一种无线充电纳米晶屏蔽片的表面处理方法技术

本发明专利技术涉及纳米晶屏蔽片制备领域，公开了一种无线充电纳米晶屏蔽片的表面处理方法，包括：1）退火；2）碎片化：在纳米晶屏蔽片表面覆硅胶保护膜后，进行碎片化处理；3）绝缘化填充：将纳米晶屏蔽片浸入纳米级固体绝缘粉末中，采取超声辅助的方式将纳米级固体绝缘粉末填充至裂纹中；4）贴合；5）等静压：将多层纳米晶屏蔽片装入真空袋中，抽真空密封处理；置于水中等静水压处理。本发明专利技术采用填充纳米级固体绝缘粉的方式，对碎片化后的纳米晶屏蔽片进行绝缘性处理，能够进一步降低纳米晶屏蔽片的Rs、涡流损耗，提高纳米晶屏蔽片的品质因数和充电效率。

A Surface Processing Method for Wireless Charging Nanocrystalline Shield

The invention relates to the field of preparation of nanocrystalline shield, and discloses a surface treatment method for wireless charging nanocrystalline shield, including: 1) annealing; 2) fragmentation: fragmentation treatment after silica gel protective film is coated on the surface of nanocrystalline shield; 3) insulation filling: nanocrystalline shield is immersed in nanometer solid insulating powder, and nanocrystalline shield is prepared by ultrasonic-assisted method. Grade I solid insulating powder is filled into cracks; 4) bonding; 5) isostatic pressing: multi-layer nanocrystalline shielding sheets are packed into vacuum bags, vacuum sealing treatment; and isostatic hydrostatic treatment in water. The invention adopts the method of filling nanometer solid insulating powder to insulate the fragmented nanocrystalline shield, which can further reduce the Rs and eddy current losses of the nanocrystalline shield and improve the quality factor and charging efficiency of the nanocrystalline shield.

