感应线圈组件、感应充电部件及制备感应线圈组件的设备制造技术

本申请涉及感应线圈组件、感应充电部件及制备感应线圈组件的设备。所述感应线圈组件包括：绝缘层，所述绝缘层包括第一表面和与第一表面相对的第二表面；第一导电层，固定到绝缘层的第一表面并被构图以形成被配置为发送或接收电力的线圈；第二导电层，固定到绝缘层的第二表面并被构图以形成导电迹线元件，其中线圈和导电迹线元件电耦合。

Induction coil assembly, inductive charging member and device for producing the same

The invention relates to an induction coil assembly, an induction charging member, and an apparatus for producing an induction coil assembly. The induction coil assembly includes an insulating layer, the insulating layer includes a first surface and a second surface opposite to the first surface; the first conductive layer is fixed to the insulating layer is patterned to form the first surface and is configured to send or receive coil power; the second conductive layer is fixed to the surface of the insulating layer and the second is patterned to form a conductive trace element, wherein the coil and the conductive trace element is electrically coupled.

【技术实现步骤摘要】

本技术一般而言涉及无线充电。更具体而言，本技术的一些实施例涉及被配置为无线地发送和/或接收电力并且由三维形状来表征的感应线圈组件，以及制造感应线圈组件的方法。
技术介绍
无线充电使用电磁场从充电设备(诸如充电站)向感应耦合的电子设备(诸如可穿戴设备、智能电话，等等)传送能量。通常，充电设备内的感应线圈(“发送器”)从例如流经线圈的交流电流(AC)生成时变电磁场。这个场通过电磁感应在电子设备(“接收器”)的第二感应线圈中生成对应的时变电流，并且电子设备可以使用这个生成的电流给其电池充电。彼此接近的发送器和接收器感应线圈有效地形成变压器。一般而言，对于要被传送的电力，感应线圈必须紧密靠近。当线圈之间的距离增加时，电力传送变得不太高效。接近性需求对于具有三维(例如，弯曲)充电表面的电子设备及其充电站会特别成问题。感应充电线圈一般具有平面的几何形状。因此，当常规线圈沿电子设备或充电站的非平面充电表面部署时，线圈的部分可以定位成离表面有一定距离。这增加了发送器和接收器线圈的部分之间的距离，由此降低了无线充电效率。在一种现有的解决方案中，已设计出缠绕线圈，其中电线物理缠绕在具有期望的三维几何形状的物体上。然而，这个过程是耗时的并且与线圈几何形状和电线间距的低精度相关，由此导致充电效率的不期望的损失。
技术实现思路
本技术的一些实施例涉及制备用于无线充电的三维感应线圈组件的方法。其它实施例涉及用于无线充电的三维感应线圈组件，并且其它一些实施例涉及包括这种三维感应线圈组件的感应充电器。根据本技术实施例的三维感应线圈组件可以在具有弯曲的充电表面的可穿戴电子设备(诸如AppleWATCH)中使用，但是本技术的实施例并不局限于此类应用。根据本申请的一个方面，提供了一种用于无线充电的感应线圈组件，其特征在于，所述感应线圈组件包括：绝缘层，所述绝缘层包括第一表面和与第一表面相对的第二表面；第一导电层，固定到绝缘层的第一表面并被构图以形成被配置为发送或接收电力的线圈；第二导电层，固定到绝缘层的第二表面并被构图以形成导电迹线元件，其中线圈和导电迹线元件电耦合，并且其中所述感应线圈组件具有弯曲的几何形状。根据一种实施方式，第一导电层、绝缘层和第二导电层由相同的形状来表征。根据一种实施方式，线圈和导电迹线元件通过穿过绝缘层形成的通路电耦合。根据一种实施方式，所述感应线圈组件还包括：部署在第一导电层上的层压层，其中层压层由三维形状来表征。根据一种实施方式，所述感应线圈组件还包括：部署在第二导电层上的铁氧体层，其中铁氧体层由三维形状来表征。根据一种实施方式，第一导电层和第二导电层独立地包括金属，并且其中绝缘层包括聚合物。