专利名称：线圈模块设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及适用于非接触式电力传输线圈的线圈模块装置，其执行充 电装置的非接触式充电，例如移动电话单元、PHS (个人便携电话系统)电 话、PDA(个人数字助理)、移动游戏装置、数字摄像装置、笔记本个人电 脑等。特别的，本发明涉及线圈模块装置，其通过组装细小的扁平线圈在 模块中，具有提高的弯曲抗力和提高的强度并且能够容易的装配到充电设 备中。
背景技术：
日本公开发明申请2006-339329公开了 一种用于非接触电力传输的扁 平线圈设备，以此获得足够细小的设备(见7-8页和图1)。根据该扁平线 圈设备，螺旋线圈形成以布置在电3各板上并且一所谓返回导线形成在/人中 心到边界穿越线圈半径方向的方向上，其由电路板上的印刷电路构成。通 过运用印刷电路作为返回导线，有可能最小化扁平线圈设备的厚度，并且 使得整个扁平线圈设备足够细小。
发明内容
然而，当运用例如公开在日本公开专利申请2006-339329中的扁平线 圈设备中的细小线圈，扁平线圈设备的弯曲抗力和强度可能减少。
进一步，在公开在日本公开专利申请2006-339329中的扁平线圈设备 中，扁平线圈自身保持暴露。据此，将扁平线圈设备运用到充电装置例如 移动装置的过程可能是复杂的。
期望提供一种线圈模块设备能够在制造的细小后保持弯曲抗力和线圈
强度并且易于运用。
根据本发明实施例，提供了一种线圈模块设备。该线圈模块设备包括
扁平形状的扁平线圈；用于扁平线圈的电路板；提供以覆盖扁平线圈的一 表面部分的磁片；用于连接扁平线圈和电路板连接端子；和封闭扁平线圈、 电路板和磁片，并且封闭连接端子因此连接端子部分暴露的壳体。
根据本发明实施例，扁平线圈通过封闭扁平线圈等在壳体中组装在模 块中。通过封闭扁平线圈在壳体中，可能获得扁平线圈的弯曲抗力和强度。 此外，通过将扁平线圈组装在模块中，扁平线圈能以简单的方式用于充电 装置。
根据本发明实施例，因为扁平线圈等用于壳体中因此能获得扁平线圈 的弯曲抗力和强度。同时，因为扁平线圈组装在模块中，扁平线圈能以简 单的方式用于充电装置。
图1是本发明第 一实施例的线圈模块设备的分解透视图。 图2是本发明第一实施例的线圈模块设备的透视图。 图3是用于解释用电线构成扁平线圈的视图。
图4是多层结构扁平线圈分解透^L图，由其上形成导电图案的多个柔 性印刷电路板层叠而成。
图5是用于解释具有多层结构的扁平线圈导电图案之间连接的视图。
图6A和6B是用于解释根据本发明第一实施例的线圈模块设备附着到 移动电话单元的过程视图。
图7是根据本发明第二实施例的线圈模块设备的分解透视图。
图8是根据第二实施例的线圈模块设备的透视图。
图9A和9B是用于解释根据本发明第二实施例的线圈模块设备附着到 移动电话单元的过程视图。
图IOA和IOB是用于解释第一改型的视图，其中扁平线圈固定在内的 凹槽部分形成在壳体中。
图IIA和IIB是用于解释第二改型的视图，其中扁平线圈是模塑到壳 体中的插入件。
图12A和12B是用于解释第三改型的视图，其中磁片和/或金属片是模
塑到壳体中的插入件。
图13A和13B是用于解释第四改型的视图，其中电路板是模塑到壳体 中的插入件。
图14A和14B是用于解释第五改型的视图，其中温度传感器是模塑到 壳体中的插入件。
图15A和15B是用于解释第六改型的视图，其中温度传感器设置在多 层电路板的任意两层中间并且设置有温度传感器的多层电路板是模塑到壳 体中的插入件。
图16是用于解释第七改型的视闺，其中壳体的一表面部分由混合了磁 性材料的树脂形成。
图17是用于解释第八改型的视图，其中壳体是混合了磁性材料的树脂 和普通树脂双模塑。
