无线充电线圈的制作方法
【专利摘要】本文提供了一种无线充电线圈。更具体地，本文提供了一种无线充电线圈，其包括：第一冲压线圈，其具有第一螺旋迹线，第一螺旋迹线限定在各绕组之间的第一间距；以及第二冲压线圈，其具有第二螺旋迹线，第二螺旋迹线限定在各绕组之间的第二间距，第一冲压线圈和第二冲压线圈为共平面关系，第一冲压线圈被定位在第二冲压线圈的第二间距内，并且第二冲压线圈被定位在第一冲压线圈的第一间距内，第一线圈和第二线圈电气连接；以及粘合剂，其覆盖并围绕第一冲压线圈和第二冲压线圈以将各线圈结合在一起并使各线圈绝缘。
【专利说明】
无线充电线圈
技术领域
[0001]本公开内容涉及无线充电线圈和用于制造其的方法。更具体地，本公开内容涉及双线并绕的串联连接的无线充电线圈。
【背景技术】
[0002]无线功率传输是通过电磁感应(感应功率)和/或共振频率方法对电功率从(传输功率的)基站到(消耗功率的)移动设备的传输。无线功率传输在移动设备中并且尤其是在智能电话中变得日益流行。针对感应充电技术的流行标准是由无线功率联盟开发的Qi接口标准，其具有允许对电功率在各电子设备之间的无线传输的若干协议。其他标准可以利用电磁感应或共振频率来对设备进行无线充电。移动设备(或任何其他电子设备)必需满足特定要求和性能标准以便为Qi兼容的。
[0003]消费者一般想要他们的移动设备小而薄且供电能力强且高效，这通常是相互矛盾的目标。更具体地，充电线圈必须改变材料厚度来降低电阻并提高效率。另外，使这些目标最大化能够导致性能和制造限制。
[0004]将期望但尚未开发的是一种用于在各电子设备之间的无线功率传输的更薄的且更高效的无线充电线圈。
【发明内容】
[0005]本公开内容涉及无线充电线圈和用于制作其的方法。更具体地，本公开内容涉及平面双线并绕的串联连接的无线充电线圈。该线圈具有比传统无线充电线圈更薄的厚度(例如低剖面)、增大的密度(例如，高填充因数)以及更高的效率(例如，更低的电阻)。
【附图说明】
[0006]本公开内容的前述特征将从结合附图进行的下面的详细描述变得显而易见，在附图中:
[0007]图1是示出用于制造无线充电线圈的处理步骤的示意图；
[0008]图2是具有系杆(tiebar)的第一冲压线圈的示意图；
[0009]图3是具有系杆的第二冲压线圈的示意图；
[0010]图4是在已经去除了第一冲压线圈和第二冲压线圈的系杆之后的组装的线圈的示意图；
[0011]图5是具有附接的跳线的组装的无线充电线圈的示意图；
[0012]图6是图5的部分A的特写视图；
[0013]图7是包括无线充电线圈和NFC天线的电气部件组件的示意图；
[0014]图8是具有平面双线线圈的组装的无线充电线圈的示意图；
[0015]图9是图8的无线充电线圈的部分的横截面视图；
[0016]图10是具有堆叠的双线线圈的组装的无线充电线圈的示意图；
[0017]图11是图10的无线充电线圈的部分的横截面视图；
[0018]图12是电气部件组件的透视图；
[0019]图13是图12的电气部件组件的分解图；
[0020]图14是共振线圈的透视图；
[0021 ]图15是共振线圈组件的透视图；
[0022]图16是折叠的冲压共振线圈的透视图；
[0023]图17是图16的线圈的部分打开的透视图；
[0024]图18是图16的线圈的完全打开的透视图；
[0025]图19是低剖面电气部件组件的分解图；并且
[0026]图20是图19的填充材料的透视图；
[0027]图21是示出用于制造具有粘合剂的无线充电线圈的处理步骤的示意图；
[0028]图22是当被施加到第一层压板时第一冲压线圈的部分横截面视图；
[0029]图23是在第一层压板与第二层压板之间定位的组装的线圈的部分横截面视图；
[0030]图24是组装的线圈的部分横截面视图；
[0031 ]图25是图24的组装的线圈的部分俯视图；并且
[0032]图26是本公开内容的组装的线圈的俯视图。
【具体实施方式】
[0033]本公开内容涉及无线充电线圈和制作其的方法。如下面结合图1-7更详细地所讨论的，冲压金属无线充电线圈包括以双线的方式连接的一系列并联迹线(trace)。换言之，无线充电线圈包括平行的、紧密间距的并且串联连接的第一线圈和第二线圈，使得第一线圈和第二线圈具有平行电流。第一线圈和第二线圈能够是堆叠的或平面的并且串联连接和/或并联连接以满足性能要求(例如，电气要求、功率要求等)。无线充电线圈能够用在任何电池供电的设备中，尤其是在移动设备(例如，智能电话、平板电脑、手表等)中。无线充电线圈能够被制作为Qi兼容的，但是能够被调节以符合任何无线传输协议。具有大量导电材料(例如铜)的无线充电线圈能够通过改变(例如增大)线圈的厚度而被定位在给定空间内，这提高能量可用性。与其他无线充电线圈相比，本文描述的无线充电线圈展示增大的磁性耦合有效性(例如，磁场强度)并且因此以更高的效率传输能量。
