薄膜线圈、薄膜线圈组件以及充电装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种薄膜线圈、薄膜线圈组件与充电装置，特别涉及一种具有特定线宽而经通电能产生感应电磁场的薄膜线圈、薄膜线圈组件，以及组合多个薄膜线圈组件形成的充电装置。
【背景技术】
[0002]无线充电，又称作感应充电或非接触式感应充电，是利用近场感应，也就是电感耦合，由供电设备将能量传输至用电装置。一般技术为在充电器中设有一磁心，再于外部绕铜线圈，通电后可产生在某一个方向的电磁场，若施以交流电可产生交流电磁场，若在用电装置内有另一线圈接收交流电磁场，可转化为电能，而供电给用电装置，或对其内的充电电池进行充电。由于充电器与用电装置之间以电感耦合传送能量，没有电线连接的必要。
[0003]传统的线圈设计如图1A与图1B所示。图1A为一般无线充电模块的线圈，匝数为三圈，一端通电后能产生一感应电磁场强度。为了增加感应电磁场强度,可如图1B所7K,可增加平面线圈的绕线匝数至六圈，理论上可以增加感应电磁场强度至两倍。但是这样会使线长增加两倍以上，而影响到线圈整体的电阻值，降低无线充电的效率。
[0004]同时，无线充电仍有部分缺点待克服，如效率略低，一般充电器内也有变压器，但无线充电以第一线圈和第二线圈的组成，由于在结构上有限制，能量传送效率会略低一般充电器，再加上电源先由外部电路作降压、整流及稳压后再到无线充电模块，转换效率也会受限于外部电路的设计；以无线充电方式会因匝数增加导致线阻提升而发热严重，其与传统充电器有相同的问题，即便是正在充电时，会产生发热的现象。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种可以有效提升充电效率，以及改善发热问题的薄膜线圈、薄膜线圈组件，以及利用此薄膜线圈组合而成的充电装置，可以应用于无线充电的高增益薄膜线圈设计，即便是增加匝数也不会明显提升线圈整体的电阻值，可以有效提升充电效率，且不易有发热的问题。
[0006]本发明所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的:
[0007]—种薄膜线圈，由一螺旋结构的薄膜绕线所组成，薄膜绕线为一导体，螺旋结构中相邻结构具有一间距，且薄膜绕线的外侧具有对外连线的一端口，内侧则具有一绕线终点，经通电端口与绕线终点，可形成一感应电磁场。
[0008]在一实施例中，螺旋结构的薄膜绕线中心部位可形成有一薄膜磁心。
[0009]本发明还提供一薄膜线圈组件，包括一基板，以及形成基板两侧表面的第一薄膜线圈与第二薄膜线圈；第一薄膜线圈形成于基板的第一表面，由一螺旋结构的第一薄膜绕线所组成，其中该第一薄膜绕线的螺旋结构中相邻结构具有一间距，第一薄膜绕线的外侧具有对外连线的第一端口，内侧具有第一绕线终点；第二薄膜线圈形成于基板的第二表面，由一螺旋结构的第二薄膜绕线所组成，其中该第二薄膜绕线的螺旋结构中相邻结构具有一与该间距相同或不同的距离，第二薄膜绕线的外侧具有对外连线的第二端口，内侧具有一第二绕线终点上述第一薄膜线圈与第二薄膜线圈可以一电连接手段电性相接，其中该第一薄膜线圈与该第二薄膜线圈结合于该基板的两个表面，并且第一薄膜绕线的螺旋方向与第二薄膜绕线的螺旋方向相同，经第一端口与第二端口之间的电流可形成一感应电磁场。
[0010]同样地，螺旋结构的第一薄膜绕线与第二薄膜绕线中心部位分别也可形成有薄膜磁心。或者，第一薄膜线圈与第二薄膜线圈亦可分别形成于一磁性薄膜上，再结合于基板的两个表面上；而在一实施例中，基板为一磁性基板。
[0011]经结合一个或多个薄膜线圈组件，可组成一充电装置，用以对具有装置端薄膜线圈组件的用电装置充电，所述的充电装置包括:
[0012]一个或多个薄膜线圈组件，其中各薄膜线圈组件包括:
[0013]一基板；
[0014]一第一薄膜线圈，形成于该基板的第一表面，由一螺旋结构的第一薄膜绕线所组成，其中该第一薄膜绕线的螺旋结构中相邻结构具有一间距，该第一薄膜绕线的外侧具有对外连线的一第一端口，内侧具有一第一绕线终点；
