磁片的制作方法

本发明涉及一种用于无线充电装置、近场通信、电子支付装置等的磁片。

背景技术：

随着电子设备的重量由于电子设备的小型化和轻量化而变轻，能够在没有电接触的情况下利用磁耦合进行充电的非接触型（即，无线）充电方式备受瞩目。

无线充电方式是利用电磁感应而进行充电的方式，并且是在充电器（无线电力发送装置）配备一次线圈（发送部线圈）而在充电对象（无线电力接收装置）配备二次线圈（接收部线圈），从而将通过一次线圈和二次线圈之间的感应结合而产生的电流转换成能量而进行充电的方式。

此时，在接收部线圈和电池之间布置用于实现电磁波的屏蔽、集束等的磁片。所述磁片起到如下的作用：屏蔽从接收部线圈产生的磁场到达电池，并将从无线电力发送装置产生的电磁波有效地发送至无线电力接收装置。

并且，通过利用与此类似的原理而实现着近场通信或电子支付装置等。

技术实现要素：

由于上述的磁片的特性，使用上述磁片的无线充电装置等的性能受较大的影响，因此本发明的发明者研究了能够提高磁片的饱和磁通密度并降低矫顽力的方案。

作为用于实现上述课题的方法，本发明旨在通过一示例而提出具有优秀特性的磁片的新型结构，具体地，磁片包括层叠多个磁性层的结构，其中，所述磁性层为分离成彼此相隔的多个区域的形态，所述多个区域之间的间隙在所述层叠方向上不与相邻的其他磁性层的间隙重叠。

并且，对于根据本发明的另一示例的磁片而言，其包括层叠多个磁性层的结构，其中，所述多个磁性层中的至少一个为被分离成彼此相隔的多个区域的形态，所述多个区域的宽度彼此不同。

并且，对于根据本发明的另一示例的磁片而言，其包括层叠多个磁性层的结构，其中，所述多个磁性层中的至少布置在最下部的磁性层为分离成彼此相隔的多个区域的形态，所述多个区域之间的间隙布置在从所述磁片的中心脱离的区域。

对于本发明的一实施形态中提出的磁片而言，通过具有高饱和磁通密度和低的矫顽力，从而在应用于无线充电装置等时，可以表现出优良的效率。

附图说明

图1是普通无线充电系统的外观立体图。

图2是分解示出图1的主要内部构成的剖面图。

图3是示意性地示出能够用于本发明的一示例中的磁片的剖面图。

图4是示出图3的磁片中的磁性层形态的分解立体图。

图5至图9是示出根据本发明的变形实施例的磁片的图。

符号说明

10：无线电力发送装置 11：发送部线圈

20：无线电力接收装置 21：接收部线圈

22：电池 30：电子设备

100：磁片

111、112、113、113'、114、114'、114"：磁性层

120：粘合剂 130：填充部

140：破裂部

具体实施方式

以下，参照具体的实施形态和附图而对本发明的实施形态进行说明。但是，本发明的实施形态可以变形成多种其他形态，且本发明的范围不限于以下说明的实施形态，并且，为了给普通的技术人员更完整地说明本发明而提供本发明的实施形态。因此，附图中的要素的形状或大小等可能为了更明确的说明而被夸张，附图中用相同的附图符号表示的要素为相同的要素。

并且，附图中为了对本发明进行明确的说明而省略了与说明无关的部分，并且为了明确地表示多个层和区域而放大示出了厚度，并给相同思想范围内的功能相同的构成要素使用相同的参照符号而进行说明。进而，在说明书全文中，当提到某个部分“包含”某个构成要素时，其意味着在没有特殊相反记载的情况下，还可以包括其他构成要素，而并非将其他构成要素排除。

图1是示意性地示出普通无线充电系统的外观立体图，图2是分解示出图1的主要内部构成的剖面图。

参照图1和图2，普通的无线充电系统可以由电子装置无线电力发送装置10和无线电力接收装置20构成，无线电力接收装置20可以被包含在手机、笔记本电脑、平板电脑等电子设备30中。

若观察无线电力发送装置10的内部，则在基板12上形成有发送部线圈11，因此如果向无线电力发送装置10施加交流电压，则在周围形成磁场。因此，内置于无线电力接收装置20的接收部线圈21中可以从发送部线圈11产生感应电动势，从而对电池22进行充电。

