CN110720168A - 具有感应线圈的层压件以及包括该层压件的充电站装置 - Google Patents

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Abstract

层压件包括多个纸层，其中至少一个感应线圈包括第一组绕组和第二组绕组。两个或更多个纸层包括多组绕组，所述多组绕组包括导电材料。所述多组绕组可以分布在整个层压件层中，并且在紧凑空间中提供良好的无线感应充电性能。

Description

具有感应线圈的层压件以及包括该层压件的充电站装置
技术领域
无。
背景技术
无线感应装置充电是一种使用被调谐成以相同的频率谐振的两个线圈之间的能量的近场无线传输的技术。在一个线圈位于感应充电基站中的情况下，位于电子装置中的另一线圈可以接收能量的传输以对其电池进行无线充电。无线充电是非常需要的，因为消费者可以在需要的时候和地方容易地为装置充电。另外，无线充电消除了针对不同装置使用不同充电器的需求。
感应充电基站通常需要两个线圈之间的精确对准以执行足够功率的能量传输以对电子装置充电。即使是与感应充电基站稍微未对准的电子装置或者诸如由于振动用户警告等而稍微移动位置的装置也可能无法充电。由于散热、可用空间和其他设计考量，所以感应充电基站在能够添加以提高性能的线圈数量上受到限制。
层压件由于其理想的品质的组合（例如，优异的耐磨性、耐热性和抗污性、清洁性和成本）而在许多情况下可用作铺面材料，包括用作装饰表面。层压件由离散的构成，诸如经压制以形成层压件的树脂浸渍牛皮纸层。一种常规装饰层压件通过以下操作来制作：将三张经处理的牛皮纸（例如，三张酚醛树脂浸渍的牛皮纸）、印刷片材（例如，干装饰纸）和一张经处理的贴面纸（例如，三聚氰胺甲醛树脂浸渍的薄页纸或丙烯酸树脂浸渍的薄页纸）一者堆叠在另一者顶部上，并且然后通过热和压力将他们粘合在一起。
高压层压工艺（HPL）是不可逆的热工艺，其中，树脂浸渍的多张牛皮纸在相对高水平的热和压力（诸如，大于或等于125℃的温度和至少 5兆帕斯卡（MPa）的压力）下同时经历压制和加热工艺，通常历时30至50分钟的压制周期。HPL工艺与低压层压工艺（LPL）形成对比，低压层压工艺（LPL）在小于5.0 Mpa（通常在2至3 MPa之间）的压力下进行。
发明内容
提供本发明内容是为了以简化的形式介绍精选特征，在具体实施方式中进一步描述了这些特征。本发明内容并不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。
在实施例中，本公开提供了一种用于完成无线功率传输的层压件，该层压件包括：至少第一纸层和第二纸层，第二纸层设置在层压件中的第一纸层上方；绝缘层，该绝缘层设置在第二纸层上方；至少一个感应线圈，所述至少一个感应线圈包括导电材料，感应线圈进一步包括布置在第一纸层上的第一组绕组和布置在第二纸层上的第二组绕组，第一组绕组和第二组绕组串联电连接；其中，第一纸层、第二纸层和绝缘层将感应线圈封装在层压件内。
在另一实施例中，本公开提供了一种用于对电子装置进行感应充电的层压铺面材料，该层压铺面材料包括：至少第一纸层和第二纸层，第二纸层设置在第一纸层上方；感应线圈，该感应线圈包括导电材料，感应线圈进一步包括布置在第一纸层上的第一组绕组和布置在第二纸层上的第二组绕组，第一组绕组和第二组绕组串联电连接并且包括暴露于层压铺面材料外部的至少两个电接触焊盘；以及层压表面材料，该层压表面材料包括设置在第一纸层和第二纸层上方的装饰层，该装饰层不包括感应线圈或其任何绕组。
在又一实施例中，本公开提供了一种制作层压表面材料的方法，该方法包括：提供至少第一纸层和第二纸层；形成包括导电材料的感应线圈，该感应线圈进一步包括布置在第一纸层上的第一组绕组和布置在第二纸层上的第二组绕组；根据层压工艺压缩第一纸层和第二纸层，从而通过通孔将第一组绕组串联连接到第二组绕组，该通孔从第一纸层延伸至第二纸层。
在实施例中，本公开提供了一种用于完成无线功率传输的层压件，该层压件包括：至少第一纸层和第二纸层，第二纸层设置在第一纸层上，第二纸层包括至少第一通孔和第二通孔，所述第一通孔和第二通孔在其中包括第一导电材料；感应线圈，该感应线圈包括第二导电材料，感应线圈包括布置在第一纸层上的第一组绕组和布置在第二纸层上的第二组绕组，第一组绕组和第二组绕组通过第一通孔串联电连接，第二通孔仅电连接到第一组绕组，第二通孔仅在层压件的第一侧上是可电触及的。
在又另一实施例中，本公开提供了一种组装充电站装置的方法，该方法包括：提供用于完成无线功率传输的层压件，该层压件包括至少第一纸层和第二纸层，第二纸层设置在第一纸层上，第二纸层包括至少第一通孔和第二通孔，所述第一通孔和第二通孔在其中包括第一导电材料，层压件进一步包括感应线圈，该感应线圈包括第二导电材料，感应线圈进一步包括布置在第一纸层上的第一组绕组和布置在第二纸层上的第二组绕组，第一组绕组和第二组绕组串联电连接，层压件具有可从层压件的外部触及的至少两个电接触焊盘，所述至少两个电接触焊盘与感应线圈的第一末端和第二末端电连接；提供感应充电站装置，该感应充电站装置具有孔口并且包括驱动器电路，驱动器电路配置成驱动感应线圈以向电子装置提供无线充电；将层压件安装到感应充电站装置的孔口中，使得所述至少两个电接触焊盘与驱动器电路电接触。
一种感应充电站包括：表面中的孔口，该孔口配置成接受层压件，该层压件包括：至少第一纸层和第二纸层，第二纸层设置在第一纸层上，第二纸层包括至少第一通孔和第二通孔，所述第一通孔和第二通孔在其中包括第一导电材料；感应线圈，该感应线圈包括第二导电材料，感应线圈进一步包括布置在第一纸层上的第一组绕组和布置在第二纸层上的第二组绕组，第一组绕组和第二组绕组串联电连接，层压件具有可从层压件的外部触及的至少两个电接触焊盘，所述至少两个电接触焊盘与感应线圈的第一末端和第二末端电连接；驱动器电路，该驱动器电路连接到层压件并且配置成驱动感应线圈并向电子装置提供无线充电，驱动器电路包括：谐振频率振荡器；功率晶体管；全波整流器；以及电压调节器。
附图说明
图1是无线充电系统的示例的示意图，该无线充电系统包括集成到工作台面中的层压件铺面材料，该工作台面在多个层上具有用于对电子装置充电的感应线圈的多组绕组。
图2是示例多组绕组的示意图，所述多组绕组包括层压件中的牛皮纸层上的导电材料。
图3大体上图示了用于使用掩模技术在层压件中的层之间形成电通孔的示例操作。
图4大体上图示了用于使用孔切割技术在层压件中的层之间形成电通孔的示例操作。
图5是四个感应线圈的示例布置的俯视图，每个感应线圈包括导电材料，感应线圈设置在层压件的多个层上，其中每个线圈的绕组设置在层压件的两个离散层上。
图6是在层压件的多个层上的四个感应线圈的示例布置的分解透视图，其中每个感应线圈的多组绕组设置在层压件的两个离散层上。
图7是设置在层压件的多个层上的四个感应线圈的另一示例布置的截面图，其中每个感应线圈的绕组设置在层压件的两个离散层上。
图8是层压件的层之间的通孔的示例位置以及由通过通孔电连接的层压件层中的箭头表示的流过感应线圈的多组绕组的电流的示例方向的示意图。
图9是示例感应无线充电站的示意图，该感应无线充电站配置成接收包括感应线圈的层压件插入物，感应线圈配置成提供如本文所描述的无线充电。
图10图示了用于制作在层压件的多个层上具有多组绕组的层压件的示例操作。
图11图示了用于在感应无线充电站中安装具有设置在离散层上的多组绕组的层压件的示例操作。
图12是五个感应线圈的示例布置的俯视图，每个感应线圈包括导电材料，感应线圈设置在层压件的多个层上，其中每个线圈的绕组被分到层压件的两个离散层中。
