CN106684973B - 无线充电装置及其制备方法 - Google Patents
无线充电装置及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106684973B CN106684973B CN201611162876.1A CN201611162876A CN106684973B CN 106684973 B CN106684973 B CN 106684973B CN 201611162876 A CN201611162876 A CN 201611162876A CN 106684973 B CN106684973 B CN 106684973B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- wireless charging
- ferrite
- coil
- slurry
- parts
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 claims abstract description 148
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 91
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 46
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 26
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 21
- WMWLMWRWZQELOS-UHFFFAOYSA-N bismuth(iii) oxide Chemical compound O=[Bi]O[Bi]=O WMWLMWRWZQELOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 15
- UPWOEMHINGJHOB-UHFFFAOYSA-N oxo(oxocobaltiooxy)cobalt Chemical compound O=[Co]O[Co]=O UPWOEMHINGJHOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 9
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 4
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000005245 sintering Methods 0.000 abstract description 18
- 239000003292 glue Substances 0.000 abstract description 15
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 13
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 8
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 7
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 6
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 5
- 238000010146 3D printing Methods 0.000 description 4
- 238000000498 ball milling Methods 0.000 description 4
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 4
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- RBNWAMSGVWEHFP-UHFFFAOYSA-N trans-p-Menthane-1,8-diol Chemical compound CC(C)(O)C1CCC(C)(O)CC1 RBNWAMSGVWEHFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 3
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001856 Ethyl cellulose Substances 0.000 description 2
- ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N Ethyl cellulose Chemical compound CCOCC1OC(OC)C(OCC)C(OCC)C1OC1C(O)C(O)C(OC)C(CO)O1 ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 2
- 229920001249 ethyl cellulose Polymers 0.000 description 2
