无线充电用导磁片结构的制作方法

本发明涉及电子产品
技术领域：
。尤其涉及一种无线充电用导磁片结构。
背景技术：
：对于消费类电子产品而言，无线充电具有操作方便、通用性强等优势。无线充电的主要原理有两类，一是磁感应式，二是磁共振式。其中，磁感应式是目前无线充电的主要方式。磁感应式无线充电的原理类似变压器，即含有两个线圈，发射端线圈将电能以110kHz～400kHz频率的电磁场发射出，接收端线圈通过电磁感应的方式，接收发射端的电磁场，然后将交流电变换成直流电为二次电池充电。接收端线圈附近通常有电池等金属部件，通过电磁感应进行无线充电时，会在金属部件上形成涡流。为了屏蔽这些干扰，通常需要在接收端线圈的背面贴上一片导磁片。授权公告号为CN104011814B的中国发明专利公开了一种磁场屏蔽片，该磁场屏蔽片通过非晶带材碎片化成数十微米到三毫米的细片，以降低涡流损耗，从而实现较高的无线充电效率。授权公告号为CN104900383B的中国发明专利公开了一种无线充电导磁片的制备方法，通过浸胶工艺实现非晶、纳米晶碎片单元间的绝缘，从而降低涡流损耗。授权公告号为CN103547135B的中国发明专利公开了一种具有弯曲性的陶瓷叠层片及其制造方法，即将镍锌、锰锌铁氧体进行碎片化处理，增加产品柔性。为了解决散热问题，通常需要在导磁片背面贴上一层石墨片或铜箔等散热材料，然而，这势必会增加产品的厚度。对于非晶、纳米晶带材进行碎片化处理，虽然可以降低涡流，但由于缝隙之间不可避免存在气隙，使得其屏蔽性能有所降低。这表现为加电池后，充电效率会降低1％～3％。对于镍锌、锰锌铁氧体，由于其饱和磁感低(＜0.6T)，加电池后，其充电效率降低更为明显，通常会降低2％～5％。另外，对于锰锌铁氧体，由于其烧结温度高等因素，制成导磁片时会经常出现鼓包和麻点等缺陷，这样的缺陷容易漏磁，在电池上形成热点，使用时存在安全隐患。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题是：提供一种无线充电用导磁片结构，具有较好的屏蔽性能和散热性能。为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种无线充电用导磁片结构，包括依次层叠的第一磁性层和第二磁性层，所述第一磁性层的磁导率和热导率分别对应小于第二磁性层的磁导率和热导率。本发明的有益效果在于：对第一磁性层和第二磁性层的磁导率进行梯度化设计，可以将第二磁性层的导磁率设计较高，以提高导磁片结构的屏蔽性能，可以将第一磁性层的导磁率设计较低，以减小涡流的产生；第一磁性层和第二磁性层的热导率逐渐增加，可以提高导磁片结构的温度均匀性和散热性能。附图说明图1为本发明实施例一的无线充电用导磁片结构的剖面结构示意图；图2为本发明实施例二的无线充电用导磁片结构的部分结构示意图；图3为本发明实施例四的无线充电用导磁片结构的部分结构示意图；图4为本发明实施例十二的无线充电用导磁片结构的部分结构示意图；图5为本发明实施例十四的无线充电用导磁片结构的部分结构示意图。标号说明：1(11、12、13、14)、第一磁性层；2、第二磁性层；3(31、32、33)、第一粘接层；4、第二粘接层；5、保护膜层；6、离型层；7、缝隙。具体实施方式为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。本发明最关键的构思在于：对第一磁性层和第二磁性层的磁导率和热导率进行梯度化设计。请参照图1至图3，一种无线充电用导磁片结构，包括依次层叠的第一磁性层和第二磁性层，所述第一磁性层的磁导率和热导率分别对应小于第二磁性层的磁导率和热导率。从上述描述可知，本发明的有益效果在于：对第一磁性层和第二磁性层的磁导率进行梯度化设计，可以将第二磁性层的导磁率设计较高，以提高导磁片结构的屏蔽性能，可以将第一磁性层的导磁率设计较低，以减小涡流的产生；第一磁性层和第二磁性层的热导率逐渐增加，可以提高导磁片结构的温度均匀性和散热性能。进一步的，所述第一磁性层的材质为纳米晶合金、锰锌铁氧体和镍锌铁氧体中的至少一种，所述第二磁性层的材质为纳米晶合金。由上述描述可知，第一磁性层的材质可以根据需要选择一种或多种，纳米晶合金可以为铁基纳米晶合金。进一步的，所述第一磁性层的磁导率范围为300～1200，所述第一磁性层的热导率≤3W/m·K。进一步的，所述第二磁性层的磁导率范围为1800～20000，所述第二磁性层的热导率≥3.5W/m·K。由上述描述可知，第二磁性层的磁导率比第一磁性层大很多，可以大大提高屏蔽性能。进一步的，所述第一磁性层的厚度占导磁片结构的厚度的比例为至少60％。进一步的，所述第二磁性层的厚度占导磁片结构的厚度的比例为最多30％。进一步的，所述第一磁性层的数目为至少一层，相邻两层的所述第一磁性层之间设有第一粘接层。由上述描述可知，可以根据需要设置多个第一磁性层。进一步的，所述第二磁性层由至少一个的磁性碎片组成，所述磁性碎片的尺寸≥12mm。由上述描述可知，可以通过调整磁性碎片的大小和间距来得到不同磁导率的第二磁性层。进一步的，所述第一磁性层与第二磁性层的厚度之和小于或等于0.2mm。由上述描述可知，导磁片结构的整体厚度较小。进一步的，还包括保护膜层和离型层，所述保护膜层位于所述第二磁性层远离第一磁性层的一侧面，所述离型层位于所述第一磁性层远离第二磁性层的一侧面，所述第一磁性层与离型层之间设有第二粘接层。由上述描述可知，设置保护膜层可以对导磁片结构进行保护，在第一磁性层与离型层之间设置第二粘接层，便于将离型层撕去后将导磁片结构粘接在需要的位置。实施例一请参照图1，本发明的实施例一为：一种导磁片结构，具有较好的屏蔽性能和散热性能。如图1所示，所述导磁片结构包括依次层叠的第一磁性层1和第二磁性层2，所述导磁片结构还包括保护膜层5和离型层6，所述保护膜层5位于所述第二磁性层2远离第一磁性层1的一侧面，所述离型层6位于所述第一磁性层1远离第二磁性层2的一侧面，所述第一磁性层1与离型层6之间设有第二粘接层4。所述第一磁性层1的材质为纳米晶合金、锰锌铁氧体和镍锌铁氧体中的至少一种，所述第二磁性层2的材质为纳米晶合金。本实施例中，所述第一磁性层1的磁导率和热导率分别对应小于第二磁性层2的磁导率和热导率。优选的，所述第一磁性层1的磁导率范围为300～1200，所述第一磁性层1的热导率≤3W/m·K；所述第二磁性层2的磁导率范围为1800～20000，所述第二磁性层2的热导率≥3.5W/m·K。本实施例中，所述第一磁性层1的厚度占导磁片结构的厚度的比例为至少60％，所述第二磁性层2的厚度占导磁片结构的厚度的比例为最多30％，优选所述第一磁性层1和第二磁性层2的厚度之和小于或等于0.2mm。所述第一磁性层1的数目为至少一层，可以根据需要设置多层，相邻两层的所述第一磁性层1之间设有第一粘接层3，所述第一磁性层1和第二磁性层2之间也设有第一粘接层3。所述第二磁性层2由至少一个的磁性碎片组成，所述磁性碎片的尺寸≥12mm，当磁性碎片的数目为多个时，相邻两个的所述磁性碎片之间的距离为0.5～8μm。第一磁性层1也是由磁性碎片组成，第一磁性层1的磁性碎片的尺寸较小。如表1所示，可以通过调整磁性碎片的尺寸和缝隙的大小来调整第一磁性层1和第二磁性层2的导磁率，表1中磁性碎片的材质为纳米晶带材，所述纳米晶带材的成分为Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9(at.％)或Fe73.5Cu1Nb3Si15.5B7(at.％)，将60mm宽、20μm厚的纳米晶带材卷绕成内径为80mm、外径120mm的环状铁芯，在氩气保护气氛下，于550℃条件下热处理1h。将热处理好的纳米晶铁芯进行覆膜处理，即在纳米晶带材的一面粘贴一层5μm的双面胶，双面胶的另一面有PET离型膜保护，即离型层6。将覆膜好的纳米晶带材进行碎片化处理，通过控制磁性碎片的大小以及磁性碎片之间间隙的大小，可以制成不同磁导率的磁性薄片。表1纳米晶碎片大小与磁性薄片性能关系对照表从表1可知，随着磁性碎片的尺寸变大，其磁导率和热导率都是呈上升趋势的。