TW201429051A - 經鑽孔的燒結鐵氧體薄片、天線隔離器及天線模組 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種燒結鐵氧體薄片、一種天線隔離器及一種天線模組。該燒結鐵氧體薄片當中具有複數個孔且具有約0.01 mm至約0.5 mm之厚度。此經鑽孔之鐵氧體薄片使該鐵氧體薄片保持高磁導率且使得該鐵氧體薄片較易於刀模切割。

Description

經鑽孔的燒結鐵氧體薄片、天線隔離器及天線模組

本發明係關於一種鐵氧體薄片、一種天線隔離器及一種天線模組。更特定而言，本發明係關於一種經鑽孔之鐵氧體薄片、一種夾層結構之天線隔離器(其中該經鑽孔之鐵氧體薄片為此隔離器之中間層)，及一種包含天線隔離器之天線模組。

近場通信(NFC)技術近來在射頻識別(RFID)市場快速增長之背景下較普遍用於行動電話中。此技術開拓了行動電話之許多新可能，例如使得行動電話能夠具有電子密鑰、ID卡及電子錢包之功能，且亦使得能夠經由無線頻道以快速方式與別人進行電話號碼的交換。

NFC係基於使用磁場作為載波之13.56 MHz RFID系統。然而，在環形天線接近金屬殼、屏蔽殼、電路板之接地表面或薄片表面(諸如電池殼體)時，不能達到所設計之通信範圍。由於金屬表面上誘導之渦電流會產生與載波方向相反之磁場，所以會出現此載波衰減。因此，需要具有高磁導率之材料，諸如Ni-Zn鐵氧體(具有下式：Ni_aZn_(1-a)Fe₂O₄)，其可屏蔽載波以免受金屬表面影響。

日本專利JP2005015293揭示一種在頂部表面上具有保護膜且在底部表面上具有膠帶之鐵氧體薄片。鐵氧體薄片當中具有連續之U形或V形凹槽且此等U形或V形凹槽相交，因此薄片可能沿該等凹槽劃分。 且薄片可黏著於平坦或彎曲表面上。

日本專利JP2009182062描述一種使複合鐵氧體薄片斷裂之製造方法。該鐵氧體薄片包含覆蓋層及雙側黏著層。該鐵氧體薄片之厚度為約300微米或300微米以下且複數個凹槽形成於薄片之一個表面上。

雖然經開槽狹縫可增加刀模切割之簡易性，但其可能會降低鐵氧體薄片之磁導率。因此，在此項技術中需要獲得具有改良之磁導率且易於刀模切割之鐵氧體薄片。

因此，本發明之一目標在於提供具有改良之磁導率，能夠易於刀模切割，且視情況能夠在存在所施加之外力時提供規則之斷裂圖案的鐵氧體薄片。

上述目標之至少一部分可藉由在鐵氧體薄片中具有一系列鑽出之小孔的燒結鐵氧體薄片(下文有時稱為「經鑽孔之鐵氧體薄片」)來解決。

在一個態樣中，本發明提供一種厚度為約0.01 mm至約0.5 mm之燒結鐵氧體薄片，其中該薄片當中具有複數個孔。

在另一態樣中，本發明提供一種天線隔離器，其包括上文所揭示之燒結鐵氧體薄片、設置於該燒結鐵氧體薄片之第一側上之保護膜、設置於該燒結鐵氧體薄片之第二側上之黏著層，且或者包括設置於黏著層上之襯墊。

在另一態樣中，本發明提供一種天線模組，其適用於無線電通信媒體或無線電通信媒體處理器件中。該天線模組包括上文所揭示之天線隔離器、設置於天線隔離器之第一側上之導電環形天線及設置於天線隔離器之第二側上之導電層。

在本發明中，當中具有複數個孔之燒結鐵氧體薄片，尤其在該複數個孔排列成圖案時，不僅能維持天線隔離器之高磁導率，且亦可 使脆性鐵氧體薄片更易於刀模切割。此等孔之圖案亦可在有外力施加於薄片時充當規則斷裂圖案之導引。燒結鐵氧體薄片因可在天線電路與金屬殼之間有效提供磁通路徑而適用於近場通信(NFC)中。此特質可在NFC天線接近或附著於金屬殼上時減少渦電流損耗。

