本申请要求于2015年12月28日在韩国知识产权局提交的第10-2015-0187775号韩国专利申请的优先权和权益,所述韩国专利申请的全部公开内容出于所有目的通过引用被包含于此。
下面的描述涉及一种用于制造磁性片的辊子及磁性片的制造方法。
背景技术:
最近,诸如无线充电(wpc)、近场通信(nfc)以及磁性安全传输(mst)的功能已经被采用为供移动终端中使用。无线充电(wpc)技术、近场通信(nfc)技术以及磁性安全传输(mst)技术之间存在操作频率、数据率以及传输电力的量上的差异。
由于电子装置的小型化以及重量的减小,所以在执行无线充电(wpc)、近场通信(nfc)以及磁性安全传输(mst)的时候,利用所有可用的空间已变得重要。然而,由于无线充电(wpc)技术、近场通信(nfc)技术以及磁性安全传输(mst)技术的操作频率彼此不同,并且随其使用的所需要的屏蔽部分的导磁性彼此不同,所以屏蔽可为困难的。因此,应该使用由不同磁性材料形成的对应的磁性片。
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发明构思的选择。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,一种用于制造磁性片的方法包括:将具有突起的辊子施加到磁性片的表面,以在磁性片中形成凹进。通过施加辊子而在磁性片的所述表面中形成各自具有不同压缩的程度的多个功能区域。
在所述多个功能区域中的至少两个中的凹进的间隔、尺寸或形状或它们的任何组合可彼此不同。
在所述多个功能区域中的至少两个中的凹进的高度可彼此不同。
在所述多个功能区域中的至少两个中的凹进的倾角可彼此不同。
所述多个功能区域中的一个可具有与另一功能区域的导磁性不同的导磁性。
所述多个功能区域可包括各自具有不同的导磁性的第一区域、第二区域和第三区域。第一区域可为用于无线充电的屏蔽部分,第二区域可为用于磁性安全传输的屏蔽部分,第三区域可为用于近场通信的屏蔽部分。
辊子还可形成没有凹进的平坦区域,所述平坦区域与磁性片的所述表面上的功能区域相邻。
辊子的沿磁性片的单个的完全旋转可形成所述多个功能区域。
在另一总体方面,一种用于制造磁性片的辊子包括:可旋转主体;多个突起区域,形成在所述可旋转主体的表面上,并且包括突起。在所述多个突起区域中的一个中的突起的间隔、尺寸或形状或它们的任何组合不同于所述多个突起区域中的另一突起区域。
所述多个突起区域可设置为彼此相邻且同中心。
所述突起可呈四面体形状或圆锥形状。
在所述可旋转主体的所述表面上可形成没有突起的平坦区域。
所述多个突起区域可形成一个组,并且在所述可旋转主体上设置多个组。
当所述一个组被投影到二维平面上时,所述一个组可呈矩形形状。
所述多个组可设置为彼此相邻,并且在所述多个组之间可形成没有突起的平坦区域。
所述多个组可具有彼此相同的形状。
所述多个组中的至少两个可具有彼此不同的形状。
在所述多个组中的一个组中的突起可具有与在所述多个组中的另一组中的突起不同的间隔、形状或尺寸或它们的任何组合。
在另一总体方面,一种辊子包括:可旋转主体;突起组,相邻地形成在所述可旋转主体的表面上,包括同中心的突起区域。在所述突起区域中的一个中的突起的间隔、尺寸或形状或它们的组合不同于其他突起区域。
一个突起组的突起区域可不同于另一突起组的突起区域。所述一个突起组的突起区域可包括第一突起,所述第一突起具有与所述另一突起组的突起区域的第二突起区域不同的间隔、尺寸或形状。
通过下面的具体实施方式、附图和权利要求,其他特征和方面将是显而易见的。
附图说明
图1是示出示例性无线充电系统的外部的透视图;
图2是示出图1的主要内部配置的分解截面图;
图3是示意性地示出将辊子施加到磁性片的表面上以形成凹进的过程的根据实施例的用于制造磁性片的方法的透视图;
图4是示出根据如图3中所示的实施例的多个突起的平面图;
图5是图4的a部分的放大示图;
图6是示意性地示出形成在磁性片中的凹进的形状的截面图;
