CN111771251B - 无线充电线圈 - Google Patents

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Abstract

一种无线充电线圈装配件包括：具有第一迹线的第一冲压线圈、具有第二迹线的第二冲压线圈、以及具有第一侧和第二侧的膜。第一冲压线圈粘附到膜第一侧，并且第二冲压线圈粘附到膜第二侧。第一冲压线圈的第一迹线的至少第一部分以及第二冲压线圈的第二迹线的至少第一部分电连接。

Description

无线充电线圈
说明书
背景技术
相关申请的交叉引用
本申请是2015年5月6日提交的美国非临时专利申请No.14/705,398的部分延续(CIP)申请，并且要求其优先权；其是2014年11月25日提交的美国非临时专利申请No.14/553,617并且在2016年11月8日公开为美国专利No.9,490,656的延续申请，并且要求其优先权；其要求2013年11月25日提交的美国临时专利申请No.61/908,573、2014年5月29日提交的美国临时专利申请No.62/004,587、以及2014年11月10日提交的美国临时专利申请No.62/077,721的优先权；其还是2014年8月27日提交的美国非临时专利申请No.14/470,381的部分延续(CIP)申请，并且要求其优先权；其要求2013年11月25日提交的美国临时专利申请No.61/908,573以及2014年5月29日提交的美国临时专利申请No.62/004,587的权益，以上所有的专利申请的全部公开内容通过引用清楚地包含于此。
技术领域
本公开涉及无线充电线圈以及用于制造无线充电线圈的方法。更具体地说，本公开涉及双线平行缠绕、串联连接的无线充电线圈。
背景技术
无线功率传输是通过电磁感应(感应功率)和/或谐振频率方法将电能从基站(传输功率)传输到移动设备(消耗功率)。无线功率传输在移动设备中，尤其是在智能电话中正变得越来越流行。感应充电技术的一种流行标准是由无线电源联盟开发的Qi接口标准，无线电源联盟具有多种协议以允许在电子设备之间无线传输电能。其他标准可以利用电磁感应或谐振频率对设备进行无线充电。为了Qi兼容，移动设备(或任何其他电子设备)必须满足特定要求和性能标准。
消费者通常希望他们的移动设备既小又薄，但是也希望他们的移动设备功能强大且高效，这通常是与目标相抵触的。更具体地说，充电线圈必须改变材料厚度以降低电阻并提高效率。此外，最大化这些目标可能导致性能和制造限制。
期望但尚未开发的是用于电子设备之间的无线功率传输的更薄且更有效的无线充电线圈。
发明内容
本公开涉及无线充电线圈以及用于制造无线充电线圈的方法。更具体地说，本公开涉及平面双线平行缠绕、串联连接的无线充电线圈。与传统的无线充电线圈相比，该线圈具有更薄的厚度(例如，低轮廓)、增加的密度(例如，高填充因数)以及更高的效率(例如，低电阻)。
附图说明
从以下结合附图的详细描述，本公开的上述特征将更加明显，其中：
图1是示出用于制造无线充电线圈的工艺步骤的示图；
图2是具有系条(tie bar)的第一冲压线圈(stamped coil)的示意图；
图3是具有系条的第二冲压线圈的示意图；
图4是在已经去除了第一冲压线圈的系条和第二冲压线圈的系条之后的装配线圈的示意图；
图5是具有附接跳线的装配无线充电线线圈的示意图；
图6是图5的部分A的近视图；
图7是包括无线充电线圈和NFC天线的电子组件装配件的示意图；
图8是具有平面双线线圈的装配无线充电线圈的示意图；
图9是图8的无线充电线圈的一部分的截面图；
图10是具有堆叠的双线线圈的装配无线充电线圈的示意图；
图11是图10的无线充电线圈的一部分的截面图；
图12是电子组件装配件的透视图；
图13是图12的电子组件装配件的分解图；
图14是谐振线圈的透视图；
图15是谐振线圈装配的透视图；
图16是折叠冲压谐振线圈的透视图；
图17是部分开放的图16的线圈的透视图；
图18是完全开放的图16的线圈的透视图；
图19是低轮廓电子组件装配件的分解图；
图20是图19的填充材料的透视图；
图21是示出利用粘合剂制造无线充电线圈的工艺步骤的示图；
图22是在施加到第一层压板时第一冲压线圈的局部截面图；
图23是被定位在第一层压板与第二层压板之间的装配线圈的局部截面图；
图24是装配线圈的局部截面图；
图25是图24的装配线圈的局部顶视图；
图26是本公开的装配线圈的顶视图；
图27是无线充电线圈装配件的透视图；
图28是图27的无线充电线圈装配件的前视图；
图29是图27的无线充电线圈装配件的侧视图；
图30是图29的区域30-30的放大图；
图31是图27的无线充电线圈装配件的分解图；
图32是图27的无线充电线圈装配件的线圈的前视图；
图33是图27的无线充电线圈的膜的前视图。
具体实施方式
本公开涉及无线充电线圈以及用于制造无线充电线圈的方法。如在下面结合图1至图7更详细公开的，冲压金属无线充电线圈包括以双线方式连接的一系列平行迹线。换句话说，无线充电线圈包括平行的、紧密间隔并且串联连接的第一线圈和第二线圈，使得第一线圈和第二线圈具有并联电流。第一线圈和第二线圈可以是堆叠的或平面的，并且串联和/或并联连接以满足性能要求(例如，电气要求、功率要求等)。无线充电线圈可以用于任何电池供电的设备，尤其是用于移动设备(例如，智能电话、平板电脑、手表等)。无线充电线圈可以被制造为与Qi兼容，但是可以对其进行调整以符合任何无线传输协议。通过改变(例如，增加)线圈的厚度，可以将具有更大量的导电材料(诸如，铜)的无线充电线圈定位在特定空间内，这增加了能量可用率。与其他无线充电线圈相比，本文公开的无线充电线圈表现出提高的磁耦合效率(例如，磁场强度)，从而以更高的效率传输能量。
