用于屏蔽用于无线充电的电磁波的片及其制造方法与流程

文档序号:15077523发布日期:2018-08-01 02:20阅读:259来源:国知局

以下描述涉及一种用于屏蔽用于无线充电的电磁波的片及制造用于屏蔽用于无线充电的电磁波的片的方法。



背景技术:

用于屏蔽用于无线充电的电磁波的片用作如下组件:在对便携式终端进行无线充电时,将在发送部中产生的电磁波高效地发送到接收部并防止电磁波泄漏到除了接收部以外的位置(例如,电池)。

用于屏蔽电磁波的片可由各种材料形成,且例如包含金属带和其导磁率需要被调整的磁性材料。

另外,为了进一步提高性能或形成立体形状的结构特征部,例如,诸如粉末颗粒和薄片的材料与树脂混合,以形成立体形状。在现有技术中,粉末颗粒和薄片随机地设置在整个立体形状中。

需要开发能够进一步提高屏蔽磁场的效率的结构。



技术实现要素:

提供本发明内容以通过简化形式介绍将在下面的具体实施方式中进一步描述的选择的构思。本发明内容既不意在确定所要求保护主题的关键特征或必要特征,也不意在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。

在一个总体方面,一种用于屏蔽用于无线充电的电磁波的片包括:基部;以及磁性材料,埋设在所述基部中,其中,所述磁性材料的在所述磁性材料的与接收线圈构件或发送线圈构件的线圈的形状对应的区域中和在所述磁性材料的与所述线圈的内侧对应的区域中的密度高于所述磁性材料的在所述磁性材料的其他区域中的密度。

所述线圈可具有螺旋形状,并且所述磁性材料的在所述磁性材料的与所述线圈的通孔对应的区域中的密度可高于所述磁性材料的在所述磁性材料的其他区域中的密度。

所述线圈可具有螺旋形状,并且所述磁性材料的在所述磁性材料的与所述线圈的所述形状对应的所述区域中的密度可高于所述磁性材料的在所述磁性材料的设置在所述线圈外部的区域中的密度。

所述线圈可具有螺旋形状,并且在所述基部的厚度方向上,所述磁性材料的密度可在所述磁性材料的与所述线圈的所述形状对应的所述区域中变化。

在所述基部的所述厚度方向上,所述磁性材料的在所述磁性材料的设置在被设置成与所述线圈相邻的所述基部的上部的区域中的密度可高于所述磁性材料的在所述磁性材料的设置在所述基部的下部的区域中的密度。

所述磁性材料的在所述磁性材料的与所述线圈的线圈图案之间的区域对应的区域中的密度可低于所述磁性材料的在所述磁性材料的与所述线圈图案对应的区域中的密度。

所述磁性材料的布置形状可基于在制造所述磁性材料时设置在模具中的磁体的磁通量而形成。

所述片还可包括设置在所述基部的一个表面上的粘合层。

所述磁性材料可具有粉末形式和薄片形式中的任一种或两种。

在另一总体方面,一种制造用于屏蔽用于无线充电的电磁波的片的方法包括:使树脂粉末颗粒与磁性材料混合,以形成混合物;使所述混合物熔融;将熔融的所述混合物注射到模具中;以及利用通过安装在所述模具中的磁体形成磁场以改变所述磁性材料的位置来调整所述磁性材料的密度。

所述磁性材料可具有粉末形式和薄片形式中的任一种或两种。

所述磁性材料的在所述磁性材料的与接收线圈构件或发送线圈构件的线圈的形状对应的区域中和在所述磁性材料的与所述线圈的内侧对应的区域中的密度可高于所述磁性材料的在所述磁性材料的其他区域中的密度。

所述线圈可具有螺旋形状,并且所述磁性材料的在所述磁性材料的被设置成与所述线圈的通孔对应的区域中的密度可高于所述磁性材料的在所述磁性材料的其他区域中的密度。

所述线圈可具有螺旋形状,并且所述磁性材料的在所述磁性材料的与所述线圈的所述形状对应的所述区域中的密度可高于所述磁性材料的在所述磁性材料的设置在所述线圈外部的区域中的密度。

