具有弯曲性的陶瓷层叠片及其制造方法

申请号 CN201310290609.2 申请日 2013-07-11 公开(公告)号 CN103547135A 公开(公告)日 2014-01-29
申请人 SKC株式会社; 发明人 刘日焕; 金镇哲; 金泰庆; 李东圭; 李柔镇;
摘要 本 发明 提供一种陶瓷层叠片,其作为包含形成有多个开裂的陶瓷片以及形成在所述陶瓷片的一面或两面上的高分子 树脂 层的陶瓷层叠片,所述多个开裂分别从所述陶瓷片一面贯穿到另一面,从而所述陶瓷片分割成多个碎片,在所述陶瓷片的一面及另一面上不存在用于形成所述开裂的槽。本发明的陶瓷层叠片由于不形成用于形成开裂的槽,因而能够在极大地节省工序时间及 费用 的同时,保有与现有同等 水 平以上的陶瓷材质特性。另外,陶瓷层叠片的弯曲性优秀,即使在附着工序等中的 变形 力 或冲击下,也没有材质特性的下降,不仅能够附着于平坦的设备,还容易附着于曲面形态或柔性的设备,而且发挥优秀的陶瓷特性。
权利要求

1.一种陶瓷层叠片,其特征在于,包括:
陶瓷片,其形成有多个开裂;以及
高分子树脂层,其形成在所述陶瓷片的一面或两面上,
其中,所述多个开裂分别从所述陶瓷片一面贯穿到另一面,从而所述陶瓷片分割成多个碎片,在所述陶瓷片的一面及另一面上不存在用于形成所述开裂的槽,所述多个碎片在
2
所述陶瓷片的每单位面积(cm)形成100个以上。
2.根据权利要求1所述的陶瓷层叠片,其特征在于:
2
所述多个碎片在所述陶瓷片的每单位面积(cm)形成100个至1200个。
3.根据权利要求1所述的陶瓷层叠片,其特征在于:
2
所述多个碎片在所述陶瓷片的每单位面积(cm)形成350个至950个。
4.根据权利要求1所述的陶瓷层叠片,其特征在于:
所述多个开裂包括相互交叉的至少2个方向的开裂。
5.根据权利要求1所述的陶瓷层叠片,其特征在于:
所述多个开裂包括相互交叉的至少4个方向的开裂。
6.一种陶瓷层叠片,包括:
陶瓷片,其形成有多个开裂;以及
高分子树脂层,其形成在所述陶瓷片的一面或两面上,
其中,所述多个开裂分别从所述陶瓷片一面贯穿到另一面,从而所述陶瓷片分割成多个碎片,在所述陶瓷片的一面及另一面上不存在用于形成所述开裂的槽,所述多个碎片在
2
所述陶瓷片的每单位面积(cm)形成100个以上,所述多个开裂的相互平行的开裂间的平均间隔为800μm以下。
7.根据权利要求6所述的陶瓷层叠片,其特征在于:
所述多个开裂的相互平行的开裂间的平均间隔为200μm至800μm。
8.根据权利要求6所述的陶瓷层叠片,其特征在于:
所述多个开裂的相互平行的开裂间的平均间隔为300μm至600μm。
9.一种陶瓷层叠片的制造方法,其特征在于,包括:
步骤(a),在烧结的陶瓷片的一面或两面上形成高分子树脂层;以及
步骤(b),对取得的层叠片进行加压,从而在所述陶瓷片上形成多个开裂,把所述陶瓷片分割成多个碎片,
其中,所述多个碎片在所述陶瓷片的每单位面积(cm2)形成100个以上。
10.根据权利要求9所述的陶瓷层叠片的制造方法,其特征在于:
在所述步骤(b)中,所述加压是通过使所述层叠片通过加压辊下部而进行。
11.根据权利要求9所述的陶瓷层叠片的制造方法,其特征在于:
在所述步骤(b)中,所述加压是通过使所述层叠片通过加压辊及弹性辊之间而进行。
12.根据权利要求9所述的陶瓷层叠片的制造方法,其特征在于:
在所述步骤(b)中,所述加压是通过使所述层叠片通过加压辊及弹性支撑板之间而进行。
13.根据权利要求9所述的陶瓷层叠片的制造方法,其特征在于:
所述步骤(a)的高分子树脂层形成工序及所述步骤(b)的开裂形成工序,通过辊层压工序而同时进行。
14.根据权利要求13所述的陶瓷层叠片的制造方法,其特征在于:
在通过所述辊层压工序,对所述层叠片进行层压的同时,向该工序进行方向(X)使其通过加压辊下部,形成多个开裂,
然后,还反复进行所述步骤(b)的开裂形成工序3次,使进行了辊层压的所述层叠片第1次向所述工序进行方向(X)的垂直方向(Y)通过加压辊下部,第2次向所述工序进行方向(X)的对线方向(XY)通过加压辊下部,第3次向所述工序进行方向(X)的另一对角线方向(X-Y)通过加压辊下部。
15.根据权利要求9所述的陶瓷层叠片的制造方法,其特征在于:
进行了所述步骤(a)的高分子树脂层形成工序,
然后,反复进行所述步骤(b)的开裂形成工序共4次,使所述层叠片第1次向所述工序进行方向(X)通过加压辊下部,第2次向所述工序进行方向(X)的垂直方向(Y)通过加压辊下部,第3次向所述工序进行方向(X)的对角线方向(XY)通过加压辊下部,第4次向所述工序进行方向(X)的另一对角线方向(X-Y)通过加压辊下部。

说明书全文

