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磁场屏蔽单元及包括其的多功能复合模

阅读:323发布:2024-02-12

专利汇可以提供磁场屏蔽单元及包括其的多功能复合模专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且根据本 发明 一 实施例 的 磁场 屏蔽单元,其包括:第一片,其通过具有第一磁场屏蔽层来提高无线充电用天线的特性;以及第二片,其通过具有第二磁场屏蔽层来提高 近场通信 用天线的特性,并且具有用于容纳上述第一片的一部分厚度或整个厚度的容纳部,其中,上述第一磁场屏蔽层由为了提高屏蔽单元的可挠性及降低涡 电流 的产生而 破碎 的Fe类 合金 的碎片形成,上述第二磁场屏蔽层由为了提高屏蔽单元的可挠性而破碎的 铁 氧 体碎片形成。根据本发明,磁场屏蔽单元以可以满足全部将不同频带作为工作 频率 的不同的天线的特性的方式实现复合,从而在显著提高 信号 的传输/接收距离及传输/接收效率的同时,可以以非常细薄化的厚度实现,并且由于屏蔽单元的可挠性的提高而可以防止 磁性 体的附加的微细裂纹及碎片化,由此可以事先防止在天线的工作频带中的磁导率的降低,而且即便是对于具有段差的被附着物也具有优异的粘附性,因此可以解决屏蔽单元剥离等问题。,下面是磁场屏蔽单元及包括其的多功能复合模专利的具体信息内容。

1.一种磁场屏蔽单元,其包括:
第一片,其通过具有第一磁场屏蔽层来提高无线充电用天线的特性;以及第二片,其通过具有第二磁场屏蔽层来提高近场通信用天线的特性,并且具有用于容纳所述第一片的一部分厚度或整体厚度的容纳部,
其中,所述第一磁场屏蔽层由为了提高屏蔽单元的可挠性及降低涡电流的产生而进行破碎的Fe类合金的碎片形成,所述第二磁场屏蔽层由为了提高屏蔽单元的可挠性而进行破碎的体碎片形成,
所述Fe类合金的碎片的平均粒径及所述铁氧体的碎片的平均粒径基于以下数学式1的值为3~35,
数学式1
所述Fe类合金的碎片的平均粒径为0.5~700μm,
所述Fe类合金的碎片满足粒径小于500μm的碎片的数量为碎片总数的60%以上。
2.根据权利要求1所述的磁场屏蔽单元,其中,
所述容纳部为从所述第二片的一面以规定的深度凹陷的容纳槽或贯通所述第二片的贯通口。
3.根据权利要求1所述的磁场屏蔽单元,其中,
所述第一磁场屏蔽层包括电介质,其浸透在形成于Fe类合金的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中。
4.根据权利要求1所述的磁场屏蔽单元,其中,
所述第一片包括多个第一磁场屏蔽层,并且在相邻的第一磁场屏蔽层之间设置有用于粘合磁场屏蔽层之间的电介质层。
5.根据权利要求1所述的磁场屏蔽单元,其中,
所述第一磁场屏蔽层的厚度为15~50μm。
6.根据权利要求4所述的磁场屏蔽单元,其中,
所述第一片包括2~12个第一磁场屏蔽层。
7.根据权利要求1所述的磁场屏蔽单元,其中,
所述第二片在13.56MHz的频率,根据以下数学式2的质量指数值为20以上,数学式2
8.根据权利要求1所述的磁场屏蔽单元,其中,
所述第二磁场屏蔽层的厚度为30~600μm。
9.根据权利要求1所述的磁场屏蔽单元,其中,
所述铁氧体碎片的单个碎片的平均粒径为100~2100μm。
10.根据权利要求1所述的磁场屏蔽单元,其中,
根据所述数学式1的值满足3~25。
11.根据权利要求1所述的磁场屏蔽单元,其中,
所述Fe类合金的碎片及所述铁氧体的碎片中一部分碎片的至少一边具有不是直线的弯曲状,以防止所述Fe类合金的碎片及所述铁氧体的碎片发生额外的碎片化。
12.根据权利要求11所述的磁场屏蔽单元,其中,
在所述Fe类合金的碎片中,至少一边具有不是直线的弯曲状的碎片的数量相对于形成在磁场屏蔽单元的Fe类合金的碎片总数为15%以上。
13.根据权利要求11所述的磁场屏蔽单元,其中,
在所述铁氧体碎片中,至少一边具有不是直线的弯曲状的碎片的数量相对于形成在磁场屏蔽单元的铁氧体碎片的总数为25%以上。
14.一种多功能复合模,其包括:
天线单元,其包括近场通信用天线及无线充电用天线;及
根据权利要求1~13中任意一项所述的磁场屏蔽单元,其配置在所述天线单元的一面来提高天线的特性,且使得磁通向所述天线单元集中。
15.根据权利要求14所述的多功能复合模块,其中,
所述无线充电用天线形成于近场通信用天线的内侧,所述磁场屏蔽单元的第一片以对应于无线充电用天线的方式配置。
16.根据权利要求14所述的多功能复合模块,其中,
所述天线单元还包括磁安全传输用天线,磁场屏蔽单元的第一片以对应于所述磁力安全传输用天线的方式配置。
17.一种便携式装置,其包括根据权利要求14所述的多功能复合模块作为接收用模块。

说明书全文

磁场屏蔽单元及包括其的多功能复合模

技术领域

[0001] 本发明涉及一种磁场屏蔽单元,更具体地,涉及一种磁场屏蔽单元及包括其的多功能复合模块,其即便提高不同的天线特性(将不同的频带作为工作频率)的方式进行复合化,也还可以具有细薄化的厚度。

背景技术

[0002] 近场通信(Near Field Communication,NFC)为射频识别(RFID)的一种,是通过利用使用13.56Mhz频带的非接触式近场无线通信模块,在10cm的近距离传送终端之间的数据的技术,其不仅在支付上被广泛使用,还在市场、旅行信息、交通、出入管理、关装置等方面被广泛使用。上述NFC的特征为,作为以现有RFID扩展的概念,能够使内设有标签(tag)的终端以主动(ACTIVE)模式运行,因此,不仅可以执行作为标签的功能,还可以执行读取标签的读取器(READER)的功能以及向标签输入信息的写入器(WRITER)的功能,并且可以实现终端与终端之间的P2P。由此,在手机、PDA(个人便携式终端)、iPad、笔记本电脑平板电脑等便携式电子装置以能够实现近场通信的方式安装近场无线通信模块正处于一般化的趋势。
[0003] 并且,对于利用磁感应方式的非接触式无线充电而言,随着便携式终端的普及率的提高还需要其他多种功能,而且作为使使用者更加方便地进行充电的技术,承载有非接触式无线充电方式的便携式终端处于日益增加的趋势。
[0004] 这种无线充电通过内设置于便携式终端的无线电接收模块,以及向上述无线电力接收模块提供电力的无线电力传输模块来实现。
[0005] 并且,近年来,为了实施上述的近场无线通信以及便携式终端电池的无线充电,在便携式终端设置包括能够实施上述各个功能的不同的天线的组合型天线单元成了一种趋势。这种组合型天线单元应用磁场,在与相邻的便携式终端进行近场无线通信或者为了对电池充电而进行无线充电功能的过程中,产生100kHz~数十MHz的磁场。
[0006] 设置于上述磁场屏蔽片(shielding sheet)的常规磁性体根据频率具有不同的磁导率曲线。例如,在设置于磁场屏蔽片的一磁性体在特定的频带上,可以表现出高磁导率及相对较低的损失磁导率,但是在其他频带上,相反地,具有低磁导率及高损失磁导率。因此,为了使天线的功能最大化,应该选择能够在上述天线具有的工作频带上表现出优异的磁特性(magnetic characteristic)(高磁导率及低损失磁导率)的磁场屏蔽片。
[0007] 另一方面,在上述的组合型天线单元中所要表现出的不同的功能,例如可为近场无线通信和无线充电。其中,这些将不同的频带用于数据信号或电力信号的传输/接收,具体地,近场无线通信将13.56Mhz的频带用于数据信号的传输/接收,无线充电将10~400kHz的频带用于无线电力信号的传输/接收。
[0008] 由于上述两种功能所使用的频带的差距非常大,故存在以下问题:即迄今为止开发出的磁性体作为单一材质,无法实现所有10~400kHz和13.56MHz频带均表现出优异的磁特性(高磁导率及低损失磁导率)。因此,可通过提供在每个所期望的频率上表现出优异磁特性的两种磁性体,例如以同时具备非晶质合金以及体的方式来实现磁场屏蔽片。
[0009] 然而,上述非晶质合金存在由涡电流引起的损失非常大的问题。并且,经热处理的非晶质合金及铁氧体因脆性强而有易碎且碎片化的倾向。尤其,近年来,随着便携式电子装置处于轻薄短小化的趋势,因而要求所具备的磁场屏蔽片也薄型化。在如上所述的趋势中存在致命的问题:即由于磁性体的高脆性导致的碎片化,使得很难保持一开始所设计的磁场屏蔽片的物理性质。
[0010] 因此,急需开发一种磁场屏蔽材料,其不仅满足便携式电子装置的轻薄短小化的趋势,且能预防磁导率的变化(因磁场屏蔽片的制造工艺、保管、运输或者在将其附着于被附着面的工艺时所产生的磁性体的裂纹(Crack)而引起),从而能够稳定地达到所期望的物理性质,还能满足将不同的工作频率作为使用频率的不同的天线特性。

发明内容

[0011] 本发明要解决的技术问题
[0012] 本发明为鉴于如上所述的问题而提出的,其目的在于,提供一种磁场屏蔽单元,其能够提高将不同的频带作为工作频率的不同天线的特性的同时,即使被附着面发生折曲等情况,也不会产生特性变化。
[0013] 并且,本发明的另一个目的在于提供一种磁场屏蔽单元,其在可以满足不同的天线特性的同时,还具有非常细薄化的厚度,因此非常适合于轻薄短小化的电子装置。
