提供用于无线充电和近场通信的板以及便携式终端的制作方法

技术领域

本发明的实施方式涉及无线充电通信板以及无线充电通信装置。

背景技术：

作为射频标签识别(RFID)技术之一，近场通信(NFC)是使用13.56MHz的频带的一种智能卡式非接触通信技术。作为无线充电技术，无线电力转换(WPC)是在没有电接触的情况下在短距离范围内使用磁耦合来给电池充电的一种非接触充电技术。

由于短的通信距离和低价格，NFC能够以低电力实现处于短距离范围内的电子装置之间的无线通信并且具有相对优异的安全性，所以NFC是受到关注的下一代近场通信技术。此外，有利的是，与智能卡相比，NFC具有双向性质和大的存储空间，并且可应用的服务的范围广泛。另外，有利的是，因为WPC能够在没有电接触的情况下经由磁耦合实现电池充电，所以WPC可以应用于与电池充电有关的各种领域。

用在NFC或WPC系统中的天线包括具有固定面积的线圈，并且从读取器接收用于微芯片操作的必要能量。通过从初级线圈生成的交流电电能来形成磁场，使得可以放弃通过天线的线圈的电流，并且通过天线的电感来生成电压。该电压用作用于数据传输的电力或者用于给电池充电。

由于智能终端广泛地得到广泛的使用，所以增加了装置能够提供NFC和WPC两者的需求。因而，需要开发具有高的充电效率以及数据通信时足够长的识别距离的装置。

技术实现要素：

本发明的实施方式的一个方面提供了一种能够实现无线电力转换(WPC)和近场通信(NFC)的无线充电通信板。

另外，本发明的实施方式的另一方面提供了一种无线充电通信板，该无线充电通信板被配置成使得软磁层的暴露于大气的部分最小化，从而可以使异物向外部的流入最小化，并且软磁层被布置成以规则间隔围绕引线框，使得即使布置有引线框也可以克服充电时发射效率降低以及数据通信时识别距离减小的问题。

另外，本发明的实施方式的又一方面提供了一种无线充电通信板以及一种包括该无线充电通信板的无线充电通信装置，该无线充电通信板添加有软磁层，使得可以调整或提高充电时的发射效率，并且可以调整数据通信时的识别距离。

根据本发明的实施方式的一个方面，无线充电通信板可以包括：软磁层；聚合材料层，其设置在软磁层的一个表面和另一表面上并且延伸长于软磁层的露出部；以及线圈图案，其设置在聚合材料层上。

