一種將無(wú)線充電線圈成型于玻璃上的方法
【專利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種將無(wú)線充電線圈成型于玻璃上的方法。
【【背景技術(shù)】】
[0002]電磁感應(yīng)式(利用電流通過(guò)線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)近場(chǎng)無(wú)線供電)、磁場(chǎng)共振式(利用磁耦合共振效應(yīng)實(shí)現(xiàn)近場(chǎng)無(wú)線供電)、電波輻射式(電能轉(zhuǎn)換為電波通過(guò)輻射傳輸供電)是應(yīng)用最廣泛的三種無(wú)線充電技術(shù)。其中，電磁感應(yīng)式無(wú)線充電技術(shù)中關(guān)鍵點(diǎn)在于發(fā)射線圈、接收線圈的形狀，安裝位置和參數(shù)的設(shè)計(jì)。目前，多數(shù)的接收線圈由銅導(dǎo)線制成，或是采用FPC柔性印制板的方式制成。制成的銅線圈作為單獨(dú)的一個(gè)實(shí)體模塊，再安裝到其它設(shè)備殼體表面，例如，當(dāng)形成無(wú)線充電電源時(shí)，可粘貼于電池殼內(nèi)側(cè)或是電池表面。這樣形成的充電線圈，一方面整機(jī)厚度較厚，且長(zhǎng)時(shí)間使用后會(huì)出現(xiàn)無(wú)線充電線圈從殼體上脫落或是部分脫膠問(wèn)題，可靠性差，最主要的是充電效率較低。目前，有提出直接成型在殼體上的方案，例如直接成型在電子設(shè)備的塑膠件上，但目前并未有直接成型于玻璃上的無(wú)線充電線圈。
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【發(fā)明內(nèi)容】
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[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:彌補(bǔ)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種將無(wú)線充電線圈成型于玻璃上的方法，可直接將無(wú)線充電線圈成型于玻璃上，且線圈與玻璃牢固結(jié)合。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)問(wèn)題通過(guò)以下的技術(shù)方案予以解決:
[0005]一種將無(wú)線充電線圈成型于玻璃上的方法，包括以下步驟:1)清洗玻璃表面后，在350?500°C的溫度下淬火處理所述玻璃；制備涂料:所述涂料包括納米金屬顆粒和有機(jī)溶劑，所述納米金屬顆粒在所述涂料中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%?30%，所述有機(jī)溶劑為酯類有機(jī)溶劑或者酮類有機(jī)溶劑；2)在所述玻璃的表面涂覆一層所述涂料，涂覆后將玻璃放置于溫度在80?120°C的恒溫箱中保溫50?90分鐘；3)使用功率在3?5W的激光鐳射所述玻璃表面的涂料，在所述玻璃表面形成線圈形狀；4)超聲清洗所述玻璃表面后，將所述玻璃放置在含有金屬成分的置換液體中進(jìn)行金屬置換，在所述玻璃表面形成可產(chǎn)生電感進(jìn)行充電的線圈；其中，所述置換液體中的金屬成分比所述涂料中的金屬成分活潑；5)清洗步驟4)處理后的玻璃；6)對(duì)所述玻璃表面的線圈進(jìn)行電鍍處理，在所述玻璃上成型出無(wú)線充電線圈。
[0006]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)對(duì)比的有益效果是:
[0007]本發(fā)明的將無(wú)線充電線圈成型于玻璃上的方法，先在一定溫度下淬火處理玻璃增強(qiáng)玻璃的剛度和耐腐蝕性，再在其上涂覆一層含相對(duì)不活潑金屬的涂料層并恒溫保溫一段時(shí)間，通過(guò)激光鐳射破壞涂層表層，裸露出內(nèi)部金屬顆粒層，形成線圈形狀，之后通過(guò)化學(xué)置換采用相對(duì)活潑的金屬置換出涂料中的不活潑金屬，置換的活潑金屬在涂層上生長(zhǎng)粘結(jié)在一起形成可產(chǎn)生電感的導(dǎo)體，從而最終在玻璃表面形成線圈。且采用上述辦法，先通過(guò)涂料層與玻璃實(shí)現(xiàn)緊密結(jié)合，然后鐳射僅破壞表層，不擊穿整個(gè)涂料層，便于后續(xù)置換上的金屬附著在涂料層上從而與玻璃緊密結(jié)合。本發(fā)明的方法，不僅實(shí)現(xiàn)了將無(wú)線充電線圈直接成型于玻璃上，而且成型后的線圈與玻璃緊密結(jié)合。
【【附圖說(shuō)明】】
[0008]圖1是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】的將無(wú)線充電線圈成型于玻璃上的方法流程圖；
[0009]圖2a是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】的方法中步驟Pl)處理后的玻璃的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖2b是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】的方法中步驟P2)處理后的玻璃的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2c是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】的方法中步驟P4)處理后的玻璃的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2d是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】的方法中線圈上貼上屏蔽層后的結(jié)構(gòu)示意圖。
【【具體實(shí)施方式】】
[0013]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】并對(duì)照附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0014]本發(fā)明的構(gòu)思是，將無(wú)線充電線圈直接成型于玻璃上。成型過(guò)程中需要考慮如何將線圈形成到玻璃上，且如何牢固結(jié)合。本發(fā)明通過(guò)淬火、激光鐳射、化學(xué)置換等工藝處理，并配合相應(yīng)的材料，最終在玻璃上成型出牢固結(jié)合的線圈。
[0015]如圖1所示，為本【具體實(shí)施方式】的將無(wú)線充電線圈成型于玻璃上的方法流程圖，包括以下步驟:
[0016]Pl)處理玻璃以及制備涂料。
[0017]準(zhǔn)備好玻璃，將玻璃表面進(jìn)行超聲波清洗，然后在350?500°C的溫度下淬火處理所述玻璃。在350?500°C的高溫下淬火處理玻璃，從而改善玻璃表層分子的結(jié)構(gòu)，改善應(yīng)力，增強(qiáng)玻璃的鋼化強(qiáng)度、耐腐蝕、耐抗性等性能，確保后續(xù)化學(xué)置換工藝與電鍍工藝不會(huì)使玻璃破損或腐蝕。此處需保證溫度在350?500°C，如果溫度低于350°C，處理后的鋼化強(qiáng)度仍然不高；如果溫度高于500°C，玻璃在淬火處理過(guò)程中易發(fā)生脆裂。如圖2a所示，為本步驟淬火處理后的玻璃。
[0018]制備涂料:所述涂料包括納米金屬顆粒和有機(jī)溶劑。在所述涂料中，所述納米金屬顆粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%?30%，所述有機(jī)溶劑為酯類有機(jī)溶劑或者酮類有機(jī)溶劑。將納米金屬顆粒和粘稠狀的有機(jī)溶劑混合后制成涂料，便于后續(xù)涂覆到玻璃表面。
[0019]P2)涂覆涂料及保溫處理。具體為:在所述玻璃的表面涂覆一層所述涂料，涂覆后將玻璃放置于溫度在80?120°C的恒溫箱中保溫50?90分鐘。
[0020]上述鋼化處理玻璃后，超聲清洗玻璃，然后涂覆涂料。涂覆涂料后在80?120°C的恒溫箱中保持一段時(shí)間，使得涂料層能夠充分與玻璃緊密結(jié)合，且改善涂料層中水分子的含量，使后續(xù)置換工藝中形成的金屬導(dǎo)體能夠充分長(zhǎng)在上面。涂覆時(shí)厚度控制在5?10 μ m，如果厚度太薄，將不利于后續(xù)置換后的金屬的附著；如果厚度太厚，將難以確保涂覆后涂料層各處均較均勻。如圖2b所示，為涂覆涂料后的玻璃結(jié)構(gòu)示意圖。本【具體實(shí)施方式】中，為便于操作，在整個(gè)表面均涂覆有涂料。在其它實(shí)施方式中，也可僅在玻璃表面待形成無(wú)線充電線圈的區(qū)域噴涂材料，而無(wú)需涂覆整個(gè)表面。
[0021]此步驟中涂覆的涂料僅為后續(xù)置換生長(zhǎng)金屬導(dǎo)體做準(zhǔn)備，雖然涂料中含有金屬顆粒，但金屬顆粒之間存在較大空隙，并不連接在一起，不是可導(dǎo)電的導(dǎo)體，不能直接作為充電線圈。
[0022]P3)激光鐳射:使用功率在3?5W的激光鐳射所述玻璃表面的涂料，在所述玻璃表面形成線圈形狀。
[0023]該步驟中，通過(guò)激光鐳射出初始的線圈圖形在涂料層上。線圈圖形可為環(huán)形螺旋形狀或者矩形螺旋形狀。涂料層中溶劑材料包覆納米金屬顆粒，使得沿垂直于玻璃的方向觀察涂料層，依次為上層表層、中間納米金屬顆粒層，底層。底層材料與玻璃緊密結(jié)合?？刂畦D雕激光的功率在3W?5W的范圍內(nèi)，從而鐳射僅破壞涂料層中保護(hù)納米金屬顆粒的上表層，裸露出內(nèi)部的納米金屬顆粒，形成初始的線圈形狀。該功率范圍下，并不擊穿整個(gè)涂料層，這樣使后續(xù)線圈導(dǎo)體附著在涂層的底層上，使線圈導(dǎo)體與玻璃之間的結(jié)合力相對(duì)較強(qiáng)。上述3W?5W的功率范圍能實(shí)現(xiàn)上述效果，如果功率低于3W，將無(wú)法有效破壞涂料層的表層材料；而如果功率高于5W，將使整個(gè)涂料