[0034]图1是示出用于制造本公开内容的无线充电线圈的处理步骤10的示意图。在步骤12中，金属片被冲压以形成具有系杆的第一线圈。金属片能够为适合于无线功率传输的各种材料中的任何材料(例如，铜、铜合金、铝、铝合金等)。在步骤14中，对金属片(例如，相同金属片或不同金属片)进行冲压以形成具有系杆的第二线圈。在步骤16中，对第一线圈进行冲压以去除系杆。在步骤18中，对第二线圈进行冲压以去除系杆。在步骤20中，将第一线圈和第二线圈被组装在一起。在步骤22中，将组装的线圈施加到铁氧体衬底。在步骤24中，跳线(例如，引线)被附接以将第一线圈和第二线圈串联电连接(例如，第一线圈的内部端经由跳线与第二线圈的外部端电连接)。
[0035]上述步骤能够被互换、被合并或被完全省略。例如，线圈能够被冲压而无需首先形成系杆，和/或第一线圈和第二线圈能够被直接施加到铁氧体(而无需首先被组装)等。此夕卜，线圈能够被光化学蚀刻或机械加工而非冲压，或者通过任何其他适当的制造工艺来制作。
[0036]图2是具有系杆的第一冲压线圈30的视图。第一线圈30能够为大致矩形的平面螺旋迹线31，尽管迹线31能够形成任何适当的形状(例如，圆形的平面螺旋)。线圈30的尺寸能够取决于线圈30的应用而变化(例如，如在移动设备、可穿戴设备、汽车、等等中所使用的)。线圈30能够具有任何适当的厚度，例如在0.003英寸与0.020英寸之间，等等，但是对于更高供电的应用能够更厚。线圈30能够具有任何适当的总体尺寸，例如宽度在0.25英寸与4英寸之间，和/或高度在0.25英寸与4英寸之间。迹线31还能够具有任何适当的尺寸。例如，迹线31的宽度能够在0.005英寸与0.250英寸之间。该尺寸能够取决于移动设备的物理要求和性能要求(例如，所要求的频率)而变化。线圈30能够由用于无线功率传输的任何适当的材料(例如，铜、铜合金、招、招合金、回火铜合金(例如，C110)、等等)制成。
[0037]线圈30的迹线31绕一中心旋转任何次数(例如，5次、1次、等等)，以便符合任何感应或共振功率要求。迹线31螺旋前进以在线圈30的中心形成内部部分32。结果，线圈30具有内部端34和外部端36。在迹线31之间的间距38被配置为足够宽(例如，0.0285英寸)以容纳(下面更详细地描述的)第二冲压线圈。系杆40能够被定位在这些间距38中的多个位置处以例如在线圈30在各位置之间或在各站点之间的运输期间维持线圈30的大体形状(例如，防止形状的解绕或变形)。外部端36能够以一定角度(例如大致九十度角)朝外延伸。内部端34和外部端36能够被设置朝向线圈50的相同侧，但是能够处于线圈50中的各种位置中的任何位置处。
[0038]图3是具有系杆的第二冲压线圈50的视图。第二线圈50共享图2中示出的第一线圈的大多数相同特征和特性。第二线圈50能够为大致矩形的平面螺旋迹线51，尽管迹线51能够形成任何适当的形状(例如，圆形的平面螺旋)。线圈50的尺寸能够取决于线圈50的应用而变化(例如，如在移动设备、可穿戴设备、汽车、等等中所使用的)。线圈50能够具有任何适当的厚度，例如在0.003英寸与0.020英寸之间等，但是对于更高供电的应用能够更厚。线圈50能够具有任何适当的总体尺寸，例如宽度在0.25英寸与4英寸之间，和/或高度在0.25英寸与4之间。迹线51还能够具有任何适当的尺寸。例如，迹线51的宽度能够在0.005英寸与
0.250英寸之间。尺寸能够取决于移动设备的物理要求和性能尺寸(例如，所要求的频率)而变化。线圈50能够由拥有无线功率传输的任何适当的材料(例如，铜、铜合金、铝、铝合金、回火铜合金(例如，C110)等)制成。
[0039 ]线圈50的迹线51绕一中心旋转任何次数(例如，5次、1次、等等)，以便符合任何感应或共振功率要求。迹线51螺旋前进以在线圈50的中心形成内部部分52。结果，线圈50具有内部端54和外部端56。在迹线51之间的间距58被配置为足够宽(例如，0.0285英寸)以容纳(上文描述的)第一冲压线圈30。系杆60能够被定位在这些间距58中的多个位置处以例如在线圈50在各位置之间或在各站点之间的运输期间维持线圈50的大体形状(例如，防止形状的解绕或变形)。外部端56不像(但是能够)第一线圈30那样朝外延伸。内部端54和外部端56能够被设置朝向线圈50的相同侧，但是能够处于线圈50中的各种位置中的任何位置处。