电池22可以是能够进行充电和放电的镍氢电池或者锂离子电池，但不限于此。并且，电池22可以与无线电力接收装置20分开构成而以能够装卸于无线电力接收装置20的形态实现，或者，电池22和无线电力接收装置20可以一体地构成而以一体型的方式实现。

发送部线圈11和接收部线圈21形成电磁耦合，并且可以通过将铜等金属线缠绕而形成。在此情况下，缠绕形状可以是圆形、椭圆形、四边形、菱形等形状，并且可以根据期望的特性而对整体的大小或缠绕次数等进行适当的控制而设定。

在接收部线圈21和电池22之间可以布置有磁片100。磁片100可以位于接收部线圈21和电池22之间而使磁通集中，从而使其能够有效地被接收部线圈21侧接收。与此同时，磁片100起到阻止磁通中的至少一部分到达电池22的功能。以下，对磁片100进行更详细的说明。

图3是示意性地示出能够用于本发明的一示例中的磁片的剖面图，图4是示出图3的磁片中的磁性层形态的分解立体图。

参照图3和图4，根据本实施形态的磁片100包括层叠有多个磁性层111、112、113、114的结构，并且磁性层111、112、113、114为分离成彼此相隔的多个区域的形态。本实施形态中，以磁性层111、112、113、114为4个的形态为基准进行着说明，但是磁性层的个数可以根据所需的功能或厚度等而改变。

在无线充电装置等起到屏蔽电磁波、集束等功能的磁性层111、112、113、114可以使用由非晶合金或纳米晶粒合金等形成的薄板的金属带。在此情况下，作为非晶合金可以使用Fe系或Co系磁性合金。作为Fe系磁性合金，例如可以使用Fe-Si-B合金，其中Fe等金属的含量越高，饱和磁通的密度越高，但是在Fe元素的含量过多的情况下，难以形成非晶质，因此Fe的含量可以是70～90原子%，在Si和B的含量之和在10～30原子%的范围内时，合金的非晶形成能力最优秀。为了防止腐蚀，可以对上述基本组成添加20原子%以内的Cr、Co等耐腐蚀性元素，并且为了赋予其他特性，可以根据需求而使其包含少量的其他金属元素。

然后，针对纳米晶粒合金的情况而言，其可以通过对非晶带等进行热处理而得到，例如，可以使用Fe系纳米晶粒磁性合金。Fe系纳米晶粒合金可以使用Fe-Si-B-Cu-Nb合金。

并且，磁性层111、112、113、114可以由软磁材料形成，例如，可以由Mn-Zn系、Mn-Ni系、Ba系、Sr系铁氧体材料形成，进而，可以将这些物质形成为纳米结晶粉末。

对于本实施形态而言，如图3和图4所示，磁性层111、112、113、114中，多个区域之间的间隙G以在层叠方向（附图中为竖向）上不会与其他磁性层111、112、113、114的间隙重叠的方式布置。

在多个分离的区域分别构成各个磁性层111、112、113、114的情况下，磁片100可以形成较宽的宽度，并且，可以容易地加工为所期望的形状。但是，在为了形成较宽的厚度而使磁性层111、112、113、114分离成多个区域的情况下，在它们之间可能产生缝隙G，并且据此而产生漏磁，由此可能降低磁片100的效率。

考虑到这一点，本实施形态中，可以通过使多个区域之间的间隙G不在层叠方向（以附图为基准的竖向）与相邻的其他磁性层111、112、113、114的间隙重叠而最小化漏磁。因此，在使用本实施形态中提出的磁片100的情况下，可以较宽地实现并最小化泄露的磁通量。据此，可以提高磁片100的饱和磁通密度并减少矫顽力Hc。

作为用于实现本实施形态中的上述结构的方法中的一个，如图3和图4所示的形态，多个磁性层111、112、113、114的分离的多个区域的宽度可能彼此不同。在此情况下，本实施形态示出了4个磁性层111、112、113、114构成为宽度均彼此不同的区域的结构，但是也可以仅使磁性层111、112、113、114中的一部分构成为具有与其他部分不同的宽度的区域。

