CN108597849A - 一种低损耗隔磁片制备工艺及隔磁片 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低损耗隔磁片制备工艺及隔磁片，本发明具有结构合理简单、生产成本低、功能齐全，通过本发明表面处理工艺，粉体表面绝缘、表面磷化法和表面氧化法再通过图形网筒与带材接触形成均匀有序的形状和一定尺寸的缝隙，使得隔磁片的电磁性能磁导率相对平均，磁损较小，品质因数较高，形状真正大小均匀，缝隙大小一致性好，胶体填充性较佳，表面阻抗变大涡流损耗小，再加上带材表面处理后使得涡流损耗进一步降低，使得充电效率得提高，且隔磁片稳定性好，自动化程易于实现。

Description

一种低损耗隔磁片制备工艺及隔磁片

技术领域

本发明涉及无线充电技术领域，特别涉及一种低损耗隔磁片制备工艺及隔磁片。

背景技术

无线充电过程中会产生交变电磁场，而当交变电磁场遇到金属，会产生电子涡流，在金属上产生热能，造成传输效率较低，电能浪费，如果充电电池内部金属板受到该磁场的影响，产生的涡流损耗会引起电池发烫，引起爆炸或火灾不安全，而且该磁场会干扰周围器件，影响整个充电器的正常工作。因此在技术层面上必须采用屏蔽材料或者吸波材料，来阻挡磁力线外泄，来保障整个充电系统的安全高效的工作！在实际应用中发射端和接收端线圈都放置在屏蔽上，以达到提高效率，降低干扰的目的。

常规的技术是使用一个高导磁率的铁氧体和常规制作的非晶纳米晶来做屏蔽材料。Qi充电标准中的充电频率范围在100-200KHz之间，在小功率使用铁基或者钴基非晶、纳米晶材料制做低损耗隔磁片的效果与常规非晶纳米晶，铁氧体差别不是很大，在10-20W功率下铁基或者钴基非晶、纳米晶材料制做低损耗隔磁片的效果明显优于铁氧体，常规制作非晶纳米晶。市面带有无线充电手机，基本都采用非晶或者纳米晶屏蔽片。

随着充电需求功率的增加和充电新技术的产生，效率提高、工作温升较低一直以来都是无线充电行业追求的目标。许多专利均提到了非晶叠片、滚压破碎、蚀刻工艺，等压合时使胶填满碎片的间隙，从而增加磁阻、降低涡流损耗，以提高充电效率。

目前的屏蔽材料生产工艺方法具有很大的弊端，如传统滚压破碎后的碎片杂乱无章形状缝隙大小不一致(胶体填充大小不一的缝隙，造成材料层间磁性材料在一定频率下介电常性能不一)，造成性能不稳定(磁导率差值过大)。蚀刻工艺，虽然可以控制其形状和缝隙宽度，但是对贴合胶层的带材蚀刻，蚀刻工艺(同FPC蚀刻法)：非晶、纳米晶合金带材→除油→水洗→干燥→贴膜→曝光→显影→水洗→蚀刻图案→水洗→去膜→水洗→酸洗→水洗→干燥→检验。以上工艺过程复杂制程较长，胶层带材又经过强酸碱溶液和蚀刻溶液，而胶层性能变化且缝隙处不容易干燥带材易氧化。成本造价高，且都是经过化学药品处理和加温，性能一致性差，充电效率较低。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种低损耗隔磁片制备工艺及隔磁片，使得涡流损耗进一步降低，充电效率进一步提高、温升较低且工艺简单、成本较低绿色环保。

为了解决上述问题，本发明提供了一种技术方案：一种低损耗隔磁片制备工艺，包括如下工艺流程：A、原料处理：将软磁带材分切成设定的宽度，然后对软磁带材的表面进行处理，并按照工艺要求卷绕至规定的内外径；B、热处理：将卷绕好的软磁带材放置在加磁场或者未加磁场的热处理炉内进行热处理；C、贴合：通过卷式贴合的方式将双面胶粘贴在热处理后的软磁材料的一面，另一面则裸露形成单层；D、表面图形化处理：通过对上述形成的单层或者由上述单层叠成多层的软磁材料进行图形化处理；E、成型：通过复合叠层的方式形成低损耗隔磁片。