- 235000019325 ethyl cellulose Nutrition 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 2
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 2
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 2
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 2
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 230000002528 anti-freeze Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000011224 oxide ceramic Substances 0.000 description 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
-
- H02J5/005—
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
本发明公开了一种无线充电装置及其制备方法，铁氧体层的烧结温度较低，可在900℃以下与形成无线充电线圈的导电浆料同时烧结，实现无线充电装置的壳体、无线充电线圈以及铁氧体层共烧形成结合。壳体与无线充电线圈之间以及无线充电线圈与铁氧体层之间可以省去胶水粘附，不容易发热，电能转化效率较好。
Description
技术领域
本发明涉及电子技术领域，尤其是涉及一种无线充电装置及其制备方法。
背景技术
随着移动通讯技术的发展，无线充电技术越来越多的应用在各类电子设备中。手机等电子设备的无线充电功能一般采用电磁感应的原理来实现，通过两个线圈间的电磁转化来实现能量的传递。
然而，一般的无线充电设备的安装工艺是在产品的表面采用胶水粘覆导电线圈，然后在导电线圈的上层再用胶水粘覆一层隔磁片，通过电磁感应的原理实现无线充电。由于在电磁感应中，发送端及接收端的距离是影响充电效率的重要因素，胶水层具有一定的厚度，散热效果差，易发热，导致电能转化效率较差。
发明内容
基于此，有必要提供一种电能转化效率较好的无线充电装置及其制备方法。
一种无线充电装置，包括壳体、无线充电线圈以及铁氧体层，所述无线充电线圈形成于所述壳体的表面，所述无线充电线圈上设有第一馈点和第二馈点，所述铁氧体层设置在所述无线充电线圈上，所述第一馈点及所述第二馈点分别露在所述铁氧体层外，所述壳体、所述无线充电线圈以及所述铁氧体层共烧形成结合，所述铁氧体层的原料按质量份数计包括59份～68份的Fe2O3、14份～20份的ZnO、6份～10份的NiO、3份～6.5份的CuO、5.5份～8.5份的玻璃粉、0.10份～0.20份的Co2O3、0.15份～0.30份的V2O5以及0.10份～0.30份的Bi2O3。
在一个实施方式中，还包括玻璃层，所述玻璃层覆盖在所述铁氧体层远离所述无线充电线圈的表面上，所述玻璃层与所述壳体粘覆，所述第一馈点及所述第二馈点分别露在所述玻璃层外。
在一个实施方式中，所述无线充电线圈包括感应线圈以及连接线；
所述感应线圈形成于所述壳体的表面，所述感应线圈包括位于所述感应线圈外侧的第一端点以及位于所述感应线圈内侧的第二端点，在所述第一端点与所述第二端点之间包括至少两匝线圈，所述第一端点向外延伸形成所述第一馈点；
所述铁氧体层设置在所述感应线圈上，所述连接线设置在所述铁氧体层远离所述感应线圈的表面上，所述连接线一端与所述第二端点连接，所述连接线的另一端向外延伸形成所述第二馈点。
上述无线充电装置的制备方法，包括如下步骤：
采用导电浆料在壳体的表面上形成无线充电线圈，所述无线充电线圈上设有第一馈点和第二馈点；
在所述无线充电线圈上覆盖铁氧体浆料形成铁氧体层，其中所述铁氧体层在所述第一馈点处以及所述第二馈点处预留未覆盖区域，所述铁氧体浆料按质量份数计包括59份～68份的Fe2O3、14份～20份的ZnO、6份～10份的NiO、3份～6.5份的CuO、5.5份～8.5份的玻璃粉、0.10份～0.20份的Co2O3、0.15份～0.30份的V2O5以及0.10份～0.30份的Bi2O3；以及
将所述壳体、所述无线充电线圈以及所述铁氧体层共烧形成结合，得到所述无线充电装置。
在一个实施方式中，所述将所述壳体、所述无线充电线圈以及所述铁氧体层共烧形成结合的操作具体为：在保护气体氛围下，将形成有所述无线充电线圈以及所述铁氧体层的壳体在850℃～875℃条件下烧结6h～10h。
在一个实施方式中，所述无线充电线圈包括感应线圈以及连接线；
所述采用导电浆料在壳体的表面上形成无线充电线圈的操作具体为：采用导电浆料在壳体的表面上形成感应线圈，所述感应线圈包括位于所述感应线圈外侧的第一端点以及位于所述感应线圈内侧的第二端点，在所述第一端点与所述第二端点之间包括至少两匝线圈，将所述第一端点向外延伸形成所述第一馈点；
所述在所述无线充电线圈上覆盖铁氧体浆料形成铁氧体层的操作具体为：在所述感应线圈上覆盖铁氧体浆料形成铁氧体层，所述铁氧体层在所述第一端点处以及所述第二端点处预留未覆盖区域；
所述方法还增加以下步骤：采用导电浆料在在所述铁氧体层表面上形成连接线，所述连接线一端与所述第二端点连接，所述连接线的另一端向外延伸形成所述第二馈点。
