CN108492976B - 线圈结构及复合线圈结构的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种线圈结构及复合线圈结构的制备方法，所述线圈结构的制备方法包括：提供一叠层结构，所述叠层结构从下至上依次包括胶层、金属层及绝缘层；采用模具冲压工艺对所述叠层结构进行冲切，形成线圈；及提供一带有导电线路及金手指的柔性电路板，并通过导电线路将所述线圈与所述金手指进行电连接，形成线圈结构。通过本发明提供的线圈结构及复合线圈结构的制备方法，解决了现有技术中采用FPC制备工艺形成线圈时，存在制备工艺复杂、天线总体厚度较厚、且发热严重的问题。

Description

线圈结构及复合线圈结构的制备方法
技术领域
本发明涉及无线充电及近场通讯领域，特别是涉及一种线圈结构及复合线圈结构的制备方法。
背景技术
无线充电技术(Wireless charging technology或Wireless chargetechnology)源于无线电能传输技术，可分为小功率无线充电和大功率无线充电两种方式。小功率无线充电常采用电磁感应式，如对手机充电的Qi方式。大功率无线充电常采用谐振式，如电动汽车的充电方式。
随着5G时代的到来，移动终端的耗电量急剧增加，但电池行业并没有技术性的突破，无法支持5G的高耗电量，导致支持5G的移动终端待机、及用户体验时间短，无法满足用户的正常使用需求。
无线充电方式特别适合于5G移动终端，在无需插拔式充电器的情况下，用户只要将移动终端放至无线充电器表面，即可实现充电，随放随拿，有效利用用户的碎片时间。天线作为衡量无线充电器性能好坏的关键因素，其内部的线圈起到了至关重要的作用。而传统线圈的制备方法通常以柔性基材作为衬底，采用FPC制备工艺在其上形成线圈；此种方法不仅工艺复杂，而且制备的天线总体厚度较厚，发热严重，不利于现代移动终端设计轻薄化的要求，用户体验差。
鉴于此，有必要设计一种新的线圈结构及复合线圈结构的制备方法用以解决上述技术问题。
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线圈结构及复合线圈结构的制备方法，用于解决现有技术中采用FPC制备工艺形成线圈时，存在制备工艺复杂、天线总体厚度较厚、且发热严重的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种线圈结构的制备方法，所述制备方法包括：
提供一叠层结构，所述叠层结构从下至上依次包括胶层、金属层及绝缘层；
采用模具冲压工艺对所述叠层结构进行冲切，形成线圈；及
提供一带有导电线路及金手指的柔性电路板，并通过所述导电线路将所述线圈与所述金手指进行电连接，形成线圈结构。
可选地，采用模具冲压工艺形成所述线圈的具体方法包括：
提供一预制模具；及
将所述叠层结构固定于压合机上，并通过所述预制模具采用模具冲压工艺对所述叠层结构进行冲切，以形成所述线圈。
可选地，形成所述线圈的方法还包括：
提供一胶层；
采用金属线缠绕工艺形成一金属线圈，并将所述金属线圈贴合于所述胶层的上表面；及
于所述胶层的上表面形成覆盖所述金属线圈的绝缘层，以形成所述线圈。
可选地，形成所述柔性电路板的方法包括：
提供一柔性基材，所述柔性基材上形成有导电线路；
于部分所述导电线路的上表面形成金属层，所述金属层与其下的导电线路形成金手指；及
于所述柔性基材的上表面形成暴露所述金手指的绝缘材料。
可选地，采用激光焊接工艺或异方性导电胶膜热压工艺将所述线圈与所述导电线路进行电连接。
本发明提供一种复合线圈结构的制备方法，所述制备方法包括：
提供一散热层及一屏蔽层，并将所述屏蔽层贴合于所述散热层的上表面；及
提供一如上所述制备方法制备的线圈结构，并将所述线圈结构贴合于所述屏蔽层的上表面，形成所述复合线圈结构。
可选地，所述制备方法还包括：于所述散热层下表面形成第一胶层的步骤，及于所述屏蔽层上表面形成第二胶层的步骤，其中，所述第一胶层的直径大于所述散热层的直径，所述第二胶层的直径大于所述屏蔽层的直径。
可选地，采用卷对卷压印工艺或片式压印工艺将所述屏蔽层贴合于所述散热层的上表面。
如上所述，本发明的一种线圈结构及复合线圈结构的制备方法，具有以下有益效果：
本发明通过采用模具冲压工艺形成线圈，不仅简化了制备工艺，降低了生产成本，而且更优化了线圈的性能，实现在线圈总体厚度相同的情况下，相较于传统采用FPC制备工艺形成的线圈，其内部金属层线圈的厚度更大，性能更好。
通过本发明制备的所述复合线圈结构，其厚度更小，散热性能更优，有利于现代移动终端设计轻薄化的要求，大大提高用户体验。