10‧‧‧燒結鐵氧體薄片

11‧‧‧第一側/表面/頂部表面

12‧‧‧第二側/表面/底部表面

13‧‧‧孔

20‧‧‧保護膜

30‧‧‧黏著層

40‧‧‧襯墊

100‧‧‧天線隔離器

R₁‧‧‧磁阻

R₂‧‧‧磁阻

R₃‧‧‧磁阻

為了說明本發明而非限制本發明，在本文中包括下列圖式，其中：圖1(a)為本發明之經鑽孔鐵氧體薄片之示意圖；圖1(b)為作為比較實例之貫穿經開槽鐵氧體薄片之示意圖；圖2(a)為展示圖1(a)之經鑽孔鐵氧體薄片之磁阻的示意圖；圖2(b)為展示經鑽孔鐵氧體薄片之相應模擬磁阻電路的示意圖；圖2(c)為經鑽孔鐵氧體薄片之截面示意圖，其中沿薄片之厚度部分鑽孔；圖2(d)為展示圖2(c)中所示之經鑽孔鐵氧體薄片之模擬磁阻電路的示意圖；圖3(a)為展示圖1(b)之貫穿經開槽鐵氧體薄片中之磁阻的示意圖；圖3(b)為展示圖3(a)之貫穿經開槽鐵氧體薄片之模擬磁阻電路的示意圖；圖3(c)為貫穿經開槽鐵氧體薄片之示意圖，其中沿薄片之厚度部分穿出凹槽；圖3(d)為展示圖3(c)中所示之貫穿經開槽鐵氧體薄片之模擬磁阻電路的示意圖；圖4(a)為展示本發明之經鑽孔鐵氧體薄片之樣品的刀模切割效能之照片；圖4(b)為展示圖4(a)中所示之一個樣品之刀模切割效能的放大照 片；圖4(c)為展示作為比較實例之當中無孔之鐵氧體薄片之樣品之刀模切割效能的照片；圖4(d)為展示圖4(c)中所示之一個樣品之刀模切割效能的放大照片；且圖5(a)為展示完全貫穿經鑽孔鐵氧體薄片及完全貫穿經開槽鐵氧體薄片之有效磁導率隨孔及凹槽之不同面積密度而變之示意圖；圖5(b)為展示80%貫穿經鑽孔鐵氧體薄片及80%貫穿經開槽鐵氧體薄片之有效磁導率隨孔及凹槽之不同面積密度而變之示意圖；圖5(c)為展示60%貫穿經鑽孔鐵氧體薄片及60%貫穿經開槽鐵氧體薄片之有效磁導率隨孔及凹槽之不同面積密度而變之示意圖；圖5(d)為展示40%貫穿經鑽孔鐵氧體薄片及40%貫穿經開槽鐵氧體薄片之有效磁導率隨孔及凹槽之不同面積密度而變之示意圖；圖6為比較完全貫穿經鑽孔鐵氧體薄片與40%貫穿、60%貫穿、80%貫穿及完全貫穿經開槽鐵氧體薄片之有效磁導率隨孔及凹槽之不同面積密度而變之示意圖；圖7為本發明之天線隔離器的示意圖。

術語「約」在整個說明書中使用且意謂此項技術中在合理容許度下精確值之近似。

下文將分別描述本發明之經鑽孔燒結鐵氧體薄片、天線隔離器及天線模組的例示性實施例。

A.經鑽孔之燒結鐵氧體薄片

在一個態樣中，本發明揭示一種厚度為約0.01 mm至約0.5 mm之燒結鐵氧體薄片，其中該薄片當中具有複數個孔。

在一個實施例中，如圖1(a)及圖7中所示，提供燒結鐵氧體薄片 10且複數個孔13位於薄片10中。此等孔13鑽通薄片之一個表面11(稱為「頂部表面」)。或者，此等孔亦可鑽通與頂部表面11相對之另一個表面12(稱為「底部表面」)。燒結鐵氧體薄片10可完全貫穿通過頂部表面11及底部表面12，亦即通過薄片之厚度。

通常，當使用鐵氧體薄片製造能夠用於NFC中之天線隔離器時，該鐵氧體薄片較佳具有大於約80之磁導率。需要鐵氧體薄片易於刀模切割，因此可將薄片分為特定形狀及尺寸以滿足各種隨之進行之製程。在此項技術中，難以同時達到此等兩個需要。幸運的是，在本發明中提出之燒結鐵氧體薄片可藉由提供具有如下文所述之某些參數之孔來滿足這兩個需要。

經鑽孔之鐵氧體薄片之磁導率主要由薄片之材料、孔之面積密度及孔之深度決定。而薄片之刀模切割效能主要由各孔尺寸及兩個相鄰孔之距離決定。孔之形狀將影響薄片中孔之形成。基於此等因素，關於孔之更多細節在下文提供以使經鑽孔之鐵氧體薄片在磁導率及刀模切割效能方面最佳化。

