非接觸受電裝置用磁性片材和使用該磁性片材的非接觸受電裝置、電子設(shè)備、以及非接觸 ...的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的實(shí)施方式的磁性片材(1)具備多個(gè)磁性薄板的層疊體。構(gòu)成磁性片材(1)的層疊體具備第一磁性薄板(2)和與其種類不同的第二磁性薄板(4)。第一磁性薄板(2)具有絕對值超過5ppm的磁致伸縮常數(shù)，第二磁性薄板(4)具有絕對值在5ppm以下的磁致伸縮常數(shù)?；蛘撸谝淮判员“?2)具有50μm～300μm范圍內(nèi)的厚度，第二磁性薄板(4)具有10μm～30μm范圍內(nèi)的厚度。
【專利說明】非接觸受電裝置用磁性片材和使用該磁性片材的非接觸受電裝置、電子設(shè)備、以及非接觸充電裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的實(shí)施方式涉及非接觸受電裝置用磁性片材和使用該磁性片材的非接觸受電裝置、電子設(shè)備、以及非接觸充電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，便攜式通信設(shè)備的發(fā)展相當(dāng)顯著，尤其是移動(dòng)電話正急速地向小型輕薄化推進(jìn)。除移動(dòng)電話以外，視頻攝像機(jī)(手持?jǐn)z像機(jī)等)、無繩電話、便攜式電腦(筆記本式電腦)等電子設(shè)備也正向小型輕薄化推進(jìn)。由于這些電子設(shè)備主體中搭載有充電電池，因此不與插座相連就能夠進(jìn)行使用，從而攜帶性和便利性得以提高。然而就目前而言，充電電池的容量有限，幾天到幾周時(shí)間內(nèi)必須進(jìn)行一次充電。
[0003]充電方法有接觸充電方式和非接觸充電方式。接觸充電方式是通過使受電裝置的電極與供電裝置的電極直接接觸來進(jìn)行充電的方式。接觸充電方式由于其裝置結(jié)構(gòu)較為簡單，因此通常使用這種方式。然而，近年來隨著電子設(shè)備的小型輕薄化，電子設(shè)備的重量變輕，受電裝置的電極與供電裝置的電極之間的接觸壓力不足，因此容易產(chǎn)生充電不良這樣的問題。并且，由于充電電池的耐熱性較弱，因此，為了防止電池溫度的上升，需要設(shè)計(jì)防止產(chǎn)生過放電或過充電那樣的電路?；谶@一點(diǎn)，對非接觸充電方式的應(yīng)用進(jìn)行研究。
[0004]非接觸充電方式是在受電裝置和供電裝置的兩方均設(shè)置線圈，利用電磁感應(yīng)來進(jìn)行充電的方式。由于非接觸充電方式不需要考慮電極彼此之間的接觸壓力，能夠使各電極不受彼此接觸狀態(tài)的影響，從而穩(wěn)定地提供充電電壓。作為非接觸充電裝置的線圈，已知有在鐵氧體鐵芯周圍卷繞線圈的結(jié)構(gòu)、在混合有鐵氧體粉末、非晶粉末的樹脂基板上安裝線圈的結(jié)構(gòu)等。然而，若將鐵氧體加工得較薄，則鐵氧體會(huì)變脆，因此，存在以下問題，即:由于耐沖擊性較弱，受電裝置容易因設(shè)備跌落等而產(chǎn)生問題。
[0005]并且，由于為了應(yīng)對設(shè)備的薄型化而將受電部分薄型化，因此對采用通過在基板上將金屬粉糊料印刷成螺旋狀而形成的平面線圈進(jìn)行研究。然而，通過平面線圈的磁通與設(shè)備內(nèi)部的基板等發(fā)生交鏈，因此存在因電磁感應(yīng)產(chǎn)生的渦流而導(dǎo)致裝置內(nèi)發(fā)熱這樣的問題。由此，無法傳輸較大的電力，從而充電時(shí)間變長。具體而言，若使用接觸充電裝置對移動(dòng)電話進(jìn)行充電需要90分鐘左右，則使用非接觸充電裝置需要120分鐘左右。
[0006]在應(yīng)用現(xiàn)有的非接觸充電方式的受電裝置中，對于因電磁感應(yīng)而產(chǎn)生的渦流的應(yīng)對不夠充分。由于受電裝置具有充電電池，因此要求盡可能地抑制熱量的產(chǎn)生。且受電裝置安裝于電子設(shè)備主體，因此熱量的產(chǎn)生會(huì)對電路元器件等產(chǎn)生不良影響。由此導(dǎo)致在充電時(shí)不能傳輸較大的電力，從而充電時(shí)間變長。并且，渦流的產(chǎn)生伴隨著噪聲的產(chǎn)生，從而成為充電效率降低的主要原因。對于這一點(diǎn)，提出了將磁性薄板設(shè)置于受電裝置的規(guī)定位置的方案。通過控制磁性薄板的磁導(dǎo)率和板厚、或磁性薄板的飽和磁通密度和板厚，從而可對因渦流產(chǎn)生的發(fā)熱、噪聲的產(chǎn)生、受電效率降低等進(jìn)行抑制。
[0007]提出有在非接觸充電裝置的供電側(cè)配置磁體，并進(jìn)行受電側(cè)設(shè)備的位置對準(zhǔn)的非接觸充電方式。例如，在國際標(biāo)準(zhǔn)WPC(Wireless Power Consortium)中的“SystemDescription Wireless Power Transfer volume 1: Low Power Partl:1nterfaceDefinition versionl.0July2010”中記載有利用磁體來進(jìn)行定位的非接觸充電裝置。
[0008]在利用磁體來進(jìn)行定位的情況下，現(xiàn)有的磁性薄板中會(huì)發(fā)生磁飽和，從而大幅度地降低磁屏蔽體效果。由此，導(dǎo)致充電時(shí)充電電池的溫度上升，從而可能會(huì)降低充電電池的循環(huán)壽命?，F(xiàn)有的磁屏蔽體中，具有例如飽和磁通密度為0.55?2T(5.5?20KG)的磁性薄板，在I片或者3片以下的范圍內(nèi)對這種磁性薄板進(jìn)行層疊。即使將磁性薄板的層疊體用作磁屏蔽體，由于配置于供電裝置的磁體所產(chǎn)生的磁場，磁屏蔽體也容易發(fā)生磁飽和，從而有可能無法發(fā)揮作為磁屏蔽體的功能。
[0009]現(xiàn)有的非接觸充電方式的國際標(biāo)準(zhǔn)中，對于受電側(cè)設(shè)備的位置對準(zhǔn)，存在有使用磁體的方式和不使用磁體的方式。由于現(xiàn)有的磁屏蔽體所使用的磁性薄板的軟磁特性較為優(yōu)異，因此即使在I片或3片以下的范圍內(nèi)層疊飽和磁通密度為0.55?2T的磁性薄板并進(jìn)行使用，若附近存在磁體，則也容易發(fā)生磁飽和。基于這種背景，希望采用無論供電裝置側(cè)是否存在磁體，都可獲得充分的磁屏蔽體效果和較高的充電效率的非接觸受電裝置用磁性片材。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn)
[0010]專利文獻(xiàn)1:日本專利特開平11 - 265814號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)2:日本專利特開2000 - 23393號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)3:日本專利特開平9 - 190938號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)4:國際公開第2007/111019號(hào) 專利文獻(xiàn)5:國際公開第2007/122788號(hào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明所要解決的課題在于，在供電裝置側(cè)配置有磁體的非接觸充電方式、或供電裝置側(cè)沒有配置磁體的非接觸充電方式中，提供一種通過抑制因電磁感應(yīng)而在受電側(cè)產(chǎn)生的渦流，來抑制因渦流而引起的充電電池的發(fā)熱、充電效率降低的非接觸受電裝置用磁性片材和使用該磁性片材的非接觸受電裝置、電子設(shè)備、以及非接觸充電裝置。
[0012]實(shí)施方式的非接觸受電裝置用磁性片材具備多個(gè)磁性薄板的層疊體，所述層疊體具備兩種以上的磁性薄板。實(shí)施方式的磁性片材中，層疊體具備第一磁性薄板和與其種類不同的第二磁性薄板。例如，第一磁性薄板具有絕對值超過5ppm的磁致伸縮常數(shù)，第二磁性薄板具有絕對值在5ppm以下的磁致伸縮常數(shù)。并且，第一磁性薄板具有在50 μ m以上300 μ m以下范圍內(nèi)的厚度，第二磁性薄板具有在10 μ m以上30 μ m以下范圍內(nèi)的厚度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是表示實(shí)施方式I的磁性片材的剖視圖。
