CN107623765A - 一种具有无线充电功能的电子产品陶瓷后盖及制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有无线充电功能的电子产品陶瓷后盖及制造方法，该电子产品陶瓷后盖是由氧化锆陶瓷背板与涂覆在所述氧化锆陶瓷背板上的导电浆料共烧而获得的氧化锆陶瓷后盖，所述导电浆料经烧结形成与所述氧化锆陶瓷背板一体化的无线充电线圈，其中配制所述导电浆料的原料包括按重量计的8‑20份金粉、30‑60份镍粉、20‑30份钨粉以及8‑20份硼硅玻璃粉。采用该导电浆料与氧化锆陶瓷背板一体共烧，不仅形成的线圈的导电性好，且此配方的导电浆料与所用氧化锆陶瓷处于一致的烧结温度范围，一体烧结后两者相互结合效果好，形成的线圈与氧化锆陶瓷有很强的附着力。

Description

一种具有无线充电功能的电子产品陶瓷后盖及制造方法

技术领域

本发明涉及一种具有无线充电功能的电子产品陶瓷后盖及制造方法。

背景技术

随着智能手机的功能日益强大，它已逐渐成为人类的生活助手，与人们的生活成为形影不离的伙伴。随着这种使用频次的增加，手机中的电池电量消耗增大，充电频次同时也增大，同时每款手机都配有一个充电器和充电线，而且存在安卓系统手机与苹果系统手机不兼容，手机充电线就像蜘蛛网一样存在于房间的每个角落，而无线充电技术的出现可以很好的解决这种问题。

目前，无线充电方式普遍采用电磁感应原理，通过在手机背板上粘附预先制备好的导电线圈，充电时将手机放在无线充电器上来达到充电的目的，这种方式存在以下几个缺陷：

1.占用手机空间；

现有的导电线圈采用的是导电金属丝(铜丝或铝丝)，将其粘附在电池背板上，占用手机内部的空间；

2.散热效果差，易发热；

导电线圈与手机背板采用粘结方式，会造成整体导热性能下降，影响手机使用中的速度。

随着氧化锆陶瓷手机背板的出现，陶瓷的耐高温特性为无线充电提供了新的解决方案，即通过印刷导电浆料于陶瓷基体上，再烧渗使之与陶瓷良好附着并形成导电回路，从而达到充电之目的。陶瓷手机后盖由于具有温润的玉感，具有很好的装饰效果，而无线充电技术具有简单、方便的特点，两者必然是未来的手机的发展趋势。但是这种方式依然有以下缺陷：

1.所印刷的线圈及覆盖膜外露影响产品美观；

2.导电浆料印刷于烧结完成的陶瓷基体上，如工艺不稳定会造成附着力低而脱落；

3.导电线圈与空气长时间接触会被氧化，反复充电效率衰减迅速。

智能手机的功能越来越多，功能性芯片占据太多的位置，预留给手机电池的空间已不多。传统的无线充电通过粘附金属线圈于手机背板上的方式，已严重影响本身已经很狭小的空间。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有无线充电功能的电子产品陶瓷后盖及制造方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种具有无线充电功能的电子产品陶瓷后盖，是由氧化锆陶瓷背板与涂覆在所述氧化锆陶瓷背板上的导电浆料共烧而获得的氧化锆陶瓷后盖，所述导电浆料经烧结形成与所述氧化锆陶瓷背板一体化的无线充电线圈，其中配制所述导电浆料的原料包括按重量计的8-20份金粉、30-60份镍粉、20-30份钨粉以及8-20份硼硅玻璃粉。

进一步地：

配制所述导电浆料的原料包括按重量计的10-20份金粉、30-50份镍粉、20-30份钨粉以及10-20份硼硅玻璃粉。

配制所述导电浆料的原料包括按重量计的8-15份金粉、40-60份镍粉、20-30份钨粉以及8-15份硼硅玻璃粉。

所述导电浆料是在所述原料中加入有机溶剂在纳米砂磨机中砂磨制备得到的，优选地，所述有机溶剂包括松油醇或甲基纤维素，优选地，加入的所述有机溶剂的重量为原料固体粉末重量的15-30％。