在一个实施方式中，所述在所述无线充电线圈上覆盖铁氧体浆料形成铁氧体层的操作之后，还包括在所述铁氧体层的表面喷涂玻璃浆料形成玻璃层，所述玻璃层与所述壳体粘覆，其中所述玻璃层在所述第一馈点处以及所述第二馈点处预留未覆盖区域。
在一个实施方式中，所述采用导电浆料在壳体的表面上形成无线充电线圈的操作具体为：将所述导电浆料加入3D打印机中，根据所述无线充电线圈的结构设计，将所述导电浆料打印至所述壳体的表面上，在120℃～180℃条件下烘1h～2h后形成所述无线充电线圈。
在一个实施方式中，所述在所述无线充电线圈上覆盖铁氧体浆料形成铁氧体层的操作具体为：将所述铁氧体浆料加入3D打印机中，根据所述铁氧体层的结构设计，将所述铁氧体浆料打印至所述无线充电线圈上，在120℃～180℃条件下烘1h～2h后形成所述铁氧体层。
在一个实施方式中，所述铁氧体浆料中还包括有机溶剂，所述有机溶剂的质量占铁氧体浆料总质量的5％～10％。
上述无线充电装置，铁氧体层的原料按质量份数计包括59份～68份的Fe2O3、14份～20份的ZnO、6份～10份的NiO、3份～6.5份的CuO、5.5份～8.5份的玻璃粉、0.10份～0.20份的Co2O3、0.15份～0.30份的V2O5以及0.10份～0.30份的Bi2O3。这种组分的铁氧体层的烧结温度较低，可在900℃以下与形成无线充电线圈的导电浆料同时烧结，从而实现将壳体、无线充电线圈以及铁氧体层共烧形成结合。壳体与无线充电线圈之间以及无线充电线圈与铁氧体层之间可以省去胶水粘附，从而使得上述无线充电装置不容易发热，电能转化效率较好。
附图说明
图1为一实施方式的无线充电装置的结构示意图；
图2为如图1所示的无线充电装置的部分结构示意图；
图3为如图1所示的无线充电装置的部分结构示意图；
图4为如图1所示的无线充电装置的部分结构示意图；
图5为另一实施方式的无线充电装置的结构示意图；
图6为一实施方式的无线充电装置的制备方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
请参阅图1，一实施方式无线充电装置10，包括壳体100、无线充电线圈200以及铁氧体层300，无线充电线圈200形成于壳体100的表面，无线充电线圈200上设有第一馈点201和第二馈点202。铁氧体层300设置在无线充电线圈上200，第一馈点201及第二馈点202分别露在铁氧体层300外。壳体100、无线充电线圈200以及铁氧体层300共烧形成结合。
具体的，铁氧体层300的原料按质量份数计包括59份～68份的Fe2O3、14份～20份的ZnO、6份～10份的NiO、3份～6.5份的CuO、5.5份～8.5份的玻璃粉、0.10份～0.20份的Co2O3、0.15份～0.30份的V2O5以及0.10份～0.30份的Bi2O3。传统的将线圈与磁片直接烧结的结合的方式，由于线圈浆料的烧结温度均在900℃以下，而传统的铁氧体的烧结温度在1000℃以上，两者之间无法实现共烧。本发明的上组组分的铁氧体层300的烧结温度较低，可在900℃条件下与形成无线充电线圈200的导电浆料同时烧结，从而实现将壳体100、无线充电线圈200以及铁氧体层300共烧形成结合。壳体100与无线充电线圈200之间以及无线充电线圈200与铁氧体层300之间可以省去胶水粘附，增大无线充电装置10的充电效率，减少其所占空间。
进一步的，铁氧体层300的原料按质量份数计包括59.17份～67.86份的Fe2O3、14.38份～19.67份的ZnO、6.55份～9.64份的NiO、3.50份～6.32份的CuO、5.57份～8.25份的玻璃粉、0.10份～0.20份的Co2O3、0.15份～0.30份的V2O5以及0.10份～0.30份的Bi2O3。
具体的，按质量份数计，玻璃粉包括35份～40份的SiO2、15份～25份的Al2O3、5份～10份的B2O3、25份～35份的MgO。
具体的，壳体100的结构请参阅图2，本实施方式中，壳体100为智能手表的后盖。可以理解，在其他实施方式中，壳体100还可以为手机、平板电脑或移动电源等其他电子设备的壳体。无线充电线圈200形成于电子设备的壳体内表面。第一馈点201及第二馈点202分别露在铁氧体层300外外用于与储能器件连接，为储能器件提供电能。
在一个实施方式中，壳体100可以为氧化锆陶瓷壳体或蓝宝石玻璃壳体等。氧化锆陶瓷壳体和蓝宝石玻璃壳体具有耐磨损性能好、磁干扰性小的优点，能够实现与无线充电线圈200以及铁氧体层300共烧形成结合。
具体在本实施方式中，壳体100为氧化锆陶瓷壳体，氧化锆陶瓷壳体耐高温性能好，在氧化锆陶瓷壳体上形成无线充电线圈200以及铁氧体层300后，氧化锆陶瓷壳体可以与无线充电线圈200以及铁氧体层300共烧结合，从而省去胶水的粘覆，不易发热，提高电能转化效率。
在一个实施方式中，无线充电线圈200包括感应线圈210以及连接线220。
请参阅图3，感应线圈210形成于壳体100的表面，感应线圈210包括位于感应线圈210外侧的第一端点211以及位于感应线圈210内侧的第二端点212，在第一端点211与第二端点212之间包括至少两匝线圈，第一端点211向外延伸形成第一馈点201。
请同时参阅图1和图4，铁氧体层300设置在感应线圈210上，连接线220设置在铁氧体层300远离感应线圈210的表面上。连接线220一端与第二端点212连接，连接线220的另一端向外延伸形成第二馈点202。