图18是用于解释第九改型的视图，其中壳体是混合了磁性材料的树脂 和普通树脂双模塑并且其中金属片插入模塑。
图19是用于解释第十改型的视图，其中壳体是混合了磁性材料的树脂 和普通树脂双模塑并且其中次级侧传输线圈3插入模塑。
图20是用于解释第十一改型的视图，其中壳体是由弹性树脂形成。
具体实施例方式
本发明的实施例能够运用于线圈模块设备，当运用到移动电话单元中 时，其实现了非接触式充电功能。 第一实施例 线圈模块设备的结构
图1是根据本发明第一实施例的线圈模块设备的分解透视图和图2是 根据第一实施例的线圈模块设备的组装后的透视图。由图1和图2可知， 根据本实施例的线圈模块设备包括第一壳体件1,第二壳体件2和次级侧传 输线圈3。第一壳体件1和第二壳体件2由ABS(丙烯腈二乙烯丁二烯聚合 物)树脂等形成并且当面对面布置和彼此连接时形成内部封闭。次级侧传 输线圈3具有扁平形式并且在非接触充电期间基于从支架装置的初级侧传 输线圈传输来的传输电力对移动电话单元的电池组充电。
线圈模块设备进一步包括电路板4，温度传感器5，双面胶带片6和磁
片7。电路板4在非接触充电期间执行充电控制，控制预定数据等的传输与 接收。温度传感器5在非接触充电期间检测次级侧传输线圈3的温度。提 供双面胶带片6以用于从第一壳体件1对面覆盖次级侧传输线圈3。磁片7 通过双面胶带片6贴合次级側传输线圈3上由此覆盖次级侧传输线圈3。
线圈模块设备进一步包括双面胶带片8和金属片9。双面胶带片8贴合 到磁片7上。金属片9通过双面胶带片8和磁片7贴合次级侧传输线圈3 上由此覆盖次级侧传输线圈3。也就是说，-兹片7和金属片9分别通过双面 胶带片6和双面胶带片8以这种顺序贴合到次级侧传输线圈3上。
连接端子10设置在第二壳体件2上并且当线圏模块设备配置到移动电 话单元时，连接端子IO连接到设置在移动电话单元上的连接端子，其用于 次级侧传输线圈3，电路板4和温度传感器5的供电连续性。
第一壳体件1和第二壳体件2面对面布置并且彼此连接，从次级侧传 输线圈3到金属片9的部件封闭在其中，通过这样做形成如图2所示的矩 形盒状线圈模块设备。
次级侧传输线圈的结构
如图3所示，次级侧传输线圈3通过粘合扁平线圈而形成，其由缠绕 的电线20例如单芯电线或具有绝缘层的多芯电线构成在大体扁平板上以螺 旋形式形成，通过一个粘合片粘到柔性印刷电路板21上。
柔性印刷电路板21是一种极其薄的片状电路板，其由例如聚酰亚胺树 脂材料的材料制成并且具有形成在其上的表面绝缘层。表面绝缘层形成在 除了第一线圈连接部分23,第二线圈连接部分25，和第一外部连接端子部 分26，和第二外部连接端子部分27的表面上。当第一线圈被粘合到印刷电 路板21上时，第一线圈连接部分23布置在扁平线圈的内周部分22里面。 当扁平线圈被粘合到印刷电路板21上时，第二线圈连接部分25布置在扁 平线圈的外周部分24的外部周围。
第一线圈连接部分23和第一外部连接端子部分26通过形成在表面绝 缘层以下的第一内部电线图案28电气连接。类似地，第二线圈连接部分25 和第二外部连接端子部分27通过形成在表面绝缘层以下的第二内部电线图 案29电气连接。
当扁平线圏贴合到柔性印刷电路板21上时，在内周部分22内的线圏 起始部分电气连接到第一线圈连接部分23并且外周部分24的线圈终止部
分电气连接到第二线圈连接部分25。通过这样的结构，次级侧传输线圏3
没有电线20自我重叠的部分，因此次级侧传输线圏3的厚度能制造的非常 薄。
磁片7和金属片9各自通过在次级侧传输线圈3的相反面的双面胶带 片6和双面胶带片8粘合到第一壳体件1 一侧的表面。提供磁片7和金属 片9以有效形成次级侧传输线圈3的磁路径以增加非接触式充电期间的^兹 通量并且也抑制在非接触式充电期间由于磁场产生的不必要的电磁辐射。