圖2是表示實(shí)施方式2的磁性片材的剖視圖。
圖3是表示實(shí)施方式3的磁性片材的剖視圖。
圖4是表示實(shí)施方式的磁性片材中磁性薄板的切口部的第I例和磁性薄板的外周長A的測定例的俯視圖。
圖5是表示實(shí)施方式的磁性片材中磁性薄板的切口部的總長度B的測定例的俯視圖。 圖6是表示實(shí)施方式的磁性片材中磁性薄板的切口部的第2例的俯視圖。
圖7是表示實(shí)施方式的磁性片材中磁性薄板的切口部的第3例的俯視圖。
圖8是表示實(shí)施方式的磁性片材中磁性薄板的切口部的第4例的俯視圖。
圖9是表示實(shí)施方式的磁性片材中磁性薄板的切口部的第5例的俯視圖。
圖10是表示實(shí)施方式I的電子設(shè)備的簡要結(jié)構(gòu)的圖。
圖11是表示實(shí)施方式2的電子設(shè)備的簡要結(jié)構(gòu)的圖。
圖12是表示實(shí)施方式的非接觸充電裝置的簡要結(jié)構(gòu)的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面，對實(shí)施方式的非接觸受電裝置用磁性片材和使用該磁性片材的非接觸受電裝置、電子設(shè)備、以及非接觸充電裝置進(jìn)行說明。該實(shí)施方式的非接觸受電裝置用磁性片材具備多個(gè)磁性薄板的層疊體。構(gòu)成磁性片材的層疊體具有兩種以上的磁性薄板。即，層疊體至少具備第一磁性薄板和與其種類不同的第二磁性薄板。種類不同的磁性薄板是指磁致伸縮常數(shù)等磁特性、厚度、構(gòu)成材料等不同的磁性薄板。層疊體也可以具備第一及第二磁性薄板和種類不同的第三或第三以上的磁性薄板。磁性薄板的種類只要是兩種以上即可，并沒有特別的限定，但若從伴隨構(gòu)成材料(原材料)的采購等的制造性方面來考慮，優(yōu)選為4種以下，進(jìn)一步優(yōu)選為3種以下。
[0015]圖1示出實(shí)施方式I的非接觸受電裝置用磁性片材。圖2示出實(shí)施方式2的非接觸受電裝置用磁性片材。圖3示出實(shí)施方式3的非接觸受電裝置用磁性片材。在這些圖中，I為非接觸受電裝置用磁性片材，2為第一磁性薄板，3為粘接層部，4為種類與第一磁性薄板2不同的第二磁性薄板。優(yōu)選第一磁性薄板2為即使在供電裝置側(cè)存在磁體也不容易發(fā)生磁飽和的磁性薄板。優(yōu)選第二磁性薄板4為在受電裝置的使用頻率下能獲得高磁導(dǎo)率的磁性薄板。通過將層疊不容易發(fā)生磁飽和的第一磁性薄板2與具有高磁導(dǎo)率的第二磁性薄板4而得到的磁性片材I配置于電子設(shè)備，就能對發(fā)熱、噪聲的產(chǎn)生、受電效率的降低等進(jìn)行抑制，而不必考慮是否利用非接觸充電裝置的供電裝置側(cè)的磁體進(jìn)行定位。
[0016]在第一磁性薄板2與第二磁性薄板4之間設(shè)置有粘接層部3。粘接層部3優(yōu)選至少設(shè)置在第一磁性薄板2與第二磁性薄板4之間。作為粘接層部3，可以列舉出具有粘接性的樹脂膜、粘接劑。粘接層部3只要能固定磁性薄板2、4即可，并沒有特別的限定。作為樹脂膜的具體例，可以列舉出聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜、聚酯薄膜、聚酰亞胺(PI)膜、聚苯硫醚(PPS)膜、聚丙烯(PP)膜、聚四氟乙烯(PTFE)膜等。作為粘接劑的具體例，可以列舉出環(huán)氧類粘接劑、有機(jī)硅類粘接劑、丙烯酸類粘接劑等。
[0017]如后文所述，當(dāng)磁性薄板2、4上設(shè)有切口部時(shí)，切口部的位置有可能產(chǎn)生偏差，因此優(yōu)選在各磁性薄板間設(shè)置粘接層部3。粘接層部3的厚度優(yōu)選在100 μ m以下，更優(yōu)選在50 μ m以下。通過使粘接層部3變薄，能夠使磁性片材I整體的厚度變薄。粘接部層3的厚度的下限值沒有特別的限定，但為了使粘接力均勻化，優(yōu)選粘接部層3的厚度在5 μ m以上。在如移動(dòng)電話那樣要求薄型化的電子設(shè)備的情況下，磁性片材I的厚度優(yōu)選為包含覆蓋外觀的樹脂膜在內(nèi)為Imm以下，更優(yōu)選為0.8mm以下，進(jìn)一步優(yōu)選為0.6mm以下。[0018]如圖2所示，構(gòu)成磁性片材I的層疊體也可以具備多片第一磁性薄板2A、2B和多片第二磁性薄板4A、4B。并且，如圖3所示，層疊體也可以具備多片第一磁性薄板2A、2B和
I片第二磁性薄板4。與圖3所示的相反，層疊體還可以具備I片第一磁性薄板2和多片第二磁性薄板4。磁性薄板2、4各自的片數(shù)優(yōu)選在I?4片的范圍內(nèi)。圖2及圖3所示的磁性片材I具有在各磁性薄板2、4之間設(shè)置有粘接層部3的結(jié)構(gòu)。
[0019]圖3所示的磁性片材I具有由樹脂膜5覆蓋2片第一磁性薄板2A、2B和I片第二磁性薄板4的層疊體的結(jié)構(gòu)。在磁性薄板2、4受到生銹等腐蝕的影響時(shí)，利用樹脂膜5覆蓋磁性薄板2、4的層疊體整體是有效的。在需要對磁性薄板2、4進(jìn)行電絕緣時(shí)，覆蓋層疊體整體的樹脂膜5也是有效的。在如圖3所示的磁性片材I那樣，利用樹脂膜5覆蓋層疊體整體的情況下,在相同種類的磁性薄板、例如磁性薄板2A與磁性薄板2B之間也可以不設(shè)置粘接層部3。作為樹脂膜5的具體例，可以列舉出PET膜、PI膜、PPS膜、PP膜、PTFE膜
坐寸ο
[0020]作為磁性片材I的第I具體例,可以舉出具有絕對值超過5ppm的磁致伸縮常數(shù)的第一磁性薄板2與具有絕對值在5ppm以下的磁致伸縮常數(shù)的第二磁性薄板4的層疊體。磁致伸縮常數(shù)可通過應(yīng)變片法(strain gauge method)來進(jìn)行測定。磁致伸縮常數(shù)的絕對值在5ppm以下的范圍表示從_5ppm到+5ppm的范圍(包括零)。磁致伸縮常數(shù)超過5ppm的范圍表示小于_5ppm或超過+5ppm的范圍。磁致伸縮表示在磁性體因外部磁場而發(fā)生磁化時(shí)，磁性體沿磁場方向拉伸或縮短的比例。在磁性體的磁致伸縮較大的情況下，由于磁致伸縮和應(yīng)力的相互作用而感應(yīng)出磁各向異性，從而不容易發(fā)生磁飽和。
[0021]磁致伸縮常數(shù)的絕對值超過5ppm的第一磁性薄板2即使配置在供電裝置側(cè)也不容易受到磁的影響。也就是說，由于預(yù)先軋制時(shí)所產(chǎn)生的應(yīng)力與磁致伸縮之間的相互作用，磁致伸縮常數(shù)的絕對值超過5ppm的第一磁性薄板2在由配置于供電裝置側(cè)的磁體產(chǎn)生的磁場中不容易發(fā)生磁飽和。因此，能夠得到作為磁性片材I所需的L值(電感值)。磁致伸縮常數(shù)的絕對值在5ppm以下的第二磁性薄板4在供電裝置側(cè)沒有配置磁體的情況下表現(xiàn)出高磁導(dǎo)率。由此，根據(jù)具備第一磁性薄板2和第二磁性薄板4的層疊體的磁性片材1，在供電裝置側(cè)配置有磁體的非接觸充電方式、以及在供電裝置側(cè)沒有配置磁體的非接觸充電方式的任一種方式下，均能夠獲得良好的磁屏蔽體效果。
[0022]在磁致伸縮常數(shù)的絕對值超過5ppm的情況下，能夠基于磁致伸縮與應(yīng)力的相互作用而有效地獲得難以發(fā)生磁飽和的效果。因此，第一磁性薄板2優(yōu)選具有絕對值超過5ppm的磁致伸縮常數(shù)。然而，若磁致伸縮常數(shù)的絕對值超過50ppm，則因磁致伸縮與應(yīng)力的相互作用而得到的磁各向異性變得過大，有可能無法得到足夠的L值。因此，第一磁性薄板
2的磁致伸縮常數(shù)的絕對值優(yōu)選在超過5ppm小于等于50ppm的范圍內(nèi)。為了得到高磁導(dǎo)率，第二磁性薄板4的磁致伸縮常數(shù)的絕對值優(yōu)選為在5ppm以下，更優(yōu)選為在2ppm以下。第二磁性薄板4的磁致伸縮常數(shù)也可以為零。