具有弯曲性的陶瓷层叠片及其制造方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种能够应用于近距离通信(NFC;near field communication)、电磁波屏蔽、S笔、无线充电器等需要有弯曲性的陶瓷层叠片的领域的陶瓷层叠片及其制造方法。

背景技术

[0002] 一直以来,在电子设备中为吸收放射或侵入的电磁波而使用了陶瓷材料。特别是最近,在近距离通信(NFC)中,通过抑制靠近天线的金属/导体板中发生的涡电流及因此导致的干扰电波的发生,作为用于确保通信距离与可靠性的磁性片(magnet sheet),正在使用体(ferrite)等陶瓷烧结体。但是,陶瓷烧结体由于脆性(brittleness)大,在较薄的厚度下,即使较小的压,也容易破碎,因此,难以把陶瓷烧结体应用于需要弯曲性的曲面形态或柔性的设备。另外,陶瓷烧结体由于柔性小,当附着于近距离通信用天线时,其附着工序困难。为此,有一种方法,在通过流延成型(TapeCasting)而制作的陶瓷生片(green sheet)上,利用刀片切削(blade cutting)或激光设备形成适当深度的槽后对其进行烧结,在获得的陶瓷烧结片上形成或附着粘合层及保护层,然后赋予弯曲性。
[0003] 日本专利第4277596号公开一种烧结铁氧体基板,作为在一侧表面包含粘着剂层的烧结铁氧体基板,在至少一侧表面形成1个以上的连续的U字形或V字形的槽(groove),使得能够以该槽为基点进行分割,从而容易无不定形破损地在电子设备的曲面或凹凸面进行拆卸。就这种烧结铁氧体基板而言,U字形/V字形槽针对施加的弯曲力诱导定形的开裂(crack),能够在阻止不定形开裂的同时,使在各面上形成的粘合层及保护层一同具有弯曲性。但是,需要用于形成槽的昂贵的设备,使产品的生产费用上升,同时,在电子产品的轻薄短小化倾向下,由于铁氧体片的超薄化,槽的深度控制困难,存在不良增加等工序及管理费用上升的问题。不仅如此,槽形成工序的单件工时(tact time)延长,使生产率下降,发生产品成本竞争力下降的问题。
[0004] 另外,根据现有的工序,虽然能够对陶瓷片赋予弯曲性,但在最大限度确保弯曲性方面成效甚微,另外,当使用者要向未赋予弯曲性的方向弯曲陶瓷片时,存在柔性低下的问题。特别是在对陶瓷片赋予弯曲性后进行后续工序或附着于近距离通信用天线等的作业方面,必然发生陶瓷片的弯曲或冲击,此时,就现有的陶瓷片而言,存在导致陶瓷材料特性降低的问题。

发明内容

[0005] 技术问题
[0006] 因此,本发明的目的在于提供一种即使不形成槽也在任意方向上具有优秀的弯曲性、在变形力或冲击下也没有陶瓷材料特性下降的陶瓷层叠片,以及高效制造其的方法。
[0007] 技术问题
[0008] 为了解决所述问题,本发明目的在于提供一种陶瓷层叠片,其包括:陶瓷片,其形成有多个开裂;以及高分子树脂层,其形成在所述陶瓷片的一面或两面上,其中,所述多个开裂分别从所述陶瓷片一面贯穿到另一面,从而所述陶瓷片分割成多个碎片,在所述陶瓷片的一面及另一面上不存在用于形成所述开裂的槽,所述多个碎片在所述陶瓷片的每单位2
面积(cm)形成100个以上。
[0009] 另外,根据本发明另一实施例的陶瓷层叠片包括:陶瓷片,其形成有多个开裂;以及高分子树脂层,其形成在所述陶瓷片的一面或两面上,其中,所述多个开裂分别从所述陶瓷片一面贯穿到另一面,从而所述陶瓷片分割成多个碎片,在所述陶瓷片的一面及另一面2
上不存在用于形成所述开裂的槽,所述多个碎片在所述陶瓷片的每单位面积(cm)形成100个以上,所述多个开裂的相互平行的开裂间的平均间隔为800μm以下。
[0010] 另外,根据本发明另一实施例的陶瓷层叠片的制造方法包括:步骤(a),在烧结的陶瓷片的一面或两面上形成高分子树脂层;以及步骤(b),对取得的层叠片进行加压,从而在所述陶瓷片上形成多个开裂,把所述陶瓷片分割成多个碎片,其中,所述多个碎片在所述2
陶瓷片的每单位面积(cm)形成100个以上。
[0011] 技术效果
[0012] 本发明的陶瓷层叠片由于不形成用于形成开裂的槽,因而能够在极大地节省工序时间及费用的同时,保有与现有同等平以上的陶瓷材质特性。另外,本发明的陶瓷层叠片的弯曲性优秀,即使在附着工序等中的变形力或冲击下,也没有材质特性的下降,不仅能够附着于平坦的设备,还容易附着于曲面形态或柔性的设备,而且发挥优秀的陶瓷特性。附图说明
[0013] 图1显示了本发明的具有弯曲性的陶瓷层叠片的剖面的一个示例;
[0014] 图2显示了现有的具有弯曲性的陶瓷层叠片的剖面的一个示例;
[0015] 图3显示了在陶瓷片上形成的开裂的图案的多种示例;
[0016] 图4作为在陶瓷片上形成开裂的方法的一个示例,具体而言,是利用加压辊和弹性辊在陶瓷片上形成开裂;
[0017] 图5作为在陶瓷片形成开裂的方法的另一示例,具体而言,是利用加压辊和弹性支撑板在陶瓷片上形成开裂。另外,通过图5的(a)及(b),可以比较不同加压辊直径导致的开裂间隔的变化;