图13是五个感应线圈的示例布置的分解透视图，所述感应线圈包括在层压件的多个层上的导电材料，其中每个感应线圈的多组绕组设置在层压件的两个离散层上。
具体实施方式
公开了一种用于完成无线功率传输的层压件，该层压件包括：至少第一纸层和第二纸层，第二纸层设置在层压件中的第一纸层上方；绝缘层，该绝缘层设置在第二纸层上方；感应线圈，该感应线圈包括导电材料，感应线圈进一步包括布置在第一纸层上的第一组绕组和布置在第二纸层上的第二组绕组，第一组绕组和第二组绕组串联电连接。在实施例中，第一纸层、第二纸层和绝缘层可以将感应线圈封装在层压件内。在实施例中，绝缘层可以包括装饰层。例如，绝缘层可以包括树脂浸渍的装饰层。作为另一示例，绝缘层可以包括经处理的贴面纸层。当绝缘层包括经处理的贴面纸层时，层压件可以进一步包括在经处理的贴面纸层与第二纸层之间的干燥的或未处理的装饰纸（也称为印刷片材）。当然，层压件也可以包括胶膜，例如，当包括未处理的牛皮纸层时，如下面进一步描述的。
通常，如本文所使用的，“装饰层”是（最终的、组装好的）层压件中的可见外层。装饰层可以具有装饰颜色和/或设计。当然，如上所述，如果装饰层通过覆盖层至少部分地可见，则覆盖层可以设置在装饰层上方。
具有至少一个感应线圈的层压件铺面材料包括第一组绕组和第二组绕组，第一组绕组和第二组绕组布置在层压件铺面材料的不同纸层上，该层压件铺面材料具有对于执行无线充电特别有用的特性，这些特性包括：通过在层压件的不同层上提供附加线圈/绕组以节省空间的方式添加更多感应线圈的能力；由于层压件内部缺乏绝缘空气以及在用于制备树脂浸渍的纸层的树脂配方中任选地使用具有高传热系数的填料（例如，陶瓷，诸如，氮化铝、氧化铝、氮化硼及其组合），使得远离线圈的传热得到增强，所以具有良好的散热性，从而有效地将层压件铺面材料变成高效的散热器并有利于多个线圈的利用；用于提供线圈/绕组的导电材料即使在经历HPL工艺之后也具有出乎意料和令人惊讶的导电性；以及集成到几乎任何表面（例如，工作台面、墙壁、家具、门、窗框、车辆内部等）中的能力。树脂浸渍的纸层还为感应线圈或多组绕组提供耐用封壳。包括多组绕组的层压件可以有利地结合到表面或无线感应充电站中，以向具有适当的接收器线圈的电子装置提供令人惊讶的高效无线充电。
感应线圈可以通过在纸层（例如，牛皮纸、贴面纸等）上提供（例如，沉积）导电材料（例如，导电墨）来形成，该纸层具有切割穿过纸以用于电耦合感应线圈的子线圈或层的通孔。将导电材料设置（例如,印刷）到纸上允许纸纤维充当由导电材料产生的线圈的各种层的增强物，从而防止感应线圈由于各种环境条件导致的收缩或膨胀而损坏。感应线圈的层可以使用层压工艺来堆叠和封装在离散的纸层之间。尽管低压层压可以用于制备根据本公开的层压件，但是优选的是包括再冷却阶段的高压层压工艺（在本文中称为“高压层压工艺”）。
如本文所描述的，感应线圈或绕组通过如下方式被“封装”或基本上受到保护：在纸层上提供用于绕组/线圈的导电材料并将另一纸层或绝缘层设置在导电材料上方使得通过上覆层至少部分地保护或屏蔽绕组或线圈免受环境大气的影响。
已经发现，当层压件在高压层压工艺中暴露于热量和压力时，感应线圈的子元件或层破裂或分层的风险大大降低。高压层压工艺允许绕组和/或感应线圈具有导电轨道（track），该导电轨道具有改善的轨道致密度，这与通过其他常规制造技术相比实现了令人惊讶的更高的导电性。在将感应线圈的层堆叠在纸层之间之后发起高压层压工艺使层压件中包括的所有层共同地同时固化，这消除了使用粘合剂来将已经单独地完全固化的层粘合在一起的常规需求。高压再冷却压力机允许准确控制温度和压力（例如，加热和冷却循环），以便控制所有层的尺寸变化速率，并且令人惊讶地导致在层压工艺中使用的导电材料的导电性增强。
本公开的各个实施例是用于制备具有嵌入层压件内的感应线圈的高压层压件的方法。该方法包括：形成通过纸层的通孔，将具有导电材料的感应线圈的绕组或子元件或层印刷（例如，喷墨印刷、柔性版印刷、凹版印刷、丝网印刷、挤出印刷等）到纸层上，以及在具有导电材料的选定位置处提供通过纸层的通孔以电耦合具有感应线圈的绕组（或子元件）的各个层。确定选定位置的因素可以包括高效的布局设计、避免感应线圈的短路层、感应耦合所需的线圈几何形状等。感应线圈的层可以通过使层压件经受高压层压工艺而被堆叠和封装在纸层之间，这令人惊讶地导致有利地增强导电材料的致密度和优异的导电性。应当注意，相同的导电材料可以用于感应线圈和通孔的绕组，但是也可以使用不同的导电材料。
在一个优选实施例中，一种制作层压表面材料的方法包括：提供至少第一未处理的牛皮纸层、胶膜层和第二未处理的牛皮纸层；形成包括导电材料的感应线圈，感应线圈进一步包括布置在第一未处理的牛皮纸层上的第一组绕组和布置在第二未处理的牛皮纸层上的第二组绕组；将包括至少第一未处理的牛皮纸层、胶膜层和第二未处理的牛皮纸层的堆叠布置成使得第二未处理的牛皮纸层设置在胶膜层上方并且经处理的贴面纸层设置在第一未处理的牛皮纸层上方；根据层压工艺压缩堆叠并且从而通过通孔将第一组绕组连接到第二组绕组，该通孔从第一组绕组延伸至第二组绕组。在该实施例中，多组绕组设置（例如，印刷）在第一未处理的牛皮纸层和第二牛皮纸层上，并且在其之间包括胶膜层。通常，堆叠包括在第二未处理的牛皮纸层上方的附加胶膜层和设置在第一未处理的牛皮纸层下方的附加胶膜层，以便在层压工艺期间允许足够量的树脂浸透层压件，以便向最终形成的层压件提供足够的机械强度。通过将线圈组提供在未处理的牛皮纸上，与在线圈组设置在树脂浸渍纸层上时相比，可以实现形成在堆叠中的孔的显著改善的对准。如本文所使用的胶膜层是具有足够量的热固性树脂以浸透相邻的未处理的纸层（例如，装饰层或牛皮纸层）的层。通常，胶膜层将包括具有以重量计在百分之30-80之间的热固性树脂的纸层。优选地，胶膜的热固性树脂包括酚醛树脂。
因此，优选的层压表面材料包括：堆叠，该堆叠包括至少第一未处理的牛皮纸层、胶膜层和第二未处理的牛皮纸层，使得第二未处理的牛皮纸层设置在胶膜层上方，并且胶膜层设置在第一未处理的牛皮纸层上方；感应线圈，该感应线圈包括导电材料，感应线圈进一步包括布置在第一未处理的牛皮纸层上的第一组绕组和布置在第二未处理的牛皮纸层上的第二组绕组，第一组绕组和第二组绕组通过通孔串联连接，该通孔从第一组绕组的末端延伸至第二组绕组的末端。在该实施例中，多组绕组设置（例如，印刷）在第一未处理的牛皮纸层和第二牛皮纸层上，并且在其之间包括胶膜层。通常，堆叠包括在第二未处理的牛皮纸层上方的附加胶膜层和设置在第一未处理的牛皮纸层下方的附加胶膜层，以便允许在层压工艺期间足够量的树脂浸透层压件，以便向最终形成的层压件提供足够的机械强度。
适合于根据本公开的各种实施例使用的导电材料包括可以沉积在纸（诸如，树脂浸渍的纸）上的且导电的任何材料。在一些实施例中，导电材料的组合物包括：（i）颗粒状导电材料；（ii）粘结剂；以及（iii）微晶纤维素成分。
颗粒状导电材料可以包括金属、金属合金、导电碳（例如，碳的导电同素异形体、石墨）、导电聚合物（例如，聚吡咯）、导电金属化聚合物（例如，金属化聚对苯二甲酸乙二醇酯）及其组合。在优选方面，颗粒状导电材料包括银和/或银合金。可以沉积以在纸层上以提供导电材料并因此适用于在本公开的各种实施例中使用的导电墨组合物通常包括颗粒，在载体介质中，颗粒包括金属、金属合金、导电碳或诸如聚合物等其他导电材料，载体介质可以包括其他聚合物、溶剂和添加剂。可以使用各种已知方法（诸如，喷墨印刷、丝网印刷、柔性版印刷、凹版印刷或挤出印刷）来将导电墨组合物沉积在基底上。