[0014] 并且,本发明的又一个目的在于提供一种多功能复合模块,其设置有将不同频带作为工作频率的不同的天线,并且在能够提高所有各个天线的特性的同时,还能提高耐久性。
[0015] 并且,本发明的又另一个目的在于提供一种便携式装置,其包括根据本发明的多功能复合模块作为接收用模块,从而使信号接收效率及接收距离显著提高。
[0016] 技术方案
[0017] 为了解决上述问题,本发明提供一种磁场屏蔽单元,其包括:第一片,其通过具有第一磁场屏蔽层来提高无线充电用天线的特性;以及第二片,其通过具有第二磁场屏蔽层来提高近场通信用天线的特性,并且具有用于容纳上述第一片的一部分厚度或整体厚度的容纳部,其中,上述第一磁场屏蔽层由为了提高屏蔽单元的可挠性及降低涡电流的产生而破碎的Fe类合金的碎片形成,上述第二磁场屏蔽层由为了提高屏蔽单元的可挠性而破碎的铁氧体碎片形成,对于上述Fe类合金的碎片的平均粒径及上述铁氧体的碎片的平均粒径基于以下数学式1的值为3~35。
[0018] 数学式1
[0019]
[0020] 根据本发明的一实施例,上述容纳部可以是从上述第二片的一面以规定的深度凹陷的容纳槽或贯通上述第二片的贯通口。
[0021] 并且,上述第一磁场屏蔽层可以包括电介质,其浸透在形成于Fe类合金的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中。
[0022] 并且,上述第一片可以包括多个第一磁场屏蔽层,并且在相邻的第一磁场屏蔽层之间可以设置有用于粘合磁场屏蔽层之间的电介质层。
[0023] 并且,上述Fe类合金的碎片的平均粒径可以为0.5~700μm。
[0024] 并且,上述Fe类合金的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。
[0025] 并且,上述第一磁场屏蔽层的厚度可以为15~50μm。
[0026] 并且,上述第一片可以包括2~12个第一磁场屏蔽层。
[0027] 并且,上述第二片在13.56MHz的频率,根据以下数学式2的质量指数值可以为20以上。
[0028] 数学式2
[0029]
[0030] 并且,上述第二磁场屏蔽层的厚度可以为30~600μm。
[0031] 并且,上述铁氧体的碎片的单个碎片的平均粒径可以为100~2100μm。
[0032] 并且,根据上述数学式1的值可以满足3~25。
[0033] 另一方面,本发明提供一种多功能复合模块,其包括:天线单元,其包括近场通信用天线及无线充电用天线;及上述的磁场屏蔽单元,其配置在上述天线单元的一面来提高天线的特性,且使得磁通向上述天线单元集中。
[0034] 根据本发明的一实施例,在上述Fe类合金的碎片中,至少一边具有不是直线的弯曲状的碎片的数量相对于形成在磁场屏蔽单元的Fe类合金的碎片总数可以为15%以上。
[0035] 并且,在上述铁氧体的碎片中,至少一边具有不是直线的弯曲状的碎片的数量相对于形成在磁场屏蔽单元的铁氧体的碎片总数可以是25%以上。
[0036] 并且,上述无线充电用天线形成于近场通信用天线的内侧,上述磁场屏蔽单元的第一片以对应于无线充电用天线的方式所具备。
[0037] 并且,上述天线单元还可以包括磁力安全传输用(MST)天线,磁场屏蔽单元的第一片可以以对应于上述磁力安全传输用天线的方式所具备。
[0038] 另一方面,本发明提供一种便携式装置,其包括上述多功能复合模块作为接收用模块。
[0039] 另一方面,本发明提供一种磁场屏蔽单元,其包括:第一片,其通过具有第一磁场屏蔽层来提高无线充电用天线的特性;以及第二片,其通过具有第二磁场屏蔽层来提高近场通信用天线的特性,并且具有用于容纳上述第一片的一部分厚度或整个厚度,其中,上述第一磁场屏蔽层由为了提高屏蔽单元的可挠性及减少涡电流的发生而破碎的Fe类合金的碎片形成,上述第二磁场屏蔽层由为了提高屏蔽单元的可挠性而破碎的铁氧体碎片形成,上述Fe类合金的碎片及上述铁氧体的碎片的一部分碎片的至少一边具有不是直线的弯曲状,以防止上述Fe类合金的碎片及上述铁氧体的碎片发生进一步碎片化。
[0040] 根据本发明的一实施例,上述第一片及第二片还可以包括配置于形成在各个片的磁场屏蔽层中的最上部磁场屏蔽层的上部的保护构件、以及配置于最下部磁场屏蔽层的下部的粘合构件。
[0041] 有益效果
[0042] 根据本发明,磁场屏蔽单元以可以满足全部将不同频带作为工作频率的不同的天线的特性的方式实现复合,从而能够提高信号的传输/接收距离及传输/接收效率,同时由于屏蔽单元的可挠性的提高,可以防止磁性体的额外的微细裂纹及碎片化,由此可以事先防止在天线的工作频带中的磁导率的变化,并且即便是对于具有段差的被附着物也具有优异的粘附性,因此可以预防由屏蔽单元的剥离等导致的耐久性降低的情况。
[0043] 并且,本发明的磁场屏蔽层可以以非常细薄化的厚度实现,因此非常适合处于轻薄短小化趋势的电子装置。
[0044] 另外,根据本发明的多功能复合模块可以使用一个模块执行近场通信、无线充电、信息安全传送等不同功能,因此,其可以广泛应用于移动装置,智能家电或物联网(Internet of Things)装置等的各种电子装置中。附图说明
[0045] 图1a、图1b以及图1c为表示根据本发明的一实施例的磁场屏蔽单元的剖视图,图1a为表示第一片配置于由贯通口形成的第二片的容纳部的磁场屏蔽单元的剖视图,图1b为表示第一片配置于由容纳槽(其以与第一片的厚度相同的方式凹陷)形成的第二片的容纳部的磁场屏蔽单元的剖视图,图1c为表示第二片配置于由容纳槽(其以比第一片的厚度浅的方式凹陷)形成的第二片的容纳部的磁场屏蔽单元的剖视图。
[0046] 图2为根据本发明的一实施例的磁场屏蔽单元的剖视图,其示出了Fe类合金的碎片的全部的间隔空间填充有电介质的图,图3为包括在本发明的一实施例的第一片的剖视图,其为示出具有3个第一磁场屏蔽层的第一片的图,图4为示意性的示出根据本发明的一实施例的磁场屏蔽单元中,从磁场屏蔽层的一表面上观察到的碎片的形状的图。
[0047] 图5a以及图5b为图示了用于评价形状为非定型的铁氧体碎片的离型度的、碎片的外接圆直径以及内接圆直径的图。
[0048] 图6a、图6b及图6c为表示基于破碎装置(其用于制造根据本发明的一实施例的磁场屏蔽单元)的制造工艺的模式图,图6a是表示基于破碎装置(其通过上下具备的两个辊子使片或板破碎)的制造工艺的图,图6b及图6c为表示基于破碎装置(其通过配置在支撑板的金属球使片或板破碎)的制造工艺的图。
[0049] 图7a和图7b为根据本发明的一实施例的多功能复合模块的图,图7a为表示多功能复合模块的分解立体图,图7b为表示多功能复合模块的剖视图。
[0050] 图8为表示根据本发明的一实施例的多功能复合模块的分解立体图的图。

具体实施方式

[0051] 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轻易实施。可以用多种不同的形态来实现本发明,并且本发明不会被在此说明的实施例所限定。在附图中为了明确说明本发明,省略了与说明无关的部分,并且对于在整个说明书中相同或相似的结构要素,使用相同的附图标记。
[0052] 如图1a所示,根据本发明的一实施例的磁场屏蔽单元400包括:第一片100;以及第二片200,其具有用于容纳第一片的、由贯通口形成的容纳部。上述第一片100及第二片200的上部及下部分别配置有保护构件310、320。
[0053] 并且,如图1b及图1c所图示,第二片202形成有容纳槽,其以规定的深度凹陷以容纳第一片。如图1b,上述容纳槽的深度可以以与第一片102的厚度相同的方式形成,从而在第一片102及第二片202的上部以不会形成段差的方式形成屏蔽单元402,或者如图1c,具备于第二片203的容纳槽的深度还可以以比第一片103的厚度浅的方式形成,从而在第一片103及第二片203的上部以形成段差的方式形成屏蔽单元403。
[0054] 上述第一片100执行提高具有将10~400kHz的频带作为工作频率的天线特性的作用,优选地,其可以是无线充电用天线。并且,还可以是执行具有将上述频带作为工作频率的不同功能的天线,作为一例,可以为磁力安全传输(Magnetic secure transmission)用天线。
[0055] 如图1a、图1b以及图1c所图示,上述第一片100具有第一磁场屏蔽层110,其中,上述第一磁场屏蔽层110由Fe类合金的碎片110a形成,并且包括电介质110b,其浸透于上述Fe类合金碎片110a1、110a2之间的间隔空间S的至少一部分S1、S2。
[0056] 首先,为了减少屏蔽单元的可挠行的提高及涡电流的发生,上述磁场屏蔽层110由破碎的Fe类合金的碎片111形成。如图1a所图示,磁场屏蔽层110由碎片化的Fe类合金碎片110a形成,与当其为单一形状时相比,例如与其为带状(Ribbon)片形状时相比,具有可以明显增加比电阻而抑制涡电流发生的效果。比电阻值根据磁性体的种类而不同,对于具有明显大的比电阻的磁性体(如铁氧体)而言,由涡电流引起的磁损失的顾虑,明显低于非晶质合金。与此不同地,由于作为第一片中包含的磁性体的Fe类合金具有明显小的比电阻,使得由涡电流引起的磁损失可能会非常大。然而,当带状片被破碎时,碎片化的Fe类磁性体碎片可以随着比电阻明显增加(其由碎片之间的间隔空间的存在等引起),使由涡电流引起的磁损失明显减小,因此,由碎片化产生的磁导率的减少,以及由此引起的天线的电感的减少可以得到补偿。