[0023]在磁性片材I的第I具體例中，第一磁性薄板2優(yōu)選為具有50?300 μ m范圍內(nèi)的厚度。第二磁性薄板4優(yōu)選為具有10?30 μ m范圍內(nèi)的厚度。并且，第一磁性薄板2優(yōu)選為具有80μ Ω.cm以上的電阻值和IT(IOkG)以上2.lT(21kG)以下范圍內(nèi)的飽和磁通密度。第二磁性薄板4也優(yōu)選為具有80 μ Ω.cm以上的電阻值。關(guān)于第一及第二磁性薄板2、4的構(gòu)成條件，將在第2具體例中詳細(xì)闡述。[0024]作為磁性片材I的第2具體例，可以舉出具有50?300μπι的范圍內(nèi)厚度(板厚)的第一磁性薄板2與具有10?30 μ m范圍內(nèi)厚度(板厚)的第二磁性薄板4的層疊體。第一磁性薄板2的磁致伸縮常數(shù)優(yōu)選為絕對值超過5ppm。若第一磁性薄板2的厚度小于50 μ m，則在后述的軋制中所產(chǎn)生的應(yīng)力會(huì)變得過大，從而因該應(yīng)力與磁致伸縮的相互作用而得到的磁各向異性也會(huì)變得過大。因此，有可能無法得到足夠的L值。第一磁性薄板2的磁致伸縮常數(shù)優(yōu)選為絕對值在50ppm以下。若第一磁性薄板2的厚度超過300 μ m,則IOOkHz以上的L值及Q值降低。第一磁性薄板2的厚度優(yōu)選為在80?250 μ m的范圍內(nèi)。第一磁性薄板2的厚度可以通過后述的質(zhì)量法來求得，也可以通過千分尺來測定。在利用千分尺測定磁性薄板2的厚度的情況下，將厚度表示為任意三個(gè)位置的測定值的平均值。
[0025]實(shí)施方式的磁性片材I能夠作為非接觸受電裝置用的磁屏蔽體等進(jìn)行使用，而不必考慮供電裝置側(cè)是否存在磁體。磁性片材I具有層疊第一磁性薄板2和第二磁性薄板4而成的結(jié)構(gòu)，其中，第一磁性薄板2在供電裝置側(cè)配置有磁體的情況下不容易發(fā)生磁飽和，第二磁性薄板4在沒有配置磁體的情況的使用頻率下表現(xiàn)出高磁導(dǎo)率。其中，無論供電裝置側(cè)是否配置有磁體，都無法直接實(shí)現(xiàn)第二磁性薄板4的電感，作為磁性片材I有時(shí)只能得到下降了 15%?30%左右的電感值。這被認(rèn)為是受到不容易發(fā)生磁飽和的第一磁性薄板2的電阻值的影響。其原因并不明確，但推測如下。
[0026]在第一磁性薄板2的電阻值較低的情況下，渦流損耗增大，從而Q值降低。與此同時(shí)，認(rèn)為由一體化的高磁導(dǎo)率材料形成的第二磁性薄板4也受到第一磁性薄板2的影響，作為結(jié)果，磁性片材I的電感值降低。因此，第一磁性薄板2的電阻值優(yōu)選為在80μ Ω.cm以上。若第一磁性薄板2的電阻值在80 μ Ω.cm以上，則能夠抑制渦流損耗的增大，并抑制Q值的降低。因此，第二磁性薄板4的電感能有效地發(fā)揮作用。第一磁性薄板2的電阻值更優(yōu)選為在100μ Ω.cm以上。此外，第二磁性薄板4的電阻值也優(yōu)選為在80μ Ω.cm以上，更優(yōu)選為在100μ Ω.cm以上。
[0027]為了抑制第一磁性薄板2的磁飽和，優(yōu)選第一磁性薄板2具有較大的磁致伸縮常數(shù)，并具有IT(IOkG)以上的飽和磁通密度。通過將第一磁性薄板2的飽和磁通密度設(shè)為IT以上，從而在供電裝置側(cè)配置有磁體的情況下，能夠更為有效地抑制第一磁性薄板2的磁飽和。尤其是在使用后述的Nd-Fe-B類磁體、Sm-Co類磁體等稀土類磁體那樣的磁力較強(qiáng)的磁體的情況下，第一磁性薄板2的飽和磁通密度優(yōu)選為在IT以上，更優(yōu)選為在1.2T以上。第一磁性薄板2的飽和磁通密度的上限沒有特別的限定，但優(yōu)選為在2.lT(21kG)以下。即使在使用上述稀土類磁體的情況下，如果飽和磁通密度在2.1T左右也已足夠。并且，若飽和磁通密度超過2.1T，則Fe合金中添加元素量極其有限，耐氧化對策變得不充分，因此成為使用中容易發(fā)生生銹的另一主要原因。
[0028]構(gòu)成磁性片材I的層疊體優(yōu)選為具備I片第一磁性薄板2、或在2?4片范圍內(nèi)層疊的第一磁性薄板2。為了在供電裝置側(cè)配置有磁體的情況下不容易發(fā)生磁飽和，將第一磁性薄板2的層疊片數(shù)設(shè)置地較多是有效的。然而，若增加層疊片數(shù)，則磁性片材I整體的厚度變厚。若磁性片材I整體的厚度變得過厚，則難以搭載于移動(dòng)電話等要求薄型化的電子設(shè)備中。通過使具有50?300 μ m的厚度的第一磁性薄板2滿足絕對值超過5ppm的磁致伸縮常數(shù)、80 μ Ω._以上的電阻值、以及IT以上的飽和磁通密度中兩個(gè)以上的條件，能夠?qū)⒌谝淮判员“?的片數(shù)減少為I?4片，并能夠進(jìn)一步減少為I?3片。[0029]第二磁性薄板4優(yōu)選為具有如上所述的10?30 μ m范圍內(nèi)的厚度。通過將第二磁性薄板4的厚度設(shè)為在30 μ m以下，能夠使第二磁性薄板4具有高磁導(dǎo)率。其中，若第二磁性薄板4的厚度小于10μ m,則制造變得困難,并有可能在形成后述的切口部時(shí)發(fā)生破碎。第二磁性薄板4的厚度更優(yōu)選為在12?25 μ m的范圍內(nèi)。第二磁性薄板4優(yōu)選為在受電裝置的使用頻率下表現(xiàn)出高磁導(dǎo)率。受電裝置的使用頻率是非接觸充電輸送電力時(shí)所使用的頻率。第二磁性薄板4的磁導(dǎo)率優(yōu)選在使用頻率下為1000以上。第二磁性薄板4的磁致伸縮常數(shù)優(yōu)選為絕對值在5ppm以下。基于第二磁性薄板4的厚度和磁致伸縮常數(shù)，能夠更有效地提高第二磁性薄板4的磁導(dǎo)率。
[0030]優(yōu)選通過質(zhì)量法來求得第二磁性薄板4的厚度(板厚)。具體而言，利用阿基米德法來求得第二磁性薄板4的密度(實(shí)測值)D。接著，利用游標(biāo)卡尺等測量第二磁性薄板4的長度L和寬度W。并且，測量第二磁性薄板4的質(zhì)量M。第二磁性薄板4的密度D等于質(zhì)量M/體積(長度LX寬度WX厚度X)。因此，第二磁性薄板的板厚X可以根據(jù)[質(zhì)量M/(長度LX寬度W)]/密度D來求得。第二磁性薄板4有時(shí)會(huì)像后述的非晶合金薄帶那樣使用急冷法來制造。在這種情況下，根據(jù)冷卻輥的表面狀態(tài)，會(huì)在合金薄帶的表面形成波紋。因此，在使用非晶合金、Fe基微細(xì)結(jié)晶合金作為第二磁性薄板4的情況下，優(yōu)選利用質(zhì)量法來求得厚度。
[0031]構(gòu)成磁性片材I的層疊體優(yōu)選為具備I片第二磁性薄板4、或在2?4片范圍內(nèi)層疊的第二磁性薄板4。為了在供電裝置側(cè)配置有磁體的情況下得到高磁導(dǎo)率，將第二磁性薄板4的層疊片數(shù)設(shè)置地較多是有效的。然而，若增加層疊片數(shù)，則磁性片材I整體的厚度變厚。若磁性片材I整體的厚度變得過厚，則難以搭載于移動(dòng)電話等要求薄型化的電子設(shè)備中。通過使具有10?30 μ m的厚度的第二磁性薄板4滿足絕對值為5ppm以下的磁致伸縮常數(shù)、以及具有由后述通式I或通式2所表示的組成的磁性薄板4的構(gòu)成材料的一個(gè)或兩個(gè)條件，可將第二磁性薄板4的片數(shù)減少為I?4片，并可進(jìn)一步減少為I?3片。
[0032]第一磁性薄板2的構(gòu)成材料只要滿足上述特性即可，并沒有特別的限定，優(yōu)選使用以Fe或Ni作為基礎(chǔ)的合金。另外，所謂“作為基礎(chǔ)”是指從質(zhì)量比來看時(shí)作為構(gòu)成元素包含得最多。作為第一磁性薄板2的構(gòu)成材料，可以列舉出Fe-Cr類、Fe-Ni類、Fe-Si類等Fe合金。作為Fe合金的具體例，可以列舉出不銹鋼、硅鋼、坡莫合金、因瓦合金、可伐合金等。在這些Fe合金中，第一磁性薄板2優(yōu)選為由不銹鋼形成，尤其優(yōu)選為由鐵氧體類不銹鋼形成。利用軋制加工可容易地對Fe-Cr類、Fe-Ni類、Fe-Si類等Fe合金的板厚進(jìn)行調(diào)整。并且，在軋制加工等的應(yīng)力附加工序中形成內(nèi)部形變，通過與磁致伸縮的相互作用，容易產(chǎn)生磁各向異性。由此，能夠使第一磁性薄板2不容易發(fā)生磁飽和。