在本發明之一實施例中，孔之面積密度為約0.01%至約60%。若薄片上之所有孔皆完全貫穿通過薄片厚度，則孔之面積密度之範圍尤其為約0.01%至約15%，且更尤其為約0.01%至約6%。如本說明書中所用，孔之面積密度意謂薄片中所有孔之面積與鐵氧體薄片之面積的比率；術語「面積」意謂在與薄片之頂部表面平行之方向上孔或薄片之截面積。薄片之頂部表面之面積可視作鐵氧體薄片之面積。

在本發明之一個實施例中，在與薄片之頂部表面平行之方向上各孔之截面形狀可選自包括(但不限於)以下之群組：圓形、環形、菱形、三角形、十字形及矩形。在一個實施例中，圓形橫截面可為較佳的，因為具有該形狀之孔更易於在薄片中鑽出。

在本發明之一個實施例中，至少一部分孔以直線或曲線圖案安 置，因此當將外力施加於該薄片上時，燒結鐵氧體薄片可沿該直線或該曲線分開。

在本發明之一個實施例中，兩個相鄰孔之間距，即兩個相鄰孔之間的中心距為約0.5 mm至約4.0 mm，例如間距為約2.0 mm。若間距過小，則不易於基於現有鑽孔技術鑽孔。若間距過大，則可能存在刀模切割問題。

在本發明之一個實施例中，各孔之截面積可為約100 μm²至約9.6 mm²，尤其為約100 μm²至約3.7 mm²，且更尤其為約100 μm²至約0.9 mm²。特定而言，面積小於約0.01 mm²。

在本發明之一個實施例中，薄片中各孔之深度超過燒結鐵氧體薄片之厚度的約50%。或者，薄片中各孔之深度可等於燒結鐵氧體薄片之厚度。在一個實施例中，所有孔具有相同深度。在另一實施例中，各孔與其他孔具有不同之深度，或一部分孔具有相同深度。若孔之深度等於燒結鐵氧體薄片之厚度，則該等孔稱為「完全貫穿之孔」或在本說明書中由術語「完全貫穿」所定義。除非另外說明，否則該等孔亦可由術語「貫穿」所定義。

在本發明之一些實施例中，孔可排列成陣列。在本發明之一個實施例中，該陣列可為矩形陣列或菱形陣列。在本發明之另一實施例中，薄片中之至少一部分孔以直線圖案安置，因此鐵氧體薄片較易於沿此線分開。若需要將鐵氧體薄片沿曲線分開，則至少一部分孔亦可以曲線圖案安置以滿足此需要。

在本發明之一個實施例中，燒結鐵氧體薄片可由Fe之氧化物形成，其中摻雜有至少一種選自包括(但不限於)以下之群組的金屬元素：Ni、Zn、Cu、Co、Ni、Li、Mg及Mn。舉例而言，鐵氧體可選自包括(但不限於)以下之群組：Ni-Zn-Cu鐵氧體、Mn-Zn-Cu鐵氧體及Mn-Mg-Cu鐵氧體。

所有上述參數係基於在保持易於對燒結鐵氧體薄片進行刀模切割的同時使磁通量洩漏降至最低。

下文提供更多關於如何製備本發明之經鑽孔燒結鐵氧體薄片的細節。製備燒結鐵氧體薄片之方式在此項技術中為熟知的。因此，如下所述之步驟為例示性的且不應限制本發明之範疇。

(1)鐵氧體粉末組成

鐵氧體粉末之主要組成可為(Ni_0.2Zn_0.5Cu_0.15)(Fe₂O₄)_0.97。此外，可將一些添加劑添加至(Ni_0.2Zn_0.5Cu_0.15)(Fe₂O₄)_0.97中以最佳化磁性效能，該等添加劑包括Bi₂O₃((Ni_0.2Zn_0.5Cu_0.15)(Fe₂O₄)_0.97之0.3 wt%)、Co₃O₄((Ni_0.2Zn_0.5Cu_0.15)(Fe₂O₄)_0.97之1 wt%)、Cr₂O₃((Ni_0.2Zn_0.5Cu_0.15)(Fe₂O₄)_0.97之0.3 wt%)。此等添加劑在實踐中視不同需要而視情況選用。

鐵氧體粉末之平均粒度分佈基於D10及D90為0.53 μm至2.38 μm。

(2)鐵氧體漿料組成

為了製備鐵氧體漿料，如表1中所示添加黏合劑樹脂、溶劑及增塑劑。

-黏合劑樹脂：聚乙烯醇縮丁醛(CAS編號：63148-65-2，例如購自供應商：KURARAY CO.,LTD)

-增塑劑：鄰苯二甲酸雙(2-乙基己基)酯(CAS編號：117-81-7，例如購自供應商：LG CHEMICAL CO.,LTD)