[0057] 另一方面,由碎片化的碎片111a形成的磁场屏蔽层110可具有优异的可挠性。其中,Fe类合金,例如Fe类合金的带状片时,为了调整磁导率而经热处理工艺的带状片,在被施加冲击或被弯曲时,由于脆性强而容易碎片化。
[0058] 然而,在包括在本发明的一实施例中的第一片100中,Fe类合金带状片从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,故即使使屏蔽单元的截面厚度薄型化,也可以抑制由外力引起的Fe类合金碎片进一步发生裂纹的顾虑。
[0059] 并且,包含于本发明的一实施例的Fe类合金可以是,除铁(Fe)之外、还包括(Si)及(B)的3元素合金,并且,为了提升其他特性,还可在3元素合金的基本组成中,添加:例如提升耐腐蚀性的铬(Cr)以及进一步提升非晶质特性的钴(Co)等元素。
[0060] 并且,上述Fe类合金可以是5元素类合金,其包括铁(Fe)、(Cu)及铌(Nb),并且还包括硅(Si)及硼(B)。上述铜可以提高合金的Fe类合金的耐蚀性,且即便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。
[0061] 上述Fe类合金碎片可以通过破碎Fe类合金带来制造,其中,上述Fe类合金带的厚度可以是15~35μm,如果以将其厚度进一步增加的方式制造带(Ribbon)时,则会使合金的非晶质化变得困难。并且,为了提高磁导率等的磁特性,上述Fe类带还可以是经热处理过程的Fe类带,其中,上述热处理工艺中的处理温度及处理时间可根据Fe类合金带的具体组成比及所期望的磁导率的程度而不同,因此本发明对此不进行特别限定。另一方面,经热处理的Fe类带随着脆性变强,可导致带在储存和运输过程中损坏,为了防止这种情况,带的厚度优选为25~30μm。
[0062] 并且,在包含于常规的磁场屏蔽构件的磁性体中,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天线特性的关系视为单纯的正比关系。因此,磁导率非常高,也可能会存在无法提高具有将包括所期望的10~400kHz的频带作为工作频率的天线(例如无线充电)特性的可能性。具体而言,在包括10~400kHz的频带中具有高磁导率的任一磁性体,与无线充电用天线组合时,天线的电感特性提高,同时与电感特性的提升幅度相比,比电阻特性发生更大幅度的增加。在这种情况下,反而天线特性的提高程度较小,由此存在无法将天线特性提升至所期望平的可能性。因此,当磁场屏蔽单元与特定天线组合时,优选地,磁场屏蔽层具有恰当的磁导率及损失磁导率的Fe类合金,该Fe类合金具有以提高该天线的电感、且使比电阻的增加最小化的程度的恰当的磁导率及损失磁导率。
[0063] 并且,上述破碎的Fe类合金碎片的平均粒径可以是0.5~700μm,优选地,可以是0.5~650μm,更优选地,可以是0.5~600μm。上述碎片的粒径是指在碎片的外部面所包括的线的长度中,最长的长度。包括在上述外部面的线是指构成线的所有点存在于上述外部面的情况,因此,对于构成线的一部分点存在于外部面外的线而言,将其从包括在上述外部面的线中排除掉。此时,优选地,对于上述Fe类合金碎片的粒径分布而言,粒径小于500μm的碎片的数量可以是碎片总数的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60%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更大幅度地增加,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的问题。
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块化,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。
[0064] 其次,对电介质110b进行说明,该电介质浸透于上述的Fe类合金碎片110a中一部分相邻的碎片之间的间隔空间的至少一部分。
[0065] 上述电介质110b,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110a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Fe类合金碎片的氧化,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110a发生进一步破碎及微细碎块化。
[0066] 如图1a所示,就上述电介质110b而言,可只在第一Fe类合金碎片111a1和第二Fe类合金碎片111a2之间的间隔空间S中的一部分间隔空间S1、S3填充有电介质110b,而剩余的间隔空间S2可以保留为没有填充电介质状态的空空间。另一方面,作为其他一例,如图2所示,电介质111b可以填充于相邻碎片之间的全部的间隔空间。
[0067] 上述电介质110b、111b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,即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110b、111b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
[0068] 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)、聚酯类树脂(polyurethane resin)、丁腈树脂(nitrile butadiene resin)等的一种以上。
[0069] 并且,上述热固化性树脂可以包括:酚类树脂(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)、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(tris hydroxyl phenylmethane type)、四苯甲烷型(tetraphenylmethane type)等单独或组合使用。
[0070] 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重量份的热固化性树脂。
[0071] 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(hydrazide compound)、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,其中,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 (d iam inod ip heny lsu lfon e) 、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。当固化剂的含量少于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。
[0072] 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,热塑性树脂及热固化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。
[0073] 并且,通过上述的电介质组合物形成的电介质110b、111b,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。
[0074] 并且,上述第一磁场屏蔽层110的厚度可以是作为上述的Fe类合金碎片的来源的带状片的厚度,考虑到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,第一磁场屏蔽层110的厚度可以为15~50μm,但并不限定于此。
[0075] 并且,上述第一磁场屏蔽层的形状可以具有与所适用的天线的形状相对应的形状。具体地,其形状除了矩形、正方形的四边形之外,还可以是五形等多边形,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。例如,可以对应天线的形状(例如环形)而具有与其相同的形状(环形)。此时,优选地,第一磁场屏蔽层的大小具有比所对应的天线的大小宽约0.1~2mm的宽度,但并不限定于此。
[0076] 并且,如图3所图示,在根据本发明的一实施例的磁场屏蔽单元中包含的第一片104,包括多个磁场屏蔽层114A、114B、114C(如第一磁场屏蔽层)。在上述多个磁场屏蔽层