[0033]鐵氧體類不銹鋼是Fe-Cr類合金的一種，優(yōu)選為所包含的Cr在10?28質(zhì)量％的范圍內(nèi)。若Cr的含有量在10質(zhì)量％以下則電阻降低，若超過28質(zhì)量％則加工性降低，從而難以得到薄板，且飽和磁化下降。Cr的含有量更優(yōu)選為在12?26質(zhì)量％的范圍內(nèi)，進(jìn)一步優(yōu)選為在15?25質(zhì)量％的范圍內(nèi)。鐵氧體類不銹鋼除了 Fe和Cr之外，還可以含有0.1質(zhì)量％以下的C(碳)、0.1質(zhì)量％以下的N(氮)、0.1質(zhì)量％以下的0(氧)、0.1質(zhì)量％以下的P (磷)、0.1質(zhì)量％以下的S (硫)等。
[0034]鐵氧體類不銹鋼還可以含有5質(zhì)量％以下的N1、5質(zhì)量％以下的Co、5質(zhì)量％以下的Cu、3質(zhì)量％以下的S1、0.1?8質(zhì)量％的A1、0.3質(zhì)量％以下的B、I質(zhì)量％以下的Mn。并且，鐵氧體類不銹鋼還可以含有在I質(zhì)量％以下范圍內(nèi)的從T1、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Mo及W中選擇的至少一種、0.1質(zhì)量％以下范圍內(nèi)的從Be、Mg、Ca、Sr及Ba中選擇的至少一種、I質(zhì)量％以下范圍內(nèi)的從Zn、Ga、In、Ge、Sn、Pb、Sb、B1、Se及Te中選擇的至少一種、以及I質(zhì)量％以下范圍內(nèi)的從含有Y的稀土類元素中選擇的至少一種。只要沒有特別說明，各成分的下限值包括零(檢測范圍以下)。
[0035]鐵氧體類不銹鋼中各添加元素的限定原因如下所述。若C的含有量較大，則高溫加工性降低，因此優(yōu)選C的含有量較少，但若大幅度減少C的含有量，則從制造性方面來看會(huì)造成制造困難。從加工性、韌性這一點(diǎn)來看優(yōu)選C的含有量在0.1質(zhì)量％以下。從制造性方面來看大幅度地減少N的含有量會(huì)造成制造困難。從加工性、韌性這一點(diǎn)來看優(yōu)選N的含有量在0.1質(zhì)量％以下。P對于增大電阻值是有效的，并且具有提高高頻特性的效果。然而，由于含有P較多會(huì)導(dǎo)致高溫加工性下降，因此優(yōu)選P的含有量在0.1質(zhì)量％以下。若S的含有量超過0.1質(zhì)量％，則在晶界上容易形成硫化物、氧化物，從而高溫加工性下降。并且，蝕刻性也下降。S的含有量優(yōu)選為在I質(zhì)量％以下。若O的含有量較大，則氧化物類的雜質(zhì)變多，加工性下降。O的含有量優(yōu)選為在0.1質(zhì)量％以下，更優(yōu)選為在0.01質(zhì)量％以下。[0036]N1、Co及Cu有助于耐腐蝕性的提聞、取決于晶粒微細(xì)化的聞?lì)l特性的提聞、以及加工性的提高。但是，若這些元素的含有量過多，則添加效果下降，因此優(yōu)選各元素的含有量在5質(zhì)量％以下，更優(yōu)選為在4質(zhì)量％以下。Si是對軟磁特性的控制有效的元素，并具有作為脫氧劑的效果、提高高溫加工性的效果。若Si的含有量過多，則加工性反而會(huì)惡化，因此優(yōu)選Si的含有量在3質(zhì)量％以下，更優(yōu)選為在2.5質(zhì)量％以下。Al是對增加電阻有效的元素。若Al的含有量在0.1質(zhì)量％以上，則能有效地增大電阻，若超過8質(zhì)量％，則加工性降低。B具有抑制C、S、P、0、N等向晶界偏析的效果和提高高溫加工性的效果。若B的含有量過多，則形成含有C、0、N的硼化物，從而加工性變差。B的含有量優(yōu)選為在0.3質(zhì)量％以下，更優(yōu)選為在0.1質(zhì)量％以下。Mn作為脫氧劑是有效的。若Mn的含有量過多，則高溫加工性下降，因此優(yōu)選Mn的含有量在I質(zhì)量％以下，更優(yōu)選為在0.8質(zhì)量％以下。
[0037]從T1、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Mo及W中選擇的至少一種元素對于高強(qiáng)度化、提高耐腐蝕性是有效的，因此在提高沖壓等加工性的同時(shí)，電阻值也會(huì)變高。若這些元素的總含有量超過I質(zhì)量％，則韌性下降。優(yōu)選元素為T1、Nb、Ta。從Be、Mg、Ca、Sr及Ba中選擇的至少一種元素具有作為脫氧劑的效果和提高高溫加工性的效果。若這些元素的總含有量超過0.1質(zhì)量％ ,則加工性反而會(huì)惡化。更優(yōu)選為這些元素的總含有量在0.03質(zhì)量％以下。從Zn、Ga、In、Ge、Sn、Pb、Sb、B1、Se及Te中選擇的至少一種元素是對提高加工性有效的元素，但若總含有量超過I質(zhì)量％，則難以進(jìn)行加工。更優(yōu)選為這些元素的總含有量在0.3質(zhì)量％以下。從包含Y的稀土類元素中選擇的至少一種元素對于提高電阻是有效的，并具有提高高溫加工性的效果。若這些元素的總含有量超過I質(zhì)量％，則加工性反而會(huì)惡化。更優(yōu)選為這些元素的總含有量在0.5質(zhì)量％以下。
[0038]在Fe-Ni類合金、Fe-Si類合金中，主要構(gòu)成元素的電阻也小于80 μ Ω.cm，但與Fe-Cr類合金相同，通過適量地添加Al、添加T1、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Mo、W、B、稀土類元素、堿土類元素等、并通過控制Mn等脫氧劑的余量，使得電阻值變?yōu)?0 μ Ω ^cm以上。其中，若Fe-Ni類的Ni量在78~80質(zhì)量％附近，F(xiàn)e-Si類的Si量在6.5質(zhì)量％附近，則在具有這種組成的情況下磁致伸縮常數(shù)變小，在供電裝置側(cè)配置有磁體的情況下的電感值降低。優(yōu)選排除這種組成。
[0039]通過一般的溶解、鑄造、軋制的各工序來制作構(gòu)成第一磁性薄板2的Fe-Cr類、Fe-Ni類、Fe-Si類等Fe合金薄板。例如，在大氣中或惰性氣體氣氛中將按規(guī)定的組成比例制備而成的合金原材料溶解，然后熔鑄成規(guī)定的形狀。接著，對合金材料進(jìn)行高溫加工或低溫加工，將合金材料軋制成目標(biāo)板厚，從而得到磁性薄板。通過使用雙輥法對熔融狀態(tài)的合金進(jìn)行直接急冷軋制，能夠得到磁性薄板。也可以在軋制后進(jìn)行熱處理，以提高磁導(dǎo)率。熱處理的條件優(yōu)選為600~1200°C、10秒~5小時(shí)。在使用Co基非晶合金、Fe基微細(xì)結(jié)晶合金作為第二磁性薄板4的情況下，由于不需要對第一磁性薄板2進(jìn)行高磁導(dǎo)率化，因此可以將熱處理溫度設(shè)為小于600°C的情況下得到的板材或軋制后的板材直接用于磁性片材
I。由此，能夠降低磁性片材I的制造成本。
[0040]第二磁性薄板4優(yōu)選為由Co基非晶合金或具有5~30nm的平均晶粒直徑的Fe基微細(xì)結(jié)晶合金構(gòu)成。由這些合金構(gòu)成的薄板例如通過利用單輥法對合金熔融金屬進(jìn)行超急冷來制作。由此，能夠較為容易地得到厚度在10~30 μ m范圍內(nèi)的磁性薄板4。
[0041]Co基非晶合金優(yōu)選為具有下述通式I所表示的組成。
通式 I: (Co1^yFexMnyNiz) 100-a-b_cMlaSibBc
(式中，Ml是從T1、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo及W中選擇的至少一種元素，x、y、z、a、b及c滿足0<叉<0.1(原子比)、0<7<0.1(原子比)、0<2<0.1(原子比)、O ≤ a ≤ 10at%,5 ≤ b ≤ 20at%,5 ≤ c ≤ 30at%。)
[0042]通式I中，Co、Fe、Mn及Ni的含有量是根據(jù)磁導(dǎo)率、磁致伸縮常數(shù)、磁通密度、鐵損等所要求的磁特性來制備組成比例而得到的。Ml元素是為了控制熱穩(wěn)定性、耐腐蝕性、結(jié)晶化溫度而根據(jù)需要添加的元素。Si(硅)及B(硼)是對磁性合金的非晶化(非晶質(zhì)化)有效的元素。尤其是，B對于磁性薄板4的非晶化是有效的。Si是幫助非晶相的形成、或?qū)Y(jié)晶化溫度的上升有效的元素。只要是滿足通式I的Co基非晶合金，就能容易地將磁致伸縮常數(shù)調(diào)整成絕對值在5ppm以下，并可進(jìn)一步調(diào)整成2ppm以下(包括零)。為了對Co基非晶合金的磁特性進(jìn)行調(diào)整，也可以在300~500°C下施加5分鐘~2小時(shí)的熱處理。