-溶劑：甲苯(CAS編號：108-88-3)、乙醇(CAS編號：64-17-5，例如購自供應商：DAE-JUNG CHAMICAL CO.,LTD)

-分散劑：聚甲酸之烷基銨鹽(例如購自供應商：HUNG SAN HWA SUNG CO.,LTD)

(3)製備鐵氧體漿料

使用兩步方法在下表2中所述之條件下進行混合。在完成第一混合製程後，將批料B之組分添加至批料A中且進行第二混合製程。經由具有6公升容積之球磨混合器進行混合，且混合器之鋼球直徑φ為約10 mm。

(4)薄帶成型以製備鐵氧體生坯薄片

藉由使用薄帶成型器將鐵氧體漿料塗覆於塗矽之PET膜上且乾燥，得到厚度為100 μm之生坯薄片。塗覆漿料之速率為約2公尺/分鐘，乾燥溫度為約60℃至80℃，且乾燥持續時間為約5分鐘。

(5)鐵氧體燒結

自塗有聚矽氧之PET膜分離生坯薄片後，在鍋爐中燒結生坯薄片以燃耗黏合劑且使鐵氧體粒子緻密以得到鐵氧體薄片。燒結溫度為約900℃，在空氣條件下持續5小時。

燒結之鐵氧體薄片之厚度可為約0.1 mm或其他值。若將燒結鐵氧體薄片用於無線電通信媒體或無線電通信媒體處理器件中，則其厚度通常為0.01 mm至0.5 mm。

(6)鑽孔

可使用雷射在燒結鐵氧體薄片中鑽出孔之陣列。舉例而言，來 自Synrad Inc.之Firestar t-100雷射為可選方案且其參數可如下設定：頻率：10 kHz；能階：100%；掃描器速度：400 mm/s；散焦：+/-1 mm；往返：4次。

或者，可在生坯鐵氧體薄片中打孔，該生坯鐵氧體薄片為生產燒結鐵氧體薄片之中間產物，或在燒結鐵氧體薄片中藉由其他工具鑽孔，或可藉由其他適用於在鐵氧體或生坯鐵氧體薄片中鑽孔之方法產生該等孔。

如圖1(a)所示，例如孔之截面形狀為圓形。每兩個相鄰孔之間距L₀，即每兩個相鄰孔之中心距為約2.0 mm且各孔之L₁(亦即圓孔之直徑)為約115 μm。實際上，間距L₀與直徑L₁之比值直接視孔之面積密度及各孔之截面積而定，且最終視燒結鐵氧體薄片所需之磁導率而定。

(7)本發明之經鑽孔鐵氧體薄片及作為比較實例之經開槽鐵氧體薄片之磁導率計算

根據圖1(a)中之設計圖案，根據磁性理論導出數學模型(展示於圖2(a)-(d)中)，其中L₀為兩個相鄰孔之間距，且L₁為孔之寬度。R₁、R₂及R₃表示圖2(a)中所示之磁阻，圖2(a)展示薄片上之孔沿薄片厚度完全貫穿。R_eff-hole1表示鐵氧體薄片之具有孔之部分的有效磁阻。

接著，建立下列方程式：

其中d為鐵氧體薄片之厚度。

由於R_eff-hole1由R₁、R₂及R₃並聯及串聯，所以等效磁路展示於圖2(b)中，R_eff-hole1可寫成：

接著，μ_eff-hole1可寫成：

將η_hole作為鑽孔之面積密度，接著

其中，S_hole表示薄片上所有孔之截面積的總和，S_total表示薄片之截面積。

μ_eff-hole1如下受面積密度η影響：

若孔如圖2(c)中所示未完全貫穿，則鐵氧體板與R_eff-hole1並聯。等效磁阻電路展示於圖2(d)中。具有孔深度比率κ_hole之不完全貫穿經鑽孔鐵氧體薄片的有效磁導率μ_eff-hole可寫成：

使用展示於圖1(b)中之貫穿經開槽鐵氧體的相同理論及簡圖，建構貫穿經開槽鐵氧體之相應模型(展示於圖3(a)-(d)中)。L₀表示兩個相鄰凹槽之間距(中心距)，且L₁為凹槽之寬度。R₁、R₂及R₃(展示於圖3(a)中)之相應磁阻可寫成：

R_eff-groove1之μ_eff-groove1可計算成串聯及並聯之R₁、R₂及R₃(展示於圖3(b)中)：

凹槽之面積密度η_groove可定義為：

其中S_groove表示薄片上所有凹槽之截面積的總和，S_total表示薄片之截面積。

接著，μ_eff-groove1可寫成：

考慮到如圖3(c)中所示之不完全貫穿經開槽鐵氧體薄片，鐵氧體板與R_eff-groove1並聯。等效磁阻電路展示於圖3(d)中。接著，具有某種槽深度比率κ_groove之鐵氧體薄片之有效磁導率μ_eff-groove可寫成：

