CN106685107B - 磁性片和无线充电装置 - Google Patents

Abstract

提供了一种磁性片和无线充电装置。所述磁性片包括多个磁层彼此层压的层压结构，所述多个磁层中的每个磁层具有在所述每个磁层的厚度方向上穿透所述每个磁层的至少一个通孔，并且使用填充所述至少一个通孔的粘合剂连接到与所述多个磁层中的一个磁层相邻的另一磁层。

Description

磁性片和无线充电装置

本申请要求于2015年11月6日在韩国知识产权局提交的第10-2015-0155563号韩国专利申请的优先权的权益，该韩国专利申请的公开内容通过引用全部包含于此。

技术领域

本公开涉及一种磁性片和无线充电装置。

背景技术

使用小和轻量的电子器件，可减小各种类型的电子装置的重量。因此，非接触式充电方法(使用磁性耦合而不使用电接触对电池进行充电的无线充电方法)正受到关注。

使用电磁感应对电池进行充电来提供无线充电方法，其中，第一线圈(发送器线圈)设置在充电器(无线电力发送器)中，第二线圈(接收器线圈)设置在被充电的对象(无线电力接收器)中，通过将由第一线圈与第二线圈之间的感应耦合产生的电流转换成能量来对电池进行充电。

在这种情况下，为了屏蔽电磁波、集中电磁波等，磁性片可设置在接收器线圈与电池之间。这样的磁性片可用于阻挡由接收器线圈产生的磁场到达电池，并且使由无线电力发送器产生的电磁波有效地发送到无线电力接收器。

在使用磁性片对电池进行无线充电的情况下，在几瓦到几十瓦的电力通过磁性片的同时，会出现材料和电路的损耗，因此，会产生大量的热。因此，正积极地对有效地散发由磁性片或磁性片周围产生的热的方法进行研究。

发明内容

本公开的一方面可提供一种具有改善的散热能力和减小的厚度的磁性片和无线充电装置。

根据本公开的一方面，一种磁性片可具有其中可提高散热能力并且可减小磁性片的厚度的新颖结构，从而有利于变得紧凑，具体地讲，磁性片包括多个磁层彼此层压的层压结构，所述多个磁层中的每个磁层具有在所述多个磁层的厚度方向上穿透所述每个磁层的至少一个通孔，并且使用填充所述至少一个通孔的粘合剂来连接到与所述多个磁层中的一个磁层相邻的另一磁层。

根据本公开的另一方面，一种磁性片可具有包括多个磁层和置于所述多个磁层之间的粘合部的层压结构，粘合部包括具有通孔的粘合支撑部和填充通孔的粘合剂。

根据本公开的另一方面，一种无线充电装置包括：无线电力发送器；无线电力接收器，包括以上所述的磁性片。

附图说明

通过下面结合附图进行的详细描述，将更加清楚地理解本公开的以上和其它方面、特征和优点，在附图中：

图1是常用的无线充电系统的透视图；

图2是图1中示出的常用的无线充电系统的主要内部构造的截面图；

图3是本公开的示例性实施例中使用的磁性片的示意图；

图4是图3的磁性片中包括的磁层的详细示图；

图5、图6、图7、图8和图9分别是本公开的示例性实施例中使用的磁性片的示意图。

具体实施方式

在下文中，以下将参照附图描述本公开的实施例。

然而，本公开可按照多种不同的形式来举例说明，并且不应该被解释为局限于在此阐述的具体实施例。更确切地说，提供这些实施例，以使本公开将是彻底的和完整的，并将本公开的范围充分地传达给本领域的技术人员。

在整个说明书中，将理解的是，当诸如层、区域或晶圆(基板)的元件被称为“在”另一元件“上”、“连接到”或者“结合到”另一元件时，所述元件可直接“在”另一元件“上”、直接“连接到”或者直接“结合到”另一元件，或者可存在介于它们之间的其它元件。相比之下，当元件被称为“直接在”另一元件“上”、“直接连接到”或者“直接结合到”另一元件时，不存在介于它们之间的元件或层。相同的标号始终指示相同的元件。如在此使用的，术语“和/或”包括一个或更多个相关联的所列项目中的任何以及全部组合。