图7示出根据一个或更多个实施例的辊子的突起;
图8a至图8c示出根据一个或更多个实施例的突起的形状;
图9a和图9b示出根据一个或更多个实施例的辊子的突起;以及
图10至图12示出根据一个或更多个实施例的辊子的表面突起的形状。
在所有的附图和具体实施方式中,相同的标号指示相同的元件。附图可不按比例绘制,并且为了清楚、说明及方便起见,附图中元件的相对尺寸、比例和描绘可被放大。
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,这里所描述的方法、设备和/或系统的各种变换、修改及等同物对于本领域的普通技术人员将是显而易见的。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,可做出对本领域的普通技术人员将是显而易见的变换。此外,为了提高清楚性和简洁性,可省略对于本领域的普通技术人员来说公知的功能和结构的描述。
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,提供这里所描述的示例是为了使本公开将是彻底的和完整的,并将把本公开的全部适用范围传达给本领域的普通技术人员。
在整个说明书中,将被理解的是,当元件(诸如,层、区域或晶圆(基板))被称为“在”另一元件“上”、“连接到”另一元件或“结合到”另一元件时,其可直接“在”另一元件“上”、“连接到”另一元件或“结合到”另一元件,或者可存在介于他们之间的其他元件。相比之下,当元件被称为“直接在”另一元件“上”、“直接连接到”另一元件或“直接结合到”另一元件时,在他们之间可不存在元件或层。相同的标号始终指示相同的元件。如在此所使用的,术语“和/或”包括所列出的相关项的一项或更多项的任何以及全部组合。
将显而易见的是,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所限制。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,在不脱离实施例的教导的情况下,下面论述的第一构件、组件、区域、层或部分可称作第二构件、组件、区域、层或部分。
诸如“在……下面”、“在……之下”、“下面”、“下部”、“底部”、“在……上面”、“在……之上”、“上部”、“顶部”、“左”和“右”的描述相对空间关系的词语可被用于方便地描述一个装置或元件与其他装置或元件的空间关系。这些词语被解释为包含处于如附图所示方位和在使用或操作中处于其他方位的装置。例如,基于如附图所示的装置的方位而包括设置在第一层之上的第二层的装置的示例也包含在使用或操作中当装置被倒置翻转时的装置。
在此使用的术语仅用于描述特定实施例,而不是意图限制本公开。除非上下文另外清楚地指明,否则如在此所使用的单数的形式也意图包括复数的形式。还将理解的是,在该说明书中使用术语“包括”和/或“包含”时,列举存在的所陈述的特征、整体、步骤、操作、构件、元件和/或他们组成的组,但不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、构件、元件和/或他们组成的组。
图1是示意性地示出示例性无线充电系统的外部的透视图,图2是示出图1的主要内部配置的分解截面图。
参照图1和图2,无线充电系统包括无线电力发送装置10和无线电力接收装置20。无线电力接收装置20设置在诸如便携式电话、笔记本电脑或平板电脑的电子装置30中。
无线电力发送装置10的内部包括形成在基板12上的发送器线圈11,使得当交流(ac)电压被施加到无线电力发送装置10时,在发送器线圈11的周围可形成磁场。因此,由发送器线圈11感应的电动势可产生在嵌于无线电力接收装置20中的接收器线圈21中,使得可对电池22进行充电。
电池22可为可再充电的镍氢电池或锂离子电池,但是不局限于此。此外,电池22可相对于无线电力接收装置20独立地构造,从而与无线电力接收装置20是可拆分的。可选地,电池22与无线电力接收装置20可彼此一体化。