次级侧传输线圈的替代结构
如图4所示，由多个柔性印刷电路板粘合构成的多层结构扁平线圈其 中形成螺旋导电图案制成的扁平线圈图案被用作次级侧传输线圈3而不是 图3所示的用电线20形成的扁平线圈。
此例中，次级侧传输线圈3包括四层结构。例如，第一层电路板31, 第二层电路板32，第三层电路板33，和第四层电路板34各自由电线传导 图案35构成，其以螺旋形成缠绕在例如聚酰亚胺树脂材料的片状电路板上。
表面绝缘层36作为最高层形成在第一层电路板31的表面，并且粘合 层和绝缘中间层在第一层电路板31和第二层电路板32之间形成。同样的， 粘合层和绝缘中间层形成在第二层电路板32和第三层电路板33之间，并 且粘合层和绝缘中间层形成在第三层电路才反33和第四层电^各板34之间。 磁片7和金属片9通过粘合层和绝缘中间层粘合到第四层电路板34的背面， 其是最底层。
如图5所示，在第一层电路31到第四层电路板34上的传导图案35的 内周部分37的图案终端通过第一通孔38电气连接。类似地，在第一层电 路31到第四层电路板34上的传导图案35的外周位置39的图案终端通过 第二通孔40电气连4妻。
此外，各层上的传导图案35的内周部分37上的第一通孔38电气连接 到各层上的传导图案35的外周位置39侧的第三通孔41。
同时，第四层电^^板34的第二通孔40，例如，通过第二内部传导图案 42电气连接到第二外部连接端子部分44。同样的，第四层电路板34的第 一通孔38通过第三通孔41和第 一内部传导图案43电气连接到第 一外部连 4姿端子45。
当具有多层结构的扁平线圈用作次级侧传输线圈3 ，扁平线圈由在柔性
印刷电路板31至34上各层的传导图案35构成，因此厚度比之前描述的用 电线20的扁平线圈做的更小。 线圏模块设备的组装
图6A是装配线圈模块设备50的移动电话单元截面图。例如，移动电 话单元是棒形的移动电话单元并且包括电池盒组装孔部分52，其封装电池 盒51在操作单元的背面和线圈模块孔部分53，其封装线圈模块设备50在 显示单元的背面。
当把线圏模块装置50安装到这样的移动电话单元时，移动电话单元的 后盖54被移除。接着，在电池盒51装配之前，线圈模块设备50被插入设 置在显示单元背面的线圈模块孔部分53如图6A虚线箭头所示。通过这样 做，设置在线圈模块设备50上的连接端子10和设置在移动电话单元上的 连4妄端子相接触并电气连接。
其次，电池盒51装配到移动电话单元的电池盒装配孔部分52并且后 盖54被装配。通过这样做，如图6B所示，线圈模块设备50装配到移动电 话单元内部。
注意此例中线圈模块设备50是装配到显示单元的背面。然而，线圈模 块设备50的插入孔部分能被替代为设置在移动终端的底层表面部分55上 如图6A所示。据此，通过经由插入孔部分插入线圈模块设备50，线圏模 块设备50能够装配在电池盒51和后盖54之间。可替代的，线圈模块设备 50的插入孔部分能够设置在移动电话单元的侧表面部分上并且线圈模块设 备50可通过插入孔部分自移动电话单元的侧表面部分装配。
第一实施例的效果
从以上描述明白，根据第一实施例的线圈模块装置，第一壳体件1和 第二壳体件2面对面布置并且彼此连接，从次级侧传输线圈3到金属片9 的部件封闭在其中，从而将扁平线圈组装为模块。通过这样做，做成细小 的扁平线圈的弯曲抗力和强度通过第一壳体件1和第二壳体件2获得。由 于扁平线圈作为模块提供，当配置到移动电话单元时，线圈模块设备可只 需插入移动电话单元内，因此扁平线圈以简单方式被结合。据此，结合过 程的生产力能够被提高。