[0040]图4是在已经去除了第一冲压线圈130和第二冲压线圈150的系杆之后的组装的线圈170的视图。如所示出的，第一线圈130和第二线圈150装入到彼此中。更具体地，第一线圈130装入到在第二线圈150的迹线151之间形成的间距中，并且相反，第二线圈150装入到在第一线圈130的迹线131之间形成的间距中。然而，当组装时，在第一线圈130的迹线131与第二线圈150的迹线151之间存在小间隙(例如，0.003英寸、0.004英寸、等等)，如下面更详细地进行讨论的。结果，与第一线圈130和第二线圈150—起，一起形成平行平面螺旋。如所示出的，第一线圈130的内部端134邻近第二线圈150的内部端154，并且第一线圈130的外部端136邻近第二线圈150的外部端156。然而，各端能够距离彼此任何相对距离。该冲压方法能够对于组装的线圈170具有至少大约0.003英寸的平均间距宽度变化。最大方差和最小方差取决于组装的线圈170尺寸(例如，总体高度和宽度)。
[0041]迹线130、131的严格公差和矩形横截面形状能够得到大于当前工业线圈(例如，绕组线圈、蚀刻线圈、等等)(例如，65%)的填充率(例如，85%)。例如，由冲压实现的矩形横截面形状(见下面的图9)提供比圆线缆(例如，圆铜线缆)的圆形横截面形状可能更高的填充率。更具体地，与具有0.006厚度和0.003间距间隙的矩形横截面的冲压线圈相比，0.010英寸直径绝缘圆线缆(具有0.0005英寸绝缘的0.009直径)能够提供65 %填充率。另外，无线充电线圈170能够在比其他当前工业线缆(例如Litz线缆)更高的环境温度下进行操作，并且不易于通过振动、冲击或加热而退化。这部分是因为无线充电线圈170由单片导体(例如，不是多股线缆)制成。这能够与Litz线缆的单股线进行比较，其具有不能够经受更高温度的个体线股中的每个分离的绝缘材料。
[0042]图5是具有附接的跳线的组装的无线充电线圈270的视图。尽管未示出，但是跳线能够附接到第一外部端236。如所示出的，第一线圈230的内部端234由第一跳线274电连接到第二线圈250的外部端256。这些端234、256相对彼此靠近，并且被设置在线圈270的相同侧上以允许短跳线274。第二跳线276之后用于将第二线圈的内部端254与移动设备电路电连接。外部端236和内部端254相对靠近并且被设置朝向线圈270的相同侧以提供短跳线276并用于便于与电子设备的电接线。结果是串联连接的一对平行的紧密间距的线圈230、250，使得第一迹线230和第二迹线250具有平行电流(例如，每个迹线的电流处于相同的顺时针或反时针方向)。
[0043]当与电子设备的其他部件完全组装时，组装的线圈270的内部部分272(例如，由塑料和胶水)被绝缘以确保恰当的性能。取决于电气要求，组装的无线充电线圈270能够具有任何数量的绕组。无线充电线圈270能够用在任何电池供电的设备(例如智能电话)中。组装的线圈270能够具有任何适当的总体尺寸(例如，1.142英寸宽和1.457英寸高等)。线圈长度能够具有任何适当的长度(例如，48.459英寸)。
[0044]图6是图5的部分A的近视图。如所示出的，在第一线圈230的迹线231与第二线圈250的迹线251之间存在很小的间隙278(例如，空隙)(例如，0.003英寸、0.004英寸、等等)，尽管能够在角落处存在增大的间隙280以说明迹线231、251中的弯曲(例如，使得间隙增加备选)。这些严格公差能够得到比当前工业方法更大的填充率。
[0045]组装的无线充电线圈270能够以取决于充电线圈270的尺寸和在充电线圈的构造中使用的(一种或多种材料)的多个不同的值提供直流(DC)电阻(欧姆)、交流(AC)电阻和/或AC/DC电阻比率。这些值能够被调节以实现高AC/DC比率以满足感应标准。线圈尺寸能够被改变以实现取决于所需要的性能特性而变化的电阻。例如，对于使用Cl 10合金的0.232欧姆的电阻，迹线230、250能够具有0.0001234英寸2的横截面(例如，0.005英寸厚和0.0246英寸宽，或者0.004英寸厚和0.0308英寸宽，等等)，并且对于使用CllO合金的0.300欧姆的电阻，迹线230、250能够具有0.0000953英寸2的横截面(例如，0.005英寸厚和0.019英寸宽，或者0.004英寸厚和0.0238英寸宽，等等)。与其他当前工业方法(例如，印刷电路板(PCB)蚀刻线圈)相比，冲压的无线充电线圈270能够实现高迹线厚度和/或高总体纵横比。