【技术实现步骤摘要】
一种无线充电纳米晶屏蔽片的表面处理方法
本专利技术涉及纳米晶屏蔽片制备领域，尤其涉及一种无线充电纳米晶屏蔽片的表面处理方法。
技术介绍
随着手机无线充电朝着快充领域领用的发展，充电电流加大，原有铁氧体方案在不增加厚度的情况下，在使用时存在饱和特性，存在整体接收端效率下降和磁通穿透屏蔽片影响后面其它电路的问题。而多层纳米晶磁片的高Bs和高导磁特性可以在大功率无线充电应用环境下发挥优势。纳米晶隔磁片具有优良磁性能，磁导率高，Rs小，损耗小，为磁力线提供了有效的途径，大量的磁通可以顺利流经隔磁片，极小部分残余磁通可以流经金属表面，产生涡流热效应。在现有技术中，纳米晶屏蔽片在碎片化后一般都会采用液体浸胶的方式将绝缘介质(液态有机绝缘树脂)渗透进入纳米晶屏蔽片的裂纹中，以提高绝缘性。但是本专利技术团队经验研究后发现这种方法制得的纳米晶屏蔽片对于品质因子等性能的提升有限，目前已无法彻底满足对于高性能纳米晶屏蔽片的要求。因此有必要开发出一种新的纳米晶屏蔽片表面处理工艺。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种无线充电纳米晶屏蔽片的表面处理方法，本专利技术采用填充纳米级固体绝缘粉的方式，对碎片化后的纳米晶屏蔽片进行绝缘性处理，能够进一步降低纳米晶屏蔽片的Rs、涡流损耗，提高纳米晶屏蔽片的品质因数和充电效率。本专利技术的具体技术方案为：一种无线充电纳米晶屏蔽片的表面处理方法，其特征在于包括以下步骤：1)退火：对纳米晶屏蔽片进行退火处理。2)碎片化：在纳米晶屏蔽片表面覆硅胶保护膜后，进行碎片化处理，使纳米晶屏蔽片表面产生裂纹。3)绝缘化填充：将碎片化后的纳米晶屏蔽片浸入纳米级固体绝缘粉末中，采取超声辅助的方式将纳米级固体绝缘粉末填充至裂纹中。4)贴合：取一片纳米晶屏蔽片在其裸露面覆一层有基材或无基材的双面胶，将该纳米晶屏蔽片作为底基面，然后另取一片纳米晶屏蔽片作为第二层，将第二层的裸露面与底基面的双面胶所在面贴合，剥离第二层的硅胶保护膜并覆上双面胶，依次类推贴合至所需层数；得到多层纳米晶屏蔽片，剥去上下表面的硅胶保护膜，在多层纳米晶屏蔽片的一面覆双面胶，另一面覆黑色单面胶，裁剪成设计尺寸。5)等静压：将裁剪后的多层纳米晶屏蔽片装入真空袋中，抽真空密封处理；然后置于水中进行等静水压处理，排除多层纳米晶屏蔽片中的气泡，同时将双面胶充分渗入裂纹中。在现有技术中，一般在碎片化后采用液体浸胶的方式将绝缘介质(液态有机绝缘树脂)渗透进入屏蔽片的裂纹中，以提高绝缘性。而本专利技术采用固体填充的方式，在超声辅助下将纳米级固体绝缘粉末填充至裂纹中，再用水等静压的方式将双面胶充分压入裂纹中，使得纳米级固体绝缘粉末在裂纹中得到固定。在此工艺中，在等静压下屏蔽片裂纹中气泡被排除以利于双面胶的渗入。目前现有技术采取液体浸渍方式，在使用有机溶剂作为溶剂过程中，溶解部分粘性胶，造成了粘性胶粘性下降(900g粘度下降至300g)，高低温-55℃～85℃试验时，胶层脱离，使纳米晶磁片从无线充电模组中脱离出来。同时液体浸渍方式，烘干有机溶剂过程中，废气处理困难大，容易对空气造成污染。本专利技术采用纳米级固体绝缘粉末，固体浸入填充，增大了碎片之间的间隙，增大了纳米晶碎片的绝缘性能，有效降低无线充电磁片充电过程中的涡流损耗，提高了无线充电效率。并且纳米级固体绝缘粉末，与传统有机液态绝缘介质相比，散热性好，更能够有效降低涡流热损耗，提升品质因子。作为优选，步骤1)中，退火工艺为500-600℃，保温60-120min。作为优选，步骤2)中，碎片化时两辊间压力100-300kg。作为优选，步骤3)中，所述纳米级固体绝缘粉末为二氧化硅、氧化锆或氧化铝。本专利技术选用纳米级固体绝缘粉末，与传统有机液态绝缘介质相比，散热性好，更能够有效降低涡流热损耗，提升品质因子。作为优选，步骤3)中，所述纳米级固体绝缘粉末的温度为19-45℃。作为优选，步骤3)中，超声频率为28-40kHz。作为优选，步骤3)中，纳米晶屏蔽片的输送速度为1-3m/min。作为优选，步骤4)中，所述双面胶的厚度为3-12μm，粘度为500-1400g，所述黑色单面胶的厚度为3-12μm。作为优选，步骤5)中，水温为25～60℃，等静水压为2000～5000kfg，保压时间为25-30min。作为优选，步骤4)中，纳米晶屏蔽片首次贴附双面胶时，采用纳米晶屏蔽片的贴合装置，所述贴合装置包括机架以及设于机架上的主驱动电机、控制台、电箱；机架上按贴合工序还依次设有胶带传输机构、胶带剥离机构和纳米晶屏蔽片压合机构；所述主驱动电机用于驱动胶带剥离机构和纳米晶屏蔽片压合机构，所述电箱和控制台用于控制整台贴合装置的运作。本专利技术贴合装置的工作原理为：双面胶经胶带传输机构输送至胶带剥离机构，在胶带剥离机构上胶带与其保护膜分离，剥离了保护膜后的双面胶被输送至纳米晶屏蔽片压合机构与纳米晶屏蔽片贴合后被进一步压合，从而制得成品。作为优选，所述胶带传输机构按输送顺序依次包括胶带放料轴、辅助托辊、托辊式悬臂张力传感器；胶带传输机构还包括用于控制所述胶带放料轴张力的第一磁粉控制器；所述托辊式悬臂张力传感器和第一磁粉控制器分别与设于所述电箱中的PLC控制器联接。在现有技术中，胶带放料轴一般采用磁粉控制器控制张力，通过手动调节来调整张力，但是此张力只是磁粉控制器对放料轴阻力值，并不能实时反馈胶带所承受的张力，另外由于胶带不断地消耗，在贴合时外径尺寸越来越小，造成胶带张力也一直变化。纳米晶屏蔽片在退火后韧性很差，易碎裂，如果胶带受力不均，胶带在与纳米晶屏蔽片接触贴合时，也会导致纳米晶屏蔽片受力不均，从而发生断裂不良。为此，本专利技术对此进行了改进，本专利技术采用托辊式悬臂张力传感器实时监测胶带张力，传感器将信息反馈到PLC控制器(依托现有技术即可实现)，PLC输出信息调节胶带放料轴上磁粉控制器来控制放料轴的张力。本专利技术通过以上设置，使胶带张力为恒定值，确保胶带始终恒张力贴合，作为优选，所述胶带剥离机构包括平整度调节辊、托辊、导轨、伺服电机和胶带保护膜收料轴；所述平整度调节辊、托辊和胶带保护膜收料轴依次设于胶带传输机构的后续工位上；托辊设于所述导轨上且可沿导轨来回滑移，所述伺服电机用于驱动托辊。作为优选，所述纳米晶屏蔽片压合机构按贴合工序依次包括相互配合的纳米晶屏蔽片放料轴和辅助压合辊、压合辊和主收料轴；所述纳米晶屏蔽片放料轴设于托辊后一工位；纳米晶屏蔽片压合机构还包括用于控制纳米晶屏蔽片放料轴张力的第二磁粉控制器、压力调节部件和纠偏部件；第二磁粉控制器与设于所述电箱中的PLC控制器联接。作为优选，压力调节部件包括顶出电缸、顶杆、连接块和压力传感器；所述顶杆设于顶出电缸的顶出端且可上下位移，所述连接块与顶杆连接，所述辅助压合辊固定于连接块上，所述压力传感器设于辅助压合辊的转轴处；所述压力传感器与设于所述电箱中的PLC控制器联接。在传统设备和生产工艺中，用于输送胶带的托辊以及在纳米晶屏蔽片与胶带贴合处的辅助压合辊都是固定的，生产中无法实现贴合角度自动调整功能，随着纳米晶卷材直径越来越小，胶带与纳米晶屏蔽片的接触面也越来越小，由于胶带粘性是固定的，接触面减小，贴合强度就会降低，导致易出现分层、气泡，经过压合辊压合后纳纳米晶屏蔽片就会出现断裂，褶皱等不良问题本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无线充电纳米晶屏蔽片的表面处理方法，其特征在于包括以下步骤：1）退火：对纳米晶屏蔽片进行退火处理；2）碎片化：在纳米晶屏蔽片表面覆硅胶保护膜后，进行碎片化处理，使纳米晶屏蔽片表面产生裂纹；3）绝缘化填充：将碎片化后的纳米晶屏蔽片浸入纳米级固体绝缘粉末中，采取超声辅助的方式将纳米级固体绝缘粉末填充至裂纹中；4）贴合：取一片纳米晶屏蔽片在其裸露面覆一层有基材或无基材的双面胶，将该纳米晶屏蔽片作为底基面，然后另取一片纳米晶屏蔽片作为第二层，将第二层的裸露面与底基面的双面胶所在面贴合，剥离第二层的硅胶保护膜并覆上双面胶，依次类推贴合至所需层数；得到多层纳米晶屏蔽片，剥去上下表面的硅胶保护膜，在多层纳米晶屏蔽片的一面覆双面胶，另一面覆黑色单面胶，裁剪成设计尺寸；5）等静压：将裁剪后的多层纳米晶屏蔽片装入真空袋中，抽真空密封处理；然后置于水中进行等静水压处理，排除多层纳米晶屏蔽片中的气泡，同时将双面胶充分渗入裂纹中。

