無線充電用單/多層導(dǎo)磁片及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及無線充電領(lǐng)域發(fā)射端和接收端感應(yīng)線圈導(dǎo)磁用磁性材料，W及制備該 材料的方法及裝置，特別設(shè)及一種無線充電用單/多層導(dǎo)磁片及其制備方法，其用于便攜 式終端等設(shè)備，W無線充電方式充電時(shí)，提高充電線圈的禪合效率，防止發(fā)射端和接收端對(duì) 其他電路的電磁場(chǎng)干擾，為發(fā)射端和接收端線圈的交變磁場(chǎng)提供磁通路，保證絕大部分磁 力線閉合，提高充電效率。
【背景技術(shù)】
[0002] 無線充電技術(shù)，是指利用電磁波感應(yīng)原理進(jìn)行充電，原理類似于變壓器。在發(fā)送和 接收端各有一個(gè)線圈，發(fā)送端線圈連接有線電源產(chǎn)生電磁信號(hào)，接收端線圈感應(yīng)發(fā)送端的 電磁信號(hào)從而產(chǎn)生電流給電池充電。便攜式終端、手機(jī)數(shù)碼、攝像機(jī)等電子設(shè)備中的裡離子 電池的充電，都是一個(gè)逆變器把交流電變換為直流電進(jìn)行充電，而無線充電技術(shù)，是把交流 電變換成高頻100曲Z及W上，然后利用電磁感應(yīng)的原理，通過供電端線圈禪合到受電端線 圈，然后經(jīng)過交流變換到直流給二次電池充電。
[0003] 目前，越來越多的便攜式電子設(shè)備的充電技術(shù)逐步向無尾化（非接觸式充電）邁 進(jìn)，無線充電技術(shù)飛速發(fā)展，W電磁感應(yīng)方式充電為最普遍。但是，無線充電線圈背面多使 用鐵氧體軟磁材料作為導(dǎo)磁材料，鐵氧體材料如果加工成薄片，非常容易斷裂，成品率低， 同時(shí)，鐵氧體材料的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度低，大電流充電時(shí)需要很大的厚度才能防止飽和，存在 致命弱點(diǎn)。隨著電子設(shè)備小型化的要求，鐵氧體材料不能滿足超清超薄的要求。充電線圈 的結(jié)構(gòu)不像電磁爐那樣要求寬泛，甚至需要繞制平面線圈，從而降低厚度。在該些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 中，將磁性材料用作加強(qiáng)發(fā)射端線圈和接收端線圈的禪合磁巧。
[0004] 當(dāng)快速充電或大電流充電的場(chǎng)合，勢(shì)必帶來充電線圈和磁性材料的發(fā)熱，甚至是 帶給其他周邊部件感應(yīng)加熱，帶來致命的影響。為了解決上述問題，需要用磁性屏蔽材料對(duì) 線圈帶來的磁通量進(jìn)行屏蔽。對(duì)于屏蔽材料，要求磁導(dǎo)率高，飽和磁感高，厚度大和面積大 都是有利的因素。但是，便攜式終端不允許預(yù)留足夠的空間，需要提供一種柔性超薄和高磁 導(dǎo)率低損耗的材料，實(shí)現(xiàn)屏蔽效果。
[0005] 通常非晶帶材和納米晶帶材都是優(yōu)良的軟磁材料，作為屏蔽材料的候選之一。也 可W是鐵氧體和軟磁粉末與聚合物的復(fù)合材料。但是，非晶材料和納米晶材料可W制備到 30ymW下的數(shù)量級(jí)，其他材料很難與之媳美。高磁導(dǎo)率和高飽和磁感也是其優(yōu)勢(shì)之一。
[0006] 在無線充電模塊中，磁性材料的功能包括兩方面，一方面是為電磁感應(yīng)的線圈禪 合提供高磁導(dǎo)率的通道，提高充電效率；另一方面是保證感應(yīng)線圈的交變磁場(chǎng)帶來的磁力 線，對(duì)其他電子部件不產(chǎn)生干擾，起到屏蔽作用。但是，第一方面的功能為主要功能，屏蔽功 能由后續(xù)復(fù)合的鐵氧體材料彌補(bǔ)。