[0018] 图6显示了利用加压辊在陶瓷片上形成开裂的工序中的4个工序进行方向;
[0019] 图7是在向X及Y方向进行弯曲变形力工序的陶瓷片上形成的开裂的一个示例的照片;
[0020] 图8是在向X、Y、XY及X-Y方向进行弯曲变形力工序的陶瓷片上形成的开裂的一个示例的照片。
[0021] 附图标记说明
[0022] 100:本发明的陶瓷层叠片(sheet)
[0023] 110:陶瓷片 111:开裂(crack)
[0024] 112:槽 120:柔性薄膜(film)
[0025] 130:粘着层或粘合层 211、212:加压辊
[0026] 220:弹性辊(roll) 230:弹性支撑板

具体实施方式

[0027] 陶瓷层叠片的构成
[0028] 如图1所示,本发明的一个实施例的陶瓷层叠片100包括陶瓷片110。另外,所述陶瓷层叠片100包括在所述陶瓷片110的一面或两面形成的高分子树脂层。
[0029] 陶瓷片
[0030] 在所述陶瓷片110上形成有多个开裂111,把所述陶瓷片110分割成多个碎片。
[0031] 在本发明中,所谓开裂(crack),是指在陶瓷片上细微地裂开的裂纹形态,各个开裂把所述陶瓷片从一面贯穿到另一面,细微地分割开。借助于这种多个开裂,所述陶瓷片被分割成小的陶瓷片碎片。
[0032] 因此,所述开裂区别于刻得具有预定深度与宽度的槽(groove),或裂开得具有预定间隔的间隙(gap),或被打穿得具有预定直径的孔(hole)。
[0033] 另外,在本发明中,所谓开裂,不仅包括因化学因素而发生的开裂,还包括因物理的力而发生的开裂,另外,不仅包括操作时不可避免地发生的开裂,还包括人为地发生的开裂。优选地,所谓在本发明的陶瓷片上形成的开裂,是指借助于物理的力而人为地发生的开裂。
[0034] 在本发明中,在所述陶瓷片110的一面及另一面,不存在用于形成所述开裂的槽。
[0035] 现有,为把陶瓷片分割成多个碎片,在烧结之前的生片(Green sheet)状态下形成槽后,施加压力进行破断,沿槽形成开裂。因此,以所述现有方式制造的陶瓷片如图2所示,在开裂111周边的陶瓷片110表面依然留有槽112的一部分。这种槽112使陶瓷片的厚度不稳定地下降,成为降低陶瓷片特性的原因。例如,就铁氧体片而言,由于存在所述槽,导致导磁率(Magnetic Permeability)低下。另外,为形成所述槽,需要昂贵的设备,工序时间长,使工序费用及工序时间上升,成为最终使产品成本上升的原因。
[0036] 但是,本发明的陶瓷片不在生片状态下形成槽后形成开裂,因此,在陶瓷片的表面不存在槽。即,在开裂111周边的陶瓷片110表面没有槽等曲折,可以平坦。因此,陶瓷材质特性几乎不因槽而下降,由于省略了用于形成槽的装备及工序,因而能够极大降低产品的成本。
[0037] 在本发明的陶瓷层叠片中,在陶瓷片上形成的开裂可以包括定形及/或非定形的开裂。
[0038] 根据一个示例,在所述陶瓷片上形成的多个开裂,可以是其方向性与间隔完全不固定的非定形开裂。
[0039] 根据另一示例,在所述陶瓷片上形成的多个开裂可以包括相互交叉的至少2个方向的开裂。此时,所述2个方向的开裂可以是(i)第1方向的开裂及(ii)与所述第1方向垂直的第2方向的开裂。所述第1方向及第2方向的开裂只是形成得只具有各个方向性,整体的形状可以是非定形的开裂。另外,所述2个方向的开裂可以是按既定间隔形成的具有所述各个方向性的直线形态的定形的开裂。
[0040] 根据另一示例,在所述陶瓷片上形成的多个开裂可以包括相互交叉的至少3个方向的开裂。此时,所述至少3个方向的开裂可以包括(i)第1方向的开裂、(ii)与所述第1方向直交的第2方向的开裂,以及(iii)所述第1方向与第2方向的对线方向的第3方向的开裂。所述3个方向的开裂只是形成得只具有所述各个方向性,整体的形状可以是非定形的开裂。另外,所述3个方向的开裂可以是按预定间隔形成的具有所述各个方向性的直线形态的定形的开裂。
[0041] 根据另一示例,在所述陶瓷片上形成的多个开裂可以包括相互交叉的至少4个方向的开裂。此时,所述4个方向的开裂可以包括(i)第1方向的开裂、(ii)与所述第1方向直交的第2方向的开裂、(iii)所述第1方向与第2方向的对角线方向的第3方向的开裂,以及(iv)与所述第3方向直交的第4方向的开裂。所述4个方向的开裂只是形成得只具有所述各个方向性,整体的形状可以是非定形的开裂(参照图3的b)。另外,所述4个方向的开裂可以是按预定间隔形成的具有所述各个方向性的直线形态的定形的开裂(参照图3的a)。
[0042] 根据另一示例,在所述陶瓷片上形成的多个开裂还可以是方向性与间隔预定的定形开裂和方向性与间隔不固定的非定形开裂混合。
[0043] 借助于所述多个开裂,陶瓷片分割成多个碎片,所述多个碎片可以在所述陶瓷片2 2
的每单位面积(cm)形成100个以上。优选地,所述多个碎片可以每单位面积(cm)形成100
