CN106602209A - 一种超薄线圈模组、制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种超薄线圈模组、制备方法及其应用，至少包括：基板，形成与基板表面的线圈、形成于线圈表面的绝缘层以及形成于绝缘层表面的导磁材料层；其中，基板为屏幕盖板或后盖板；若基板为屏幕盖板，则线圈、绝缘层、导磁材料层位于屏幕盖板的下方；若基板为后盖板，则线圈、绝缘层、导磁材料层位于后盖板的上方。包括以下步骤：提供一基板，在基板表面形成线圈；在线圈表面形成绝缘层；在绝缘层表面形成导磁材料层。本发明采用高端印刷叠层技术将线圈模组直接制备于屏幕盖板或后盖板上，工艺简单可行，集成度高、厚度薄、隔磁能力好、大大节省了成本。
Description
技术领域
本发明涉及电子通讯设备制造领域，特别是涉及一种超薄线圈模组、制备方法及其应用。
背景技术
随着现阶段移动设备近场通信功能的发展，NFC(Near Field Communication，近距离无线通讯技术，简称近场通讯)功能将被配置在更多的手持设备中。NFC近场通信技术是由非接触式射频识别(RFID)及互联互通技术整合演变而来，在单一芯片上结合感应式读卡器、感应式卡片和点对点的功能，能在短距离内与兼容设备进行识别和数据交换。例如，带有NFC功能的手机可以用作机场登机验证、大厦的门禁钥匙、交通一卡通、信用卡、支付卡等等，给人们生活带来了极大的便利。
除了手机，NFC功能还被配置于更多的其它手持设备或固定设备中。对于NFC功能的需求进而促使对NFC天线设计的研究得到越来越多的重视。在传统的NFC天线应用中，一般选择将NFC天线制备在FPC(Flexible Printed Circuit，柔性电路)上，然后将FPC放在电池上面，或者是将NFC天线制备另外的薄膜上，然后将薄膜与手机后机壳贴合，以此实现NFC天线在电子设备中的集成。同样地，无线充电模块的线圈也需要借助一张单独的基材以集成到电子设备中。
由此可知，线圈势必会给电子设备增加一张基材的厚度，集成度低；同时由于传统制备方法中线圈与导磁材料中的绝缘层的厚度大，势必会影响隔磁效果，最终影响电子设备的工作性能。
因此，如何减少电子设备中的基材、减小电子设备的厚度，提高电子设备的集成度高、提高电子设备的工作性能已成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种超薄线圈模组、制备方法及其应用，用于解决现有技术中电子设备的厚度大、集成度低、线圈隔磁性能差等问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种超薄线圈模组，所述超薄线圈模组至少包括：
基板，形成与所述基板表面的线圈、形成于所述线圈表面的绝缘层以及形成于所述绝缘层表面的导磁材料层；其中，所述基板为屏幕盖板或后盖板；若所述基板为屏幕盖板，则所述线圈、所述绝缘层、所述导磁材料层位于所述屏幕盖板的下方；若所述基板为后盖板，则所述线圈、所述绝缘层、所述导磁材料层位于所述后盖板的上方。
优选地，所述屏幕盖板为玻璃盖板或蓝宝石盖板。
优选地，若所述基板为屏幕盖板，则所述线圈围绕屏幕的可视区设置，或位于所述可视区的一侧。
更优选地，所述绝缘层中的绝缘材料及所述导磁材料层中的导磁材料位于所述可视区外。
更优选地，所述导磁材料层的表面设有用于遮盖所述线圈及所述导磁材料层的油墨层。
优选地，所述导磁材料层的材料包括铁氧体、非晶铁碳混合物及纳晶铁碳混合物中的一种或多种。
优选地，所述绝缘层的厚度不大于10um，所述导磁材料层的厚度不大于10um。
优选地，所述超薄线圈模组可用于近场通信或无线充电模块。