在基部的厚度方向上,所述磁性材料的在所述磁性材料的设置在被设置成与所述线圈相邻的所述基部的上部的区域中的密度可高于所述磁性材料的在所述磁性材料的设置在所述基部的下部的区域中的密度。

所述磁性材料的在所述磁性材料的与所述线圈的线圈图案之间的区域对应的区域中的密度可低于所述磁性材料的在所述磁性材料的与所述线圈图案对应的区域中的密度。

在另一总体方面,一种无线电力接收装置包括:基部;无线电力接收线圈;磁性材料,埋设在所述基部中,其中,所述磁性材料的在所述磁性材料的与所述无线电力接收线圈的形状对应的区域中和在所述磁性材料的与所述无线电力接收线圈的内侧对应的区域中的密度高于所述磁性材料的在所述磁性材料的其他区域中的密度。

所述无线电力接收线圈可具有螺旋形状,并且所述磁性材料的在所述磁性材料的与所述无线电力接收线圈的通孔对应的区域中的密度可高于所述磁性材料的在所述磁性材料的其他区域中的密度。

所述无线电力接收线圈可具有螺旋形状,并且所述磁性材料的在所述磁性材料的与所述无线电力接收线圈的所述形状对应的所述区域中的密度高于所述磁性材料的在所述磁性材料的设置在所述无线电力接收线圈外部的区域中的密度。

所述无线电力接收线圈可具有螺旋形状,并且在所述基部的厚度方向上,所述磁性材料的在所述磁性材料的设置在被设置成与所述无线电力接收线圈相邻的所述基部的上部的区域中的密度高于所述磁性材料的在所述磁性材料的设置在所述基部的下部的区域中的密度。

从以下具体实施方式、附图和权利要求中,其他特征和方面将是显而易见的。

附图说明

图1是示出无线充电系统的外观的透视图。

图2是示出图1的无线充电系统的主要内部组件的分解截面图。

图3是示出根据实施例的用于屏蔽用于无线充电的电磁波的片的构造图。

图4是示出图3的a部分的截面的示意性截面图。

图5至图7是示出根据其他实施例的用于屏蔽用于无线充电的电磁波的片的示意性构造图。

图8是示出用于描述根据实施例的制造用于屏蔽用于无线充电的电磁波的片的方法的流程图。

在所有的附图和具体实施方式中,相同的附图标号指示相同的元件。附图可不按照比例绘制,并且为了清楚、说明和便利起见,可夸大附图中的元件的相对尺寸、比例和描绘。

具体实施方式

提供以下具体实施方式以帮助读者获得对这里所描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而,在理解了本申请的公开内容之后,这里所描述的方法、设备和/或系统的各种变换、修改及等同物将是显而易见的。例如,这里所描述的操作的顺序仅仅是示例,其并不限于这里所阐述的顺序,而是除了必须以特定顺序发生的操作之外,可做出在理解了本申请的公开内容之后将是显而易见的改变。此外,为了提高清楚性和简洁性,可省略现有技术公知的特征的描述。

这里所描述的特征可以以不同的形式实施,并且不被解释为局限于这里所描述的示例。更确切的说,已经提供了这里所描述的示例,仅用于示出在理解本申请的公开内容之后将是显而易见的实现这里所描述的方法、设备和/系统的诸多可行方式中的一些可行方式。

在整个说明书中,当诸如层、区域或基板等的元件被称为“位于”另一元件“上”、“连接到”另一元件、“结合到”另一元件、“在”另一元件“上方”或“覆盖”另一元件时,该元件可以直接“位于”另一元件“上”、直接“连接到”另一元件、直接“结合到”另一元件、直接“在”另一元件“上方”或直接“覆盖”另一元件,或者可存在介于两者之间的一个或更多个其他元件。相比之下,当元件被描述为“直接位于”另一元件“上”、“直接连接到”另一元件、“直接结合到”另一元件、“直接在”另一元件“上方”或“直接覆盖”另一元件时,可能不存在介于两者之间的其他元件。