作为优选，流程A中所述软磁带材卷绕方式为使用恒张力卷绕机进行收卷，绕制预设定的内外径尺寸和叠片系数，使软磁性能最大化。

作为优选，流程A中所述软磁带材的表面处理方式为通过溶液与软磁带材接触，使溶液中的粉体附着在软磁带材表面或者与软磁带材发生反应，从而通过流程B中的加磁场或未加磁场的热处理炉来增加其表面阻抗值，降低涡流损耗。

作为优选，所述溶液为粉体与酒精偶联剂混合形成的混合物，其粉体的重量含量为3％～50％，其酒精偶联剂的重量含量为0.5％～3％，其中粉体为为氧化锌、氧化镁、三氧化二铝、二氧化硅等粉体中的至少一种。

作为优选，所述溶液为磷酸与水、酒精、磷化液、磷酸氢钠、磷酸与水的混合液。

作为优选，所述溶液为磷酸与水、酒精的混合液，其配比为磷酸重量含量为1％～10％，酒精重量含量为1％～10％。

作为优选，流程B中，所述软磁材料带材放置在加磁场或者未加磁场热处理炉进行热处理，非晶温度为380～520℃，纳米晶温度为480～650℃；所述软磁材料热处理后的材质为铁基非晶、纳米晶、钴基非晶或纳米晶，其厚度为14um～50um。

作为优选，流程D中，所述软磁带材表面图形化处理的方式为，通过图形网筒与软磁带材接触形成均匀有序的形状和一定尺寸的缝隙。

作为优选，流程E中，所述复合叠层形成的低损耗隔磁片为1～12层。

一种低损耗隔磁片制备工艺生产的隔磁片，所述隔磁片的具体结构为：包括PET塑料、软磁带材图形化细块、双面胶和离型膜；所述软磁带材图形化细块为3个，以相互间隔的方式排列；上端所述软磁带材图形化细块的上表面上设有一个PET塑料；下端所述软磁带材图形化细块的下方设有一个离型膜；上端所述软磁带材图形化细块与中端所述软磁带材图形化细块之间设有双面胶；中端所述软磁带材图形化细块与下端所述软磁带材图形化细块之间设有双面胶；下端所述软磁带材图形化细块与离型膜之间设有双面胶。

本发明的有益效果：本发明具有结构合理简单、生产成本低、功能齐全，通过本发明表面处理工艺，粉体表面绝缘、表面磷化法和表面氧化法再通过图形网筒与带材接触形成均匀有序的形状和一定尺寸的缝隙，使得隔磁片的电磁性能磁导率相对平均，磁损较小，品质因数较高，形状真正大小均匀，缝隙大小一致性好，胶体填充性较佳，表面阻抗变大涡流损耗小，再加上带材表面处理后使得涡流损耗进一步降低，使得充电效率得提高，且隔磁片稳定性好，自动化程易于实现。

附图说明

为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。

图1为本发明隔磁片的结构示意图。

图2为本发明隔磁片表面图形化示意图。

图3为本发明隔磁片表面图形化示意图。

图4为本发明隔磁片表面图形化示意图。

具体实施方式

本具体实施方式采用以下技术方案：一种低损耗隔磁片制备工艺，包括如下工艺流程：A、原料处理：将软磁带材分切成设定的宽度，然后对软磁带材的表面进行处理，并按照工艺要求卷绕至规定的内外径；B、热处理：将卷绕好的软磁带材放置在加磁场或者未加磁场的热处理炉内进行热处理；C、贴合：通过卷式贴合的方式将双面胶粘贴在热处理后的软磁材料的一面，另一面则裸露形成单层；D、表面图形化处理：通过对上述形成的单层或者由上述单层叠成多层的软磁材料进行图形化处理；E、成型：通过复合叠层的方式形成低损耗隔磁片。