因此，經鑽孔鐵氧體薄片之磁導率可基於公式(9)來計算，且經開槽鐵氧體薄片之磁導率可基於公式(16)來計算，其中Ni-Zn鐵氧體薄片之μ₁可被認為是130，其為Ni-Zn鐵氧體在13.56 MHz下之典型值，μ₀為1，其為空氣之磁導率。η_hole及η_groove可分別藉由計算孔/凹槽之總截面面積與薄片之截面面積之比率而固定。η_hole及η_groove可通常為0.01%至30%。κ_hole及κ_groove亦可藉由計算孔深度與薄片厚度之比率而固定，且κ_hole及κ_groove通常可為60%至100%。

基於方程式(9)及(16)，可相應計算經鑽孔鐵氧體薄片之磁導率及貫穿經開槽鐵氧體薄片之磁導率且可進一步比較經鑽孔鐵氧體薄片與貫穿經開槽鐵氧體薄片之磁導率以看出其有效性。

如由以下詳細實例所示，燒結鐵氧體薄片上之複數個孔不僅可維持高於經開槽圖案之磁導率，且亦可使得薄片之刀模切割較容易。

B.天線隔離器

在另一態樣中，本發明揭示一種天線隔離器，其包含如本發明中所提出之燒結鐵氧體薄片、設置於燒結鐵氧體薄片之第一側上之保護膜、及設置於燒結鐵氧體薄片之第二側上之黏著層。在一個實施例中，在黏著層上提供襯墊以保護黏著層免遭污物及碎屑影響。

在本發明之一實施例中，保護膜可為聚合膜。在本發明之一個實施例中，保護膜可選自包括(但不限於)以下之群組：聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚氯乙烯膜及聚對苯二甲酸乙二酯膜。此外，在本發明之一個實施例中，保護膜可具有硬塗層，從而具有硬塗層之保護膜的硬度高於約2 H(鉛筆硬度)。具有硬塗層之保護膜可用於保護鐵氧體薄片免遭刮擦及碎屑影響。

在本發明之一個實施例中，保護膜之厚度為約0.002 mm至約0.1 mm。

在本發明之一個實施例中，黏著層為基於丙烯酸或橡膠之黏著層。在黏著層為基於丙烯酸之黏著層的一實施例中，基於丙烯酸之黏著層為丙烯酸系壓敏性黏著層。

此外，在本發明之一個實施例中，丙烯酸系壓敏性黏著層可為結構化之丙烯酸系壓敏性黏著層。此結構化之丙烯酸系壓敏性黏著層可用於克服一些與塗覆及重定位黏著物品有關之困難，諸如當將丙烯酸系壓敏性黏著層與鐵氧體薄片層合時產生的夾帶之空氣氣泡。

在本發明之一個實施例中，黏著層之剝離強度為約0.05 N/mm至 約2 N/mm且尤其為約0.3 N/mm至約1.2 N/mm。

在本發明之一個實施例中，襯墊可為PET膜加上聚矽氧脫模塗層。

舉例而言，如圖7所示，提供天線隔離器100且其包含如上文所述之燒結鐵氧體薄片10、保護膜20、黏著層30及襯墊40。燒結鐵氧體薄片10具有第一側11(亦即頂部表面)及與第一側11相對之第二側12(亦即底部表面)。複數個孔13鑽通第一側11及第二側12，即孔深度等於薄片之厚度。保護膜20係設置於燒結鐵氧體薄片之第一側11上。黏著層30係位於燒結鐵氧體薄片10之第二側12上。襯墊40附著於黏著層30上。

保護膜30為厚度為約15 μm之黑色聚乙烯膜。黏著層30包括丙烯酸系壓敏性黏著劑且具有約10 μm之厚度。黏著層係用於將天線隔離器100附著至表面。黏著層30通常經選擇以具有超過0.2 N/mm之天線隔離器之180°剝離強度。

因為本發明中所提出之有孔之燒結鐵氧體薄片在13.56 MHz下具有超過80之磁導率，因此，天線隔離器之磁導率在13.56 MHz下超過80且該隔離器可滿足此項技術之基本要求。

本發明之天線隔離器可因經鑽孔之鐵氧體薄片而保持高磁導率，同時在分成小塊時亦因燒結鐵氧體薄片上之複數個孔而提供良好之刀模切割效能。

C.天線模組

在另一態樣中，本發明提供一種天線模組，其可用於無線電通信媒體或無線電通信媒體處理器件中，其包括如本發明中所提出之天線隔離器、設置於天線隔離器之第一側上之導電性環形天線，及設置於天線隔離器之第二側上之導電層。