所述氧化锆陶瓷背板的材料包括按重量计的10份氧化锆粉和2-3份的玻璃粉。

所述氧化锆陶瓷背板包括层叠在一起的第一陶瓷片和第二陶瓷片，所述无线充电线圈由所述导电浆料形成在所述第一陶瓷片与所述第二陶瓷片之间，所述第二陶瓷片上对应于所述无线充电线圈的触点处设置有接线孔。

所述第一陶瓷片和所述第二陶瓷片是经干压成型或经流延成型得到的氧化锆陶瓷片坯体烧结而成。

一种制备所述的电子产品陶瓷后盖的制造方法，包括以下步骤：

1)制备所述导电浆料和所述氧化锆陶瓷背板；

2)将所述导电浆料涂覆在所述氧化锆陶瓷背板上,对涂覆有所述导电浆料的所述氧化锆陶瓷背板进行烧结，形成与所述氧化锆陶瓷背板一体化的无线充电线圈。

进一步地：

步骤1)中制备所述氧化锆陶瓷背板包括：

以按重量计的10份氧化锆粉和2-3份的玻璃粉为原料，混合球磨均匀后，加入适量PVA水溶液作为粘结剂，将混合料干压成型为陶瓷片坯体；或者

以按重量计的10份氧化锆粉和2-3份的玻璃粉为原料，以锆球作为研磨介质，以丁酮作为溶剂，按照料：球：溶剂的质量比为1：(1.5-2)：(0.5-0.8)，球磨20-22h后，加入聚乙烯醇缩丁醛(PVB)作为粘结剂，邻苯二甲酸二甲酯作为增塑剂，丙三基油酸作为分散剂，球磨2-3h后，经真空脱泡和过滤后经流延成型，制成陶瓷片坯体。

步骤1)包括分别制备第一陶瓷片坯体和第二陶瓷片坯体；

步骤2)包括：将所述导电浆料通过丝网印刷的方式印刷在所述第一陶瓷片坯体上并烘干；

在所述第二陶瓷片坯体上对应于所述导电浆料形成的导电线圈的触点处开接线孔，将所述第二陶瓷片坯体覆盖在带有所述导电浆料的所述第一陶瓷片坯体的表面上，并经等静压将两者压紧，优选地，所述第一陶瓷片坯体和所述第二陶瓷片坯体的厚度为0.5-0.6mm，所述导电浆料的厚度为15-20μm；

将通过所述第一陶瓷片坯体、所述第二陶瓷片坯体和所述导电浆料一体烧结形成所述氧化锆陶瓷后盖，优选地，烧结温度为1200～1300℃，保温2-3h。

本发明的有益效果有：

本发明采用含有金粉、镍粉、钨粉以及硼硅玻璃粉的原料按照设定配比配制的导电浆料，将该导电浆料与氧化锆陶瓷背板一体共烧，实现无线充电线圈与氧化锆陶瓷背板的一体化，相比传统的方案，本发明中的无线充电线圈不仅导电性好，且此配方的导电浆料与所用氧化锆陶瓷处于一致的烧结温度范围，一体烧结后两者相互结合效果好，形成的线圈与氧化锆陶瓷有很强的附着力。在优选的方案中，本发明的无线充电线圈由导电浆料形成在层叠的陶瓷片之间，通过陶瓷片设置接线孔来接线，这种结构使充电线圈隐藏在陶瓷背板的内部，避免了传统的导电线圈因为与空气长时间接触而被氧化，导致充电效率衰减迅速的问题，可以长期保持高充电效率，而且节约了空间，有利于产品的轻薄化，又使产品更为美观。

优选的方案还能获得进一步的技术效果，例如，将经过配置的导电浆料与氧化锆陶瓷背板在1200-1300℃的烧结温度下烧结，提高了共烧效果。

附图说明

图1为本发明一种实施例的电子产品陶瓷后盖及制造方法的流程图；

图2为本发明一种实施例的氧化锆陶瓷背板和无线充电线圈的结构示意图；

图3为本发明一种实施例的电子产品陶瓷后盖的截面示意图。

具体实施方式

以下对本发明的实施方式作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。

参阅图1至图3，在一种实施例中，一种具有无线充电功能的电子产品陶瓷后盖，是由氧化锆陶瓷背板与涂覆在所述氧化锆陶瓷背板上的导电浆料共烧而获得的氧化锆陶瓷后盖，所述导电浆料经烧结形成与所述氧化锆陶瓷背板一体化的无线充电线圈3，其中配制所述导电浆料的原料包括按重量计的8-20份金粉、30-60份镍粉、20-30份钨粉以及8-20份硼硅玻璃粉。

