CN108766707A - 一种无线充电接收端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无线充电接收端，用于解决现有技术中无线充电接收端中双面胶与导磁模块以及基底之间的界面热阻较大进而影响整个模组散热的问题。该无线充电接收端包括：导磁模块、线圈和基底，其中：所述线圈的一端设置在所述基底上；所述导磁模块具有导磁基板，以及由所述导磁基板的中间凸起的凸起部，所述导磁基板具有围绕所述凸起部的线圈固化区；所述线圈固化区粘结固定在所述线圈中背向所述基底的另一端；所述凸起部伸入所述线圈的中部并粘结固定在所述基底上。

Description

一种无线充电接收端

技术领域

本发明涉及无线充电技术领域，尤其涉及一种无线充电接收端。

背景技术

随着智能移动终端的快速发展，应用于智能移动终端的无线充电技术逐渐成为众多高科技企业争夺的技术制高点。其中，电磁感应无线充电技术以较低的开发成本和制作成本，以及较高的充电效率和较好的小型化设计成为可应用于智能移动终端的最优选择。

为了提高电磁感应无线充电的充电效率，通常会使用高磁导率的导磁材料作为导磁模块。目前，智能移动终端的无线充电的接收端通常采用图1所示的结构，包括导磁模块11、无线充电线圈12、基底13，其中，导磁模块11与无线充电线圈12之间通过双面胶14粘结固定，无线充电线圈12与基底13之间也通过双面胶14粘结固定。

然而，上述图1结构中由于双面胶14本身的浸润性较差，而不能较好地填充其与导磁模块11以及基底13之间的微小缝隙，导致双面胶14与导磁模块11以及基底13之间的界面热阻较大，进而影响整个模组的散热。

发明内容

本发明实施例提供一种无线充电接收端的制备方法及其终端设备，以解决现有技术中无线充电接收端中双面胶与导磁模块以及基底之间的界面热阻较大进而影响整个模组散热的问题。

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：第一方面，本发明实施例提供了一种无线充电接收端，所述无线充电接收端包括导磁模块、线圈和基底，其中：

所述线圈的一端设置在所述基底上；

所述导磁模块具有导磁基板，以及由所述导磁基板的中间凸起的凸起部，所述导磁基板具有围绕所述凸起部的线圈固化区；

所述线圈固化区粘结固定在所述线圈中背向所述基底的另一端；

所述凸起部伸入所述线圈的中部并粘结固定在所述基底上。

第二方面，本发明实施例提供了一种如第一方面所述的无线充电接收端的制备方法，所述无线充电接收端包括导磁材料、线圈和基底，所述方法包括：

将所述线圈的一端设置在所述基底的第一预设区域；

将所述导磁模块覆盖在所述线圈中背离所述基底的另一端、以及所述基底的第二预设区域，所述第二预设区域为位于所述线圈之间的区域；

对所述导磁模块进行固化处理，使得所述线圈固定在所述基底上。

第三方面，本发明实施例还提供了一种终端设备，所述终端设备包括如第一方面所述的无线充电接收端。

本发明实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：

在本发明实施例中，由于提供的无线充电接收端中的线圈的一端设置在基底上，且导磁模块具有导磁基板，以及由导磁基板的中间凸起的凸起部，导磁基板具有围绕凸起部的线圈固化区，其中，线圈固化区粘结固定在线圈中背向基底的另一端，凸起部伸入线圈的中部并粘结固定在基底上，从而避免了使用双面胶分别粘结固定线圈在基底上，以及使用双面胶粘结固定导磁模块在线圈上，相对于现有技术而言，减小了整个模组的厚度，且由于导磁模块与线圈之间充分接触，从而缩短了热的传导路径，极大地降低了基底、线圈与导磁模块三者之间的界面热阻，提升了整个模组的散热性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的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发明的一些实施例，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为现有技术中智能移动终端的无线充电接收端的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的无线充电接收端的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的导磁模块11中的基体树脂为硫化硅橡胶时湿气固化过程中所涉及到的化学反应方程式；

图4为本发明实施例提供的无线充电接收端的制备方法的实施流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