114A、114B、114C中,相邻配置的磁场屏蔽层(114A/114B、114B/114C)之间还可以包含电介质层(150a、150b),其是为了粘合磁场屏蔽层之间、且减少涡电流而设置。
[0077] 特定情况下,当在第一片仅设置单个磁场屏蔽层时,可能无法达到适合于无线充电或磁力安全传输等功能的水平的物理性质。由此,具备多个磁场屏蔽层114A、114B、114C,即可实现如使用通过增加厚度而具有高磁导率的磁性体所获得的增加物理性质的效果。
[0078] 当上述第一片104内形成多个磁场屏蔽层114A、114B、114C时,优选形成2~12个,更优选形成3~6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地增加就能实现所期望的水平的物理性质,并且,如果磁场屏蔽层的层压层数大于12个,则天线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。
[0079] 另一方面,上述电介质层150a、150b可以是电介质粘合层,并且上述电介质粘合层可以通过上述的电介质形成组合物而形成。当以具备多个上述磁场屏蔽层114A、114B、114C的方式构成时,使多个Fe类合金带介于上述电介质粘合层150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的第一片104。这种情况下,对于包含在任意一磁场屏蔽层114A的下部部分、及相邻的另一个磁场屏蔽层113B的上部部分的电介质而言,可以是设在两个磁场屏蔽层114A、114B之间的电介质粘合层150a浸透至位于一磁场屏蔽层114A的下部部分和另一磁场屏蔽层114B的上部部分的Fe类碎片之间的间隔空间而形成的。优选地,上述电介质粘合层150a、150b的厚度可以为1~10μm,粘合力约为700~900g·f/inch。并且,可以由在支撑构件(未图示)的两面形成有粘合层的两面胶构成,或者还可以以没有支撑构件的方式仅由粘合层构成,但是从第一片104的薄型化的这一方面考虑,可以不包括支撑构件。
[0080] 并且,在另一实施例中,上述电介质层150a、150b还可以是散热粘合层,上述散热粘合层可以形成为在丙烯酸类、聚氨酯类、环氧类等的粘合成分中混合镍、材料等公知的散热填料,并且具体组合以及含量也可根据公知的组合以及含量而定,因此在本发明中不对此进行特别的限定。
[0081] 并且,具有多个上述磁场屏蔽层114A、114B、114C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,可以根据目的以相同或不同的方式构成各个磁场屏蔽层的厚度。
[0082] 然后,上述第二片200形成第二磁场屏蔽层210,并且上述磁场屏蔽层210由许多铁氧体的碎片210a形成。
[0083] 首先,上述第二磁场屏蔽层210由使铁氧体片破碎而成的铁氧体碎片210a形成,以提高第二片200的可挠性。
[0084] 为了使磁场屏蔽单元细薄化且薄型化,所具备的各个片的厚度非常薄,且进一步,所具备的磁性体的厚度必须同时非常薄,但是,由于适合于将13.56MHz作为工作频带的天线的铁氧体的脆性非常强,当铁氧体片的厚度变薄时,即使在非常弱的外力下也会产生裂纹(Crack)或者破碎成微细碎片,因此,存在发生裂纹之后的片状的磁导率明显低于发生裂纹之前的磁导率的问题。
[0085] 并且,以非常薄的方式实现的第二片,需要注意确保其在制造后不会断裂,因此在存储、运输及将其作为部件投入工艺中的过程中,会存在作业效率明显降低的问题。并且,即便尽很大的努力以不在铁氧体片产生裂纹的方式制造出便携式设备时,也会由于使用过程中的掉落等导致的冲击使铁氧体产生裂纹、破碎,因此存在无法保证所期望程度的传输/接收效率或传输/接收距离的问题。
[0086] 然而,在根据本发明的一实施例的屏蔽单元中,作为一磁性体的铁氧体210a从一开始就被破碎并以碎片状态所提供,第二片200的可挠性明显提升,因此,即便使第二片200的截面厚度变得薄型化,也可以从根本上消除由外力引起的铁氧体碎片进一步发生裂纹的可能性。铁氧体以碎片状态包括在第二片200中,且包含处于碎片状态的铁氧体的第二片200从一开始就具有使得将13.56MHz作为工作频带的天线的信号传输/接收效率及传输/接收距离表现出优异特性的程度的初始物理性质,并且,在安装屏蔽单元300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。因此,可以从根本上消除在具有常规的非碎片化的磁性体的屏蔽单元中发生的、意外地碎片化导致的物理性质降低、以及由此导致的数据传输/接收性能的显著降低的顾虑。
[0087] 上述铁氧体碎片210a的形状可以是非定型。并且,上述铁氧体的碎片的单个碎片的平均粒径可以为100~2100μm。如果平均粒径超过2100μm,则会额外增加碎片的破损和碎块的发生,由此会出现难以保持第二片200的初始设计物理性质的问题。并且,如果碎片的平均粒径未低于100μm时,需要选择破碎前磁导率等磁性的物性值明显高的铁氧体,但是制造一个磁导率高的铁氧体在制造上存在极限,因此存在很难以所需的程度设计磁场屏蔽单元的初期物性的问题。另一方面,碎片的平均粒径是指分布在4mm×4mm面积内的对角线基准线上的各个试片的对角线长度中,以最长的对角线为基准来进行测量的结果。另一方面,即便不包括具有弯曲状的铁氧体碎片,也可能不会产生物理性质改变(其由随着粒径低于100μm而额外产生的微细碎片化引起),但由于粒径过小,无法实现磁场屏蔽单元本身所期望的效果。
[0088] 另一方面,当形成设置在第二片200的第二磁场屏蔽层210的铁氧体可以以碎片化的状态实现后述的磁场屏蔽单元的磁导率等的磁特性时,对成分、结晶种类及烧结粒子的微细结构没有特别限制,且可以使用已知的铁氧体。然而,优选地,铁氧体的结晶结构可以为尖晶石型(spinel-type)。并且,优选地,上述铁氧体可以是Ni-Zn-Cu类铁氧体,更优选地,为了在进行碎片化后也能实现所期望水平的物理性质,Ni-Zn-Cu类铁氧体可以为包括8~40mol%的氧化锌(ZnO)、7~17mol%的氧化铜(CuO)、37~50mol%的三氧化二铁(Fe2O3)以及11~25mol%的氧化镍(NiO)的铁氧体。
[0089] 并且,上述Ni-Zn-Cu类铁氧体可以是还包括四氧化三钴(Co3O4)的Ni-Zn-Cu-Co类铁氧体,更加优选地,可以包括0.2~0.35mol%的上述四氧化三钴。通过进一步包括四氧化三钴,可以获得能表现出更适合于近场通信的物理性质的优点。
[0090] 并且,上述Ni-Zn-Cu类铁氧体可以是还包括氧化镁(MgO)的Ni-Zn-Cu-Mg类铁氧体,更加优选地,可以还包括3~12mol%的上述氧化镁。通过进一步包括氧化镁,可以获得能表现出更适合于磁力安全传输的物理性质的优点。
[0091] 另一方面,铁氧体的成分和成分比并不限定于此,并且可以根据所需物理性质的程度进行变更及实施。
[0092] 另一方面,上述第二磁场屏蔽层210的厚度可以是作为铁氧体碎片的来源的铁氧体片或者板(Plate)的厚度,作为一例,第二磁场屏蔽层210的厚度可以是30~600μm。如果平均厚度小于30μm时,有可能无法以所期望的水平实现适合于13.56MHz的工作频率的磁特性,当超过600μm时,不利于屏蔽单元的薄膜化。
[0093] 并且,上述第二磁场屏蔽层210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,以便对应适用磁场屏蔽单元的适用处的形状(具体而言,对应近场通信用天线的形状)。此时,优选地,第二磁场屏蔽层210的大小具有比所对应的模块的天线的大小宽约0.1~2mm的宽度,但并不限定于此。
[0094] 另一方面,虽然,包括在本发明一实施例的第二片200从一开始就包括碎片形态的铁氧体来形成第二磁场屏蔽层,但也可以在13.56MHz的频率上,使复磁导率(complex permeability)的实部μ'满足95以上,优选地,可以满足125以上,更优选地,可以满足140以上,更加优选地,可以满足180以上。由此,不仅通过铁氧体的碎片化显著提高了第二片200的可挠性,还也可以完全满足所期望的近场通信所要求的物理性质,并且即使发生铁氧体碎片的额外破损,也考虑到了由此引起的物理性质的降低,从而能够满足所期望的近场通信所要求的物理性质值。
[0095] 如果在上述频率上,复磁导率的实部小于95时,则无法达到所期望水平的近场通信的效率,并且由于存在可能发生铁氧体碎片的额外微细碎块化的情况,可能会出现无法满足近场通信所需水平的物理性质值,从而导致产品出现异常及不良的问题。并且,为了进一步增大提高的近场通信效率及通信距离,上述第二片200在13.56MHz频率上,根据如下数学式2的质量指数值可以是20以上,优选地,可以是45以上。
[0096] 数学式2
[0097]
[0098] 质量指数的值增大是意味着复磁导率的实部增大且虚部不变,或者复磁导率的实部不变而虚部减小,或者同时发生复磁导率的实部的增大和虚部的减小,但是无论是哪种情况都能进一步增大提高的近场通信效率及通信距离。在13.56MHz的频率上,如果质量指数小于20,则会出现近场通信效率的提高非常微小,或者在磁损失中由涡电流损失引起的磁损失及发热增加的问题。
