CN110535248B - 移动终端、无线充电模组及其制备方法 - Google Patents

移动终端、无线充电模组及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种无线充电模组、无线充电模组的制备方法以及移动终端，无线充电模组包括线圈组件，线圈组件包括基底和线圈，基底设有线圈容纳腔，线圈设置于线圈容纳腔中；线圈由相变材料制成，相变材料具有相变温度，当线圈的温度低于相变温度时，线圈为第一物理状态；当线圈的温度高于相变温度时，线圈的至少一部分为第二物理状态。当线圈的温度升高时，线圈的至少一部分的物理状态发生转变，该过程中线圈将吸收大量热量，使得自身的温度降低，从而有效地实现散热。如此设置后，线圈的散热效果比较好，因此可以满足无线充电模组的散热要求，也就不需要额外设置散热叠层，使得无线充电模组的轻薄性有所改善，其散热效果有所提升。

Description

移动终端、无线充电模组及其制备方法
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模组、无线充电模组的制备方法以及移动终端。
背景技术
随着移动终端不断向无孔化方向发展，无线充电技术受到了越来越多的关注，采用无线充电技术后，移动终端的外壳上不需要设置充电口，使得移动终端的外观质感、防水性等更佳。
目前比较成熟的无线充电方案是采用电磁感应原理实现的，对应的无线充电模组主要包括线圈。无线充电模组工作时，线圈通电会产生较多的热量，这些热量会对线圈自身以及移动终端的其他零部件的可靠性产生不良影响，此影响尤其在堆叠越来越密集的移动终端中显得越来越突出。
为了解决线圈发热所产生的上述问题，需要在无线充电模组中设计散热叠层，其中石墨片是应用最广泛的散热材料。这里的散热叠层可以将线圈所产生的热量散出，使得线圈的温度可以保持在更低的范围，进而防止线圈过热以后对自身以及移动终端的其他零部件产生不良影响。然而，增加该散热叠层后，整个无线充电模组的厚度和重量随之增加，该无线充电模组的轻薄性较差。同时，为了应对用户对于充电效率的要求，频率越来越高，线圈的发热量越来越大，上述散热叠层的散热能力有限，散热效果较差。
发明内容
本发明公开一种无线充电模组、无线充电模组的制备方法以及移动终端，以解决无线充电模组的轻薄性较差、散热效果较差的问题。
为了解决上述问题，本发明采用下述技术方案：
一种无线充电模组，包括线圈组件，所述线圈组件包括基底和线圈，所述基底设有线圈容纳腔，所述线圈设置于所述线圈容纳腔中；
所述线圈由相变材料制成，所述相变材料具有相变温度，当所述线圈的温度低于所述相变温度时，所述线圈为第一物理状态；当所述线圈的温度高于所述相变温度时，所述线圈的至少一部分为第二物理状态。
优选地，所述基底包括分体设置的第一基底部和第二基底部，所述第一基底部开设有第一容纳槽，所述第二基底部开设有第二容纳槽，所述第一基底部和所述第二基底部扣合固定，所述第一容纳槽和所述第二容纳槽拼接形成所述线圈容纳腔。
优选地，所述基底上还设有材料注入口和排气口，所述材料注入口和所述排气口分别与所述线圈容纳腔连通。
优选地，所述线圈容纳腔为螺旋形容纳腔，所述材料注入口和所述排气口中，一者连接于所述螺旋形容纳腔的首端，另一者连接于所述螺旋形容纳腔的尾端。
优选地，所述基底的外表面设有第一焊盘和第二焊盘，所述基底上还设有第一导电部和第二导电部，所述线圈通过所述第一导电部与所述第一焊盘电连接，所述线圈通过所述第二导电部与所述第二焊盘电连接。
优选地，所述线圈容纳腔为螺旋形容纳腔，所述基底开设有配合腔，所述螺旋形容纳腔环绕所述配合腔，所述无线充电模组还包括聚磁部，所述聚磁部的至少一部分伸入所述配合腔。
优选地，当所述线圈的温度低于所述相变温度时，所述线圈为固态；当所述线圈的温度高于所述相变温度时，所述线圈的至少一部分为液态。
一种无线充电模组的制备方法，用于制备上述任一项所述的无线充电模组，所述制备方法包括：
制备基底，在所述基底中开设所述线圈容纳腔；
