[其他]磁隔離器和包括該磁隔離器的電子裝置

有效

• 申請號: 201690001410.0
• 申請日: 2016-11-29
• 公開（公告）號: CN208889828U
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發明（設計）人: 禹成宇
• 申請（專利權）人: 3M創新有限公司
• 主分類號: H01Q1/22
• 分類號: H01Q1/22;H01Q1/38
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 牛海軍

磁隔離器和包括該磁隔離器的電子裝置，磁隔離器包括介電膜，該介電膜具有與其粘結的導電軟磁材料層。導電軟磁材料層包括通過間隙彼此隔開的基本上共面的導電軟磁島。間隙中的至少一些填充有無機介電材料。當存在施加的外部磁場時，間隙至少部分地抑制在軟磁材料層內感應的電渦流。還公開了包括該磁隔離器的電子裝置和制作該磁隔離器的方法。

技術領域

本公開廣義地涉及磁隔離器、其制作方法和包括該磁隔離器的裝置。

背景技術

在射頻識別(RFID)市場快速發展的背景下，近場通信(即，NFC) 技術近來已變得越來越普遍地用于蜂窩電話中。該技術為蜂窩電話開創了許多新的可能性，例如，使蜂窩電話能夠具有電子密鑰、ID卡和電子錢包的功能，并且還使得能夠經由無線信道以快捷的方式與其他人完成電話號碼的交換。

NFC基于使用磁場作為載波的13.56MHz RFID系統。然而，當環形天線靠近金屬箱、屏蔽箱、電路板的接地表面或片材表面諸如電池殼時，可無法達到設計的通信范圍。該載波衰減發生是因為金屬表面上感應的渦流沿反方向到載波形成磁場。因此，期望可為載波提供屏蔽以免受金屬表面的影響的具有高磁導率的材料，諸如Ni-Zn鐵氧體(化學式：Ni_aZr_(1-a)Fe₂O₄)。

在典型的NFC應用中，電子裝置收集在環形讀取器天線周圍循環的磁通量。通過裝置線圈的通量在線圈路徑周圍激勵出電壓。當將天線置于導體上方時，表面附近的磁場振幅將顯著減小。對于理想導體，在表面的任何點處的電場的切向分量均為零。因此，金屬的存在通常對RFID標簽耦合是有害的，因為將沒有在導體表面處的磁場的法向分量對通過線圈的總通量產生貢獻。根據法拉第定律，線圈周圍將不存在電壓激勵。僅天線的介電基板的邊沿厚度允許通過標簽的小磁通量。

可通過將通量場定向材料(即，磁隔離器)安置在金屬表面和標簽之間來減輕天線附近的金屬表面的有害效應。理想的高磁導率磁隔離器將使場集中在其厚度中，而不對在其表面處的正常磁場產生任何影響。鐵氧體或其它磁性陶瓷傳統上因為其超低的體積導電率而用于該目的。它們顯現出非常低的渦流損耗，并且因此通過天線回路的高比例的磁場保持正常。然而，它們的相對低的磁導率需要較高的隔離器層厚度以用于有效隔離，這增加了成本并且在微型化裝置中可為有問題的。

對于電子工業中的高頻應用，納米晶體軟磁材料可取代粉末狀鐵氧體和非晶態材料。在最近二十年中，已經深入研究了通過不同的鑄造技術制備的具有有前景的軟磁特性的一種新型塊體金屬玻璃。在幾種開發的金屬玻璃系統之中，Fe基合金由于其具有接近零的磁致伸縮、高飽和磁化強度和高磁導率的良好的軟磁特性而已吸引相當多的關注。

在不同的Fe基合金中，非晶態FeCuNbSiB合金(例如，由德國哈瑙的真空熔煉股份有限公司(VACUUMSCHMELZE GmbH&Co.KG，Hanau， Germany)以VITROPERM商品名銷售的那些)被設計為當在550℃之上退火時轉變為納米晶體材料。所得的材料顯現出比初生非晶態帶材高得多的磁導率。由于金屬帶材的固有導電性質，所以來自隔離器的渦流損耗可為有問題的。在減小渦流損耗的一種方法中，已經將退火的納米晶體帶材置于載體膜上并且破碎成小塊。

歐洲專利申請公布2 797 092 A1(Lee等人)描述了用于無線充電器的磁場屏蔽片材及其制造方法，該磁場屏蔽片材通過非晶態帶材的薄片處理工藝以及然后用粘合劑進行的壓縮層合工藝來填充非晶態帶材的細小塊之間的間隙，從而防止滲水，并且該磁場屏蔽片材同時用粘合劑(或電介質)環繞細小塊的所有表面以因此將細小塊相互隔離，從而促進渦流的減小并且防止屏蔽性能降低。

實用新型內容

然而，薄片狀或破碎的帶材可具有導致沿XY方向的連續電路徑的重疊的或接觸的薄片。此外，可延展的粘合劑諸如壓敏粘合劑可隨時間推移發生變形，導致在薄片之間形成接觸點，從而增加渦流損耗。期望的是具有可由此減少或消除此類接觸點的形成(例如，在操縱期間)的材料。