技术领域
[0001] 本
发明涉及无线充电和
电磁屏蔽技术领域，更具体地说，本发明涉及一种无线充电应用屏蔽片的制备工艺。本发明还涉及一种无线充电应用屏蔽片。
背景技术
[0002] 随着时代进步科学技术高速发展，人们的工作和生活越来越多地依赖于
电子设备。走在大街上几乎每个人都在看手机或者使用其它电子设备，许多人都会遇到
电池电量感觉不够使用又不愿意拿着笨重的充电宝，如果有能像手机
信号一样，随时随地可以实现充电该有多好，更不需要繁琐的数据线充电。虽然还没实现走在大街上随时随地自由充电，但是新的无线充电技术孕育而生。
[0003] 无线充电技术，英文名称为Wireless charging technology，又称为感应充电、非
接触式充电，是源于无线电
力输送技术产生的一种新型充电技术。无线充电技术利用近场感应，由无线充电器将
能量传送至需充电设备，该设备使用接受到的能量对电池进行充电，且为设备本身的运作提供能量。由于无线充电器与充电设备之间通过电感耦合来传送能量，因此无需电线连接。
[0004] 无线充电技术原理，初级线圈一定
频率的交流电，通过
电磁感应在次级线圈中产生一定的
电流，从而将能量从传输端转移到接收端。目前最为常见的充
电解决方案就采用了电磁感应，事实上，电磁感应解决方案在技术实现上并无太多神秘感，中国本土的比亚迪公司，早在2005年12月
申请的非接触感应式充电器
专利，就使用了电磁感应技术，现有三星，苹果都加入无线充电领域。一般穿戴设备功率为1-3W，智能手机平板功率为5-10W，
笔记本电脑和电动工具功率为30-150W，智能家电功率为200-2KW
[0005] 主流技术主流的无线充电标准有五种:Qi标准、Power Matters Alliance(PMA)标准、Alliance for Wireless Power(A4WP)标准、iNPOFi技术、Wi-Po技术。目前已经形成三个影响力较大的联盟组织WPC、A4WP以及PMA。各自拥有会员多达几十甚至上百家公司。其中WPC与PMA致力于近距离无线充电技术，如我们比较熟悉的手机无线充电。而A4WP的技术
定位在远距离无线能量传输，希望能够实现几十厘米甚至几米等级的传输距离。
[0006] 无线充电技术近年发展迅速，目前已经广泛应用到了智能穿戴设备(
手表)、智能手机平板、无线电话、电动
汽车等领域。但发展过程中也遇到了很多技术难题，如充电效率低、成本高、充电局限性较大。
[0007] 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。
[0008] 随着智能手机的充电功率的增大(现在是5-15W之间)和技术的进步使用频率的升高如325KHZ，磁共振技术(6.78MHZ)。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、纳米晶材料作为电磁屏蔽片的效果于常规非晶纳米晶，铁氧体差别不是很大，在10-15W功率下铁基或者钴基非晶、纳米晶材料作为电磁屏蔽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，三星早就采用，苹果现在也试图应用非晶纳米晶屏蔽片。
[0009] 随着充电需求功率的增加和充电新技术的产生，效率提高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、
热处理工艺、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。
[0010] 上述提到的工艺虽然有在降低涡流损耗，但是其工艺方法具有很大的弊端，如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，一般蚀刻法线圈基材为PI基材耐高温强酸碱溶液，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，污染环境严重不利于环保，与政府提倡绿色环保相违背。性能一致性差，充电效率较低。
发明内容
[0011] 本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
[0012] 本发明还有一个目的是提供了一种使涡流损耗进一步降低、充电效率进一步提高且工艺简单绿色环保的无线充电应用屏蔽片的制备工艺。
[0013] 为了实现上述目的，本发明提供了一种无线充电应用屏蔽片的制备工艺，所述无线充电应用屏蔽片包括至少一层纵向