在所述线圈容纳腔中制备由相变材料制成的线圈，所述相变材料具有相变温度，当所述线圈的温度低于所述相变温度时，所述线圈为第一物理状态；当所述线圈的温度高于所述相变温度时，所述线圈的至少一部分为第二物理状态。
优选地，所述制备基底，在所述基底中开设所述线圈容纳腔，具体包括：
制备第一基底部，在所述第一基底部上设置第一容纳槽；
制备第二基底部，在所述第二基底部上设置第二容纳槽；
将所述第一基底部和所述第二基底部扣合固定，所述第一容纳槽和所述第二容纳槽拼接形成所述线圈容纳腔。
优选地，所述制备第一基底部，在所述第一基底部上设置第一容纳槽，还包括：在所述第一基底部上设置材料注入口和排气口，所述材料注入口和所述排气口分别与所述线圈容纳腔连通；
所述将所述第一基底部和所述第二基底部扣合固定，所述第一容纳槽和所述第二容纳槽拼接形成所述线圈容纳腔之后还包括：
通过所述材料注入口将所述相变材料注入所述线圈容纳腔中形成所述线圈。
一种移动终端，包括上述任一项所述的无线充电模组。
本发明采用的技术方案能够达到以下有益效果：
本发明公开的无线充电模组中，线圈由相变材料制成，当线圈的温度升高时，线圈的至少一部分的物理状态发生转变，该过程中线圈将吸收大量热量，使得自身的温度降低，从而有效地实现散热。如此设置后，线圈的散热效果比较好，因此可以满足无线充电模组的散热要求，也就不需要额外设置散热叠层，使得无线充电模组的轻薄性有所改善，其散热效果有所提升。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例公开的无线充电模组的结构示意图；
图2为本发明实施例公开的无线充电模组中，线圈组件的俯视图；
图3为本发明实施例公开的无线充电模组中，线圈组件的剖视图；
图4为本发明实施例公开的无线充电模组中，线圈组件的另一剖视图；
图5为采用本发明实施例公开的制备方法制备出的第一基底部的结构示意图；
图6为采用本发明实施例公开的制备方法制备出的第二基底部的结构示意图；
图7为采用本发明实施例公开的制备方法制备出的基底的结构示意图；
图8为采用本发明实施例公开的制备方法将液态金属注入线圈容纳腔后所形成结构的示意图；
图9为采用本发明实施例公开的制备方法增加胶帽后所形成结构的示意图；
图10为采用本发明实施例公开的制备方法加工配合腔后所形成结构的示意图。
附图标记说明：
100-线圈组件、110-基底、101-第一基底部、102-第二基底部、111-线圈容纳腔、111a-第一容纳槽、111b-第二容纳槽、112-材料注入口、113-排气口、114-配合腔、120-线圈、130-第一焊盘、140-第二焊盘、150-第一导电部、160-第二导电部、170-第一胶帽、180-第二胶帽、200-电路板、300-保护层、400-聚磁部、500-屏蔽层。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅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做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，详细说明本发明各个实施例公开的技术方案。
如图1-图4所示，本发明实施例公开一种无线充电模组，其包括线圈组件100、电路板200、保护层300、聚磁部400和屏蔽层500。其中：线圈组件100与电路板200电连接；保护层300设置在线圈组件100的相对两侧，该保护层300可以对线圈组件100进行绝缘保护；聚磁部400与线圈组件100连接，以实现聚磁的目的；屏蔽层500设置于聚磁部400背离线圈组件100的一侧表面上，以实现屏蔽的目的。