[0015]一第二薄膜线圈，形成于该基板的第二表面，由一螺旋结构的第二薄膜绕线所组成，其中该第二薄膜绕线的螺旋结构中相邻结构具有一与该间距相同或不同的距离，该第二薄膜绕线的外侧具有对外连线的一第二端口，内侧具有一第二绕线终点；以及
[0016]一电连接手段，电性连接该第一薄膜线圈与该第二薄膜线圈；
[0017]一电源管理单元，电性连接该一个或多个薄膜线圈组件；
[0018]其中，各薄膜线圈组件的该第一薄膜线圈与该第二薄膜线圈结合于该基板的两个表面，并且薄膜线圈组件的该第一薄膜绕线的螺旋方向与该第二薄膜绕线的螺旋方向相同；在通电后于该充电装置上形成一致方向的感应电磁场。
[0019]为了能更进一步了解本发明为达到既定目的所采取的技术、方法及功效，请参阅以下有关本发明的详细说明、附图，相信本发明的目的、特征与特点，当可由此得以深入且具体的了解，然而附图与附件仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
【附图说明】
[0020]图1A与图1B为现有技术中铜线圈的形式；
[0021]图2A、2B为本发明薄膜线圈的实施例示意图；
[0022]图3A、3B为本发明薄膜线圈组件的实施例示意图；
[0023]图4为本发明薄膜线圈组件的另一实施例示意图；
[0024]图5为本发明薄膜线圈的另一实施例示意图；
[0025]图6为本发明薄膜线圈组件的再一实施例示意图；
[0026]图7为本发明薄膜线圈的一实施例示意图；
[0027]图8为本发明薄膜线圈组件的一实施例示意图；
[0028]图9为本发明薄膜线圈组件的再一实施例示意图；
[0029]图10为本发明充电装置的实施例示意图；
[0030]图11为发射端的发射信号波形图；
[0031]图12为接收端的感应信号波形图；
[0032]图13为双面薄膜线圈的接收端感应信号波形圈。
[0033]【附图标记说明】
[0034]第一薄膜线圈21第二薄膜线圈22
[0035]第一薄膜绕线201第二薄膜绕线202
[0036]第一端口203第二端口 204
[0037]第一绕线终点207第二绕线终点208
[0038]线圈连接部301基板30
[0039]基板40第一薄膜线圈41
[0040]第二薄膜线圈42第一端口 403
[0041]第二端口404
[0042]薄膜线圈51、51’薄膜绕线501
[0043]端口503、503’薄膜磁心 505、505’
[0044]绕线终点507
[0045]基板60线圈连接部601
[0046]磁性薄膜70、70 ’薄膜线圈71、71’
[0047]薄膜绕线701端口 703
[0048]基板80磁性基板90
[0049]充电装置10薄膜线圈组件101
[0050]电源管理单元103电源104
[0051]用电装置105装置端薄膜线圈组件107
【具体实施方式】
[0052]本发明提出一种薄膜线圈、薄膜线圈组件，是一种通过薄膜技术制作薄型而且可导电的薄膜装置，本发明也涉及利用此薄膜线圈组合而成的充电装置，特别是一种具有特定线宽而经通电能产生感应电磁场的薄膜线圈，可以应用于无线充电的高增益薄膜线圈设计，经组合多个薄膜线圈形成充电装置。
[0053]薄膜设计的效果的一即便是增加匝数也不会明显提升线圈整体的电阻值，可以有效提升充电效率，比如将充电效率从70%提升至80%以上，且不易有发热的问题。此外，薄膜线圈的实施例的一可将线圈薄型化，并可立体化，可助于整个无线充电装置的可挠性(flexibility)与薄型化(miniaturizat1n)，比如薄度可小于 0.5mm。
[0054]图2A为本发明薄膜线圈的实施例示意图之一，此例的薄膜线圈为具有一螺旋方向的第一薄膜线圈21，由螺旋结构的第一薄膜绕线201所组成，形成多匝数的薄膜线圈。此薄膜绕线较佳为由导体材料制成的薄膜，螺旋结构中相邻结构具有一间距，使得电气信号不致互相耦合或影响。此第一薄膜绕线201的外侧具有对外(外部电路)连线的一端口，如图示的第一端口 203，而内侧则具有一绕线终点，如图示的第一绕线终点207。
[0055]相对地，图2B接着示意表示有一个螺旋方式相