图1是示出用于制造本公开的无线充电线圈的工艺步骤10的示图。在步骤12中，金属板被冲压以形成具有系条的第一线圈。金属板可以是适合于无线功率传输的各种材料中的任何一种材料(例如，铜、铜合金、铝、铝合金等)。在步骤14中，金属板(例如，相同的金属板或不同的金属板)被冲压以形成具有系条的第二线圈。在步骤16中，第一线圈被冲压以去除系条。在步骤18中，第二线圈被冲压以去除系条。在步骤20中，将第一线圈和第二线圈装配在一起。在步骤22中，将装配线圈施加到铁氧体基板。在步骤24中，跳线(例如，引线)被附接以将第一线圈和第二线圈串联地电连接(例如，第一线圈的内端部经由跳线电连接到第二线圈的外端部)。
上述步骤可以互换、合并或完全省略。例如，可以在不首先形成系条的情况下对线圈进行冲压，和/或第一线圈和第二线圈可以直接施加到铁氧体(不需首先进行组装)等。此外，可以对线圈进行光化学蚀刻或机器加工而不是冲压，或通过任何其他合适的制造工艺来制造线圈。
图2是具有系条的第一冲压线圈30的示图。第一线圈30可以是大致矩形的平面螺旋形迹线31，但迹线31可以形成任何合适的形状(例如，圆形的平面螺旋形)。线圈30的尺寸可以依据线圈30的应用(例如，如在移动设备、可穿戴设备、汽车等中使用的应用)而改变。线圈30可以具有任何合适的厚度，诸如，在0.003英寸与0.020英寸之间等，但是对于更高功率的应用可以更厚。线圈30可以具有任何合适的整体尺寸，诸如，宽度在0.25英寸与4英寸之间和/或高度在0.25英寸与4英寸之间。迹线31也可以具有任何合适的尺寸。例如，迹线31的宽度可以在0.005英寸与0.250英寸之间。尺寸可以依据移动设备的物理和性能要求(例如，所需频率)而改变。线圈30可以由用于无线功率传输的任何合适的材料(诸如，例如，铜、铜合金、铝、铝合金、回火铜合金(例如，C110)等)制成。
线圈30的迹线31绕中心旋转任何次数(例如，5次、10次等)，以符合任何感应或谐振功率要求。迹线31成螺旋形，以在线圈30的中心处形成内部部分32。结果，线圈30具有内端部34和外端部36。迹线31之间的空间38被构造为足够宽(例如，0.0285英寸)以容纳第二冲压线圈(在下面更详细地描述)。系条40可以被定位在贯穿这些空间38的多个位置处，以诸如在位置之间或站点之间运输线圈30期间保持线圈30的总体形状(例如，防止形状的解旋或变形)。外端部36可以以一定角度(诸如，通常为90度角)延伸出。内端部34和外端部36可以朝向线圈30的同一侧布置，但是可以位于线圈30中的各种位置中的任何位置。
图3是具有系条的第二冲压线圈50的示图。第二线圈50具有与图2所示的第一线圈大部分相同的特征和特性。第二线圈50可以是大致矩形的平面螺旋形迹线51，但迹线51可以形成任何合适的形状(例如，圆形的平面螺旋形)。线圈50的尺寸可以依据线圈50的应用而变化(例如，如在移动设备、可穿戴设备、汽车等中使用的应用)。线圈50可以具有任何合适的厚度，诸如，在0.003英寸与0.020英寸之间等，但是对于更高功率的应用可以更厚。线圈50可以具有任何合适的整体尺寸，诸如，宽度在0.25英寸与4英寸之间和/或高度在0.25英寸与4英寸之间。迹线51也可以具有任何合适的尺寸。例如，迹线51的宽度可以在0.005英寸与0.250英寸之间。尺寸可以依据移动设备的物理和性能要求(例如，所需频率)而改变。线圈50可以由用于无线功率传输的任何合适的材料(诸如，例如，铜、铜合金、铝、铝合金、回火铜合金(例如，C110)等)制成。
线圈50的迹线51绕中心旋转任何次数(例如，5次、10次等)，以符合任何感应或谐振功率要求。迹线51成螺旋形，以在线圈50的中心处形成内部部分52。结果，线圈50具有内端部54和外端部56。迹线51之间的空间58被构造为足够宽(例如，0.0285英寸)以容纳第一冲压线圈30(如上所述)。系条60可以被定位在贯穿这些空间58的多个位置处，以诸如在位置之间或站点之间运输线圈50期间保持线圈50的总体形状(例如，防止形状的解旋或变形)。外端部56不像第一线圈30那样伸出(但是可以伸出)。内端部54和外端部56可以朝向线圈50的同一侧布置，但是可以位于线圈50中的各种位置中的任何位置。
图4是在已经去除了第一冲压线圈130的系条和第二冲压线圈150的系条之后的装配线圈170的示图。如图所示，第一线圈130和第二线圈150彼此适配。更具体地说，第一线圈130适配在第二线圈150的迹线151之间形成的空间中，并且相反，第二线圈150适配在第一线圈130的迹线131之间形成的空间中。然而，如下文更详细地讨论的，在装配时，第一线圈130的迹线131与第二线圈150的迹线151之间存在小间隙(例如，0.003英寸、0.004英寸等)。结果，第一线圈130和第二线圈150一起形成平行的平面螺旋。如图所示，第一线圈130的内端部134与第二线圈150的内端部154相邻，并且第一线圈130的外端部136与第二线圈150的外端部156相邻。然而，端部的彼此之间可以是任何相对距离。对于装配线圈170，这种冲压方法可以具有至少约0.003英寸的平均空间宽度变化。最大和最小变化取决于装配线圈170的尺寸(例如，总体高度和宽度)。