以下结合附图，详细说明本发明各实施例提供的技术方案。

为解决现有技术中存在的上述问题，本发明实施例提供一种无线充电接收端，相较于现有技术而言，如图2所示，为本发明实施例提供的无线充电接收端的结构示意图，包括导磁模块11、线圈12和基底13，其中，线圈12的一端设置在基底13上，且导磁模块11具有导磁基板、以及由导磁基板的中间凸起的凸起部11-2，导磁基板具有围绕该凸起部11-2的线圈固化区11-1，线圈固化区11-1粘结固定在线圈12中背向基底13的另一端，凸起部11-2伸入到线圈12的中部并粘结固定在基底13上，使得线圈12固定在导磁模块11的边缘区域和基底13之间。该无线充电接收端的结构由于相较于现有技术中的无线充电接收端去除了双面胶，减小了整个模组的厚度，且由于导磁模块11与线圈12之间充分接触，从而缩短了热的传导路径，极大地降低了基底13、线圈12与导磁模块11这三者之间的界面热阻，提升了整个模组的散热性能。

可选地，导磁模块11中的线圈固化区11-1可以通过丝网印刷方式或点胶方式固化到线圈12中背向基底13的另一端；导磁模块11中的凸起部11-2也可以通过丝网印刷方式或点胶方式粘结固定在基底13。其中，本发明实施例中所述的线圈12为无线充电线圈。可选地，该线圈12也可以通过丝网印刷或点胶方式粘结固定在基底13上。

其中，点胶也可以称施胶、涂胶、灌胶、滴胶等，具体是把凝胶、电子胶水、油或者其他液体涂抹、灌封、点滴到产品上，具体的方法包括手动点胶、手动胶枪点胶、半自动化点胶机点胶及全自动点胶机点胶四种方式。其中，手动点胶具体是通过人工使用手动点胶机在电子产品上点胶。而全自动点胶机点胶是通过在预设气压下的设定时间内，将胶液(也就是本发明实施例中的导磁模块11)推出，由仪表控制每次注滴时间，以确保每次注滴量一样，这种点胶方式在调节好气压、每次注滴时间并选择适当的针嘴之后，便可以改变每次的注滴量，应用于本发明实施例中的气压可以是800MPa、每次注滴时间约为1min、针嘴的尺寸可以为10mil。

而丝网印刷则是指用丝网(如45μm即325目的丝网)作为版基，通过感光制版方法，制成带有图文的丝网印版。丝网印刷由五大要素构成，包括丝网印版、刮板、油墨(或凝胶)、印刷台以及承印物。主要是利用丝网印版图文部分网孔可透过油墨，非图文部分网孔不能透过油墨的基本原理进行印刷。印刷时在丝网印版的一端倒入油墨(这里的油墨应用于本发明实施例中即为本发明实施例中的导磁模块11)，用刮板对丝网印版上的油墨部位施加一定压力，同时朝丝网印版另一端匀速移动，油墨在移动中被刮板从图文部分的网孔中挤压到承印物上，印刷厚度可通过刮刀的角度、速度和力度以及其它参数进行控制，应用于本发明实施例中的印刷厚度可以是0.5mm。

为了实现本发明实施例中无线充电接收端的结构，导磁模块11是导磁材料经固化处理形成的，该导磁材料11的粘结力大于或等于7.5N/mm。且为了起到粘结固定线圈的作用，上述导磁材料在固化前为半流动态凝胶状，导磁材料在固化后为块状固体。

可选地，本发明实施例中的导磁模块11可以包括基体树脂、导磁颗粒和导热粒子，其中，基体树脂至少包括聚硅氧烷丙烯酸酯、聚氰基丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、硅烷化聚醚树脂和硫化硅橡胶；导磁颗粒至少包括铁硅系合金、铁铝系合金、铁硅铝系合金、镍铁系合金、铁钴系合金和非晶态软磁合金，导磁颗粒的尺寸及含量可以根据实际情况调整；导热粒子至少包括人工石墨粉末、碳纤维和碳纳米管，其中，人工石墨粉末的导热系数＞1500W，碳纤维的导热系数＞1000W，碳纳米管的导热系数＞1000W，导磁颗粒的尺寸及含量也可以根据实际需求调整。