具体的，感应线圈210可以呈圆形、圆环形、方形或空心方形等形状。本实施方式中，感应线圈210呈圆环形。具体的第一端点211沿感应线圈210的径向外延形成延伸部215。第一端点211沿感应线圈210的径向外延，能够方便的将第一馈点201露出铁氧体层300以及剥离层400外，从而与储能器件形成电连接。铁氧体层300覆盖在感应线圈210上，并且铁氧体层300分别在第一端点211及第二端点212处形成预留未覆盖区域。通过连接线220一端连接第二端点212，连接线220的另一端外延伸出铁氧体层300外形成第二馈点202。通过在铁氧体层300的表面上设置连接线220，能够方便的将第一馈点201以及第二馈点202归于一处。当然，可以理解，在其他实施方式中，也可以是第一端点211及第二端点212分别作为第一馈点201和第二馈点202。
在一个实施方式中，请参阅图5，无线充电装置10还包括玻璃层400，玻璃层400覆盖在铁氧体层300远离无线充电线圈200的表面上，玻璃层400与壳体100粘覆，第一馈点201及第二馈点202分别露在玻璃层400外。
具体的，按质量份数计，玻璃层400的原料包括35份～40份的SiO2、15份～25份的Al2O3、5份～10份的B2O3、25份～35份的MgO。
玻璃层400覆盖在铁氧体层300上，玻璃层400与壳体100粘覆。玻璃层400一方面可以起到保护无线充电线圈200以及铁氧体层300的作用，另一方面玻璃浆料具有一定的粘度，凝固形成玻璃层400后可附着在壳体100上，进一步增强壳体100与无线充电线圈200之间以及无线充电线圈200与铁氧体层300之间的粘附力，从而省去胶水，提高电能转化效率。
本实施方式中，玻璃层400的面积大于铁氧体层300的面积，玻璃层300完全覆盖铁氧体层300。玻璃层400的边缘部分与壳体100直接粘覆，增强粘覆力。
具体的，玻璃层400的厚度为20μm～30μm。玻璃层400的厚度较薄，不影响电磁转换效率。
上述无线充电装置10，铁氧体层300的烧结温度较低，可在850℃～875℃条件下与形成无线充电线圈200的导电浆料同时烧结，从而实现将壳体100、无线充电线圈200以及铁氧体层300共烧形成结合。壳体100与无线充电线圈200之间以及无线充电线圈200与铁氧体层300之间可以省去胶水粘附，从而使得上述无线充电装置10不容易发热，电能转化效率较好。
请参阅图6，在一个实施方式中，上述无线充电装置的制备方法包括以下步骤S110～S130。
S110、采用导电浆料在壳体的表面上形成无线充电线圈，无线充电线圈上设有第一馈点和第二馈点。
具体的，壳体为智能手表、手机、平板电脑或移动电源等其他电子设备的壳体。无线充电线圈形成于电子设备的壳体内表面。具体的，壳体可以为氧化锆陶瓷壳体。
在一个实施方式中，第一馈点和第二馈点可以分别是无线充电线圈的两个端点。第一馈点及第二馈点均用于与储能器件连接，为储能器件提供电能。
具体的，采用导电浆料在壳体的表面上形成无线充电线圈的操作具体为：将导电浆料加入3D打印机中，根据无线充电线圈的结构设计，将导电浆料打印至壳体的表面上，然后在120℃～180℃条件下烘1h～2h后形成无线充电线圈。导电浆料的成分一般是银浆料、铜浆料、金浆料等。
S120、在S110中得到的无线充电线圈上覆盖铁氧体浆料形成铁氧体层，其中铁氧体层在第一馈点处以及第二馈点处预留未覆盖区域。
具体的，铁氧体浆料按质量份数计包括59份～68份的Fe2O3、14份～20份的ZnO、6份～10份的NiO、3份～6.5份的CuO、5.5份～8.5份的玻璃粉、0.10份～0.20份的Co2O3、0.15份～0.30份的V2O5以及0.10份～0.30份的Bi2O3。
在一个实施方式中，铁氧体浆料中还包括有机溶剂，有机溶剂可以选自松油醇和乙基纤维素中的至少一种。松油醇或乙基纤维素能够很好的将铁氧体原料混匀，从而形成浆料状态。具体的，有机溶剂的质量占铁氧体浆料总质量的5％～10％，例如8％。一般的，经过烧结后，有机溶剂被分解，基本不会残留在最终的铁氧体层中。
在一个实施方式中，所述方法还包括对铁氧体浆料预处理，具体方法为先按铁氧体层原料的质量份数计，将59份～68份的Fe2O3、14份～20份的ZnO、6份～10份的NiO以及3份～6.5份的CuO混合得到第一混合物。将第一混合物在转速为300r/min～500r/min条件下湿法球磨4h～8h，然后在100℃～150℃条件下烘3h～5h后得到第一粉料。将第一粉料置于氮气氛围的环境中预烧，升温速率为2℃/min～4℃/min，控制温度在790℃～810℃，保温3h左右，从而得到预烧料。按铁氧体粉料的质量份数计，在预烧料中加入5.5份～8.5份的玻璃粉、0.10份～0.20份的Co2O3、0.15份～0.30份的V2O5以及0.10份～0.30份的Bi2O3得到第二混合物。将第二混合物球磨后得到铁氧体粉料。将铁氧体粉料与有机溶剂混匀后砂磨6h以上，得到铁氧体浆料。经处理后的铁氧体浆料均匀性好，内部结构发生改变，从而实现在低温条件下与导电浆料共同烧结。
具体的，在无线充电线圈上覆盖铁氧体浆料形成铁氧体层的操作具体为：将铁氧体浆料加入3D打印机中，根据铁氧体层的结构设计，将铁氧体浆料打印至无线充电线圈上，在120℃～180℃条件下烘1h～2h后形成铁氧体层。