[0099] 另一方面,根据形成于上述的第一片100、101、102、103、104及第二片200、201、202、203的磁性体碎片,根据具体地的构成不同,脆性等的机械特性会不同,且根据不同频率的磁导率也会不同。由此,根据磁性体的种类,用于实现一定水准的可挠性的粒度分布可能会不同,并且根据额外的微细碎片化而降低的磁特性的程度也可能不同。根据本发明的磁场屏蔽单元,考虑到根据不同磁性体的脆性等的机械强度、以及根据碎片化的程度而表现出的磁特性的变化程度,且为了提高将互不相同的频带作为工作频率的各个天线的特性,并且为了提高屏蔽单元的可挠性,根据本发明的数学式1的值可以为3~35,优选地,可以是3~25,更优选地,可以是3.3~23.1。
[0100] 数学式1
[0101]
[0102] 如果根据数学式1的值小于3时,由于第二片的磁特性不会非常好,因此存在无法达到所期望水准的近场通信效率及传输/接收距离的问题;或者,由于第一片的可挠性不够好而可能产生额外的微细碎片化,且由此很难保持初始设计的磁特性,并且在第一片中,根据涡电流等导致磁损失明显,因此可能无法达到所期望水准的无线充电效率及传输/接收距离等。并且,如果数学式1的值超过35时,由于第二片的可挠性不是非常好,因此存在产生额外的微细碎片化及由此导致无法保持所初始设计的磁特性的问题;或者,由于第一片的磁特性不是很好,因此无法达到所期望水准的无线充电效率及传输/接收距离等。
[0103] 并且,根据Fe类非晶质合金的组成,根据本发明的数学式1(用于实现进一步提高的无线充电效果)的范围可能会有不同。具体地,当Fe类非晶质合金为包括铁(Fe)、硅(Si)及硼(B)的3元素类合金时,优选地,根据本发明的数学式1的值可以是3.3~15。并且,当Fe类非晶质合金为包括铁(Fe)、硅(Si)、硼(B)、铜(Cu)及铌(Nb)的5元素类合金时,优选地,根据本发明的数学式1的值可以是5~23.1。当满足上述范围时,无线充电效率及/或近场通信效率可进一步提高。
[0104] 另一方面,如图4所示,对于形成于上述的第一片100、101、102、103、104及第二片200、201、202、203的磁性体碎片而言,具体地,上述Fe类合金的碎片及上述铁氧体的碎片中的一部分碎片具有不是直线的弯曲状。这是为了进一步防止根据屏蔽单元弯曲或弯折可能发生不期望的额外的Fe类合金及/或铁氧体碎片的破损、碎块及破碎。由此,当屏蔽单元弯曲时,通过具有一边为弯曲状的碎片,可以减小与相邻碎片的碰撞或摩擦,从而具有可以防止碎片进一步破碎,并且由此还可防止物理性质降低的优点。
[0105] 并且,优选地,在上述Fe类合金的碎片中,至少一边具有弯曲状(而并非直线)的碎片的数量,相对于形成在磁场屏蔽单元的Fe类合金的碎片总数可以是15~90%。如果至少一边为弯曲状的碎片的数量少于碎片总数的15%时,可挠性提高会微乎其微,并且有可能由于外部冲击增加微细化的碎片(相对于最初形成的碎片),从而导致屏蔽单元的磁导率降低等物理性质降低的问题。并且,如果至少一边具有弯曲形状的Fe类合金碎片的数量超过碎片总数的90%时,具有弯曲形状的碎片的数量增加,从而使可挠性提高,但是由于粒径过小而可能无法达到所期望的效果。
[0106] 并且,在上述铁氧体的碎片中,至少一边具有弯曲状(而不是直线)的碎片的数量,相对于形成在磁场屏蔽单元的铁氧体的碎片总数可以是25~90%。如果至少一边为弯曲状的碎片的数量少于碎片总数的25%时,可挠性提高会微乎其微,并且有可能由于外部冲击增加微细化的碎片(相对于最初形成的碎片),从而导致屏蔽单元的磁导率降低等物理性质降低的问题。并且,如果至少一边具有弯曲形状的铁氧体碎片的数量超过碎片总数的90%时,具有弯曲形状的碎片的数量增加,从而使可挠性提高,但是由于粒径过小而可能无法达到所期望的效果。
[0107] 另一方面,为了防止碎片的进一步破损及碎块,优选地,形成在上述第二片200的铁氧体碎片210a可以包括10%以上的、碎片一面的离型度在8.0以下的碎片,其中上述离型度根据如下数学式3所计算。
[0108] 数学式3
[0109]
[0110] 在上述数学式3中,碎片的外接圆直径是指存在碎片的任意一面的任意两点之间的距离中的最长距离(图5a的R1,图5b的R2),经过碎片的相应两点的圆相当于碎片的外接圆。并且,碎片的内接圆的直径是指与存在于碎片的任意一面的两边以上的相接的内接圆中,直径最大的内接圆的直径(图5a的R1,图5b的R2)。碎片的一面的离型度大意味着碎片的一面形状包括较长的部分(参照图5a)或尖锐的部分(参照图5b),且越是这样的形状越有可能产生碎片的进一步破损以及碎块。
[0111] 因此,优选地,包含在第二片200的铁氧体碎片中,离型度大的碎片的数量在一定比率以下,即在第二磁场屏蔽层210内的所有碎片中可以包括10%以上的、一面的离型度在8.0以下(离型度根据上述数学式3所计算)的碎片,更优选地满足如上所述的条件的碎片在
15%以上,更加优选地可以包括20%以上。假如离型度超过8.0的碎片未达到10%时,由于铁氧体碎片的进一步微细碎块化有可能导致磁导率等物理性质明显降低,并且有可能无法持续维持所期望的初期物理性质的设计值。
[0112] 另一方面,与以碎片的方式包括的Fe类合金相比,铁氧体碎片更优选满足上述的数学式3,其原因在于,由于铁氧体碎片由微细碎片化引起的磁特性降低的程度比Fe类合金更为严重,因此,对于满足初始设计物理性质值而言,防止第二片200的铁氧体碎片的额外微细碎块化就会非常重要。
[0113] 另一方面,上述离型度可以通过适当调整破碎Fe类合金片及/或铁氧体片的装置的金属球及/或者凹凸部的规格来制造具有特定离型度的碎片。
[0114] 另一方面,如图1a所示,当上述的第一片104中,内部具有一个第一磁场屏蔽层110时,在其上部及下部可以分别进一步具有第一粘合层140b及第二粘合层130b,并且,如图3所示,当内部具有多个第一磁场屏蔽层114A、114B、114C时,最上部磁场屏蔽层114A的上部及最下部磁场屏蔽层114C的下部可以分别进一步具有第一粘合层144b及第二粘合层134b。并且,在第二片204中,第二磁场屏蔽层210的上部及下部可以分别进一步具有第一粘合层
240b及第二粘合层230b。
[0115] 上述第一粘合层140b、144b、240b及第二粘合层130b、134b、230b的作用在于,使得第一片100、104及第二片200的上部及下部进一步形成的保护构件310、320能够与第一片100、104及第二片200相粘合。并且,可以在防止碎片化的Fe类合金及碎片化的铁氧体脱离及飞散的同时,还可阻断外部的水分浸透,由此防止铁氧体被氧化。
[0116] 另一方面,上述第一粘合层140b、144b、240b及第二粘合层130b、134b、230b还可以是浸透在上述的Fe类合金碎片110a之间的间隔空间的电介质110b的来源。即,在片或板形状的Fe类非晶质合金及铁氧体的两面形成第一粘合层140b、144b、240b及第二粘合层130b、134b、230b后,再经过后述的破碎工艺(参照附图)或后续的额外的加压工艺时,第一粘合层
140b、144b、240b及第二粘合层130b、134b、230b可以浸透于碎片化的Fe类合金碎片的间隔空间,由此,无需额外设置电介质110b,也可以在磁性体碎片的间隔空间形成电介质110b。
[0117] 当上述第一粘合层140b、144b、240b及第二粘合层130b、134b、230b为常规的粘合层时,可以无限制地使用,但优选地,其可以由上述的电介质层形成组合物形成,由此,第一磁场屏蔽层110及第二磁场屏蔽层210的相容性(compatibility)增加,从而可以实现进一步提高的粘合力。并且,上述第一粘合层140b、144b、240b及第二粘合层130b、134b、230b的厚度分别可以是1~50μm,但并不限定于此。并且,上述第一粘合层140b、144b、240b及第二粘合层130b、134b、230b可以由在支撑构件(未图示)的两面形成的两面胶形成,或者也可以无需支撑构件,仅由粘合层构成。并且,上述第一粘合层140b、144b、240b及第二粘合层130b、134b、230b的粘合力可以是800~1500g·f/inch,但并不限定于此。
[0118] 上述保护构件310、320可以是形成于常规的磁场屏蔽单元的保护膜,在具备有天线的电路基板上附着屏蔽单元的工艺中,如果该膜为能够确保耐热性及机械强度、耐化学性的材质时,可以无限制地使用,其中,上述耐热性是可以承受为了固化而施加的热/压力等程度的耐热性,上述机械强度及耐化学性是可以从外部施加的物理性及化学性刺激中保护磁场屏蔽单元的程度的机械强度及耐化学性。作为对此的非限定性例,有聚乙烯、聚丙烯、聚酰亚胺、交联聚丙烯、尼龙、聚氨酯类树脂、乙酸盐、聚苯并咪唑(polybenzimidazoles)、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(PTT)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚偏氟乙烯(PVDF),聚四氟乙烯(PTFE)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)以及乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)等。并且,可以使用厚度为1~100μm的上述保护基材,优选地,厚度可以为10~30μm,但并不限定于此。
