CN114244055B - 线圈组件及其使用该线圈组件的音圈马达 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种线圈组件及其使用该线圈组件的音圈马达，线圈组件包括主体、设于主体的电子元件及设于主体边缘的端子，所述主体包括多个承载体，所述每一承载体设置有多个线圈，多个承载体在竖直方向层叠设置，沿竖直方向位于最底层的承载体包括与其他层的承载体重复层叠在一起的第一基部、承载端子的第一引出部以及位于第一基部与第一引出部之间以进行长度调整的可变调整部。本申请中的线圈组件在最底层的承载体中通过在第一基部和第一引出部的中间设置可以进行长度调整的可变调整部，从而可实现线圈组件尺寸的调整以适应于不同需求的产品。

Description

线圈组件及其使用该线圈组件的音圈马达

技术领域

本发明涉及电子设备领域，尤其涉及一种线圈组件及其使用该线圈组件的音圈马达。

背景技术

音圈马达是用于摄像头调焦、防抖的重要组成部分，音圈马达的主要原理是在一个永久磁场内，通过改变马达内线圈的直流电流大小，来控制弹片的拉伸位置，从而带动承载镜头的载体上下运动。简单的自动对焦马达已经不能满足人们对手机的要求，常规的音圈马达包括柔性电路板、图像传感器、支撑座、下弹片、磁铁、上弹片、外壳、柔性印刷线圈(FP-coil，Flexible Printed Coil或FP线圈)等组件。传统的柔性印刷线圈一般是只有一个单层，在该单层中设置多层线圈，但是现有技术已经出现了技术壁垒，无法设置更多层线圈，可想而知，传统的柔性印刷线圈已经不能满足现在的需求。现有公开的技术中有出现将两个或者三个传统的单层的FP线圈层叠于一起。

例如在公告号为CN104218765B的中国发明专利中，在对应线圈的外侧连续设置两层线圈，再折叠上述的两层线圈使得三组线圈重叠，该技术方案虽然增加了线圈的层数，但是会导致线圈结构的四周的高度高于中间部位的，浪费中间的空间，从而影响该线圈结构与其他组件的配合。

例如在公告号为CN204425074U的中国实用新型专利中，上下两层线圈层叠设置，但是该线圈结构的尺寸比较固定，不能根据产品需求来改变或调整线圈结构的长度或尺寸。

有鉴于此，确有必要开发一种新的线圈组件及其使用该线圈组件的音圈马达，以解决上述技术问题。

发明内容

本申请的目的在于提供一种线圈组件及其使用该线圈组件的音圈马达，以增加线圈组件中线圈的层数同时解决线圈组件尺寸不可调且无法适应多种空间的问题。

本申请的目的采用以下技术方案实现：一种线圈组件，其包括主体、设于所述主体的电子元件及设于所述主体边缘的端子，所述主体包括多个承载体，所述每一承载体设置有多个线圈，多个所述承载体在竖直方向层叠设置，沿竖直方向位于最底层的承载体包括与其他层的承载体重复层叠在一起的第一基部、承载所述端子的第一引出部以及位于所述第一基部与所述第一引出部之间以进行长度调整的可变调整部。

优选的，所述可变调整部横向延伸超出其他层的承载体并且可柔性折叠以进行长度调整，所述第一引出部自所述可变调整部的至少一侧边缘垂直弯折延伸，所述端子包括竖直设置并暴露于所述第一引出部的表面的第一端子。

优选的，最底层的所述承载体包括至少两个所述第一引出部，并且至少两个所述第一引出部分别自所述可变调整部的至少不同的两侧垂直弯折延伸。

优选的，沿竖直方向位于最顶层的所述承载部包括与其他层的所述承载体重复层叠在一起的第二基部以及自所述第二基部的一侧边缘垂直弯折延伸的第二引出部，所述端子包括竖直设置并暴露于所述第二引出部的表面的第二端子。