[0007] 作為無線充電導(dǎo)磁片用的非晶材料和納米晶材料，薄帶狀態(tài)下的磁導(dǎo)率和飽和 磁感都滿足要求，但是，在高頻下的損耗主要來自于禍流損耗，導(dǎo)致充電線圈的禪合效率 低，品質(zhì)因數(shù)Q低，禍流損耗較大。作為屏蔽功能使用滿足要求。需要采用處理工藝降低 禍流損耗，減小磁性材料的面積可w降低禍流損耗，也就是把非晶納米晶磁性薄片整體片 材進(jìn)行小單元分割，單體小單元下的磁通小，面積小，禍流小，同時(shí)，斷開了整個(gè)導(dǎo)磁片面 積內(nèi)的大循環(huán)禍流，使得禪合后的損耗降低，發(fā)熱減少。將磁性薄片進(jìn)行分割成小面積的 單元的方法有很多，也有專利公開其中的技術(shù)，在W往公開的專利中，例如專利申請(qǐng)?zhí)枮?201280062847. 1的專利申請(qǐng)記載了磁場(chǎng)屏蔽片及其制造方法和無線充電器用接收裝置，專 利中提到了采用層壓的方法使得細(xì)片間絕緣，提高充電效率，通過單片磁性薄片上下兩面 施加保護(hù)膜或膠帶的方式，然后進(jìn)行壓碎的方式，存在不能連續(xù)生產(chǎn)和工序繁雜的缺點(diǎn)。采 用上下表面都粘貼膠膜，不易使磁性薄片產(chǎn)生裂紋。采用層壓的方式，用壓力保證膠進(jìn)入到 碎片的縫隙中，可靠性不高，絕緣效果不理想。
[000引 目前，對(duì)無線充電的磁性材料研究，還局限在鐵氧體材料，對(duì)無線充電的電子模塊 研究比較多，對(duì)磁性材料的研究較少。采用鐵氧體材料，無疑是對(duì)便攜式電子終端的薄型化 發(fā)展不利，也影響可穿戴電子終端的小型化發(fā)展。
[0009]另外，作為無線充電用的導(dǎo)磁片材料，非晶薄帶和納米晶薄帶具有熱處理后脆化， 不容易連續(xù)制備的缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種無線充電用單/多層導(dǎo)磁片及 其制備方法。首先，該方法借助非晶薄帶或納米晶薄帶裂紋化處理來減少禍流損耗帶來的 充電效率的損失，W及連續(xù)浸膠處理解決非晶薄帶或納米晶薄帶表面裂紋絕緣處理的問 題，大大降低磁性薄帶的禍流損耗；能夠在非晶帶材或納米晶薄帶裂紋化處理后，通過浸膠 的方式，使得膠液填充到帶材裂紋中，保證裂紋被完整填充，同時(shí)，包覆所有的非晶或納米 晶薄片的細(xì)小單元的各個(gè)裸露面積，使得相互之間絕緣，最大限度的減少禍流損耗，從而防 止屏蔽效能下降。其次，本發(fā)明方法能夠W卷對(duì)卷的方式進(jìn)行裂紋化處理和絕緣處理，熱處 理后的非晶或納米晶薄帶連續(xù)化覆膜，單面粘合雙面膠，連續(xù)壓印裂紋化處理，保證了制備 工藝的連續(xù)性，操作簡(jiǎn)單和高效生產(chǎn)。
[0011] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：
[0012] 一種無線充電用單層導(dǎo)磁片，包括；一層磁性薄片，所述磁性薄片上均勻分布有多 條裂紋，且所述多條裂紋將所述磁性薄片分割成多個(gè)碎片單元；所述多條裂紋的縫隙中填 充有絕緣介質(zhì)，W使所述裂紋兩側(cè)的碎片單元相互絕緣；雙面膠，粘附于所述磁性薄片的其 中一面，所述磁性薄片的另一面形成有由所述絕緣介質(zhì)構(gòu)成的防護(hù)薄膜。
[0013] 在上述無線充電用單層導(dǎo)磁片，作為一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述磁性薄片為非晶薄 片或者納米晶薄片，所述非晶薄片的厚度范圍是18-28ym，所述納米晶薄片的厚度范圍是 15-28ym，所述非晶薄片的寬度范圍是30-300mm，所述納米晶薄片的寬度范圍是20-80mm。
[0014] 在上述無線充電用單層導(dǎo)磁片，作為一種優(yōu)選實(shí)施方式，各個(gè)所述碎片單元的尺 寸范圍是0.