叠加的屏蔽层，每层屏蔽层由至少一片软磁屏蔽单元横向拼接而成，具体包括以下步骤：
[0014] 步骤一、选用软磁材料，对所述软磁材料顺次进行卷绕和热处理，得到具有两个裸露面的基材；
[0015] 步骤二、在所述基材的其中一个裸露面贴覆双面胶，并使用能量线切割和
声波震荡结合的方式对所述基材的另一个裸露面进行切割和震荡，以将所述基材分解成若干个均匀形状和一定尺寸的细片，且相邻的两个细片之间具有缝隙，从而得到一片软磁屏蔽单元；
[0016] 其中，当所述无线充电应用屏蔽片包括两层及两层以上的屏蔽层，且每层屏蔽层由两片及两片以上软磁屏蔽单元横向拼接而成时，相邻的两层屏蔽层中，上层屏蔽层中的双面胶贴合下层屏蔽层中的若干个细片，同时上层屏蔽层中的若干个细片
覆盖下层屏蔽层中的细片之间的缝隙和软磁屏蔽单元之间的拼接
位置；
[0017] 当所述无线充电应用屏蔽片包括两层及两层以上的屏蔽层，且每层屏蔽层由一片软磁屏蔽单元组成时，相邻的两层屏蔽层中，上层屏蔽层中的双面胶贴合下层屏蔽层中的若干个细片，同时上层屏蔽层中的若干个细片覆盖下层屏蔽层中的细片之间的缝隙。
[0018] 优选的是，所述的一种无线充电应用屏蔽片的制备工艺还包括：
[0019] 胶体保护膜，其贴覆在无线充电应用屏蔽片中位于最下层的屏蔽层的双面胶下表面；
[0020] PET膜，其贴覆在无线充电应用屏蔽片中位于最上层的屏蔽层中的若干个细片上表面。
[0021] 优选的是，所述的一种无线充电应用屏蔽片的制备工艺，所述软磁屏蔽单元中，相邻两个细片之间的缝隙为1μm-100μm。优选10μm-35μm。
[0022] 优选的是，所述的一种无线充电应用屏蔽片的制备工艺，所述步骤二中，首先使用一定
波长的激光线切割的方式对所述基材的另一个裸露面进行一定深度的切割，以使得所述基材的另一个裸露面产生若干个缝隙，然后使用
超声波震荡的方式将所述基材震荡为若干个细片，从而得到了若干个细片，且相邻的细片之间具有所述缝隙，其中，激光线切割的深度为所述基材厚度的50％-95％。
[0023] 优选的是，所述的一种无线充电应用屏蔽片的制备工艺，所述细片的尺寸为26μm-4.5mm。优选80μm-2mm。
[0024] 优选的是，所述的一种无线充电应用屏蔽片的制备工艺，所述步骤一中，选取软磁材料，按照要求卷绕至预定尺寸；将卷绕后的软磁材料放置在热处理炉内进行热处理，在热处理过程中进行加磁场或者不加磁场，从而得到具有两个裸露面的基材。
[0025] 优选的是，所述的一种无线充电应用屏蔽片的制备工艺，所述基材的厚度为14μm-50μm，所述基材为卷绕热处理后的铁基非晶、铁基纳米晶、钴基非晶或者钴基纳米晶。
[0026] 优选的是，所述的一种无线充电应用屏蔽片的制备工艺，所述无线充电应用屏蔽片包括1-12层屏蔽层。优选，2-10层。
[0027] 优选的是，所述的一种无线充电应用屏蔽片的制备工艺，相邻的两片软磁屏蔽单元使用双面胶横向拼接在一起。
[0028] 本发明使用无线充电应用屏蔽片的制备工艺制备的无线充电应用屏蔽片，包括：
[0029] 至少一层屏蔽层，其上下纵向叠加，每层屏蔽层由至少一片软磁屏蔽单元横向拼接而成，所述软磁屏蔽单元包括双面胶和粘覆在所述双面胶其中一个裸露面的若干个细片，相邻的两个细片之间具有缝隙，且上层屏蔽层中的双面胶贴合下层屏蔽层中的若干个细片，上层屏蔽层中的若干个细片覆盖下层屏蔽层中的细片之间的缝隙和软磁屏蔽单元之间的拼接位置；
[0030] 胶体保护膜，其贴合在位于最下层屏蔽层中的双面胶的剩余裸露面；以及[0031] PET膜，其贴合在位于最上层屏蔽层中的若干个细片的上表面。
[0032] 本发明至少包括以下有益效果：
[0033] 1、本发明所述的一种无线充电应用屏蔽片的制备工艺通过能量线切割
和声波震荡结合的方式使得屏蔽片的电磁性能磁导率相对更加平均，磁损较小，品质因数较高，获得若干个均匀形状和一定尺寸的细片，保证了细片的大小均匀性，以及细片之间的缝隙大小的一致性，从而保证了缝隙内胶体填充量的一致性，表面阻抗变大涡流损耗小，在一定频率下介电性能稳定，使得充电效率得提高，工作时能量损耗小，且屏蔽片
稳定性好，自动化程易于实现。
[0034] 2、本发明所述的一种无线充电应用屏蔽片的制备工艺简答易行，绿色环保。
[0035] 3、本发明所述的一种无线充电应用屏蔽片厚度薄、屏蔽能力好、充电效率高、工作稳定、产品稳定性高，且大大节省了工序和材料成本。
[0036] 本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