在本实施方式中，无线充电线圈包括感应线圈以及连接线，采用导电浆料在壳体的表面上形成无线充电线圈的操作具体为：采用导电浆料在壳体的表面上形成感应线圈，感应线圈包括位于感应线圈外侧的第一端点以及位于感应线圈内侧的第二端点，在所述第一端点与所述第二端点之间包括至少两匝线圈，将第一端点向外延伸形成第一馈点，得到如图3所示的无线充电装置的部分结构。在无线充电线圈上覆盖铁氧体浆料形成铁氧体层的操作具体为：在感应线圈上覆盖铁氧体浆料形成铁氧体层，铁氧体层在第一端点处以及第二端点处预留未覆盖区域，得到如图4所示的无线充电装置的部分结构。该方法还增加以下步骤：采用导电浆料在在铁氧体层表面上形成连接线，连接线一端与第二端点连接，连接线的另一端向外延伸形成所述第二馈点，得到如图1所示的无线充电装置。通过在铁氧体层的表面上设置连接线，连接线一端连接第二端点，连接线的另一端外延伸出铁氧体层外形成第二馈点的方式，能够方便的将第一馈点以及第二馈点归于一处。
具体的，本实施方式中，无线充电线圈以及铁氧体层均采用3D打印的方式形成。一般的电子设备的内部结构复杂，空间小，采用3D打印的方式能够克服传统的印刷方式受到了产品空间的限制，从而将导电浆料及铁氧体浆料均匀覆盖在壳体的内表面。此方法节省了无线充电装置的体积，同时减少了设备的胶水层等介质层的加入，提高了电磁转换效率，从而加强了充电效率。
进一步的，在无线充电线圈上覆盖铁氧体浆料形成铁氧体层的操作之后，还包括在铁氧体层的表面喷涂玻璃浆料形成玻璃层，玻璃层与壳体粘覆，其中玻璃层在第一馈点处以及第二馈点处预留未覆盖区域。
具体的，按质量份数计，玻璃浆料包括35份～40份的SiO2、15份～25份的Al2O3、5份～10份的B2O3、25份～35份的MgO。玻璃层覆盖在铁氧体层上，玻璃层与壳体粘覆。玻璃层一方面可以起到保护无线充电线圈以及铁氧体层的作用，另一方面玻璃浆料具有一定的粘度，凝固形成玻璃层后可附着在壳体上，进一步增强壳体与无线充电线圈之间以及无线充电线圈与铁氧体层之间的粘附力，从而省去胶水，提高电能转化效率。
具体的，将覆盖铁氧体浆料形成铁氧体层后的产品放入喷涂遮蔽治具中，将玻璃粉浆料以喷枪压力为0.4MPa～0.6MPa的参数下喷涂，调节喷涂时间，使喷涂得到的玻璃层的厚度为20μm～30μm。玻璃层的厚度较薄，不影响电磁转换效率。之后将喷涂玻璃粉浆料的壳体放入烘箱中，在150℃的温度下进行0.5h～1h的烘干。
本实施方式中，玻璃层400的面积大于铁氧体层300的面积，玻璃层300完全覆盖铁氧体层300。玻璃层400的边缘部分与壳体100直接粘覆，增强粘覆力。
S130、将壳体、无线充电线圈以及铁氧体层共烧形成结合，得到无线充电装置。
在壳体上形成无线充电线圈以及铁氧体层后，将三者共烧形成结合。具体的，烧结温度在900℃以下。传统的将线圈与磁片直接烧结的结合的方式，由于线圈浆料的烧结温度均在900℃以下，而传统的铁氧体的烧结温度在1000℃以上，两者之间无法实现共烧。本发明的上组组分的铁氧体层的烧结温度较低，可在850℃～875℃条件下与形成无线充电线圈的导电浆料同时烧结，从而实现将壳体、无线充电线圈以及铁氧体层共烧形成结合。
本实施方式中，将壳体、无线充电线圈以及铁氧体层共烧形成结合的操作具体为：在保护气体氛围下，将形成有无线充电线圈以及铁氧体层的壳体在850℃～875℃条件下烧结6h～10h。线圈浆料形成导电线圈，铁氧体浆料形成铁氧体层，得到无线充电装置。
进一步的，在本实施方式中，在无线充电线圈上覆盖铁氧体浆料形成铁氧体层的操作之后，还包括在铁氧体层的表面喷涂玻璃浆料形成玻璃层。壳体无线充电线圈、铁氧体层以及玻璃层共烧形成结合，进一步增强无线充电装置各个部分之间的粘覆力。
具体的，采用真空烧结炉烧结，烧结在保护气体例如氮气的气体氛围下进行。上述组分的铁氧体浆料能够在850℃～875℃条件下烧结，烧结温度较低，能够与线圈浆料实现共烧结合，无需通过胶水粘结，制得的无线充电设备的导电性能好。
上述无线充电装置的制备方法，采用铁氧体浆料与线圈浆料共烧结合，可以增大无线充电设备的充电效率减少其所占空间。设计空间更大，更符合产品的结构及参数要求。改善了现有无线充电设备只能在单一平面上实现的问题，实现较小的结构较复杂的产品无线充电功能。壳体与无线充电线圈之间以及无线充电线圈与铁氧体层之间可以省去胶水粘附，制备得到的无线充电装置不容易发热，电能转化效率较好。
以下为具体实施例部分。
以下实施例如无特别说明，未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件。
实施例1～9
制备铁氧体浆料
分别按表1中各实施例的成分配比将Fe2O3、ZnO、NiO以及CuO混合后进行湿法球磨混合得到第一粉料，球磨时间为8h，转速300r/min。将第一粉料在120℃下烘干3h。将烘干后的第一粉料在真空烧结炉中进行预烧后得到预烧料，预烧在氮气的环境中温度控制在790℃～810℃预烧保温3h，升温速率控制在2℃/min。分别按表1中各实施例的成分配比在预烧料中加入的玻璃粉、Co2O3、V2O5以及Bi2O3后，在转速为400r/min的条件球磨12h后得到铁氧体粉料。将铁氧体粉料松油醇混合后在纳米砂磨机上砂磨6h得到铁氧体浆料。松油醇占总重量铁氧体浆料的8wt％。
表1：实施例1～9的氧体浆料的组分配比
制备无线充电装置