将明显的是，虽然可在此使用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种构件、组件、区域、层和/或部分，但是这些构件、组件、区域、层和/或部分不应受这些术语限制。这些术语仅用于将一个构件、组件、区域、层或部分与另一构件、组件、区域、层或部分区分开。因此，在不脱离示例性实施例的教导的情况下，下面描述的第一构件、组件、区域、层或部分可称作第二构件、组件、区域、层或部分。

为了描述的方便，可在此使用空间相关的术语(例如，“在…之上”、“在…上方”、“在…之下”和“在…下方”等)，以描述如图中示出的一个元件与另一元件的关系。将理解的是，除了图中示出的方位之外，与空间相关的术语意于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置翻转，则被描述为“在”其它元件或特征“之上”或“上方”的元件将被定位为“在”所述其它元件或特征“之下”或“下方”。因此，术语“在…之上”可根据附图的特定方向而包含“在…之上”和“在…之下”的两种方位。装置可被另外定位(旋转90度或处于其它方位)，并可对在此使用的与空间相关的描述符做出相应解释。

在此使用的术语仅描述特定实施例，并且本公开不限于此。如在此使用的，除非上下文中另外清楚地指明，否则单数形式也将包括复数形式。还将理解的是，当在本说明书中使用术语“包括”和/或“包含”时，列举存在所述的特征、整体、步骤、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它特征、整体、步骤、操作、构件、元件和/或它们的组合。

在下文中，将参照示出本公开的实施例的示意图描述本公开的实施例。在附图中，例如，由于制造技术和/或公差，所示出的形状的修改是可预计的。因此，本公开的实施例不应被理解为受限于在此示出的区域的特定形状，例如，应被解释为包括由于制造导致的形状的改变。以下的实施例也可由一个或其组合而构成。

下面描述的本公开的内容可具有多种构造，并且虽然在此仅提出所需的构造，但不限于此。

图1是常用的无线充电系统的示意性透视图，图2是图1中示出的常用的无线充电系统的主要内部构造的截面图。

参照图1和图2，常用的无线充电系统可包括无线电力发送器10和无线电力接收器20，无线电力接收器20可包括在例如移动电话、膝上PC或台式PC的电子装置30中。

在无线电力发送器10的内部，发送器线圈11可形成在板12上，以当交流(AC)电压被施加到无线电力发送器10时产生磁场。因此，嵌在无线电力接收器20中的接收器线圈21可允许产生由发送器线圈11感应的电动势，从而对电池22进行充电。

电池22可以是可充电或放电的镍氢电池或锂离子电池，但不限于此。电池22可独立于无线电力接收器20而设置，以附着到无线电力接收器20或从无线电力接收器20拆卸，或者也可与无线电力接收器20形成一体。

发送器线圈11和接收器线圈21可彼此电磁耦合，并且可分别通过缠绕例如铜线等的金属线而形成。在这种情况下，发送器线圈11或接收器线圈21的缠绕形状可以是圆形、椭圆形、四边形或菱形，并且其整体尺寸或缠绕次数可根据需要的特性来适当地设置。

磁性片100可设置在接收器线圈21与电池22之间。磁性片100可介于接收器线圈21与电池22之间，以集中接收器线圈21的磁通量，使得电力可被接收器线圈21有效地接收。此外，磁性片100可用于阻挡磁通量的至少一部分到达电池22。将在下文中更详细地描述磁性片100。

图3、图5、图6、图7、图8和图9分别是本公开的示例性实施例中使用的磁性片的示意图。图4是图3的磁性片中包括的磁层的详细示图。

首先如图3所示，磁性片100可包括层压结构，在所述层压结构中，多个磁层101彼此层压，粘合剂102可分别填充沿每个磁层101的厚度方向穿透每个磁层101的通孔，从而在层压结构中提供磁层101之间的粘合力。例如，粘合剂102可通过填充磁层101的通孔(而不是磁层101之间的层)来连接彼此相邻的磁层101。

磁层101可在无线充电装置等中执行阻挡或集中电磁波的功能，并且可使用包括非晶态合金或纳米晶体合金的薄膜型金属带而形成。在这种情况下，Fe-基或Co-基磁性合金可用作非晶态合金。Fe-基磁性合金可使用例如Fe-Si-B合金而形成。随着包含Fe的金属的含量增大，饱和磁通密度可变得更高。当Fe的含量过多时，会难以形成非晶态合金。因此，Fe的原子百分比含量可以是70％至90％，当Si含量和B含量的总的原子百分比为10％至30％时，可最佳地获得非晶态合金。为了防止这样的基本成分的腐蚀，可将其原子百分比为20％的范围内的诸如Cr或Co的耐腐蚀元素添加到基本成分，并且根据需要，还可将少量的其它金属元素包括在基本成分中，以为基本成分提供其它特性。