附图说明
图1显示为本发明实施例一所述线圈结构制备方法的流程图。
图2至图6显示为本发明实施例一所述线圈结构制备方法中各步骤的结构示意图。
图7显示为本发明实施例二所述复合线圈结构的示意图。
元件标号说明
100 复合线圈结构
10 线圈结构
11 叠层结构
111 胶层
112 金属层
113 绝缘层
12a、12b 线圈
13 柔性电路板
131 柔性基材
132 导电线路
133 金手指
20 散热层
30 屏蔽层
40 第一胶层
50 第二胶层
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至图7。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，本实施例提供一种线圈结构的制备方法，所述制备方法包括：
提供一叠层结构11，所述叠层结构11从下至上依次包括胶层111、金属层112及绝缘层113；
采用模具冲压工艺对所述叠层结构11进行冲切，形成线圈12；及
提供一带有导电线路132及金手指133的柔性电路板13，并通过导电线路132将所述线圈12与所述金手指133进行电连接，形成线圈结构10。
作为示例，如图2所示，形成所述叠层结构11的方法包括：
提供一胶层111及一金属层112，并采用热压工艺将所述金属层112热压于所述胶层111上；及
采用喷涂工艺于所述金属层112上形成绝缘层113，并进行低温烘烤，以形成所述叠层结构11。
优选地，在本实施例中，所述胶层111包括双面胶；所述金属层112包括铜层，其长度为400mm，宽度为250mm，厚度为1.5oz。
作为示例，如图3所示，采用模具冲压工艺形成所述线圈12的具体方法包括：
提供一预制模具；及
将所述叠层结构11固定于压合机上，并通过所述预制模具采用模具冲压工艺对所述叠层结构11进行冲切，以形成所述线圈12。
具体的，所述线圈12包括胶层线圈、金属层线圈及绝缘层线圈，由于所述金属层线圈上设有绝缘层线圈，故需要额外的电连接结构(即本实施例中的柔性电路板)实现线圈与主控制电路的电连接。
作为另一示例，如图4所示，形成所述线圈12的方法还包括：
提供一胶层；
采用金属线缠绕工艺形成一金属线圈，并将所述金属线圈贴合于所述胶层的上表面；及
于所述胶层的上表面形成覆盖所述金属线圈的绝缘层，以形成所述线圈12。
具体的，采用热压工艺将所述金属线圈热压于所述胶层上，采用喷涂工艺于所述胶层的上表面形成覆盖所述金属线圈的绝缘层。由于所述金属线圈上设有绝缘层，故需要额外的电连接结构(即本实施例中的柔性电路板)实现线圈与主控制电路的电连接。
作为示例，如图5和图6所示，形成所述柔性电路板13的方法包括：
提供一柔性基材131，所述柔性基材131上形成有导电线路132；
于部分所述导电线路132上形成金属层，以与其下的导电线路132形成金手指133；及
于所述柔性基材131上形成暴露所述金手指的绝缘材料。
具体的，于所述柔性基材131中形成导电线路132的方法包括：提供一柔性基材131，然后采用压印工艺于所述柔性基材131中形成凹槽，最后于所述凹槽内填充金属，以形成所述导电线路。
具体的，采用激光焊接工艺或异方性导电胶膜热压工艺将所述线圈12与所述导电线路132进行电连接。
通过上述所述制备方法制备得到的所述线圈结构如图5和图6所示，所述线圈结构10包括：
线圈12，所述线圈12从下至上依次包括胶层线圈、金属层线圈及绝缘层线圈；及
设于所述线圈12一侧的柔性电路板13，其中，所述柔性电路板13包括导电线路132及金手指133，所述金属层线圈通过导电线路132与所述金手指133进行电连接。
作为另一示例，如图6所示，所述线圈12包括：胶层，形成于所述胶层上表面的金属线圈，及形成于所述胶层上表面、且覆盖所述金属线圈的绝缘层。
作为示例，如图5和图6所示，所述所述柔性电路板13包括：
柔性基材131，所述柔性基材131中形成有导电线路132；
形成于部分所述导电线路132上的金属层，以与其下的导电线路132形成金手指133；及
形成于所述柔性基材131上、且暴露所述金手指133的绝缘材料。
需要说明的是，通过所述金手指的设计，即通过顶针实现金手指与主板控制电路的连接，可实现所述线圈与主板控制电路的连接。
实施例二
如图7所示，本实施例提供了一种复合线圈结构的制备方法，所述制备方法包括：
提供一散热层20及一屏蔽层30，并将所述屏蔽层30贴合于所述散热层20的上表面；及