聚合材料层可以包括设置在软磁层的一个表面上的第一聚合材料层以及设置在软磁层的另一表面上的第二聚合材料层。

无线充电通信板进一步可以包括聚合材料连接体，其旨在连接第一聚合材料层和第二聚合材料层并且包围软磁层的露出部。

聚合材料层可以包含聚乙烯、丙烯酸类聚合物、聚酰亚胺、聚酰胺和聚氨酯中的任一种材料。

无线充电通信板进一步可以包括粘附层，其旨在将聚合材料层粘附至软磁层。

无线充电通信板进一步可以包括穿过软磁层和聚合材料层的加工孔。

软磁层可以包括：第一软磁层；以及第二软磁层，其在设置有第一软磁层的同一平面上被设置在第一软磁层的外围部分处。

第一软磁层和第二软磁层可以由不同材料制成。

线圈图案可以包括：第一线圈图案，其设置在聚合材料层上的与第一软磁层对应的区域中；以及第二线圈图案，其设置在聚合材料层上的与第二软磁层对应的区域中。

无线充电通信板进一步可以包括连接至线圈图案的引线框。

第二软磁层可以被设置成以规则间隔围绕引线框。

软磁层可以由非晶合金、晶态合金、非晶合金带、纳米晶带和硅钢片中的任一种制成。

软磁层可以由铁氧体材料制成并且被形成为球状、片状、带状、箔状或膜状。

软磁层可以包含Fe、Ni、Co、Mn、Al、Zn、Cu、Ba、Ti、Sn、Sr、P、B、N、C、W、Cr、Bi、Li、Y和Cd中的至少一种。

聚合材料层可以为黑膜。

无线充电通信板进一步可以包括使来自线圈图案的热散发的壳体。

根据本发明的实施方式的另一方面，无线充电通信装置可以包括如上所述配置的无线充电通信板。

附图说明

本申请包括附图以提供对本发明的进一步理解，并且附图并入本申请中并构成本申请的一部分。附图示出本发明的示例性实施方式并且与描述一起用于说明本发明的原理。在附图中：

图1为根据本发明的一个实施方式的无线充电通信装置的剖视图；

图2为根据本发明的一个实施方式的无线充电通信板的剖视图；

图3为根据本发明的另一实施方式的无线充电通信板的剖视图；

图4和图5为根据本发明的又一实施方式的无线充电通信板的剖视图；

图6为示出根据本发明的一个实施方式的线圈图案的顶视图；

图7为示出根据本发明的一个实施方式的软磁层的顶视图；

图8为示出根据本发明的一个实施方式的聚合材料层的顶视图；

图9和图10为根据本发明的又一实施方式的无线充电通信板的剖视图；以及

图11至图13为用于说明根据本发明的一个实施方式的无线充电通信板的发射效率和识别距离而示出的图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图描述本领域普通技术人员可以实施的本发明的实施方式。提供本说明书中的实施方式和附图中的构造作为本发明的优选实施方式，并且应该理解的是，存在在申请时可以替代的各种等同方案和修改方案。另外，在涉及本发明的优选实施方式的操作原理的情况下，在已知功能或功能似乎会使本发明的主题不清楚的情况下，它们将从发明的描述中省略。在考虑本发明的功能的情况下定义下文中的术语，并且各术语的意思应该通过判断本说明书的整个部分来理解，而且附图中的具有类似功能和操作的元件被给予相同的附图标记。在本文中使用时，除非上下文另外明确指明，否则单数形式旨在也包括复数形式。

图1为根据本发明的一个实施方式的无线充电通信装置的剖视图。

根据本发明的一个实施方式的无线充电通信装置将在下文中参照图1来描述。

根据本发明的本实施方式的无线充电通信装置可以被包括以用于无线电力转换(WPC)和近场通信(NFC)。

如图1所示，根据本发明的本实施方式的无线充电通信装置可以包括接收器100和发射器500。

接收器100和发射器500可以实现无线电力转换(WPC)和近场通信(NFC)。

接收器100可以包括接收线圈图案120、130，其中第一接收线圈图案120为用于无线电力转换(WPC)的线圈图案，而第二接收线圈图案130为用于近场通信(NFC)的线圈图案。

另外，发射器500可以包括发射线圈图案520、530，其中第一发射线圈图案520为用于无线电力转换(WPC)的线圈图案，而第二发射线圈图案530为用于近场通信(NFC)的线圈图案。

第一发射线圈图案520连接至电源(未绘出)，并且第一接收线圈图案120连接至电路部分(未绘出)。

电源可以为提供具有预定频率的交流电的交流电电源。通过从电源(未绘出)提供的电力使交流电流经第一发射线圈图案520。

在交流电流经第一发射线圈图案520时，通过电磁感应，交流电还被感生至与第一发射线圈图案520间隔的第一接收线圈图案120。

被感生至接收线圈图案120的电流被传输至单独的电路部分(未绘出)，然后进行整流。

同时，根据本发明的本实施方式的发射器500可以由发射焊盘构成，而接收器100可以被构造成用于如下的元件：应用无线电力转换的便携式终端、家用/个人电子产品、交通运输工具等。应用无线电力转换的便携式终端、家用/个人电子产品、交通运输工具等可以仅包括无线电力接收器，或者可以包括无线电力发射器和无线电力接收器两者。

亦即，发射器500可以用作读取器，而接收器100可以用作标签。

接收器100可以包括无线充电通信板和容纳无线充电通信板的壳体400。壳体400可以使从线圈图案120、130生成的热散发至外部。

同时，无线充电通信板可以包括：软磁层220、230；聚合材料层310、312，聚合材料层310、312布置在软磁层220、230的一个表面和另一表面上并且延伸长于软磁层220、230的露出部；线圈图案120、130；以及穿过无线充电通信板并且用于执行对齐的加工孔311。