适合于提供颗粒状导电材料的导电墨组合物的一个实施例是包括以下的导电墨组合物：（i）颗粒状导电材料；（ii）载液；（iii）聚合物粘结剂；以及（iv）微晶纤维素成分。适合于提供颗粒状导电材料的导电墨组合物的另一实施例是包括以下的导电墨组合物：（i）颗粒状导电材料；（ii）载液；（iii）聚合物粘结剂；以及（iv）微晶纤维素成分；其中，颗粒状导电材料包括选自包括银和银合金的组的成分；并且其中，微晶纤维素成分以基于组合物的以重量计约0.05％至约10％的量存在，并且具有约20至约100 μm的平均粒度。在本公开的某些实施例中，微晶纤维素成分可以包括具有不同平均粒度的两种或更多种微晶纤维素。如上所述，诸如喷墨印刷、柔性版印刷、凹版印刷、丝网印刷和挤出印刷等印刷方法可以将导电材料设置在诸如牛皮纸和贴面纸等纸层上，但是取决于纸的类型，导电材料可能完全穿透或可能不完全穿透纸。
如果使用牛皮纸（即，通常在50至400 GSM（或g/m2）之间的未漂白纸）并且在其上沉积导电墨组合物，则导电材料可以穿透牛皮纸的约一半，而如果使用重量不到牛皮纸纸张定量的一半的贴面纸（即，通常在10至50 GSM之间的漂白纸）并且在其上沉积导电墨水组合物，则导电材料通常将完全穿透贴面纸。这样，为了将提供在牛皮纸的不同层上的导电材料耦合在一起，可以在通过牛皮纸的至少一半处切割出孔口，使得设置在第一牛皮纸的顶表面上的导电材料可以穿透第一牛皮纸的一半以形成通孔并且与提供在位于第一牛皮纸层下面的第二牛皮纸层的顶表面上的相同类型或不同类型的导电材料建立电连接。因为沉积的导电材料可以完全穿透贴面纸，所以不必在贴面纸中切割孔口以形成通孔并将设置在第一贴面纸的顶表面上的导电材料耦合到设置在其下方的第二纸层的顶表面上的相同类型或不同类型的导电材料。一旦被印刷，就可以使导电材料经受高压层压工艺，该过程包括事先在升高的温度和压力下进行压制。
在本公开的各种实施例中，上述导电材料可以在纸层上以一定图案围绕给定点设置为一组绕组。合适的绕组图案包括但不限于：连续的曲折线、螺旋形、螺旋角、圆形、椭圆形、多面体形状，诸如，矩形、正方形、六边形、八边形、锯齿波及其组合。优选地，导电材料设置成如下图案，即该图案在导电路径的相邻部分之间维持间隙的同时在纸层上提供相对大量的导电材料，即，不将绕组提供成使得在绕组的各个迹线之间存在重叠。在要使电阻最小化的情况下，导电材料的任何线性部分的横截面积是重要的，因为任何导电轨道的总电阻都是每平方比电阻（与横截面积有关）和轨道长度的乘积。换言之，如本领域的技术人员所理解的，较大的横截面面积导致较低的总轨道电阻，这导致针对相似电流水平的更低电阻加热。
可以优选的是优化轨道竖直厚度、横截面积和间距（即，设置在纸层上的导电材料的两个相邻线性部分或轨道之间的距离）之间的关系，所述间距应被控制为尽可能小，同时确保两个相邻线性部分不接触。同样重要的是要注意，高压层压工艺的压缩步骤所涉及的压力减小了导电轨道的竖直厚度。对总电阻的总体影响可能变化，因为压缩可能通过减小横截面积来增加导电材料的比电阻，同时还增加导电材料内的导电颗粒之间的导电接触，因此降低电阻。因此，各种因素影响总电阻。优选地，考虑所有这些因素以努力降低总电阻并因此降低热量产生。
根据本公开的各种实施例的层压件可以包括一个或多个电接触焊盘，所述一个或多个电接触焊盘允许建立从层压件的外部至通孔的电连接。在其中层压件包括包含导电材料的第一组绕组和第二组绕组并且第一组绕组和第二组绕组串联连接的各种实施例中，如本文所描述的，层压件可以包括耦合到通孔的电接触焊盘和耦合到第二通孔的第二电接触焊盘，从而提供用于与使串联的第一组绕组的第一末端电连接的位点，所述第二通孔提供用于使与串联的第二组绕组的第二末端电连接的位点。在本公开的各种实施例中，层压件可以进一步耦合到被连接到层压件外部的电接触焊盘的一个或多个部件，所述（多个）部件配置成接受来自外部电源的交流（AC）或脉冲直流（DC）电压输入，使得为（多个）导电材料提供电流。这种部件可以包括但不限于用于AC和DC插头的各种凸形插座和凹形插座以及用于硬接线AC或DC输入的接线盒等。还可以通过使用各种结构将任何导电材料耦合到电接触焊盘来建立与通孔的电接触，这些结构包括但不限于金属凸片、螺钉、插脚、圆柱形插座、弹簧加载销等。
层压件的纸层可以用树脂浸渍，使得这些纸层当在层压工艺中被堆叠并压缩时可以固化或交联。该树脂可以是热固性树脂，使得可以压缩并加热处于堆叠关系中的纸层以固化热固性树脂。取决于树脂浸渍的纸层是外部保护层（例如，绝缘层）还是内部芯层（例如，经处理的牛皮纸层）还是层压件铺面材料的基础层（例如，经处理的牛皮纸层），适合于在本公开的各种实施例中使用的具体树脂可以不同。通常，树脂浸渍的纸层用任何合适的热固性树脂浸渍，该热固性树脂浸渍包括但不限于：丙烯酸、聚酯、聚氨酯、酚类、酚醛、脲醛、氨基塑料、三聚氰胺、三聚氰胺甲醛、己二烯钛酸酯、环氧化物、聚酰亚胺、氰酸酯、和聚氰酸酯、或者共聚物、三元共聚物或前述物质的任意组合。对于浸渍牛皮纸，通常优选的是酚醛树脂，并且对于浸渍贴面纸，通常优选的是丙烯酸树脂或三聚氰胺甲醛。如本公开中所使用的，半透明层是指允许至少一些光从其穿过的任何层。换言之，部分不透明的层被包括为半透明层。
在一些实施方式中，作为芯层的树脂浸渍的纸层用酚类和/或环氧树脂（诸如，例如酚醛）来浸渍。用树脂浸渍纸层可以以足以将受控量的树脂施加到纸上的任何合适方式来实施，包括但不限于：丝网印刷、旋转丝网印刷、浸渍和挤压、浸渍和刮擦、逆辊涂布、迈尔棒、幕式淋涂、槽染和凹版印刷辊。相对于如以烘箱干燥为基准测得的纸层的重量，所施加的树脂的重量百分比在约5%至75％的范围内，其中优选的树脂含量百分比（相对于最终重量确定）为约15-45％。由于在浸渍步骤中使用的树脂通常是水基或溶剂基溶液，因此在层压工艺中通常包括纸干燥阶段以减少纸溶剂负荷。在本公开的各种实施例中，浸渍纸中残留溶剂的重量百分比水平为2.5-15％，其中典型水平为约5％。如本文所使用的，固化可以指热固性树脂在其不可逆凝结的意义上的固化，或者其他聚合物利用单独的交联剂或通过各种形式的能量的交联，或者当层压件铺面材料处于其压缩形式时固定树脂使得导电材料被封装并在正常操作期间保持不变的任何方式。
根据本公开的各种实施例，可以用于树脂浸渍纸层的合适的纸包括但不限于：基于纤维素纤维、合成纺织或无纺纤维、或/和微纤维或/和纳米纤维、纤维素或/和合成纤维的纸；或/和基于矿物纤维的纸；或/和基于玻璃纤维纸的混合物，以上各者是被涂布的或非涂布的、预浸渍或非预浸渍的纸，它们通常可用于生产层压件。在本公开的各种实施例中，适合在树脂浸渍纸层的纸层中使用的纸具有以下性质中的至少一种性质并且优选地为所有性质：根据国际标准DIN ISO 3781的测试方法，沿机器方向的最小湿强度为1400 cN/30mm；根据国际标准DIN ISO 8787的测试方法，沿机器方向的Klemm吸收范围（毛细管上升）为30至90mm/10min，其中优选的吸收率为45mm/10min；根据国际标准Din ISO 2144的测试方法取决于所使用的纸的固有性质，灰分含量为0至50％；根据国际标准DIN ISO 536的测试方法，在2％至8％的水分含量范围下，纸张定量范围为10至400 GSM；根据国际标准DINISO 6588的测试方法，pH（在热提取物上）在约4至约9之间。在本发明的各种实施例中，可以使用包括至少一部分再循环材料的纸。