導電性環形天線可為具有PET基質之銅或鋁蝕刻天線。其形狀可 為例如環形、矩形或正方形，其中共振頻率為13.56 MHz。尺寸可為約80 cm²至約0.1 cm²，厚度為約35 μm至約10 μm。導電性環形天線之電阻小於約5 Ω。

導電層可為最大厚度為約80 μm之鋁或銅層，且其表面電阻小於約5 Ω。

實例：

下列實例及比較實例進一步詳細說明本發明，但不視作限制其範疇。

A製造實例 實例1 磁導率比較實驗

為了展示本發明中所提出之經鑽孔鐵氧體薄片在磁導率方面的優勢，進行比較實驗。

根據上文提供之步驟製備完全貫穿經鑽孔鐵氧體薄片。鐵氧體薄片之主要組成為(Ni_0.2Zn_0.5Cu_0.15)(Fe₂O₄)。

完全貫穿經鑽孔鐵氧體薄片中各孔之寬度為約0.1 mm，兩個相鄰孔之間距為約2 mm。孔之面積密度為0.19%。

同時，根據與製備完全貫穿經鑽孔鐵氧體薄片之步驟相同的步驟製備未鑽孔之鐵氧體薄片作為比較實例A，例外為不需要鑽孔之步驟。

使用購自Toda ISU Corporation(「Toda」)之經開槽鐵氧體薄片FLX-953作為比較實例B。經開槽鐵氧體薄片之寬度為0.025 mm，兩個相鄰凹槽之間距為2 mm。凹槽之面積密度為2.4%。凹槽之深度比為20%。

此等三種薄片具有相同厚度。

一方面，使用Agilent E4991A RF阻抗/材料分析儀在13.56 MHz下分別量測本發明之完全貫穿經鑽孔鐵氧體薄片樣品之磁導率、比較實 例A(未鑽孔之鐵氧體薄片)之磁導率及比較實例B(購自Toda之經開槽鐵氧體薄片)之磁導率。熟習此項技術者已知如何進行量測，因此此處省去對於量測之描述。

另一方面，基於上文提供之公式計算三種薄片之有效磁導率。根據方程式(8)，經鑽孔鐵氧體薄片之有效磁導率計算為125且比較實例A(未鑽孔之鐵氧體薄片)之有效磁導率計算為130。根據方程式(16)，比較實例B(購自Toda之經開槽鐵氧體薄片)之有效磁導率計算為114。

來自Agilent E4991A RF阻抗/材料分析儀之量測數據及三種薄片之有效磁導率之計算數據總結於表3中。

自表3之數據，可以觀測到如本發明中所提出之有孔之薄片的磁導率接近於無任何孔或凹槽之未鑽孔薄片，而具有凹槽之薄片的磁導率顯著不同於未鑽孔之薄片。

此外，上表展示藉由量測與藉由自上文提供之公式計算所得到之薄片磁導率的差異較小。因此，根據公式計算所得到之磁導率為可靠的。

實例2 刀模切割特性

針對本發明所提出之經鑽孔鐵氧體薄片與無孔或凹槽之未鑽孔鐵氧體薄片之刀模切割效能進行另一比較實驗。

此處使用在實例1下製備之完全貫穿經鑽孔鐵氧體薄片之樣品及未鑽孔鐵氧體薄片之比較實例A之樣品。

使用內徑為8.0 mm且外徑為18.0 mm之環形鉸刀來分別刀模切割 經鑽孔及未鑽孔之鐵氧體薄片。圖4a及4c分別展示自經鑽孔薄片及未鑽孔鐵氧體薄片刀模切割之複數個小環件。如所示，在刀模切割後，如圖4a及4b所示，經鑽孔之鐵氧體在其邊緣上具有較少裂痕，而如圖4c及4d所示，未鑽孔之鐵氧體具有多得多之裂痕。

因此，本發明之經鑽孔鐵氧體薄片不僅可保持接近於未鑽孔鐵氧體薄片之高磁導率，且亦可改良刀模切割效能。此外，磁導率亦高於習知之經開槽薄片。

B預測性實例

為展示本發明中所提出之經鑽孔鐵氧體薄片在不同面積密度及深度下於磁導率方面的優勢，模型化且設計複數個經鑽孔燒結鐵氧體薄片及複數個經開槽燒結鐵氧體薄片，且各薄片具有獨特之面積密度及深度。由於孔尺寸及兩個相鄰孔之距離對經鑽孔鐵氧體薄片之磁導率的影響有限，所以在以下實例中忽略此兩因素。基於上文提供之公式計算各薄片之磁導率。