根据一种实施方式，第一导电层粘性地耦合到绝缘层的第一表面，并且其中第二导电层粘性地耦合到绝缘层的第二表面。根据本申请的另一方面，提供了一种感应充电部件，其特征在于，所述感应充电部件包括：具有非平面几何形状的充电表面；以及与充电表面相邻的感应线圈组件，其中所述感应线圈组件包括：聚合物层，所述聚合物层包括第一表面和与第一表面相对的第二表面；第一金属层，粘性地耦合到聚合物层的第一表面并被构图以形成被配置为发送或接收电力的线圈；第二金属层，粘性地耦合到聚合物层的第二表面并被构图以形成导电迹线元件；以及穿过聚合物层形成的通路，所述通路电耦合线圈和导电迹线元件。根据一种实施方式，感应线圈组件由三维形状来表征，使得其符合非平面充电表面的轮廓。根据一种实施方式，感应线圈组件还包括：部署在第一金属层上的层压层。根据本申请的再一个方面，提供了一种制备用于无线充电的三维感应线圈组件的设备，其特征在于，所述设备包括：用于构图固定到绝缘层的第一表面的第一导电层以形成被配置为发送或接收电力的线圈的装置；用于构图固定到绝缘层与第一表面相对的第二表面的第二导电层以形成导电迹线元件的装置；用于电耦合线圈和导电迹线元件的装置；以及用于将线圈、绝缘层和导电迹线元件模制成三维形状的装置。根据一种实施方式，线圈、绝缘层和导电迹线元件被同时模制。根据一种实施方式，用于构图第一导电层的装置包括用于蚀刻第一导电层以形成线圈的装置。根据一种实施方式，用于构图第二导电层的装置包括用于蚀刻第二导电层以形成导电迹线元件的装置。根据一种实施方式，用于电耦合线圈和导电迹线元件的装置包括用于形成穿过绝缘层的通路的装置。根据一种实施方式，所述设备还包括：用于在模制之前层压线圈和绝缘层的第一表面的暴露区域的装置。根据一种实施方式，所述设备还包括：用于在模制之前将铁氧体层沉积到导电迹线元件和绝缘层的第二表面的暴露区域上的装置。根据一种实施方式，第一导电层和第二导电层独立地包括金属。根据一种实施方式，绝缘层包括聚合物。根据一种实施方式，第一导电层粘性地耦合到绝缘层的第一表面，并且其中第二导电层粘性地耦合到绝缘层的第二表面。在一些实施例中，制备用于无线充电的三维感应线圈组件的方法可以包括构图(例如，通过蚀刻)固定到绝缘层的第一表面的第一导电层。构图可以形成被配置为无线地发送电力或接收电力的线圈。可以构图(例如，通过蚀刻)固定到绝缘层与第一表面相对的第二表面的第二导电层以形成导电迹线元件。在一些实施例中，第一导电层和第二导电层可以包括金属，并且绝缘层可以包括聚合物。线圈和导电迹线元件可以被电耦合(例如，通过穿过绝缘层形成的通路)。包括线圈、绝缘层和迹线元件的多层结构可以被模制成三维形状。在一些实施例中，模制可以包括压缩模制过程。在其它一些实施例中，模制可以包括真空成型过程。在一些实施例中，该方法还可以包括在模制之前层压线圈和绝缘层的第一表面的暴露区域。在进一步的实施例中，该方法可以包括在成型之前将铁磁性层(例如，铁氧体)沉积到导电迹线元件和绝缘层的第二表面的暴露区域上。在一些实施例中，包括线圈、绝缘层和迹线元件的多层结构可以被同时模制。在一些实施例中，提供了可以被用于无线充电的三维感应线圈组件，或者作为发送器或者作为接收器。三维线圈组件可以包括包含第一表面和与第一表面相对的第二表面的绝缘层；固定到绝缘层的第一表面并被构图以形成被配置为发送或接收电力的线圈的第一导电层；以及固定到绝缘层的第二表面并被构图以形成导电迹线元件的第二导电层。在一些实施例中，第一导电层和第二导电层可以包括金属，并且绝缘层可以包括聚合物。线圈和导电迹线元件可以被电耦合(例如，通过穿过绝缘层形成的通路)。第一导电层、绝缘层和第二导电层可以由三维形状来表征。在一些实施例中，线圈组件还可以包括部署在第一导电层上并且由三维形状来表征的层压层。在进一步的实施例中，线圈组件可以包括部署在第二导电层上并且由三维形状来表征的铁氧体层。在一些实施例中，提供了可以包括充电表面和与充电表面相邻的感应线圈组件的感应充电器。线圈组件可以包括包含第一表面和与第一表面相对的第二表面的聚合物层；粘性地耦合到聚合物层的第一表面并被构图以形成被配置为发送或接收电力的线圈的第一金属层；以及粘性地耦合到聚合物层的第二表面并被构图以形成导电迹线元件的第二金属层。线圈组件可以进一步包括穿过聚合物层形成的通路、所述通路电耦合线圈和导电迹线元件。在一些实施例中，充电表面可以是非平面的，并且感应线圈组件可以由三维形状来表征，使得其符合非本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于无线充电的感应线圈组件，其特征在于，所述感应线圈组件包括：绝缘层，所述绝缘层包括第一表面和与第一表面相对的第二表面；第一导电层，固定到绝缘层的第一表面并被构图以形成被配置为发送或接收电力的线圈；第二导电层，固定到绝缘层的第二表面并被构图以形成导电迹线元件，其中线圈和导电迹线元件电耦合，并且其中所述感应线圈组件具有弯曲的几何形状。