当无线电力接收装置20接近无线电力发送装置且ac电压被施加到无线发送装置时,发送器线圈11与接收器线圈21彼此电磁耦合。发送器线圈11与接收器线圈21可通过缠绕诸如铜线的金属线而形成。在这种情况下,金属线可以以圆形形状、椭圆形状、矩形形状或不规则四边形形状缠绕,金属线的总尺寸或匝数可根据期望的特性来确定和设置。
磁性片140设置在接收器线圈21与电池22之间。磁性片140放置在接收器线圈21与电池22之间,以吸收磁场,从而使电力被有效地接收到接收器线圈21中。此外,磁性片140可阻挡磁场的至少一部分到达电池22。
尽管图2中描述了无线充电系统,但是近场通信(nfc)系统和磁性安全传输(mst)系统可包括与图2的发送装置10、接收装置20以及磁性片140相似的发送装置以及具有设置在接收装置中的接收器线圈与电池之间的磁性片的接收装置。
在这种情况下,为了利用空间,无线充电线圈和近场通信线圈可彼此相邻地安装在单个基板上,并且可被同时使用。然而,由于无线充电(wpc)技术、近场通信(nfc)技术以及磁性安全传输(mst)技术的操作频率彼此不同,所以屏蔽部分的导磁性也彼此不同。因此,磁性片应该由不同的磁性材料形成。例如,通常,在近场通信的情况下,可使用铁氧体磁性片作为屏蔽部分,而在无线充电和磁性安全传输的情况下,可使用金属带磁性片作为屏蔽部分。
因此,由于独立地使用两种类型的磁性片,所以磁性片可占据大的空间。此外,由不同材料通过烧结工艺形成的组合磁性片可为相对复杂的,并且可增加工序数。
因此,根据实施例,在单个磁性片中形成凹进,使得形成具有彼此不同的压缩程度(例如,凹进的倾斜角)的多个功能区域。用于形成凹进的辊子的表面形状与多个功能区域相对应。如上所述的磁性片可用于各种频率范围。例如,磁性片可同时施加到用于无线充电的屏蔽部分和用于近场通信的屏蔽部分。此外,磁性片可优化无线充电和近场通信的操作频率中的每个的传输效率,从而提高通信效率。
图3是根据实施例的用于制造磁性片的方法的透视图,其示意性地示出将辊子100施加到磁性片140的表面以形成凹进的过程。
如上所述,磁性片140被用在用于无线充电或近场通信的电子产品中,并且被用于屏蔽电磁波或吸收电磁场。为此,磁性片140可由烧结的铁氧体片、由非晶态合金或纳米晶合金或它们的任何组合形成的薄膜金属带形成。更具体地讲,在使用铁氧体的情况下,磁性片140可由mn-zn基铁氧体材料、mn-ni基铁氧体材料、ba基铁氧体材料或sr基铁氧体材料或它们的任何组合形成,并且这些材料可以以纳米晶粉末的形式形成。
此外,可用作磁性片140的非晶态合金的示例可包括fe基磁性合金或co基磁性合金。在这种情况下,例如,可使用fe-si-b合金作为fe基磁性合金。由于包括fe的金属的百分比增加,所以饱和磁通密度也增加。但是在fe的含量过于高的情况下,可难以形成非晶态合金。因此,fe的量可为70原子百分比至90原子百分比,存在的si与b的总和在10原子百分比至30原子百分比的范围中。在这种情况下,合金的非晶形成能力可为优良的。为了防止腐蚀,可将多达20原子百分比的诸如铬(cr)或钴(co)的防腐元素添加到如上所述的基本组分。如果需要,为了进一步给予其他特性,可包括少量的另一金属元素。在一个示例中,在磁性片140中使用诸如fe基纳米晶金属合金的纳米晶合金。在这种情况下,fe-si-b-cu-nb合金可用作fe基纳米晶合金。
辊子100在磁性片140中形成凹进,并且包括可旋转的主体101。具有突起的多个突起区域110、120和130形成在主体101的表面上。因此,在主体101沿磁性片140旋转的同时,凹进形成在磁性片140中。在这种情况下,多个突起区域110、120和130形成与一个磁性片140相对应的组102。
参照图4至图6对多个突起区域110、120和130进行更详细地描述。图4是示出图3中所示的实施例中的多个突起的平面图,图5是图4的a部分的放大示图。此外,图6是示意性地示出通过辊子100而形成在磁性片中的凹进的形状的截面图。