迹线130、131的紧密公差和矩形截面形状可以导致填充率(例如85％)大于当前工业线圈(例如65％)，诸如，缠绕线圈、蚀刻线圈等。例如，与圆线(例如，圆铜线)的圆形截面形状相比，通过冲压获得的矩形截面形状(参见下面的图9)提供的填充率可以更大。更具体地说，与具有0.006厚度和0.003间距的矩形截面的冲压线圈相比，直径为0.010英寸的绝缘圆线(具有0.0005英寸绝缘的直径为0.009的线)可以提供65％的填充率。此外，相比于其他当前工业线(例如，利兹线),无线充电线圈170可以在更高的环境温度下操作，并且不容易由于振动、冲击或热而劣化。这部分地因为无线充电线圈170由单片导体(例如，不是多股线)制成。这可以与利兹线的各股线形成对比，利兹线的各股线具有各股线彼此分开的绝缘材料，其不能承受更高温度。
图5是具有附接跳线的装配无线充电线线圈270的示图。尽管未示出，但是跳线可以被附接到第一外端部236。如图所示，第一线圈230的内端部234通过第一跳线274电连接到第二线圈250的外端部256。这些端部234、256彼此相对靠近，并且布置在线圈270的同一侧上，以允许短跳线274。然后使用第二跳线276电连接第二线圈的内端部254与移动设备电路。外端部236和内端部254相对靠近并且朝着线圈270的同一侧布置，以提供短跳线276并且易于与电子设备进行电气布线。结果是一对平行的、紧密间隔的线圈230、250串联连接，使得第一迹线230和第二迹线250具有平行电流(例如，每个迹线的电流沿相同的顺时针方向或逆时针方向)。
当与电子设备的其他部件完全装配时，装配线圈270的内部部分272(例如，通过塑料和胶粘剂)被绝缘以确保适当的性能。依据电气要求，装配无线充电线圈270可以具有任何数量的绕组。无线充电线圈270可以用于任何电池供电的设备(诸如，智能电话)中。装配线圈270可以具有任何合适的整体尺寸(例如，宽度为1.142英寸，并且高度为1.457英寸等)。线圈长度可以具有任何合适的长度(例如，48.459英寸)。
图6是图5的部分A的近视图。如图所示，在第一线圈230的迹线231与第二线圈250的迹线251之间存在很小的间隙278(例如，空隙)(例如，0.003英寸、0.004英寸等)，但是可以在拐角处存在增加的间隙280，以解决迹线231、251中的弯曲(例如，使得间隙增加交替)。与当前的工业方法相比，这些紧密公差可以导致填充率更大。
取决于充电线圈270的尺寸以及充电线圈的结构中使用的材料，装配无线充电线圈270可以提供多个不同值的直流(DC)电阻(欧姆)、交流(AC)电阻和/或AC/DC电阻比。可以调整这些值以获得高AC/DC比，以满足感应标准。可以依据所需的性能特性来改变线圈尺寸以获得改变的电阻。例如，对于使用C110合金的0.232欧姆的电阻，迹线230、250的截面可以为0.0001234平方英寸(例如，厚度为0.005英寸并且宽度为0.0246英寸，或者厚度为0.004英寸并且宽度为0.0308英寸)，并且对于使用C110合金的0.300欧姆的电阻，迹线230、250的截面可以为0.0000953平方英寸(例如，厚度为0.005英寸并且宽度为0.019英寸，或者厚度为0.004英寸并且宽度为0.0238英寸等)。与其他的当前工业方法(例如，印刷电路板(PCB)蚀刻的线圈)相比，冲压的无线充电线圈270可以获得高的迹线厚度和/或高的总长宽比。
图7是包括无线充电线圈370的电子组件装配件390的示图。更具体地，无线充电线圈370被附接到铁氧体基板392并且与具有接触杆的近场通信(NFC)天线394结合。无线充电线圈370和NFC天线394可以具有接触垫(例如，金)，以将无线充电线圈370和NFC天线394连接到移动设备的电路。该装配件包括连接线圈370的各个端部的第一跳线374、第二跳线376和第三跳线377，如上面更详细说明的。在无线充电线圈370和NFC天线394上可以存在膜(例如，透明塑料)，而跳线374、376、377位于膜的顶部，并且仅在连接点穿过膜。这防止线圈370的任何电连接的意外短路。可替选地，跳线374、376、377可以绝缘，从而不需要膜。为了最小化空间，无线充电线圈370位于NFC天线394内，而跳线376、377延伸到NFC天线394的外部。然而，无线充电线圈370和跳线376、377可以设置在相对于NFC天线394的任何位置。
装配件的总厚度可以依据各种潜在需求和要求而改变。例如，对于约0.36mm的总无线充电线圈厚度，跳线的厚度可以为0.05-0.08mm，膜的厚度可以为0.03mm，NFC天线394和线圈370的厚度可以为0.08mm，铁氧体392的厚度可以为0.2mm。
图8是具有平面双线线圈的装配无线充电线圈470的示意图。如上所述，无线充电线圈470包括第一线圈430(例如，迹线)和第二线圈450(例如，迹线)。以上面参照图1至图7讨论的方式制造和操作装配线圈470。第一线圈430和第二线圈450可以具有任何期望的厚度，诸如，以满足不同的功率要求。第一线圈430和第二线圈450可以串联或并联连接。
第一线圈430和/或第二线圈450的宽度可以沿着线圈的长度而改变，以优化装配无线充电线圈470的性能。类似地，第一线圈430和第二线圈450的厚度可以随着线圈的长度而改变。例如，第一线圈430的宽度(和/或厚度)可以从第一端部434朝向线圈430的中间逐渐增加(或变窄)，并且宽度(和/或厚度)可以从中间到线圈430的第二端部436同样地逐渐变窄(或增加)(例如，宽-窄-宽的螺旋形线圈)，从而改变整个截面面积。根据期望的性能特性，可以使用宽度(例如，截面)或厚度的任何变化，和/或这些尺寸可以在线圈的各个部分上保持恒定。
另外地(或可替选地)，可以改变线圈的绕组之间的间隔以优化无线充电线圈470的性能。例如，迹线之间的间隙宽度可以朝着第一线圈430的外部变宽，并且朝着第一线圈430的内部变窄(或者相反)。类似地，装配线圈470中的第一线圈430与第二线圈450之间的距离也可以改变以优化性能。此外，可以改变线圈的边缘的几何形状(例如，扇贝形、齿形等)，以减小涡流。