[0046]图7是包括无线充电线圈370的电气部件组件390的视图。更具体地，无线充电线圈370附接到铁氧体衬底392并且与具有接触桨的近场通信(NFC)天线394相关联。无线充电线圈370和NFC天线394能够具有将无线充电线圈370和NFC天线394连接到移动设备的电路的接触垫(例如，金)。组件包括将线圈370的各个端进行连接的第一跳线374、第二跳线376和第三跳线377，如上文更详细地解释的。在无线充电线圈370和NFC天线394上能够存在膜(例如，清晰塑料)，其中跳线374、376、377在膜的顶部并且仅仅在连接点处穿过膜。这防止无意地使线圈370的任何电气连接短路。备选地，能够使跳线374、376、377绝缘，使得不需要膜。为了使间距最小化，无线充电线圈370在具有延伸到NFC天线394的外部的跳线376、377的NFC天线394内。然而，NFC天线394和跳线376、377能够被放置在相对于NFC天线394的任何位置处。
[0047]组件的总厚度能够取决于各种可能的需要和要求而变化。例如，对于大约0.36mm的总无线充电线圈厚度，跳线能够为0.05-0.08mm厚，膜能够为0.03mm厚，NFC天线394和线圈370能够为0.08mm厚，并且铁氧体392能够为0.2mm厚。
[0048]图8是具有平面双线线圈的组装的无线充电线圈470的示意图。如上文所讨论的，无线充电线圈470包括第一线圈430(例如，迹线)和第二线圈450(例如，迹线)。组装的线圈470以上文参考图1-7讨论的方式来制造和操作。第一线圈430和第二线圈450能够具有任何期望厚度，以便满足不同的功率要求。第一线圈430和第二线圈450能够串联连接或并联连接。
[0049]第一线圈430和/或第二线圈450的宽度能够沿线圈的长度而变化以优化组装的无线充电线圈470的性能。类似地，第一线圈430和第二线圈450的厚度能够随线圈的长度而改变。例如，第一线圈430的宽度(和/或厚度)能够从第一端434朝向第一线圈430的中间逐渐增大(或变窄)，并且该宽度(和/或厚度)能够类似地从线圈430的中间到第二端436逐渐地变窄(或增大)(例如，宽窄宽的螺旋线圈)，由此改变贯穿的横截面面积。根据期望的性能特性，能够使用宽度(例如，横截面)或厚度的任何变化，和/或这些尺寸能够在线圈的各部分上被维持恒定。
[0050]额外地(或备选地)，在线圈的各绕组之间的间距能够被改变以优化无线充电线圈470的性能。例如，在各迹线之间的间隙宽度能够朝向第一线圈430的外部变宽并且朝向第一线圈430的内部变窄(或者相反)。类似地，在组装的线圈470中的第一线圈430与第二线圈450之间的距离还能够被改变以优化性能。另外，线圈的边缘的几何结构能够被改变(例如，成为扇形，成为堞形，等等)，以便减小涡流电流。
[0051 ]图9是图8的无线充电线圈的部分的横截面视图。第一线圈430包括截面414-424，并且第二线圈450包括截面402-412。如所示出的，第一线圈430的横截面从第一线圈430的第一端到第二端逐渐变宽并且之后变窄。结果，截面414和424是最窄的(例如，0.025英寸)，跟着是截面404和422(例如，0.030英寸)，并且截面418和420是最宽的(例如，0.035英寸)。以相同的方式，第二线圈450的横截面从第二线圈450的第一端到第二端逐渐变宽并且之后变窄。结果，截面402和412是最窄的，并且截面406和408是最宽的。能够以其他方式类似地改变天线的横截面的尺寸的变化。
[0052]图10是具有堆叠的双线线圈的组装的无线充电线圈570的示意图。如上文所讨论的，无线充电线圈570包括第一线圈530和第二线圈550。组装的线圈570以上文参考图1-7讨论的方式以及图8-9中讨论的方式来制造和操作，除了第一线圈530和第二线圈550是堆叠的而非平面的。第一线圈530包括第一端534和第二端536，并且第二线圈550包括第一端554和第二端556。另外，改变第一线圈530相对于第二线圈550的偏斜或偏移(例如，堆叠距离)能够影响无线充电线圈570的性能。第一线圈530和第二线圈550能够串联连接或并联连接。
[0053]图11是图10的无线充电线圈的部分的横截面视图。该线圈570类似于图8-图9的线圈，包括具有截面514-524的第一线圈530和具有截面502-512的第二线圈550，除了第一线圈530和第二线圈550是堆叠的而非平面的。
[0054]图12-图13是示出电气部件组件690的视图。更具体地，图12是电气部件组件690的透视图。电气部件组件690包括铁氧体屏蔽692、在铁氧体屏蔽692上定位的压力敏感粘合剂(PSA)层602、被定位在其之间的组装的线圈670(例如，双线线圈)以及在PSA层602上定位的跳线 674、676。
[0055]图13是图12的电气部件组件690的分解图。双线线圈670包括与具有内部端654和外部端656的第二线圈650相互连接的具有内部端634和外部端636的第一线圈630。为了便于使用和组装，内部端和外部端处在组装的线圈670的相同侧上(例如，使距离最小化以将各端进行电连接)。
