CN105162908A - 一种无线充电的手机背壳及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无线充电的手机背壳，所述手机背壳由至少两层陶瓷片复合而成，每层陶瓷片上印刷有线圈，陶瓷片之间通过通孔实现电连接；每层陶瓷片的厚度为20μm-1000μm，手机背壳的总厚度为0.2mm-2mm。相应的，本发明还提供一种制备上述无线充电的手机背壳的方法。采用本发明，既能增加手机无线充电的效率，无线充电的速度得到显著提高，约为普通无线充电的2到3倍，同时也不会增加手机的厚度，甚至还可以减小手机的厚度，满足用户对手机日益轻薄的需求，提高市场竞争力。
Description
技术领域
本发明涉及手机背壳领域，特别涉及一种无线充电的手机背壳及其制备方法。
背景技术
无线充电技术，又称非接触式感应充电，其利用近场感应，将能量由供电设备传至用电装置，用电装置接收到的能量对电池进行供电。由于充电器（供电设备）与用电设备之间是以电感耦合的方式传输能量，二者之间不需要使用电线连接，即供电设备和用电设备均不必外加导电结点。
现有的无线充电技术基本原理有三种：电磁感应式、核磁共振和无线电波式。然而利用三种不同的原理分别进行无线充电时，对于某些用电装置，其不具备直接接受供电的元器件，则可以配套无线充电的外壳。现有的方式是在手机的电池或者背板上粘结一组线圈和电路板，以此来接受无线充电传输的能量。然而此种方法无线充电速度较慢，花费的时间约是普通有线充电的3到4倍。若通过增加线圈的层数来增加线圈的数量，则会无形中增加手机的厚度，并且充电效率得不到显著的提高。如何既能增加手机无线充电的效率，同时又不增加手机的厚度，是现今无线充电所亟待解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种无线充电的手机背壳，既能增加手机无线充电的效率，同时又不增加甚至还可以减小手机的厚度。
本发明所要解决的技术问题还在于，提供一种无线充电的手机背壳的制备方法，工艺简单，容易操作，制得的手机背壳既能增加手机无线充电的效率，同时又不增加甚至还可以减小手机的厚度。
为达到上述技术效果，本发明提供了一种无线充电的手机背壳，所述手机背壳由至少两层陶瓷片复合而成，每层陶瓷片上印刷有线圈，陶瓷片之间通过通孔实现电连接；每层陶瓷片的厚度为20μm-1000μm，手机背壳的总厚度为0.2mm-2mm。
作为上述方案的改进，所述陶瓷片为氧化锆陶瓷片或氧化铝陶瓷片。
作为上述方案的改进，所述手机背壳由2-50层陶瓷片复合而成。
作为上述方案的改进，每层陶瓷片之间通过钨浆或者钼铜通孔实现电连接。
作为上述方案的改进，所述线圈通过丝网印刷工艺或光刻工艺印刷在陶瓷片上，所述丝网印刷工艺采用的浆料为钨浆料、钼浆料、铂浆料、钌浆料、铑浆料或金浆料。
作为上述方案的改进，所述手机背壳设有电路控制芯片，所述电路控制芯片设在手机背壳的表面或内嵌在手机背壳中。
相应的，本发明还公开一种无线充电的手机背壳的制备方法，包括：
（1）制备单层厚度为20μm-1000μm的陶瓷片；
（2）在每层陶瓷片上印刷有线圈，并开设有通孔；
（3）将多层印刷有线圈的陶瓷片复合形成手机背壳，所述手机背壳的总厚度为0.2mm-2mm；
（4）每层陶瓷片之间通过通孔互联，实现电连接。
作为上述方案的改进，所述陶瓷片为氧化锆陶瓷片或氧化铝陶瓷片。
作为上述方案的改进，所述手机背壳由2-50层陶瓷片复合而成。
作为上述方案的改进，每层陶瓷片之间通过钨浆或者钼铜通孔实现电连接。
作为上述方案的改进，所述线圈通过丝网印刷工艺或光刻工艺印刷在陶瓷片上，所述丝网印刷工艺采用的浆料为钨浆料、钼浆料、铂浆料、钌浆料、铑浆料或金浆料。
作为上述方案的改进，所述手机背壳设有电路控制芯片，所述电路控制芯片设在手机背壳的表面或内嵌在手机背壳中。
实施本发明具有如下有益效果：
本发明提供一种无线充电的手机背壳，所述手机背壳由至少两层陶瓷片复合而成，由于单层陶瓷片可以做得很薄，单层陶瓷片的厚度为20μm-1000μm，再在每层陶瓷片上印刷有线圈，陶瓷片之间通过通孔实现电连接，从而将手机背壳的总厚度控制为0.2mm-2mm，这样，通过反复叠层，增加线圈数量，既提高了无线充电的传输速率，也不会增加手机的厚度，甚至还可以减小手机的厚度。
