无线充电线圈制造技术

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。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
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。
技术介绍
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。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。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。
技术实现思路
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：图1是示出用于制造无线充电线圈的处理步骤的示意图；图2是具有系杆(tie bar)的第一冲压线圈的示意图；图3是具有系杆的第二冲压线圈的示意图；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；图5是具有附接的跳线的组装的无线充电线圈的示意图；图6是图5的部分A的特写视图；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；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；图9是图8的无线充电线圈的部分的横截面视图；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；图11是图10的无线充电线圈的部分的横截面视图；图12是电气部件组件的透视图；图13是图12的电气部件组件的分解图；图14是共振线圈的透视图；图15是共振线圈组件的透视图；图16是折叠的冲压共振线圈的透视图；图17是图16的线圈的部分打开的透视图；图18是图16的线圈的完全打开的透视图；图19是低剖面电气部件组件的分解图；并且图20是图19的填充材料的透视图；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；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；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；图24是组装的线圈的部分横截面视图；图25是图24的组装的线圈的部分俯视图；并且图26是本公开内容的组装的线圈的俯视图。具体实施方式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。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)。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。此外，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。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、铝、铝合金、回火铜合金(例如，C110)、等等)制成。线圈30的迹线31绕一中心旋转任何次数(例如，5次、10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。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，所要求本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.25 US 61/908,573;2014.05.29 US 62/004,587;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...

【专利技术属性】
技术研发人员：亚瑟·库尔茨，伯纳德·迪奇，约书亚·库尔茨，
申请(专利权)人：AK冲压有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US