优选的，在竖直方向上，所述第二引出部的高度大于或等于所述第一引出部。

优选的，所述主体是由一体连接的多个所述承载体连续折叠而成，并且多个所述承载体在折叠之前位于同一层，多个所述承载体布设有将对应的线圈电性连接在一起的导电线路。

优选的，所述主体还包括设于两个相邻所述承载体之间的折叠连接部，所述折叠连接部呈等腰直角三角形且与其相邻的两个所述承载体相连。

优选的，所述主体包括大于等于三个以上的奇数个所述承载体，并且所述承载体在折叠之前呈一字形。

优选的，所述主体包括大于等于四个以上的偶数个所述承载体，并且所述承载体在折叠之前呈Z字形。

优选的，所述主体是由分开设置的多个所述承载体在垂直方向上堆叠而成，每一承载体的多个线圈通过导电线路电性连接在一起，并且相邻两层所述承载体的导电线路通过导电通孔电性连接在一起。

优选的，最底层的所述承载体为可折叠的柔性材料，位于最底层之上的其他层的所述承载体为不可折叠的硬性材料。

优选的，最底层的所述承载体的材料为聚酰亚胺，位于最底层之上的其他层的所述承载体的材料为环氧树脂。

优选的，最底层的所述承载体的材质为聚酰亚胺，位于最底层之上的其他层的所述承载体的材料为陶瓷材料且形成陶瓷基板。

优选的，在所述陶瓷基板上制作导电膜层，根据预设的电路图形，采用激光对所述导电膜层进行刻蚀去除部分导电膜层，进而直接得到图形化的导电线路。

优选的，所述主体还包括贯穿每一承载体的上下表面的通孔，所述线圈设于所述通孔的四周。

优选的，最底层的所述承载体安装有所述电子元件，所述电子元件为霍尔感测元件或集成有霍尔感测元件的集成电路。

优选的，除最底层的所述承载体之外的其他层的所述承载体设有开槽，所述电子元件收容于所述开槽内且设于所述第一基部上。

优选的，所述电子元件设于所述可变调整部的上表面。

另外，本申请还提供一种音圈马达，所述音圈马达包括所述的线圈组件以及底座，所述线圈组件组装至所述底座上。

与现有技术相比，本申请的有益效果至少包括：本发明的线圈组件及其使用该线圈组件的音圈马达，在最底层的承载体中通过在第一基部和第一引出部的中间设置可以进行长度调整的可变调整部，从而可实现线圈组件尺寸的调整以适应于不同需求的产品。

附图说明

下面结合附图和实施例对本申请进一步说明。

图1是本申请实施例1提供的线圈组件的立体示意图；

图2是图1另一角度的立体示意图；

图3是图1的俯视图；

图4是图3的沿虚线A-A的剖视图；

图5是图1折叠之前的立体示意图；

图6是图5的另一角度的示意图；

图7是图1的可变调整部弯折的示意图；

图8是本申请实施例2提供的线圈组件的立体示意图；

图9是本申请实施例3提供的线圈组件的平面示意图；

图10是图9的线圈组件折叠后的平面示意图；

图11是本申请实施例4提供的线圈组件的立体示意图；

图12是图11另一角度的立体示意图；

图13是图11的俯视图；

图14是图13中虚线B-B的剖视图；

图15是图11折叠之前的示意图；

图16是图15另一角度的示意图；

图17是本申请实施例5提供的线圈组件的立体示意图；

图18是图17另一角度的立体示意图；

图19是图17的俯视图；

图20是图19沿虚线C-C的剖视图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本申请做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

本申请中所描述的表达位置与方向的词，如“上”、“下”，均是以附图为例进行的说明，但根据需要也可以做出改变，所做改变均包含在本申请保护范围内，本申请的附图仅用于示意相对位置关系。

本申请还提供一种线圈组件100、200、300及使用该线圈组件的音圈马达(未图示)，如该音圈马达的通常结构，其可包括该线圈组件100、200、300、与线圈组件100、200、300组装配合的底座(未图示)、承载镜头并与底座配合的载体(未图示)、与载体配合的上、下弹片(未图示)、与线圈组件100、200、300配合的磁性元件(未图示)以及外壳等结构，如下将针对本申请的重点线圈组件100、200、300进行详细描述。

请参图1至图7所示为本发明线圈组件100实施例1的示意图。一种线圈组件100，包括主体1、设于所述主体1的电子元件2及设于所述主体2边缘的端子3。本发明中沿X、Y方向为水平方向，沿Z方向为竖直方向。