在根据本公开的制作铺面材料的方法的各个优选实施例中，采用高压层压工艺。根据这样的各个优选实施例，多个层都以堆叠关系定位在两个压板之间，所述多个层包括纸层和根据前述实施例中的任一项的在层上的多组绕组或感应线圈的层在内的。在这样的高压层压工艺中，然后将板压制至至少5 MPa的比压。然后将温度升高超过125℃，通常升高至约140℃。然后将板在升高的压力和温度下保持历时适合于使树脂固化的一段时间。然后将温度降低至40℃，同时维持升高的压力。压力下的典型循环时间为约25分钟和约50分钟之间。在达到40℃的温度后，然后将板上的压力降低至零表压。尽管重要的是在要通过居间层中的孔口在相邻导电材料之间建立导电连接的情况下注意确保堆叠层对准，但这些层不需要另外以完美的边缘对边缘对准的方式放置，因为可以实施压制后修整以使最终的铺面材料成形。
尽管树脂浸渍层通常用于制备层压件（所述层压件包括感应线圈，所述感应线圈具有用于设置在根据本公开的层压件的离散层上的每个感应线圈的第一组绕组和第二组绕组），但是替代地，其上具有压敏粘合剂的纸层可以用压敏粘合剂以面对的关系进行压缩以形成相当的层压件结构。在这样的过程中，可以在最终层压产品中需要通孔的任何位置处应用掩模，以有利于通孔形成，类似于本文参照图3所描述的过程。
在实施方式中，以导电墨印刷的感应线圈连接到驱动器电路以驱动电流通过感应线圈，并提供来自层压件中的线圈的能量的近场无线传输，其中感应线圈被调谐至与电子装置中的接收器线圈相同的频率。为了将相应感应线圈彼此电连接（例如，串联）并且电连接到驱动器电路，层压件包括层压件中的不同层之间的通孔。因此，感应线圈形成可以由驱动器电路驱动的电路，以对电子装置进行无线充电。
可以包括在层压件的芯中的部件的其他示例包括向电子装置提供无线充电所需的部件。在实施方式中，振荡器配置成产生选定的谐振频率，因为除非将发送线圈和接收线圈调谐至相同的频率，否则将不会发生谐振感应耦合。功率晶体管用作放大器，以用于驱动已安装的层压件中的感应线圈。全波整流器配置成将来自电源的输入AC功率转换为DC值，以用于驱动已安装的层压件中的感应线圈。电压调节器配置成产生用于对电子装置中的耗尽电池充电的可用电压。控制电路配置成管理电子装置中的锂离子（Li-Ion）或NiMH电池化学物质等的充电过程。这些部件中的每一者都可以耦合到层压件铺面材料中的感应线圈并且设置在层压件铺面材料的离散层之间。
图1是无线充电系统100的示例的示意图，无线充电系统100包括集成到工作台面102中的层压件铺面材料，该工作台面具有多个层上的感应线圈的多组绕组，以用于对电子装置124充电。工作台面102覆盖有感应线圈层压件表面。其他类型的表面也可以覆盖有感应线圈层压件表面（例如，墙壁、家具、门、车辆内部等）。层压件包括在层压件铺面材料的两个或多个层上沉积为导电轨道的多组绕组。在实施方式中，感应线圈没有沉积在由层压件铺面材料覆盖的整个区域（例如，整个工作台面102）上，而是仅位于层压件铺面材料的一部分中，诸如，在指定的无线电子装置充电区域128中。无线电子装置充电区域128可以由工作台面102的表面上的标记表示，以告知用户感应耦合可能足够强以对电子装置进行高效无线充电的位置。
泡状框104图示了示例层压件的横截面图，该层压件包括印刷在层压件的不同层上的多个绕组平面。在实施方式中，导电墨以感应线圈绕组的形状沉积在基底的纸层上。在整个本公开中，对导电墨的提及应理解为除了在导电墨已干燥之后留下的导电颗粒之外还包括导电墨本身。
泡状框104中大体图示了若干个感应线圈。在泡状框104的横截面图中，线圈段110、112、114和116沿着该横截面可见。在这样的横截面图中，嵌入层压件铺面材料的层中的感应线圈的绕组可以沿着线L线性地延伸，或者可以沿垂直于线L的方向延伸，在这种情况下，线圈在横截面图中可能看起来更短，因为只有导电轨道的宽度是可见的，并且长度是不可见的。在实施方式中，其他层118、120和122设置在层压件层之间，层压件层具有设置在其上的感应线圈的绕组。在实施方式中，层118、120和122是绝缘层。同样，在泡状框104中还有设置在层110、112、114和116上方的两个层106和108，层106和108具有其中包括导电材料的绕组。层106和108可以各自包括装饰层、绝缘层、透明层、半透明层和/或表面层。在优选实施例中，层压件铺面材料的结构有利地允许层压件中的最上面一组绕组仅通过层106和/或108与层压件的顶表面分开，使得最上面的线圈的顶表面与待充电的装置分开不超过0.6mm的距离，更优选地不超过0.4 mm，从而有利于将能量从多组绕组和/或感应线圈高效地传输至在充电的装置并避免能量的辐射损耗。
电子装置124包括接收感应线圈，该接收感应线圈与多组绕组110、112、114和116耦合以用于能量的无线传输。电子装置124可以包括但不限于：智能电话、可穿戴设备、平板电脑、膝上型计算机、健身装置、电子阅读器、或者将电力存储在车载可充电电池中的任何其他类型的电子装置。如果电子装置124的用户将电子装置124放置在足够接近充电区域128的表面102上，则表面102可以向电子装置124提供电荷。电子装置124可以显示充电图标以警告电子装置124的用户该装置已在表面102上成功地充电。通过增加嵌入表面102中的多组绕组和/或感应线圈的数量可以增加电子装置124与成功无线充电所需的感应线圈的最小接近度。
在使用中，表面102配备有驱动器电路126以管理电子装置124的无线充电。驱动器电路126电连接到层压件中的一个或多个感应线圈（在图1的泡状框104中最佳示为多组绕组110、112、114和116）以执行对电子装置（例如，能够产生选定谐振频率的振荡器、用作用于驱动初级感应线圈的放大器的功率晶体管、用于将输入的AC功率转换成DC值的全波整流器、用于为耗尽的电池充电产生可用电压的电压调节器、用于管理锂离子（Li-Ion）或NiMH电池化学物质的充电过程的控制电路等）进行无线充电所需的操作。可以使用用于经由诸如智能电话或平板电脑等电子装置来控制驱动器电路126的无线用户接口。
图2是示例多组绕组202和204的示意图200，多组绕组202和204包括在层压件的牛皮纸206-210的层上的导电材料。多组绕组202和204可以使用如上所述的导电墨组合物来沉积。无线感应充电器的性能取决于与示例多组绕组202和204有关的各种因素，包括但不限于：金属线或导电迹线的不同直径、不同的线圈/绕组几何形状、以及不同的线圈/绕组尺寸。在具有沉积在层压件的层上的感应线圈的绕组的HPL层压件中，每组绕组将位于其所在层的平面中。在该层内，该组绕组本身可以具有多种几何形状。尽管在图2中图示了两种不同的示例性绕组图案，但应理解，根据本公开的层压件中的感应线圈通常将包括具有相同绕组图案的两组绕组，因为这种匹配图案有利于通孔的放置以使多组绕组彼此电耦合并且电耦合到外部电路。
在一个实施方式中，一张牛皮纸207包括一组绕组202，该组绕组202使用导电墨以螺旋形状沉积到牛皮纸202上。在另一实施方式中，一张牛皮纸209包括一组绕组204，该组绕组204使用导电墨以“螺旋角”形状（在这种情况下为八角螺旋角）沉积到牛皮纸209上。如本公开中所使用的，螺旋角是朝向中心点向内成螺旋形或从中心点向外成螺旋形的任何形状。中心点不必位于螺旋角（或本文所公开的任何其他线圈/绕组几何形状）的几何中心中，而是可以位于线圈的最后一个内部绕组的端部处的几何中心附近。螺旋角可以具有任何数量的角部。在一个实施方式中，螺旋角随着其通过添加直线变得更大而从中心点开始扩展。在另一实施方式中，螺旋角可以通过添加部分弯曲的线而变得更大，这些线沿着螺旋角的整个边缘抑或仅在沿着螺旋角的边缘的某些弧线处弯曲。