同时，由于将线圈模块装置插入充电装置例如移动电话单元的过程作 为装配过程是充分的，筒单的提供非接触式充电功能给确实需要这样的非接触式充电功能的充电装置是可能的。 第二实施例
依据第一实施例第一壳体件1和第二壳体件2形成以封闭线圈模块设
备内的自次级侧传输线圈3到金属片9的元件。相比之下，依据第二实施
例的线圈模块设备运用充电装置，例如移动电话单元的后盖，作为前面所 描述的第一壳体件1而形成。
注意根据第二实施例的线圈模块设备的零件与先前描述的第 一 实施例 的线圈模块装置的零件相同，其在根据第二实施例的描述线圈模块装置的 附图中被分配相同的参考附图标记，并且相同的描述在此省略。
根据第二实施例的线圏模块设备的结构
图7是根据第二实施例的线圈模块设备的分解透视图和图8是根据第 二实施例的线圈模块设备的组装后的透视图。据图7和图8可知，根据第 二实施例的线圈模块设备形成使得自次级侧传输线圈3到金属片9的元件 通过如图6A和图6B所示的移动电话单元的后盖54和如上所述的第二壳体 件2封装。
也就是说，依据第二实施例的线圈模块设备利用移动电话单元的后盖 54替代如上所述的第一壳体件1。根据第二实施例的线圈模块设备形成以 在一个密封区域内密封从次级侧传输线圈3到金属片9的元件，该密封区 域通过面对面布置后盖54和第二壳体件2而内部形成。
根据第二实施例的线圏模块设备的组装
图9A是装配了第二实施例的线图模块设备60时的移动电话单元截面 图。作为一例，移动电话单元是棒状移动电话单元并且包括，在操作单元 背面上的，电池盒装配孔部分52其封闭电池盒51和线圈模块间隙部分61 其密封线圈装置60。
当线圈模块设备60装配到这样的移动电话单元，在电池盒51以被装 配到电池盒装配孔部分52之后，线圈模块设备60通过装配后盖到移动电 话单元而被装配到移动电话单元。通过这样做，如图9B所示，在用它作为 移动电话单元的后盖之外运用后盖54替代第一壳体件1，线圈模块设备60 被封闭在线圈模块间隙部分61中，由此将线圈模块设备装配到移动电话单 元。
第二实施例的效果
如上描述清楚所述，在根据第二实施例的线圈模块设备中，形成线圈 模块设备的第一壳体件1也被用作例如移动电话单元的充电装置的后盖， 在获取与前述第一实施例相同的效果之外使其可能减少元件个数。
改型
上述实施例的改型现在将^L描述。注意以下描述的改型可以单独或一 起运用于先前描述的实施例的线圏模块设备。 第一改型
如图10A和10B所示，根据上述实施例的线圈模块设备，布置次级侧 传输线圈3的凹槽部分70可设置在第一壳体件1上或移动电话单元(或充 电装置)的后盖54上。凹槽部分70依据由电线20形成的次级侧传输线圈 3的总体形状形成。这意味着通过布置次级侧传输线圈3到凹槽部分70内， 次级侧传输线圈3能够在正确定位的同时被固定到第一壳体件1或后盖54。 另外，由于凹槽部分70，第一壳体件1或后盖54的定位能够被简化。
第二改型
如图11A和11B所示，依据先前描述的实施例的线圈模块设备，次级 侧传输线圈3能够被插入模塑到移动电话单元(或充电装置)的第一壳体 件1或后盖54内。通过这样做，可以固定次级侧传输线圈3到第一壳体件 1或后盖54并正确地定位次级侧传输线圈3且也能够防止次级侧传输线圈 3的短路。此外，可以省略设置在第一壳体件1或后盖54上的定位次级侧 传输线圈3的结构。
第三改型
如图12A和12B所示，依据前述实施例的线圈模块设备，磁片7和/ 或金属片9能够被插入模塑到第二壳体件2内。通过这样做，由于磁片7 和金属片9密封在第二壳体件2内，可以防止从磁片7和金属片9散布而 来的导电颗粒。
第四改型
