지 6회 권수로 권취함으로써 형성되고, 수신기 코일은 약 9.7 옴 내지 약 10.7 옴의 부하 저항기에서 종단되고,
    약 2 mm 내지 약 3 mm 범위의 두께를 갖는 기준 자성 필름 상에 송신기 코일을 배치함으로써 송신기 조립체 - 송신기 코일은 수신기 코일과 실질적으로 동일하고, 기준 자성 필름은 실수부(μ') 및 허수부(μ")를 포함하는 복소 투자율을 포함하는 전기 절연성 자성 재료를 포함하는데, 128 ㎑에서 μ'는 약 640 내지 약 710의 범위이고 μ" < 10임 - 가 형성되고,
    수신기 코일이 송신기 코일을 향하도록 그리고 송신기 코일로부터 약 4.5 mm 내지 5.5 mm의 범위 내의 이격 거리만큼 이격되도록 수신기 조립체가 송신기 조립체 상에 배치되는 경우,
    송신기 코일에서 흐르는 전류(ITX)는 부하 저항기에 전류(IRX)를 유도하여, 자성 적층물의 온도가 약 35℃ 내지 약 45℃의 범위이고 IRX를 약 0.5 Amp에서 약 2 Amp로 변경하도록 ITX가 변화될 때, IRX/ITX는 약 10% 이하만큼 변하는, 자성 필름.
  28. 자성 필름으로서,
    암모니아 분위기 하에 530℃를 초과하는 온도에서 열처리되고 의도적으로 균열되게 하여 실질적으로 전체 자성 필름을 덮는 복수의 상호연결된 균열을 형성하며, 균열은 복수의 전기 전도성 자성 섬을 한정하여,
    5개의 반복 단위 - 각각의 반복 단위는 약 18 마이크로미터 내지 약 22 마이크로미터 범위의 평균 두께를 갖는 자성 필름 및 약 4 마이크로미터 내지 약 6 마이크로미터 범위의 두께를 갖는 접착제 층을 포함함 - 를 적층함으로써 자성 적층물이 형성되고,
    금속 플레이트와 수신기 코일 사이에 자성 적층물을 배치함으로써 수신기 조립체가 형성되며, 수신기 코일은 약 42 mm 내지 약 44 mm 범위의 외경, 약 19 mm 내지 약 21 mm 범위의 내경을 가지며 2개의 평행한 절연 구리 와이어 - 각각의 절연 구리 와이어는 약 80 마이크로미터의 코어 구리 직경으로 약 0.9 mm 내지 약 1.1 mm 범위의 와이어 직경을 가짐 - 를 4 내지 6회 권수로 권취함으로써 형성되고, 수신기 코일은 약 9.7 옴 내지 약 10.7 옴의 부하 저항기에서 종단되고,
    약 2 mm 내지 약 3 mm 범위의 두께를 갖는 기준 자성 필름 상에 송신기 코일을 배치함으로써 송신기 조립체 - 송신기 코일은 수신기 코일과 실질적으로 동일하고, 기준 자성 필름은 실수부(μ') 및 허수부(μ")를 포함하는 복소 투자율을 포함하는 전기 절연성 자성 재료를 포함하는데, 128 ㎑에서 μ'는 약 640 내지 약 710의 범위이고 μ" < 10임 - 가 형성되고,
    수신기 코일이 송신기 코일을 향하도록 그리고 송신기 코일로부터 약 4.5 mm 내지 5.5 mm의 범위 내의 이격 거리만큼 이격되도록 수신기 조립체가 송신기 조립체 상에 배치되는 경우,
    송신기 코일에서 흐르는 전류(ITX)는 부하 저항기에 전류(IRX)를 유도하는데, IRX가 약 1.5 Amp이고 자성 적층물의 온도가 약 80℃일 때 IRX/ITX ≥ 0.18이 되는, 자성 필름.