另外，聚合材料层310、312可以包括设置在软磁层220、230的一个表面上的第一聚合材料层310和设置在软磁层220、230的另一表面上的第二聚合材料层312。

此时，聚合材料层310、312可以由黑膜制成。聚合材料层310、312可以经由粘附层315被粘附至软磁层220、230。聚合材料层310、312可以包含聚乙烯、丙烯酸类聚合物、聚酰亚胺、聚酰胺和聚氨酯中的任一种材料。

同时，软磁层220、230可以配置如下：在设置第一软磁层220和第二软磁层230的同一平面上，围绕第一软磁层220来设置第二软磁层230，更具体地，将第二软磁层230布置成围绕第一软磁层220。

另外，线圈图案120、130可以包括：设置在第二聚合材料层312上的与第一软磁层220对应的区域中的第一线圈图案120；以及设置在第二聚合材料层312上的与第二软磁层230对应的区域中的第二线圈图案130。

发射器500可以包括：软磁层550；经由粘附层535附接至软磁层550的发射线圈图案520、530；以及壳体600。

因此，根据本发明的本实施方式，可以包括如下两种构造：包括第一软磁层220和第一线圈图案(120)并且能够实现无线电力转换(WPC)的构造和包括第二软磁层230和第二线圈图案130并且能够实现近场通信(NFC)的构造，并且可以提供WPC和NFC两者。

同时，在另一实施方式中，第一发射线圈图案520可以由用于近场通信(NFC)的线圈图案构成，而第二发射线圈图案530可以由用于无线电力转换(WPC)的线圈图案构成。

图2为根据本发明的一个实施方式的无线充电通信板的剖视图。

如图2所示，根据本发明的一个实施方式的无线充电通信板可以包括：软磁层220、230；聚合材料层310、312，聚合材料层310、312设置在软磁层220、230的一个表面和另一表面上并且延伸长于软磁层220、230的露出部；以及设置在聚合材料层310、312上的线圈图案120、130。

另外，聚合材料层310、312可以包括第一聚合材料层310和第二聚合材料层312；软磁层220、230可以包括第一软磁层220和第二磁层230；并且线圈图案120、130可以包括第一线圈图案120和第二线圈图案130。

另外，聚合材料层310、312的延伸长度l和软磁材料层220、230的厚度h可以被形成为具有如下公式1的关系。

[公式1]

l＝A×h

此时，l表示聚合材料层的延伸长度，h表示软磁层220、230的厚度，并且A表示0.6至10的常数。在A的值小于0.6的情况下，聚合材料层310、312不可能充分地包围软磁层220、230，使得水分可以渗透。在A的值大于10的情况下，聚合材料层310、312可能过度延伸使得聚合材料层可以通过外部碰撞而容易地弯曲和损坏，或者因为应该添加单独的接收部而会使厚度增加。

另外，第一软磁层220和第二软磁层230可以由不同材料制成。例如，第一软磁层220可以由非晶带制成，而第二软磁层230可以由合成物、铁氧体、Ni-Zn材料和Mn-Zn材料中的任一种材料来制成。

在第一软磁层220由非晶带制成的情况下，可以在100kHZ至200kHZ的操作频率下实现高磁导率。在第二软磁层230由合成物、铁氧体、Ni-Zn材料和Mn-Zn材料中的任一种材料制成的情况下，可以降低通信期间所发生的数据丢失。

在软磁层120由铁氧体材料制成的情况下，软磁层可以被实现为各种形状如球状、片状、带状、箔状、膜状等。另外，软磁层120可以包含Fe、Ni、Co、Mn、Al、Zn、Cu、Ba、Ti、Sn、Sr、P、B、N、C、W、Cr、Bi、Li、Y和Cd中的至少一种。

线圈图案120、130可以包括：设置在聚合材料层310上的与第一软磁层220对应的区域中的第一线圈图案120；以及设置在聚合材料层310上的与第二软磁层230对应的区域中的第二线圈图案130。

此时，如图2所示，线圈图案120、130可以经由粘附层135被粘附至聚合材料层310。

图3为根据本发明的另一实施方式的无线充电通信板的剖视图。

如图3所示，根据本发明的本实施方式的无线充电通信板可以包括：软磁层220、230；聚合材料层310、312，聚合材料层310、312设置在软磁层220、230的一个表面和另一表面上并且延伸长于软磁层220、230的露出部；以及设置在聚合材料层310、312上的线圈图案120、130。