所述陶瓷片为氧化锆陶瓷，莫氏硬度接近于9.0，由氧化锆陶瓷制成的手机背盖具有硬度高，稳定性高，耐磨损、耐腐蚀俱佳，同时，其还具有温润如玉的质感、高贵典雅等优点。更重要的是，由氧化锆陶瓷制成的手机背盖，对信号的传输不会产生影响，可以保证无线充电的传输速率。
每层陶瓷片上通过丝网印刷工艺或光刻工艺印刷有线圈，这使得线圈的整体位置更为整齐，电感耦合的效率更高，继而无线充电的效率也得到了显著的提升，由原来的30%-40%提升到70%-80%。
综上，本发明既能增加手机无线充电的效率，无线充电的速度得到显著提高，约为普通无线充电的2到3倍，同时也不会增加手机的厚度，甚至还可以减小手机的厚度，满足用户对手机日益轻薄的需求，提高市场竞争力。
附图说明
图1是本发明一种无线充电的手机背壳的组合结构的半剖视图；
图2是图1所示手机背壳的分解结构示意图；
图3是图1所示手机背壳的剖视图；
图4是本发明一种无线充电的手机背壳的制备方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步地详细描述。
如图1、2、3所示，本发明提供一种无线充电的手机背壳，所述手机背壳1由至少两层陶瓷片11复合而成，由于单层陶瓷片11可以做得很薄，单层陶瓷片11的厚度为20μm-1000μm，再在每层陶瓷片11上印刷有线圈12，陶瓷片11之间通过通孔13实现电连接，从而将手机背壳的总厚度控制为0.2mm-2mm，这样，通过反复叠层，增加线圈数量，既提高了无线充电的传输速率，也不会增加手机的厚度，甚至还可以减小手机的厚度。
优选的，单层陶瓷片11的厚度为50μm-800μm。具体的，单层陶瓷片11的厚度为100μm、200μm、300μm、400μm、500μm、600μm、700μm、800μm，且并不以此为限。
优选的，手机背壳1的总厚度控制为0.2mm-0.8mm。更佳的，手机背壳1的总厚度控制为0.3mm-0.6mm。具体的，手机背壳1的总厚度控制为0.3mm、0.35mm、0.4mm、0.45mm、0.5mm、0.55mm、0.6mm，且并不以此为限。
优选的，所述手机背壳1由2-50层陶瓷片复合而成。具体的，所述手机背壳1可以由2、5、10、15、20、25、30、35、40、45或50层陶瓷片复合而成，且并不以此为限。
需要说明的是，所述陶瓷片的层数、单层陶瓷片的厚度以及手机背壳的总厚度之间都是相互影响的，实际生产中，可以根据产品的需要和工艺的条件来对其进行调整。
所述陶瓷片优选为氧化锆陶瓷片或氧化铝陶瓷片，但不限于此。更佳的，所述陶瓷片为氧化锆陶瓷片，莫氏硬度接近于9.0，远高于普通金属的硬度，即使最新的康宁大猩猩玻璃四代，其莫氏硬度也只介于7.0到7.5之间，远低于氧化锆陶瓷制作的手机外壳硬度。
由氧化锆陶瓷制成的手机背盖具有硬度高，稳定性高，耐磨损、耐腐蚀俱佳，同时，其还具有温润如玉的质感、高贵典雅等优点。更重要的是，由氧化锆陶瓷制成的手机背盖，对信号的传输不会产生影响，可以保证无线充电的传输速率。
作为本发明氧化锆陶瓷的一较佳的实施方式，所述陶瓷片的原料配方如下:
氧化锆94~96wt%;
氧化钇4~6wt%。
本发明通过化学法钇稳定氧化锆，采用细晶氧化锆为原料，有利于得到烧结致密，抗弯强度高，断裂韧性好的陶瓷片。本发明氧化锆陶瓷片具有以下的技术参数：
抗弯强度≥850MPa；
断裂韧性≥9MPa·m1/2；
密度≥6.05g/cm3；
晶粒平均尺寸≤1μm。
所述线圈12优选通过丝网印刷工艺或光刻工艺印刷在陶瓷片11上，所述丝网印刷工艺采用的浆料既可以为钨浆料或钼浆料，也可以是贵金属浆料，例如铂浆料、钌浆料、铑浆料、金浆料等。丝网印刷工艺或光刻工艺使得线圈的整体位置更为整齐，电感耦合的效率更高，继而无线充电的效率也得到了显著的提升，由原来的30%-40%提升到70%-80%。每层陶瓷片11之间优选通过钨浆或者钼铜通孔13实现电连接。
进一步，所述手机背壳1还设有电路控制芯片14，所述电路控制芯片14设在手机背壳1的表面或内嵌在手机背壳1中。电路控制芯片14印刷在手机背壳的表面，将传统意义上的外观型手机背壳，转换为功能型的背壳。
需要说明的是，本发明氧化锆陶瓷背壳的外表面还可以做出镜面、花纹、图案，以丰富手机背壳的外观，提高产品的竞争力。