将制备线圈的导电浆料加入3D打印机中，并将氧化智能手表的壳体(结构可参阅如图2)置于3D打印机的夹具中。根据感应线圈结构设计，调节3D打印机参数、通过3D打印的方式将导电浆料打印到智能手表后壳设计位置处(形成的结构可参阅图3)。感应线圈包括位于感应线圈外侧的第一端点以及位于感应线圈内侧的第二端点，在第一端点与第二端点之间包括至少两匝线圈，第一端点向外延伸形成第一馈点。然后将打印上导电浆料的智能手表后壳放入烘箱中，在150℃的温度下进行1h的烘干。将烘干后的产品再次放入到3D打印机的夹具中，根据铁氧体层结构设计，分别将表1所示的各实施例组分制备的铁氧体浆料加入3D打印机中，调节3D打印机参数，在感应线圈上打印铁氧体层。铁氧体层在感应线圈的第一端点处以及第二端点处形成预留未覆盖区域(形成的结构可参阅图4)。将打印上铁氧体浆料的智能手表外壳放入烘箱中，在150℃的温度下进行1h的烘干。将烘干后的产品再次放入到3D打印机的夹具中，用导电浆料在铁氧体层表面上打印连接线，连接线一端与第二端点连接，连接线的另一端向外延伸形成第二馈点(形成的结构可参阅图1)。将打印上导电浆料的智能手表后壳再次放入烘箱中，在150℃的温度下进行1h的烘干。将烘干后的产品放入喷涂遮蔽治具中，将玻璃粉浆料在喷枪压力为0.4MPa的参数下喷涂15min。喷涂上的一层玻璃层厚度为25μm左右(形成的结构可参阅图5)。将喷涂玻璃粉浆料的智能手表后壳放入烘箱中，在150℃的温度下进行0.5h的烘干。将形成了无线充电线圈、铁氧体层以及玻璃层的产品放到真空烧结炉中，在氮气的气氛中进行烧结，烧结温度控制在860℃，烧结6h，得到实施例1～9的无线充电装置。
性能测试一
在频率为150KHz下，采用Agilent-4294A型阻抗分析仪分别测试实施例1～9的无线充电装置的起始磁导率μi，采用SY8217型B-H分析仪测试标件样品的饱和磁感应强度Bs，结果如表2。
表2：实施例1～9无线充电装置的测试结果
| 实施例 | 起始磁导率μi(H/m) | 饱和磁感应强度Bs(mT) |
| 1 | 621 | 784 |
| 2 | 894 | 394 |
| 3 | 541 | 431 |
| 4 | 784 | 846 |
| 5 | 564 | 758 |
| 6 | 1254 | 337 |
| 7 | 524 | 1043 |
| 8 | 764 | 703 |
| 9 | 894 | 367 |
烧结。各实施例的产品的性能均能达到无线充电中的Qi标准：起始磁导率μi≥500H/m，饱和磁感应强度Bs≥300mT。
性能测试二
利用效率测试仪，将实施例1～9的无线充电装置放入无线充电发射器上，使壳体与无线充电发生器垂直方向重合，测量发射器电压U1、电流I1，接收端的电压U2、电流I2，通过公式U2×I2/(U1×I1)计算电能转化效率，结果如表3。
表3：实施例1～9无线充电装置的测试结果
经测试，实施例1～9的无线充电装置电能转化效率在72.569％～73.678％，电能转化效率较高，且不易发热。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种无线充电装置的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
采用导电浆料在壳体的表面上形成无线充电线圈，所述无线充电线圈上设有第一馈点和第二馈点；
在所述无线充电线圈上覆盖铁氧体浆料形成铁氧体层，其中所述铁氧体层在所述第一馈点处以及所述第二馈点处预留未覆盖区域，所述铁氧体浆料按质量份数计包括59份～68份的Fe2O3、14份～20份的ZnO、6份～10份的NiO、3份～6.5份的CuO、5.5份～8.5份的玻璃粉、0.10份～0.20份的Co2O3、0.15份～0.30份的V2O5以及0.10份～0.30份的Bi2O3；以及
将所述壳体、所述无线充电线圈以及所述铁氧体层共烧形成结合，得到所述无线充电装置。
2.根据权利要求1所述的无线充电装置的制备方法，其特征在于，所述将所述壳体、所述无线充电线圈以及所述铁氧体层共烧形成结合的操作具体为：在保护气体氛围下，将形成有所述无线充电线圈以及所述铁氧体层的壳体在850℃～875℃条件下烧结6h～10h。
3.根据权利要求1所述的无线充电装置的制备方法，其特征在于，所述无线充电线圈包括感应线圈以及连接线；
所述采用导电浆料在壳体的表面上形成无线充电线圈的操作具体为：采用导电浆料在壳体的表面上形成感应线圈，所述感应线圈包括位于所述感应线圈外侧的第一端点以及位于所述感应线圈内侧的第二端点，在所述第一端点与所述第二端点之间包括至少两匝线圈，将所述第一端点向外延伸形成所述第一馈点；
所述在所述无线充电线圈上覆盖铁氧体浆料形成铁氧体层的操作具体为：在所述感应线圈上覆盖铁氧体浆料形成铁氧体层，所述铁氧体层在所述第一端点处以及所述第二端点处预留未覆盖区域；
所述方法还增加以下步骤：采用导电浆料在在所述铁氧体层表面上形成连接线，所述连接线一端与所述第二端点连接，所述连接线的另一端向外延伸形成所述第二馈点。
4.根据权利要求1所述的无线充电装置的制备方法，其特征在于，所述在所述无线充电线圈上覆盖铁氧体浆料形成铁氧体层的操作之后，还包括在所述铁氧体层的表面喷涂玻璃浆料形成玻璃层，所述玻璃层与所述壳体粘覆，其中所述玻璃层在所述第一馈点处以及所述第二馈点处预留未覆盖区域。
5.根据权利要求1所述的无线充电装置的制备方法，其特征在于，所述采用导电浆料在壳体的表面上形成无线充电线圈的操作具体为：将所述导电浆料加入3D打印机中，根据所述无线充电线圈的结构设计，将所述导电浆料打印至所述壳体的表面上，在120℃～180℃条件下烘1h～2h后形成所述无线充电线圈。