然而，在图3的实施方式中，无线充电通信板还包括聚合材料连接体313，该聚合材料连接体313旨在连接第一聚合材料层310和第二聚合材料层312并且包围软磁层220的露出部。

因此，在图3的实施方式中，露出部可以是指通过加工孔311而露出的端部，并且包围软磁层220的露出部的聚合材料连接体313可以防止来自外部的水渗透。

图4和图5为根据本发明的又一实施方式的无线充电通信板的剖视图。

根据图4和图5的实施方式，聚合材料层310、312可以直接形成在软磁层220、230上，而没有形成用于将聚合材料层310、312粘附至软磁层220、230的粘附层315。

此时，聚合材料层310、312可以经由热压接合而直接形成在软磁层220、230上。

像图4和图5的实施方式那样，在聚合材料层310、312直接形成在软磁层220、230上的情况下，无需使用粘附层，使得可以使工艺简化，可以降低制造成本，并且可以将无线充电通信板制造成更薄。

同时，在图2至图6的实施方式中，已经作为示例说明了无线充电通信板的加工孔的截面，但也可以同样地配置用于连接引线框的端部的露出部。

图6为示出根据本发明的一个实施方式的线圈图案的顶视图，更具体地，为示出包括在根据本发明的一个实施方式的接收器中的无线充电通信板的图。

图7为示出根据本发明的一个实施方式的软磁层的顶视图，而图8为示出根据本发明的一个实施方式的聚合材料层的顶视图。

线圈图案120、130可以如图2所示经由粘附层135被粘附至聚合材料层310，或者可以如图6所示布置在单独基板110上。

如图6所示，在基板110上可以形成有用于在无线充电通信板上能够进行对齐的对齐标记115、116。

另外，如图7和图8所示，无线充电通信板还可以包括连接至线圈图案120、130的引线框140，并且第二软磁层230可以被布置成围绕引线框140。

更具体地，如图4所示，第二软磁层230可以被布置成以1mm至3mm的规则间隔围绕引线框140。如此，在第二软磁层230被布置成以预定间隔围绕引线框140的情况下，即使布置有引线框140，也可以防止在充电时发射效率降低或在数据通信时识别距离减小的问题。

另外，在用于连接引线框140的端部的露出部中，可以如图2所示形成延伸长于软磁层220、230的聚合材料层310、312，或者可以如图3所示形成包围聚合材料层310、312的端部的聚合材料连接体313。

图8的聚合材料层310、312可以布置在第一软磁层220和第二软磁层230的一个表面和另一表面上。聚合材料层310、312可以被布置成经由粘附层315粘附至第一磁层220和第二磁层230。

另外，在聚合材料层310、312和软磁层220中可以形成加工孔311。

加工孔311可以在制造无线充电通信板时通过图6的对齐标记115、116来执行对齐。

图9和图10为根据本发明的又一实施方式的无线充电通信板的剖视图。

图9和图10的根据本发明的本实施方式的无线充电通信板可以被配置成使得软磁层220、230分别粘附至粘附层223的一个表面和另一表面上。

根据图9和图10的本发明的实施方式，可以以复数添加软磁层220、230，使得可以调整或提高充电时的发射效率，可以调整数据通信时的识别距离。

图11至图13为用于说明根据本发明的一个实施方式的无线充电通信板的发射效率和识别距离而示出的图。

更具体地，图11为示出根据常规技术以及本发明的实施方式的在发射效率和识别距离上的变化的对比的表，图12为示出由根据本发明的实施方式的加工孔的直径上的变化而引起的发射效率上的变化的曲线，以及图13为示出由根据本发明的实施方式的软磁层的距离而引起的发射效率上的变化的曲线。

根据本发明的本实施方式，如图11所示，将实施方式A和实施方式B进行比较，在实施方式A中第二软磁层没有围绕在引线框周围，并且没有形成加工孔；在实施方式B中第二软磁层围绕在引线框周围，并且形成有加工孔，在发射效率上有轻微差别而在识别距离上没有差别。