上述线圈组件100具体可以包括基底110和线圈120，基底110设有线圈容纳腔111，线圈120设置于该线圈容纳腔111中。线圈120由相变材料制成，该相变材料具有相变温度，当线圈120的温度低于相变温度时，线圈120为第一物理状态；当线圈120的温度高于相变温度时，线圈120的至少一部分为第二物理状态。这里的第一物理状态与第二物理状态不同，也就是说，当线圈120的温度升高时，线圈120的至少一部分的物理状态发生转变，即发生了相变，该过程中线圈120将吸收大量热量，使得自身的温度降低，从而有效地实现散热。如此设置后，线圈120的散热效果比较好，因此可以满足无线充电模组的散热要求，也就不需要额外设置散热叠层，使得无线充电模组的轻薄性有所改善，其散热效果有所提升。另外，省去散热叠层后，无线充电模组的成本也有所降低。
需要说明的是，无论相变材料处于第一物理状态还是第二物理状态，相变材料都具有较好的导电性，使得线圈120具有良好的电磁感应能力，从而满足无线充电的要求。
可选的实施例中，线圈120的物理状态变化形式可以有以下三种：第一种，当线圈120的温度低于相变温度时，线圈120为固态，当线圈120的温度高于相变温度时，线圈120的至少一部分为液态；第二种，当线圈120的温度低于相变温度时，线圈120为液态，当线圈120的温度高于相变温度时，线圈120的至少一部分为气态；第三种，当线圈120的温度低于相变温度时，线圈120为固态，当线圈120的温度高于相变温度时，线圈120的至少一部分为气态。相对而言，第一种形式更容易实现，因此本发明实施例优选第一种形式。在充电过程中，线圈120可以始终保持固液混合的状态，从而得到持续的物态转化过程，提升无线充电模组的散热性能。
上述基底110可以是一体式结构，但是为了更方便地加工线圈容纳腔111，可选地，如图5-图7所示，该基底110包括分体设置的第一基底部101和第二基底部102，第一基底部101开设有第一容纳槽111a，第二基底部102开设有第二容纳槽111b，第一基底部101和第二基底部102扣合固定，第一容纳槽111a和第二容纳槽111b拼接形成线圈容纳腔111。也就是说，加工线圈组件100时，首先加工第一基底部101和第二基底部102，从而更方便地形成第一容纳槽111a和第二容纳槽111b，然后再将第一基底部101和第二基底部102扣合固定，使得第一容纳槽111a和第二容纳槽111b拼接形成线圈容纳腔111。
本发明实施例中，相变材料可以是金属材料，可选地，该金属材料可以为镓、铟、锡等金属的合金。当然，该金属材料还可以是其他材料。为了便于成型线圈120，可以采用液态金属作为原料来制备线圈120，该液态金属可以被注入线圈容纳腔111内，然后凝固。此时，相变材料可以更方便地被填充到线圈容纳腔内，且该相变材料更容易充满线圈容纳腔111，使得所形成的线圈120的尺寸更好地满足要求。为了更方便地将相变材料注入线圈容纳腔内，可以在基底110上设有材料注入口112和排气口113，该材料注入口112和排气口113分别与线圈容纳腔111连通。相变材料可以通过材料注入口112进入线圈容纳腔111，注入过程中，排气口113可以实现排气，从而便于相变材料顺利进入线圈容纳腔111。
另外，相变材料注入完毕后，可以在材料注入口112处点胶形成第一胶帽170，在排气口113处点胶形成第二胶帽180，从而密封线圈容纳腔111，以使相变材料更好地发生物态变化。
一种可选的实施例中，线圈120可以是螺旋形结构，对应地，线圈容纳腔111为螺旋形容纳腔。此时，材料注入口112和排气口113中，一者连接于螺旋形容纳腔的首端，另一者连接于螺旋形容纳腔的尾端，使得相变材料进入线圈容纳腔后的流速更高，且排气过程更加彻底、连贯，从而使得相变材料更快地充满线圈容纳腔111。
可选地，基底110的外表面设有第一焊盘130和第二焊盘140，基底110上还设有第一导电部150和第二导电部160，线圈120通过第一导电部150与第一焊盘130电连接，线圈120通过第二导电部160与第二焊盘140电连接，从而实现线圈120的电路连接。此种连接结构比较简单，且连接可靠性更高，使得无线充电模组的结构更加简单，且其可靠性更高。