更优选地，所述超薄线圈模组用于近场通信，则所述线圈的线宽设定为0.5mm～1.5mm；所述超薄线圈模组用于无线充电模块，则所述线圈的线宽设定为1mm～3mm。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种上述超薄线圈模组的制备方法，所述制备方法至少包括以下步骤：
提供一基板，在所述基板表面形成线圈；
在所述线圈表面形成绝缘层；
在所述绝缘层表面形成导磁材料层；
其中，所述基板为屏幕盖板或后盖板。
优选地，形成所述线圈的步骤具体包括：
在所述基板表面形成柔性材料层，通过微纳米压印方式在所述柔性材料层的表面压印所述线圈的图形沟槽，在所述图形沟槽中溅射一层种子层，采用选择性电镀方式在所述图形沟槽及所述柔性材料层表面形成第一导电金属，去除所述柔性材料层表面的第一导电金属以形成所述线圈。
优选地，形成所述线圈的步骤具体包括：
采用印刷的方式在所述基板表面形成所述线圈图形的催化油墨层，在所述催化油墨层表面电镀第一金属以形成所述线圈。
优选地，采用丝网印刷技术或喷墨打印技术形成所述绝缘层和所述导磁材料层。
优选地，还包括采用丝网印刷技术或喷墨打印技术在所述导磁材料层表面形成油墨层。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种采用上述超薄线圈模组的电子设备。
如上所述，本发明的超薄线圈模组、制备方法及其应用，具有以下有益效果：
本发明的超薄线圈模组、制备方法及其应用采用高端印刷叠层技术将线圈模组直接制备于屏幕盖板或后盖板上，工艺简单可行，集成度高、厚度薄、隔磁能力好、大大节省了成本。
附图说明
图1显示为本发明的超薄线圈模组的一种结构示意图。
图2～图3显示为本发明的线圈的俯视示意图。
图4显示为本发明的超薄线圈模组的另一种结构示意图。
图5～图10显示为本发明的超薄线圈模组的一种制备过程剖面示意图。
图11～图12显示为本发明的线圈的另一种制备过程剖面示意图。
元件标号说明
1 超薄线圈模组
110 柔性材料层
111 屏幕盖板
112 后盖板
12 线圈
120 图形沟槽
121 种子层
122 第一导电金属
123 催化油墨层
13 绝缘层
14 导磁材料层
15 油墨层
2 柔性电路板
3 可视区
S11～S14、S21 步骤
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图1～图12。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
实施例一
如图1所示，本发明提供一种超薄线圈模组1，所述超薄线圈模组1包括：
屏幕盖板111，形成于所述屏幕盖板111下表面的线圈12，形成于所述线圈12下表面的绝缘层13，形成于所述绝缘层13下表面的导磁材料层14以及形成于所述导磁材料层14下表面的油墨层15。
具体地，所述屏幕盖板111电子设备的屏幕上方，所述屏幕盖板111包括但不仅限于玻璃盖板或蓝宝石盖板，任何可作为屏幕保护层的材质均适用，不以本实施例为限。
具体地，所述线圈12位于所述屏幕盖板111的下表面，由于所述屏幕盖板111的可视区3用于观察屏幕，因此不可阻挡。如图2～图3所示，在本实施例中，所述线圈12围绕屏幕的可视区3设置，或位于所述可视区3的一侧。所述线圈12可设置于所述可视区3范围外的任何地方，不以本实施例为限。
具体地，所述绝缘层13位于所述线圈12的下表面，同样，所述绝缘层13中的绝缘材料位于所述可视区3外，以避免影响屏幕的显示。在本实施例中，所述绝缘层13的厚度不大于10um，远小于现有技术中的50～60um。
具体地，所述导磁材料层14位于所述绝缘层13的下表面，同样，所述绝缘层13中的绝缘材料位于所述可视区3外，仅需覆盖所述线圈12的区域即可，以避免影响屏幕的显示。所述导磁材料层14的材料包括铁氧体、非晶铁碳混合物及纳晶铁碳混合物中的一种或多种，在本实施例中，优选为铁氧体，以用于隔磁。在本实施例中，所述绝导磁材料层14的厚度不大于10um，远小于现有技术中的50～60um。