[0119] 根据以上所述的本发明的一实施例的磁场屏蔽单元400、401、402、403可以通过后述的制造方法制造,但并不限定于此。
[0120] 首先,作为根据本发明的一优选制造例,可以通过方法1或者方法2制造,其中,上述方法1为将破碎前的第一片及第二片以图1的形状制造后,同时破碎第一片及第二片的方法,而上述方法2为将分别独立地经过破碎过程而制造出的第一片及第二片,以图1的形状进行制造的方法。
[0121] 后述的制造方法基于方法2来进行说明,并且通过后述的方法2,本领域技术人员可以容易地实施方法1,因此省略了对于方法1的说明。
[0122] 首先,可执行根据方法2的第1步骤,即分别制造第一片及第二片。
[0123] 上述第一片100、104的制造可以包括a-1步骤及b-1步骤,其中,上述a-1步骤为在层压了一张Fe类非晶质带状片或者层压了多张片的Fe类非晶质带状层的上部及下部分别形成第一粘合层140b、144b及第二粘合层130b、134b,从而制造破碎前的第一片的步骤,上述b-1步骤为对破碎前的第一片进行破碎的步骤。
[0124] 在上述a-1步骤中,Fe类非晶质带状片可通过如根据熔融纺丝(melt spinning)的快速凝固法(Rapid Solidification Processing,RSP)的所公知的方法来制造。所制造的Fe类非晶质合金带可以以片状的方式被切割后,可经过热处理工艺,以便调整磁导率。此时,作为热处理温度可以根据所期望的非晶质合金的磁导率的程度而选择不同的温度,为了在多种工作频率范围中表现出一定水准以上的优异的物理性质且提高非晶质带的脆性,可在大气环境或氮环境下,以300~600℃的温度进行30min~2h的热处理。
[0125] 可以层压一张或根据目的层压多张所制造的Fe类非晶质带状片,而在层压多张的带状片时,可通过在各个带状片之间以常规的方法涂布并干燥上述电介质形成组成物,从而形成电介质层150a、150b。此后,第一粘合层及第二粘合层分别形成在一张带状片或多张带状层压体的上部及下部,其中,上述第一粘合层及第二粘合层可以通过涂布并干燥常规的粘合剂或上述电介质形成组合物来形成。此时,第一粘合层的上部可以进一步形成保护基材或离型基材,第二粘合层的下部可以进一步形成离型基材。上述保护基材或离型基材可以使用在本领域所公知的基材,因此在本发明中并不对此进行特别的限定。在后述的b步骤的破碎工艺中,保护基材或离型基材起到在防止非晶质合金的飞散及脱离的同时,还能保护第一粘合层及第二粘合层的作用。并且,当在第一粘合层上部形成保护基材时,上述保护基材可以始终形成于最终制造的磁场屏蔽单元的上部保护构件320和第一粘合层140b之间,此时,上部保护构件320和保护基材之间可以进一步形成额外的粘合层。或者,当上述保护基材形成于最终磁场屏蔽单元时,也可以实现省略了上述上部保护构件320的形状的磁场屏蔽单元。
[0126] 接着,可以执行上述b-1步骤,即对制造出的破碎前的第一片进行破碎的工艺。在上述b-1步骤的一实施例中,将破碎前的第一片通过如图6b及图6c所示的破碎装置,从而使形成于破碎前的第一片的Fe类合金片或板破碎成非定型的碎片。并且,通过向第一片100施加压力(在上述破碎工艺中施加的压力及/或额外的压力)而使形成于带状片或带状层压体的两面的粘合层浸透至碎片化的Fe类合金的间隔空间中而形成电介质,由此可以实现碎片的固定及支撑,同时通过将碎片彼此绝缘,使由涡电流引起的磁损失最小化,且通过对碎片产生缓冲作用而防止由外力引起的额外的碎片的损坏、破碎及微细碎块化,并且通过阻止水分的浸透而防止磁性体被氧化。另一方面,为了进一步提高在破碎的Fe类合金之间的间隔空间的粘合层的浸透程度,可以多次执行加压工艺。
[0127] 具体地,如图6b及图6c所图示,将破碎前的第一片投入至包括形成有多个插入槽22(多个球30以可进行滚动运动的方式嵌入至多个插入槽22)的平台20的破碎装置,从而通过球30对片进行破碎,从而制造第一片100。如此,由于在根据本实施例的薄片(flake)处理装置中,球30以多个列的方式排列,所以非晶质带通过第一列球30a时,实现第1次破碎,然后通过第二列球30b时,实现第2次破碎,接着通过第三列球30c时,实现第3次破碎,再接着通过第四列球30d时,实现第4次破碎,因此,在一次工艺中可完成非晶质带的薄片(flake)处理,从而能够缩短工作时间、并提高生产率。
[0128] 加压单元40可以包括:加压辊子42,其以与球30的列的数量相同的方式配置,且可以对非晶质带进行加压;铰链托架(未图示),其以可卷绕的方式支撑加压辊子42的两端,并且在第一隔板(未图示)及第二隔板(未图示)以能沿上下方向直线移动的方式配置;驱动电机(未图示),其固定于基座支架(未图示);以及传动部(未图示),其将驱动电机(未图示)的卷绕力传送至多个加压辊子42。
[0129] 另一方面,上述球30的形状可以是球状,但并不限定于此,其可以是三角形、多边形、椭圆形等,并且球的形状可以以一个形状形成,或者也可以以多个形状混合形成。
[0130] 接着,第二片200的制造可以包括a-2步骤及b-2步骤,其中,上述a-2步骤为通过在铁氧体片或板的上部及下部分别形成第一粘合层240b及第二粘合层230b,从而制造破碎前的第二片200a的步骤,上述b-2步骤为对破碎前的第二片200a进行破碎的步骤。
[0131] 在上述a-2步骤中,铁氧体片或板(plate)可以通过公知的方法制造,因此对其没有特别的限定。在此,作为一例说明Ni-Zn-Cu-Co类铁氧体的制造方法,具体如下:以规定的组成比混合氧化镍、氧化锌、氧化铜、氧化钴以及二氧化三铁,得到原料混合物。此时,优选地,可以通过干式混合或湿式混合来混合上述混合物,且混合的原料的粒径为0.05~5μm。包含于上述原料混合物的氧化镍、氧化锌等的成分可以是其本身或者是含有上述成分的复合氧化物形态。并且对于氧化钴而言,也可以以钴铁氧体及四氧化三钴的形态包含于原料中。可以对上述原料混合物进行煅烧,从而得到煅烧材料。执行煅烧是为了实现原料的热分解、成分的均质化(homogenization)、铁氧体的产生、基于烧结的超微粉(super fines)的消失、以及促进粒子成长为适当程度的粒子大小,从而将原料混合物改变成适合于后加工处理的形态。优选地,这样的煅烧可以在800~1100℃的温度,执行1~3小时左右。并且,可以在大气环境或氧分压力(oxygen partial pressure)比大气高的环境下执行煅烧。接着,执行对得到的煅烧材料的粉碎,得到粉碎材料。执行粉碎是为了破坏煅烧材料的凝聚,从而使其变成具有适当程度的烧结性的粉体。当煅烧材料形成为大块时,可以先执行粗粉碎后,使用球磨机(ball mill)或磨碎机(attritor)等执行湿式粉碎。湿式粉碎可以一直执行至粉碎材料的平均颗粒直径成优选的0.5~2μm。之后,可以通过获取的粉碎材料制造铁氧体板或者片。作为制造铁氧体片的方法,可以使用公知的方法,故本发明并不会对此进行特别地限定。作为对此的非限定性例,将得到的粉碎材料与溶剂、粘合剂、分散剂、增塑剂等添加剂一起进行浆化而得到浆体(paste)。并且,可以利用上述浆体形成具有30~60μm厚度的铁氧体片。将上述片加工成规定形状后,通过脱粘合剂(de-binder)工艺、烧成工艺来制造铁氧体片。优选地,上述烧成可以在900~1300℃的温度下执行2~5小时左右,并且,此时的环境可以为大气环境或氧分压力比大气高的环境。另一方面,作为制造铁氧体板的实施例,可以混合铁氧体粉末和粘合剂树脂后,通过粉末压缩成型法、注塑成型法、压延法、挤压法等公知的方法来制造铁氧体片。
[0132] 在如上所的、准备好的铁氧体片或板的上部及下部形成第一粘合层240b及第二粘合层230b。由于第一粘合层240b及第二粘合层230b与上述的第一片制造方法中a-1步骤的说明相同,因此将省略对其的具体说明。
[0133] 其次,可以执行上述b-2步骤,即对制造出的破碎前的第二片进行破碎的工艺。在上述b-2步骤的一实施例中,将破碎前的第二片200a通过如图6a所示的破碎装置,从而能够使包括于破碎前的第二片200a的铁氧体片破碎成铁氧体碎片。另一方面,为了增加具有弯曲形状的铁氧体碎片的数量,还可以改变破碎工艺的条件。
[0134] 利用图6a中所图示的破碎装置可以制造第二片200。具体地,使破碎前的第二片200a通过破碎装置(具有第一辊子70及对应于上述第一辊子70的第二辊子60)的引入部81,且对破碎前的第二片200a进行破碎及加压后,通过引出部80引出。上述第一辊子70可以是硅胶辊子,且上述第二辊子60可以是金属辊子,但不限定于此,若是可用于破碎铁氧体片的辊子,则可以无特别限制地使用。另一方面,可以调整第二辊子60的直径或调整施加的压力的强度来进一步提高具有上述弯曲形状的碎片的数量。