【技术特征摘要】
2015.08.21 US 62/208,451;2016.03.28 US 15/082,9351.一种用于无线充电的感应线圈组件，其特征在于，所述感应线圈组件包括：绝缘层，所述绝缘层包括第一表面和与第一表面相对的第二表面；第一导电层，固定到绝缘层的第一表面并被构图以形成被配置为发送或接收电力的线圈；第二导电层，固定到绝缘层的第二表面并被构图以形成导电迹线元件，其中线圈和导电迹线元件电耦合，并且其中所述感应线圈组件具有弯曲的几何形状。2.如权利要求1所述的感应线圈组件，其特征在于，第一导电层、绝缘层和第二导电层由相同的形状来表征。3.如权利要求1所述的感应线圈组件，其特征在于，线圈和导电迹线元件通过穿过绝缘层形成的通路电耦合。4.如权利要求2所述的感应线圈组件，其特征在于，所述感应线圈组件还包括：部署在第一导电层上的层压层，其中层压层由三维形状来表征。5.如权利要求2所述的感应线圈组件，其特征在于，所述感应线圈组件还包括：部署在第二导电层上的铁氧体层，其中铁氧体层由三维形状来表征。6.如权利要求1所述的感应线圈组件，其特征在于，第一导电层和第二导电层独立地包括金属，并且其中绝缘层包括聚合物。7.如权利要求1所述的感应线圈组件，其特征在于，第一导电层粘性地耦合到绝缘层的第一表面，并且其中第二导电层粘性地耦合到绝缘层的第二表面。8.一种感应充电部件，其特征在于，所述感应充电部件包括：具有非平面几何形状的充电表面；以及与充电表面相邻的感应线圈组件，其中所述感应线圈组件包括：聚合物层，所述聚合物层包括第一表面和与第一表面相对的第二表面；第一金属层，粘性地耦合到聚合物层的第一表面并被构图以形成被配置为发送或接收电力的线圈；第二金属层，粘性地耦合到聚合物层的第二表面并被构...

【专利技术属性】
技术研发人员：松雪直人，C·S·格拉哈姆，川村麻纪子，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：新型
国别省市：美国;US