其中，流程A中所述软磁带材卷绕方式为使用恒张力卷绕机进行收卷，绕制预设定的内外径尺寸和叠片系数，使软磁性能最大化。

其中，流程A中所述软磁带材的表面处理方式为通过溶液与软磁带材接触，使溶液中的粉体附着在软磁带材表面或者与软磁带材发生反应，从而通过流程B中的加磁场或未加磁场的热处理炉来增加其表面阻抗值，降低涡流损耗。

其中，所述溶液为粉体与酒精偶联剂混合形成的混合物，其粉体的重量含量为3％～50％，其酒精偶联剂的重量含量为0.5％～3％，其中粉体为为氧化锌、氧化镁、三氧化二铝、二氧化硅等粉体中的至少一种。

其中，所述溶液为磷酸与水、酒精、磷化液、磷酸氢钠、磷酸与水的混合液。

其中，所述溶液为磷酸与水、酒精的混合液，其配比为磷酸重量含量为1％～10％，酒精重量含量为1％～10％。

其中，流程B中，所述软磁材料带材放置在加磁场或者未加磁场热处理炉进行热处理，非晶温度为380～520℃，纳米晶温度为480～650℃；所述软磁材料热处理后的材质为铁基非晶、纳米晶、钴基非晶或纳米晶，其厚度为14um～50um。

其中，流程D中，所述软磁带材表面图形化处理的方式为，通过图形网筒与软磁带材接触形成均匀有序的形状和一定尺寸的缝隙。

其中，流程E中，所述复合叠层形成的低损耗隔磁片为1～12层。

如图1至图4，一种低损耗隔磁片制备工艺生产的隔磁片，所述隔磁片的具体结构为：包括PET塑料2、软磁带材图形化细块3、双面胶4和离型膜5；所述软磁带材图形化细块3为3个，以相互间隔的方式排列；上端所述软磁带材图形化细块3的上表面上设有一个PET塑料2；下端所述软磁带材图形化细块3的下方设有一个离型膜5；上端所述软磁带材图形化细块3与中端所述软磁带材图形化细块3之间设有双面胶4；中端所述软磁带材图形化细块3与下端所述软磁带材图形化细块3之间设有双面胶4；下端所述软磁带材图形化细块3与离型膜5之间设有双面胶4。

通过本发明可以获得一种隔磁片，其结构为权利要求10所述叠层形状化，为单层或多层软磁材料叠加形成的隔磁片，具有优良的电磁波屏蔽功能。叠层，胶体会进入和填满缝隙，这样可以保证磁片间的绝缘度，复合材料的介电性能和避免带材磁性能的老化，并保证结构性能的稳定。

如表1所示，本发明通过粉体表面绝缘、表面磷化法表面处理，缝隙尺寸和形状大小的相同，得到两种磁片样品。通过对比未表面处理的隔磁片，分别为实例1、实例2、实例3、和传统滚压制作的隔磁片对比：

表1

案例	图形尺寸(mm)	叠层磁片厚度(mm)	电感(uH)	组件RS(mΩ)
					实例1	1	0.1	6.25	180
实例2	1	0.1	6.21	181
					实例3	1	0.1	6.25	190
传统辊压	1	0.1	6.26	210

通过表1可以看出，相同图形缝隙尺寸，电感几乎一致，组件的阻抗值从小变大。

表2

通过本发明通过粉体表面绝缘、表面磷化法表面处理，缝隙尺寸和形状大小的相同，得到2种磁片样品，测试其充电效率得到表2的结果，降低表面涡流损耗才能更近一步提高充电效率。从与辊压破碎工艺对比，充电效率最低的实例3都比辊压制作的效率高。说明辊压制作的表面碎片纹路杂乱无章造成磁导率差别过大，表面电阻率不均匀涡流损耗增加导致充电效率偏低，表面绝缘、表面磷化法表面处理制备的隔磁片充电效率最高。表3

表3为实例1、实例2、实例3、和传统滚压制作的隔磁片温升对比，通过本发明粉体表面绝缘、表面磷化法制备的隔磁片随着时间推移温升最低，未表面处理的也要优于传统辊压制备的隔磁片。