6.根据权利要求1所述的无线充电装置的制备方法，其特征在于，所述在所述无线充电线圈上覆盖铁氧体浆料形成铁氧体层的操作具体为：将所述铁氧体浆料加入3D打印机中，根据所述铁氧体层的结构设计，将所述铁氧体浆料打印至所述无线充电线圈上，在120℃～180℃条件下烘1h～2h后形成所述铁氧体层。
7.根据权利要求1所述的无线充电装置的制备方法，其特征在于，所述铁氧体浆料中还包括有机溶剂，所述有机溶剂的质量占铁氧体浆料总质量的5％～10％。
8.由权利要求1～7任一项所述的无线充电装置的制备方法制备得到的无线充电装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201611162876.1A CN106684973B (zh) | 2016-12-15 | 2016-12-15 | 无线充电装置及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201611162876.1A CN106684973B (zh) | 2016-12-15 | 2016-12-15 | 无线充电装置及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106684973A CN106684973A (zh) | 2017-05-17 |
| CN106684973B true CN106684973B (zh) | 2019-11-05 |
Family
ID=58869080
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201611162876.1A Active CN106684973B (zh) | 2016-12-15 | 2016-12-15 | 无线充电装置及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106684973B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107623765B (zh) * | 2017-08-21 | 2020-10-23 | 东莞华晶粉末冶金有限公司 | 一种具有无线充电功能的电子产品陶瓷后盖及制造方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN203326090U (zh) * | 2013-04-03 | 2013-12-04 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种无线多功能装置及电子设备 |
| CN104465067A (zh) * | 2014-11-18 | 2015-03-25 | 东莞劲胜精密组件股份有限公司 | 一种无线充电线圈的制作方法及无线充电结构 |
| CN104488046A (zh) * | 2012-07-26 | 2015-04-01 | 迪睿合电子材料有限公司 | 线圈模块及受电装置 |
| CN105188295A (zh) * | 2015-09-23 | 2015-12-23 | 东莞劲胜精密组件股份有限公司 | 具有无线充电功能的钢化玻璃后盖及其制造方法 |
| CN105985103A (zh) * | 2015-02-05 | 2016-10-05 | 深圳振华富电子有限公司 | 镍锌软磁铁氧体材料、NiZn铁氧体及其制备方法、电感 |
-
2016
- 2016-12-15 CN CN201611162876.1A patent/CN106684973B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104488046A (zh) * | 2012-07-26 | 2015-04-01 | 迪睿合电子材料有限公司 | 线圈模块及受电装置 |
| CN203326090U (zh) * | 2013-04-03 | 2013-12-04 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种无线多功能装置及电子设备 |
| CN104465067A (zh) * | 2014-11-18 | 2015-03-25 | 东莞劲胜精密组件股份有限公司 | 一种无线充电线圈的制作方法及无线充电结构 |
| CN105985103A (zh) * | 2015-02-05 | 2016-10-05 | 深圳振华富电子有限公司 | 镍锌软磁铁氧体材料、NiZn铁氧体及其制备方法、电感 |
| CN105188295A (zh) * | 2015-09-23 | 2015-12-23 | 东莞劲胜精密组件股份有限公司 | 具有无线充电功能的钢化玻璃后盖及其制造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN106684973A (zh) | 2017-05-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106830912A (zh) | 一种镍锌软磁铁氧体磁片及其制备方法 | |
| CN104073660B (zh) | 一种流延成型制备金属软磁复合材料的方法 | |