如这里所使用的术语“和/或”包括相关所列项中的任意一个和任意两个或更多个的任意组合。

尽管可在这里使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的术语来描述各种构件、组件、区域、层或部分,但是这些构件、组件、区域、层或部分不受这些术语所限制。确切地说,这些术语仅用于将一个构件、组件、区域、层或部分与另一个构件、组件、区域、层或部分区分开。因此,在不脱离示例的教导的情况下,在这里描述的示例中所称的第一构件、组件、区域、层或部分也被称为第二构件、组件、区域、层或部分。

为了容易描述,可在这里使用诸如“上方”、“上面”、“下方”以及“下面”等与空间相关的术语,以描述如附图中所示的一个元件与另一个元件的关系。除了附图中所描绘的方位之外,这样的与空间相关的术语还意在包括装置在使用或操作时的不同方位。例如,如果附图中的装置被翻转,则被描述为相对于另一元件位于“上方”或“上面”的元件随后将相对于另一元件位于“下方”或“下面”。因此,根据装置的空间方位,术语“上方”包含“上方”和“下方”这两种方位。装置也可以以其他方式定位(例如,旋转90度或处于其他方位),并可对在这里使用的与空间相关的术语进行相应地解释。

这里使用的术语仅用于描述各种示例,而不用于限制本公开。除非上下文中另外清楚地指明,否则冠词也意于包括复数形式。术语“包含”、“包括”和“具有”列举存在的所述的特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合,但不排除存在或增加一个或更多个其他特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合。

由于制造技术和/或公差,可出现附图中所示的形状的变化。因此,这里描述的示例不限于附图中所示的特定形状,而是包括在制造期间出现的形状上的改变。

这里描述的示例的特征可按照在理解本申请的公开内容之后将显而易见的各种方式进行组合。此外,尽管这里描述的示例具有各种构造,但是在理解本申请的公开内容之后将显而易见的是,其他构造也是可行的。

在下文中,将参照附图详细地描述实施例。

图1是示出无线充电系统1的外观的透视图。图2是示出无线充电系统1的主要内部组件的分解截面图。

参照图1和图2,无线充电系统1包括无线电力发送装置10和无线电力接收装置20。

无线电力发送装置10是在其附近产生磁场的装置。无线电力接收装置20通过磁场以磁感应方式被充电,且可按照诸如蜂窝电话、膝上型电脑、平板电脑、或个人计算机(pc)的各种类型的电子设备来实施。

参照图2,无线电力发送装置10包括形成在基板12上的发送线圈构件11。因此,当交流电(ac)电压被施加到无线电力发送装置10时,在无线电力发送装置10附近形成磁场。因此,在嵌入在无线电力接收装置20中的接收线圈构件21中产生从发送线圈构件11感应的电动势,使得电池22可被充电。

电池22可以是可被再次充电的镍金属氢电池或锂离子电池,但是电池22不特别地局限于这些示例。另外,电池22可形成为与无线电力接收装置20物理地分开,以因此按照电池22从无线电力接收装置20可拆卸的可拆卸形式实现。可选地,电池22可按照电池22与无线电力接收装置20一体构造的一体形式实现。

被构造成彼此电磁耦合的发送线圈构件11和接收线圈构件21例如通过卷绕由铜形成的金属线来形成,且可具有诸如圆形形状、椭圆形形状、四边形形状或菱形形状的卷绕形状。另外,可根据所需特性适当地控制和设定发送线圈构件11和接收线圈构件21的总尺寸、总匝数等。