另外，如图12所示，在加工孔的直径变为1mm至3mm的范围的情况下，产生增加发射效率的效果。如图13所示，在软磁层(第二软磁层)围绕在引线框周围的情况下，发射效率轻微降低，使得在发射效率上没有大的差异。

如上所述，根据本发明的一些实施方式，无线充电通信板可以实现无线电力转换(WPC)和近场通信(NFC)两者。

根据本发明的一些实施方式，软磁层的暴露于大气的部分被最小化，使得可以使异物向外部的流入最小化，并且软磁层被布置成以规则间隔围绕引线框，使得即使布置有引线框也可以克服充电时发射效率降低以及数据通信时识别距离减小的问题。

此外，根据本发明的一些实施方式，添加软磁层，使得可以调整或提高充电时的发射效率，并且可以调整数据通信时的识别距离。

此外，本发明还提供了以下配置。

(1).一种无线充电通信板，包括：

软磁层；

聚合材料层，其设置在所述软磁层的一个表面和另一表面上并且延伸长于所述软磁层的露出部；以及

线圈图案，其设置在所述聚合材料层上。

(2).根据(1)所述的无线充电通信板，其中所述聚合材料层包括设置在所述软磁层的一个表面上的第一聚合材料层以及设置在所述软磁层的另一表面上的第二聚合材料层。

(3).根据(2)所述的无线充电通信板，进一步包括聚合材料连接体，其旨在连接所述第一聚合材料层和所述第二聚合材料层并且包围所述软磁层的露出部。

(4).根据(1)所述的无线充电通信板，其中所述聚合材料层包含聚乙烯、丙烯酸类聚合物、聚酰亚胺、聚酰胺和聚氨酯中的任一种材料。

(5).根据(1)所述的无线充电通信板，进一步包括粘附层，其旨在将所述聚合材料层粘附至所述软磁层。

(6).根据(1)所述的无线充电通信板，进一步包括穿过所述软磁层和所述聚合材料层的加工孔。

(7).根据(1)所述的无线充电通信板，其中所述软磁层包括：第一软磁层；以及第二软磁层，其在设置有所述第一软磁层的同一平面上被设置在所述第一软磁层的外围部分处。

(8).根据(7)所述的无线充电通信板，其中所述第一软磁层和所述第二软磁层由不同材料制成。

(9).根据(7)所述的无线充电通信板，其中所述线圈图案包括：第一线圈图案，其设置在所述聚合材料层上的与所述第一软磁层对应的区域中；以及第二线圈图案，其设置在所述聚合材料层上的与所述第二软磁层对应的区域中。

(10).根据(7)所述的无线充电通信板，进一步包括连接至所述线圈图案的引线框。

(11).根据(7)所述的无线充电通信板，其中所述第二软磁层被设置成以规则间隔围绕所述引线框。

(12).根据(1)所述的无线充电通信板，其中所述软磁层由非晶合金、晶态合金、非晶合金带、纳米晶带和硅钢片中的任一种制成。

(13).根据(1)所述的无线充电通信板，其中所述软磁层由铁氧体材料制成并且被形成为球状、片状、带状、箔状或膜状。

(14).根据(1)所述的无线充电通信板，其中所述软磁层包含Fe、Ni、Co、Mn、Al、Zn、Cu、Ba、Ti、Sn、Sr、P、B、N、C、W、Cr、Bi、Li、Y和Cd中的至少一种。

(15).根据(1)所述的无线充电通信板，其中所述聚合材料层为黑膜。

(16).根据(1)所述的无线充电通信板，进一步包括使来自所述线圈图案的热散发的壳体。

(17).一种无线充电通信装置，包括根据(1)至(16)中任一项所述的无线充电通信板。

如前所述，在本发明的详细描述中，已经描述了本发明的详细示例性实施方式，应该是明显的是，在不偏离本发明的精神或范围的情况下，普通技术人员可以作出修改方案和变化方案。因此，理解的是，前述内容是本发明的说明性内容，并且不理解为对所公开的具体实施方式进行限制，以及意指的是，所公开的实施方式的修改方案以及其他实施方式包括在所附权利要求及其等同物的范围内。