每个突起区域110、120和130分别包括相应的突起p1、p2和p3。突起p1、p2和p3的间隔、尺寸或形状可彼此不同。因此,例如,多个突起区域中的每个的屏蔽特性可具有彼此不同的导磁率水平。图3中示出分别被包括在区域110、120和130中的突起p1、p2和p3之间的间距彼此不同的情况。在这种情况下,如图3中所示,多个突起区域110、120和130彼此相邻且同中心地布置。此外,由多个突起区域110、120和130形成的组102可呈矩形形状。上面描述的多个突起区域110、120和130仅是用于有效地实施多功能磁性片140的示例。
辊子100被施加到磁性片140,以在磁性片140中形成具有与多个突起区域110、120和130中的突起p1、p2和p3相对应的形状的凹进。因此,其压缩的程度彼此不同的多个功能区域(对应于突起区域110、120和130)形成在磁性片140中。详细地讲,多个功能区域中的至少两个功能区域的凹进的间隔、尺寸和形状彼此不同。根据一个或更多个实施例,三个功能区域形成为对应于三个突起区域110、120、130,并且各个功能组中的每个中的凹进之间的间距或间隔彼此不同。
如上所述,与凹进之间的间距一样,形成在磁性片140中的凹进的尺寸和形状也可根据每个功能区域而进行改变。图6示出基于一个凹进的高度h和倾角α。如上所述,在辊子100被施加到其上的磁性片140中,表面可为纳米晶,从而形成具有从磁性片140的一个表面st突出的立体结构或三维结构的凹进。如上所述的凹进具有立体结构,所述立体结构的距磁性片140的一个表面st的高度从最大高度h向凹进的边缘减小。此外,压缩的程度对应于从凹进的边缘到最大高度h处的点的斜坡与表面st所形成的倾斜角α以及最大高度h。
如上所述,造成压纹表面的凹进从磁性片140的一个表面st突出,并且具有在磁性片140的另一表面sb上的凹入的立体结构。也就是说,凹进具有从磁性片140的一个表面st突出的结构,并且具有从磁性片140的另一表面sb压入的结构。
当磁性片的各个功能区域的压缩的程度彼此不同时,各个功能区域的磁性质(例如,导磁性和磁芯损耗)彼此不同。因此,可优化在每个相应操作频率处的传输效率。所以,由于如上所述的形状,通过根据一个或更多个实施例的方法获得的磁性片140可同时应用为用于具有不同操作频率的无线充电和近场通信的屏蔽部分。从而,可优化在每个操作频率处的传输效率。
详细地讲,无线充电中的操作频率可在约110khz至205khz的范围内,近场通信中的操作频率可为约13.56mhz,磁性安全传输中的操作频率可为约70khz,电力事业联盟标准(pma)中的操作频率可在约275khz至357khz的范围内。
例如,当磁性片140的形成为与多个突起区域110、120和130相对应的功能区域分别被定义为第一区域、第二区域和第三区域时,第一区域可为用于无线充电的屏蔽部分,第二区域可为用于磁性安全传输的屏蔽部分,第三区域可为用于近场通信的屏蔽部分。然而,磁性片140中的每个功能区域可被构造为屏蔽任何频率带。为此,辊子100的每个突起区域中的突起的尺寸、形状、位置、数量或间隔或它们的任何组合可相应地改变。此外,尽管上面描述了辊子100具有三个突起区域110、120和130的情况,但是突起区域的数量也可为两个或四个或更多个。
图7示出根据图3中所示的示例性实施例的辊子的修改示例中可采用的突起。此外,图8a至图8c示出本公开中的示例性实施例中可采用的突起的形状。
参照图7,在根据另一示例的多个突起区域110’、120’和130’中,突起p1’、p2’和p3’的尺寸与上面参照图5所描述的实施例不同。由于突起的尺寸彼此不同,所以形成在磁性片140的各个功能区域中的相应凹进具有彼此不同的高度h和倾角α。然而,不同于图7中所示的示例,图5的仅被包括在多个突起区域110、120和130中的一个区域中的突起具有与其他两个突起区域110和120的突起不同的尺寸。然而,在每个突起区域中的每个突起的尺寸可根据功能区域的期望特性来调整。