综上所述纵横比较可得出，表面绝缘、表面磷化法表面处理制备的隔磁片充电效率最高、温升最低。通过本发明工艺再对比传统辊压无规则破碎工艺相比充电效率，本发明艺均较一般工艺优异。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种低损耗隔磁片制备工艺，其特征在于：包括如下工艺流程：

A、原料处理：将软磁带材分切成设定的宽度，然后对软磁带材的表面进行处理，并按照工艺要求卷绕至规定的内外径；

B、热处理：将卷绕好的软磁带材放置在加磁场或者未加磁场的热处理炉内进行热处理；

C、贴合：通过卷式贴合的方式将双面胶粘贴在热处理后的软磁材料的一面，另一面则裸露形成单层；

D、表面图形化处理：通过对上述形成的单层或者由上述单层叠成多层的软磁材料进行图形化处理；

E、成型：通过复合叠层的方式形成低损耗隔磁片。

2.根据权利要求1所述的一种低损耗隔磁片制备工艺，其特征在于：流程A中所述软磁带材卷绕方式为使用恒张力卷绕机进行收卷，绕制预设定的内外径尺寸和叠片系数，使软磁性能最大化。

3.根据权利要求1所述的一种低损耗隔磁片制备工艺，其特征在于：流程A中所述软磁带材的表面处理方式为通过溶液与软磁带材接触，使溶液中的粉体附着在软磁带材表面或者与软磁带材发生反应，从而通过流程B中的加磁场或未加磁场的热处理炉来增加其表面阻抗值，降低涡流损耗。

4.根据权利要求3所述的一种低损耗隔磁片制备工艺，其特征在于：所述溶液为粉体与酒精偶联剂混合形成的混合物，其粉体的重量含量为3％～50％，其酒精偶联剂的重量含量为0.5％～3％，其中粉体为为氧化锌、氧化镁、三氧化二铝、二氧化硅等粉体中的至少一种。

5.根据权利要求3所述的一种低损耗隔磁片制备工艺，其特征在于：所述溶液为磷酸与水、酒精、磷化液、磷酸氢钠、磷酸与水的混合液。

6.根据权利要求3所述的一种低损耗隔磁片制备工艺，其特征在于：所述溶液为磷酸与水、酒精的混合液，其配比为磷酸重量含量为1％～10％，酒精重量含量为1％～10％。

7.根据权利要求1所述的一种低损耗隔磁片制备工艺，其特征在于：

流程B中，所述软磁材料带材放置在加磁场或者未加磁场热处理炉进行热处理，非晶温度为380～520℃，纳米晶温度为480～650℃；

所述软磁材料热处理后的材质为铁基非晶、纳米晶、钴基非晶或纳米晶，其厚度为14um～50um。

8.根据权利要求1所述的一种低损耗隔磁片制备工艺，其特征在于：流程D中，所述软磁带材表面图形化处理的方式为，通过图形网筒与软磁带材接触形成均匀有序的形状和一定尺寸的缝隙。

9.根据权利要求1所述的一种低损耗隔磁片制备工艺，其特征在于：流程E中，所述复合叠层形成的低损耗隔磁片为1～12层。

10.根据权利要求1所述的一种低损耗隔磁片制备工艺生产的隔磁片，其特征在于：所述隔磁片的具体结构为：包括PET塑料(2)、软磁带材图形化细块(3)、双面胶(4)和离型膜(5)；

所述软磁带材图形化细块(3)为3个，以相互间隔的方式排列；

上端所述软磁带材图形化细块(3)的上表面上设有一个PET塑料(2)；

下端所述软磁带材图形化细块(3)的下方设有一个离型膜(5)；

上端所述软磁带材图形化细块(3)与中端所述软磁带材图形化细块(3)之间设有双面胶(4)；

中端所述软磁带材图形化细块(3)与下端所述软磁带材图形化细块(3)之间设有双面胶(4)；

下端所述软磁带材图形化细块(3)与离型膜(5)之间设有双面胶(4)。