在实施方式中，本文所公开的用于感应线圈的每组绕组各自包括第一末端和第二末端。第一末端可以位于或靠近螺旋形或螺旋角的最内绕组开始的点处，并且第二末端可以位于或靠近线圈的最外绕组端部的点处。通常，两组绕组在层压件中电耦合或彼此连接以形成感应线圈，并且第一末端和第二末端电连接到控制电子装置的无线充电的驱动器电路。在一个实施方式中，通过将一组绕组的末端和另一组绕组的末端电连接到控制电路，设置在层压件的单独的纸层上的两组绕组与控制电路串联电连接。
为了将两组绕组电连接以形成具有设置在离散层上的第一组绕组和第二组绕组的感应线圈，必须形成穿过层压件中的一层或多层并且电连接各组绕组的电连接。在实施方式中，用于感应线圈的单独的各组绕组被沉积在同一层的相对侧上，在这种情况下，通孔仅需要穿过该层以连接感应线圈。在其他实施方式中，多组绕组沉积在单独的层上或由一个或多个绝缘层分开。为了连接以这种方式布置的多组绕组，通孔必须穿过多于一个层。通常，通孔通过在第一组绕组的第一末端与第二组绕组的第二末端之间建立电接触来将第一组绕组电连接到第二组绕组，其中第一末端和第二末端共用基本相同的竖直轴线。
在至少一个实施方式中，用于感应线圈202和204的第一组绕组和第二组绕组具有八个绕组。八个绕组通常是优选的，以为（多个）感应线圈提供合适的电感，以将能量有效地无线传输至待充电的电子装置中接收器线圈。通常，通过调制绕组的数量、线圈形状和线圈中提供的导电材料的量，可以实现任何电感值，诸如，由无线电力联盟以其Qi标准设定的电感值。因此，感应线圈的各组绕组被“分开”或设置在层压件的不同层上。例如，包括八个绕组的线圈可以包括在层压件的第一层上的四个绕组和在层压件的不同层上的另外四个绕组，其中每组四个绕组位于另外四个绕组的正上方或正下方以电形成单个线圈。
图3图示了用于使用掩模技术在层压件中的层之间形成电通孔的示例操作300。在操作302处，可以用一张未处理的牛皮纸314来制备用于包括多组绕组的层压件的层，并且在未处理的纸张314的表面上在通过纸张314的期望电连接的位置处用可去除掩模316来部分地覆盖该层。
树脂处理操作304用树脂来浸渍牛皮纸314以形成经树脂处理的纸322。掩模316在树脂处理操作304期间保护经树脂处理的牛皮纸322的部分324（也在操作306中图示）并且部分324未用树脂浸渍。去除操作306去除掩模316，从而暴露其下的经树脂处理的牛皮纸322的未处理区域324。
沉积操作308将导电墨沉积到经树脂处理的牛皮纸322上，包括沉积到未处理区域324上。沉积操作308在第一导电材料318与第二导电材料（诸如，设置在经树脂处理的牛皮纸322下方的导电材料）之间用导电墨浸透区域324，从而桥接电间隙并在经树脂处理的牛皮纸322的两侧之间建立电接触。
HPL操作将经处理的牛皮纸322与层压件的其他层一起压缩并加热。在完成HPL操作之后，与HPL操作312之前相比，层压件的各个层（诸如，经处理的纸层322）被压缩，但是在牛皮纸322的任一侧上的导电材料之间的电连接尚未受到损害。因此，在完成HPL操作之后，层压件中的不同层上的感应线圈的绕组可以电连接。
图4图示了用于使用孔切割技术在层压件中的层之间形成电通孔的示例操作400。孔形成操作401在经树脂处理的牛皮纸406的层中形成孔412。经树脂处理的牛皮纸406是包括经树脂处理的牛皮纸张402、404、406、408和410的层压件的一部分。沉积在经树脂处理的牛皮纸张404和408上的是导电材料414、416、418。在实施方式中，导电材料414、416、418已在经树脂处理的牛皮纸张404和408上以螺旋角形状图案沉积为一组或多组绕组。导电材料416和418设置在经树脂处理的纸层406中的孔412的相对侧上。
HPL操作420向经树脂处理的纸的堆叠施加高热和高压。在完成HPL操作420之后，在孔形成操作401之后被布置成间隔开且彼此直接相对的导电材料416和418现在彼此电接触。层压件中的不同层上的绕组因此可以在完成HPL操作420之后电连接。
图5是四个感应线圈501-504的示例布置500的俯视图，每个感应线圈包括导电材料，感应线圈设置在层压件的多个层上，其中每个线圈的绕组被分到层压件的两个离散层中。在图5图示的示例中，感应线圈501-504以这样的图案布置使得感应线圈提供连续的无线电子装置充电区域，该区域允许用户有利地为其装置充电，而无需将电子装置线圈与感应充电基站的下面的感应线圈精确对准。感应线圈501-504中的每一者包括一组或多组绕组，一组绕组中的每个绕组是形成该组绕组的连续电轨道的一部分。出于各种原因，可以包括任选的装饰或附加表面层，诸如，为了改善视觉吸引力、为了引入不同的表面性质/特性、或者为了包括附加导电材料以便以某种方式增强线圈结构。
布置500中的感应线圈电连接到驱动器电路512，驱动器电路512配置成执行对电子装置进行无线充电所需的操作。在实施方式中，驱动器电路512包括多个部件。振荡器514配置成产生选定的谐振频率，因为除非将发送线圈和接收线圈被调谐至相同的频率，否则不会发生谐振感应耦合。功率晶体管516用作放大器，以用于驱动感应线圈501-510。全波整流器518配置成将来自电源520的输入AC功率转换为DC值，以用于驱动感应线圈501-510。电压调节器522配置成产生用于对电子装置中的耗尽的电池充电的可用电压。控制电路524配置成管理电子装置中的锂离子（Li-Ion）或NiMH电池化学物质等的充电过程。
图6是四个感应线圈的示例布置的分解透视图600，这四个感应线圈包括在层压件的多个层621-628上的导电材料，其中每个感应线圈的多组绕组设置在层压件的两个离散层上。在图6所示实施方式中，感应线圈被标记为601-604并且沉积在HPL层压件结构612中。在一个实施方式中，HPL层压件结构612由八个纸层621-628和一个装饰纸层构成。层压件结构612还可以包括纸层之间的任选胶膜，特别是如果相邻纸层没有如上所述那样用热固性树脂浸渍的话。
感应线圈601-604中的每一者具有八个绕组，这些绕组以重复的同心螺旋角形状布置。感应线圈601-604被分到具有四个绕组的上部部分中，该上部部分在下部部分的上方，下部部分也具有四个绕组，这些绕组一起构成一个感应线圈。布置600在紧凑空间中为无线充电提供利用了层压件的分层结构的令人惊讶的高效感应耦合性能，并且允许消费者有利地为其装置充电，而无需将电子装置线圈与层压件的下面的感应线圈精确对准。在公共层（平面）中没有两组绕组彼此电接触，而是相反，多组绕组以交错重叠的方式布置。表A中示出了线圈601-604在图6图示的实施方式中的层621-628之间的分布。
表A
层压件层 感应线圈
621 601（上部绕组）
622 602（上部绕组）
623 603（上部绕组）
624 604（上部绕组）
625 601（下部绕组）
626 602（下部绕组）
627 603（下部绕组）
628 604（下部绕组）
除布置600之外的其他感应线圈布置也是可能的。层压件可以具有包含多组绕组的更多或更少的层。包含多组绕组的层可以被不包含多组绕组的绝缘层分开。在一个实施方式中，根据本公开的层压件可以包括：具有仅位于单个层上具有绕组的感应线圈；以及具有在离散层上（即，散布在多个层（例如，两个、三个或更多个层）上）的多组绕组的感应线圈。在一个实施方式中，具有分到多于一个层中的绕组的感应线圈在相邻层中不设置成紧挨彼此。换言之，在包含感应线圈的部分的层之间存在至少一个居间层。布置600是感应线圈布置的示例，其不包括设置在相邻层上的线圈的部分。感应线圈可以具有多于或少于八个的总绕组，这取决于感应线圈601-604将与之感应耦合的线圈的类型。