[0056]铁氧体屏蔽692包括第一孔696和第二孔698，其被定位为与第一线圈630的内部端634和第二线圈650的内部端654的放置相关(例如，当线圈670被放置到铁氧体屏蔽692上时)。尽管孔696、698被示出为圆形，但是能够使用任何形状和大小的开口(例如，一个矩形开口，等等)。这些孔696、698方便电气部件组件690的组装和焊接。
[0057]PSA层602和铁氧体屏蔽692大小彼此类似，并且尽管示出为矩形，但是两者都能够具有任何形状(例如，圆形)ISA层固定组装的线圈670与铁氧体屏蔽692的相对放置。PSA层602能够在一侧或两侧上具有粘合剂，并且能够包括与在一侧或两侧上的粘合剂无关的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜区604 JET膜区604方便电气部件组件690的组装和焊接。
[0058]PSA层602包括PET膜区604中的第一孔606和第二孔608，其的位置与第一线圈630的内部端634和第二线圈650的内部端654的放置(以及铁氧体衬底692的第一孔696和第二孔698)相关。尽管孔606、608被示出为圆形，但是能够使用任何形状和大小的开口(例如，一个矩形开口)。孔606、608提供通过PSA层602的访问以将跳线674、676与组装的线圈670的内部端634、654电连接。PET膜区604方便跳线674、676到组件690的附接。
[0059]图14是共振线圈730的透视图。共振线圈730能够为大致矩形的平面螺旋迹线731，尽管迹线731能够形成任何适当的形状。共振线圈730包括内部端734和外部端736。迹线731被冲压在金属条或金属片(例如，铜、铝、等等)上。线圈730的尺寸能够取决于线圈730的应用而变化。线圈730能够具有任何适当的厚度，并且具有任何适当的总体尺寸。迹线731还能够具有任何适当的尺寸。尺寸能够取决于物理要求和性能要求而变化。线圈730能够由用于无线功率传输的任何适当的材料(例如，铜、铜合金、铝、铝合金、回火铜合金(例如，Cl 10)、等等)制成。归因于性能要求，在迹线731的绕组之间的间隙对于共振线圈比对于其他类型的感应线圈更大。
[0060]冲压提供用于具有高产量的大批量生产的可扩展过程。冲压迹线731不易于解绕并且能够允许更厚的迹线。这与其他现有技术相比是有利的。例如，将线圈(例如，铜)缠绕成表面上的特定图样是困难的，并且绕线能够被解绕。另外，蚀刻铜是昂贵的并且能够限于最大厚度(例如，0.004英寸厚)。
[0061]共振线圈730的迹线731包括第一侧737和与第一侧737偏离迹线731的角度部分741的第二侧739。角度部分741彼此对齐(例如沿线B-B进行)，并且在相同方向成一角度。换言之，角度部分741全部朝向线圈730的特定侧(例如，朝向线A-A的一侧)成一角度，使得线圈730的第一部分737(例如，上部分)相对于线圈730的第二部分739(例如，下部分)被移位。
[0062]图15是包括来自图14的第一共振线圈730的共振线圈组件790的透视图。共振线圈组件790包括第一线圈730和第二线圈750，其彼此相同(其使制造成本最小化)。共振线圈组件790能够被层压使得第一线圈730和第二线圈750例如通过粘合剂(例如，热激活的，压力敏感的，等等)被层压到膜702 (例如，PET膜)以提供在下游操作中的更多的稳定性。第一线圈730能够粘合到膜702的一侧，并且第二线圈750能够粘合到膜702的相反侧。
[0063]第一线圈730包括外部端736和内部端734，并且第二线圈750包括外部端756和内部端754。第一线圈730和第二线圈750能够具有精确相同的大小和形状的线圈，除了第二线圈750绕线D-D被旋转180度。以这种方式，第一线圈730的迹线731被定位在由第二线圈750的迹线751的绕组形成的间隙之间(并且反之亦然)，除了在沿线D-D的每个线圈的角度部分处，其中各迹线彼此交叉。第一线圈730的内部端734能够邻近第二线圈750的内部端754(并且与其电连接)，并且第一线圈730的外部端736能够邻近第二线圈750的外部端756。