以导磁模块11中的基体树脂为硫化硅橡胶为例，其湿气固化的原理为首先，交联剂与空气中水分子发生化学反应生成活泼羟基，然后生成的活泼羟基与低聚聚硅氧烷的活泼羟基反应进行固化，其具体的化学反应过程中涉及的方程式如图3所示。

下面以导磁模块11中的基体树脂为聚硅氧烷丙烯酸酯为例来详细描述导磁模块11的制备过程示例。首先，在装配有冷凝回流装置、充氮气装置的三口瓶中加入60g甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、40g端羟基聚二甲基硅氧烷、240g铁硅铝合金粉末(其中，铁硅铝合金呈扁平硬币状，直径约100μm，厚度约1μm，铁硅铝合金粉末的重量及形状具体可以根据实际需求调整)及40g导热石墨粉(该石墨粉的直径约100μm，粉末的重量及直径具体可以根据实际需求调整)；然后，加入除水后的甲苯作为溶剂，以有机锡或有机钛为催化剂，在温度80℃下反应6小时(在反应的同时还可以利用搅拌机不停的搅拌)；最后，在反应结束后进行冷却操作，再加入无水甲醇离心萃取出小分子物，便可以得到所需的导磁模块11。

可选地，为了便于将导磁模块11中的线圈固化区11-1固化到线圈中背向基底13的另一端，并将导磁材料11中的凸起部11-2伸入线圈12的中部并粘结固定在基底13上，以达到将线圈12固定在基底13上的目的，本发明实施例中的导磁模块11的流出率的取值范围为20g/min～50g/min，该流出率的具体数值往往与导磁模块11中添加的导磁颗粒及导热粒子的重量有关。

可选地，为了尽可能提高导磁模块的导热性能以提升整个无线充电接收端的散热性能，本发明实施例中的导磁模块11的导热系数大于或等于20W/m·K，而在实际应用中，导磁模块11的导热系数的具体数值往往与导磁模块11中添加的导磁颗粒的种类和数量有关。

可选地，导磁模块11在频率的取值范围为100KHz～10MHz时的磁导率的取值范围为150H/m～3000H/m，其具体数值往往与导磁模块11中添加的导磁颗粒的种类和数量有关。

在本发明实施例中，由于提供的无线充电接收端中的线圈的一端设置在基底上，且导磁模块具有导磁基板，以及由导磁基板的中间凸起的凸起部，导磁基板具有围绕凸起部的线圈固化区，其中，线圈固化区粘结固定在线圈中背向基底的另一端，凸起部伸入线圈的中部并粘结固定在基底上，从而避免了使用双面胶分别粘结固定线圈在基底上，以及使用双面胶粘结固定导磁模块在线圈上，相对于现有技术而言，减小了整个模组的厚度，且由于导磁模块与线圈之间充分接触，从而缩短了热的传导路径，极大地降低了基底、线圈与导磁模块三者之间的界面热阻，提升了整个模组的散热性能。

本发明实施例还提供一种上述所述的无线充电接收端的制备方法，该无线充电接收端包括导磁模块11、线圈12和基底13，具体地，该方法的实施流程示意图如图4所示，包括下述主要步骤：

步骤101，将线圈12的一端设置在基底13的第一预设区域；

其中，第一预设区域即图2所示的区域a，为了降低工艺的复杂度，并减薄整个无线充电接收端模组的厚度，可以仅将线圈12的一端设置在基底13的第一预设区域，而不做粘贴等固定的操作。