用于屏蔽用于无线充电的电磁波的片(在下文中,“屏蔽片”)100设置在接收线圈构件21和电池22之间。屏蔽片100阻截在接收线圈构件21中产生的磁场到达电池22。

图3是示出根据实施例的屏蔽片100的构造图。图3是示出组件以描述本公开的技术特征的示意图。图4是示出图3的a部分的截面的示意性截面图。

参照图3和图4,屏蔽片100包括例如基部120、磁性材料140和粘合层160。

基部120可由树脂形成。基部120具有足够覆盖接收线圈构件21和发送线圈构件11的尺寸,且可具有比接收线圈构件21的尺寸和发送线圈构件11的尺寸大的尺寸。

磁性材料140埋设在基部120中。作为示例,磁性材料140具有粉末形式和薄片形式中的任一种或两种。

另外,磁性材料140例如为fe基磁性合金或co基磁性合金。例如,fe-si-b合金被用作fe基磁性合金,随着fe-si-b合金中包含fe的金属含量增大,饱和磁通密度也增大。然而,在fe元素的含量过大的情况下,难以形成非晶态合金。因此,fe的含量例如为70原子%(atomic%)至90原子%,且当si和b的含量总和为10原子%至30原子%时,形成非晶态合金的能力是优异的。20原子%或更小的诸如cr或co的抗腐蚀元素被添加到上述基础组分,以防止腐蚀,且如果需要,少量的其他金属元素可被添加到该基础组分,以提供其他特性。

磁性合金可以是fe基纳米晶体磁性合金。fe基纳米晶体磁性合金可以是fe-si-b-cu-nb合金。

参照图3和图4,在与上述接收线圈构件21(见图2)或发送线圈构件11(见图2)的线圈13的形状对应的区域和与线圈13的内侧对应的区域中的磁性材料140的密度高于在其他区域中的磁性材料140的密度。在本公开中,“与线圈13的形状对应的区域”指磁性材料的与由线圈占据的区域对齐的区域,且具有与线圈13的形状相似或大致相同的形状。“与线圈13的内侧对应的区域”指磁性材料140的与线圈13的内侧对齐的区域。

另外,线圈13具有螺旋形状,且磁性材料140的在被设置成与线圈13的通孔13a对应的区域中的密度高于磁性材料140在其他区域中的密度。

另外,作为示例,线圈13具有圆形螺旋形状,且磁性材料140的在与线圈13的形状对应的区域中的密度高于磁性材料140的在设置在线圈13外部的区域中的密度。

此外,如图4所示,在与线圈13的形状对应的区域中,磁性材料140的在基部120的厚度方向上的密度存在差异。作为示例,在基部120的厚度方向上,磁性材料140的在设置于被设置成与线圈13相邻的基部120的上部的区域中的密度高于在设置在基部120的下部的区域中的密度。

另外,如图3和图4所示,磁性材料140的在与线圈13的线圈图案之间的区域对应的区域中的密度可低于磁性材料140的在与线圈13的线圈图案对应的区域中的密度。

此外,根据在制造磁性材料140时设置在模具中的磁体的磁通量来形成磁性材料140的布置形状(dispositionshape)。也就是说,可通过改变设置在模具中的磁体的位置、磁体的数量、相同极性(例如n极和n极)的布置、不同极性(例如n极和s极)的布置和磁力的大小以改变磁通量的密度而自由地改变磁性材料140的布置形状。

粘合层160形成在基部120的一个表面上。作为示例,粘合层160由通常使用的粘合材料(例如,已知的树脂组合物)形成,且由物理地结合到基部120且与基部120形成化学键的材料形成。

如上所述,根据线圈13的形状而改变磁性材料140的密度,以提高磁场的屏蔽效率。

图5至图7是示出根据另外实施例的屏蔽片200、300和400的示意性构造图。

如图5至图7所示,磁性材料240、340和440的密度高的区域的位置可根据相应线圈13-1、13-2和13-3的形状而不同地改变。

换句话说,在线圈13-1、13-2和13-3分别具有椭圆形螺旋形状、四边形螺旋形状和六边形螺旋形状的示例中,相应磁性材料240、340和440的密度高的区域也分别具有椭圆形螺旋形状、四边形螺旋形状和六边形螺旋形状。

另外,磁性材料240、340和440的分别在椭圆形螺旋形状、四边形螺旋形状和六边形螺旋形状的内部区域中的密度高于磁性材料240、340和440的在椭圆形螺旋形状、四边形螺旋形状和六边形螺旋形状的外部区域中的密度。