[0064]图16-图18是冲压共振线圈870的视图。图16是折叠的冲压共振线圈870的透视图。线圈870包括连接器片871、其端在连接点873处连接到连接器片871的边缘的第一线圈部分830的第一迹线集合831以及其端在连接点873处连接到连接器片871的相同边缘的第二线圈部分850的第二迹线集合851。为了创建冲压共振线圈870，(单个)金属片被冲压以形成第一迹线集合831和第二迹线集合851(例如，使得第一迹线集合831和第二迹线集合851中的每个迹线的弧在相同方向上取向)。第一迹线集合831和第二迹线集合851的各端之后连接到连接器片871 (例如绝缘材料)的相同边缘。连接器片871促进各迹线集合831、851到彼此的接线以及促进冲压共振线圈870到电子电路的连接。第一迹线集合831和第二迹线集合851的各端之后例如通过使用一系列跳线和/或迹线接线到彼此。例如，跳线和/或迹线能够处于连接器片871中并且能够与连接器片平行地延伸(并且垂直于第一迹线集合831和第二迹线集合851)。
[0065]图17是图16的线圈870的部分打开的透视图。如所示出的，第一线圈部分830的的第一迹线集合831在连接点873处被弯曲。图18是图16的线圈870的完全打开的透视图。如所示出的，第一线圈部分830的第一迹线集合831继续在连接点873处被弯曲，直到第一线圈部分830关于第二线圈部分850是平面的。对迹线的弯曲能够导致在其外表面上的断裂，在这种情况下，超声焊接能够用于确保电连接性。备选地，第一迹线集合831和第二迹线集合851能够连接到连接器片871的相对边缘，使得能够不需要弯曲。冲压(和弯曲)以这种方式减小生成的废料的量，由此增大材料利用率。
[0066]图19是低剖面电气部件组件990的分解图。更具体地，低剖面电气部件组件990包括衬底992 (例如，PET层)、填充材料层933 (例如，橡胶、泡沫、硬度计、等等)、线圈930 (例如，共振线圈)以及保护层902。保护层902能够是部分半透明的并且能够包括调整片(tab)(例如，用于施加或去除)。
[0067]图20是图19的填充材料933的透视图。填充材料933包括大小和形状对应于线圈930的大小和形状的凹槽935。以这种方式，线圈930被嵌入在填充材料933中，这保护线圈形状弯曲和/或变形。这种组件方便处置线圈930以用于后续操作。
[0068]图21是示出用于制造具有粘合剂(例如，胶水)的无线充电线圈的处理步骤1000的示意图。在步骤1002中，金属片被冲压以形成具有系杆的第一线圈。在步骤1004中，金属片被冲压以形成具有系杆的第二线圈。在步骤1006中，将第一线圈施加到具有粘合到其的粘合剂的第一层压板(例如，塑料衬底、Transilwrap)。在步骤1008中，将第二线圈施加到具有粘合到其的粘合剂的第二层压板(例如，塑料衬底、Transi Iwrap)。在步骤1010中，对第一线圈进行冲压以去除系杆。在步骤1012中，对第二线圈进行冲压以去除系杆。因此，由于塑料层压板上的粘合层的结果，第一线圈和第二线圈被固定在恰当的地方中。在步骤1014中，将具有粘合到其的层压板的第一线圈与具有粘合到其的层压板的第二线圈进行组装。更具体地，如上文所讨论的，具有螺旋迹线的第一线圈装入到在第二线圈的迹线之间形成的间距中，并且相反，第二线圈装入到在第一线圈的迹线之间形成的间距中，由此形成组装的线圈。结果，组装的线圈被定位(例如，被夹)在第一层压板与第二层压板之间。
[0069]在步骤1016中，将热压施加到组装的线圈以使粘合层从第一层压板和第二层压板移位并对其进行设置。更具体地，施加的热应当足够热以熔化粘合剂(例如，超过220-250°F)，但是不热到足够熔化塑料层压板。施加的压力将第一线圈推向第二层压板，使得在第二线圈的迹线之间定位的第二层压板的粘合剂被移位并被压迫在第一线圈的第一迹线与第二线圈的第二迹线之间的间距之间。(例如，利用热和/或压力)将第一线圈和第二线圈挤压在一起将粘合剂迀移到在各迹线之间的间距中(例如，以使它们彼此绝缘)。这覆盖或涂覆第一线圈和第二线圈的迹线，并将第一线圈结合到第二线圈。压力、热和持续时间能够取决于用于制造组装的线圈的期望的循环时间而变化。要指出，这种过程能够导致当被组装在一起时第一线圈与第二线圈的平面偏移。
[0070]图22是当被施加到第一层压板1123时第一冲压线圈1130的部分横截面视图。第一层压板1123包括被施加到其表面的粘合层1127。当第一冲压线圈1130被施加到第一层压板1123时，一些粘合剂1127被移位到各侧，使得经移位的粘合剂1127对着第一层压板1123的迹线1131的各侧积聚。因此，在第一冲压线圈1130的迹线1131的各侧和下面的粘合剂1127防止迹线1131相对于第一层压板1123移动。
[0071]图23是在第一层压板1123与第二层压板1125之间定位的组装的线圈的部分横截面视图。如上文所描述的，当被组装时，具有第一迹线1131的第一线圈1130装入到在第二线圈1150的第二迹线1151之间形成的间距中，并且相反，第二线圈1150装入到在第一线圈1130的第一迹线1131之间形成的间距中，由此形成组装的线圈1170。结果，组装的线圈1170被定位(例如，被夹)在第一层压板1123与第二层压板1125之间。这使第一粘合剂1127在第一线圈1130的第一迹线1131之间移位，并且使第二粘合剂1129在第二线圈1150的第二迹线1151之间移位。