2
个至1200个。更优选地,所述多个碎片可以每单位面积(cm)形成350个至950个。
[0044] 当陶瓷碎片的密度为所述范围内时,能够达成更优秀的弯曲性和稳定的陶瓷材质特性。例如,当铁氧体碎片的密度不足所述范围时,在附着所述层叠片的工序等处置过程中,会发生因追加的导磁率下降而导致的不良,或其附着工序等难以进行。相反,从导磁率2
观点而言,陶瓷碎片的密度越小越好,例如,当铁氧体碎片的密度为1200个/cm 以下时,能够出现更适合商业性生产的导磁率,几乎没有因弯曲造成的导磁率下降,因此,在密度超过所述范围的情况下,会具有超过需要的过度的碎片。
[0045] 所述多个开裂的相互平行的开裂间的平均间隔可以为800μm以下。优选地,相互平行的开裂间的平均间隔可以为200μm至800μm。更优选地,相互平行的开裂间的平均间隔可以为300μm至600μm。此时,所谓相互平行的开裂,是指两开裂实质上相互平行,具体而言,指称角度差为5°以下、互不相交的开裂。
[0046] 当平行的开裂间的平均间隔为所述范围内时,能够进一步满足更优秀的弯曲性和稳定的陶瓷材质特性。例如,在平行的开裂间的间隔超过所述优选范围的情况下,会由于在后续工序或实际使用时必然发生的弯曲(例:去除两面薄膜的脱模纸等)或冲击而追加发生开裂,发生陶瓷材质特性下降。相反,在平行的开裂间的间隔不足所述优选范围的情况下,会具有超出需要的弯曲性,陶瓷材质特性会下降,因此存在需使用陶瓷本身特性更高者的负担,例如使用磁性片的导磁率更高者的负担。另外,在开裂间隔不足所述优选范围的情况下,开裂碎片的大小必需极为细微,因此,制造工序更加复杂,可靠性会下降。
[0047] 本发明中使用的陶瓷片的材料没有特别的限制,需要弯曲性的所有陶瓷材料均可。例如,可以是制作成生片状态后进行烧结制造的陶瓷烧结片,可以是通过薄膜形成工序或厚膜形成工序等制造的陶瓷片。作为所述陶瓷片的非限制性示例,可以是具有磁性(magnetic property)的陶瓷片,例如铁氧体片。
[0048] 所述陶瓷片的厚度可以为0.01至5mm,优选地,可以为0.01至0.3mm,更优选地,可以为0.03至0.2mm。
[0049] 高分子树脂层
[0050] 在本发明的陶瓷片110的一面或两面形成有高分子树脂层,例如,可以层叠柔性薄膜120、粘合层或粘着层130或它们的组合。
[0051] 所述柔性薄膜120只要是有柔性(flexible)的材料则可以无限制地使用,例如,可以是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚酸酯(PC)、聚丙烯(PP)或它们的混合材料。
[0052] 另外,所述粘着层或粘合层130只要是有粘着力或粘合力的材料则可以无限制地使用,例如,可以是丙烯酸系的压敏粘着剂(pressure sensitive adhesive;PSA)、系的压敏粘着剂(PSA)等材料的粘着层或粘合层。
[0053] 根据一个示例,在所述柔性薄膜120上,可以在一面或两面具备用于提高粘合性的粘着层或粘合层130,因此,所述柔性薄膜120可以以粘着层或粘合层为介质附着于陶瓷片110。根据另一示例,所述柔性薄膜120可以是直接涂布于陶瓷片110而形成的树脂层。
[0054] 所述柔性薄膜120既可以在开裂生成工序或在其之前附着于陶瓷片110后直接使用,也可以以在最终使用时去除的状态加以使用。
[0055] 这种柔性薄膜120、粘合层或粘着层130发挥能够在保护陶瓷片的同时提高附着性的作用。
[0056] 所述柔性薄膜120、粘合层或粘着层130的厚度可以为0.002至0.5mm,更优选地,可以为0.005至0.05mm。
[0057] 陶瓷层叠片的特性及用途
[0058] 这种本发明的陶瓷层叠片向任意方向的弯曲性均优秀,并保有与现有同等水平以上的陶瓷材质特性。特别是对陶瓷片赋予弯曲性,在进行后续工序或附着于近距离通信用天线、无线充电器等的作业中,必然发生陶瓷片的弯曲或冲击,此时,本发明的陶瓷层叠片不同于现有技术,不发生陶瓷材质特性的下降。
[0059] 因此,本发明的陶瓷层叠片在近距离通信(NFC)中,通过抑制邻近天线的金属/导体板中发生的涡电流及由此造成的干扰电波的发生,从而能够用于确保通信距离与可靠性所需的磁性片(magnet sheet)的制作、电磁波屏蔽/S笔/无线充电器用磁性片的制作等,特别是应用于需要弯曲性的曲面形态或柔性的设备时,无需发生追加的开裂,向所需方向的弯曲性优秀,因而能够有用地使用。
[0060] 陶瓷层叠片的制造方法
[0061] 下面就陶瓷层叠片的制造方法具体进行说明。
[0062] 本发明的陶瓷层叠片可以根据包括以下步骤的方法进行制造:步骤(a),在烧结的陶瓷片的一面或两面形成高分子树脂层;以及步骤(b),对取得的层叠片加压,使所述陶瓷片上形成多个开裂。