具体地，所述导磁材料层14的下表面设有用于遮盖所述线圈12及所述导磁材料层14的油墨层，所述油墨层的颜色为黑色。
FPC(柔性电路板)2绑定在所述线圈12裸露的引脚上，以实现电连接。
实施例二
如图4所示，本实施例中的超薄线圈模组与实施例一提供的超薄线圈模组的结构基本一致，不同之处在于，实施例一中的超薄线圈模组形成于屏幕盖板的下方，本实施例中的超薄线圈模组形成于后盖板的上方；实施例一中的线圈制备于可视区外，本实施例中的线圈可制备于后盖板上的任何地方。
如图4所示，所述超薄线圈模组1包括：后盖板112，形成于所述后盖板112上表面的线圈12，形成于所述线圈12上表面的绝缘层13，以及形成于所述绝缘层13上表面的导磁材料层14。
具体地，所述后盖板112位于电子设备的背部，用于保护电子设备内部器件，任何可作为保护层的材质均适用。所述线圈12在所述后盖板112上制备的区域不限；所述绝缘层13制备于所述线圈12区域上；所述导磁材料层14制备于所述绝缘层13上，且位于所述线圈12区域上。
上述超薄线圈模组1可用于近场通信或无线充电模块，其结构相同，仅所述线圈的线宽不同。所述超薄线圈模组用于近场通信，则所述线圈的线宽设定为0.5mm～1.5mm；所述超薄线圈模组用于无线充电模块，则所述线圈的线宽设定为1mm～3mm。
本发明的超薄线圈模组可应用于电子设备中，可大大减少了基材的使用，提高集成度，减小电子设备的厚度。
实施例三
如图5～图10所示，本发明提供一种超薄线圈模组的制备方法，所述制备方法至少包括以下步骤：
步骤S11：提供一基板11，在所述基板11表面形成线圈12。
具体地，所述基板11为屏幕盖板或后盖板。如图5所示，在所述基板11表面形成柔性材料层110，通过微纳米压印方式在所述柔性材料层110的表面压印所述线圈12的图形沟槽120。如图6所示，在所述图形沟槽120中溅射一层种子层121，采用选择性电镀方式在所述图形沟槽120及所述柔性材料层110表面形成第一导电金属122。如图7所示，去除所述柔性材料层110表面的第一导电金属122以形成所述线圈12。
步骤S12：在所述线圈12表面形成绝缘层13。
具体地，采用丝网印刷技术或喷墨打印技术形成所述绝缘层13，所述绝缘层13位于所述线圈12的区域上，所述绝缘层13的厚度不大于10um，可有效减薄所述超薄线圈模组的厚度。
步骤S13：在所述绝缘层13表面形成导磁材料层14。
具体地，采用丝网印刷技术或喷墨打印技术形成所述导磁材料层14，所述导磁材料层14位于所述线圈12的区域上，所述导磁材料层14的厚度不大于10um，可有效减薄所述超薄线圈模组的厚度，且由于所述绝缘层13的厚度不大于10um，可使所述导磁材料层14与所述线圈12紧贴，大大提高隔磁能力。
步骤S14：采用丝网印刷技术或喷墨打印技术在所述导磁材料层14表面形成油墨层15。
所述油墨层15为黑色遮蔽层，仅用于美观，使肉眼无法看到线圈、导磁材料。
实施例四
本实施例与实施例三提供的超薄线圈模组的制备方法基本一致，不同之处在于，本实施例中，采用加成法制备所述线圈12。
步骤S21：提供一基板11，在所述基板11表面形成线圈12。
具体地，所述基板11为屏幕盖板或后盖板。如图11所示，采用印刷的方式在所述基板11表面形成所述线圈12图形的催化油墨层123。如图12所示，在所述催化油墨层123表面电镀第一金属以形成所述线圈12。
其他步骤与实施例三相同，在此不一一赘述。
本发明的超薄线圈模组的制备方法采用高端印刷叠层技术将线圈模组直接制备于屏幕盖板或后盖板上，工艺简单可行，集成度高、厚度薄、隔磁能力好、大大节省了成本。