图9是图8的无线充电线圈的一部分的截面图。第一线圈430包括部分414-424，第二线圈450包括部分402-412。如图所示，第一线圈430的截面从第一线圈430的第一端部到第二端部逐渐变宽，然后变窄。结果，部分414和424最窄(例如，0.025英寸)，然后是部分404和422(例如0.030英寸)，而部分418和420最宽(例如，0.035英寸)。以相同的方式，第二线圈450的截面从第二线圈450的第一端部到第二端部逐渐变宽，然后变窄。结果，部分402和412最窄，而部分406和408最宽。天线的截面尺寸的改变同样可以以其他方式来改变。
图10是具有堆叠的双线线圈的装配无线充电线圈570的示意图。如上面所讨论的，无线充电线圈570包括第一线圈530和第二线圈550。除了第一线圈530和第二线圈550被堆叠而不是平面之外，以上面关于图1至图7讨论的方式以及在图8至图9中讨论的方式制造和操作装配线圈570。第一线圈530包括第一端部534和第二端部536，并且第二线圈550包括第一端部554和第二端部556。此外，改变第一线圈530相对于第二线圈550的偏离或偏移(例如，堆叠距离)可以影响无线充电线圈570的性能。第一线圈530和第二线圈550可以串联或并联连接。
图11是图10的无线充电线圈的一部分的截面图。除了第一线圈530和第二线圈550堆叠而不是平面之外，该线圈570类似于图8-9的线圈，包括具有部分514-524的第一线圈530以及具有部分502-512的第二线圈550。
图12至图13是示出电子组件装配件690的示图。更具体地，图12是电子组件装配件690的透视图。电子组件装配件690包括铁氧体屏蔽物692、被定位在铁氧体屏蔽物692上的压敏粘合剂(PSA)层602、被定位在它们之间的装配线圈670(例如，双线线圈)以及被定位在PSA层602上的跳线674、676。
图13是图12的电子组件装配件690的分解图。双线线圈670包括具有内端部634和外端部636的第一线圈630，该第一线圈630与具有内端部654和外端部656的第二线圈650互连。为了易于使用和装配(例如，最小化电连接端部部的距离)，内端部和外端部位于装配线圈670的同一侧。
铁氧体屏蔽物692包括第一孔696和第二孔698，第一孔696和第二孔698被定位为与第一线圈630的内端部634和第二线圈650的内端部654的布置相关(例如，当线圈670被设置在铁氧体屏蔽物692上时)。尽管孔696、698被示出为圆形，但是可以使用任何形状和尺寸的开口(例如，一个矩形开口等)。这些孔696、698有助于电子组件装配件690的装配和焊接。
PSA层602和铁氧体屏蔽层692的尺寸彼此相似，并且虽然示出为矩形，但是两者都可以是任何形状(例如，圆形)。PSA层确保装配线圈670与铁氧体屏蔽物692的相对布置。PSA层602可以在一侧或两侧上具有粘合剂，并且可以在一侧或两侧上包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜区域604而不包括粘合剂。PET膜区域604有助于电子组件装配件690的装配和焊接。
PSA层602在PET膜区域604中包括第一孔606和第二孔608，它们的位置与第一线圈630的内端部634和第二线圈650的内端部654(以及铁氧体基板692的第一孔696和第二孔698)的位置相关。尽管孔606、608被示出为圆形，但是可以使用任何形状和尺寸的开口(例如，一个矩形开口)。孔606、608提供穿过PSA层602的通道，以将跳线674、676与装配线圈670的内端部634、654电连接。PET膜区域604有助于将跳线674、676附接到装配件690。
图14是谐振线圈730的透视图。谐振线圈730可以是大致矩形的平面螺旋形迹线731，但是迹线731可以形成任何合适的形状。谐振线圈730包括内端部734和外端部736。迹线731被冲压在金属(例如，铜、铝等)的条或板上。线圈730的尺寸可以依据线圈730的应用而改变。线圈730可以具有任何合适的厚度和任何合适的整体尺寸。迹线731也可以具有任何合适的尺寸。尺寸可以依据物理和性能要求而改变。线圈730可以由用于无线功率传输的任何合适的材料(诸如，例如，铜、铜合金、铝、铝合金、回火铜合金(例如，C110)等)制成。由于性能要求，与其他类型的感应线圈相比，对于谐振线圈，迹线731的绕组之间的间隙更大。
冲压提供了用于大量生产以及高产出的可扩展的工艺。冲压迹线731不容易解旋，并且可以允许较厚的迹线。与其他现有技术相比，这是有利的。例如，难以将电线(例如，铜)缠绕为表面上的特定图案，并且缠绕线可以解绕。此外，蚀刻的铜昂贵，并且可能被限制为最大厚度(例如，0.004英寸厚)。
谐振线圈730的迹线731包括第一侧737和第二侧739，第二侧739从第一侧737偏移了迹线731的成角度部分(angled portion)741。成角度部分741彼此对准(例如，沿着线B-B产生)，并沿相同方向成角度。换句话说，成角度部分741全部都朝向线圈730的特定侧(例如，朝向线A-A的一侧)成角度，使得线圈730的第一部分737(例如，上部)相对于线圈730的第二部分739(例如，下部)移位。
图15是谐振线圈装配件790的透视图，其包括来自图14的第一谐振线圈730。谐振线圈装配件790包括彼此相同的第一线圈730和第二线圈750(这使制造成本最小化)。谐振线圈装配件790可以被层压，使得第一线圈730和第二线圈750诸如通过粘合剂(例如，热激活、压敏等)被层压到膜702(例如，PET膜)，以在下游操作中提供更好的稳定性。第一线圈730可以粘附到膜702的一侧，而第二线圈750可以粘附到膜702的相对侧。