[0063] (a)高分子树脂层形成工序
[0064] 在步骤(a)中使用的陶瓷片作为经过烧结处理的陶瓷片,可以通过通常的陶瓷烧结工序进行制造。例如,使陶瓷粉末与粘合剂成份混合并分散,借助于流延成型等进行浇铸,制成生片(green sheet)后,将其在高温下进行烧结制造。
[0065] 另外,在步骤(a)中形成高分子树脂层的工序,既可以对已经完成成型的柔性薄膜进行层压,也可以使用在把薄膜的原料树脂涂布于陶瓷片上之后进行干燥的方法。
[0066] 另外,为确保粘合性,可以在所述柔性薄膜的一面或两面形成诸如丙烯酸系的压敏粘着剂(PSA)、硅系的压敏粘着剂(PSA)等的粘合层或粘着层后进行层压。
[0067] (b)开裂形成工序
[0068] 在步骤(b)中,所述加压可以通过使所述层叠片通过加压辊下部而进行(参照图4及5)。即,可以使加压辊位于所述层叠片的上部,使所述层叠片被所述辊加压的同时通过下部,形成多个开裂。此时,可以是所述加压辊在其原来位置旋转的状态下所述层叠片进行移动,或在所述层叠片静止状态下所述辊进行移动,与此同时对层叠片进行加压。
[0069] 工序进行速度(层叠片的移动速度或加压辊的移动速度)可以为0.05至15m/min,优选地,可以为0.5至7m/min。
[0070] 在步骤(b)中,通过变化加压辊的直径或变更加压时的压力、加压辊的移动速度等,可以调节在陶瓷片上形成的开裂间的间隔或分割的陶瓷碎片的每单位面积的个数。
[0071] 所述加压辊的直径可以为5至1000mm,优选地,可以为10至500mm,更优选地,可以为10至50mm。在加压辊的直径不足所述范围的情况下,由于直径过小,会难以保障加压辊的可靠性。另外,在辊的直径超过所述范围的情况下,由于弯曲性不足,在使用时会发生追加的开裂。
[0072] 所述加压辊的材料可以为所有高分子材料、无机材料或金属材料。
[0073] 在步骤(b)中,所述加压可以通过施加曲折变形力来进行。此时,所谓“曲折变形力”,是指为使对象变形形成曲折而施加的力,可以根据工序条件而多样地调节。
[0074] 特别是使弹性材料位于层叠片的下部时,被辊加压的部分借助于弹性体的伸缩性而暂时受压,在曲折变形的同时,在陶瓷片上形成开裂。此时,弹性材料的硬度可以为0.1度至100度,优选地,可以为30度至90度。所述弹性材料可以包括橡胶,是具有预定弹力的所有高分子材料及金属材料等。
[0075] 施加于层叠片的曲折变形力可以借助于变化上部加压辊的负荷,或变化上部加压辊的直径,或变化上部加压辊与弹性材料间的间隔等而多样地调节。上部所述加压辊的负荷可以根据层叠片的厚度进行调节,例如,可以为0.01至1MPa。另外,所述加压辊与弹性材料间的间隔也可以多样地调节,例如,可以为-10至0mm。
[0076] 根据一个示例,所述加压可以借助于使所述层叠片通过加压辊及弹性辊之间而进行。参照图4进行说明,可以使加压辊211位于所述层叠片100的上部,使弹性辊220位于下部,然后使所述层叠片100通过所述加压辊211及弹性辊220之间进行加压。此处,在所述加压辊及弹性辊在其原来位置旋转的状态下,所述层叠片通过它们之间,或在所述层叠片静止状态下,所述加压辊及弹性辊进行移动,与此同时对层叠片进行加压。所述弹性辊220的直径可以为5至1000mm,或者可以为10至500mm。
[0077] 根据另一示例,所述加压可以借助于使得通过加压辊及弹性支撑板之间来进行。参照图5的(a)进行说明,可以使加压辊211位于所述层叠片100的上部,使弹性支撑板230位于下部,然后使所述层叠片100通过所述加压辊211及弹性支撑板230之间进行加压。此时,可以在所述加压辊在原来位置旋转、所述弹性支撑板静止的状态下,所述层叠片通过它们之间,或在所述层叠片静止的状态下,所述加压辊进行移动,对层叠片进行加压。所述弹性支撑板230的厚度可以为1至1000mm,或者可以为10至100mm。
[0078] 另外,如图5所示,随着使加压辊的直径变化,可以调节开裂间的间隔。例如,如图5的(a)所示,借助于直径小的加压辊211形成开裂的情形,与如图5的(b)所示借助于直径大的加压辊212形成开裂的情形相比,能够使开裂间的间隔制造得更窄,因而能够进一步增大陶瓷碎片的密度。
[0079] 在本发明的方法中,所述步骤(a)的高分子树脂层形成工序与所述步骤(b)的开裂形成工序可以分别进行或同时进行。
[0080] 根据一个示例,所述步骤(a)的高分子树脂层形成工序与所述步骤(b)的开裂形成工序可以分别进行。即,可以在进行所述步骤(a)的高分子树脂层形成工序后,利用收得的层叠片进行所述步骤(b)的开裂形成工序。结束步骤(b)的陶瓷层叠片会向工序进行方向(X)形成多个开裂。