此外,如图8a至图8c中所示,辊子100的突起p的形状可改变。突起p可呈四面体形状(见图8a)、圆锥形状(见图8b)或从立方体基底突出的多面体形状或金字塔形状(见图8c)。然而,突起p也可呈任何形状,只要突起p可在磁性片上形成凹进即可。例如,突起p也可呈六面体形状或多边形柱状。
图9a和图9b示出根据另一实施例的辊子的示例。参照图9a和图9b,除多个突起区域110、120和130之外,平坦区域150也被包括在组102’中。如上所述,平坦区域150是辊子的主体的表面的其上未形成突起的区域。因此在磁性片140中形成没有凹进的相应的平坦区域。形成在磁性片140中的相应的平坦区域可在被应用于产品时提高与线圈组件的结合安全性。此外,在形成凹进的时候,相应的平坦区域帮助确定凹进是否被合适地形成在磁性片140的每个功能区域中。在这种情况下,如图9a和图9b中所示,平坦区域150与多个突起区域110、120和130相邻。例如,如9a中所示,平坦区域150形成在多个突起区域110、120和130的侧部。可选地,如图9b中所示,平坦区域150与多个突起区域110、120和130同中心,并且围住多个突起区域110、120和130。
图10至图12示出根据另一实施例的辊子。
首先,由多个突起区域210、220和230形成的组202的数量是两个或更多个的情况。具体地讲,图10中示出组202的数量是两个的情况。在这种情况下,两个组202设置为彼此相邻,并且在组202之间形成没有突起的平坦区域240。具有相应形状的磁性片140通过辊子的沿磁性片140的一个完全旋转(即,旋转一周)而形成。换句话说,辊子的周长对应于磁性片140的长度。因此,与突起区域的两个组202相对应的功能区域的两个组形成在磁性片140中。在这种情况下,功能区域的两个组可沿平坦区域240分开,因而形成两个屏蔽部分。同样地,可以通过辊子的一个完全旋转来同时形成不止两个功能区域。因此,可提高用于制造磁性片的加工效率。
如图11中所示的实施例中,用于形成多个磁性片组的方法可应用为能够获得大量的组的方法。图11中示出由多个突起区域310、320和330形成的组302的数量为四个的情况。在组302之间形成没有突起的平坦区域340。在这种情况下,功能区域的四个组可通过辊子的沿磁性片的一个完全旋转来形成。功能区域的四个组可被分成四个独立的屏蔽部分。
尽管图10和图11中所示的实施例中示出被包括在组202和组302中的每个组中的突起的形状为相同的情况,但是如图12中所示的另一实施例中,突起区域的每个组也可具有不同的形状。也就是说,具有彼此不同的频率屏蔽带和结构的磁性片也可通过辊子的沿磁性片的一个完全旋转来制造。为此,如图12中所示,具有呈彼此不同的形状、间隔或尺寸或它们的任何组合的突起的组302a和302b可形成在辊子上。此外,突起可不同地设置。例如,具有彼此相同的形状的突起可设置在彼此不同的位置处。
如上面所阐述的,根据一个或更多个实施例,可实现一种能够屏蔽不同的频率范围以优化电子产品中的空间的利用率的磁性片,并可简化用于制造磁性片的工艺。
此外,可实现如上所述的用于制造磁性片的具有分组的突起结构的辊子,其上形成有具有各种形状的凹进结构的磁性片可通过使用辊子而有效地实现。
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,这里所描述的方法、设备和/或系统的各种变换、修改及等同物对于本领域的普通技术人员将是显而易见的。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,可做出对本领域的普通技术人员将是显而易见的变换。此外,为了提高清楚性和简洁性,可省略对于本领域的普通技术人员来说公知的功能和结构的描述。
在此描述的特征可按照不同的形式实施,并且不被解释为限制于在此描述的示例。更确切地说,已经提供了在此描述的示例,以使本公开将是彻底的和完整的,并且将把本公开的全部范围传达给本领域的普通技术人员。