在一种优选实施例中，配制所述导电浆料的原料包括按重量计的10-20份金粉、30-50份镍粉、20-30份钨粉以及10-20份硼硅玻璃粉。

在另一种优选实施例中，配制所述导电浆料的原料包括按重量计的8-15份金粉、40-60份镍粉、20-30份钨粉以及8-15份硼硅玻璃粉。

在优选实施例中，所述导电浆料是在所述原料中加入有机溶剂在纳米砂磨机中砂磨制备得到的。优选地，所述有机溶剂包括松油醇或甲基纤维素。优选地，加入的所述有机溶剂的重量为原料固体粉末重量的15-30％。

在优选实施例中，所述氧化锆陶瓷背板的材料包括按重量计的10份氧化锆粉和2-3份玻璃粉。

参阅图2-图3，在优选实施例中，所述氧化锆陶瓷背板包括层叠在一起的第一陶瓷片1和第二陶瓷片2，所述无线充电线圈3由所述导电浆料形成在所述第一陶瓷片1与所述第二陶瓷片2之间，所述第二陶瓷片2上对应于所述无线充电线圈3的触点4处设置有接线孔。

在优选实施例中，所述第一陶瓷片1和所述第二陶瓷片2是经干压成型或经流延成型得到的氧化锆陶瓷片坯体烧结而成。

参阅图1至图3，在另一种实施例中，一种制备所述的电子产品陶瓷后盖的制造方法，包括以下步骤：

1)制备所述导电浆料和所述氧化锆陶瓷背板；

2)将所述导电浆料涂覆在所述氧化锆陶瓷背板上,对涂覆有所述导电浆料的所述氧化锆陶瓷背板进行烧结，形成与所述氧化锆陶瓷背板一体化的无线充电线圈。

在一种优选实施例中，步骤1)中制备所述氧化锆陶瓷背板包括：

以按重量计的10份氧化锆粉和2-3份玻璃粉为原料，混合球磨均匀后，加入适量PVA水溶液作为粘结剂，将混合料干压成型为陶瓷片坯体。

在一种优选实施例中，步骤1)中制备所述氧化锆陶瓷背板包括：

以按重量计的10份氧化锆粉和2-3份玻璃粉为原料，以锆球作为研磨介质，以丁酮作为溶剂，按照料：球：溶剂的质量比为1：(1.5-2)：(0.5-0.8)，球磨20-22h后，加入聚乙烯醇缩丁醛(PVB)作为粘结剂，邻苯二甲酸二甲酯作为增塑剂，丙三基油酸作为分散剂，球磨2-3h后，经真空脱泡和过滤后经流延成型，制成陶瓷片坯体。

在优选实施例中，步骤1)包括分别制备第一陶瓷片坯体和第二陶瓷片坯体；

步骤2)包括：将所述导电浆料通过丝网印刷的方式印刷在所述第一陶瓷片坯体上并烘干；

在所述第二陶瓷片坯体上对应于所述导电浆料形成的导电线圈3的触点处开接线孔，将所述第二陶瓷片坯体覆盖在带有所述导电浆料的所述第一陶瓷片坯体的表面上，并经等静压将两者压紧，优选地，所述第一陶瓷片坯体和所述第二陶瓷片坯体的厚度为0.5-0.6mm，所述导电浆料的厚度为15-20μm；