| CN108164260B (zh) | 一种无线充电用镍锌软磁铁氧体及其制备方法、应用 | |
| CN105163539B (zh) | 具有无线充电功能的氧化锆陶瓷后盖及其制造方法 | |
| CN103951411A (zh) | 宽温低功耗高居里温度锰锌铁氧体材料及制备方法 | |
| CN206294212U (zh) | 一种无线充电终端及其陶瓷后盖 | |
| CN105950112B (zh) | 一种纳米复合吸波材料及其制备方法 | |
| EP2893541B1 (en) | Paste for nfc magnetic sheet and method of preparing the same and nfc magnetic sheet | |
| CN103058643A (zh) | 宽温高叠加低功耗Mn-Zn软磁铁氧体材料及制备方法 | |
| CN107623765A (zh) | 一种具有无线充电功能的电子产品陶瓷后盖及制造方法 | |
| CN105669179B (zh) | 超薄磁屏蔽片材料及其制备方法 | |
| CN206293979U (zh) | 电子设备 | |
| CN109103010B (zh) | 一种提高磁粉芯绝缘层致密度的材料及其方法 | |
| CN106684973B (zh) | 无线充电装置及其制备方法 | |
| CN107216136A (zh) | 软磁废料制备无线充电器铁氧体磁片的方法 | |
| CN108298972B (zh) | 一种软磁铁氧体片材的制备方法 | |
| CN109485399A (zh) | 用于NFC和无线充电的NiCuZn铁氧体磁片 | |
| CN106699159A (zh) | 铁氧体粉料及其制备方法和应用 | |
| CN103854719A (zh) | 一种太阳能电池背面电极浆料及其制备方法 | |
| CN105188295A (zh) | 具有无线充电功能的钢化玻璃后盖及其制造方法 | |
| CN103594775B (zh) | 一种在软磁铁氧体上直接制造天线的方法 | |
| CN106790790B (zh) | 一种无线充电终端陶瓷后盖及其制作方法 | |
| CN109694244A (zh) | 一种抗干扰的铁氧体磁芯材料及其制备方法 | |
| CN206116170U (zh) | 一种高频电子变压器 | |
| CN109678481A (zh) | 一种复合铁氧体片的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 523000 Dongguan City, Guangdong Province, Dongcheng Street Niu Shan outside the Industrial Park Wei Feng Road No. 2 Applicant after: Dongguan Hua Jing powder metallurgy company limited Applicant after: Guangdong wins smart group Limited by Share Ltd Address before: 523000 Dongguan City, Guangdong Province, Dongcheng Street Niu Shan outside the Industrial Park Wei Feng Road No. 2 Applicant before: Dongguan Hua Jing powder metallurgy company limited Applicant before: Dongguan Janus Precision Components Co., Ltd. |
|
| CB02 | Change of applicant information | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20190808 Address after: 523000 No. 2 Weifeng Road, Niushan External Economic Industrial Park, Dongcheng Street, Dongguan City, Guangdong Province Applicant after: Dongguan Hua Jing powder metallurgy company limited Address before: 523000 No. 2 Weifeng Road, Niushan External Economic Industrial Park, Dongcheng Street, Dongguan City, Guangdong Province Applicant before: Dongguan Hua Jing powder metallurgy company limited Applicant before: Guangdong wins smart group Limited by Share Ltd |
|
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |