[发明专利]一种应用于无线充电和NFC的隔磁片及其制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及隔磁片技术领域，更具体地说，本发明涉及一种应用于无线充电和NFC的隔磁片。本发明还涉及一种应用于无线充电和NFC的隔磁片的制备工艺。

背景技术

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。

无线充电技术原理为：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。

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。

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。

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，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。

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。市面带有无线充电的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。

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，激光切割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。

上述提到的工艺虽然有的可降低涡流损耗，但是其工艺方法存在着很大的弊端，如滚压破碎后的碎片杂乱无章形状缝隙大小不一致，并且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性能不一，性能不稳定，磁导率差值过大，虽然激光切割工艺可以控制形状，但是受限于激光束宽度和高温对能性能的影响，切割时高温对承载胶层的损伤易发生变形和变性，而且切割会产生大量对人体损害大、对空气的污染严重的烟雾，不利于环保且生产效率偏低。蚀刻工艺虽然可以控制其形状和缝隙宽度，但是需要多个步骤：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，但存在着缝隙处不容易干燥，带材易氧化的问题，成本造价高，且都是经过化学药品处理和加温，严重污染环境，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