无线电力传输系统和片状线圈的制作方法

文档序号:19160341发布日期:2019-11-16 01:16阅读:146来源:国知局
无线电力传输系统和片状线圈的制作方法

本发明涉及一种无线电力传输系统和片状线圈。



背景技术:

以往以来,已知一种能够以无线方式充电的二次电池单元。这样的二次电池单元由于能够在被安装于电子设备的状态下使用对应的充电器来以无线方式进行充电,因此便利性高。

作为这样的二次电池单元,例如在专利文献1中有所公开。专利文献1中记载的电池单元具备:二次电池;受电线圈,其用于接收从外部供给的电力;以及电路基板,其使用所接收到的电力来对二次电池进行充电。

作为该电池单元中使用的受电线圈,使用了通过将铜线等线材进行卷绕而形成为环状的绕组线圈。绕组线圈由具备铜线和用于保护该铜线的覆盖层的线圈构件形成,是通过在将线圈构件进行卷绕时将彼此相邻的覆盖层之间进行熔接和固定而得到的。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2015-88376号公报



技术实现要素:

发明要解决的问题

另外,近年来,从能够高效地传输电力的观点出发,正在研究使电流高频化。

但是,当使用专利文献1中记载的绕组线圈来传输例如1mhz以上的高频电力时,产生绕组线圈的电阻值过度地上升的问题。于是,受电效率大幅地降低。

本发明提供一种能够传输高频的电力且受电线圈构件的电阻值良好的无线电力传输系统以及在该无线电力传输系统中使用的片状线圈。

用于解决问题的方案

本发明[1]具备无线电力传输系统,该无线电力传输系统具备:送电装置,其具备振荡电路和送电线圈构件,所述振荡电路用于产生具有1mhz以上且5mhz以下的频率的电力,在所述送电线圈构件中流过所述电力;以及受电装置,其具备能够通过由所述送电线圈构件产生的磁场来进行发电的受电线圈构件,其中,所述受电线圈构件是具备绝缘层和配置于所述绝缘层的一个面的第一线圈图案的片状线圈,所述第一线圈图案由布线形成,所述布线沿着所述第一线圈图案的径向彼此隔开规定的间隔地进行配置。

本发明[2]具备[1]所记载的无线电力传输系统,其中,在所述第一线圈图案中,所述布线的宽度为20μm以上且200μm以下,所述间隔为20μm以上且200μm以下。

本发明[3]具备[1]或[2]所记载的无线电力传输系统,其中,所述片状线圈还具备配置于所述绝缘层的另一个面的第二线圈图案,所述第二线圈图案由布线形成,所述第二线圈图案的所述布线沿着所述第二线圈图案的径向彼此隔开规定的间隔地进行配置。

本发明[4]具备片状线圈,该片状线圈具备绝缘层和配置于所述绝缘层的一个面的第一线圈图案,所述第一线圈图案由布线形成,所述布线沿着所述第一线圈图案的径向彼此隔开规定的间隔地进行配置,所述片状线圈接收具有1mhz以上且5mhz以下的频率的电力。

本发明[5]具备[4]所记载的片状线圈,所述片状线圈还具备配置于所述绝缘层的另一个面的第二线圈图案,所述第二线圈图案由布线形成,所述第二线圈图案的所述布线沿着所述第二线圈图案的径向彼此隔开规定的间隔地进行配置。

发明的效果

在具备本发明的片状线圈的本发明的无线电力传输系统中,具备:送电装置,其具有振荡电路和送电线圈构件,该振荡电路用于产生具有1mhz以上且5mhz以下的频率的电力;以及受电装置,其具有受电线圈构件。因此,能够传输1mhz以上且5mhz以下这样的高频的电力。

另外,在该无线电力传输系统中,受电线圈构件具备绝缘层和由布线形成的第一线圈图案,布线沿着第一线圈图案的径向彼此隔开规定的间隔地进行配置。因此,特别是对于1mhz以上且5mhz的频率的电流,能够抑制流过布线的电流与流过相邻的布线的电流相排斥的现象(邻近效应),从而能够抑制布线截面上的电流流动的分布不均。因此,能够抑制受电线圈构件的电阻值的上升。

附图说明

图1示出本发明的无线电力传输系统的一个实施方式的立体图。

图2a-图2b示出图1所示的无线电力传输系统的受电线圈构件的展开图,

图2a示出俯视图,图2b示出底视图。

图3示出图3a所示的受电线圈构件的a-a侧截面图。

图4示出图1所示的无线电力传输系统的框图。

图5a-图5b示出本发明的受电线圈构件的变形例(受电线圈构件独立形成为一个构件的方式),图5a示出俯视图,图5b示出底视图。

图6示出对实施例和比较例的受电线圈构件的电阻值进行测定所得到的曲线图。

具体实施方式

<一个实施方式>

参照附图来在下面说明本发明的一个实施方式。在图2a中,纸厚度方向为上下方向(厚度方向、第一方向),图纸前侧为上侧(厚度方向上的一侧、第一方向上的一侧)、图纸后侧为下侧(厚度方向上的另一侧、第一方向上的另一侧)。另外,在图2a中,图纸左右方向为左右方向(与第一方向正交的第二方向),图纸左侧为左侧(第二方向上的一侧),纸面右侧为右侧(第二方向上的另一侧)。

另外,在图2a中,图纸上下方向为前后方向(与第一方向及第二方向正交的第三方向),纸面下侧为前侧(第三方向上的一侧),纸面上侧为后侧(第三方向上的另一侧)。具体遵照各图的方向箭头。此外,在图1~图2b中,省略了第一覆盖绝缘层。

参照图1~图4来说明本发明的无线电力传输系统的一个实施方式。

如图1所示,无线电力传输系统1具备受电装置2和送电装置3。

受电装置2具备受电线圈构件4、控制电路基板5、二次电池6、磁性片7以及受电装置壳体8。

受电线圈构件4为片状线圈,是用于接受由送电装置3输送的电力的线圈,具体地说,是能够通过由后述的送电线圈构件30产生的磁场来进行发电(受电)的线圈。

如图3所示,受电线圈构件4具备作为绝缘层的基底绝缘层10、第一线圈图案11、第二线圈图案12、线圈通孔部13、第一接合布线14、第二接合布线15、接合通孔部16、第一覆盖绝缘层20以及第二覆盖绝缘层21。

如图2a~图2b所示,基底绝缘层10形成受电线圈构件4的外形形状,具有线圈基部17和接合基部18。

线圈基部17具有在俯视观察时为大致圆形的形状。如图3所示,在线圈基部17的俯视观察时的大致中央处形成有沿上下方向(厚度方向)贯通的第一通孔开口部19。在第一通孔开口部19配置有后述的线圈通孔部13。

接合基部18具有沿左右方向延伸的在俯视观察时为大致矩形的形状。接合基部18的左端与线圈基部17的右端成一体地连接,接合基部18的右端与控制电路基板5的控制电路基底绝缘层25(在后面记述)的左端成一体地连接。在接合基部18的左右方向及前后方向上的中央处形成有沿上下方向贯通的第二通孔开口部(未图示)。在第二通孔开口部配置有后述的接合通孔部16。

基底绝缘层10由例如聚酰亚胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、丙烯酸树脂、聚醚腈树脂、聚醚砜树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚萘二甲酸乙二醇酯树脂、聚氯乙烯树脂等合成树脂等绝缘材料形成。优选的是,由聚酰亚胺树脂形成。

基底绝缘层10的厚度例如为1μm以上,优选为20μm以上,并且例如为100μm以下,优选为60μm以下。

第一线圈图案11配置于线圈基部17的上表面(上侧的表面、一个面)。具体地说,第一线圈图案11以第一线圈图案11的下表面与线圈基部17的上表面接触的方式配置于线圈基部17的上侧。第一线圈图案11是由布线22形成的线圈状的布线图案。

如图2a所示,在俯视观察时,第一线圈图案11被形成为从线圈通孔部13朝向径向外侧的由曲线构成的螺旋状。第一线圈图案11直至到达接合基部18附近的外周端为止形成为螺旋状,在接合基部18附近的外周端处与第一接合布线14成一体地连接。

如图3所示,构成第一线圈图案11的布线22的沿径向的截面视图形状被形成为大致矩形形状。

第二线圈图案12配置于线圈基部17的下表面(下侧的表面、另一个面)。具体地说,第二线圈图案12以第二线圈图案12的上表面与线圈基部17的下表面接触的方式配置于线圈基部17的下侧。第二线圈图案12是由布线22形成的线圈状的布线图案。

如图2b所示,在仰视观察时,第二线圈图案12被形成为从线圈通孔部13朝向径向外侧的由曲线构成的螺旋状。第二线圈图案12直至到达接合基部18附近的外周端为止形成为螺旋状,在接合基部18附近的外周端处与第二接合布线15成一体地连接。

构成第二线圈图案12的布线22的沿径向的截面视图形状被形成为大致矩形形状。

第二线圈图案12的中间部处的仰视观察时的形状(螺旋状图案)与第一线圈图案11的中间部处的俯视观察时的形状大致相同。即,第二线圈图案12的布线22的宽度l和布线22彼此的间隔s分别与第一线圈图案11的布线22的宽度l和间隔s大致相同,第二线圈图案12的匝数与第一线圈图案11的匝数相同。

在第一线圈图案11和第二线圈图案12的各个线圈图案中,布线22的宽度l(布线22的径向长度)例如为5μm以上,优选为20μm以上,并且例如为400μm以下,优选为200μm以下。

在第一线圈图案11和第二线圈图案12的各个线圈图案中,布线22的高度(厚度)t例如为3μm以上,优选为10μm以上,并且例如为200μm以下,优选为100μm以下。

在第一线圈图案11和第二线圈图案12的各个线圈图案中,布线22的宽度l与厚度t的厚宽比(l/t)例如超过1.0,优选为2.0以上,并且例如为10以下,优选为5.0以下。

在第一线圈图案11和第二线圈图案12的各个线圈图案中,布线22间的间隔s(彼此相邻的布线22之间的径向距离)例如为5μm以上,优选为20μm以上,并且例如为400μm以下,优选为200μm以下。

在第一线圈图案11和第二线圈图案12的各个线圈图案中,宽度l与间隔s的比例(l/s)例如为0.5以上,优选为0.7以上,更优选为1.0以上,并且例如为5.0以下,优选为3.0以下,更优选为2.0以下。

在第一线圈图案11和第二线圈图案12的各个线圈图案中,线圈的匝数例如为1以上,优选为3以上,并且例如为500以下,优选为300以下,更优选为100以下。

线圈通孔部13配置于线圈基部17的俯视观察时的大致中央处。线圈通孔部13被配置为在沿上下方向进行了投影时包含第一通孔开口部19。线圈通孔部13被形成为在俯视观察时为大致圆形的形状,具备被填充在第一通孔开口部19内的填充部、从填充部突出到基底绝缘层10的上表面的上部以及从填充部突出到基底绝缘层10的下表面的下部。线圈通孔部13将第一线圈图案11与第二线圈图案12电连接。

第一接合布线14是将第一线圈图案11与控制电路26电连接的布线。第一接合布线14配置于接合基部18的上表面。具体地说,第一接合布线14以第一接合布线14的下表面与接合基部18的上表面接触的方式配置于接合基部18的上侧。第一接合布线14由布线22形成,是沿左右方向延伸的直线状的图案。第一接合布线14的左端与第一线圈图案11的外侧端缘成一体地连接,第一接合布线14的右端与控制电路26的左端成一体地连接。

第二接合布线15是将第二线圈图案12与控制电路26电连接的布线。第二接合布线15具备第二下侧接合布线23和第二上侧接合布线24。

第二下侧接合布线23配置于接合基部18的下表面。第二下侧接合布线23由布线22形成,是沿左右方向延伸的直线状的图案。第二下侧接合布线23的左端与第二线圈图案12的外侧端缘成一体地连接,第二下侧接合布线23的右端与接合通孔部16成一体地连接。

第二上侧接合布线24配置于接合基部18的上表面。第二上侧接合布线24由布线22形成,是沿左右方向延伸的直线状的图案。第二上侧接合布线24的左端与接合通孔部16成一体地连接,第二上侧接合布线24的右端与控制电路26的左端成一体地连接。

接合通孔部16配置于线圈基部17的俯视观察时的大致中央附近。接合通孔部16被配置为在沿上下方向进行了投影时包含第二通孔开口部。接合通孔部16被形成为在俯视观察时为大致圆形的形状,具备被填充在第二开口部内的填充部、从填充部突出到基底绝缘层10的上表面的上部以及从填充部突出到基底绝缘层10的下表面的下部。接合通孔部16将第二下侧接合布线23与第二上侧接合布线24电连接。

作为构成布线22和通孔部(线圈通孔部13和接合通孔部16)的材料,例如能够列举铜、银、金、镍、焊锡、或者它们的合金等金属材料。优选的是,列举铜。

第一覆盖绝缘层20配置于上侧布线(第一线圈图案11、第一接合布线14以及第二上侧接合布线24)及通孔部(13、16)的上侧。具体地说,第一覆盖绝缘层20以覆盖上侧布线和通孔部的上表面及侧面、以及从上侧布线和通孔部露出的基底绝缘层10的上表面的方式,配置于上侧布线、通孔部及基底绝缘层10的上侧。

第一覆盖绝缘层20具有在俯视观察时为大致圆形的形状。在沿上下方向进行了投影时,第一覆盖绝缘层20包含上侧布线,且第一覆盖绝缘层20被包含在基底绝缘层10中。

第二覆盖绝缘层21配置于下侧布线(第二线圈图案12和第二下侧接合布线23)及通孔部(13、16)的下侧。具体地说,第二覆盖绝缘层21以覆盖下侧布线和通孔部的下表面及侧面、以及从下侧布线和通孔部露出的基底绝缘层10的下表面的方式,配置于下侧布线、通孔部及基底绝缘层10的下侧。

第二覆盖绝缘层21具有在俯视观察时为大致圆形的形状。在沿上下方向进行了投影时,第二覆盖绝缘层21包含下侧布线,且第二覆盖绝缘层21被包含在基底绝缘层10中。

第一覆盖绝缘层20和第二覆盖绝缘层21由与关于基底绝缘层10在上面叙述的绝缘材料相同的材料形成,优选由聚酰亚胺树脂形成。

第一覆盖绝缘层20的厚度和第二覆盖绝缘层21的厚度分别为例如2μm以上,优选为5μm以上,并且例如为70μm以下,优选为60μm以下。

受电线圈构件4例如能够与控制电路基板5一起通过消减法或添加法来制造。例如,准备具备开口部的基底绝缘层10,通过消减法或添加法来在其上表面形成上侧布线,并在下表面形成下侧布线,与此同时,在开口部形成通孔部。接着,在基底绝缘层10的上表面形成第一覆盖绝缘层20,在基底绝缘层10的下表面形成第二覆盖绝缘层21。

控制电路基板5为柔性布线电路基板,具备控制电路基底绝缘层25和控制电路26。

控制电路基底绝缘层25为用于支承控制电路26的绝缘层。控制电路基底绝缘层25具有在俯视观察时为大致矩形形状的平板形状。控制电路基底绝缘层25与基底绝缘层10连接从而成一体地形成。关于形成控制电路基底绝缘层25的材料,能够列举与形成基底绝缘层10的材料相同的材料。

控制电路26是在受电时对来自受电线圈构件4的电力进行控制的电路。具体地说,是在受电时将来自受电线圈构件4的交流变换为直流后向二次电池6进行供给的电路。控制电路26配置于控制电路基底绝缘层25的上表面。控制电路26具备控制元件27和控制电路连接布线28。

作为控制元件27,例如列举整流器(ac/dc转换器)、变压器、充电控制器等。

控制电路连接布线28是将受电线圈构件4、控制元件27以及二次电池6电连接的布线。

具体地说,控制电路连接布线28的位于受电线圈构件4侧的两个端部中的一端与第一接合布线14的右端成一体地连接,另一端与第二接合布线15的右端成一体地连接。另外,控制电路连接布线28的位于二次电池6侧的两个端部中的一端与二次电池6的负极端子接触,另一端与二次电池6的正极端子接触。控制电路连接布线28在其中途位置处与控制元件27连接。

二次电池6是能够进行充放电的电池,例如列举锂离子二次电池、镍氢二次电池、银锌二次电池等。

如图1所示,磁性片7在受电线圈构件4的上侧被直接配置于受电线圈构件4,或者经由未图示的粘合剂层、粘接剂层等配置于受电线圈构件4的上侧。具体地说,磁性片7以磁性片7和受电线圈构件4分别沿着面方向平行地排列的方式配置于受电线圈构件4的上侧。

磁性片7具有在俯视观察时为大致圆形的平板形状,在俯视观察时形成为与受电线圈构件4大致相同的大小和形状。

磁性片7是含有磁性体的薄片,例如列举含有磁性体粒子的树脂薄片、磁性体烧结薄片等。

含有磁性体粒子的树脂薄片由含有磁性体粒子和树脂成分的组合物形成为薄片状。

作为构成磁性体粒子的磁性体,例如列举软磁性体和硬磁性体等,优选的是列举软磁性体。作为软磁性体,例如列举磁性不锈钢(fe-cr-al-si合金)、铁硅铝合金(fe-si-al合金)、坡莫合金(fe-ni合金)、硅铜(fe-cu-si合金)、fe-si合金、fe-si―b(-cu-nb)合金、fe-si-cr-ni合金、fe-si-cr合金、fe-si-al-ni-cr合金、铁氧体等。

作为树脂成分,例如列举丁二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、异戊二烯橡胶、丙烯腈橡胶、聚丙烯酸酯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、苯乙烯丙烯酸酯共聚物等橡胶质聚合物。另外,除了上述以外,作为树脂成分,还列举例如环氧树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂、尿素树脂等热固化性树脂、例如聚烯烃、聚乙酸乙烯酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯等热塑性树脂等。

磁性体烧结体是将上述的磁性体进行烧结来形成为薄片状的烧结体,例如列举铁氧体薄片等。

磁性片7的厚度例如为10μm以上,优选为50μm以上,并且例如为500μm以下,优选为300μm以下。

如图1所示,受电装置壳体8具有箱型形状,在其内部收容有受电线圈构件4、控制电路基板5、二次电池6以及磁性片7。

(送电装置)

如图1所示,送电装置3具备送电线圈构件30、振荡电路基板31、外部电源连接单元32以及送电装置壳体33。

送电线圈构件30具备与受电线圈构件4相同的结构。即,送电线圈构件30具备基底绝缘层10、第一线圈图案11、第二线圈图案12、线圈通孔部13、第一接合布线14、第二接合布线15、接合通孔部16、第一覆盖绝缘层20以及第二覆盖绝缘层21。

振荡电路基板31具备振荡电路基底绝缘层34和振荡电路35。

振荡电路基底绝缘层34是用于支承振荡电路35的绝缘层。振荡电路基底绝缘层34具有在俯视观察时为大致矩形形状的平板形状。振荡电路基底绝缘层34与基底绝缘层10连接从而成一体地形成。关于形成振荡电路基底绝缘层34的材料,能够列举与形成基底绝缘层10的材料相同的材料。

振荡电路35是用于产生具有1mhz以上且5mhz以下的频率的电力的电路。振荡电路35被配置于振荡电路基底绝缘层34的上表面。振荡电路35具备振荡元件36和振荡电路布线连接37。

作为振荡元件36,例如也可以是lc振荡电路方式、cr振荡电路方式、晶体振荡电路方式、开关电路方式等中的任一种方式中使用的元件。

振荡电路布线连接37是将送电线圈构件30、振荡元件36以及外部电源连接单元32电连接的布线。

具体地说,振荡电路布线连接37的位于送电线圈构件30侧的两个端部中的一端与送电线圈构件30的第一接合布线14的右端成一体地连接,另一端与送电线圈构件30的第二接合布线15的右端成一体地连接。另外,振荡电路布线连接37的位于与送电线圈构件30侧相反的一侧的端部与外部电源连接单元32连接。另外,振荡电路布线连接37在其中途的位置处与振荡元件36连接。

外部电源连接单元32是能够与外部电源40连接的单元,例如列举ac适配器、usb端子等。

送电装置壳体33具有箱型形状,在其内部收容送电线圈构件30、振荡电路基板31以及外部电源连接单元32,送电装置壳体33使外部电源连接单元32的一部分露出。

(无线电力传输系统)

该无线电力传输系统1以无线方式从送电装置3向受电装置2传输电力。即,参照图4,在送电装置3中,由外部电源40供给到振荡电路35的电力被振荡电路35变换为1mhz以上且5mhz以下的频率的电力,并由送电线圈构件30产生磁场。受电线圈构件4由于该磁场的影响而接收1mhz以上且5mhz以下的频率的电力。所接收到的电力被控制电路26变换并控制为期望电压的直流后供给到二次电池6。由此,对二次电池6进行充电。

此外,在被进行充电后的二次电池6中,使外部电子设备(未图示)的正极端子直接或间接地接触二次电池6的正极端子,来将这些端子电连接。另外,使外部电子设备的负极端子直接或间接地接触二次电池6的负极端子,来将这些端子电连接。由此,二次电池6释放所接收到的电力,从而能够驱动外部电子设备。

受电线圈构件4与送电线圈构件30之间的利用磁场进行的电力传输可以是磁场共振方式和电磁感应方式中的任一种方式。优选的是,从能够延长传输距离的观点以及针对线圈的位置偏差也能够进行高效的电力传输的观点出发,列举磁场共振方式。

(用途)

这样的无线电力传输系统1以及在该无线电力传输系统1中使用的受电线圈构件4(片状线圈)能够广泛地使用于以往的利用二次电池和一次电池的电子设备中。作为这样的电子设备(外部电子设备),列举例如助听器、智能眼镜、智能手表等可穿戴终端、例如扬声器、例如医疗设备等。

该无线电力传输系统1具备送电装置3,该送电装置3具有送电线圈构件30以及用于产生具有1mhz以上且5mhz以下的频率的电力的振荡电路35。另外,具备受电装置,该受电装置具有能够通过由送电线圈构件30产生的磁场来进行发电的受电线圈构件4。

因此,无线电力传输系统1能够以无线方式从送电装置3向受电装置2传输1mhz以上且5mhz以下(优选为1.5mhz以上且4mhz以下,更优选为1.5mhz以上且3mhz以下)这样的高频的电力。

另外,在该无线电力传输系统1中,受电线圈构件4具备基底绝缘层10和由布线22形成的第一线圈图案11,布线22沿着第一线圈图案11的径向彼此隔开规定的间隔s地进行配置。

因此,特别是对于1mhz以上且5mhz以下的高频的电流,能够抑制流过布线22的电流与流过相邻的布线22的电流相排斥的现象(邻近效应)。因此,能够抑制布线22的截面上的电流流动的分布不均,从而能够抑制供电流流动的面积减小。因而,能够抑制受电线圈构件4的电阻值的上升。

因而,无线电力传输系统1能够高效地传输1mhz以上且5mhz以下的高频的电力。

另外,根据该无线电力传输系统1,在第一线圈图案11中,布线22的宽度l为20μm以上且200μm以下,间隔s为20μm以上且200μm以下。因此,能够进一步抑制邻近效应,从而能够抑制受电线圈构件4的电阻值的上升。另外,能够在使受电线圈构件4小型的同时提高受电效率。

另外,根据该无线电力传输系统1,受电线圈构件4还具备配置于基底绝缘层10的下表面的第二线圈图案12。另外,第二线圈图案12由布线22形成,第二线圈图案12的布线22沿着第二线圈图案12的径向彼此隔开规定的间隔s地进行配置。

因此,能够以小型的形状增加能够抑制邻近效应的受电线圈构件4的匝数。因而,能够以小型的形状进一步提高受电效率。

另外,无线电力传输系统1还具备磁性片7。因此,在受电线圈构件4从送电装置3接收电力时,能够抑制邻近效应并且使该电力会聚到受电线圈构件4。因此,能够提高电力接收效率。

另外,作为片状线圈的受电线圈构件4具备基底绝缘层10以及配置于该基底绝缘层10的上表面的第一线圈图案11。因此,能够抑制在具有1mhz以上且5mhz以下的频率的电力流过第一线圈图案11的布线22时产生的邻近效应。因而,能够抑制受电线圈构件的电阻值的上升。

另外,受电线圈构件4还具备第二线圈图案12。因此,能够以小型的形状进一步提高受电效率。

<变形例>

在图1所示的一个实施方式中,受电装置2的受电线圈构件4和控制电路基板5成一体地形成,但是例如受电线圈构件4和控制电路基板5也可以由相独立的构件构成。

在本实施方式中,如图5a~图5b所示,受电线圈构件4独立形成为一个构件。受电线圈构件4为了与控制电路基板9的控制电路26电连接而还具备多个(两个)端子(第一端子41和第二端子42)。

第一端子41配置于接合基部18的上表面。具体地说,配置于接合基部18的右端。第一端子41具有在俯视观察时为大致形状,第一端子41的左端与第一接合布线14的右端成一体地连接。

第二端子42配置于接合基部18的上表面。具体地说,第二端子42配置于第一端子41的前侧且接合基部18的右端。第二端子42具有在俯视观察时为大致矩形的形状。在沿上下方向进行了投影时,包含接合通孔部16。即,第二端子42与接合通孔部16成一体地连接。

虽未图示,但是控制电路基板9独立形成为一个构件,还具备用于与第一端子41和第二端子42分别电连接的多个(两个)端子。

在图1所示的一个实施方式中,受电线圈构件4的基底绝缘层10被形成为在俯视观察时为大致圆形的形状,但是虽然未图示,也可以形成为在俯视观察时为大致矩形的形状。

在图1所示的实施方式中,第一线圈图案11和第二线圈图案12分别具有由曲线构成的螺旋状,但是虽然未图示,例如也可以具有四角状的螺旋形状。

在图1所示的实施方式中,第二线圈图案12的中间部在沿上下方向进行了投影时与第一线圈图案11的中间部一致,但是虽未图示,例如也可以是第二线圈图案12的中间部在沿上下方向(厚度方向)进行了投影时与第一线圈图案11的中间部不一致。即,第二线圈图案12的布线22的宽度l和布线22彼此的间隔s可以分别与第一线圈图案11的布线22的宽度l和间隔s互不相同,并且,第二线圈图案12的匝数也可以与第一线圈图案11的匝数互不相同。

在图1所示的实施方式中,送电线圈构件30是与受电线圈构件4相同的片状线圈,但是虽未图示,送电线圈构件30例如也可以是与受电线圈构件4不同的线圈,例如可以是绕组线圈等。

实施例

下面,示出实施例和比较例来更具体地说明本发明。此外,本发明不受实施例和比较例任何限定。另外,下面的记载中使用的组合比例(含有比例)、物理属性值、参数等的具体的数值能够替代为上述的“具体实施方式”中记载的与它们对应的组合比例(含有比例)、物理属性值、参数等相应记载的上限值(以“以下”、“小于”的形式定义的数值)或下限值(以“以上”、“超过”的形式定义的数值)。

<实施例1>

准备了在由聚酰亚胺形成的基底绝缘层(厚度为25μm)的两个面层叠铜层(厚度为35μm)而形成的覆铜层叠板。通过消减法在该覆铜层叠板的铜层形成了第一线圈图案、第二线圈图案、第一接合布线、第二接合布线、第一端子以及第二端子。接着,通过通孔电镀形成了线圈通孔部和接合通孔部。由此制作出图5所示的受电线圈构件。

此外,在第一线圈图案和第二线圈图案中,将它们的俯视观察时的形状设为由曲线构成的螺旋状,将各自的线圈图案的铜布线匝数设为13圈,将布线宽度l设为200μm,将布线间的间隔s设为100μm,将布线高度t设为50μm。

<比较例1>

作为比较例,将铜线被绝缘覆盖层覆盖的包覆铜线被卷绕成螺旋状而成的市售的绕组线圈(从线圈单元“wr202010-18m8-id”(tdk公司制)剥离磁性片而得到的绕组线圈)设为比较例1的受电线圈构件。绕组线圈是双层构造,每一层的铜线的匝数为13圈,铜线(截面视图中为圆形)的直径为300μm。

<评价>

将实施例和比较例的受电线圈构件与网络分析仪(是德科技公司(日文:キーサイトテクノロジー社)制造,“e5061b”)电连接,以阻抗分析模式对频率为100khz~10mhz时的电阻值进行了测定。在图6中示出该电阻值的测定曲线图。

如根据图6明确可知的那样,在1mhz附近以上(特别是1.5mhz以上)的频率的电力范围内,实施例1的受电线圈构件的电阻值低于比较例1的受电线圈构件的电阻值。另外,在5mhz以下(特别是4mhz以下)的频率的电力范围内,其电阻值不会过度地上升,示出低的值。

此外,根据这些结果可知以下内容。即,在比较例1的受电线圈构件(绕组线圈)中,铜布线的直径(进而为截面积)相比于覆盖绝缘层的厚度而言足够大,铜线彼此隔着覆盖绝缘层相邻地配置。因此,铜线中流动的电流彼此相互排斥(邻近效应),因此在铜线截面整体不均匀分布地流动,而是集中于截面的一部分地流动。其结果,1mhz以上且5mhz的频率的电流难以在铜线内顺畅地流动,从而铜线的电阻值变高。

与此相对,在实施例1的受电线圈构件(片状线圈)中,第一线圈图案和第二线圈图案中的布线与相邻的布线之间隔开足够的间隔地进行配置。因此,流过作为第一线圈图案和第二线圈图案的布线的电流与流过相邻的布线的电流相排斥的现象(邻近效应)得到抑制。因此,能够抑制布线截面上的电流流动的分布不均,从而抑制了供电流流动的面积减小。因此,抑制了受电线圈构件4的电阻值上升。

此外,上述发明是以本发明的例示的实施方式提供的,这只不过是简单的例示,不应限定性地进行解释。如果对于本技术领域的技术人员而言是明确可知的,则本发明的变形例包含在权利要求书中。

产业上的可利用性

本发明的无线电力传输系统和片状线圈能够应用于各种工业产品,例如被较佳地使用于利用二次电池或一次电池的电子设备中。

附图标记说明

1:无线电力传输系统;2:受电装置;3:送电装置;4:受电线圈构件;10:基底绝缘层;11:第一线圈图案;12:第二线圈图案;22:布线;30:送电线圈构件;35:振荡电路。

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