  29. 자성 필름으로서,
    암모니아 분위기 하에 530℃를 초과하는 온도에서 열처리되고 의도적으로 균열되게 하여 실질적으로 전체 자성 필름을 덮는 복수의 상호연결된 균열을 형성하며, 균열은 복수의 전기 전도성 자성 섬을 한정하여,
    5개의 반복 단위 - 각각의 반복 단위는 약 18 마이크로미터 내지 약 22 마이크로미터 범위의 평균 두께를 갖는 자성 필름 및 약 4 마이크로미터 내지 약 6 마이크로미터 범위의 두께를 갖는 접착제 층을 포함함 - 를 적층함으로써 자성 적층물이 형성되고,
    금속 플레이트와 수신기 코일 사이에 자성 적층물을 배치함으로써 수신기 조립체가 형성되며, 수신기 코일은 약 42 mm 내지 약 44 mm 범위의 외경, 약 19 mm 내지 약 21 mm 범위의 내경을 가지며 2개의 평행한 절연 구리 와이어 - 각각의 절연 구리 와이어는 약 80 마이크로미터의 코어 구리 직경으로 약 0.9 mm 내지 약 1.1 mm 범위의 와이어 직경을 가짐 - 를 4 내지 6회 권수로 권취함으로써 형성되고, 수신기 코일은 약 9.7 옴 내지 약 10.7 옴의 부하 저항기에서 종단되고,
    약 2 mm 내지 약 3 mm 범위의 두께를 갖는 기준 자성 필름 상에 송신기 코일을 배치함으로써 송신기 조립체 - 송신기 코일은 수신기 코일과 실질적으로 동일하고, 기준 자성 필름은 실수부(μ') 및 허수부(μ")를 포함하는 복소 투자율을 포함하는 전기 절연성 자성 재료를 포함하는데, 128 ㎑에서 μ'는 약 640 내지 약 710의 범위이고 μ" < 10임 - 가 형성되고,
    수신기 코일이 송신기 코일을 향하도록 그리고 송신기 코일로부터 약 4.5 mm 내지 5.5 mm의 범위 내의 이격 거리만큼 이격되도록 수신기 조립체가 송신기 조립체 상에 배치되는 경우,
    송신기 코일로 전달되는 전력(PTX)은 부하 저항기로 전송되는 전력(PRX)을 유도하는데, PRX가 약 40 W이고 자성 적층물의 온도가 약 40℃일 때, PRX/PTX ≥ 0.45가 되는, 자성 필름.
  30. 자성 필름으로서,
    암모니아 분위기 하에 530℃를 초과하는 온도에서 열처리되고 의도적으로 균열되게 하여 실질적으로 전체 자성 필름을 덮는 복수의 상호연결된 균열을 형성하며, 균열은 복수의 전기 전도성 자성 섬을 한정하여,
    5개의 반복 단위 - 각각의 반복 단위는 약 18 마이크로미터 내지 약 22 마이크로미터 범위의 평균 두께를 갖는 자성 필름 및 약 4 마이크로미터 내지 약 6 마이크로미터 범위의 두께를 갖는 접착제 층을 포함함 - 를 적층함으로써 자성 적층물이 형성되고,
    금속 플레이트와 수신기 코일 사이에 자성 적층물을 배치함으로써 수신기 조립체가 형성되며, 수신기 코일은 약 42 mm 내지 약 44 mm 범위의 외경, 약 19 mm 내지 약 21 mm 범위의 내경을 가지며 2개의 평행한 절연 구리 와이어 - 각각의 절연 구리 와이어는 약 80 마이크로미터의 코어 구리 직경으로 약 0.9 mm 내지 약 1.1 mm 범위의 와이어 직경을 가짐 - 를 4 내지 6회 권수로 권취함으로써 형성되고, 수신기 코일은 약 9.7 옴 내지 약 10.7 옴의 부하 저항기에서 종단되고,
    약 2 mm 내지 약 3 mm 범위의 두께를 갖는 기준 자성 필름 상에 송신기 코일을 배치함으로써 송신기 조립체 - 송신기 코일은 수신기 코일과 실질적으로 동일하고, 기준 자성 필름은 실수부(μ') 및 허수부(μ")를 포함하는 복소 투자율을 포함하는 전기 절연성 자성 재료를 포함하는데, 128 ㎑에서 μ'는 약 640 내지 약 710의 범위이고 μ" < 10임 - 가 형성되고,
    수신기 코일이 송신기 코일을 향하도록 그리고 송신기 코일로부터 약 4.5 mm 내지 5.5 mm의 범위 내의 이격 거리만큼 이격되도록 수신기 조립체가 송신기 조립체 상에 배치되는 경우,
    송신기 코일로 전달되는 전력(PTX)은 부하 저항기로 전송되는 전력(PRX)을 유도하는데, PRX가 약 23.5 W이고 자성 적층물의 온도가 약 80℃일 때, PRX/PTX ≥ 0.35가 되는, 자성 필름.
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