[0081] 根据另一示例,所述步骤(a)的高分子树脂层形成工序与所述步骤(b)的开裂形成工序可以通过辊层压(roll lamination)工序同时进行。即,可以在使高分子树脂层接触于陶瓷片上的状态下,使加压辊下部通过,同时进行层压和开裂形成。因此,可以同时供应层压所需的压力和曲折变形力所需的压力。结束辊层压(roll lamination)工序的陶瓷层叠片向工序进行方向(X)形成多个开裂。
[0082] 然后,向工序进行方向(X)形成多个开裂的陶瓷层叠片,可以再反复步骤(b)的工序,形成追加的开裂。即,除工序进行方向(X)之外,还可以向其垂直方向(Y)、其对角线方向(XY)及其另一对角线方向(X-Y)进行步骤(b)的工序,形成追加的开裂(参照图6)。
[0083] 根据一个实施例,首先进行所述步骤(a)的高分子树脂层形成工序后,反复进行所述步骤(b)的开裂形成工序共4次,使所述层叠片第1次向所述工序进行方向(X)通过加压辊下部,第2次向所述工序进行方向(X)的垂直方向(Y)通过加压辊下部,第3次向所述工序进行方向(X)的对角线方向(XY)通过加压辊下部,第4次向所述工序进行方向(X)的另一对角线方向(X-Y)通过加压辊下部,借助于这种方法,能够形成相互交叉的4个方向的开裂。
[0084] 根据另一实施例,首先,在通过所述辊层压工序对所述层叠片进行层压的同时,向工序进行方向(X)通过加压辊下部,在形成多个开裂后,追加地只反复进行所述步骤(b)的开裂形成工序3次,第1次向所述工序进行方向(X)的垂直方向(Y)通过加压辊下部,第2次向所述工序进行方向(X)的对角线方向(XY)通过加压辊下部,第3次向所述工序进行方向(X)的另一对角线方向(X-Y)通过加压辊下部,借助于这种方法,能够形成相互交叉的4个方向的开裂。
[0085] 所述步骤(b)的1次、2次、3次、4次等的进行可以按所述顺序进行,或变更顺序进行进行。另外,步骤(b)的1次、2次、3次、4次等的进行也可以同时进行,缩短曲折变形力进行的工序时间。
[0086] 如上的弯曲性的陶瓷层叠片的制造方法,与现有技术在生片状态下形成格子后烧结的方法相比,工序简单,能够节省工序时间及工序费用,能够应用于需要赋予柔性(flexible)的所有种类的陶瓷薄膜、陶瓷厚膜、陶瓷片、陶瓷层叠片等。
[0087] 陶瓷层叠片的具体制造例及物理性质实验
[0088] 下面根据更具体的实施例对本发明进行说明。不过,以下实施例只是对本发明的示例而已,本发明的内容并非限定于实施例。
[0089] 以下试验的陶瓷片的物理性质以如下方法评价。
[0090] (1)导磁率及导磁率损失测量
[0091] 把陶瓷层叠片加工成外径18mm、内径8mm及铁氧体厚度0.1mm的磁环(magnet ring)形态后,利用阻抗(impedance)分析器(Agilent,E4991A+16454A),在NFC的工作频率13.56MHz下测量了导磁率和导磁率损失。
[0092] (2)180°弯曲测试
[0093] 针对陶瓷层叠片,利用剥离试验机(韩国CK商社,CKPT-180SS),使片固定于两侧支架之间后,一侧支架向支架相交的方向移动,进行了测量折弯片时施加的力的180°弯曲测试。
[0094] (3)陶瓷碎片的密度测量
[0095] 从去除柔性薄膜的陶瓷片30mm x30mm内的9处的光学显微镜(Olympus,MX61L)图像,测量每单位面积的陶瓷碎片密度后,把这9处的平均值记载为陶瓷碎片的密度。具体而言,分别在9处绘制2mm x2mm的区域后,计算该区域内的陶瓷碎片的个数,当是跨越所述区域内/外部的碎片时,在该碎片面积的50%以上位于所述区域内的情况下,计算为1个碎片。
[0096] 实施例1:陶瓷层叠片制造(不形成槽,2个方向开裂)
[0097] 步骤1)铁氧体生片的制造
[0098] 把作为陶瓷粉末的Ni-Cu-Zn铁氧体与由粘合剂、可逆剂及溶剂适当配合的综合粘合剂按60:40的重量比混合,利用球磨机(ball mill)将其分散15小时时间,制造了料浆。利用收得的料浆,以流延成型方法,制作厚度0.1mm的铁氧体生片。
[0099] 步骤2)铁氧体烧结体的制造
[0100] 为烧结收得的生片,以0.5℃/分的速度升温至450℃,在该温度下,焙烧5小时时间,去除粘合剂成份后,再以3℃/分的速度升温至950℃,进行铁氧体粉末的烧结反应。烧结的铁氧体片的厚度为0.08mm。
[0101] 步骤3)辊层压工序
[0102] 在烧结的铁氧体片的一侧面附着形成有粘着层的PET薄膜(厚度0.010mm),在另一面附着双面胶(粘合成份:丙烯酸系PSA,脱模纸成份:PET,脱模纸除外厚度:10μm),使其位于双面辊层压机(roll laminator)。接着,使层叠的铁氧体片通过两面辊层压机的橡胶板(厚度2mm)与加压辊之间,而且,把所述橡胶板与辊间的间隔调整为-0.5mm,把压力施加为0.6MPa,同时,以0.5m/min的速度进行辊层压工序。
[0103] 步骤4)利用辊的曲折变形力工序