[0043]Fe基微細(xì)結(jié)晶合金優(yōu)選為具有下述通式2所表示的組成。
通式 2: (Fe1-(JiTd) ioo-e-f-g-hCueSifBgM2h
(式中，T是從Co和Ni中選擇的至少一種元素，M2是從T1、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Mo及W中選擇的至少一種元素，d、e、f、g及h滿足O < d < 0.5(原子比)、0 < e < 3at%>
O^ f ^ 30at%,2 ≤ g ≤ 25at%,0.1 ^ h ^ 30at%。)
Fe和T元素是根據(jù)磁導(dǎo)率、磁致伸縮常數(shù)、磁通密度、鐵損等所要求的磁特性來制備組成比例而得到的。Cu是在析出結(jié)晶時(shí)防止結(jié)晶粗大化的成分。M2元素是對晶粒直徑的均勻化、以及減少磁致伸縮有效的元素。Si和B是對暫時(shí)非晶化有效的成分。Fe基微細(xì)結(jié)晶合金與非晶合金相同，也利用急冷法來制造厚度為10~30 μ m的非晶薄板,并通過在500~700°C的溫度下對該非晶薄板進(jìn)行5分鐘~5小時(shí)的熱處理來制作完成。通過熱處理使其析出平均晶粒直徑為5~30nm的微細(xì)結(jié)晶。微細(xì)結(jié)晶的析出只要面積率在20%以上即可。
[0044]實(shí)施方式的磁性片材I通過以下方式來制作，即在將磁性薄板2、4加工成規(guī)定的尺寸之后，根據(jù)需要隔著粘接層部3對磁性薄板2、4進(jìn)行層疊。在重視磁性片材I的L值的情況下，優(yōu)選不對第二磁性薄板4施加進(jìn)一步的加工，而直接形成磁性片材I。為了提高磁性片材I的Q值，在第二磁性薄板4上形成切口部是有效的。第一磁性薄板2優(yōu)選為具有切口部。這里所說的切口部是指貫通I片磁性薄板的表面和背面的切口。構(gòu)成磁性片材I的層疊體優(yōu)選為包括I片以上的設(shè)置有寬度在1_以下(包括零)的切口部的磁性薄板
2、4。并且，更優(yōu)選為層疊體包括I片以上的具有切口部的第一磁性薄板2。
[0045]圖4至圖9示出切口部的形成例。在這些圖中，由于切口部可以形成在第一和第二磁性薄板2、4中的任一個(gè)，因此將磁性薄板的符號(hào)標(biāo)注為“2 (4) ”。圖4和圖5是在整個(gè)磁性薄板2(4)上均勻地形成柵格狀的切口部6的示例。圖6是將設(shè)置有切口部6的4片磁性薄板2 (4)配置在粘接層部4上的示例。圖7是在磁性薄板2 (4)的對角線上設(shè)置切口部6、由此將磁性薄板2 (4) —分為四的示例。圖8是以將磁性薄板2(4) —分為八的方式設(shè)置切口部6的示例。圖9是在磁性薄板2 (4)上設(shè)置有多個(gè)直線狀的切口(切口部6)的示例。切口部6的形狀不限于直線狀，也可以是曲線形、十字形、鋸齒形等。
[0046]切口部6的形成方法并沒有特別的限定，可以列舉出例如利用刀片將尺寸較長的磁性薄板切割成目標(biāo)尺寸的方法、利用蝕刻形成切口的方法、利用激光加工形成切口的方法等。切口部6也可以通過組合這些方法來形成。也可以在粘接層部3上配置了磁性薄板
2(4)之后形成切口部6，也可以將預(yù)先形成有切口部6的磁性薄板2配置在粘接層部3上。切口部6也可以均勻地形成在整個(gè)磁性薄板2 (4)，也可以以例如在磁性薄板2 (4)的中心附近較密的疏密狀態(tài)來形成。層疊結(jié)構(gòu)中各磁性薄板2 (4)上所形成的切口部6的形狀也可以不同。
[0047]實(shí)施方式的磁性片材I優(yōu)選為至少具備I片下述磁性薄板2(4)，即，在該磁性薄板2(4)中，設(shè)置于磁性薄板2(4)的切口部6的總長度B與配置在同一平面上的磁性薄板2⑷的外周區(qū)域的總計(jì)外周長A的比(B/A)在2?25的范圍內(nèi)。通過將設(shè)置于磁性薄板
2(4)的切口部6的B/A比控制在2?25的范圍內(nèi)，能夠提高磁性片材I的L值和Q值。若B/A比小于2則Q值的提升效果不顯著，若B/A比超過25則L值下降。S卩，若B/A比小于2則抑制渦流產(chǎn)生的效果變差，若B/A比超過25則受電效率下降。受電效率的下降是充電時(shí)間變長的主要原因。
[0048]在非接觸充電裝置中，將用于提高受電效率的諧振電路應(yīng)用于受電裝置(被充電的電子設(shè)備)。由L(電感)和C(電容)串聯(lián)或并聯(lián)連接而構(gòu)成的諧振電路在特定的諧振頻率下流過電路的電流會(huì)變?yōu)樽畲蠡蜃钚　ＶC振的Q值是用于獲得諧振電路的尖銳化(頻率選擇性)的重要特性。Q值由Q = 2JifL/R來表示。Ji為圓周率3.14、f為頻率、L為L值(電感值)、R為損耗。為提高Q值，則可以增大頻率f、增大L、或減小損耗R。雖然在電路設(shè)計(jì)中可以增大頻率f，但如果頻率變大，則渦流損耗變大，從而損耗R變大。
[0049]因此，在本實(shí)施方式中，通過使用形成有規(guī)定量(B/A為2?25)的切口部6的磁性薄板2 (4)，能夠防止渦流損耗的增大。渦流是指在施加到導(dǎo)體的磁場的大小發(fā)生變化時(shí)因電磁感應(yīng)而在導(dǎo)體中激勵(lì)出的環(huán)狀電流，隨之產(chǎn)生的損耗即為渦流損耗。由于伴隨著電磁感應(yīng)，因此渦流變大會(huì)發(fā)生發(fā)熱。例如，在搭載有充電電池的受電裝置中，因渦流而導(dǎo)致充電電池的殼體發(fā)熱，從而充放電循環(huán)壽命變短，加快了放電容量的惡化。若發(fā)熱至所需程度以上，則也成為電子設(shè)備故障的原因。通過在磁性薄板2 (4)形成切口部6，能抑制渦流損耗的增大。通過將切口部6的寬度S設(shè)置得較小，為Imm以下(包括零)，能夠防止磁通穿過磁性薄板2(4)的間隙從而在充電電池殼體表面等產(chǎn)生渦流。
[0050]磁性薄板2 (4)的外周區(qū)域的總計(jì)外周長A是配置在磁性片材I的某一面的磁性薄板(與進(jìn)行分割的情況和未進(jìn)行分割的情況無關(guān))的最外周長度。磁性薄板2 (4)的外周區(qū)域的總計(jì)外周長A如圖4所示，由“A1+A2+A3+A4”求得。圖4示出將磁性薄板2⑷配置成四邊形的示例，其他形狀的情況下也是一樣，將外周的長度作為外周長A。由于成為磁性薄板2(4)間的間隙的切口部6的寬度較小，為1_以下，因此利用上述求取方法可求得磁性薄板2(4)的外周區(qū)域的總計(jì)外周長A。
[0051]設(shè)置于磁性薄板2(4)的切口部6的總長度B的求取方法如圖5所示。在圖5所示的切口部6的寬度全部在Imm以下的情況下，切口部6的總長度B由“B1+B2+B3+B4+B5+B6+B7+B8+B9”來求得。假設(shè)在BI?B8的寬度為0.5mm, B9的寬度為2mm的情況下，切口部6的總長度B為“B1+B2+B3+B4+B5+B6+B7+B8”。如圖6所示，在具有分開磁性薄板2(4)間的間隙狀的切口部6和形成于磁性薄板2 (4)自身的切口狀的切口部6的情況下，將間隙和切口中寬度S為Imm以下的切口部6的總長度設(shè)為B。切口從表面貫通至背面。
[0052]為了便于理解，圖4和圖5示出在磁性薄板2 (4)之間設(shè)有間隙的狀態(tài)，但也可以使相鄰磁性薄板2 (4)相接觸進(jìn)行配置(切口部6的寬度S = Omm)。優(yōu)選所有切口部6的寬度S在Imm以下(包括零)。若切口部6的寬度S過大，則在一定大小的磁性片材I中磁性薄板2(4)所占的面積減少，從而磁性片材I的磁屏蔽體效果下降。切口部6的寬度S更優(yōu)選為在0.5mm以下。在切口部6存在有寬度S超過Imm的部分時(shí)，若將切口部6的總面積設(shè)為100%，則優(yōu)選這種切口部6占整體的10%以下。