[0135] 此后,优选地,可以执行制造磁场屏蔽单元的第2步骤,其为在所制造的第二片200形成容纳部的步骤。当上述容纳部为贯通型时,可以通过以所期望的大小对第二片200的内部进行冲裁(blanking),从而形成贯通型容纳部。并且,当上述容纳部为容纳槽时,可以以使第二片201、202以规定的深度凹陷的方式形成容纳槽。由于使第二片的一定部分凹陷的方法可以使用常规的方法,因此本发明对此不进行特别的限定。
[0136] 接着,作为制造磁场屏蔽单元的优选的第3步骤,在形成有容纳部的第二片200、201、202,将第一片100、101、102以对应于容纳部的大小的方式切割,并将切割的第一片
100、101、102配置于上述容纳部,从而制造磁场屏蔽单元。此时,可以使第一片100及第二片
200的第二粘合层130b、230b附着于下部保护构件320来固定及支撑第一片100及第二片
200。并且,当上述容纳部为容纳槽时,可以通过形成于第一片101、102的第二粘合层130b,在第二片201、202的容纳部内部的底部表面附着第一片101、102,并且可在形成于第二片
201、202的第二粘合层的下表面进一步配置下部保护构件320。另一方面,可以不形成上述下部保护构件320,且可以将形成于第二片201、202的第二粘合层作为用于与天线单元实现粘合的粘合层来使用。并且,在第一片100、101、102及第二片200、201、202的第一粘合层
140b、240b上部还可以进一步配置上部保护构件310。
[0137] 在图7a中所图示,通过如上所述的方法所制造的根据本发明一实施例的磁场屏蔽单元400配置于包括近场通信用天线520及无线充电用天线540的天线单元500的一表面,从而实现多功能复合模块,并且上述磁场屏蔽单元400起到可以提高上述天线特性、且将磁通集中至上述天线单元的作用。
[0138] 上述天线单元500可以包括近场通信用天线520,其形成于基板510的外侧;以及无线充电用天线540,其配置于上述近场通信用天线520的内侧。近场通信用天线540或无线充电用天线540可以为线圈以具有规定内径的方式卷绕的天线线圈,或者可以为在基板上印刷有天线图案的天线图案,并且在本发明中并不会特别地限定天线的具体的形状、结构、大小以及材料等等。
[0139] 并且,当形成于上述天线单元500的天线具有如图7a所示的配置时,为了显著地表现出所期望的近场通信及无线充电的功能,形成于磁场屏蔽单元400的第一片100及第二片200可以以使得在各自的天线所使用的工作频率中能够表现出优异的磁特性的片对应于相应天线的方式配置,由此,如图7b,第一片100可以以对应于无线充电用天线540的方式具有幅度及宽度,从而容纳于第二片200中。
[0140] 具体地,所谓在天线所使用的工作频率中能够表现出优异的磁特性的片,作为一列,上述第一片100在作为低频带的10~400kHz的频带中具有比上述第二片200更高的磁导率,及/或在10~400kHz的频带中具有比上述第二片200更大的饱和磁场。此时,由于上述第一片100在10~400kHz的频带中具有比第二片200更高的磁导率,因此根据无线充电时所传送的10~400kHz频率的电力信号而产生的交流磁场,向具有相对较高的磁导率的第一片100侧被诱导,从而可以通过配置于上述第一片100侧的无线充电用天线高效率地接收无线电力信号。
[0141] 并且,当第二片200在13.56MHz的频带中的磁导率实部及虚部的值较高,因此当在实现近场无线通信(NFC)时,在设置在RF读取器的天线产生的13.56MHz的频道中,通过磁导率实部/虚部的值较高的第二片200,可以使天线的质量指数提高,因此,可以向配置于上述第二片200侧的NFC用天线侧高效地接收高频信号。
[0142] 另一方面,如图8所图示,上述天线单元500还可以包括磁力安全传输用天线530,此时,当上述磁力安全传输用天线530的工作频率为10~400kHz时,上述磁力安全传输用天线530可以以对应于在上述频带中表现出优异的磁特性的第一片100的方式构成。
[0143] 并且,根据本发明的一实施例的多功能复合模块可以作为接收用模块而形成于便携式装置中,并且由此可以显著提高无线充电效率、数据接收效率及充电距离或数据接收距离。
[0144] 具体实施例
[0145] 虽然,通过以下具体实施例对本发明进行更具体的说明,但是本发明的范围并不会被以下实施例所限定,即以下实施例应解释为仅用于理解本发明。
[0146] <实施例1>
[0147] (1)第一片的制造
[0148] 1)第一磁场屏蔽层的制造
[0149] 将以根据熔融纺丝的快速凝固法(RSP)制造Fe73.5Si13.5B9Cu1Nb3非晶质合金带后、切割成片状的厚度为24μm的一张带状片,在560℃,N2环境中进行1小时的无磁场热处理,由此制造带状片。在带状片一面附着厚度为7μm且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6b及图6c所图示的破碎装置3次,从而制造第一磁场屏蔽层。金属球可以是直径为3mm的球状,且使用的破碎装置的各个金属球之间的间距为0.5mm。
[0150] 2)第一片的制造
[0151] 如图3所图示,以将所制造的上述第一磁场屏蔽层层压3层结构的方式来制造第一片。然后,将第一片切割为45mm×48mm。
[0152] (2)第二片的制造
[0153] 相对于100重量份的平均粒径为0.75μm的铁氧体粉末(48.75mol%的Fe2O3、14.79mol%的NiO、24.99mol%的ZnO、11.22mol%的CuO、0.25mol%的Co3O4),添加5重量份的聚乙烯醇缩丁醛(polyvinyl butyral resin)树脂、50重量份的溶剂(以5:5混合甲苯乙醇),并在球磨机中进行混合、溶解、分散。之后,通过普通的流延成型(Tape casting)方法将铁氧体混合物制造成片形状后,在500℃脱脂10小时,然后在940℃烧成2.2小时,并进行冷却,从而制造最终厚度为80μm的铁氧体片。
[0154] 然后,在上述铁氧体片的一面附着形成有离型膜的厚度为10μm的双面胶(支撑基材为PET、制造商为K-won公司、型号为VT-8210C),而在另一面附着厚度为7μm且在一面形成有粘合层的PET保护部件(制造商为KOOKJE LA-TECH,型号为KJ-0714)后,使上述铁氧体片经过如图6a所示破碎装置,从而制造第二片。第一辊子可以使用直径为100mm的硅辊子,第二辊子可以使用直径为36mm的碳S45C材质的辊子。
[0155] 然后,将上述第二片以75mm×80mm的大小进行切割,并且为了在所切割的第二片形成贯通型容纳部,通过在第二片的内部进行冲裁 而形成45mm×48mm的贯通型容纳部。
[0156] (3)磁场屏蔽单元的制造
[0157] 将切割的第一片配置于形成了贯通型容纳部的第二片的容纳部,从而制造磁场屏蔽单元。
[0158] <比较例2~7及比较例1~5>
[0159] 如表1所示,以不同的破碎条件制造磁场屏蔽单元,除此之外,与实施例1相同的方式实施并进行制造。
[0160] <实施例8>
[0161] 除了在第一磁场屏蔽层制造步骤中,使用Fe91.6Si2B6Co0.2Ni0.2非晶质合金之外,以与实施例1相同的方式实施并制造磁场屏蔽片。
[0162] <实施例9>
[0163] 除了在第二片制造步骤中,使用平均粒径为0.75μm为铁氧体粉末(48.5mol%的Fe2O3、4.1mol%的NiO、28.8mol%的ZnO、10.3mol%的CuO、8.2mol%的MgO)之外,以与实施例1相同的方式实施并制造磁场屏蔽片。
[0164] <实验例1>
[0165] 对根据实施例及比较例的磁场屏蔽单元进行以下的物理性质的评价,并将结果显示在如下表1中。
[0166] 1.碎片的粒径分布测量
[0167] 使根据实施例制造的各个磁场屏蔽单元的第一片及第二片分离,然后将形成在第一片及第二片的一面的粘性保护膜剥离,之后使用光学显微镜测量碎片的粒径,具体测量Fe类合金的碎片及铁氧体碎片的平均粒径,并且计算小于500μm的碎片的数量及碎片总数后,测量相对于碎片总数的、粒径小于500μm的碎片比率,并计算5个试样的平均碎片比率。
[0168] 2.无线电力信号传输效率及数据信号传送距离的评价
[0169] 作为如图7a的形状的天线单元,通过形成在挠性印刷电路板(FPCB)510的两面的厚度为50μm的铜箔实现了近场通信用天线520及无线电力传送用天线540。具体地,上述近场通信用天线520以内侧为53mm×63mm且外侧为59mm×65mm的方式通过将厚度为50μm的铜箔卷绕4圈(Turn)而形成,并且电压驻波比(Voltage Standing Wave Ratio,VSWR)为1.5,共振频率为13.56MHz。并且,与图7a不同地,上述无线电力传送用天线540将形状改变为圆形,并以内径为23mm且外径为43mm的方式通过将厚度为50μm的铜箔卷绕11圈而形成,并且在200MHz条件下,电感(Ls)为8.8μH,电阻(Rs)为0.589Ω。