实施例二请参照图2，本发明的实施例二为一种导磁片结构，包括依次层叠的第一磁性层11(12、13)和第二磁性层2，第一磁性层和第二磁性层的材质均为纳米晶合金，第一磁性层(12、13)为三层纳米晶的层叠结构，第一磁性层与第二磁性层、第一磁性层与第一磁性层之间均设有第一粘接层31(32、33)，本实施例中，第二磁性层未经碎片化处理，为整块的纳米晶带材，第一磁性层经过碎片化处理，磁性碎片之间具有缝隙7。各层的性能参数如表2所示。表2导磁片结构各层的性能参数对照表1实施例三本发明的实施例三为一种导磁片结构，包括依次层叠的第一磁性层和第二磁性层，所述第一磁性层和第二磁性层的材质均为纳米晶合金，第一磁性层为四层纳米晶的层叠结构，第一磁性层与第二磁性层、第一磁性层与第一磁性层之间均设有第一粘接层。各层的性能参数如表3所示，叠层结构11、12、13、14均为第一磁性层，叠层结构2为第二磁性层，叠层结构31、32、33、34均为第一粘接层。表3导磁片结构各层的性能参数对照表2叠层结构材质厚度(μm)热导率λ(W/m·K)磁导率μ′(@200kHz)2纳米晶2010.8600031不干胶50.2111纳米晶201.360032不干胶50.2112纳米晶201.360033不干胶50.2113纳米晶201.360034不干胶50.2114纳米晶201.3600实施例四请参照图3，本发明的实施例四为一种导磁片结构，包括依次层叠的第一磁性层1和第二磁性层2，所述第一磁性层1和第二磁性层2之间设有第一粘接层3，第一磁性层1的材质为镍锌铁氧体，第二磁性层2的材质为纳米晶合金，第一磁性层1经过碎片化处理，包括至少两个的磁性碎片，磁性碎片之间具有缝隙7，第二磁性层2未经碎片化处理。各层的性能参数如表4所示。表4导磁片结构各层的性能参数对照表3实施例五本发明的实施例五为一种导磁片结构，包括依次层叠的第一磁性层1和第二磁性层2，所述第一磁性层1和第二磁性层2之间设有第一粘接层3，第一磁性层1的材质为镍锌铁氧体，第二磁性层2的材质为纳米晶合金，各层的性能参数如表5所示。第一磁性层1经过碎片化处理，包括至少两个的磁性碎片，磁性碎片之间具有缝隙7，第二磁性层2未经碎片化处理。表5导磁片结构各层的性能参数对照表4实施例六本发明的实施例六为一种导磁片结构，包括依次层叠的第一磁性层和第二磁性层，第一磁性层和第二磁性层的材质均为纳米晶合金，第一磁性层为四层纳米晶的层叠结构，第一磁性层与第二磁性层、第一磁性层与第一磁性层之间均设有第一粘接层。第一磁性层和第二磁性层进行不同程度的碎片化处理，各层的性能参数如表6所示，叠层结构11、12、13、14均为第一磁性层，叠层结构2为第二磁性层，叠层结构31、32、33、34均为第一粘接层。表6导磁片结构各层的性能参数对照表5实施例七本发明的实施例七为一种导磁片结构，包括依次层叠的第一磁性层和第二磁性层，第一磁性层和第二磁性层2的材质均为纳米晶，第一磁性层为四层纳米晶的层叠结构，第一磁性层与第二磁性层、第一磁性层与第一磁性层之间均设有第一粘接层。第一磁性层和第二磁性层进行不同程度的碎片化处理，各层的性能参数如表7所示，叠层结构11、12、13、14均为第一磁性层，叠层结构2为第二磁性层，叠层结构31、32、33、34均为第一粘接层。表7导磁片结构的性能参数对照表6实施例八本发明的实施例八为一种导磁片结构，包括依次层叠的第一磁性层和第二磁性层，第一磁性层和第二磁性层的材质均为纳米晶，第一磁性层为四层纳米晶的层叠结构，第一磁性层与第二磁性层、第一磁性层与第一磁性层之间均设有第一粘接层。第一磁性层和第二磁性层进行不同程度的碎片化处理，各层的性能参数如表8所示。叠层结构11、12、13、14均为第一磁性层，叠层结构2为第二磁性层，叠层结构31、32、33、34均为第一粘接层。表8导磁片结构各层的性能参数对照表7实施例九本发明的实施例九为一种导磁片结构，包括依次层叠的第一磁性层和第二磁性层，第一磁性层和第二磁性层的材质均为纳米晶，第一磁性层为四层纳米晶的层叠结构，第一磁性层与第二磁性层、第一磁性层与第一磁性层之间均设有第一粘接层。第一磁性层和第二磁性层进行不同程度的碎片化处理，各层的性能参数如表9所示。叠层结构11、12、13、14均为第一磁性层，叠层结构2为第二磁性层，叠层结构31、32、33、34均为第一粘接层。