實例3

設計複數個完全貫穿經鑽孔燒結鐵氧體薄片。對於此等薄片，各薄片中孔之面積密度不同於其他薄片，如下表4中所示。各孔之深度等於薄片之厚度。然而，各薄片自身之參數及特性相同。

此外，亦設計用作比較實例之複數個經開槽燒結鐵氧體薄片。此等經開槽燒結鐵氧體薄片與完全貫穿經鑽孔燒結鐵氧體薄片之參數及特性相同，例外處為在薄片中鑽出凹槽而非孔，且各薄片上凹槽之面積密度不同於其他薄片之凹槽，如下表4所示。各凹槽之深度等於薄片之厚度。

基於方程式(9)及(16)，計算經鑽孔鐵氧體薄片之磁導率及經開槽鐵氧體薄片之磁導率，其中μ₁視作130，其為Ni-Zn鐵氧體在13.56 MHz下之典型值，μ₀為1，其為空氣之磁導率，κ_hole及κ_groove等於 100%，參考下表3，η_hole分別設計為0.01%、0.25%、2.5%、17.5等，且η_groove分別設計為0.25%、2.5%、12.5等。計算結果展示於下表4及圖5(a)中。

在表4中，實例3-1至3-9分別代表實例3中具有獨特面積密度，但深度相同之經鑽孔鐵氧體薄片。比較實例3-1至3-9代表實例3中具有獨特面積密度但深度相同之經開槽鐵氧體薄片。此說明亦適於以下其他實例，諸如實例4及實例5。

圖5(a)展示完全貫穿經鑽孔鐵氧體薄片(圖5(a)中之實心矩形曲線)及經開槽鐵氧體薄片(圖5(a)中之實心圓形曲線)之有效磁導率。如 可在圖5(a)中所見，完全貫穿經鑽孔鐵氧體之磁導率在相同面積密度下比貫穿經開槽鐵氧體薄片高得多；差異展示於由實心三角形描繪之曲線中。

磁導率大於80為較佳的。根據此較佳需要，孔之面積密度小於約15%。更佳，孔之面積密度小於約6%，因此達成大於100之磁導率。

實例4

類似於實例3，設計另一批經鑽孔燒結鐵氧體薄片及另一批經開槽燒結鐵氧體薄片。對於此等薄片，孔或凹槽之深度為薄片之總厚度的約80%，且各薄片上孔或凹槽之面積密度不同，如表5中所示。

各薄片之計算磁導率展示於下表5及圖5(b)中。

根據磁導率大於約80之較佳需要，孔之面積密度小於約25%。更佳，孔之面積密度小於約8%，因此達成大於100之磁導率。

實例5

類似於實例3，設計另一批經鑽孔燒結鐵氧體薄片及另一批經開槽燒結鐵氧體薄片。對於此等薄片，孔或凹槽之深度為薄片之總厚度的約60%，且各薄片上孔或凹槽之面積密度不同，如表6中所示。

各薄片之計算磁導率展示於下表6及圖5(c)中。

根據磁導率大於約80之較佳需要，孔之面積密度小於約42.5%。更佳，孔之面積密度小於約15%，因此達成大於100之磁導率。

實例6

類似於實例3，設計另一批經鑽孔燒結鐵氧體薄片及另一批經開槽燒結鐵氧體薄片。對於此等薄片，孔或凹槽之深度為薄片之總厚度的約50%，且各薄片上孔或凹槽之面積密度不同，如表7中所示。

各薄片之計算磁導率展示於下表7及圖5(d)中。

磁導率高於約80為較佳的。在此狀況下，孔之面積密度之上限為60%。根據方程式(7)，在將鐵氧體薄片之一般尺寸視作1 mm²至16 mm²的情況下，孔之面積之上限為9.6 mm²。

圖5(a)-(d)展示具有多種深度比之經鑽孔鐵氧體薄片及經開槽鐵氧體薄片之有效磁導率，該等深度比分別為薄片厚度之約100%、80%、60%及50%。可見在相同深度比及相同面積密度下，經鑽孔鐵氧體薄片之磁導率高於經開槽鐵氧體。

實例7 磁導率比較

此外，為比較完全貫穿經鑽孔鐵氧體薄片與具有某些深度比之經開槽鐵氧體薄片之磁導率，基於實例3至實例6之上述模擬結果如圖6所示製成另一圖式。可見在相同面積密度下，完全貫穿經鑽孔鐵氧體薄片(圖6中所示之實心矩形曲線)的磁導率在0.01%至23%之面積密度下分別大於深度比為50%(圖6中所示之空心十字居中圓形曲線)、60%(圖6中所示之空心圓形曲線)、80%(圖6中所示之中分圓形曲線)及100%(圖6中所示之實心圓形曲線)之經開槽鐵氧體。