【技术特征摘要】
1.一种无线充电纳米晶屏蔽片的表面处理方法，其特征在于包括以下步骤：1）退火：对纳米晶屏蔽片进行退火处理；2）碎片化：在纳米晶屏蔽片表面覆硅胶保护膜后，进行碎片化处理，使纳米晶屏蔽片表面产生裂纹；3）绝缘化填充：将碎片化后的纳米晶屏蔽片浸入纳米级固体绝缘粉末中，采取超声辅助的方式将纳米级固体绝缘粉末填充至裂纹中；4）贴合：取一片纳米晶屏蔽片在其裸露面覆一层有基材或无基材的双面胶，将该纳米晶屏蔽片作为底基面，然后另取一片纳米晶屏蔽片作为第二层，将第二层的裸露面与底基面的双面胶所在面贴合，剥离第二层的硅胶保护膜并覆上双面胶，依次类推贴合至所需层数；得到多层纳米晶屏蔽片，剥去上下表面的硅胶保护膜，在多层纳米晶屏蔽片的一面覆双面胶，另一面覆黑色单面胶，裁剪成设计尺寸；5）等静压：将裁剪后的多层纳米晶屏蔽片装入真空袋中，抽真空密封处理；然后置于水中进行等静水压处理，排除多层纳米晶屏蔽片中的气泡，同时将双面胶充分渗入裂纹中。2.如权利要求1所述的一种无线充电纳米晶屏蔽片的表面处理方法，其特征在于，步骤1）中，退火工艺为500-600℃，保温60-120min。3.如权利要求1或2所述的一种无线充电纳米晶屏蔽片的表面处理方法，其特征在于，步骤2）中，碎片化时两辊间压力100-300kg。4.如权利要求1或2所述的一种无线充电纳米晶屏蔽片的表面处理方法，其特征在于，步骤3）中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛石武，顾小建，关旺，赵俊，朱权，
申请(专利权)人：横店集团东磁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33