[0104] 然后,针对层叠片,以与所述步骤3)相同的方式进行辊加压,向之前进行的进行方向(X)的垂直方向(Y)进行。
[0105] 比较例1:陶瓷层叠片制造形成槽,2个方向开裂
[0106] 在所述实施例1的步骤1)中制造的铁氧体生片上,利用切板设备,以0.030mm的深度、2mm间隔,形成格子形态(即,X方向及与之垂直的Y方向的格子形态)的槽,然后进行步骤2)至4),制造了陶瓷层叠片。
[0107] 由于使用了与实施例1相同的铁氧体生片,所以烧结的铁氧体片的厚度与实施例1相同,为0.08mm,进行步骤3)及4)时,使得沿着在烧结的铁氧体片上形成的槽发生开裂。
[0108] 试验例1:根据是否有槽评价陶瓷层叠片的特性
[0109] 把对所述实施例1与比较例1的陶瓷层叠片的导磁率及导磁率损失测量结果显示于以下表1中。
[0110] 表1
[0111]
[0112]
[0113] 如所述表1所示,尽管实施例1的陶瓷层叠片未在生片状态下形成格子槽,而是在烧结后形成,但与形成格子槽进行制造的比较例1的陶瓷层叠片相比,显示出同等以上的导磁率。即,可以得知,当把陶瓷片分割成实质上相同的个数的碎片时,不形成槽的陶瓷片的特性(物理性质)更优秀。
[0114] 因此,本发明的陶瓷层叠片与现有为具有弯曲性而在生片状态下进行槽加工后烧结的磁性片相比,能够节省工序时间及工序费用。即,具有不仅不需要用于槽加工的切板设备,而且能够极大缩短切板所需工序时间的优点。
[0115] 实施例2至9:陶瓷层叠片制造不形成槽,4个方向开裂
[0116] 与实施例1相同地制造陶瓷层叠片,而且还追加向对角线方向(XY方向)及与之垂直的对角线方向(X-Y)进行步骤4)的曲折变形力工序。另外,在步骤3)的辊层压工序及步骤4)的曲折变形力工序中,变化使用的加压辊的直径、橡胶板与辊间的间隔或压力,调节开裂的间隔及因而生成的铁氧体碎片的密度。
[0117] 试验例2:陶瓷碎片不同密度的特性评价
[0118] 实施例2至9显示进行了向X方向、Y方向、对角线方向(XY方向)及垂直于所述XY方向的X-Y方向的开裂生成工序(曲折变形力工序)后的导磁率/导磁率损失测量值和180°弯曲测试后的导磁率/导磁率损失值的测量结果。
[0119] 表2
[0120]
[0121]
[0122] 从所述表2可知,从4轴180°弯曲测试结果来看,当铁氧体碎片的密度为100个/cm2以上时,导磁率损失发生不大,特别是铁氧体碎片的密度为350个/cm2以上时,导磁率损失几乎不发生,铁氧体碎片的密度越增加,导磁率损失越小。
[0123] 另一方面可知,铁氧体碎片的密度越增加,初始导磁率越降低,特别是当铁氧体碎片的密度为1200个/cm2以下时,出现适合于商业性生产的导磁率。另外,当铁氧体碎片的密度为1200个/cm2以上时,4轴力测试后,未出现导磁率减小,但与1200个/cm2以下时相比无大的差异。
[0124] 实施例10:陶瓷层叠片制造(不形成槽,4个方向开裂)
[0125] 与实施例1相同地制造陶瓷层叠片,而且,还追加对对角线方向(XY方向)及与之垂直的对角线方向(X-Y)进行步骤4)的曲折变形力工序,调节加压辊的直径、橡胶板与辊间的间隔或压力,最终获得铁氧体碎片的密度为403个/cm2的陶瓷层叠片。
[0126] 实施例11:陶瓷层叠片制造不形成槽,2个方向开裂
[0127] 与实施例1相同地制造陶瓷层叠片(即,只向X方向及Y方向进行曲折变形力工序),调节加压辊的直径、橡胶板与辊间的间隔或压力,最终获得铁氧体碎片的密度为419个/cm2的陶瓷层叠片。
[0128] 试验例3:各方向的弯曲测试后的磁性特性评价
[0129] 测量实施例10及11的陶瓷层叠片的初始导磁率和导磁率损失,然后向X轴、Y轴、XY轴及X-Y轴分别施加180°弯曲,与此同时,测量了各个的导磁率和导磁率损失。将其结果显示于表3中。
[0130] 表3
[0131]
[0132] 如所述表3所示,可以确认,就实施例10的陶瓷层叠片而言,即使向任意方向施加弯曲,磁性特性也不大幅减小。
[0133] 相反,就实施例11的陶瓷层叠片而言,当向XY轴或X-Y轴方向施加弯曲时,出现导磁率的大幅减小。这是因为,实施例11的陶瓷片虽然向X轴及Y轴方向具有弯曲性,但针对XY轴或X-Y轴,不存在弯曲性,因此,当向这些对角线方向施加弯曲时,大量发生追加的开裂,导磁率的减小进一步加剧。
[0134] 因此可以确认,即使是具有相同的开裂碎片密度的片,不仅向X轴、Y轴,而且进行向XY轴和X-Y轴的追加的开裂生成工序,这会阻止在铁氧体附着工序等中的铁氧体片特性下降,能够制造更柔软的铁氧体片。
[0135] 试验例4:各方向弯曲所需力的评价
[0136] 针对所述实施例10及11的陶瓷层叠片,利用剥离试验机(peel tester),测量了为给予弯曲而施加的力。此时,按各片,向X轴方向施加180°弯曲后,测量了如上所述施加的力,然后连续向Y轴、XY轴及X-Y轴分别施加180°弯曲,与此同时,测量了各步骤施加的力。将其结果显示于以下表4中。