前文提到，线圈容纳腔111可以为螺旋形容纳腔，为了使得聚磁部400更可靠地与线圈组件100配合，可以在基底110上开设有配合腔114，螺旋形容纳腔环绕该配合腔114，聚磁部400的至少一部分伸入配合腔114。这里的配合腔114可以通过冲压等方式形成。聚磁部400伸入配合腔114内的部分与该配合腔114定位配合，从而使得聚磁部400与线圈组件100的连接更加可靠。同时，螺旋形容纳腔环绕该配合腔114，可以使线圈120的中心与聚磁部400的中心靠拢，从而改善聚磁效果。
本发明实施例还公开一种无线充电模组的制备方法，该制备方法用于制备上述任一实施例所述的无线充电模组。该制备方法具体包括：
S110、制备基底110，在基底110中开设线圈容纳腔111；
S120、在线圈容纳腔111中制备由相变材料制成的线圈120，该相变材料具有相变温度，当线圈120的温度低于相变温度时，线圈120为第一物理状态；当线圈120的温度高于相变温度时，线圈120的至少一部分为第二物理状态。
采用此种制备方法制备出的无线充电模组中，当线圈120的温度升高时，线圈120的至少一部分的物理状态发生转变，该过程中线圈120将吸收大量热量，使得自身的温度降低，从而有效地实现散热。如此设置后，线圈120的散热效果比较好，因此可以满足无线充电模组的散热要求，也就不需要额外设置散热叠层，使得无线充电模组的轻薄性有所改善，其散热效果有所提升。
一种可选的实施例中，上述步骤S110具体包括：
S111、制备第一基底部101，在第一基底部101上设置第一容纳槽111a(如图5所示)；
S112、制备第二基底部102，在第二基底部102上设置第二容纳槽111b(如图6所示)；
S113、将第一基底部101和第二基底部102扣合固定，第一容纳槽111a和第二容纳槽111b拼接形成线圈容纳腔111。具体地，第一基底部101和第二基底部102可以通过熔接、胶压合等方式扣合固定(如图7所示)。
即，第一基底部101和第二基底部102分体成型后再扣合固定，使得第一容纳槽111a和第二容纳槽111b更便于加工。
进一步地，上述步骤S111还包括：在第一基底部101上设置材料注入口112和排气口113，材料注入口112和排气口113分别与线圈容纳腔111连通。步骤S113之后还包括：
S114、通过材料注入口112将相变材料注入线圈容纳腔111中形成线圈120(如图8所示)。
设置材料注入口112和排气口113后，相变材料可以通过材料注入口112注入线圈容纳腔111中，排气口113可以实现注入过程中的排气，从而使得相变材料更快地充满线圈容纳腔111。相变材料注入线圈容纳腔111后，可以冷却至常温状态而固化，之后还可以检测所形成的线圈120的导通电阻是否满足要求，以确保线圈组件100的加工质量。进一步地，如图9所示，在注入完毕后，可以点胶形成第一胶帽170和第二胶帽180，实现线圈容纳腔111的密封。如图10所示，可以通过冲压的方式形成配合腔114，以便于线圈组件100与聚磁部400配合。
本发明实施例还公开一种移动终端，其包括上述任一实施例所述的无线充电模组。本发明实施例所公开的移动终端可以为智能手机、平板电脑、电子书阅读器或可穿戴设备。当然，该移动终端也可以是其他设备，本发明实施例对此不做限制。
本发明上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。
以上所述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 (11)

1.一种无线充电模组，其特征在于，包括线圈组件(100)，所述线圈组件(100)包括基底(110)和线圈(120)，所述基底(110)设有线圈容纳腔(111)，所述线圈(120)设置于所述线圈容纳腔(111)中；
所述线圈(120)由相变材料制成，所述相变材料具有导电性，所述相变材料具有相变温度，当所述线圈(120)的温度低于所述相变温度时，所述线圈(120)为第一物理状态；当所述线圈(120)的温度高于所述相变温度时，所述线圈(120)的至少一部分为第二物理状态。