将通过所述第一陶瓷片坯体、所述第二陶瓷片坯体和所述导电浆料一体烧结形成所述氧化锆陶瓷后盖，优选地，烧结温度为1200～1300℃，保温2-3h。

参阅图1，一种具体实施例的电子产品陶瓷后盖制作流程包括：

1.将氧化锆陶瓷粉体与适量粘结剂、烧结助剂等一起配料、球磨、经成型后制成陶瓷坯体；

2.将8-20份金粉、30-60份镍粉、20-30份钨粉以及8-20份硼硅玻璃粉、以使适量有机溶剂等均匀混合并球磨，制成导电浆料待用；

3.以上制备的导电浆料经丝网印刷在陶瓷坯体上，印刷厚度为15-20μm，印刷图案如图2；

4.印刷完铁导电浆料的陶瓷手机背板置于烘干炉中烘干，烘干温度为100-120℃，时间20-30min；

5.将步骤1制备的陶瓷坯体与步骤4完成的陶瓷坯体叠放，置于等静压机中压成一体；

6.将通过以上步骤的陶瓷手机后盖坯体在高温还原气氛烧结炉中一体烧结，烧结温度为1200～1300℃，保温2-3h,使导电浆料与陶瓷一体烧结；

7.将烧结后的陶瓷坯体经加工外形、研磨、抛光后制成具有无线充电功能的电子产品(如手机)陶瓷后盖。

实施例一干压陶瓷无线充电背板的制作：

1.将10Kg氧化锆粉、2-3Kg的玻璃粉(其中玻璃粉由SiO2、Al2O3、B2O3、Na2CO3、CaCO3组成)混合球磨均匀后，加入PVA水溶液作为粘结剂；

2.以上粉料经干压成型后成为氧化锆陶瓷坯体；

3.取10-20g金粉、30-50g镍粉、20-30g钨粉、10-20g的硼硅玻璃粉，加入松油醇、甲基纤维素等有机溶剂在纳米砂磨机中砂磨20-22h,将以上几种原料混合均匀，制成导电浆料；

4.以上制备的导电浆料通过丝网印刷的方式印刷在步骤2制备的陶瓷坯体上，厚度为15-20μm，印刷完成后置于烘干炉中烘干，烘干温度为100-120℃，时间20-30min；

5.烘干完成后，将与步骤2相同的陶瓷坯体经冲孔后预留接线位，对准导电线圈的触点3处覆盖在带有导电浆料的陶瓷坯体表面，并经等静压将两者压紧；

6.将通过以上步骤的陶瓷在高温还原气氛炉(如氮气或氢气)烧结炉中一体烧结，烧结温度为1200～1300℃，使导电浆料附着力于氧化锆陶瓷上，且使两块陶瓷坯体经烧结后结合；

7.将烧结后的陶瓷坯体经加工外形、研磨、抛光后制成具有无线充电功能的陶瓷手机背板；

8.将通过以上方式制备的无线充电陶瓷手机背板在测试设备上进行充电效率测试、检验。

实施例二流延成型无线充电陶瓷背板的制作：

1.取10Kg氧化锆粉、2-3Kg的玻璃粉(其中玻璃粉可由SiO2、Al2O3、B2O3、Na2CO3、CaCO3组成)，锆球作为研磨介质，丁酮作为溶剂，其中料：球：溶剂(质量百分比)＝1：(1.5-2)：(0.5-0.8)，球磨20-22h后，加入聚乙烯醇缩丁醛(PVB)作为粘结剂，邻苯二甲酸二甲酯作增塑剂，丙三基油酸作为分散剂，球磨2-3h，经真空脱泡和过滤后经流延成型，制成厚度为0.5-0.6mm的膜片即陶瓷坯体；

2.取8-15g金粉、40-60g镍粉、20-30g钨粉、8-15g的硼硅玻璃粉，加入占固体粉末重量15-30％的松油醇、甲基纤维素等有机溶剂在纳米砂磨机中砂磨20-22h,将以上几种原料混合均匀，制成导电浆料；

3.以上制备的导电浆料通过丝网印刷的方式印刷在步骤1制备的陶瓷坯体上，厚度为15-20μm，印刷完成后置于烘干炉中烘干，烘干温度为100-120℃，时间20-30min；

4.烘干完成后，将与步骤2相同的陶瓷坯体经冲孔后预留接线位，对准导电线圈的触点3处覆盖在带有导电浆料的陶瓷坯体表面，并经等静压将两者压紧，除平板状外还可成型3D结构；

5.将通过以上步骤的陶瓷在高温还原气氛炉(如氮气或氢气)烧结炉中一体烧结，烧结温度为1200～1300℃，使导电浆料附着力于氧化锆陶瓷上，且使两块陶瓷坯体经烧结后结合；