[0137] 表4
[0138]
[0139] 从所述表4可知,就实施例10的陶瓷层叠片而言,即使向任意方向施加弯曲,其所需的力保持既定,无大的偏差。相反,就实施例11的陶瓷层叠片而言,在向XY轴或X-Y轴施加弯曲时,所需的力明显增高。
[0140] 这是因为,实施例11的陶瓷片虽然向X轴及Y轴方向具有弯曲性,但由于针对XY轴或X-Y轴不存在弯曲性,因而当向这些对角线方向施加弯曲时,在陶瓷内部施加应力,在陶瓷上追加发生开裂需要力。
[0141] 因此可知,不仅向X轴和Y轴,而且进行向XY轴和X-Y轴的追加的开裂生成工序,从而能够制造弯曲性优秀的铁氧体片。
[0142] 实施例12:陶瓷层叠片制造(不形成槽,4个方向开裂)
[0143] 以与所述实施例1相同的方式制造陶瓷层叠片,而且还对对角线方向(XY方向)及与之垂直的对角线方向(X-Y)追加进行步骤4)的曲折变形力工序,调节加压辊的直径、橡2
胶板与辊间的间隔或压力,最终获得铁氧体碎片的密度为890.7个/cm 的陶瓷层叠片。
[0144] 实施例13:陶瓷层叠片制造(不形成槽,2个方向开裂)
[0145] 以与所述实施例1相同的方式制造了陶瓷层叠片。
[0146] 试验例4:不同开裂形成方向个数的曲折变形性评价
[0147] 在所述实施例12及13中制造的实施例的陶瓷片上,对4个方向(X,Y,XY,X-Y)进行了追加的加压辊工序,针对各个片,以10mm、20mm、30mm及40mm的不同加压辊直径共进行4次。针对如此进行了加压辊工序的各个片,测量导磁率和导磁率损失。
[0148] 表5
[0149]
[0150] 如所述表5所示,本发明的实施例12的陶瓷层叠片即使追加进行加压辊工序,也几乎不出现磁性特性的变化。
[0151] 相反,实施例13的陶瓷层叠片由于追加进行加压辊工序,发生了磁性特性(导磁率)的下降,加压辊的直径越小,发生下降越多。这是因为,随着追加进行加压辊工序,在实施例13的陶瓷片上追加发生开裂,特别是加压辊的直径越小,发生越多内部开裂。
[0152] 因此可知,不仅向X方向及Y方向,而且进行向XY方向和X-Y方向的追加的开裂生成工序的铁氧体层叠片,在使用时即使施加曲折变形力,也几乎没有磁性特性的下降。
[0153] 实验例14至22:陶瓷层叠片制造不形成槽,4个方向开裂
[0154] 与所述实施例1相同地制造陶瓷层叠片,还对对角线方向(XY方向)及与之垂直的对角线方向(X-Y)追加进行步骤4)的曲折变形力工序,在步骤3)及步骤4)中使加压辊的直径不同,制造了开裂间的间隔各不相同的陶瓷层叠片。
[0155] 试验例5:不同开裂间隔变化下的导磁率评价
[0156] 在所述实施例14至22中,在制造陶瓷层叠片时,首先在向2个方向(X,Y)进行曲折变形力工序的状态,测量导磁率(A),利用剥离试验机对其向4个方向(X,Y,XY,X-Y)施加180°弯曲后,测量导磁率(B),求出导磁率的降低(A-B)。
[0157] 另外,在所述实施例14至22中,在向4个方向(X,Y,XY,X-Y)全部进行所述曲折变形力工序的状态下,测量导磁率(C),利用剥离试验机向4个方向(X,Y,XY,X-Y)对其施加180°弯曲后,测量导磁率(D),求出导磁率的的降低(C-D)。
[0158] 将其结果显示于以下表6中。在以下表6中,平行的开裂间的间隔(L),是在一个铁氧体片中选定互不相同的9处,测量各处的最宽间隔与最窄间隔后,记载其平均值。即,按各片获得20个测量值后,取其平均值。此时,所谓平行的开裂间的间隔,并非是指数学意义上的平行的开裂间的间隔,而是作为包含实质上平行的开裂间的间隔的概念,是指两开裂的角度差为5°以下、互不相交的开裂间的间隔。
[0159] 表6
[0160]
[0161] 如所述表6所示,当平行的开裂间的平均间隔(L)为800μm以下时,因180°弯曲而造成的导磁率减小比率低,为适合用作磁性片的良好水平。特别是在平行的开裂间的平均间隔(L)为800μm以下、经过4个方向的加压辊工序的情况下,因180°弯曲而导致的导磁率减小完全不出现。
[0162] 另外,在平行的开裂间的间隔(L)为600μm以下时,因180°弯曲导致的导磁率减小比率非常低,为适合用作磁性片的非常良好的水平。特别是在平行的开裂间的间隔(L)为325.7μm以下时,因180°弯曲而导致的导磁率减小完全不出现。
[0163] 另一方面可知,即使平行的开裂间的平均间隔(L)只为300μm以上,弯曲性与磁性特性的可靠性也得到保障。
[0164] 以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
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