[0037] 图1为本发明所述的无线充电应用屏蔽片的工艺
流程图；
[0038] 图2为本发明所述的软磁屏蔽单元的剖面图；
[0039] 图3为本发明所述的无线充电应用屏蔽片的剖面图；
[0040] 图4为本发明所述的无线充电应用屏蔽片中软磁屏蔽单元的俯视图；
[0041] 图中，1-双面胶；2-细片；3-缝隙；4-PET膜；5-胶体保护膜；6-拼接位置。
具体实施方式
[0042] 下面结合附图以及
实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照
说明书文字能够据以实施。
[0043] 应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
[0044] 如图1所示，本发明提供了一种无线充电应用屏蔽片的制备工艺，并通过以下具体的实施例进行详细说明：
[0045] 准备好软磁材料和相关生产设备，对软磁材料进行分切绕制，将软磁材料分切设定宽度，再按照工艺需求卷绕至规定的内外径；
[0046] 将卷绕好的软磁材料放置在加磁场或者未加磁场的热处理炉内进行热处理，得到具有两个裸露面的基材；通过卷式贴合将双面胶粘贴在基材的其中一个裸露面；
[0047] 使用能量线切割和声波震荡结合的方式对所述基材的另一个裸露面进行切割，以将所述基材切割为若干个均匀形状，尺寸相同的细片，如图2和图4所示，且相邻的两个细片之间具有大小相同的缝隙，从而得到一片软磁屏蔽单元；并使用灌胶工艺在缝隙处进行灌胶作业；
[0048] 其中，当本发明所述的无线充电应用屏蔽片包括一层屏蔽层，且该层屏蔽层由一片软磁屏蔽单元组成，在该层屏蔽层的双面胶的下表面贴合胶体保护膜，在该层屏蔽层的若干个细片的上表面贴合PET膜。
[0049] 当本发明所述的无线充电应用屏蔽片包括一层屏蔽层，且该层屏蔽层由两片及两片以上的软磁屏蔽单元横向拼接而成时，相邻的两片软磁屏蔽单元之间使用双面胶横向拼接在一起，并在拼接后得到的屏蔽层的双面胶的下表面贴覆胶体保护膜，在拼接后得到的屏蔽层的若干个细片的上表面贴覆PET膜；
[0050] 当本发明所述的无线充电应用屏蔽片包括两层及两层以上的屏蔽层，且每层屏蔽层由一片软磁屏蔽单元组成，相邻的两层屏蔽层中，位于上层的屏蔽层中的双面胶贴合位于下层的屏蔽层中的若干个细片，且位于上层的屏蔽层中的若干个细片覆盖位于下层的屏蔽层中的若干个细片之间的缝隙，依次上下纵向叠加，并在叠加后的整体结构的双面胶的下表面贴合胶体保护膜，在整体结构的若干个细片的上表面贴合PET膜；
[0051] 当本发明所述的无线充电应用屏蔽片包括两层及以上的屏蔽层，且每层屏蔽层由至少两片软磁屏蔽单元横向拼接而成时，首先对组成一层屏蔽层中的至少两片软磁屏蔽单元使用双面胶进行横向拼接，以得到一定尺寸的屏蔽层，并将每层屏蔽层上下纵向叠加在一起，相邻的两层屏蔽层中，上层屏蔽层中的双面胶与下层屏蔽层中的若干个细片粘贴在一起，且上层屏蔽层中的若干个细片覆盖下层屏蔽层中的若干个细片之间的缝隙和相邻的两片软磁屏蔽单元之间的拼接位置，最后在叠加后的整体结构的双面胶的下表面贴合胶体保护膜，在整体结构的若干个细片的上表面贴合PET膜。
[0052] 将本发明的屏蔽片按照要求制成规定形状，并与非晶片或者坡莫合金片、
散热片以及绕线线圈或者FPC贴合在一起，形成组件。
[0053] 使用上述工艺，如图2-图4所示，本发明公开了一种无线充电应用屏蔽片，包括：1-双面胶；2-细片；3-缝隙；4-PET膜；5-胶体保护膜；6-拼接位置
[0054] 至少一层屏蔽层，其上下纵向叠加，每层屏蔽层由至少一片软磁屏蔽单元横向拼接而成，如图2所示，所述软磁屏蔽单元包括双面胶1和粘覆在所述双面胶1其中一个裸露面的若干个细片2，相邻的两个细片2之间具有缝隙3，如图3、图4所示，上层屏蔽层中的双面胶1贴合下层屏蔽层中的若干个细片2，上层屏蔽层中的若干个细片2覆盖下层屏蔽层中的细片之间的缝隙3和软磁屏蔽单元之间的拼接位置6；细片2的形状如图4所示；
[0055] 胶体保护膜5，其贴合在位于最下层屏蔽层中的双面胶1的剩余裸露面；以及[0056] PET膜4，其贴合在位于最上层屏蔽层中的若干个细片2的上表面。
[0057] 本发明通过选择一定波长的
激光束和超声波结合的方式，切割并能够震荡获得规则形状和一定尺寸的细片，并保证了相邻细片之间的缝隙尺寸相同，保证了相同尺寸的缝隙内填充相同量的胶体，