步骤102，将导磁模块覆盖在线圈中背离基底的另一端、以及基底的第二预设区域，第二预设区域为位于线圈中部的区域；

其中第二预设区域即图2所示的区域b，具体来说，可以通过点胶或丝网印刷的方式将导磁模块11覆盖在线圈12的表面以及第二预设区域表面。

步骤103，对导磁模块11进行固化处理，使得线圈12固定在基底13上。

可选地，为便于通过本发明实施例提供的方法制备的无线充电接收端进行返修，对导磁模块11进行固化处理，具体来说，则可以对导磁模块11进行湿气固化处理。该湿气固化是与空气中的水分子作用固化，且该固化过程不可逆，其具体的固化时间与导磁模块11的厚度有关。导磁模块11在进行湿气固化后，可以完整地从基底13和线圈12上揭下来，从而便于返修。

其中，为了将线圈12粘结固定在基底13上，本发明实施例中的导磁模块11固化后的粘结力大于或等于7.5N/mm，该粘结力的具体数值往往与导磁模块中添加的基体树脂的种类有关。

可选地，覆盖在上述线圈12上的导磁模块11的厚度可以为0.2mm，线圈12的厚度可以为0.3mm，由于图1所示的现有技术中在线圈12和基底13之间、以及线圈12和导磁模块11之间还需要双面胶14进行粘结固定，该双面胶14的厚度往往为30μm，而本发明实施例中的则去除了这两层双面胶14，而是通过导磁模块11将线圈12固定在基底13之上，这便减小了整个无线充电接收端模组的厚度，相较于现有技术而言，减小了60μm。

在本发明实施例中，由于能够直接通过导磁模块将线圈粘结在基底上，而避免使用双面胶分别粘结固定线圈在基底上，以及使用双面胶粘结固定导磁模块在线圈上，相对于现有技术而言，减小了整个模组的厚度，且由于导磁模块与线圈之间充分接触，从而缩短了热的传导路径，极大地降低了基底、线圈与导磁模块三者之间的界面热阻，提升了整个模组的散热性能。

本发明实施例还提供一种终端设备，该终端设备可以包括通过上述所述的无线充电接收端。应理解，该无线充电接收端在实际应用中包括但不限于手机、可穿戴设备、平板电脑等能够适用小型的无线充电接收端中的至少一种。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (9)

1.一种无线充电接收端，其特征在于，所述无线充电接收端包括导磁模块、线圈和基底，其中：

所述线圈的一端设置在所述基底上；

所述导磁模块具有导磁基板，以及由所述导磁基板的中间凸起的凸起部，所述导磁基板具有围绕所述凸起部的线圈固化区；

所述线圈固化区粘结固定在所述线圈中背向所述基底的另一端；

所述凸起部伸入所述线圈的中部并粘结固定在所述基底上。

2.如权利要求1所述的无线充电接收端，其特征在于，

所述线圈固化区通过丝网印刷方式或点胶方式粘结固定在所述线圈中背向所述基底的另一端；

所述凸起部通过丝网印刷方式或点胶方式粘结固定在所述基底。

3.如权利要求1所述的无线充电接收端，其特征在于，

所述导磁模块是导磁材料经固化处理形成的。

4.如权利要求3所述的无线充电接收端，其特征在于，

所述导磁模块的粘结力大于或等于7.5N/mm。

5.如权利要求1所述的无线充电接收端，其特征在于，所述导磁模块包括基体树脂、导磁颗粒和导热粒子，其中，

所述基体树脂至少包括聚硅氧烷丙烯酸酯、聚氰基丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、硅烷化聚醚树脂和硫化硅橡胶；

所述导磁颗粒至少包括铁硅系合金、铁铝系合金、铁硅铝系合金、镍铁系合金、铁钴系合金和非晶态软磁合金；

所述导热粒子至少包括人工石墨粉末、碳纤维和碳纳米管。

6.如权利要求1所述的无线充电接收端，其特征在于，所述导磁模块的流出率的取值范围为20g/min～50g/min。

7.如权利要求1所述的无线充电接收端，其特征在于，所述导磁模块的导热系数大于或等于20W/m·K。

8.如权利要求1所述的无线充电接收端，其特征在于，所述导磁模块在频率的取值范围为100KHz～10MHz时的磁导率的取值范围为150H/m～3000H/m。

9.如权利要求1所述的无线充电接收端，其特征在于，所述导磁模块在固化前为半流动态凝胶状，所述导磁模块在固化后为块状固体。