综上所述，本发明提供一种超薄线圈模组，至少包括：基板，形成与所述基板表面的线圈、形成于所述线圈表面的绝缘层以及形成于所述绝缘层表面的导磁材料层；其中，所述基板为屏幕盖板或后盖板；若所述基板为屏幕盖板，则所述线圈、所述绝缘层、所述导磁材料层位于所述屏幕盖板的下方；若所述基板为后盖板，则所述线圈、所述绝缘层、所述导磁材料层位于所述后盖板的上方。上述超薄线圈模组的制备方法包括以下步骤：提供一基板，在所述基板表面形成线圈；在所述线圈表面形成绝缘层；在所述绝缘层表面形成导磁材料层；其中，所述基板为屏幕盖板或后盖板。以及采用上述超薄线圈模组的电子设备。本发明的超薄线圈模组、制备方法及其应用采用高端印刷叠层技术将线圈模组直接制备于屏幕盖板或后盖板上，工艺简单可行，集成度高、厚度薄、隔磁能力好、大大节省了成本。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (15)
1.一种超薄线圈模组，其特征在于，所述超薄线圈模组至少包括：
基板，形成与所述基板表面的线圈、形成于所述线圈表面的绝缘层以及形成于所述绝缘层表面的导磁材料层；其中，所述基板为屏幕盖板或后盖板；若所述基板为屏幕盖板，则所述线圈、所述绝缘层、所述导磁材料层位于所述屏幕盖板的下方；若所述基板为后盖板，则所述线圈、所述绝缘层、所述导磁材料层位于所述后盖板的上方。
2.根据权利要求1所述的超薄线圈模组，其特征在于：所述屏幕盖板为玻璃盖板或蓝宝石盖板。
3.根据权利要求1所述的超薄线圈模组，其特征在于：若所述基板为屏幕盖板，则所述线圈围绕屏幕的可视区设置，或位于所述可视区的一侧。
4.根据权利要求3所述的超薄线圈模组，其特征在于：所述绝缘层中的绝缘材料及所述导磁材料层中的导磁材料位于所述可视区外。
5.根据权利要求3所述的超薄线圈模组，其特征在于：所述导磁材料层的表面设有用于遮盖所述线圈及所述导磁材料层的油墨层。
6.根据权利要求1所述的超薄线圈模组，其特征在于：所述导磁材料层的材料包括铁氧体、非晶铁碳混合物及纳晶铁碳混合物中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的超薄线圈模组，其特征在于：所述绝缘层的厚度不大于10um，所述导磁材料层的厚度不大于10um。
8.根据权利要求1所述的超薄线圈模组，其特征在于：所述超薄线圈模组可用于近场通信或无线充电模块。
9.根据权利要求8所述的超薄线圈模组，其特征在于：所述超薄线圈模组用于近场通信，则所述线圈的线宽设定为0.5mm～1.5mm；所述超薄线圈模组用于无线充电模块，则所述线圈的线宽设定为1mm～3mm。
10.一种如权利要求1～9任意一项所述的超薄线圈模组的制备方法，其特征在于，所述制备方法至少包括以下步骤：
提供一基板，在所述基板表面形成线圈；
在所述线圈表面形成绝缘层；
在所述绝缘层表面形成导磁材料层；
其中，所述基板为屏幕盖板或后盖板。
11.根据权利要求10所述的超薄线圈模组的制备方法，其特征在于：形成所述线圈的步骤具体包括：
在所述基板表面形成柔性材料层，通过微纳米压印方式在所述柔性材料层的表面压印所述线圈的图形沟槽，在所述图形沟槽中溅射一层种子层，采用选择性电镀方式在所述图形沟槽及所述柔性材料层表面形成第一导电金属，去除所述柔性材料层表面的第一导电金属以形成所述线圈。
12.根据权利要求10所述的超薄线圈模组的制备方法，其特征在于：形成所述线圈的步骤具体包括：
采用印刷的方式在所述基板表面形成所述线圈图形的催化油墨层，在所述催化油墨层表面电镀第一金属以形成所述线圈。
13.根据权利要求10所述的超薄线圈模组的制备方法，其特征在于：采用丝网印刷技术或喷墨打印技术形成所述绝缘层和所述导磁材料层。
14.根据权利要求10所述的超薄线圈模组的制备方法，其特征在于：还包括采用丝网印刷技术或喷墨打印技术在所述导磁材料层表面形成油墨层。
15.一种采用如权利要求1～9任意一项所述的超薄线圈模组的电子设备。
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