[0053]構(gòu)成磁性片材I的層疊體優(yōu)選為具備2片以上的具有B/A比不同的切口部6的磁性薄板2 (4)。例如，優(yōu)選為第一磁性薄板2的切口部6的B/A比與第二磁性薄板4的切口部6的B/A比(包括零)不同。實(shí)施方式的磁性片材I使用不同種類的第一和第二磁性薄板2、4。由于第一和第二磁性薄板2、4所要求的磁特性不同，因此優(yōu)選為分別根據(jù)磁性薄板
2、4來設(shè)定B/A比。并且，通過使B/A比不同，能夠避免設(shè)置沿磁性片材I的厚度方向連續(xù)的孔，從而能夠提升抑制渦流產(chǎn)生的效果。在需要高電感值的情況下，可以將第二磁性薄板4的B/A比設(shè)為零，即不具有切口部6。
[0054]在由粘接性薄膜等夾住熱處理后的第二磁性薄板4的狀態(tài)下通過彎曲加工形成切口部6的情況下，由于第二磁性薄板4趨于脆化，因此在分割線附近有可能會(huì)產(chǎn)生目標(biāo)分割數(shù)以上的細(xì)小的裂紋。在這種情況下，將寬度為Imm以下的裂紋計(jì)為一個(gè)切口部6。BP,在形成切口部6的分割工序中，在分割時(shí)的分割線附近有時(shí)會(huì)有磁性薄板粉碎而成為粉狀的部分，但當(dāng)粉碎后的粉狀部分包含在寬度1_以下的切口部中時(shí)，將其計(jì)為一個(gè)切口部。
[0055]接著，對實(shí)施方式的受電裝置、電子設(shè)備以及非接觸充電裝置進(jìn)行說明。圖10和圖11示出實(shí)施方式I和實(shí)施方式2的電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)。圖10和圖11所示的電子設(shè)備10具備使用非接觸充電方式的受電裝置11和電子設(shè)備主體12。電子設(shè)備12主體具備電路基板13和搭載于電路基板13的電子器件14。受電裝置11、電子設(shè)備主體12配置在殼體15內(nèi)，由此構(gòu)成電子設(shè)備10。
[0056]受電裝置11具備作為受電線圈的螺旋線圈16、對螺旋線圈16中產(chǎn)生的交流電壓進(jìn)行整流的整流器17、以及利用整流器17整流后得到的直流電壓進(jìn)行充電的充電電池18。電子設(shè)備主體12具備電子器件14，對受電裝置11的充電電池18進(jìn)行充電后得到的直流電壓提供給電子器件14，由此電子器件14進(jìn)行工作。電子設(shè)備主體12還可以具備電子器件
14、電路基板13以外的元器件或裝置等。使用以平面狀態(tài)卷繞銅線等金屬線而成的平面線圈、通過將金屬粉末糊料印刷成螺旋狀而形成的平面線圈來作為螺旋線圈16。螺旋線圈16的卷繞形狀可以是圓形、橢圓、四邊形、多邊形等，并沒有特別的限定。螺旋線圈16的卷繞數(shù)也可以根據(jù)要求特性來適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行設(shè)定。
[0057]作為整流器17，可以舉出晶體管、二極管等半導(dǎo)體元件。整流器17的個(gè)數(shù)是任意的，根據(jù)需要使用I個(gè)或2個(gè)以上的整流器17。整流器17也可以通過TFT等成膜技術(shù)來形成。在圖10和圖11中，整流器17配置在電路基板13的受電線圈16側(cè)。整流器17也可以設(shè)置在電路基板13的與受電線圈16相反側(cè)的面上。充電電池18是可進(jìn)行充放電的電池，能夠使用平板型、紐扣型等各種形狀。電子器件14中包括電阻元件、電容元件、電感元件、控制元件、存儲(chǔ)元件等構(gòu)成電路的各種元件、元器件。并且也可以是上述以外的元器件、裝置。電路基板13是通過在樹脂基板、陶瓷基板等絕緣基板的表面、內(nèi)部形成電路而得到的。電子器件14安裝在電路基板13上。電子器件14也可以包含沒有安裝在電路基板13上的器件。
[0058]如圖10所示，實(shí)施方式I的電子設(shè)備10具備螺旋線圈(受電線圈)16和設(shè)置在該螺旋線圈16與充電電池18之間的磁性片材I。即，螺旋線圈16與充電電池18夾住磁性片材I進(jìn)行配置。螺旋線圈16具有平面部，該平面部是螺旋線圈16的至少一部分，該平面部沿著磁性片材I的表面進(jìn)行配置。作為受電裝置11來進(jìn)行觀察的情況下，在構(gòu)成該受電裝置11的螺旋線圈16和充電電池18之間配置有磁性片材I。
[0059]如圖11所示，實(shí)施方式2的電子設(shè)備10具備設(shè)置在該充電電池18與電路基板13之間的磁性片材I。而且，磁性片材I也可以配置在螺旋線圈16與整流器17之間、螺旋線圈16與電子器件14之間。磁性片材I配置在上述各部位中的一個(gè)部位以上。磁性片材I也可以配置在2個(gè)部位或兩個(gè)以上的部位。
[0060]電子設(shè)備10的結(jié)構(gòu)并不限于圖10至圖11所示的結(jié)構(gòu)。螺旋線圈16、充電電池
18、以及電路基板13之間的配置可以進(jìn)行各種變更。例如，可以從上側(cè)開始按充電電池、電路基板、螺旋線圈的順序進(jìn)行配置。磁性片材I例如配置在電路基板13與螺旋線圈16之間。在將磁性片材I配置于螺旋線圈16和電路基板13之間的情況下，可以僅對螺旋線圈
16、磁性片材1、以及電路基板13進(jìn)行層疊，也可以在這些器件之間利用粘接劑、焊料來進(jìn)行固定。上述結(jié)構(gòu)以外的情況也是相同，可以僅對各結(jié)構(gòu)要素進(jìn)行層疊，也可以在這些器件之間利用粘接劑、焊料來進(jìn)行固定。
[0061]如上所述，通過在螺旋線圈16與充電電池18之間、螺旋線圈16與整流器17之間、螺旋線圈16與電子器件14之間、螺旋線圈16與電路基板13之間的至少一個(gè)部位配置磁性片材1，從而能夠在充電時(shí)利用磁性片材I屏蔽通過螺旋線圈16的磁通。由此，與電子設(shè)備10內(nèi)部的電路基板13等交鏈的磁通減少，因此能夠抑制因電磁感應(yīng)而產(chǎn)生的渦流?？紤]到設(shè)置性、磁通遮斷性等，優(yōu)選將磁性片材I的厚度設(shè)為1_以下的范圍。磁性片材I的厚度包含覆蓋粘接層部3和外觀的樹脂膜5等的厚度。在重視磁性片材I的L值的情況下，優(yōu)選在螺旋線圈16側(cè)配置具有高磁導(dǎo)率的第二磁性薄板4。在重視磁性片材I的Q值的情況下，優(yōu)選在螺旋線圈16側(cè)配置不容易發(fā)生磁飽和的第一磁性薄板2。[0062]通過抑制渦流的影響，來抑制安裝于電路基板13的電子器件14、整流器17的發(fā)熱、電路基板13的電路發(fā)熱、以及由渦流引起的噪聲的產(chǎn)生。電子設(shè)備10內(nèi)部的發(fā)熱得到抑制有助于提供充電電池18的性能、可靠性。通過抑制因渦流損耗引起的Q值的下降，能夠增大提供給受電裝置11的電力。由于磁性片材I相對于螺旋線圈16還起到磁芯的作用，因此能夠提高受電效率、充電效率。這些有助于縮短向電子設(shè)備10充電的充電時(shí)間。并且，由于還能夠抑制充電電池18殼體所發(fā)生的渦流，因此充電時(shí)充電電池的溫度上升減少，不會(huì)導(dǎo)致壽命特性的惡化。
[0063]上述實(shí)施方式的磁芯片材I可用作例如電感器用磁性體、磁屏蔽用磁性體(包括抗噪片材)。尤其適用于在IOOkHz以上頻帶下使用的磁性片材。即，基于具有切口部6的磁性薄板2而得到的提升Q值的效果和減少渦流損耗的效果能夠在IOOkHz以上的頻帶得以更好地發(fā)揮。因此，磁性片材I適于用作IOOkHz以上頻帶下所使用的電感器用磁性體、磁屏蔽用磁性體。
[0064]在實(shí)施方式的受電裝置11和使用該受電裝置11的電子設(shè)備10中，能夠抑制因與螺旋線圈16交鏈的磁通引起的渦流，因此，能夠在降低設(shè)備內(nèi)部發(fā)熱的同時(shí)，還能夠提高受電效率。由此，能夠增大供電時(shí)的電力，從而能夠?qū)崿F(xiàn)充電時(shí)間的縮短。本實(shí)施方式的電子設(shè)備10適用于移動(dòng)電話、便攜式音頻設(shè)備、數(shù)碼相機(jī)、游戲機(jī)等。將這種電子設(shè)備10安裝到供電裝置來進(jìn)行非接觸充電。
