[其他]磁隔离器和包括该磁隔离器的电子装置

说明书

磁隔离器和包括该磁隔离器的电子装置，磁隔离器包括介电膜，该介电膜具有与其粘结的导电软磁材料层。导电软磁材料层包括通过间隙彼此隔开的基本上共面的导电软磁岛。间隙中的至少一些填充有无机介电材料。当存在施加的外部磁场时，间隙至少部分地抑制在软磁材料层内感应的电涡流。还公开了包括该磁隔离器的电子装置和制作该磁隔离器的方法。

技术领域

本公开广义地涉及磁隔离器、其制作方法和包括该磁隔离器的装置。

背景技术

在射频识别(RFID)市场快速发展的背景下，近场通信(即，NFC) 技术近来已变得越来越普遍地用于蜂窝电话中。该技术为蜂窝电话开创了许多新的可能性，例如，使蜂窝电话能够具有电子密钥、ID卡和电子钱包的功能，并且还使得能够经由无线信道以快捷的方式与其他人完成电话号码的交换。

NFC基于使用磁场作为载波的13.56MHz RFID系统。然而，当环形天线靠近金属箱、屏蔽箱、电路板的接地表面或片材表面诸如电池壳时，可无法达到设计的通信范围。该载波衰减发生是因为金属表面上感应的涡流沿反方向到载波形成磁场。因此，期望可为载波提供屏蔽以免受金属表面的影响的具有高磁导率的材料，诸如Ni-Zn铁氧体(化学式：Ni_aZr_(1-a)Fe₂O₄)。

在典型的NFC应用中，电子装置收集在环形读取器天线周围循环的磁通量。通过装置线圈的通量在线圈路径周围激励出电压。当将天线置于导体上方时，表面附近的磁场振幅将显著减小。对于理想导体，在表面的任何点处的电场的切向分量均为零。因此，金属的存在通常对RFID标签耦合是有害的，因为将没有在导体表面处的磁场的法向分量对通过线圈的总通量产生贡献。根据法拉第定律，线圈周围将不存在电压激励。仅天线的介电基板的边沿厚度允许通过标签的小磁通量。

可通过将通量场定向材料(即，磁隔离器)安置在金属表面和标签之间来减轻天线附近的金属表面的有害效应。理想的高磁导率磁隔离器将使场集中在其厚度中，而不对在其表面处的正常磁场产生任何影响。铁氧体或其它磁性陶瓷传统上因为其超低的体积导电率而用于该目的。它们显现出非常低的涡流损耗，并且因此通过天线回路的高比例的磁场保持正常。然而，它们的相对低的磁导率需要较高的隔离器层厚度以用于有效隔离，这增加了成本并且在微型化装置中可为有问题的。

对于电子工业中的高频应用，纳米晶体软磁材料可取代粉末状铁氧体和非晶态材料。在最近二十年中，已经深入研究了通过不同的铸造技术制备的具有有前景的软磁特性的一种新型块体金属玻璃。在几种开发的金属玻璃系统之中，Fe基合金由于其具有接近零的磁致伸缩、高饱和磁化强度和高磁导率的良好的软磁特性而已吸引相当多的关注。

在不同的Fe基合金中，非晶态FeCuNbSiB合金(例如，由德国哈瑙的真空熔炼股份有限公司(VACUUMSCHMELZE GmbH&Co.KG，Hanau， Germany)以VITROPERM商品名销售的那些)被设计为当在550℃之上退火时转变为纳米晶体材料。所得的材料显现出比初生非晶态带材高得多的磁导率。由于金属带材的固有导电性质，所以来自隔离器的涡流损耗可为有问题的。在减小涡流损耗的一种方法中，已经将退火的纳米晶体带材置于载体膜上并且破碎成小块。

欧洲专利申请公布2 797 092 A1(Lee等人)描述了用于无线充电器的磁场屏蔽片材及其制造方法，该磁场屏蔽片材通过非晶态带材的薄片处理工艺以及然后用粘合剂进行的压缩层合工艺来填充非晶态带材的细小块之间的间隙，从而防止渗水，并且该磁场屏蔽片材同时用粘合剂(或电介质)环绕细小块的所有表面以因此将细小块相互隔离，从而促进涡流的减小并且防止屏蔽性能降低。

实用新型内容

然而，薄片状或破碎的带材可具有导致沿XY方向的连续电路径的重叠的或接触的薄片。此外，可延展的粘合剂诸如压敏粘合剂可随时间推移发生变形，导致在薄片之间形成接触点，从而增加涡流损耗。期望的是具有可由此减少或消除此类接触点的形成(例如，在操纵期间)的材料。