图7是包括四个感应线圈701-704的另一示例层压件700的横截面图，四个感应线圈701-704包括层压件的多个层上的导电材料，其中每个感应线圈的绕组设置在层压件的两个离散层上。俯视图718图示了四个感应线圈的布置。视图718是在线716处切割的HPL层压件横截面图/横截面图718包括在HPL层压件的不同层上的感应线圈701-704的顶部成组的绕组和底部成组的绕组。
该横截面图进一步图示了在不同纸层上的多组绕组的各段可以彼此对准或彼此正交。如所示的层压件可以具有在0.80 mm与2.0 mm之间的厚度，例如，约1.3 mm。
图8是层压件的层之间的通孔的示例位置以及由通过通孔电连接的层压件层中的箭头表示的流过感应线圈的多组绕组的电流的示例方向的示意图800。层压件中的多组绕组需要层之间的通孔，以便使多组绕组彼此电耦合，以便形成感应线圈。例如，如果感应线圈的绕组分布在多于一个层中，则在任何居间层之间必须存在电连接，该电连接允许将多组绕组串联布置以形成感应线圈。另外，感应线圈必须具有电连接，以将感应线圈连接到驱动器电路。
当多组绕组位于层压件的两个不同层上时，确定用于将感应线圈的两组绕组连接起来的通孔的位置的一种方式是使通孔位于两个相应螺旋角的中心附近。例如，如果感应线圈包括四个绕组各自的两个方形螺旋角，则上部四个绕组的电流在方形螺旋角的周界上的末端处开始并“向内螺旋”至第四个最内绕组的端部。此时，通孔可以被定位成连接到最内绕组的端部上的末端，该末端将线圈的上部四个绕组电连接到在类似最内绕组位置处的下部四个绕组。从那里，电流继续针对下部四个绕组“向外螺旋”，直到电流离开该线圈达到另一线圈或返回至驱动器电路。该电流路径在本文中被称为“旋入、旋出”电流路径，其中电流在两组绕组两者中逆时针流动并因此所述两组绕组被串联连接。
布置成螺旋形或螺旋角配置的任何一组绕组都可以连接到第二组绕组以产生旋入、旋出电流。在第一线圈或第一组线圈绕组的端部处的末端不必处于螺旋角的几何中心，而是可以位于最后一个绕组的端部处。电流必须保持沿相同的圆形方向（例如，顺时针或逆时针）流动，因为电流流动的方向确定所得感应场的方向。如果一组绕组中的电流沿相同的圆形方向流动，则多组绕组将会具有附加效应，该附加效应增加由所得感应线圈产生的场的强度。如果电流沿相反方向围绕线圈或多组绕组流动，则感应场将会沿相反方向并将具有抵消效应。如果层压件包括多于一个线圈，则这些线圈的感应场显然沿相同方向布置以完成电子装置的无线充电，并且因此电流也是如此。
在一个实施方式中，包括两组绕组且具有旋入、旋出电流路径的线圈包括第一组绕组和第二组绕组，第一组绕组在第一纸层上具有第一末端，第二组绕组在第二纸层上具有第二末端。第一末端和第二末端共用公共竖直轴线并且因此沿着该公共竖直轴线对准。第一末端和第二末端通过包括如本文描述的导电材料的通孔电彼此耦合。通常，通孔设置在起始于第二末端的孔中，该孔横贯任何居间纸层到达第一末端，使得在第一末端与第二末端之间建立电连接。当第二组绕组和第一组绕组具有反射对称性（即，镜像对称性）时，有利地实现了允许附加效应的旋入、旋出电流路径。
在图8图示的示例布置中，五个层压件层801-805被布置到层压件806中。感应线圈808被设置成在层801和803上具有多组绕组，其中每个层上具有四个绕组。感应线圈808具有在层801上的螺旋角的角部处的第一末端810。第一末端810通过第一通孔811电连接到感应驱动线圈电路和/或驱动器电路的其余部分。在一个实施方式中，不需要第一通孔811，因为第一末端810处于层压件806的顶部处并且由于其在层压件806的顶部处的位置而可以电连接到层压件806的外部。在另一实施方式中，期望的是驱动器电路和连接到感应线圈808的其他部件位于层压件下方。如果驱动器电路部件和/或附加感应线圈位于层压件806下方，则第一通孔延伸通过层801-805，以提供到第一末端810的通路，而不需要将金属线或其他电连接定位在层压件806上方。保持层压件806的顶部没有电连接和/或充电部件可以减小电子装置与感应线圈的接近度，从而有利地改善无线充电性能并减少所产生的感应场的辐射损耗。
电流围绕层801上的感应线圈808的四个绕组旋入，直到其到达在第二末端812处的第四绕组的端部。在大体上位于第二末端812下方的对应位置处，提供第二通孔814。第二通孔814允许层801上的感应线圈808的成组的四个绕组与位于纸层803上的感应线圈808的成组的四个绕组之间的连接。如图所示，第二通孔设置在横贯层801和802并与纸层803上的第三末端816建立电接触的孔中。
当被压制以形成层压件806时，通孔814有效且高效地在构成感应线圈808的层801和803上的成组的四个绕组之间建立电连接。电流沿着层803上的四个绕组从第三末端816向外逆时针螺旋，直到其到达第四末端818。第四末端818通过第三通孔819电连接到感应驱动线圈电路和驱动器电路的其余部分。在层801上的四个绕组上旋入的电流与在层803上的四个绕组上旋出的电流方向相同，并且因此，这两组绕组对感应场的贡献是附加的并且增加了场的强度。
图9是示例感应无线充电站900的示意图，感应无线充电站900配置成接收包括感应线圈的层压件插入物以提供无线充电。无线充电站900包括充电表面902，用户可以将电子装置904放置到充电表面902上以用于充电。最初，无线充电站900不包括一组感应线圈。相反，无线充电站900包括两个插座906，两个插座906的尺寸设计成接受包括一个或多个感应线圈的层压件。
电子装置904包括接收感应线圈以与层压件908中的感应线圈耦合，以进行能量的无线传输。电子装置904可以包括但不限于：智能电话、膝上型计算机、健身装置、电子阅读器、或者将电力存储在车载电池中的任何其他类型的电子装置。如果电子装置904的用户将电子装置904放置在充电区域902上，则无线充电站900可以向电子装置904提供电荷。电子装置904可以显示充电图标以警告电子装置904的用户该装置已在充电站900上成功充电。
包括一个或多个感应线圈的层压件可以插入到插座906中并由充电站900中的驱动器电路控制。驱动器电路910电连接到层压件908中的一个或多个感应线圈，以执行对电子装置904进行无线充电所需的操作。振荡器912配置成产生选定的谐振频率，因为除非将发送线圈和接收线圈调谐至相同的频率，否则不会发生谐振感应耦合。功率晶体管516用作放大器，以用于驱动层压件908中的感应线圈。全波整流器916配置成将来自电源918的输入AC功率转换成DC值，以用于驱动层压件908中的感应线圈。电压调节器920配置成产生用于对电子装置中的耗尽的电池充电的可用电压。控制电路922配置成管理电子装置中的锂离子（Li-Ion）或NiMH电池化学物质等的充电过程。
在一个实施方式中，如图9所示，无线充电站900被包括在较大的层压件表面中以改装用于无线感应充电的较大的层压件表面。可以通过去除较大表面中的层的横截面来进行修改较大的层压件表面（例如，将层压件的多个层切割成将允许安装包括一个或多个感应线圈的层压件的形状）。驱动器电路910可以以多种方式改装到较大的层压件表面中（例如，附接至较大的层压件表面的底部、安装在另一去除的横截面中等）。
图10图示了用于制作在层压件的多个层上具有多组绕组的层压件的示例操作1000。在操作1002中，提供一组层压件层。在一个实施方式中，层压件中的各层是浸渍有树脂的多张牛皮纸。可以提供一个或多个装饰层。在一个实施方式中，如图13所示，提供了六层牛皮纸。在另一实施方式中，如图6所示，提供了八层牛皮纸。在其他实施方式中，可以提供更多或更少的层。