第一线圈730包括外端部736和内端部734，并且第二线圈750包括外端部756和内端部754。除了第二线圈750绕线D-D旋转180度之外，第一线圈730和第二线圈750可以是完全相同的尺寸和形状的线圈。以这种方式，第一线圈730的迹线731被定位在由第二线圈750的迹线751的绕组形成的间隙之间(反之亦然)，除了每个线圈沿着线D-D的成角度部分之外，其中，迹线彼此交叉。第一线圈730的内端部734可以与第二线圈750的内端部754相邻(并且电连接)，并且第一线圈730的外端部736可以与第二线圈750的外端部756相邻。
图16至图18是冲压谐振线圈870的示图。图16是折叠冲压谐振线圈870的透视图。线圈870包括：连接器板871；第一线圈部分830的第一组迹线831，其端部在连接点873处连接到连接器板871的边缘；以及第二线圈部分850的第二组迹线851，其端部在连接点873处连接到连接器板871的同一边缘。为了创建冲压谐振线圈870，(单)金属板被冲压，以形成第一组迹线831和第二组迹线851(例如，使得第一组迹线831和第二组迹线851的每条迹线的弧沿相同方向定向)。然后第一组迹线831的端部和第二组迹线851的端部连接到连接器板871的同一边缘(例如，绝缘材料)。连接器板871有助于迹线组831、851彼此的布线，并且有助于冲压谐振线圈870与电子电路的连接。然后，诸如通过使用一系列跳线和/或迹线，第一组迹线831的端部和第二组迹线851的端部彼此有线连接。例如，跳线和/或迹线可以位于连接器板871中，并且可以平行于连接器板(并且垂直于第一组迹线831和第二组迹线851)延伸。
图17是部分开放的图16的线圈870的透视图。如图所示，第一线圈部分830的第一组迹线831在连接点873处弯曲。图18是完全开放的图16的线圈870的透视图。如图所示，第一线圈部分830的第一组迹线831继续在连接点873处弯曲，直到第一线圈部分830与第二线圈部分850为平面。迹线的弯曲可能导致其外表面上的破裂，在这种情况下，可以使用超声波焊接来确保导电性。可替选地，第一组迹线831和第二组迹线851可以连接到连接器板871的相对边缘，从而不需要弯曲。以这种方式冲压(和弯曲)减少产生的废料量，从而提高材料利用率。
图19是低轮廓电子组件装配件990的分解图。更具体地，低轮廓电子组件装配件990包括基板992(例如，PET层)、填充材料层933(例如，橡胶、泡沫、硬度计等)、线圈930(例如，谐振线圈)和保护层902。保护层902可以是部分半透明的，并且可以包括接片(例如，用于施加或去除)。
图20是图19的填充材料933的透视图。填充材料933包括凹槽935，凹槽935在尺寸和形状上与线圈930对应。以这种方式，线圈930嵌套在填充材料933中，这保护了线圈形状免于弯曲和/或变形。这样的装配件有助于在后续的操作中处理线圈930。
图21是示出利用粘合剂(例如，胶粘剂)制造无线充电线圈的工艺步骤1000的示图。在步骤1002中，金属板被冲压以形成具有系条的第一线圈。在步骤1004中，金属板被冲压以形成具有系条的第二线圈。在步骤1006中，第一线圈施加到具有粘合剂层的第一层压板(例如，Transilwrap公司的塑料基板)以粘附到其上。在步骤1008中，第二线圈施加到具有粘合剂层的第二层压板(例如，Transilwrap公司的塑料基板)以粘附到其上。在步骤1010中，第一线圈被冲压以去除系条。在步骤1012中，第二线圈被冲压以去除系条。相应地，由于塑料层压板上的粘合剂层，第一线圈和第二线圈被适当固定。在步骤1014中，其上粘附有层压板的第一线圈与其上粘附有层压板的第二线圈装配。更具体地，如上面讨论的，具有螺旋形迹线的第一线圈适配在第二线圈的迹线之间形成的空间中，并且相反，第二线圈适配在第一线圈的迹线之间形成的空间中，从而形成装配线圈。结果，装配线圈被定位在(例如，夹在)第一层压板与第二层压板之间。
在步骤1016中，热压被施加到装配线圈，以从第一层压板和第二层压板移动并设置粘合剂层。更具体地，所施加的热量应该足够热以熔化粘合剂(例如，高于220-250°F)，但是未热到足以熔化塑料层压板。所施加的压力将第一线圈推向第二层压板，使得被定位在第二线圈的迹线之间的第二层压板的粘合剂在第一线圈的第一迹线与第二线圈的第二迹线之间的空间之间移动并被受力。将第一线圈和第二线圈挤压在一起(例如，通过加热和/或压力)使得粘合剂移到迹线之间的空间中(例如，以使它们彼此绝缘)。这覆盖或涂覆了第一线圈和第二线圈的迹线，并且将第一线圈结合到第二线圈。压力、加热和持续时间可以依据用于制造装配线圈的期望循环时间而改变。注意，当装配在一起时，这样的工艺可以导致第一线圈与第二线圈的平面偏移。
图22是在施加到第一层压板1123时第一冲压线圈1130的局部截面图。第一层压板1123包括施加到其表面的粘合剂层1127。当第一冲压线圈1130施加到第一层压板1123时，一些粘合剂1127向侧面移动，使得移动的粘合剂1127积聚在第一冲压线圈1130的迹线1131的侧面上。因此，位于第一冲压线圈1130的迹线1131的侧面上和下方的粘合剂1127防止迹线1131相对于第一层压板1123移动。