接下来，在使用非晶态合金的示例中，例如，可使用Fe-基纳米晶体磁性合金。Fe-基纳米晶体磁性合金可使用Fe-Si-B-Cu-Nb合金而形成。

磁层101也可包括软磁性材料，并且可由例如Mn-Zn-基、Mn-Ni-基、Br-基或Sr-基铁氧体材料形成。此外，这些材料可由纳米晶体粉末形成。

在这种情况下，如图4所示，磁层101可经过薄片处理(flake treatment)，以具有磁层101被压碎成多个碎片P的结构。磁层101的这样的碎片结构可使得形成在磁层101之间的电连接至少部分地断开，从而有助于减小涡电流的强度。

同时，设置到磁层101的通孔中的粘合剂102可使用本领域中通用的粘合材料(例如，公知的树脂成分)而形成，也可使用可使彼此相邻的磁层101物理地粘合并且可与磁层101进行化学地结合的材料等而形成。作为该实施例，磁层101的粘合结构可使得粘合剂102设置在磁层101中，并且使得彼此相邻的磁层101彼此直接接触，以提高磁性片100的散热功能，从而减小其厚度。

更详细地讲，为了确保如图3、图5、图6、图7、图8和图9所示的优良的屏蔽能力，当多个磁层101被彼此层压，以形成磁性片100时，置于多个磁层101之间的不均匀的材料(例如，粘合剂等)会引起磁性片100的散热效率降低。包括常用的聚合物树脂等的粘合剂可具有大约0.2W/m·K至1W/m·K的热导率值。即使在粘合剂由具有高热导率的材料形成的情况下，粘合剂也可能难以具有2W/m·K至5W/m·K的热导率值。相比之下，包括金属带等的磁层101可具有5W/m·K至20W/m·K的热导率值，导致不均匀的材料的散热能力之间差异大。

在根据该实施例的磁性片100的示例中，通孔可形成在磁层101中并且可填充有粘合剂102，来代替显著地减少介于磁层101之间的粘合剂102的量。因此，可获得磁性片100的新颖的粘合结构。这样的粘合结构可在保持磁层101之间的稳固的结合结构的同时显著地减小被不利于有效地散热的粘合剂102占据的区域，从而确保充足的散热能力的水平。此外，磁性片100的厚度可减小得与被粘合剂102占据的区域减小的区域一样大。

由于粘合剂102存在于磁层101的通孔中，因此粘合剂102可保持在磁层101之间。为了补充粘合强度，可将另外的粘合剂材料施加到磁层101。在填充通孔的过程中，少量的粘合剂102也会流到磁层101中。

同时，在磁层101中形成通孔的过程中，可使用本领域中常用的方法，例如，可利用钻孔加工、销加工或激光束加工的机械加工，也可使用化学蚀刻。在这种情况下，图3示出了具有填充有粘合剂102的多个通孔的磁层101，但通孔的一部分也可不填充粘合剂102。在一些示例中，可在单个磁层101中仅形成单个通孔。在使用粘合剂102填充磁层101的通孔的过程中，可使用各种类型的方法，例如，将其中形成有通孔的磁层101浸在粘合剂溶液中的方法、丝网印刷法和喷涂法等。

图3还示出了填充一个磁层101中包括的通孔的粘合剂102可形成在与填充邻近于所述一个磁层101的另一磁层101中包括的通孔的粘合剂102的位置对应的位置中。换句话说，存在于彼此不同的磁层101中的粘合剂102可彼此连接，磁层101可直接接触与其相邻的其它磁层101(而不通过粘合剂102)，从而有利于提高散热能力。然而，如图5所示，为了获得更牢固且更稳固的粘合结构，填充一个磁层101中包括的通孔的粘合剂102也可形成在与填充邻近于所述一个磁层101的另一磁层101中包括的通孔的粘合剂102的位置不对齐的位置中。