电阻率增加，涡流损耗减小，从而进一步提高充电效率和大功率下的屏蔽作用，下面将以具体的实施例对相邻的细片之间的缝隙尺寸、细片的形状和细片的大小，叠层过程中胶体缝隙填充度等参数对充电效率和损耗的影响进行说明。
[0058] 本工艺
表面处理的优势：通过大量实验对无线充电效率的测试，不同形状细片对屏蔽片性能的影响不同，如果细片的尺寸大，会造成本发明屏蔽片局部电阻率变小，使涡流损耗变大，如果相邻的两个细片之间的缝隙尺寸过小，胶体不能或者很少填充到缝隙里，周围的同样形状的细片很容易连接在一起，造成屏蔽片大部分区域电阻率变小，使涡流损耗变大，如果缝隙尺寸过大，相邻的两层屏蔽层之间会有漏磁现象，磁力线会打在电池金属板产生涡流，造成能量的损失影响性能。而上层的细片覆盖下层的细片之间的缝隙以及拼接位置，会使同层各片软磁屏蔽单元相互独立绝缘，进一步减小涡流损耗。
[0059] 本发明所述的无线充电应用屏蔽片的制备工艺可以获得一种屏蔽片，其具有优良的
电磁波屏蔽功能。上下叠层时，胶体会进入缝隙填充更加饱满，这样可以保证磁片间的绝缘度，拼接材料的介电性能和避免缝隙处材料的氧化和磁性能的老化，并保证结构性能的稳定。
[0060] 本发明列举了30种细片之间的缝隙不同和大小不同的无线充电应用屏蔽片产品，如表1所示；表2列出了具有相同厚度的屏蔽片中细片的尺寸对电感和组件阻抗值的影响。表3列出了相邻两个细片之间的缝隙尺寸相同时，细片的尺寸对充电效率的影响。表4列出了相同厚度的屏蔽片，细片之间的缝隙尺寸对电感和组件的阻抗值的影响。表5列出了细片的尺寸相同时，细片之间的缝隙尺寸对充电效率的影响。
[0061] 表1. 30种产品的细片之间的缝隙尺寸和细片的大小
[0062]
[0063]
[0064] 表2.细片的尺寸对电感和组件阻抗值的影响
[0065]
[0066] 表3.细片的尺寸对充电效率的影响
[0067]
[0068] 表4.细片之间的缝隙对电感和组件的阻抗值的影响
[0069]实施例 缝隙尺寸/μm 屏蔽片厚度(mm) 电感(uH) 组件RS(mΩ)
实施例11 3 0.1 6.36 211
实施例12 10 0.1 6.20 186
实施例13 20 0.1 6.18 185
实施例14 50 0.1 6.00 219
实施例15 80 0.1 5.89 222
[0070] 表5.细片之间的缝隙尺寸对充电效率的影响
[0071]
[0072] 从表2可以看出，细片的尺寸变大，电感也变大，组件的阻抗值从大变小再增大。
[0073] 表3相同缝隙的尺寸为15μm条件下，细片的大小与测量得到的缝隙的大小需要平衡才能得最佳的充电效率。从与传统辊压破碎工艺对比，充电效率最低的实施例22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，相同缝隙下细片的尺寸为0.5mm-2.2mm之间时充电效率最高。择优选择0.8mm-2.2mm。择优选择0.8mm-1.5mm。择优选择1.0mm-1.5mm。
[0074] 表4为图形尺寸1mm条件下，得到不同的缝隙大小的细片，可以看出，随着缝隙尺寸变大，电感逐渐降低，磁导率也会下降，组件RS值也是先大再变小再变大。
[0075] 表5为细片的尺寸为1mm条件下，处理得到不同缝隙的屏蔽片和辊压破碎工艺制作对比，测试其充电效率得到表5的结果，细片的大小与缝隙的大小需要同时满足才能得最佳的充电效率。从与传统辊压破碎工艺对比，充电效率最低的实施例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，细片尺寸相同的条件下，缝隙尺寸为10μm-50μm之间时充电效率最高，择优10μm-35μm。择优选择20μm-30μm。
[0076] 通过表2、3、4、5综上所述分析，纵横比较可得出，0.8mm-1.5mm的细片和缝隙尺寸为15μm-25μm时充电效率最高。与传统辊压无规则破碎工艺充电效率对比，本创新工艺均较传统工艺优异。
[0077] 综上所述纵横比较可得出，0.8mm-1.5mm的细片尺寸和缝隙尺寸为15μm-25μm时充电效率最高。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。
[0078] 尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的
修改，因此在不背离
权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节与这里示出与描述的图例。