如图13A和13B所示，在根据前述实施例的线圈模块设备中，电路板 4可被插入模塑到第一壳体件1,第二壳体件2,或后盖54内。通过这样做， 可能筒单的定位和布置电路板4，由此电路板4密封在第一壳体件1，第二 壳体件2,或后盖54内，可能防止电路板4的短路。
第五改型
如图14A和14B所示，在根据前述实施例的线圈模块设备中，温度传 感器5可被插入模塑到第一壳体件1,第二壳体件2,或后盖54内。通过 这样做，可简单的定位和布置温度传感器5，并且由此温度传感器5密封在 第一壳体件l，第二壳体件2，或后盖54内，可防止温度传感器5的短路。
第六改型
如图15A和15B所示，在根据前述实施例的线圈模块设备中， 一多层 电路板可用作电路板4。温度传感器5可设置在多层电路板的任意层之间， 并且设置了温度传感器5的多层电路板可插入模塑到第一壳体件1，第二壳 体件2，或后盖54内。通过这样做，可容易的定位和布置电路板4和温度 传感器5，并且由于电路板4和温度传感器5密封在第一壳体件1，第二壳 体件2，或后盖54内，可防止电路板4和温度传感器5的短路。
第七改型
如图16所述，在根据前述实施例的线圈模块设备中，整个第二壳体件 2或第二壳体件2的面对次级侧传输线圈3的表面部分能够由混合了磁性材 料的树脂构成。在此例中，图1或图7所示的磁片7可被省略，并且因此 线圈模块装置能做的更小。同时，由于磁性材料混合入树脂，可防止导电 颗粒散布。
第八改型
如图17所示，在根据前述实施例的线圈模块设备中，面对次级侧传输 线圈3的第二壳体件2的表面部分可由混合了磁性材料的树脂构成并且第 二壳体件2的其他表面部分可由普通树脂构成，或换句话说，第二壳体件2 可双模塑。此例中可省略图l和图7所示的磁片7,并且因此线圈模块设备 可做的更小。同时，由于磁性材料混合入树脂，可防止导电颗粒散布。
第九改型
如图18所示，在根据前述实施例的线圈模块设备中，面对次级侧传输 线圈3的第二壳体件2的表面部分可由混合了磁性材料的树脂构成并且第 二壳体件2的其他表面部分可由普通树脂构成，换句话说，第二壳体件2 可双模塑。金属片9能够插入模塑到第二壳体件2内。此例中，相应于磁 片7和金属片9,壳体件1和2的封闭区域能做的更小，并且因此线圈模块 设备能做的更小。同时，由于磁性材料混合入树脂并且金属片9插入模塑 到第二壳体件2内，可防止导电颗粒散布。
第十改型
如图19所示，在根据前述实施例的线圈模块设备中，第一壳体件l，
第二壳体件2，或后盖54可由混合了磁性材料的树脂和普通树脂双模塑， 并且次级侧传输线圈3可插入模塑在混合了磁性材料的树脂和普通树脂之 间。通过这样做，可获得前述双模塑和插入模塑次级侧传输线圈3的效果。
第十一改型
如图20所示，在根据前述实施例的线圈模块设备中，第二壳体件2可 由弹性树脂构成，例如，展现了弹性性能的树脂。如图20所示，后盖54 (或第一壳体件1)是由普通树脂和混合了磁性材料的树脂双模塑。次级侧 传输线圈3和金属片9插入模塑，并且由弹性树脂构成的第二壳体件2被 连接到后盖54。
众所周知由于反复充电电池盒51将些微扩展。由于接触电池盒51的 第二壳体件2由弹性树脂构成，将可能吸收电池盒51的扩展。
虽然本发明用于前述实施例的移动电话单元的线圈模块设备，但是本 发明也能用于PHS (个人便携电话系统)电话，PDA(个人数据助理)，移 动游戏设备，数字摄像装置，或笔记本电脑的线圈模块设备。通过这样做， 可获得如上所述的相同效果。
如上所述的实施例和改型仅仅是本发明的示例并且本发明不受限于这 样的实施例和改型。本领域技术人员容易理解基于设计要求和其他因数各 式各样的改进，组合，子组合和变更都在从属权利要求或其等价物的范围 内。
权利要求