[0015] 在上述無線充電用單層導(dǎo)磁片，作為一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述絕緣介質(zhì)為聚氨醋 類、環(huán)氧類和聚酷亞胺類膠中的一種或幾種。
[0016]一種上述的無線充電用單層導(dǎo)磁片的制備方法，包括如下操作步驟：
[0017]熱處理步驟，對(duì)非晶或納米晶帶材的卷材進(jìn)行連續(xù)熱處理；
[001引雙面膠粘合步驟，將熱處理后帶材的卷材打開，所述帶材的其中任意一面與雙面 膠粘合，另一面為裸露面；
[0019] 裂紋化處理步驟，將一面粘合有雙面膠的卷材打開并連續(xù)進(jìn)行壓印裂紋化處理， 從而使打開的非晶或納米晶帶材上均勻分布有多條裂紋，且所述多條裂紋將所述帶材分割 成多個(gè)碎片單元；
[0020] 浸膠處理步驟，將裂紋化處理后的帶材連續(xù)地W弧形的方式浸入絕緣介質(zhì)形成的 膠液中，其中所述帶材上粘合有雙面膠的一面為所述弧形的內(nèi)弧面，所述帶材的裸露面為 所述弧形的外弧面，所述弧形的開口端朝上，由此浸過所述膠液的帶材上的裂紋縫隙中填 充有絕緣膠液，同時(shí)所述絕緣膠液在所述帶材的裸露面形成一防護(hù)薄膜；
[0021] 烘干固化處理步驟，將浸膠處理后的帶材連續(xù)地送入烘干裝置中進(jìn)行烘干固化處 理，從而得到單層導(dǎo)磁片。
[0022] 在上述的無線充電用單層導(dǎo)磁片的制備方法中，作為一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述膠 液的制備如下；采用溶劑將絕緣介質(zhì)稀釋，其中所述溶劑是酒精、丙酬、了酬和己酸己醋中 的一種或多種；所述絕緣介質(zhì)與所述溶劑的體積比為1 ;5-100。
[0023] 在上述的無線充電用單層導(dǎo)磁片的制備方法中，作為一種優(yōu)選實(shí)施方式，在所述 熱處理步驟中，所述非晶帶材的熱處理溫度范圍是380-520°C，所述納米晶帶材的熱處理溫 度范圍是450-650 °C。
[0024] 在上述的無線充電用單層導(dǎo)磁片的制備方法中，作為一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述裂 紋化處理是通過壓印漉和與所述壓印漉配合使用的平面漉來完成的，所述壓印漉和所述平 面漉夾持粘合有雙面膠的所述帶材并通過所述壓印漉的壓印實(shí)現(xiàn)所述帶材裸露面的裂紋 化處理，其中所述壓印漉的漉面與所述帶材的裸露面接觸，所述平面漉的漉面與所述帶材 上粘合的雙面膠的自由面接觸。
[0025] 在上述的無線充電用單層導(dǎo)磁片的制備方法中，作為一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述浸 膠處理是在通過設(shè)置于裂紋化處理步驟之后的浸膠處理裝置實(shí)現(xiàn)的，所述浸膠處理裝置包 括：盛裝所述膠液的容器；沉沒漉，設(shè)置于所述膠液中，所述沉沒漉的部分暴露于所述膠液 之上，所述帶材上粘合的雙面膠的自由面與所述沉沒漉的漉面接觸，所述帶材的裸露面暴 露于所述膠液中；第一轉(zhuǎn)向漉，設(shè)置于所述容器口的靠近所述壓印漉的一側(cè)，用于將所述帶 材連續(xù)地輸送入所述膠液中；第二轉(zhuǎn)向漉，設(shè)置于所述容器口的與所述第一轉(zhuǎn)向漉水平相 對(duì)的一側(cè)，用于將浸膠處理后的帶材輸出至所述烘干裝置中；
[0026] 在上述的無線充電用單層導(dǎo)磁片的制備方法中，作為一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述帶 材在所述膠液中停留的時(shí)間為0. 01-30秒。
[0027] 一種無線充電用多層導(dǎo)磁片，所述多層導(dǎo)磁片是由多個(gè)上述單層導(dǎo)磁片疊置在一 起而形成的，其中任一單層導(dǎo)磁片的雙面膠的自由面與鄰近的另一單層導(dǎo)磁片