此外,线圈13、13-1、13-2和13-3的形状不限于上述形状,且可按照不同的方式变型。

图8是示出用于描述根据实施例的制造屏蔽片(例如,屏蔽片100、200、300和400)的方法的流程图。

参照图8,首先在操作s10中,使树脂粉末颗粒与磁性材料混合。磁性材料可具有粉末形式和薄片形式中的任一种或两种。

另外,磁性材料例如为fe基磁性合金或co基磁性合金。例如,fe-si-b合金被用作fe基磁性合金,随着fe-si-b合金中包含fe的金属含量增大,饱和磁通密度也增大。然而,在fe元素的含量过大的情况下,难以形成非晶态合金。因此,fe的含量为70原子%至90原子%,且当si和b的含量总和为10原子%至30原子%时,形成非晶态合金的能力是优异的。20原子%或更小的诸如cr或co的抗腐蚀元素被添加到上述基础组分,以防止腐蚀,且如果需要,少量的其他金属元素可被添加到该基础组分,以提供其他特性。

fe基纳米晶体磁性合金可用作磁性合金。fe基纳米晶体磁性合金可以是fe-si-b-cu-nb合金。

随后,在操作s20中,使树脂、粉末颗粒和磁性材料的混合物熔融且将所述混合物注射到包括形状与屏蔽片的形状对应的内部空间的模具中。

随后,在操作s30中,利用通过安装在模具中的磁体形成磁场以改变磁性材料的位置来调整磁性材料的密度。

磁性材料的在与设置在上述发送线圈构件和接收线圈构件中的任一者中的线圈的形状对应的区域中和在与所述线圈的内侧对应的区域中的密度高于磁性材料的在其他区域中的密度。

另外,线圈具有螺旋形状,且磁性材料的在被设置成与线圈的通孔对应的区域中的密度高于磁性材料的在其他区域中的密度。

另外,作为示例,线圈具有圆形螺旋形状,且磁性材料的在与线圈的形状对应的区域中的密度高于磁性材料的在设置于线圈外部的区域中的密度。

此外,在基部的厚度方向上,在与线圈的形状对应的区域中,磁性材料的密度存在差异。作为示例,在基部的厚度方向上,磁性材料在设置于被设置成与线圈相邻的基部的上部的区域中的密度高于在设置于基部的下部的区域中的密度。

另外,磁性材料的在与线圈的线圈图案之间的区域对应的区域中的密度低于磁性材料的在与线圈的线圈图案对应的区域中的密度。

此外,根据在制造磁性材料时设置在模具中的磁体的磁通量来形成磁性材料的布置形状。也就是说,可通过改变设置在模具中的磁体的位置、磁体的数量、相同极性(例如n极和n极)的布置、不同极性(例如n极和s极)的布置和磁力的大小以改变磁通量的密度而自由地改变磁性材料的布置形状。

随后,在操作s40中,可在基部的一个表面上形成粘合层。作为示例,粘合层由通常使用的粘合材料(例如,已知的树脂组合物)形成,且由物理地结合到基部且与基部形成化学键的材料形成。

如上所述,根据线圈的形状而改变屏蔽片的磁性材料的密度,以提高磁场的屏蔽效率。

如上所阐述,根据这里公开的实施例,提高了磁场的屏蔽效率。

虽然本公开包括具体示例,但是在理解本申请的公开内容之后将显而易见的是,在不脱离权利要求及其等同物的精神及范围的情况下,可在这些示例中做出形式和细节上的各种变化。这里所描述的示例将仅被理解为描述性意义,而非出于限制的目的。在每个示例中的特征或方面的描述将被理解为可适用于其他示例中的类似的特征或方面。如果按照不同的顺序执行描述的技术,和/或如果按照不同的方式组合和/或通过其他组件或它们的等同物替换或增添描述的系统、架构、装置或电路中的组件,则可获得合适的结果。因此,本公开的范围并不由具体实施方式限定而是由权利要求及其等同物限定,并且权利要求及其等同物的范围之内的全部变型将被理解为包括在本公开中。

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