[0065]圖12示出實(shí)施方式的非接觸充電裝置的結(jié)構(gòu)。非接觸充電裝置20具備電子設(shè)備10和供電裝置30。在非接觸充電裝置20中，電子設(shè)備10如上述實(shí)施方式所示。供電裝置30包括供電線圈31、供電線圈用磁芯32、進(jìn)行受電裝置11的定位的磁體33、以及未圖示的用于向供電線圈31施加交流電壓的電源等。在將電子設(shè)備10安裝到供電裝置30上時(shí)，以與受電線圈11非接觸的方式對供電線圈31進(jìn)行配置。圖12中，箭頭表示磁通的流動(dòng)。
[0066]非接觸充電裝置20的充電按下述方式進(jìn)行。由電源向供電裝置30的供電線圈31施加交流電壓，從而在供電線圈31中產(chǎn)生磁通。供電線圈31中所產(chǎn)生的磁通傳導(dǎo)到以與供電線圈31非接觸的方式配置的受電線圈16。受電線圈16中因接受磁通而發(fā)生電磁感應(yīng)，從而產(chǎn)生交流電壓。該交流電壓經(jīng)由整流器17進(jìn)行整流。經(jīng)由整流器17整流后得到的直流電壓對充電電池18進(jìn)行充電。
[0067]非接觸充電裝置20中，以非接觸的方式進(jìn)行電力的傳輸。圖12所示的供電裝置30包括用于進(jìn)行受電裝置11的定位的磁體33。在供電線圈31的中心配置有一個(gè)磁體33，但并不限于此。磁體32只要是永磁體即可，并無特別限定，優(yōu)選為Nd-Fe-B類磁體。作為永磁體，已知有Sm-Co類磁體、Sm-Fe-N類磁體等各種磁體，但由于Nd-Fe-B類磁體的價(jià)格相對便宜，因此通用性較高。Nd-Fe-B類磁體可以是燒結(jié)磁體(Nd-Fe-Β類磁體粉末的燒結(jié)體)，也可以是粘結(jié)磁體(Nd-Fe-Β類磁體粉末和樹脂的混合物)。
[0068]即使在供電裝置30上搭載磁體33，實(shí)施方式的磁性片材I也不會(huì)發(fā)生磁飽和，因此能夠很好地起到磁屏蔽體、電感器的作用。因此，能夠提高受電裝置11的受電效率。即使將實(shí)施方式的磁性片材I應(yīng)用于沒有搭載進(jìn)行受電裝置11的定位的磁體33的供電裝置30的情況下，本實(shí)施方式的磁性片材I也能夠很好地起到磁屏蔽體、電感器的作用。因此，即使在使用未搭載磁體33的供電裝置30的情況下，也能夠提高受電裝置11的受電效率。該供電裝置的結(jié)構(gòu)除了沒有搭載磁體33以外，與圖12所示的供電裝置30相同。在這種供電裝置中，也可以利用可移動(dòng)的線圈來進(jìn)行受電裝置11的定位。
實(shí)施例
[0069]接下來，對本發(fā)明的具體實(shí)施例及其評價(jià)結(jié)果進(jìn)行說明。
[0070](第I非接觸充電裝置)
準(zhǔn)備移動(dòng)電話用充電系統(tǒng)作為第I非接觸充電裝置。供電裝置是通過控制電路將來自AC電源的電力轉(zhuǎn)換成規(guī)定的電磁波，并將發(fā)送該電磁波的初級線圈(供電線圈)配置在放置臺(tái)附近而得到的裝置。另外，在初級線圈的中心部配置有直徑為15_、厚度為0.5_的Nd-Fe-B類燒結(jié)磁體(剩余磁通密度(Br):1.42Τ、矯頑力(He):438kA/m)。移動(dòng)電話包括作為受電裝置的由螺旋線圈構(gòu)成的次級線圈(受電線圈)、安裝有對該次級線圈中產(chǎn)生的交流電進(jìn)行整流的整流器的電路基板、以及充電電池。次級線圈是將銅線卷繞成外周為30_、內(nèi)周為23mm的平面狀的線圈。
[0071](第2非接觸充電裝置)
準(zhǔn)備具有第I非接觸充電裝置中除沒有配置磁體以外都相同的結(jié)構(gòu)的移動(dòng)電話用充電系統(tǒng)作為第2非接觸充電裝置。
[0072](比較例A、B)
將第I非接觸充電裝置中不使用磁性片材構(gòu)成受電裝置而得到的充電裝置作為比較例A。將第2非接觸充電裝置中不使用磁性片材構(gòu)成受電裝置而得到的充電裝置作為比較例B。
[0073](實(shí)施例1?12)
作為第一磁性薄板，通過溶解、鑄造、軋制工序來制作厚度為200 μ m的不銹鋼薄板。不銹鋼的組成中包含0.01質(zhì)量％的C、0.35質(zhì)量％的S1、0.20質(zhì)量％的此、0.024質(zhì)量％的Ρ、0.003質(zhì)量％的S、18.8質(zhì)量％的Cr、3.4質(zhì)量％的Α1、0.18質(zhì)量％的T1、0.02質(zhì)量％的0，剩余部分為Fe。該材料的電阻值為124μ Ω.cm，飽和磁通密度為1.36T、磁致伸縮常數(shù)的絕對值為26ppm。不進(jìn)行軋制后的熱處理。
[0074]作為第二磁性薄板，通過單輥急冷法來制作厚度為18 μ m的Co基非晶合金薄板。Co基非晶合金薄板的組成為“(Coa9ciFeaci5Nbaci2Craci3)75Si13B12 (原子％ ) ”。該材料的磁致伸縮常數(shù)的絕對值在Ippm以下，飽和磁通密度為0.55T、電阻值為120μ Ω.cm。電阻利用4端子法來進(jìn)行測定。飽和磁通密度利用樣品振動(dòng)式磁力計(jì)來進(jìn)行測定。磁致伸縮常數(shù)利用應(yīng)變片法(strain gauge method)來進(jìn)行測定。第一磁性薄板的厚度通過千分尺來進(jìn)行測定。第二磁性薄板的厚度通過質(zhì)量法來求得。
[0075]接著，將不銹鋼薄板切割成長42mmX寬42mm的四邊形，然后通過蝕刻法形成所需根數(shù)的長度為40mm的切口，并使該切口滿足目標(biāo)切口部尺寸(B/A比)。另外，所有切口貫通表面和背面，切口的寬度(切口部的寬度)均設(shè)為O?0.5mm。各例的B/A比如表I所示。實(shí)施例10(B/A比=O)未設(shè)置切口部。準(zhǔn)備涂布有丙烯酸類粘接劑(厚度IOym)的PET膜(厚度12.5 μ m)作為粘接層部。2片不銹鋼薄板與粘接層部交替層疊而形成第一層疊體。在形成第一層疊體時(shí)，將I片不銹鋼(42mmX42mm)切割成4小片(4片21mmX21mm的小片)，如圖6那樣對這4小片進(jìn)行配置。成為切口部寬度的各小片彼此之間的距離統(tǒng)一為0.2臟。
[0076]接著,將Co基非晶合金薄板切割成長42mmX寬42mm的四邊形。然后,在44(TC下進(jìn)行30分鐘的熱處理。準(zhǔn)備涂布有丙烯酸類粘接劑(厚度10 μ m)的PET膜(厚度12.5 μ m)作為粘接層部。2片Co基非晶合金薄板與粘接層部交替層疊而形成第二層疊體。對第二層疊體進(jìn)行彎曲加工，形成圖8那樣的分割成八份的切口部。由于在形成Co基非晶合金與粘接層部的層疊體后進(jìn)行彎曲加工，因此能夠使切口部的寬度在O?0.5_的范圍內(nèi)。通過彎曲加工而形成的切口部的B/A比如表I所示。實(shí)施例1、2(B/A比=O)未設(shè)置切口部。
[0077]通過對第一層疊體與第二層疊體進(jìn)行層疊，并利用樹脂膜(厚度25 μ m)完全覆蓋其表面，來制作實(shí)施例的磁性片材。實(shí)施例2、4中，在線圈側(cè)配置第一磁性薄板、除此以外在線圈側(cè)配置第二磁性薄板。磁性片材的厚度為0.54_。
[0078](比較例I)
B/A比設(shè)為9.5的2片第一磁性薄板經(jīng)由上述粘接層部進(jìn)行層疊而得到層疊體，接著利用樹脂膜(厚度25μπι)完全覆蓋該層疊體，將由此得到的磁性片材作為比較例I。比較例I是不使用第二磁性薄板的示例。
[0079](比較例2)
將設(shè)置切口部之前(未實(shí)施彎曲加工)的2片第二磁性薄板經(jīng)由上述粘接層部進(jìn)行層疊而得到層疊體，并利用樹脂膜(厚度為25μπι)完全覆蓋該層疊體，將由此得到的磁性片材作為比較例2。比較例2是不使用第一磁性薄板的示例。
[0080](比較例3)
將利用質(zhì)量法求得的厚度為20 μ m的Fe基微細(xì)結(jié)晶合金薄板(組成:Fe73Cu1Nb3Si15B8 (原子％ )、平均晶粒直徑:10nm)加工成長42mmX寬42mm的四邊形。準(zhǔn)備3片這種Fe基微細(xì)結(jié)晶合金薄板。對該Fe基微細(xì)結(jié)晶合金薄板施加540°C X I小時(shí)的熱處理。該磁性薄板的飽和磁通密度為1.34T、電阻值為120μ Ω.cm、磁致伸縮常數(shù)的絕對值在Ippm以下。接著，準(zhǔn)備涂布有丙烯酸類粘接劑(厚度為10 μ m)的PET膜(厚度為