因此，對於完全貫穿經鑽孔鐵氧體薄片，若薄片之截面積為1 mm²至16 mm²，則根據方程式(7)S_hole可為100 μm²至3.7 mm²。

雖然上文已根據本發明之較佳實施例描述本發明，但可在本發明之精神及範疇內對其進行修改。本申請案因此意欲涵蓋使用本文所揭示之一般原理的任何變化、用途或修改。此外，本申請案意欲涵蓋自本發明之該等偏離，該等偏離在本發明所屬技術之已知或慣用規範範圍內且屬於下列申請專利範圍之限制範圍內。

11‧‧‧第一側/表面/頂部表面

13‧‧‧孔

Claims (25)

1. 一種燒結鐵氧體薄片，其厚度為約0.01 mm至約0.5 mm，其中該薄片當中具有複數個孔。
2. 如請求項1之燒結鐵氧體薄片，其中該等孔之面積密度為約0.01%至約60%。
3. 如請求項1之燒結鐵氧體薄片，其中該等孔完全穿孔穿過該薄片之該厚度，且其中該等孔之面積密度為約0.01%至約15%。
4. 如請求項3之燒結鐵氧體薄片，其中該等孔之該面積密度為約0.01%至約6%。
5. 如請求項1之燒結鐵氧體薄片，其中該複數個孔中之每一者之截面形狀係選自由以下組成之群：環形、菱形、三角形、十字形及矩形。
6. 如請求項1之燒結鐵氧體薄片，其中該等孔之至少一部分係以直線或曲線圖案安置。
7. 如請求項1之燒結鐵氧體薄片，其中各孔之截面積為約100 μm²至約9.6 mm²。
8. 如請求項7之燒結鐵氧體薄片，其中各孔之截面積為約100 μm²至約3.7 mm²。
9. 如請求項8之燒結鐵氧體薄片，其中各孔之截面積為約100 μm²至約0.9 mm²。
10. 如請求項1之燒結鐵氧體薄片，其中該等孔中之每一者的深度超過該燒結鐵氧體薄片之該厚度的約50%。
11. 如請求項1之燒結鐵氧體薄片，其中該等孔係排列成陣列。
12. 如請求項11之燒結鐵氧體薄片，其中該陣列為矩形陣列或菱形陣列。
13. 如請求項1之燒結鐵氧體薄片，其中該燒結鐵氧體薄片係由Fe的氧化物形成，其摻雜有至少一種選自由以下組成之群的金屬元素：Ni、Zn、Cu、Co、Ni、Li、Mg及Mn。
14. 如請求項1之燒結鐵氧體薄片，其中該鐵氧體係選自由以下組成之群：Ni-Zn-Cu鐵氧體、Mn-Zn-Cu鐵氧體及Mn-Mg-Cu鐵氧體。
15. 一種天線隔離器，其包含：如請求項1至14中任一項之燒結鐵氧體薄片；設置於該燒結鐵氧體薄片之第一側上之保護膜；及設置於該燒結鐵氧體薄片之第二側上之黏著層。
16. 如請求項15之天線隔離器，其中該保護膜為聚合膜。
17. 如請求項16之天線隔離器，其中該聚合膜係選自由以下組成之群：聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚氯乙烯膜及聚對苯二甲酸乙二酯膜。
18. 如請求項15之天線隔離器，其中該保護膜具有硬塗層，從而該保護膜之硬度係大於約2H。
19. 如請求項15之天線隔離器，其中該保護膜之厚度為約0.002 mm至約0.1 mm。
20. 如請求項15之天線隔離器，其中該黏著層為基於丙烯酸或橡膠之黏著層。
21. 如請求項20之天線隔離器，其中該黏著層為基於丙烯酸之黏著層，且其中該基於丙烯酸之黏著層為丙烯酸系壓敏性黏著層。
22. 如請求項21之天線隔離器，其中該丙烯酸系壓敏性黏著層為結構化之丙烯酸系壓敏性黏著層。
23. 如請求項15之天線隔離器，其中該黏著層之剝離強度為約0.05 N/mm至約2 N/mm。
24. 如請求項23之天線隔離器，其中該黏著層之剝離強度為約0.3 N/mm至約1.2 N/mm。
25. 一種天線模組，其包含：如請求項15至24中任一項之天線隔離器；設置於該天線隔離器之第一側上之導電環形天線；及設置於該天線隔離器之第二側上之導電層。