形成操作1004在层压件的两个或更多个层上形成一组或多组绕组。在一个实施方式中，形成操作1004将导电墨组合物沉积在层压件的层上以形成一组或多组绕组。在一个实施方式中，形成操作1004形成单个感应线圈，该单个感应线圈具有位于层压件的多于一个层上的绕组。在另一实施方式中，形成操作1004形成多于一个感应线圈，其中至少一组绕组位于与另一组绕组不同的层上。在一个实施方式中，形成操作1004形成各自具有八个绕组的感应线圈。在其他实施方式中，形成操作1004形成具有更多或更少的绕组的感应线圈。在至少一个实施方式中，形成操作1004形成跨八层牛皮纸分布的四个感应线圈，其中，每个线圈包括在层压件的第一张牛皮纸上的四个绕组和在另一张牛皮纸上的四个附加绕组。
在将第一纸层和第二纸层（以及任何其他层压件层）布置成堆叠之后，层压操作1006（优选地高压层压工艺）压缩第一纸层和第二纸层（以及任何其他层压件层），并且从而通过通孔将至少第一组绕组串联连接到第二组绕组，第一组绕组和第二组绕组位于不同的层压件层上。在操作中，一旦彼此电耦合，第一组绕组和第二组绕组就是同一感应线圈的一部分，例如，具有八个总绕组的感应线圈，其中四个绕组位于层压件的第一层上并且四个绕组位于层压件的另一层上。
在层压操作1006中，通过在第一组绕组的末端与第二组绕组的末端之间建立通孔，可以将第一组绕组连接到第二组绕组。在实施方式中，包含第一组绕组的层是在包含第二组绕组的层的正上方的层，并且通孔仅需要穿透一层。在其他实施方式中，包含第一组绕组的层与包含第二组绕组的层通过一个或多个居间层分开，并且通孔必须穿透所述一个或多个居间层以将第一组绕组连接到第二组绕组。
层压操作1006可以通过若干种方法在层压件的一层或多层之间产生通孔。在层压件的一层或多层之间产生通孔的一种方式是使用掩模工艺。在掩模工艺中，在通孔的位置中对未处理的牛皮纸张施加掩模，然后用树脂浸渍该牛皮纸张。在用树脂处理牛皮纸张之后，去除掩模，留下牛皮纸的未处理的部分，以在此处产生通孔。然后将导电墨组合物或另一种导电材料沉积在牛皮纸的一层或多层上，从而允许导电墨或其他导电材料在提供掩模的位置处浸入牛皮纸的纤维中。因此，在掩模的位置处形成导电轨道，该导电轨道可以穿透牛皮纸层，从而在层压时将第一组绕组电连接到第二组绕组。
产生通孔的另一方式是在未处理的或树脂浸渍的牛皮纸中在通孔的位置处形成孔。该孔可以使用切割工具（例如，激光切割工具）、冲孔工具等来制作，并且该孔位于牛皮纸上，使得一旦将导电材料设置在孔中并执行层压工艺，第一组绕组就将通过该孔与第二组绕组电接触。如果第一组绕组通过多于一个居间层与第二组绕组分开，则孔可以形成在多于一层牛皮纸中。将绕组分开的附加层也可以具有对应于每个通孔的孔，这些层上的孔也已经填充有导电材料，然后层压工艺1006优选地根据高压层压工艺来压缩层压件。
图11图示了用于将具有一个或多个感应线圈的层压件安装到感应无线充电站中的示例操作1100。提供操作1102提供包括感应线圈的层压件，如本文所描述的，所述感应线圈包括具有第一组绕组和第二组绕组的至少一个感应线圈，其中第一组绕组和第二组绕组如本文所描述的那样设置在不同的纸层上。在操作1102中提供的层压件具有暴露于层压件外部的至少两个电接触焊盘，所述至少两个电接触焊盘与嵌入或围封在层压件的层中的至少一个感应线圈处于电连接。提供操作1102可以以任何方式（例如，制造层压件、购买层压件、修改现有的层压件、如若不然提供层压件等）来执行。
提供操作1104提供感应充电站装置，该感应充电站装置具有孔口并且包括驱动器电路，该驱动器电路配置成驱动插入到感应充电站装置的孔口中的层压件中的感应线圈。在操作1104中提供的感应充电站装置上的孔口可以是但不限于：工作表面（诸如，工作台面、桌子）中或装置外壳框架中的孔口、装置外壳或壳体中的孔口、或者装置上的可触及的隔室，其中任一者都可以由多种材料（例如，塑料、金属、聚合物等）的任何组合制成。
提供操作1104中提供的感应充电站装置包括驱动器电路。感应充电站装置中的驱动器电路可以包括向电子装置提供无线充电所需的多个部件。在实施方式中，振荡器配置成产生选定的谐振频率，因为除非将发送线圈和接收线圈调谐至相同的频率，否则不会发生谐振感应耦合。功率晶体管用作放大器，以用于驱动已安装的层压件中的感应线圈。全波整流器配置成将来自电源的输入AC功率转换为DC值，以用于驱动已安装的层压件中的感应线圈。电压调节器配置成产生用于对电子装置中的耗尽的电池充电的可用电压。控制电路配置成管理电子装置中的锂离子（Li-Ion）或NiMH电池化学物质等的充电过程。
插入操作1106将包括至少一个感应线圈的层压件插入到感应充电站的孔口中，所述至少一个感应线圈具有第一组绕组和第二组绕组，其中第一组绕组和第二组绕组如本文所描述的那样设置在不同纸层上。插入操作1106可以手动地执行或者通过机器执行，并且可以以与感应充电站的组装相关的其他操作（诸如，安装感应充电站的其他部件（包括装置壳体、电部件、驱动器电路等））同时执行。
在另一种实施方式中，通过获得层压件表面以用包括用于感应充电的感应线圈的层压件进行改装来执行插入操作1106。层压件表面（例如，现有的工作台面、现有的墙板、现有的车辆内部等）被修改以去除层压件层的在用于感应无线充电的区域中的一部分。例如，安装操作1106可以去除层压件表面的矩形部分以打开凹腔，并安装包括至少一个感应线圈的层压件，所述至少一个感应线圈具有第一组绕组和第二组绕组，其中第一组绕组和第二组绕组设置在凹腔中的如本文所描述的不同纸层上。在一种实施方式中，安装操作1106可以使具有一个或多个感应线圈的层压件的顶部与经改装的层压件的其余表面齐平，以减小感应线圈与充电无线装置的接近度。在插入操作1106之后执行耦合操作1108，其中，使暴露于层压件外部的所述至少两个接触焊盘与感应充电站中包括的驱动器电路电接触。
图12是五个感应线圈1201-1205的示例布置1200的俯视图，每个感应线圈包括导电材料，感应线圈设置在层压件的多个层上，其中每个线圈的绕组被分到层压件的两个离散层中。在图12图示的示例中，感应线圈1201-1206以这样的图案布置，使得感应线圈提供连续的无线电子装置充电区域，这允许用户有利地为其装置充电，而不需要将电子装置线圈与感应充电基站的下面的感应线圈精确对准。感应线圈1201-1205中的每一者包括一组或多组绕组，一组绕组中的每个绕组是形成该组绕组的连续电轨道的一部分。感应线圈1201-1205可以连接到用于感应无线充电的驱动器电路。
图13是在层压件的多个层1321-1326上的包括导电材料的五个感应线圈的示例布置的分解透视图1300，其中每个感应线圈的多组绕组设置在层压件的两个离散层上。在图13所示实施方式中，感应线圈被标记为1301-1305并且沉积在HPL层压件结构1312中。在一个实施方式中，HPL层压件结构1312由八个纸层1321-1328和一个装饰纸层构成。层压件结构1312还可以包括在纸层之间的任选胶膜，特别是如果相邻的纸层没有如上所述那样用热固性树脂浸渍的话。