图23是被定位在第一层压板1123与第二层压板1125之间的装配线圈的局部截面图。如上所述，当装配时，具有第一迹线1131的第一线圈1130适配在第二线圈1150的第二迹线1151之间形成的空间中，并且相反，第二线圈1150适配在第一线圈1130的第一迹线1131之间形成的空间中，从而形成装配线圈1170。结果，装配线圈1170被定位在(例如，夹在中间)第一层压板1123与第二层压板1125之间。这使得第一粘合剂1127在第一线圈1130的第一迹线1131之间移动，并且使得第二粘合剂1129在第二线圈1150的第二迹线1151之间移动。
当(例如，通过压力和/或加热)设置了第一粘合剂层1127和第二粘合剂层1129时，粘合剂覆盖迹线1131、1151的表面(例如，通过熔化)，并用作迹线1131、1151的绝缘体和稳定剂。换句话说，第一线圈1130和第二线圈1150结合在一起。这防止迹线1131、1151的相对运动，这防止第一冲压线圈1130接触第二冲压线圈1150并防止装配线圈1170短路。作为示例，对于0.0225英寸的总厚度，第一冲压线圈1130和第二冲压线圈1150的厚度均可以为0.0125英寸，每个粘合剂层1127、1129的厚度可以为0.0055英寸。在施加压力和/或加热后，总厚度可以为0.0205英寸，且总粘合剂位移为0.002英寸
图24至图25是装配线圈1170的局部示图。更具体地，图24是装配线圈1170的局部截面图，并且图25是图24的装配线圈1170的局部顶视图。装配线圈1170包括(如上面讨论的)具有螺旋形迹线1131的第一线圈1130，第一线圈1130适配在第二线圈1150的迹线1151之间形成的空间中，并且相反，第二线圈1150适配在第一线圈1130的迹线1131之间形成的空间中。因此，第一线圈1130和第二线圈1150形成平行的平面螺旋形。
如上面讨论的，具有第一粘合剂层的第一层压板1123施加到第一冲压线圈1130，并且具有第二粘合剂层的(例如，Transilwrap公司的)第二层压板1125施加到第二冲压线圈1150。结果，第一冲压线圈1130和第二冲压线圈1150被定位在第一层压板1123与第二层压板1125之间。当第一线圈1130和第二线圈1150彼此装配时，粘合剂1127(为清楚起见染成黑色)移动以填充第一迹线1131与第二迹线1151之间的空间。
图25示出了在装配第一线圈1130和第二线圈1150时粘合剂1127的移动。更具体地，在第一迹线1131与第二迹线1151之间示出了粘合剂1127(为清楚起见染成黑色)。此外，在所示的特定示例中，与右侧的迹线1131b、1151b相比，在左侧的第一迹线1131a和第二迹线1151a上施加了更大的压力。结果，与左侧相比，较少的粘合剂1127已经在右侧上移动，从而使得右侧的迹线1151b不如左侧的迹线1151a可见(作为黑色染色的粘合剂1127的结果)。
图26是本公开的装配线圈1270的顶视图。如上面讨论的，装配线圈1270包括：第一线圈1230，其具有第一螺旋形迹线1231，具有内端部1234和外端部1236；第二线圈1250，其具有第二螺旋形迹线1251，具有内端部1254和外端部1256；第一跳线1277，其附接到第一线圈1230的外端部1236；第二跳线1274，其附接到第一线圈1230的内端部1234和第二线圈1250的外端部1256；以及第三跳线1276，其附接到第二线圈1250的内端部1254。第一螺旋形线圈1230和第二螺旋形线圈1250形成内部部分1272。
层压板1227(例如，膜、粘合膜、塑料膜等)覆盖包括内部部分1272的装配线圈1270。如上面说明的，层压板1227的粘合剂层使得第一线圈1230和第二线圈1250稳定并绝缘他们。这防止第一线圈1230和第二线圈1250的相对运动，并防止第一线圈1230和第二线圈1250彼此意外接触并且防止装配线圈1270短路。
层压板1227可以限定一个或多个切口。更具体地，层压板1227可以限定内部切口1223，以提供通向(例如，暴露)第一线圈1230的第一内端部1234和第二线圈1250的第二内端部1254的通道。层压板1227还可以限定外部切口1225，以提供通向(例如，暴露)第一线圈1230的第一外端部1236和第二线圈1250的第二外端部1256的通道。第一切口1223可以延伸到大致内部部分1272。装配线圈1270(及其第一线圈1230和第二线圈1250)可以具有任何材料和/或样式(例如，A6样式的线圈)。
图27至图33旨在提供本公开的另一无线充电线圈装配件1300。图27至图29和图31分别是无线充电线圈装配件1300的透视图、前视图、侧视图和分解图。图30是图29的区域30-30的放大图。无线充电线圈装配件1300包括第一线圈1302a、第二线圈1302b和膜1304。
图32是第一线圈1302a和第二线圈1302b的前视图，其结构可以相同以最小化制造成本。第一线圈1302a包括内端部1306a、外端部1308a和迹线1310a，并且第二线圈1302b包括内端部1306b、外端部1308b以及迹线1310b，迹线1310a和迹线1310b从相应的内端部1306a、1306b延伸到相应的外端部1308a、1308b。第一线圈1302a的内端部1306a和第二线圈1302b的内端部1306b可以是相应迹线1310a、1310b的第一部分，而第一线圈1302a的外端部1308a和第二线圈1302b的外端部1308b可以是相应迹线1310a、1310b的第二部分。内端部1306a、1306b可以形成为比迹线宽的接片，而外端部1308a、1308b可以形成为细长的接片。就此而言，内端部1306a、1306b可以具有任何合适的形状，诸如，正方形形状，而外端部1308a、1308b可以具有任何合适的形状，诸如，矩形形状。第一线圈1302a和第二线圈1302b由金属条或金属板冲压而成，并且可以由用于无线功率传输的任何合适的材料(诸如，例如，铜、铜合金、铝、铝合金、回火铜合金等)制成。第一线圈1302a和第二线圈1302b的尺寸可以依据无线充电线圈装配件1300的应用而改变。依据物理和性能要求，迹线1310a、1310b也可以具有任何合适的尺寸。第一线圈1302a和第二线圈1302b可以具有完全相同的尺寸和形状，当形成无线充电线圈装配件1300时，第二线圈1302b旋转180度，如下面更详细地讨论的。