表9导磁片结构各层的性能参数对照表8实施例十本发明的实施例十为一种导磁片结构，包括依次层叠的第一磁性层1和第二磁性层2，所述第一磁性层1和第二磁性层2之间设有第一粘接层3，第一磁性层1的材质为锰锌铁氧体，第二磁性层2的材质为纳米晶，第一磁性层1和第二磁性层2按照各自适合的工艺进行碎片化处理。各层的性能参数如表5所示。表10导磁片结构各层的性能参数对照表9实施例十一本发明的实施例十一为一种导磁片结构，包括依次层叠的第一磁性层和第二磁性层，第一磁性层和第二磁性层的材质均为纳米晶，第一磁性层为四层纳米晶的层叠结构，第一磁性层与第二磁性层、第一磁性层与第一磁性层之间均设有第一粘接层。第一磁性层和第二磁性层按照性能要求进行不同程度的碎片化处理，各层的性能参数如表11所示，叠层结构11、12、13、14均为第一磁性层，叠层结构2为第二磁性层，叠层结构31、32、33、34均为第一粘接层。表11导磁片结构各层的性能参数对照表10实施例十二请参照图4，本发明的实施例十二为一种导磁片结构，没有第二磁性层，第一磁性层的材质均为纳米晶合金，第一磁性层11(12、13、14)为四层纳米晶的层叠结构，相邻的第一磁性层之间设有第一粘接层31(32、33)，第一磁性层经过碎片化处理。各层的性能参数如表12所示。表12导磁片结构各层的性能参数对照表11实施例十三本发明的实施例十三为一种导磁片结构，包括第一磁性层，第一磁性层为五层纳米晶的层叠结构，相邻两个的第一磁性层之间设有第一粘接层，第一磁性层经过碎片化处理，各层的性能参数如表13所示。叠层结构11、12、13、14、15为第一磁性层，叠层结构31、32、33、34为第一粘接层。表13导磁片结构各层的性能参数对照表12实施例十四请参照图5，本发明的实施例十四为一种导磁片结构，第一磁性层1的材质为镍锌铁氧体，第一磁性层1经过碎片化处理，磁性碎片之间存在缝隙7，其性能参数如表14所示。表14导磁片结构的性能参数对照表13实施例十五本发明的实施例十五为一种导磁片结构，第一磁性层1的材质为锰锌铁氧体，第一磁性层1经过碎片化处理，其性能参数如表15所示。表15导磁片结构的性能参数对照表14实施例十六本发明的实施例十六为一种导磁片结构，没有第一磁性层，第二磁性层的材质均为纳米晶合金，第二磁性层为五层纳米晶合金的层叠结构，相邻两个的第二磁性层之间设有第一粘接层，第二磁性层未经碎片化处理，各层的性能参数如表13所示。叠层结构21、22、23、24、25为第二磁性层，叠层结构31、32、33、34为第一粘接层。表16导磁片结构各层的性能参数对照表15对实施例二至实施例十六制得的导磁片采用Qi标准线圈A11、是德N6705B电源分析仪以及IDT的P9242\P9221进行无线充电(10W)效率测试。温升测试采用热电偶测试，为充电3h后的温度值。测试结果如表17所示。表17导磁片结构的性能对照表从表17可以看出，当导磁片结构中设有第二磁性层，以及第二磁性层的磁性碎片的尺寸大于12mm时，导磁片结构在无线充电中具有良好的屏蔽电池干扰的性能，具体表现为，在加电池的前后，充电效率下降不大，一般小于0.6％。而在实施例12～15中，由于第一磁性层的磁性碎片的尺寸较小，使得磁性碎片之间存在大量的缝隙，从而导致其缝隙处有一定量的散磁场，屏蔽性能不佳。具体表现为，加电池前后，充电效率下降较大，一般大于1.4％。实施例十六中的全部采用未碎片化的纳米晶，虽然具有良好的屏蔽性能，但是因为其涡流损耗较大，充电效率未能达到最优，因而不是优选方案。从其充电效率数值来看，也能达到较高的水平，说明未碎片化的纳米晶带材在无线充电时的损耗要远小于非晶带材。从散热性能来看，当磁性碎片的尺寸大于12mm时，其热导率能达到≥3.5WW/m·K水平，高的导热系数能将热源均匀的散开，即点热源变成面热源，使得电池的温升较低。综上所述，本发明提供的一种无线充电用导磁片结构，借助一种功能梯度设计，可以同时实现良好的电磁屏蔽性能与散热性能，达到提高无线充电效率，降低电池温升的目的。以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的
技术领域：
，均同理包括在本发明的专利保护范围内。当前第1页1 2 3