1、一种线圈模块设备，包括:具有扁平形状的扁平线圈；用于扁平线圈的电路板；磁片设置的用于覆盖扁平线圈的一表面部分；连接端子用于连接扁平线圈和电路板；及壳体，封装扁平线圈，电路板和磁片，并且封装连接端子因此连接端子部分暴露。
2、 根据权利要求1所述的线圈模块设备，其中 扁平线圈是以下其中之一扁平线圈由在大体扁平平面上缠绕包括导电单股电线和导电绞合电线 之一的电线成螺旋形形成，及扁平线圈通过贴合多个导电图案电路板构成，在其上形成构成扁平线 圈一部分的各导电图案，使得螺旋扁平线圈图案由导电图案以及电气连接 导电图案形成。
3、 根据权利要求1所述的线圈模块设备，其中封装在壳体中的扁平线圈是由在大体扁平平面上缠绕包括导电单股电 线和导电绞合电线之一的电线成螺旋形形成的扁平线圈，并且壳体包括凹 槽形式的扁平线圈插入部分，该凹槽具有与扁平线圈配合的形状并且设置 在以扁平线圈接触的表面部分。
4、 根据权利要求1所述的线圈模块设备，其中扁平线圈，其是由在大体扁平平面上缠绕包括导电单股电线和导电绞 合电线之一的电线成螺旋形形成，该扁平线圈被插入模塑到壳体的一表面 部分内。
5、 根据权利要求1所述的线圈模块设备，其中 磁片插入模塑到壳体内。
6、 根据权利要求1所述的线圈模块设备，其中磁片通过在形成壳体一个表面部分的预定的树脂中混合磁性材料而与 壳体的一个表面部分整体形成。
7、 根据权利要求1所述的线圈模块设备，其中 磁片通过在预定的树脂中混合磁性材料形成，并且壳体的一个表面部 分由形成壳体的 一 个表面部分的树脂和由在预定的树脂中混合磁性材料形 成的磁片双模塑形成。
8、 根据权利要求7所述的线圈模块设备，其中扁平线圈插入模塑在形成壳体一表面部分的树脂和通过在预定的树脂中混合磁性材料构成的磁片之间。
9、 根据权利要求1所述的线圈模块设备，进一步包括金属片其封闭在壳体内并且设置的以用于在磁片上覆盖扁平线圈。
10、 根据权利要求9所述的线圈模块设备，其中 金属片插入模塑到壳体内。
11、 根据权利要求10所述的线圈模块设备，其中金属片插入模塑在形成壳体一个表面部分的树脂和由在预设树脂中混 合磁性材料形成的》兹片之间。
12、 根据权利要求1所述的线圏模块设备，进一步包括封闭在壳体中并检测扁平线圈温度的温度检测单元。
13、 根据权利要求12所述的线圈模块设备，其中 温度检测单元插入模塑到壳体的一个表面部分内。
14、 根据权利要求1所述的线图模块设备，其中 电路板插入模塑到壳体的一个表面部分内。
15、 根据权利要求14所述的线圈模块设备，其中插入模塑到壳体内的电路板由多层电路板组成并且温度检测单元设置 在多层电路板任意两层之间。
16、 根据权利要求1所述的线圈模块设备，其中接触电池盒的壳体的表面部分，其被设置在配置有线圈模块设备的装 置中，由弹性树脂构成。
17、 根据权利要求1所述的线圈模块设备，其中 壳体的与扁平线圈的与由磁片覆盖的表面部分相反的表面部分相对的表面部分被处理的以形成充电装置的后盖，其中线圈模块设备装配在该充 电装置上。
全文摘要
本发明涉及一种线圈模块设备。该线圈模块设备包括扁平线圈、电路板、磁片、连接端子、和壳体。该扁平线圈具有扁平形状。电路板用于扁平线圈。设置磁片以覆盖扁平线圈的一表面部分。设置连接端子用于连接扁平线圈和电路板。壳体封闭扁平线圈、电路板和磁片，并且封闭连接端子，因此连接端子部分暴露。
文档编号H01F17/00GK101383215SQ20081014285
公开日2009年3月11日 申请日期2008年5月29日 优先权日2007年5月29日
发明者依田健太郎, 加藤博, 大西幸太, 山崎学, 神干基, 近藤阳一郎, 铃木克哉, 铃木邦治 申请人:索尼爱立信移动通信日本株式会社;精工爱普生株式会社