图33是膜1304的前视图。膜1304可以是薄介电膜，其包括具有第一侧1314、第二侧1316、内孔口1318和外孔口1320的主体1312。第一侧1314和第二侧1316可以在其上包括粘合剂，其允许第一线圈1302a和第二线圈1302b中的每一者固定到第一侧1314和第二侧1316之一。内孔口1318例如从第一侧1314延伸穿过主体1312到第二侧1316，并且其尺寸和形状匹配第一线圈1302a的内端部1306a和第二线圈1302b的内端部1306b的尺寸和形状。例如，当第一线圈1302a设置在膜1304的第一侧1314上并且第二线圈1302b设置在膜1304的第二侧1316上时，内孔口1318被定位在主体1312中，以与第一线圈1302a的内端部1306a和第二线圈1302b的内端部1306b的布置相关。当外端部1308a、1308b被定位为彼此相邻时，外孔口1320例如从第一侧1314延伸穿过主体1312到第二侧1316，并且其尺寸和形状匹配第一线圈1302a的外端部1308a和第二线圈1302b的外端部1308b的尺寸和形状。这样，例如，当第一线圈1302a设置在膜1304的第一侧1314上并且第二线圈1302b设置在膜1304的第二侧1316上时，外孔口1320被定位在主体1312中，以与第一线圈1302a的外端部1308a和第二线圈1302b的外端部1308b的布置相关。内孔口1318有助于无线充电线圈装配件1300的装配和电连接(例如，通过焊接、钎焊、电焊或其他方式)，并且外孔口1320提供从膜1304的两侧1314、1316进入第一线圈1302a和第二线圈1302b的外端部1308a、1308b的通道，例如，外端部1308a、1308b可以从膜1304的任一侧或两侧1314、1316接触或连接到另一电子部件。虽然内孔口1318示出为正方形，而外孔口1320示出为矩形，但是本领域普通技术人员应该理解可以使用任何合适的尺寸和形状的开口，只要它们大体上匹配线圈1302a、1302b的内端部1306a、1306b(用于内孔口1318)和线圈1302a、1302b的外端部1308a、1308b(用于外孔口1320)的形状。
如图27至图31所示，无线充电线圈装配件1300被构造成使得第一线圈1302a例如通过第一侧1314上的粘合剂被粘附到膜1304的第一侧1314，并且使得第二线圈1302b例如通过第二侧1316上的粘合剂被粘附到膜1304的第二侧1316，但是相对于第一线圈1302a旋转了180度。如图28和图30所示，膜1312通常延伸超过第一线圈1302a和第二线圈1302b。第一线圈1302a在其内端部1306a被定位为与膜1304的内孔口1318相邻并且其外端部1308a被定位为与膜1304的外孔口1320相邻的情况下，粘附到膜1304。第二线圈1302b在其内端部1306b被定位为与膜1304的内孔口1318相邻(与第一线圈1302a的内端部1306a交叠)并且其外端部1308a被定位为与膜1304的外孔口1320相邻(与第一线圈1302a的外端部1308b相邻)的情况下，粘附到膜1304。第一线圈1302a的内端部1306a和第二线圈1302b的内端部1306b彼此固定(例如，通过焊接、钎焊、电接合或其他方式)，使得它们电连接，并且第一线圈1302a和第二线圈1302b形成单个电路。第一线圈1302a的外端部1308a和第二线圈1302b的外端部1308b被定位为在外孔口1320中彼此相邻，使得它们可以从无线充电线圈装配件1300的两侧啮合。
对于以上讨论的任何实施例，可以构造无线充电线圈(例如，双线线圈)，然后(例如，在不同的位置和/或时间)无论是堆叠的还是平面的，无线充电线圈的第一线圈和第二线圈可以依据电气要求彼此串联或并联电连接。
因此，已经详细描述了系统和方法，应当理解，前述描述不意在限制其精神或范围。将理解，本文描述的本公开的实施例仅是示例性的，并且本领域技术人员可以在不脱离本公开的精神和范围的情况下进行任何变化和修改。包括上面讨论的所有这样的变化和修改都意在被包括在本公开的范围内。

Claims (33)

1.一种无线充电线圈装配件，包括：
第一冲压线圈，其具有第一迹线；
第二冲压线圈，其具有第二迹线；以及
膜，其具有第一侧、第二侧、第一孔口和第二孔口，第一冲压线圈粘附到第一侧，并且第二冲压线圈粘附到第二侧，
其中，第一冲压线圈在第一迹线的第一部分与第一孔口相邻并且第一迹线的第二部分与第二孔口相邻的情况下粘附到第一侧，并且第二冲压线圈在第二迹线的第一部分与第一孔口相邻并且第二迹线的第二部分与第二孔口相邻的情况下粘附到第二侧，并且
其中，第一冲压线圈的第一迹线的至少第一部分以及第二冲压线圈的第二迹线的至少第一部分通过第一孔口电连接。
2.根据权利要求1所述的无线充电线圈装配件，其中，第一迹线的第二部分被定位为与第二迹线的第二部分相邻。
3.根据权利要求1所述的无线充电线圈装配件，其中，第一迹线的第一部分是第一内端部，并且第二迹线的第一部分是第二内端部。
4.根据权利要求3所述的无线充电线圈装配件，其中，第一内端部和第二内端部包括具有正方形形状的接片。