感应线圈1301-1304中的每一者具有八个绕组，这些绕组以重复的同心螺旋角形状布置。感应线圈1301-1304被分到具有四个绕组的上部部分中，该上部部分在下部部分的上方，下部部分也具有四个绕组，这些绕组一起构成一个感应线圈。布置1300在紧凑空间中为无线充电提供令人惊讶的高效感应耦合性能，其利用了层压件的分层结构并且允许消费者有利地为其装置充电，而不需要将电子装置线圈与层压件的下面的感应线圈精确对准。在公共层（平面）中没有两组绕组彼此电接触，而是相反，多组绕组以交错重叠方式布置。表B中示出了线圈1301-1304在图13图示的实施方式中的层1321-1328之间的分布。
表B
层压件层 感应线圈
1321 1301、1309（上部绕组）
1322 1302、1308（上部绕组）
1323 1305（上部绕组）
1324 1301、1309（上部绕组）
1325 1302、1308（下部绕组）
1326 1305（下部绕组）
当然，本文所描述的系统、方法和技术的应用和益处不仅限于上述示例。通过使用本文所描述的系统、方法和技术，许多其他应用和益处是可能的。
此外，尽管前述文本阐述了对许多不同实施例的详细描述，但应理解，本专利的范围由在本专利末尾阐述的权利要求书的文字限定。详细描述应被解释为仅仅是示例性的并且没有描述每种可能的实施例，因为描述每种可能的实施例就算不是不可能的也是不切实际的。可以通过使用当前技术抑或在本专利的提交日期之后开发的技术来实施许多替代实施例，这些替代实施例仍将落入权利要求的范围内。
本领域的技术人员将理解，在不脱离其宽泛的发明概念的情况下，可以对上述实施例做出改变。因此，应当理解，本发明不限于所公开的特定实施例，而是旨在覆盖如由所附权利要求书限定的本发明的精神和范围内的修改。

Claims (20)

1.一种用于完成无线功率传输的层压件，所述层压件包括：
至少第一纸层和第二纸层，所述第二纸层设置在所述第一纸层上，所述第二纸层包括至少第一通孔和第二通孔，所述第一通孔和第二通孔在其中包括第一导电材料；
感应线圈，所述感应线圈包括第二导电材料，所述感应线圈包括布置在所述第一纸层上的第一组绕组和布置在所述第二纸层上的第二组绕组，所述第一组绕组和所述第二组绕组通过所述第一通孔串联电连接，所述第二通孔仅电连接到所述第一组绕组，所述第二通孔仅在所述层压件的第一侧上是可电触及的。
2.根据权利要求1所述的层压件，所述层压件进一步包括至少第二感应线圈，所述第二感应线圈包括布置在所述第一纸层上的第三组绕组，所述第二感应线圈进一步包括布置在所述第二纸层上的第四组绕组，所述第三组绕组和所述第四组绕组串联电连接。
3.根据权利要求1所述的层压件，所述层压件进一步包括至少第二感应线圈，所述第二感应线圈包括布置在第三纸层上的第三组绕组和布置在第四纸层上的第四组绕组，所述第三组绕组和所述第四组绕组串联电连接。
4.根据前述权利要求中任一项所述的层压件，其中，所述导电材料包括颗粒状导电材料。
5.根据前述权利要求中任一项所述的层压件，其中，所述第一组绕组和所述第二组绕组中的至少一者呈螺旋角形状。
6.根据前述权利要求中任一项所述的层压件，其中，所述第一组绕组通过通孔电连接到所述第二组绕组，所述通孔将所述第一组绕组的最内绕组连接到所述第二组绕组的最内绕组。
7.根据前述权利要求3中任一项所述的层压件，其中，所述第一通孔和所述第二通孔中的至少一者设置在提供在所述层压件的一层或多层中的孔中。
8.根据前述权利要求中任一项所述的层压件，其中，所述感应线圈电连接到暴露于所述层压件外部的至少两个电接触焊盘，所述至少两个电接触焊盘位于所述层压件的底部上，所述至少两个电接触焊盘通过所述第一通孔和所述第二通孔连接到所述层压件的外部。
9.根据前述权利要求中任一项所述的层压件，其中，所述第一导电材料和所述第二导电材料相同。
10.根据前述权利要求中任一项所述的层压件，所述层压件进一步包括第三通孔，所述第三通孔仅电连接到所述第二组绕组，所述第三通孔在所述层压件的至少所述第一侧上是可电触及的，所述层压件的所述第一侧设置在被布置在所述第一纸层上的所述第一组绕组的下方。
11.根据前述权利要求中任一项所述的层压件，其中，所述感应线圈包括具有旋入、旋出电流路径，所述第一组绕组具有第一末端，并且所述第二组绕组具有第二末端，所述第一末端和所述第二末端共用公共竖直轴线，所述第一末端和所述第二末端通过包括导电材料的通孔彼此电耦合，所述第一组绕组和所述第二组绕组具有反射对称性。
12.一种组装充电站装置的方法，所述方法包括：
提供用于完成无线功率传输的层压件，所述层压件包括至少第一纸层和第二纸层，所述第二纸层设置在所述第一纸层上，所述第二纸层包括至少第一通孔和第二通孔，所述第一通孔和第二通孔在其中包括第一导电材料，所述层压件进一步包括感应线圈，所述感应线圈包括第二导电材料，所述感应线圈进一步包括布置在所述第一纸层上的第一组绕组和布置在所述第二纸层上的第二组绕组，所述第一组绕组和所述第二组绕组串联电连接，所述层压件具有从所述层压件的外部可触及的至少两个电接触焊盘，所述至少两个电接触焊盘与所述感应线圈的第一末端和第二末端电连接；
提供感应充电站装置，所述感应充电站装置具有孔口并且包括驱动器电路，所述驱动器电路配置成驱动所述感应线圈以向电子装置提供无线充电；
将所述层压件安装到所述感应充电站装置的所述孔口中，使得所述至少两个电接触焊盘与所述驱动器电路电接触。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述第一组绕组通过通孔电连接到所述第二组绕组，所述通孔在所述第一纸层与所述第二纸层之间延伸。
14.根据权利要求12和13中任一项所述的方法，其中，提供感应充电站装置包括：去除层压件表面的一部分以形成所述孔口。
15.一种感应充电站，所述感应充电站包括：
表面中的孔口，所述孔口配置成接受层压件，所述层压件包括：
至少第一纸层和第二纸层，所述第二纸层设置在所述第一纸层上，所述第二纸层包括至少第一通孔和第二通孔，所述第一通孔和第二通孔在其中包括第一导电材料；
感应线圈，所述感应线圈包括第二导电材料，所述感应线圈进一步包括布置在所述第一纸层上的第一组绕组和布置在所述第二纸层上的第二组绕组，所述第一组绕组和所述第二组绕组串联电连接，所述层压件具有从所述层压件的外部可触及的至少两个电接触焊盘，所述至少两个电接触焊盘与所述感应线圈的第一末端和第二末端电连接；
驱动器电路，所述驱动器电路连接到所述层压件并且配置成驱动所述感应线圈并向电子装置提供无线充电，所述驱动器电路包括：
谐振频率振荡器；
功率晶体管；
全波整流器；以及
电压调节器。
16.根据权利要求15所述的感应充电站，其中，所述层压件进一步包括至少第二感应线圈，所述第二感应线圈包括布置在所述第一纸层上的第三组绕组，所述第二感应线圈进一步包括布置在所述第二纸层上的第四组绕组，所述第三组绕组和所述第四组绕组串联电连接。
17.根据权利要求15所述的感应充电站，其中，所述层压件进一步包括至少第二感应线圈，所述第二感应线圈包括布置在第三纸层上的第三组绕组和布置在第四纸层上的第四组绕组，所述第三组绕组和所述第四组绕组串联电连接。
18.根据权利要求15至17中任一项所述的感应充电站，其中，所述第一组绕组通过通孔电连接到所述第二组绕组，所述通孔将所述第一组绕组的最内绕组连接到所述第二组绕组的最内绕组。
19.根据权利要求18所述的感应充电站，其中，所述通孔设置在所述层压件的一层或多层中的孔中。
20.根据权利要求15至19中任一项所述的高压层压件，其中，所述感应线圈电连接到暴露于所述层压件外部的至少两个电接触焊盘，所述至少两个电接触焊盘位于所述层压件的底表面上，所述至少两个电接触焊盘通过通孔连接到所述层压件的外部。
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