[0072]当第一粘合剂1127和第二粘合剂1129(例如，通过压力和/或加热)被设置时，粘合剂(例如，通过熔化)覆盖迹线1131、1151的表面，并且用作用于迹线1131、1151的绝缘体和稳定装置。换言之，第一线圈1130和第二线圈1150结合在一起。这防止迹线1131、1151的相对移动，其防止第一冲压线圈1130接触第二冲压线圈1150并使组装的线圈1170短路。作为示例，对于0.0225英寸的总厚度，第一冲压线圈1130和第二冲压线圈1150能够均为0.0125英寸厚，并且每个粘合层1127、1129能够为0.0055英寸厚。在已经施加了压力和/或加热之后，总厚度能够为0.0205英寸，其中总粘合移动为0.002英寸。
[0073]图24-图25是组装的线圈1170的部分视图。更具体地，图24是组装的线圈1170的部分横截面视图，并且图25是图24的组装的线圈1170的部分俯视图。如上文详细描述的，第一冲压线圈1030包括平面螺旋迹线1031，其螺旋前进以在线圈1030的中心形成内部部分1032。组装的线圈1170包括(如上文所讨论的)具有螺旋迹线1131的第一线圈，其装入到在第二线圈1150的迹线1151之间形成的间距中，并且相反，第二线圈1150装入到在第一线圈1130的迹线1131之间形成的间距中。因此，第一线圈1130和第二线圈1150形成平行平面螺旋。
[0074]如上文所讨论的，具有第一粘合层的第一层压板1123(例如，Transilwrap)被施加到第一冲压线圈1130，并且具有第二粘合层的第二层压板1125(例如，Transi Iwrap)被施加到第二冲压线圈1150。结果，第一冲压线圈1130和第二冲压线圈1150被定位在第一层压板1123与第二层压板1125之间。当第一线圈1130和第二线圈1150彼此组装在一起时，粘合剂1127(为清楚染成黑色)被移位以填充在第一迹线1131与第二迹线1151之间的间距。
[0075]图25示出当第一线圈1130和第二线圈1150被组装时粘合剂1127的移位。更具体地，粘合剂1127(为清楚染成黑色)被示出在第一迹线1131与第二迹线1151之间。另外，在示出的具体示例中，已经在左侧第一迹线和第二迹线1131a、1151a上比在右侧迹线1131b、1151b上施加更多压力。结果，已经在右侧上比在左侧上使更少的粘合剂1127移位，由此使右侧迹线1151b比左侧迹线1151a更不可见(由于染黑色的粘合剂1127)。
[0076]图26是本公开内容的组装的线圈1270的俯视图。如上文所讨论的，组装的线圈1270包括:具有第一螺旋迹线1031的第一线圈1030，第一螺旋迹线1031具有内部端1034和外部端1036;具有第二螺旋迹线1051的第二线圈1050，第二螺旋迹线1051具有内部端1054和外部端1056;第一跳线1277，其附接到第一线圈1230的外部端1236;第二跳线1274，其附接到第一线圈1230的内部端1234和第二线圈1250的外部端1256;以及第三跳线1276，其附接到第二线圈1250的内部端1254。第一螺旋线圈1030和第二螺旋线圈1050形成内部部分1272。
[0077]层压板1227(例如，膜、粘合膜、塑料膜、等等)覆盖包括内部部分1272的组装的线圈1270。如上文所解释的，层压板1227的粘合层使第一线圈1230和第二线圈1250稳定并使它们绝缘。这防止第一线圈1230和第二线圈1250的相对移动并防止第一线圈1230和第二线圈1250意外地彼此接触并且使组装的线圈1270短路。
[0078]层压板1227能够限定一个或多个开孔(cutout)。更具体地，层压板1227能够限定内部开孔1223以提供对(例如，暴露)第一线圈1230的第一内部端1234和第二线圈1250的第二内部端1254的访问。层压板1227还能够限定外部开孔1225以提供对(例如，暴露)第一线圈1230的第一外部端1236和第二线圈1250的第二外部端1256的访问。第一开孔1223能够延伸到基本上内部部分1272。组装的线圈1270(以及其第一线圈1230和第二线圈1250)能够是任何材料和/或样式的(例如，A6样式线圈)。
[0079]对于上文讨论的实施例中的任何实施例，无线充电线圈(例如，双线线圈)能够被构造并且之后取决于电气要求，(例如，在不同地点和/或时间)(无论是堆叠的还是平面的)无线充电线圈的第一线圈和第二线圈能够串联或并联电连接到彼此。
[0080]已经详细描述了系统和方法，要理解前述描述不旨在限制其精神和范围。将理解，本文描述的本公开内容的实施例仅仅是示例性的，并且本领域技术人员可以在不脱离本公开内容的精神和范围的情况下进行任何变型和修改。所有这样的变型和修改，包括上文讨论的那些，旨在被包含在本公开内容的范围内。
【主权项】
1.一种无线充电线圈，包括: 第一冲压线圈，其具有第一螺旋迹线，所述第一螺旋迹线限定在各绕组之间的第一间距；以及 第二冲压线圈，其具有第二螺旋迹线，所述第二螺旋迹线限定在各绕组之间的第二间距， 所述第一冲压线圈和所述第二冲压线圈为共平面关系，所述第一冲压线圈被定位在所述第二冲压线圈的所述第二间距内，并且所述第二冲压线圈被定位在所述第一冲压线圈的所述第一间距内，第一线圈和第二线圈电气连接;以及 粘合剂，其覆盖并围绕所述第一冲压线圈和所述第二冲压线圈以将所述线圈结合在一起并使所述线圈绝缘。2.根据权利要求1所述的无线充电线圈，还包括第一层压板和第二层压板，其中，所述第一冲压线圈和所述第二冲压线圈被定位在所述第一层压板与所述第二层压板之间。3.根据权利要求1所述的无线充电线圈，其中，所述第一冲压线圈和所述第二冲压线圈串联连接。4.根据权利要求1所述的无线充电线圈，其中，所述第一冲压线圈和所述第二冲压线圈并联连接。5.根据权利要求1所述的无线充电线圈，其中，所述第一冲压线圈包括内部端和外部端，所述内部端与所述外部端被布置在所述第一冲压线圈的相同侧上。6.根据权利要求5所述的无线充电线圈，还包括第一跳线，所述第一跳线附接到所述第一线圈的所述外部端。7.根据权利要求6所述的无线充电线圈，其中，所述第二冲压线圈包括内部端和外部端，并且还包括第二跳线，所述第二跳线附接到所述第一线圈的所述内部端和所述第二线圈的所述外部端。8.根据权利要求7所述的无线充电线圈，还包括第三跳线，所述第三跳线附接到所述第二线圈的所述内部端。9.一种制作无线充电线圈的方法，包括: 对金属片进行冲压以形成第一线圈，所述第一线圈具有第一螺旋迹线，所述第一螺旋迹线限定在各绕组之间的第一间距； 经由第一层压板的粘合剂将第一冲压线圈施加到第一层压板； 对金属片进行冲压以形成第二线圈，所述第二线圈具有第二螺旋迹线，所述第二螺旋迹线限定在各绕组之间的第二间距； 经由第二层压板的粘合剂将第二冲压线圈施加到第二层压板； 插入所述第一冲压线圈和所述第二冲压线圈以形成平面线圈组件，所述平面线圈组件具有第一冲压线圈和第二冲压线圈，其中，所述第一冲压线圈被定位在所述第二冲压线圈的所述第二间距内，并且所述第二冲压线圈被定位在所述第一冲压线圈的所述第一间距内，并且所述第一冲压线圈和所述第二冲压线圈被定位在所述第一层压板与所述第二层压板之间； 对所述平面线圈组件进行加热且施压以使所述第一层压板和所述第二层压板的所述粘合剂移位并将所述第一层压板和所述第二层压板的所述粘合剂设置为围绕所述第一线圈和所述第二线圈并将所述第一线圈和所述第二线圈结合在一起。10.根据权利要求9所述的方法，其中，由热压施加的热量使所述粘合剂熔化但是未使所述层压板熔化。11.根据权利要求10所述的方法，其中，由热压施加的压力使在所述第一线圈的第一迹线与所述第二线圈的第二迹线之间的所述粘合剂移位并压迫所述粘合剂以使所述线圈绝缘。12.根据权利要求9所述的方法，其中，对所述金属片进行冲压形成具有系杆的所述第一线圈。13.根据权利要求12所述的方法，还包括对所述第一线圈进行冲压以去除所述系杆。14.根据权利要求9所述的方法，其中，所述第一冲压线圈和所述第二冲压线圈串联连接。15.根据权利要求9所述的方法，其中，所述第一冲压线圈和所述第二冲压线圈并联连接。16.根据权利要求9所述的无线充电线圈，其中，所述第一冲压线圈包括内部端和外部端，所述内部端与所述外部端被布置在所述第一冲压线圈的相同侧上。17.根据权利要求16所述的无线充电线圈，还包括第一跳线，所述第一跳线附接到所述第一线圈的所述外部端。18.根据权利要求17所述的无线充电线圈，其中，所述第二冲压线圈包括内部端和外部端，并且还包括第二跳线，所述第二跳线附接到所述第一线圈的所述内部端和所述第二线圈的所述外部端。19.根据权利要求18所述的无线充电线圈，还包括第三跳线，所述第三跳线附接到所述第二线圈的所述内部端。
【文档编号】H01F27/28GK105934804SQ201480074077
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2014年11月25日
【发明人】亚瑟·库尔茨, 伯纳德·迪奇, 约书亚·库尔茨
【申请人】A.K.冲压有限公司