[0170] 以制造的天线单元的近场通信天线与磁场屏蔽单元的第二片相对应,且无线电力传送用天线与磁场屏蔽单元的第一片相对应的方式,将磁场屏蔽单元配置在上述天线单元的一面,从而制造多功能复合模块。对制造出的各个多功能复合模块进行如下的物理性质的评价。
[0171] 2-1.无线电力信号的传输效率
[0172] 将200kHz正玄信号放大并输入到形成在无线电力信号传输模块的无线电力传输天线后,使在无线电力接收天线的输出端子连接有50Ω的负载电阻的复合模块对齐(align),并通过示波器(oscilloscope)测量通过无线电力接收天线产生的电流,由此测量电力传送效率。此时,将比较例的电力传送效率视为100%的基准,对实施例的电力传送效率进行相对的评价。
[0173] 2-2.数据信号的传送距离
[0174] 通过连接线(cable)将NFC读取器/写入器与复合模块的近场通信用天线连接。并且,制造NFC卡,其连接有与形成在NFC用IC芯片及复合模块的近场通信用天线相同的天线。然后,通过上述NFC读取器/写入器输出13.56MHz的数据信号后,使上述NFC位于复合模块的近场通信天线的铅直方向后测量可进行通信的最大距离。此时,将比较例的可进行通信的最大距离视为100%的基准,对实施例的可进行通信的最大距离进行相对的评价。
[0175] [表1]
[0176]
[0177] [表2]
[0178]
[0179] 通过上述表1及表2可以确认,对于根据本发明的Fe类合金碎片的平均粒径及上述铁氧体碎片的平均粒径的数学式1的值满足3~35的实施例1~9,较没有满足3~35的比较例1~5相比,无线电力传送效率及数据信号传送距离更加优异。
[0180] 并且可知,从实施例1、实施例4及实施例5中可以确认,当不能满足铁氧体碎片的平均粒径范围及Fe类碎片的平均粒径范围中的任意一个时,不仅使对应于相应各个碎片的效果降低,还会使对应于其他碎片的效果也降低。具体而言,由于比较例4不能满足Fe类碎片的平均粒径,会发生额外的碎片化从而导致无线电力传送效率降低,并且与实施例1相比,还可以确认数据信号传送距离也会减小。并且还可以确认,在比较例5中,数据信号传送距离随着铁氧体碎片的平均粒径过小而减小,并且与实施例1相比,无线电力传送效率也降低。由此可知,当各个碎片的粒径都满足特定范围时,由协同效应可以同时提高无线电力传送效率及数据信号传送距离。
[0181] 并且,与粒径小于500μm的碎片的数量为60%以上的实施例1相比,在Fe类合金碎片的粒径小于500μm的碎片的数量小于60%的比较例4中,由于表现出适当粒径的碎片的数量少而导致无线电力传送效率不好,且同时数据信号传送距离也减小。由此可以确认,通过使得Fe类合金碎片的粒径小于500μm的碎片的数量满足60%以上的条件,能够同时提高无线电力传送效率及数据信号传送距离。
[0182] 另一方面,根据实施例8(包括3元素类的Fe类合金碎片)及实施例9(包括含有氧化镁(MgO)的铁氧体碎片)的多功能复合模块,表现出的线电力传送效率及数据信号传送距离,与根据本发明的实施例1的多功能复合模块相比,没有显著性差异,因此,根据本发明的磁场屏蔽单元及/或多功能复合模块不局限于上述实施例1~7的Fe类合金及/或铁氧体,也能表现出优异的效果。
[0183] 另一方面,由于根据比较例制造的多功能复合模块包括片上的Fe类合金及铁氧体,因此相互间不会发生协同效果,由此电力传送效率及数据信号传送距离不会显著提升。
[0184] 3.可挠性的评价
[0185] 为了对根据实施例及比较例制造的磁场屏蔽片的可挠性进行评价,以与上述实验方法相同的条件进行实验,其中将天线单元与磁场屏蔽片分离,然后将分离的磁场屏蔽片的两侧端以相互抵接的方式弯曲并展开100次后,在磁场屏蔽片上配置天线单元并测量电力传送效率及可进行通信的最大距离。将弯曲前的电力传送效率及可进行通信的最大距离分别视为100%的基准,对弯曲后的电力传送效率及可进行通信的最大距离进行相对的评价,并将其结果显示在表3中。
[0186] [表3]
[0187]
[0188] 通过上述表3可知,包括具有本发明的弯曲形状的碎片的实施例1、实施例3及实施例4,在弯曲多功能复合模块后也能表现出优异的电力传送效率及数据信号传送距离。
[0189] 并且,可以确认,在弯曲根据比较例1制造的多功能复合模块的步骤中,由于产生过多的碎片而导致电力传送效率及数据信号传送距离急剧降低。
[0190] <实施例10~13>
[0191] 除了以如下表4所示的方式改变破碎条件及各层的构成之外,以与实施例1相同的方式实施并制造磁屏蔽单元。
[0192] <实验例2>
[0193] 为了测量根据所具有的弯曲形状的碎片比率不同而导致的效果,对根据实施例1、实施例10~13及比较例1的磁场屏蔽单元进行以下物理性质的评价,并将结果显示在如下表4中。
[0194] 1.具有弯曲形状的碎片比率的测量
[0195] 将根据实施例1、实施例10~13制造的各个磁场屏蔽单元的第一片及第二片分离后,将形成在第一片及第二片的一面的粘性保护膜剥离后,通过光学显微镜计算相对于破碎总数的具有弯曲形状的碎片数量,并计算其比率。
[0196] 2.无线电力信号传输效率及数据信号传送距离的评价
[0197] 具有如图7a的形状的天线单元,通过形成在FPCB510的两面的厚度为50μm的铜箔实现了近场通信用天线520及无线电力传送用天线540。具体地,上述近场通信用天线520以内侧为53mm×63mm且外侧为59mm×65mm的方式通过将厚度为50μm的铜箔卷绕4圈而形成,并且电压驻波比(Voltage Standing Wave Ratio,VSWR)为1.5,共振频率为13.56MHz。并且,与图7a不同地,上述无线电力传送用天线540将形状改变为圆形,并以内径为23mm且外径为43mm的方式通过将厚度为50μm的铜箔卷绕11圈而形成,并且在200MHz条件下,电感(Ls)为8.8μH,电阻(Rs)为0.589Ω。
[0198] 以制造的天线单元的近场通信天线与磁场屏蔽单元的第二片相对应,且无线电力传送用天线与磁场屏蔽单元的第一片相对应的方式,将磁场屏蔽单元配置在上述天线单元的一面,从而制造多功能复合模块。对制造出的各个多功能复合模块进行如下的物理性质的评价。
[0199] 2-1.无线电力信号的传输效率
[0200] 将200kHz正玄信号放大并输入到形成在无线电力信号传输模块的无线电力传输天线后,使在无线电力接收天线的输出端子连接有50Ω的负载电阻的复合模块对齐(align),并通过示波器(oscilloscope)测量通过无线电力接收天线产生的电流,由此测量电力传送效率。然后,以与上述实验方法相同的条件进行实验,其中将天线单元及磁场屏蔽片分离,然后将分离的磁场屏蔽片的两侧端以相互抵接的方式弯曲并展开100次后,在磁场屏蔽片上配置天线单元并测量电力传送效率。将弯曲前的电力传送效率视为100%的基准,对弯曲后的电力传送效率进行相对的评价。
[0201] 2-2.数据信号的传送距离
[0202] 通过连接线(cable)将NFC读取器/写入器与复合模块的近场通信用天线连接。并且,制造NFC卡,其连接有与形成在NFC用IC芯片及复合模块的近场通信用天线相同的天线。然后,通过上述NFC读取器/写入器输出13.56MHz的数据信号后,使上述NFC位于复合模块的近场通信天线的铅直方向后测量可进行通信的最大距离。然后,以与上述实验方法相同的条件进行实验,其中将天线单元及磁场屏蔽片分离,然后将分离的磁场屏蔽片的两侧端以相互抵接的方式弯曲并展开100次后,在磁场屏蔽片上配置天线单元并测量可进行通信的最大距离。将弯曲前的可进行通信的最大距离视为100%的基准,对弯曲后的可进行通信的最大距离进行相对的评价。
[0203] [表4]
[0204]
[0205] 通过上述表1可以确认,在Fe类合金碎片中,具有弯曲形状的碎片的数量为相对于Fe类合金碎片总数的15%以上的实施例1、实施例10及实施例13,较不满足上述条件的实施例11、实施例12及比较例1相比,在将多功能复合模块弯曲100次后,也表现出更加优异的电力传送效率。并且可以确认,在铁氧体碎片中,具有弯曲形状的碎片的数量为相对于铁氧体碎片总数的25%以上的实施例1、实施例10及实施例12,较不满足上述条件的实施例11、实施例13及比较例1相比,在将多功能复合模块弯曲100次后,也表现出更加优异的数据信号的传送距离。
[0206] 由此可知,当具有弯曲形状的碎片的比率不满足上述条件时,在弯曲多功能复合模块的过程中,由于各个Fe类合金的碎片及/或铁氧体碎片的额外碎片化,导致电力传送效率及/或数据信号传送距离降低。
[0207] 以上,虽然对本发明的一实施例进行了说明,但是本发明的思想并不会被本说明书记载的实施例所限定,且理解本发明思想的本领域技术人员,能够在相同的思想范围内,通过添加、变更、删除以及追加构成要素等而能够轻易地提供其他实施例,且这也包括在本发明的思想范围内。
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