另一方面，如图4所示，本发明还公开一种无线充电的手机背壳的制备方法，包括：
S101、制备单层厚度为20μm-1000μm的陶瓷片；
优选的，单层陶瓷片的厚度为50μm-800μm。具体的，单层陶瓷片的厚度为100μm、200μm、300μm、400μm、500μm、600μm、700μm、800μm，且并不以此为限。
所述陶瓷片优选为氧化锆陶瓷片或氧化铝陶瓷片，但不限于此。更佳的，所述陶瓷片为氧化锆陶瓷片，莫氏硬度接近于9.0，远高于普通金属的硬度，即使最新的康宁大猩猩玻璃四代，其莫氏硬度也只介于7.0到7.5之间，远低于氧化锆陶瓷制作的手机外壳硬度。
由氧化锆陶瓷制成的手机背盖具有硬度高，稳定性高，耐磨损、耐腐蚀俱佳，同时，其还具有温润如玉的质感、高贵典雅等优点。更重要的是，由氧化锆陶瓷制成的手机背盖，对信号的传输不会产生影响，可以保证无线充电的传输速率。
作为本发明氧化锆陶瓷的一较佳的实施方式，所述陶瓷片的原料配方如下:
氧化锆94~96wt%;
氧化钇4~6wt%。
本发明通过化学法钇稳定氧化锆，采用细晶氧化锆为原料，有利于得到烧结致密，抗弯强度高，断裂韧性好的陶瓷片。本发明氧化锆陶瓷片具有以下的技术参数：
抗弯强度≥850MPa；
断裂韧性≥9MPa·m1/2；
密度≥6.05g/cm3；
晶粒平均尺寸≤1μm。
需要说明的是，本发明制备单层厚度为20μm-1000μm的陶瓷片可以选用流延工艺来实现，但不限于此。流延法作为制备片层材料的重要工艺已经被陶瓷研究者广泛应用，并且具有设备简单、可连续操作、生产效率高、自动化水平高、工艺稳定、坯体性能均一等优点。
S102、在每层陶瓷片上印刷有线圈，并开设有通孔。
每层陶瓷片上印刷有线圈，通过反复叠层，增加线圈数量，既提高了无线充电的传输速率，也不会增加手机的厚度，甚至还可以减小手机的厚度。
所述线圈优选通过丝网印刷工艺或光刻工艺印刷在陶瓷片上，所述丝网印刷工艺采用的浆料既可以为钨浆料或钼浆料，也可以是贵金属浆料，例如铂浆料、钌浆料、铑浆料、金浆料等。丝网印刷工艺或光刻工艺使得线圈的整体位置更为整齐，电感耦合的效率更高，继而无线充电的效率也得到了显著的提升，由原来的30%-40%提升到70%-80%。
S103、将多层印刷有线圈的陶瓷片复合形成手机背壳，所述手机背壳的总厚度为0.2mm-2mm。
优选的，所述手机背壳由2-50层陶瓷片复合而成。具体的，所述手机背壳可以由2、5、10、15、20、25、30、35、40、45或50层陶瓷片复合而成，且并不以此为限。
优选的，手机背壳的总厚度控制为0.2mm-0.8mm。更佳的，手机背壳的总厚度控制为0.3mm-0.6mm。具体的，手机背壳的总厚度控制为0.3mm、0.35mm、0.4mm、0.45mm、0.5mm、0.55mm、0.6mm，且并不以此为限。
S104、每层陶瓷片之间通过通孔互联，实现电连接。
每层陶瓷片之间优选通过钨浆或者钼铜通孔实现电连接。
需要说明的是，本发明多层印刷有线圈的陶瓷片复合形成手机背壳具体可以依次通过叠压、等静压、烧结工艺来实现。其中，叠压、等静压、烧结依照现有陶瓷领域的制作工艺标准来操作即可。
进一步，所述手机背壳还设有电路控制芯片，所述电路控制芯片设在手机背壳的表面或内嵌在手机背壳中。电路控制芯片印刷在手机背壳的表面，将传统意义上的外观型手机背壳，转换为功能型的背壳。
需要说明的是，本发明氧化锆陶瓷背壳的外表面还可以做出镜面、花纹、图案，以丰富手机背壳的外观，提高产品的竞争力。
下面以具体实施例进一步阐述本发明
实施例1
手机背壳由2层氧化锆陶瓷片复合而成，每层氧化锆陶瓷片上通过丝网印刷工艺印刷有线圈，氧化锆陶瓷片之间通过钨浆通孔实现电连接，每层氧化锆陶瓷片的厚度为100μm，手机背壳的总厚度为0.2mm。
实施例2
手机背壳由10层氧化锆陶瓷片复合而成，每层氧化锆陶瓷片上通过丝网印刷工艺印刷有线圈，氧化锆陶瓷片之间通过钨浆通孔实现电连接，每层氧化锆陶瓷片的厚度为50μm，手机背壳的总厚度为0.5mm。
实施例3
手机背壳由20层氧化锆陶瓷片复合而成，每层氧化锆陶瓷片上通过光刻工艺印刷有线圈，氧化锆陶瓷片之间通过钼铜通孔实现电连接，每层氧化锆陶瓷片的厚度为30μm，手机背壳的总厚度为0.6mm。
实施例4