6.将烧结后的陶瓷坯体经加工外形、研磨、抛光后制成具有无线充电功能的陶瓷手机背板；

7.将通过以上方式制备的无线充电陶瓷手机背板在测试设备上进行充电效率测试、检验。

以上内容是结合具体/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种具有无线充电功能的电子产品陶瓷后盖，其特征在于,是由氧化锆陶瓷背板与涂覆在所述氧化锆陶瓷背板上的导电浆料共烧而获得的氧化锆陶瓷后盖，所述导电浆料经烧结形成与所述氧化锆陶瓷背板一体化的无线充电线圈，其中配制所述导电浆料的原料包括按重量计的8-20份金粉、30-60份镍粉、20-30份钨粉以及8-20份硼硅玻璃粉。

2.如权利要求1所述的电子产品陶瓷后盖，其特征在于,配制所述导电浆料的原料包括按重量计的10-20份金粉、30-50份镍粉、20-30份钨粉以及10-20份硼硅玻璃粉。

3.如权利要求1所述的电子产品陶瓷后盖，其特征在于,配制所述导电浆料的原料包括按重量计的8-15份金粉、40-60份镍粉、20-30份钨粉以及8-15份硼硅玻璃粉。

4.如权利要求1至3任一项所述的电子产品陶瓷后盖，其特征在于，所述导电浆料是在所述原料中加入有机溶剂在纳米砂磨机中砂磨制备得到的，优选地，所述有机溶剂包括松油醇或甲基纤维素，优选地，加入的所述有机溶剂的重量为原料固体粉末重量的15-30％。

5.如权利要求1至4任一项所述的电子产品陶瓷后盖，其特征在于，所述氧化锆陶瓷背板的材料包括按重量计的10份氧化锆粉和2-3份的玻璃粉。

6.如权利要求1至5任一项所述的电子产品陶瓷后盖，其特征在于，所述氧化锆陶瓷背板包括层叠在一起的第一陶瓷片和第二陶瓷片，所述无线充电线圈由所述导电浆料形成在所述第一陶瓷片与所述第二陶瓷片之间，所述第二陶瓷片上对应于所述无线充电线圈的触点处设置有接线孔。

7.如权利要求6所述的电子产品陶瓷后盖，其特征在于，所述第一陶瓷片和所述第二陶瓷片是经干压成型或经流延成型得到的氧化锆陶瓷片坯体烧结而成。

8.一种制备如权利要求1至7任一项所述的电子产品陶瓷后盖的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)制备所述导电浆料和所述氧化锆陶瓷背板；

2)将所述导电浆料涂覆在所述氧化锆陶瓷背板上,对涂覆有所述导电浆料的所述氧化锆陶瓷背板进行烧结，形成与所述氧化锆陶瓷背板一体化的无线充电线圈。

9.如权利要求8所述的氧化锆陶瓷后盖的制造方法，其特征在于，步骤1)中制备所述氧化锆陶瓷背板包括：

以按重量计的10份氧化锆粉和2-3份的玻璃粉为原料，混合球磨均匀后，加入适量PVA水溶液作为粘结剂，将混合料干压成型为陶瓷片坯体；或者

以按重量计的10份氧化锆粉和2-3份的玻璃粉为原料，以锆球作为研磨介质，以丁酮作为溶剂，按照料：球：溶剂的质量比为1：(1.5-2)：(0.5-0.8)，球磨20-22h后，加入聚乙烯醇缩丁醛(PVB)作为粘结剂，邻苯二甲酸二甲酯作为增塑剂，丙三基油酸作为分散剂，球磨2-3h后，经真空脱泡和过滤后经流延成型，制成陶瓷片坯体。

10.如权利要求9所述的电子产品陶瓷后盖，其特征在于，

步骤1)包括分别制备第一陶瓷片坯体和第二陶瓷片坯体；

步骤2)包括：将所述导电浆料通过丝网印刷的方式印刷在所述第一陶瓷片坯体上并烘干；

在所述第二陶瓷片坯体上对应于所述导电浆料形成的导电线圈的触点处开接线孔，将所述第二陶瓷片坯体覆盖在带有所述导电浆料的所述第一陶瓷片坯体的表面上，并经等静压将两者压紧，优选地，所述第一陶瓷片坯体和所述第二陶瓷片坯体的厚度为0.5-0.6mm，所述导电浆料的厚度为15-20μm；

将通过所述第一陶瓷片坯体、所述第二陶瓷片坯体和所述导电浆料一体烧结形成所述氧化锆陶瓷后盖，优选地，烧结温度为1200～1300℃，保温2-3h。