2.根据权利要求1所述的无线充电模组，其特征在于，所述基底(110)包括分体设置的第一基底部(101)和第二基底部(102)，所述第一基底部(101)开设有第一容纳槽(111a)，所述第二基底部(102)开设有第二容纳槽(111b)，所述第一基底部(101)和所述第二基底部(102)扣合固定，所述第一容纳槽(111a)和所述第二容纳槽(111b)拼接形成所述线圈容纳腔(111)。
3.根据权利要求1所述的无线充电模组，其特征在于，所述基底(110)上还设有材料注入口(112)和排气口(113)，所述材料注入口(112)和所述排气口(113)分别与所述线圈容纳腔(111)连通。
4.根据权利要求3所述的无线充电模组，其特征在于，所述线圈容纳腔(111)为螺旋形容纳腔，所述材料注入口(112)和所述排气口(113)中，一者连接于所述螺旋形容纳腔的首端，另一者连接于所述螺旋形容纳腔的尾端。
5.根据权利要求1所述的无线充电模组，其特征在于，所述基底(110)的外表面设有第一焊盘(130)和第二焊盘(140)，所述基底(110)上还设有第一导电部(150)和第二导电部(160)，所述线圈(120)通过所述第一导电部(150)与所述第一焊盘(130)电连接，所述线圈(120)通过所述第二导电部(160)与所述第二焊盘(140)电连接。
6.根据权利要求1所述的无线充电模组，其特征在于，所述线圈容纳腔(111)为螺旋形容纳腔，所述基底(110)开设有配合腔(114)，所述螺旋形容纳腔环绕所述配合腔(114)，所述无线充电模组还包括聚磁部(400)，所述聚磁部(400)的至少一部分伸入所述配合腔(114)。
7.根据权利要求1所述的无线充电模组，其特征在于，当所述线圈(120)的温度低于所述相变温度时，所述线圈(120)为固态；当所述线圈(120)的温度高于所述相变温度时，所述线圈(120)的至少一部分为液态。
8.一种无线充电模组的制备方法，用于制备权利要求1-7中任一项所述的无线充电模组，其特征在于，所述制备方法包括：
制备基底(110)，在所述基底(110)中开设所述线圈容纳腔(111)；
在所述线圈容纳腔(111)中制备由相变材料制成的线圈(120)，所述相变材料具有相变温度，当所述线圈(120)的温度低于所述相变温度时，所述线圈(120)为第一物理状态；当所述线圈(120)的温度高于所述相变温度时，所述线圈(120)的至少一部分为第二物理状态。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述制备基底(110)，在所述基底(110)中开设所述线圈容纳腔(111)，具体包括：
制备第一基底部(101)，在所述第一基底部(101)上设置第一容纳槽(111a)；
制备第二基底部(102)，在所述第二基底部(102)上设置第二容纳槽(111b)；
将所述第一基底部(101)和所述第二基底部(102)扣合固定，所述第一容纳槽(111a)和所述第二容纳槽(111b)拼接形成所述线圈容纳腔(111)。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述制备第一基底部(101)，在所述第一基底部(101)上设置第一容纳槽(111a)，还包括：在所述第一基底部(101)上设置材料注入口(112)和排气口(113)，所述材料注入口(112)和所述排气口(113)分别与所述线圈容纳腔(111)连通；
所述将所述第一基底部(101)和所述第二基底部(102)扣合固定，所述第一容纳槽(111a)和所述第二容纳槽(111b)拼接形成所述线圈容纳腔(111)之后还包括：
通过所述材料注入口(112)将所述相变材料注入所述线圈容纳腔(111)中形成所述线圈(120)。
11.一种移动终端，其特征在于，包括权利要求1-7中任一项所述的无线充电模组。
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