手机背壳由30层氧化锆陶瓷片复合而成，每层氧化锆陶瓷片上通过光刻工艺印刷有线圈，氧化锆陶瓷片之间通过钼铜通孔实现电连接，每层氧化锆陶瓷片的厚度为25μm，手机背壳的总厚度为0.75mm。
实施例5
手机背壳由40层氧化铝陶瓷片复合而成，每层氧化锆陶瓷片上通过丝网印刷工艺印刷有线圈，氧化锆陶瓷片之间通过钼铜通孔实现电连接，每层氧化锆陶瓷片的厚度为20μm，手机背壳的总厚度为0.8mm。
下面对实施例1-5所得的手机背壳做技术检测，结果如下：
综上，本发明既能增加手机无线充电的效率，无线充电的速度得到显著提高，约为普通无线充电的2到3倍，同时也不会增加手机的厚度，甚至还可以减小手机的厚度，满足用户对手机日益轻薄的需求，提高市场竞争力。此外，手机背壳硬度高，稳定性高，耐磨损、耐腐蚀俱佳，外观温润如玉、具有其他材料无法比拟的质感。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种无线充电的手机背壳，其特征在于，所述手机背壳由至少两层陶瓷片复合而成，每层陶瓷片上印刷有线圈，陶瓷片之间通过通孔实现电连接；
每层陶瓷片的厚度为20μm-1000μm，手机背壳的总厚度为0.2mm-2mm。
2.如权利要求1所述的无线充电的手机背壳，其特征在于，所述陶瓷片为氧化锆陶瓷片或氧化铝陶瓷片。
3.如权利要求1所述的无线充电的手机背壳，其特征在于，所述手机背壳由2-50层陶瓷片复合而成。
4.如权利要求1所述的无线充电的手机背壳，其特征在于，每层陶瓷片之间通过钨浆或者钼铜通孔实现电连接。
5.如权利要求1所述的无线充电的手机背壳，其特征在于，所述线圈通过丝网印刷工艺或光刻工艺印刷在陶瓷片上，所述丝网印刷工艺采用的浆料为钨浆料、钼浆料、铂浆料、钌浆料、铑浆料或金浆料。
6.如权利要求1所述的无线充电的手机背壳，其特征在于，所述手机背壳设有电路控制芯片，所述电路控制芯片设在手机背壳的表面或内嵌在手机背壳中。
7.一种无线充电的手机背壳的制备方法，其特征在于，包括：
（1）制备单层厚度为20μm-1000μm的陶瓷片；
（2）在每层陶瓷片上印刷有线圈，并开设有通孔；
（3）将多层印刷有线圈的陶瓷片复合形成手机背壳，所述手机背壳的总厚度为0.2mm-2mm；
（4）每层陶瓷片之间通过通孔互联，实现电连接。
8.如权利要求7所述的无线充电的手机背壳的制备方法，其特征在于，所述陶瓷片为氧化锆陶瓷片或氧化铝陶瓷片；
所述手机背壳由2-50层陶瓷片复合而成；
每层陶瓷片之间通过钨浆或者钼铜通孔实现电连接。
9.如权利要求7所述的无线充电的手机背壳的制备方法，其特征在于，所述线圈通过丝网印刷工艺或光刻工艺印刷在陶瓷片上，所述丝网印刷工艺采用的浆料为钨浆料、钼浆料、铂浆料、钌浆料、铑浆料或金浆料。
10.如权利要求7所述的无线充电的手机背壳的制备方法，其特征在于，所述手机背壳设有电路控制芯片，所述电路控制芯片设在手机背壳的表面或内嵌在手机背壳中。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20160928 Address after: 528225, Guangdong, Foshan Province Nanhai town lion Road East Road, No. 17, science and Technology Park, No. 4 factory building Applicant after: Guangdong new Mstar Technology Ltd Address before: 518057 Guangdong city of Shenzhen province Nanshan District Guangdong streets south six road Hangsheng Technology Building 1503 Applicant before: SHENZHEN BG JY MATERIALS TECHNOLOGY CO., LTD. |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20151216 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |