一种无线充电线圈的制作方法

本实用新型属于无线充电技术领域，更具体地说，是涉及一种无线充电线圈。

背景技术：

无线充电线圈分为发射线圈和接收线圈，接收线圈通过共振或电磁感应的方式，接收发射线圈发出的电磁能量，并经相应电路转换为可供负载使用的电压或电流。

申请号为201520949798.4的中国实用新型专利公开了一种无线充电线圈，其主要通过在金属板件上按照线圈图案设计去除线圈图案之外的金属，形成镂空的金属线圈板件；该方案虽然能够制作不规则形状的线圈成品，但是结构复杂，而且材料的利用率明显不高，导致成本增加。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种无线充电线圈，以解决现有技术中无线充电线圈的结构复杂，材料的利用率低，生产成本高的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种无线充电线圈，包括基板、第一绝缘层和导电线圈，所述第一绝缘层包覆于所述基板，所述导电线圈堆叠设置在所述第一绝缘层上，所述导电线圈包括第一导电层和多个第二导电层，多个所述第二导电层在所述基板的厚度方向上层叠设置于所述第一导电层。

本实用新型进一步设置，所述第一导电层通过点胶或印制的方式设置在所述第一绝缘层上，并通过热固化的方式成型在所述第一绝缘层上；所述第二导电层通过电镀铜的方式成型在所述第一导电层上。

本实用新型进一步设置，还包括设置在所述第一绝缘层上，并覆盖所述导电线圈的第三绝缘层，所述第三绝缘层设置有用于裸露所述导电线圈的端部的第三窗口，所述第三绝缘层上设置有从所述第三窗口引出，并与所述导电线圈电连接的第二接口层。

本实用新型进一步设置，所述第三绝缘层设置为粘贴在所述第一绝缘层上的绝缘胶带。

本实用新型进一步设置，所述第二接口层设置为粘贴在所述第三绝缘层上的导电胶带。

本实用新型进一步设置，所述导电胶带为单面涂覆有胶黏剂的铜箔或镍箔或铝箔。

本实用新型进一步设置，所述第三窗口内设置有分别与所述导电线圈和导电胶带电连接的导电块，所述导电块通过往第三窗口中填充焊锡或焊膏的方式成型在所述第三窗口内。

本实用新型进一步设置，还包括多个第二绝缘层，所述导电线圈设置有多个，多个所述导电线圈和多个所述第二绝缘层依次交替堆叠在所述第一绝缘层上，所述第二绝缘层设置有用于裸露该第二绝缘层覆盖的导电线圈的端部的接线区域，多个所述导电线圈通过所述接线区域并联。

本实用新型进一步设置，所述接线区域包括用于裸露所述导电线圈的起始端的第一窗口和用于裸露所述导电线圈的末端的第二窗口。

本实用新型进一步设置，堆叠在最上方的所述第二绝缘层附着有从所述第二绝缘层的接线区域引出的第一接口层，所述第一接口层与最上方的所述导电线圈电连接。

本实用新型的有益效果在于：本发明的有益效果在于：其一，能够显著地提高无线充电线圈制作的材料利用率，而且产品各层结构之间的结合性明显增加，具有充电效率高、轻薄精细以及成本低廉等优点；其二，便于对多个导电线圈进行并联，以降低无线充电线圈的电阻值，并且仍然能够保持无线充电线圈的结构尺寸轻薄精细；其三，无线充电线圈的制作流程和结构均更加简单，通用性好。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例中一种无线充电线圈的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中一种无线充电线圈的结构剖视图；

图3为本实用新型实施例中另一种无线充电线圈的结构示意图。

其中，图中各附图标记：

1、基板；2、第一绝缘层；3、导电线圈；31、第一导电层；32、第二导电层；33、起始端；34、末端；4、第二绝缘层；41、第一窗口；42、第二窗口；5、第一接口层；51、第一接口；52、第二接口；53、第三接口；54、引线；6、第三绝缘层；61、第三窗口；7、第二接口层；8、导电块。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例一：

一种无线充电线圈，如图1至图3所示，包括基板1、第一绝缘层2和导电线圈3，第一绝缘层2完全包覆基板1，导电线圈3堆叠设置在第一绝缘层2上；导电线圈3包括第一导电层31和多个第二导电层32，多个第二导电层32在基板1的厚度方向上层叠设置于第一导电层31。

该无线充电线圈通过在基板1覆盖第一绝缘层2，然后在第一绝缘层2上依次堆叠第一导电层31和多个第二导电层32制作导电线圈3，与传统的化学蚀刻工艺相比，其结构简单，能够显著地提高材料的利用率，而且第一绝缘层2、第一导电层31以及第二导电层32之间的结合性明显增加，产品具有充电效率高、轻薄精细以及成本低廉等优点。

进一步的，第一导电层31可通过点胶或印制的方式设置在第一绝缘层2上，然后通过热固化的方式成型在第一绝缘层2上；第二导电层32可通过电镀铜的方式成型在第一导电层31上，以提高第一导电层31和第二导电层32的材料利用率，降低成本，并且电镀铜的方式成型的第二导电层32的电阻更低，更有利于在同等厚度下降低电阻值。

具体的，上述无限充电线圈可采用如下步骤制作：

S1、提供一基板1，对基板1点胶或印制热固化树脂，然后对该热固化树脂进行热固化处理，形成包覆于该基板1的第一绝缘层2；

S2、按照预设线圈图形，在第一绝缘层2的表面点胶或印制热固化导电料浆，然后对该热固化导电料浆进行热固化处理，得到附着在第一绝缘层2表面的第一导电层31；

S3、按照第一导电层31的图形，在第一导电层31的表面形成多层第二导电层32，多层第二导电层32在基板1的厚度方向上层叠设置，第一导电层31和多层第二导电层32堆叠形成导电线圈3。

下面结合图1至图3对上述步骤S1至S3作详细的描述。

在步骤S1中，基板1作为制造无线充电线圈的基材，优选采用软磁性材料，例如纳米晶、铁氧体等，可以提高无线充电线圈的电磁转化效率，本实施例中的基板1采用纳米晶板，而且纳米晶板单面或双面覆盖0.005mm至0.05mm的聚酰亚胺薄膜，聚酰亚胺材料的耐热温度超过260℃，可使基板承受后续的热固化过程。在步骤S1中直接采用软磁性材料作为制造无线充电线圈的基材，使得无线充电线圈制造完成后不需要在其表面再通过覆膜粘贴等方式单独贴装软磁性材料，进而减少无线充电线圈的厚度、工艺流程以及生产成本。热固化树脂的全称为加热固化型基托树脂，其在热固化的过程中能够较好地附着在基板1的表面，实现对基板1的完全包覆和绝缘。热固化树脂可通过精密点胶机点胶包覆于基板1，也可以通过精密丝印机印制包覆于基板1，要求形成的第一绝缘层2的厚度设置为5μm至20μm，以进一步减小无线充电线圈的厚度。

在步骤S2中，第一导电层31根据预设线圈的图形进行制作，可以是单匝，也可以是多匝；第一导电层31中的线宽尽可能大，线距不大于100μm，优选条件下还可不大于50μm，使无线充电线圈的整体尺寸更加紧凑，结构更加精细。热固化导电料浆可以由银粉、铜粉、镍粉等金属粉混合热固化树脂制成，可通过精密点胶机点胶在第一绝缘层2的表面，也可以通过精密丝印机印制在第一绝缘层2的表面，厚度设置为10μm至40μm，以进一步减小无线充电线圈的厚度。步骤S1中的热固化树脂在热固化过程中，部分可交联基团实现热固化交联，剩下一部分可交联基团在步骤S2中与热固化导电料浆中的可交联基团发生交联反应，使热固化导电料浆在热固化的过程中能够较好地附着在第一绝缘层2的表面，提高第一导电层31与第一绝缘层2之间的附着力。

在步骤S3中，第二导电层32根据第一导电层31的图形进行制作，与第一导电层31的形状相同。步骤S3又包括三种不同的工艺S31、S32和S33：

S31、多层热固化导电料浆分别依次通过点胶和热固化堆叠在第一导电层31上，形成在基板1的厚度方向上层叠设置的多层第二导电层32，单层第二导电层32的厚度设置为10μm至40μm，并要求第一导电层31和多层第二导电层32组合形成的导电线圈3的厚度不大于0.2mm，优选条件下不大于0.12mm；导电线圈3的电阻值不大于800mΩ，优选条件下不大于400mΩ，更优选条件下不大于300mΩ。

S32、多层热固化导电料浆分别依次通过印制和热固化堆叠在第一导电层31上，形成在基板1的厚度方向上层叠设置的多层第二导电层32，单层第二导电层32的厚度设置为10μm至40μm，并要求第一导电层31和多层第二导电层32组合形成的导电线圈3的厚度不大于0.2mm，优选条件下不大于0.12mm；导电线圈3的电阻值不大于800mΩ，优选条件下不大于400mΩ，更优选条件下不大于300mΩ。

S33、在步骤S2形成的第一导电层31的表面电镀铜，形成在基板1的厚度方向上层叠设置的多层第二导电层32，，并要求第一导电层31和多层第二导电层32组合形成的导电线圈3的厚度不大于0.2mm，优选条件下不大于0.12mm；导电线圈3的电阻值不大于800mΩ，优选条件下不大于400mΩ，更优选条件下不大于300mΩ。

采用工艺S31或S32，可以有效地提高第一绝缘层2、第一导电层31以及第二导电层32之间的附着力，进而提高无线充电线圈电流传导效率和使用寿命，而且使用的设备更少，产生的污染更少，工艺周期更短；采用工艺S33制作的导电线圈3，其第一导电层31和第二导电层32之间的附着性则不如工艺S31或S32，然而工艺S33在流程上更为简单，而且导线线圈3在其它条件相同的情况下的电阻值更低，并有利于降低生产成本。生产时可根据产品的具体性能要求和制作成本等因素，对工艺S31、S32和S33进行选择使用或组合使用。

本实施例中精密点胶机选用的种类包括武藏的SHOTMASTER系列、Nordson的EFD PRO系列等，精密丝印机选用的种类包括Dek的Galaxy系列、东海的SSA-PC-IP系列等，以达到本实施例中的尺寸要求和电阻要求。

上述步骤通过在基板1覆盖第一绝缘层2，然后在第一绝缘层2上依次堆叠第一导电层31和多层第二导电层32制作导电线圈3，利用增材的方法制造得到的无线充电线圈，工艺步骤简单，并能够避免曝光显影工艺二带来的大量污染，能够显著地提高材料的利用率，而且第一绝缘层2、第一导电层31以及第二导电层32之间的结合性明显增加，产品具有充电效率高、轻薄精细以及成本低廉等优点。

实施例二：

如图1和图2所示，本实施例提供另一种无线充电线圈，在实施例一的基础上，还包括多个第二绝缘层4，而且导电线圈3设置有多个，多个导电线圈3和多个第二绝缘层4依次交替堆叠在第一绝缘层2上，堆叠在导电线圈3上的第二绝缘层4设置有用于裸露该导电线圈3的起始端33和末端34的接线区域，多个导电线圈3通过接线区域并联。具体的，本实施例中的导电线圈3和第二绝缘层4分别设置为两个，而且两个导电线圈3和两个第二绝缘层4在第一绝缘层2上依次交替堆叠设置，两个导电线圈3通过接线区域并联。第二绝缘层4的接线区域包括第一窗口41和第二窗口42，第一窗口41的位置与位于该第二绝缘层4下方的导电线圈3的起始端33的位置相对应，以裸露出该导电线圈3的起始端33，第二窗口42的位置与位于该第二绝缘层4下方的导电线圈3的末端34的位置相对应，以裸露出该导电线圈3的末端34，位于上方的导电线圈3的起始端33和位于下方的导电线圈3的起始端33连接，位于上方的导电线圈3的末端34和位于下方的导电线圈3的末端34连接，使两个导电线圈3并联。类似的，在其它实施例中，还可以在第一绝缘层2上依次交替堆叠的两个以上导电线圈3和两个以上第二绝缘层4，而且两个以上的导电线圈3通过接线区域并联，以提高产品的通用性。

该无线充电线圈通过将多个导电线圈3和多个第二绝缘层4依次交替堆叠设置，而且相邻的两个导电线圈3的起始端33和末端34分别连接，在第一个导电线圈3的基础上得到多个并联的导电线圈3，进而减小无线充电线圈的电阻值。

对应的，该无线充电线圈的制作方法在实施例一的步骤S1至S3的基础上，还包括以下步骤：

S4、在导电线圈3的表面点胶或印制热固化树脂，然后对该热固化树脂进行热固化处理，热固化形成覆盖导电线圈3的第二绝缘层4，且第二绝缘层4预留有接线区域，以裸露出该第二绝缘层4所覆盖的导电线圈3的起始端33和末端34；

S5、按照预设线圈图形，在第二绝缘层4的表面点胶或印制热固化导电料浆，然后对该热固化树脂进行热固化处理，得到附着在该第二绝缘层4表面的第一导电层31；

S6、按照第一导电层31的图形，在第一导电层31的表面形成多层第二导电层32，多层第二导电层32在基板1的厚度方向上层叠设置，第一导电层31和多层第二导电层32堆叠形成又一个导电线圈3；

重复上述步骤S4至S6若干次，共制作得到多个导电线圈3，多个导电线圈3通过接线区域并联。

通过增加上述步骤，在第一个导电线圈3的基础上得到并联的多个导电线圈3，进而减小无线充电线圈的电阻值；而且由于第一绝缘层2、导电线圈3和第二绝缘层4分别都是通过点胶或印制堆叠而成的，能够达到比较薄的厚度尺寸，进而使多个导电线圈3并联的前提下仍能够保持无线充电线圈的轻薄精细；另外，步骤S1至S6的工艺相似，均采用点胶、印制、热固化、电镀等工艺，因此设备可以重复使用，使无线充电线圈在制作流程上得以简化，降低生产成本。

进一步的，堆叠在最上方的第二绝缘层4附着有从该第二绝缘层4的接线区域引出的第一接口层5，第一接口层5与最上方的导电线圈电连接；从该第二绝缘层4的接线区域引出多个并联的无线充电线圈的起始端33和末端34，以便于无线充电线圈与其它设备进行电连接。在本实施例中，第一接口层5在结构上包括第一接口51、第二接口52、第三接口53和引线54，第一接口51堆叠在最上方的导电线圈3的起始端33上，并与该起始端33电连接，第二接口52堆叠在最上方的导电线圈3的末端34上，并与该末端34电连接，第一接口51从最上方的第二绝缘层4的第一窗口41引出，第二接口52从最上方的第二绝缘层4的第二窗口42引出；第三接口53和引线54则分别堆叠在最上方的第二绝缘层4上，而且引线54电连接在第二接口52和第三接口53之间，无线充电线圈通过第一接口51和第三接口53与其它设备进行电连接。在其它实施例中，还可根据无线充电线圈与其它设备之间的具体电路连接线路设置不同的第一接口层5结构，以提高产品的通用性。

通过增加上述结构，在第一个导电线圈3的基础上得到并联的多个导电线圈3，进而减小无线充电线圈的电阻值；而且由于第一绝缘层2、导电线圈3和第二绝缘层4分别都是通过点胶或印制堆叠而成的，能够达到比较薄的厚度尺寸，进而使多个导电线圈3并联的前提下仍能够保持无线充电线圈的轻薄精细；另外，步骤S1至S7的工艺相似，均采用点胶、印制、热固化、电镀等工艺，因此设备可以重复使用，使无线充电线圈在制作流程上得以简化，降低生产成本。

对应的，该无线充电线圈的制作方法在步骤S1至S6的基础上，还包括以下步骤：

S7、在最上方的导电线圈3的表面点胶或印制热固化树脂，然后热固化形成覆盖该导电线圈3的第二绝缘层4；且第二绝缘层4预留有用于裸露出最上方的导电线圈3的起始端33和末端34的接线区域；

S8、对步骤S8形成的第二绝缘层4的表面点胶或印制热固化导电料浆，然后热固化形成从该第二绝缘层4的接线区域引出的第一接口层5。

实施例三：

如图3所示，本实施例提供又一种无线充电线圈，在实施例一的基础上，还包括设置在第一绝缘层2上的第三绝缘层6，且第三绝缘层6覆盖导电线圈3。第三绝缘层6开有第三窗口61，用以裸露位于导电线圈3内的一端(即导电线圈3的起始端33或末端34)；在本实施例中，位于导电线圈3内的一端设置为末端34。在第三绝缘层3上设置有第二接口层7，第二接口层7从第三绝缘层6的第三窗口61引出，并与导电线圈3电连接。该无线充电线圈在结构上只包括一个导电线圈3，使用第三绝缘层6覆盖绝缘，并通过第二接口层7引出导电线圈3内的一端，结构简单，并能够达到较薄的尺寸。

优选的，第三绝缘层6可设置为绝缘胶带，并通过粘贴的方式固定在第一绝缘层2上，使该无线充电线圈的生产和制作更加方便，缩短生产时间，并避免热固化过程中材料的热膨胀系数不匹配而产生的卷曲。在本实施例中，该绝缘胶带为单面涂覆有胶黏剂的PET、PI或PP等膜材，厚度可薄至0.005mm到0.05mm。

优选的，第二接口层7可设置为导电胶带，并通过粘贴在方式固定在第三绝缘层6上，使该无线充电线圈的生产和制作更加方便，缩短生产时间，并避免热固化过程中材料的热膨胀系数不匹配而产生的卷曲。在本实施例中，该导电胶带为单面涂覆有胶黏剂的铜箔或镍箔或铝箔。

在其它实施例中，第二接口层7还可以设置为导电焊带，并通过焊锡或焊膏的方式从第三绝缘层6的第三窗口61引出，涂覆在第三绝缘层6上；待焊锡或焊膏凝固成型后，形成与导电线圈3内的一端牢固连接，并固定在第三绝缘层6上的导电焊带。

进一步的，在第三窗口61内还设置有分别与导电线圈3和导电胶带电连接的导电块8。当导电胶带粘贴在第三绝缘层6上之后，可往第三窗口61中填充焊锡或焊膏；焊锡或焊膏在凝固成型后，形成设置在第三窗口61内的导电块8，并且导电块8在凝固成型的过程中分别与导电线圈3内的一端以及导电胶带的一端形成牢固的连接，强化导电线圈3与导电胶带之间的结合强度，提高产品的导电性能。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。