提供一如实施例一所述制备方法制备的线圈结构10，并将所述线圈结构10贴合于所述屏蔽层30的上表面，形成所述复合线圈结构100。
作为示例，采用卷对卷压印工艺或片式压印工艺将所述屏蔽层贴合于所述散热层的上表面。
具体的，所述散热层20包括石墨片；所述屏蔽层30包括铁硅铝、铁氧体或胶层与纳米晶的叠层，其中，所述叠层的数量大于1层；优选地，在本实施例中，所述屏蔽材料层为胶层与纳米晶的叠层，其中，所述叠层的数量为4层，即本实施例所述屏蔽材料层的结构从下至上依次包括胶层、纳米晶、胶层、纳米晶、胶层、纳米晶、胶层及纳米晶。
作为示例，如图7所示，所述制备方法还包括：于所述散热层20下表面形成第一胶层40的步骤，及于所述屏蔽层30上表面形成第二胶层50的步骤，其中，所述第一胶层40的直径大于所述散热层20的直径，所述第二胶层50的直径大于所述屏蔽层30的直径，以避免所述散热层20及所述屏蔽层30边缘掉屑的问题。
通过上述制备方法制备的复合线圈结构如图7所示，所述复合线圈结构100包括：
散热层20；
屏蔽层30，所述屏蔽层30贴合于所述散热层20的上表面；及
线圈结构10，所述线圈结构10贴合于所述屏蔽层30的上表面。
具体的，所述散热层20包括石墨片；所述屏蔽层30包括铁硅铝、铁氧体或胶层与纳米晶的叠层，其中，所述叠层的数量大于1层；优选地，在本实施例中，所述屏蔽材料层为胶层与纳米晶的叠层，其中，所述叠层的数量为4层，即本实施例所述屏蔽材料层的结构从下至上依次包括胶层、纳米晶、胶层、纳米晶、胶层、纳米晶、胶层及纳米晶。
作为示例，如图7所示，所述复合线圈结构100还包括：贴合于所述散热层20下表面的第一胶层40，及贴合于所述屏蔽层30上表面的第二胶层50，其中，所述第一胶层40的直径大于所述散热层20的直径，所述第二胶层50的直径大于所述屏蔽层30的直径，以避免所述散热层20及所述屏蔽层30边缘掉屑的问题。
综上所述，本发明的一种线圈结构及复合线圈结构的制备方法，具有以下有益效果：
本发明通过采用模具冲压工艺形成线圈，不仅简化了制备工艺，降低了生产成本，而且更优化了线圈的性能，实现在线圈总体厚度相同的情况下，相较于传统采用FPC制备工艺形成的线圈，其内部金属层线圈的厚度更大，性能更好。
通过本发明制备的所述复合线圈结构，其厚度更小，散热性能更优，有利于现代移动终端设计轻薄化的要求，大大提高用户体验。
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 (6)

1.一种线圈结构的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
提供一叠层结构，所述叠层结构从下至上依次包括胶层、金属层及绝缘层；
采用模具冲压工艺对所述叠层结构进行冲切，形成线圈；及
提供一带有导电线路及金手指的柔性电路板，并通过所述导电线路将所述线圈与所述金手指进行电连接，形成线圈结构；
其中，采用模具冲压工艺形成所述线圈的具体方法包括：
提供一预制模具；及
将所述叠层结构固定于压合机上，并通过所述预制模具采用模具冲压工艺对所述叠层结构进行冲切，以形成所述线圈。
2.根据权利要求1所述的线圈结构的制备方法，其特征在于，形成所述柔性电路板的方法包括：
提供一柔性基材，所述柔性基材上形成有导电线路；
于部分所述导电线路的上表面形成金属层，所述金属层与其下的导电线路形成金手指；及
于所述柔性基材的上表面形成暴露所述金手指的绝缘材料。
3.根据权利要求2所述的线圈结构的制备方法，其特征在于，采用激光焊接工艺或异方性导电胶膜热压工艺将所述线圈与所述导电线路进行电连接。
4.一种复合线圈结构的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
提供一散热层及一屏蔽层，并将所述屏蔽层贴合于所述散热层的上表面；及
提供一如权利要求1至3任一项所述制备方法制备的线圈结构，并将所述线圈结构贴合于所述屏蔽层的上表面，形成所述复合线圈结构。
5.根据权利要求4所述的复合线圈结构的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括：于所述散热层下表面形成第一胶层的步骤，及于所述屏蔽层上表面形成第二胶层的步骤，其中，所述第一胶层的直径大于所述散热层的直径，所述第二胶层的直径大于所述屏蔽层的直径。
6.根据权利要求4或5所述的复合线圈结构的制备方法，其特征在于，采用卷对卷压印工艺或片式压印工艺将所述屏蔽层贴合于所述散热层的上表面。
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