图6和图7与之前的实施例的不同之处仅在于粘合支撑层103介于磁层101之间，因此将仅描述粘合支撑层103。粘合支撑层103可介于多个磁层101之间，以连接到粘合剂102，层间绝缘结构可设置在彼此相邻的磁层101之间，从而获得减少涡电流的损耗的效果。粘合支撑层103可使用诸如传统的双面胶带的基体的材料而形成，以使磁层101彼此粘合，并且可包括例如PET膜等。

在该实施例的示例中，存在于彼此不同的磁层101中的粘合剂102可形成在粘合剂102彼此对应的位置中(参照图6)，或者为了提高磁层101之间的粘合力，填充一个磁层101中包括的通孔的粘合剂102可形成在与填充邻近于所述一个磁层101的另一磁层101中包括的通孔的粘合剂102的位置不对齐的位置中(参照图7)。

接下来，图8和图9示出了粘合剂102被填充在粘合支撑层103的通孔中(而不是磁层101中)，以使磁层101彼此粘合，粘合剂102和粘合支撑层103可被称作粘合部。在根据该实施例的每个磁性片100的示例中，可显著地减小被粘合剂102占据的区域，从而提高散热能力，并且粘合剂102可不形成在粘合支撑层103的上表面和下表面上，或者最少量的粘合剂102可被施加到磁性片100，从而减小每个磁性片100的厚度。在该实施例的示例中，当可设置有三个或更多个磁层101并且可设置有两个或更多个粘合部时，彼此相邻的两个或更多个粘合部可形成在其中使粘合剂102彼此对应的位置中(参照图8)，或者可形成在其中使粘合剂102彼此不对齐的位置中，以增大磁层101之间的粘合力(参照图9)。

与之前的描述相似，在粘合支撑层103中形成通孔的过程中，可使用常用的方法，例如，可使用钻孔加工、销加工或激光束加工的机械加工，也可使用化学蚀刻。在这种情况下，图8和图9示出了具有填充有粘合剂102的多个通孔的粘合支撑层103，但通孔的一部分也可不填充粘合剂102。在一些示例中，可在单个粘合支撑层103中仅形成单个通孔。在使用粘合剂102填充粘合支撑层103的通孔的过程的示例中，可使用各种类型的方法，例如，将其中形成有通孔的粘合支撑层103浸在粘合剂溶液中的方法、丝网印刷法和喷涂法等。

如上所述，根据本公开的示例性实施例，磁性片和无线充电装置可使得介于彼此相邻的磁层之间的粘合剂显著地减少，以增大散热特性，从而有利于提高使用磁性片和无线充电装置的电子装置的可靠性。此外，这样的结构可减小磁性片的厚度，并且可适用于使使用磁性片和无线充电装置的电子装置小型化。

虽然已经在上面示出和描述了实施例，但对于本领域技术人员将明显的是，在不脱离由权利要求限定的本发明的范围的情况下，可以做出修改和变型。

Claims (7)

1.一种磁性片，包括多个磁层彼此层压的层压结构，

其中，所述多个磁层中的至少一个磁层具有在所述至少一个磁层的厚度方向上穿透所述至少一个磁层的至少一个通孔，并且使用填充所述至少一个通孔的粘合剂来连接到与所述至少一个磁层相邻的另一磁层，

并且，彼此相邻的所述多个磁层彼此直接接触。

2.如权利要求1所述的磁性片，其中，所述至少一个通孔被设置为多个。

3.如权利要求1所述的磁性片，其中，填充所述多个磁层中的一个磁层中所包括的至少一个通孔的粘合剂设置在与填充邻近于所述一个磁层的另一磁层中所包括的至少一个通孔的粘合剂的位置对应的位置中。

4.如权利要求1所述的磁性片，其中，填充所述多个磁层中的一个磁层中所包括的至少一个通孔的粘合剂设置在与填充邻近于所述一个磁层的另一磁层中所包括的至少一个通孔的粘合剂的位置不对齐的位置中。

5.如权利要求1所述的磁性片，其中，所述多个磁层被设置为不存在介于所述多个磁层之间的另外的粘合剂。

6.如权利要求1所述的磁性片，其中，所述多个磁层具有所述多个磁层分别被破裂为多个碎片的结构。

7.一种无线充电装置，包括：

无线电力发送器；

无线电力接收器，包括根据权利要求1-6中的任意一项权利要求所述的磁性片。

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