5.根据权利要求1所述的无线充电线圈装配件，其中，第一迹线的第二部分是第一外端部，并且第二迹线的第二部分是第二外端部。
6.根据权利要求5所述的无线充电线圈装配件，其中，第一迹线的第一外端部和第二迹线的第二外端部包括具有矩形形状的接片。
7.根据权利要求1所述的无线充电线圈装配件，其中，第一冲压线圈和第二冲压线圈串联连接。
8.根据权利要求1所述的无线充电线圈装配件，还包括位于膜的第一侧和膜的第二侧上的粘合剂，粘合剂将第一冲压线圈粘附到膜的第一侧并且将第二冲压线圈粘附到膜的第二侧。
9.根据权利要求1所述的无线充电线圈装配件，其中，膜是介电膜。
10.根据权利要求1所述的无线充电线圈装配件，其中，第一迹线的第二部分以及第二迹线的第二部分能够在第二孔口通过膜的第一侧接触，并且在第二孔口通过膜的第二侧接触。
11.一种无线充电线圈装配件，包括：
第一冲压线圈，其具有第一内端部、第一外端部、以及在第一内端部与第一外端部之间延伸的第一迹线；
第二冲压线圈，其具有第二内端部、第二外端部、以在第二内端部与第二外端部之间延伸的第二迹线；以及
膜，其具有第一侧、第二侧、第一孔口和第二孔口，第一冲压线圈在第一内端部与第一孔口相邻并且第一外端部与第二孔口相邻的情况下粘附到第一侧，第二冲压线圈在第二内端部与第一孔口相邻并且第二外端部与第二孔口相邻的情况下粘附到第二侧，
其中，第一冲压线圈的第一内端部和第二冲压线圈的第二内端部电连接。
12.根据权利要求11所述的无线充电线圈装配件，其中，第一迹线的第一外端部被定位为与第二迹线的第二外端部相邻。
13.根据权利要求11所述的无线充电线圈装配件，其中，第一迹线的第一外端部和第二迹线的第二外端部能够在第二孔口通过膜的第一侧接触，并且在第二孔口通过膜的第二侧接触。
14.根据权利要求11所述的无线充电线圈装配件，其中，第一冲压线圈和第二冲压线圈串联连接。
15.根据权利要求11所述的无线充电线圈装配件，还包括位于膜的第一侧和膜的第二侧上的粘合剂，粘合剂将第一冲压线圈粘附到膜的第一侧并且将第二冲压线圈粘附到膜的第二侧。
16.根据权利要求11所述的无线充电线圈装配件，其中，膜是介电膜。
17.一种无线充电线圈装配件，包括：
具有第一侧、第二侧和孔口的膜；
第一冲压线圈，其具有第一端部部分和第二端部部分，第一冲压线圈粘附到膜的第一侧；以及
第二冲压线圈，其具有第一端部部分和第二端部部分，第二冲压线圈粘附到膜的第二侧，
其中，第二冲压线圈的第二端部部分通过孔口与第一冲压线圈的第二端部部分电连接，并且
其中，第一冲压线圈的第一端部部分和第二冲压线圈的第一端部部分能够从膜的第一侧和膜的第二侧两者接触或连接到另一电子部件。
18.根据权利要求17所述的无线充电线圈装配件，其中，第一冲压线圈的第一端部部分被定位为与第二冲压线圈的第一端部部分相邻。
19.根据权利要求17所述的无线充电线圈装配件，其中，第一冲压线圈的第二端部部分是第一内端部，并且第二冲压线圈的第二端部部分是第二内端部。
20.根据权利要求19所述的无线充电线圈装配件，其中，第一内端部和第二内端部是具有正方形形状的接片。
21.根据权利要求17所述的无线充电线圈装配件，其中，第一冲压线圈的第一端部部分是第一外端部，并且第二冲压线圈的第一端部部分是第二外端部。
22.根据权利要求21所述的无线充电线圈装配件，其中，第一冲压线圈的第一外端部和第二冲压线圈的第二外端部是具有矩形形状的接片。
23.根据权利要求17所述的无线充电线圈装配件，其中，第一冲压线圈和第二冲压线圈串联连接。
24.根据权利要求17所述的无线充电线圈装配件，还包括位于膜的第一侧上的第一粘合剂和位于膜的第二侧上的第二粘合剂，第一粘合剂将第一冲压线圈粘附到膜的第一侧，并且第二粘合剂将第二冲压线圈粘附到膜的第二侧。
25.根据权利要求17所述的无线充电线圈装配件，其中，膜是介电膜。
26.根据权利要求17所述的无线充电线圈装配件，其中，膜包括切口，并且第一冲压线圈的第一端部部分和第二冲压线圈的第一端部部分能够通过切口接触。
27.根据权利要求26所述的无线充电线圈装配件，其中，第一冲压线圈的第一部分和第二冲压线圈的第一部分能够在切口处通过膜的第一侧以及在切口处通过膜的第二侧接触。
28.一种无线充电线圈装配件，包括：
具有第一侧、第二侧和孔口的膜，
第一冲压线圈，其具有第一内端部、第一外端部以及在第一内端部与第一外端部之间延伸的第一迹线，第一冲压线圈粘附到膜的第一侧；以及
第二冲压线圈，其具有第二内端部、第二外端部以及在第二内端部和第二外端部之间延伸的第二迹线，第二冲压线圈粘附到膜的第二侧，
其中，第一冲压线圈的第一内端部通过孔口与第二冲压线圈的第二内端部电连接，并且
其中，第一冲压线圈的第一外端部和第二冲压线圈的第二外端部能够从膜的第一侧和膜的第二侧两者接触或连接到另一电子部件。
29.根据权利要求28所述的无线充电线圈装配件，其中，第一迹线的第一外端部被定位为与第二迹线的第二外端部相邻。
30.根据权利要求28所述的无线充电线圈装配件，其中，膜包括切口，并且第一迹线的第一外端部和第二迹线的第二外端部能够通过切口接触。
31.根据权利要求28所述的无线充电线圈装配件，其中，第一冲压线圈和第二冲压线圈串联连接。
32.根据权利要求28所述的无线充电线圈装配件，还包括位于膜的第一侧上的第一粘合剂和位于膜的第二侧上的第二粘合剂，第一粘合剂将第一冲压线圈粘附到膜的第一侧，并且第二粘合剂将第二冲压线圈粘附到膜的第二侧。
33.根据权利要求28所述的无线充电线圈装配件，其中，膜是介电膜。
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