可以利用宽度彼此不同的片来体现各个磁性层111、112、113、114，从而容易地得到在层叠方向上不重叠的间隙（G）结构。在此情况下，如图示的形态，对于磁性层111、112、113、114的层叠结构而言，上部和下部可以将其层叠结构的中心作为基准而体现为彼此翻转的形态。即，参照图3，下部的2个磁性层111、112和上部的2个磁性层113、114为彼此翻转的形态，以中心为基准而位于彼此对向的位置的磁性层111、114以及112、113的片的组合彼此相同，只不过排列方式不同。可以通过利用这种排列方式而有效地实现上述的间隙G结构。

另外，对本实施例的情况而言，多个磁性层111、112、113、114中的至少一个磁性层的间隙G布置在从磁片100的中央处C脱离的区域，这考虑到了线圈的中心轴位于中央处C的通常的情形。磁通在中央处C具有最强的强度，因此可以通过使间隙G的位置位于其他区域而非中央处C，来减少漏磁所导致的不良影响。在此情况下，优选将至少最靠近线圈部的最下部的磁性层111的间隙G布置在脱离磁片100的中央处C的区域。其中，所谓的磁性层111、112、113、114中的最下部表示在将磁片100应用于无线充电装置等的情况下的最靠近线圈部的部分。

另外，可以在磁性层111、112、113、114之间夹设粘合剂120而提高结构稳定性，粘合剂120可以使用本技术领域中通常使用的粘合物质，如公知的树脂组合物，并且可以使用用于使相邻的磁性层111、112、113、114物理结合或者与磁性层111、112、113、114形成化学结合的物质等。但是，粘合剂120在本实施例中不是必须存在的构成，可以根据情形而删除。

图5至图9是示出根据本发明的变形实施例的磁片的图。

首先，对于图5的实施形态的情况而言，与上述实施形态中的磁性层的间隙都具有相同方向的方位的情形不同地，由多个磁性层111、112、113'、114形成的层叠结构中，部分磁性层113'为间隙方向与其他磁性层111、112、114不同的形态。然后，对于图6的实施形态而言，在由多个磁性层111、112、113"、114形成的层叠结构中，部分磁性层113'为没有被分割成多个区域的形态。即，如上文所述的实施形态，可以使层叠结构整体构成为分割的片，但也可以如本实施形态而使用未分割的片113”，以减少漏磁并进一步提高屏蔽电磁波及集束效果。

然后，图7的实施形态为在磁性层111、112、113、114的间隙中填充异种物质的形态。上述填充部130可以是填充磁性物质的形态，可以利用这种结构而减少漏磁并进一步提高电磁波的屏蔽以及集束的效果。并且，填充部130可以是填充有粘性物质的形态，据此可以提高磁片100的结构稳定性。

另外，本发明的另一实施形态中，通过在磁性层的表面形成破裂部而减少了涡电流所引起的损失，并参照图8和图9进行说明。首先，如同在图8中示出的形态，多个磁性层中的至少一个114'包括破裂成多个碎片的破裂部140。作为所述破裂部140的一示例，可以通过对磁性层114'采用形成有突出部的辊而形成，并且能够由于高电阻而减少涡电流的产生。在此情况下，为了容易地控制磁片的特性，破裂部140可以以预定的间距排列，但是本发明不必受限于此。并且，图8的示例中，以一个磁性层114'为示例进行了说明，但是破裂部140还可以应用于层叠结构中的其他磁性层。

如图9所示，破裂部140的排列形态可以变形，具体地，破裂部140可以以从间隙G沿着磁性层114"的宽度方向（即，以附图为基准的左右方向）而使间距逐渐变窄的形态排列。可以将这种排列形态理解成，在电阻最高的间隙G的周围布置较少的破裂部140，并且越远离间隙G而布置越多的破裂部140，据此，可以使磁性层114"的整体的电阻等电特性均匀。

本发明不限于上述的实施形态和附图，其范围应根据权利要求书而界定。因此，在不脱离权利要求书中记载的本发明的技术思想的范围内，在本技术领域具有基本知识的人员可以进行多种形态的替换、变形和变更，并且这些应属于本发明的范围内。