12.5 μ m)作為粘接層部，并將該粘接層部與Fe基微細(xì)結(jié)晶合金薄板交替層疊而形成層疊體。將利用樹脂膜(厚度為25μπι)完全覆蓋該層疊體而得到的磁性片材作為比較例3。比較例3也是不使用第一磁性薄板的示例。
[0081]對于實(shí)施例1?12和比較例I?3的磁性片材，使用阻抗分析儀(ΗΡ4192Α)來測定Q值和L值。為了檢查供電裝置側(cè)是否配置有電子設(shè)備(受電裝置)定位用磁體的影響，在配置有磁體和未配置磁體兩個(gè)條件下均對Q值和L值進(jìn)行測定。為了評估作為非接觸充電裝置的特性，對耦合效率(受電效率)和發(fā)熱量進(jìn)行測定。
[0082]耦合效率是在由初級線圈(供電線圈)傳輸規(guī)定電力(這里為1W)時(shí)，對有多少電力能夠傳輸?shù)酱渭壘€圈(受電線圈)進(jìn)行評估而得到的。在將比較例Α、B的耦合效率(傳輸?shù)酱渭壘€圈的電量)設(shè)為100時(shí)，則用B來表示提高了 20%以上但不到40%的耦合效率(大于等于120小于140)，A表示提高了 40%以上的耦合效率(140以上)，C表示提聞了 10%以上但不到20%的f禹合效率(大于等于110小于120), D表不提聞了不到10%的耦合效率(小于110)。耦合效率較高則意味著受電效率較高。
[0083]發(fā)熱量通過以下方式測定，即:以0.4W/h和1.5W/h的輸電速度進(jìn)行2小時(shí)的輸電，測定2小時(shí)后的溫度上升。用A來表示溫度上升在10°C以下，B表示溫度上升超過10°C但在20°C以下，C表示溫度上升超過20°C但在30°C以下，D表示溫度上升超過30°C。將輸電前的溫度統(tǒng)一為室溫25°C。溫度上升較小則意味著防止了渦流的產(chǎn)生。這些結(jié)果如表2所示。
【權(quán)利要求】
1.一種非接觸受電裝置用磁性片材，具備多個(gè)磁性薄板的層疊體，所述非接觸受電裝置用磁性片材的特征在于， 所述層疊體具備兩種以上的磁性薄板。
2.如權(quán)利要求1所述的非接觸受電裝置用磁性片材，其特征在于， 所述層疊體包括第一磁性薄板和第二磁性薄板，所述第二磁性薄板經(jīng)由粘接層部與所述第一磁性薄板進(jìn)行層疊，并與所述第一磁性薄板的種類不同。
3.如權(quán)利要求1所述的非接觸受電裝置用磁性片材，其特征在于， 所述層疊體包括具有絕對值超過5ppm的磁致伸縮常數(shù)的第一磁性薄板和具有絕對值在5ppm以下的磁致伸縮常數(shù)的第二磁性薄板。
4.如權(quán)利要求3所述的非接觸受電裝置用磁性片材，其特征在于， 所述第一磁性薄板具有絕對值超過5ppm且小于等于30ppm的磁致伸縮常數(shù),所述第二磁性薄板具有絕對值在2ppm以下(包括零)的磁致伸縮常數(shù)。
5.如權(quán)利要求3所述的非接觸受電裝置用磁性片材，其特征在于， 所述第一磁性薄板具有在50 μ m以上300 μ m以下范圍內(nèi)的厚度，所述第二磁性薄板具有在10 μ m以上30 μ m以下范圍內(nèi)的厚度。
6.如權(quán)利要求3所述的非接觸受電裝置用磁性片材，其特征在于， 所述第一磁性薄板由不銹鋼形成，所述第二磁性薄板由Co基非晶合金或者平均晶粒直徑在5nm以上30nm以下范圍的Fe基微細(xì)結(jié)晶合金形成。
7.如權(quán)利要求3所述的非接觸受電裝置用磁性片材，其特征在于， 所述層疊體包括I片以上4片以下的所述第一磁性薄板、以及I片以上4片以下的所述第二磁性薄板。
8.如權(quán)利要求3所述的非接觸受電裝置用磁性片材，其特征在于， 所述第一磁性薄板具有80 μ Ω.cm以上的電阻值。
9.如權(quán)利要求3所述的非接觸受電裝置用磁性片材，其特征在于， 所述第一磁性薄板具有IT以上2.1T以下的飽和磁通密度。
10.如權(quán)利要求1所述的非接觸受電裝置用磁性片材，其特征在于， 所述層疊體包括具有在50 μ m以上300 μ m以下范圍內(nèi)的厚度的第一磁性薄板，以及具有在10 μ m以上30 μ m以下范圍內(nèi)的厚度的第二磁性薄板。
11.如權(quán)利要求10所述的非接觸受電裝置用磁性片材，其特征在于， 所述第一磁性薄板由不銹鋼形成，所述第二磁性薄板由Co基非晶合金或者平均晶粒直徑在5nm以上30nm以下范圍的Fe基微細(xì)結(jié)晶合金形成。
12.如權(quán)利要求1所述的非接觸受電裝置用磁性片材，其特征在于， 所述層疊體包括由不銹鋼形成的第一磁性薄板、以及由Co基非晶合金或者平均晶粒直徑在5nm以上30nm以下范圍的Fe基微細(xì)結(jié)晶合金形成的第二磁性薄板。
13.如權(quán)利要求1所述的非接觸受電裝置用磁性片材，其特征在于， 所述層疊體包括I片以上設(shè)置有切口部的所述磁性薄板，所述切口部具有Imm以下(包括O)的寬度， 所述切口部的總長度B與配置在同一平面上的所述磁性薄板的外周區(qū)域的總計(jì)外周長A的比(B/A)在2以上25以下的范圍內(nèi)。
14.如權(quán)利要求13所述的非接觸受電裝置用磁性片材，其特征在于， 所述切口部的寬度在Imm以下(包括O)。
15.如權(quán)利要求13所述的非接觸受電裝置用磁性片材，其特征在于， 所述層疊體具有2片以上的所述切口部的總長度B與所述磁性薄板的外周區(qū)域的總計(jì)外周長A的比(B/A)不同的所述磁性薄板。
16.一種非接觸受電裝置，其特征在于，包括: 受電線圈，該受電線圈具有螺旋線圈； 整流器，該整流器對所述受電線圈中產(chǎn)生的交流電壓進(jìn)行整流； 充電電池，經(jīng)由所述整流器整流后得到的直流電壓對該充電電池進(jìn)行充電；以及權(quán)利要求1所述的磁性片材，該權(quán)利要求1所述的磁性片材配置在所述螺旋線圈與所述充電電池之間、以及所述螺旋線圈與所述整流器之間這兩個(gè)部位中的至少一個(gè)部位。
17.—種電子設(shè)備,其特征在于,包括: 非接觸受電裝置，該非接觸受電裝置包括:具有螺旋線圈的受電線圈、對所述受電線圈中產(chǎn)生的交流電壓進(jìn)行整流的整流器、以及利用所述整流器整流后得到的直流電壓進(jìn)行充電的充電電池； 電子設(shè)備主體，該電子設(shè)備主體包括:接受來自所述充電電池的所述直流電壓的供給并進(jìn)行動(dòng)作的電子器件、以及安裝有所述電子器件的電路基板；以及 權(quán)利要求1所述的磁性片材，該權(quán)利要求1所述的磁性片材配置在所述螺旋線圈與所述充電電池之間、所述螺旋線圈與所述整流器之間、所述螺旋線圈與所述電子器件之間、以及所述螺旋線圈與所述電路基板之間這四個(gè)部位中的至少一個(gè)部位。
18.一種非接觸充電裝置，其特征在于，包括: 權(quán)利要求17所述的電子設(shè)備；以及 供電裝置，該供電裝置包括與所述電子設(shè)備的所述受電線圈以非接觸的方式配置的供電線圈、向所述供電線圈施加交流電壓的電源、以及定位用磁體， 在利用所述磁體對所述電子設(shè)備進(jìn)行定位后，使所述供電線圈中產(chǎn)生的磁通傳導(dǎo)到所述受電線圈，由此以非接觸的方式傳輸電力。
19.一種非接觸充電裝置，其特征在于，包括: 權(quán)利要求17所述的電子設(shè)備；以及 供電裝置，該供電裝置包括與所述電子設(shè)備的所述受電線圈以非接觸的方式配置的供電線圈、以及向所述供電線圈施加交流電壓的電源， 通過使所述供電線圈中產(chǎn)生的磁通傳導(dǎo)到所述受電線圈，從而以非接觸的方式傳輸電力。
20.如權(quán)利要求19所述的非接觸充電裝置，其特征在于， 通過配置在所述供電裝置側(cè)的可移動(dòng)的線圈來對所述電子設(shè)備進(jìn)行定位。
【文檔編號(hào)】H01F38/14GK103918048SQ201280054656
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2012年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月8日
【發(fā)明者】澤孝雄, 山田勝彥, 齊藤忠雄, 長崎潔 申請人:株式會(huì)社東芝, 東芝高新材料公司