请参图1至图6所示，所述主体1包括多个承载体10和贯穿其上下表面的通孔102。每一所述承载体10设置有多个线圈101，所述线圈101设于所述通孔102的四周。多个所述承载体10在竖直方向上层叠设置，所述主体1包括沿竖直方向上位于最底层的第一承载体11、位于最顶层的第二承载体12以及设于最底层的所述第一承载体11和最顶层的所述第二承载体12之间的第三承载体13。所述第一承载体11、第二承载体12、第三承载体13统称为所述承载体10。所述第一承载体11包括与所述第二承载体12、第三承载体13重复层叠在一起的第一基部111、承载所述端子3的第一引出部112以及位于所述第一基部111与所述第一引出部112之间以进行长度调整的可变调整部113。所述可变调整部113横向延伸超出其他层的所述承载体10(在本实施例中为第二承载体12和第三承载体13)。所述第一引出部112自所述可变调整部113的至少一侧边缘垂直弯折延伸。所述可变调整部113可柔性折叠以进行长度调整，所述可变调整部113可根据产品需求设置其沿X方向的长度。所述端子3包括竖直设置并暴露于所述第一引出部112的表面的第一端子31。

所述第二承载体12包括与所述第一承载体11的第一基部111层叠在一起的第二基部121以及自所述第二基部121的一侧边缘垂直弯折延伸的第二引出部122，所述端子3还包括竖直设置并暴露于所述第二引出部122的表面的第二端子32。在本实施例中，沿竖直方向上，所述第二引出部122的高度大于所述第一引出部112。

如图7所示，所述可变调整部113在生产制造时可先行设计出较长的长度，在实际应用中可以根据实际需求将所述可变调整部113进行折叠，以用于不同的产品上，根据产品尺寸或者第一端子31的安装或焊接位置需求来调整所示可变调整部113的长度或尺寸，并且该可变调整部113可以避免端子31在安装或焊接时由于尺寸偏小而导致被拉扯或造成线圈组件100的整体位移进而引发组装不良，从而为端子31或线圈组件100提供了更好的公差补偿。此时的所述第二引出部122的高度则可以与所述第一引出部112的高度相等。

所述电子元件2可设于所述可变调整部113上，以降低所述线圈组件100在竖直方向上的高度，减小所述线圈组件100在组装至其他组件中的空间，可以提高空间利用率。

在本发明中，所述线圈组件100设置多层可以提高单个所述线圈组件中线圈101的层数，例如，现有技术中的FP-coil都是单层的，在单层的FP-coil中沿竖直方向排布多个线圈，但是此种产品中的排布的线圈层数是一定的，如果线圈层数太多，则会引起产品不良，出现短路现象。本发明在具有现有技术的单层FP-coil的线圈层数的基础上，通过折叠以实现在竖直方式上设置更多层数的线圈101，达到更强的磁场力，提高产品的精度。

在本实施例中，所述可变调整部113设于所述第一基部111的侧边，该侧边位于与所述第三承载体13折叠之前相对的一侧，所述承载体10折叠之前的图示请参阅图5，即所述可变调整部113沿X方向延伸，当然也可以设于所述第一基部111的其他两侧边，即所述可变调整部也可以沿Y方向延伸。

在本实施例中，所述第二承载体12的上表面也可以安装有所述电子元件2，该设置方式虽然为增加线圈组件100的整体高度，但可以增加电子元件2的排布数量和排布空间，所述电子元件2为霍尔感测元件或集成有霍尔感测元件的集成电路(IC)。当然在其他实施例中，在电子元件2的数量需求较少的情况下，所述电子元23也可以仅设于所述可变调整部113上，以降低所述线圈组件100在竖直方向上的整体高度

请参图8所示，在实施例2中，所述第一承载体13包括两个所述第一引出部112，两个所述第一引出部112分别自所述可变调整部113的两个相邻的两侧边缘垂直弯折延伸。可以根据产品组装需求，将所述可变调整部113沿X方向的长度增加，再在其周边设置所述第一引出部112，如此可以在多出的第一引出部112上增加设置更多的端子3，以便于与其他组件相配合，进而扩大线圈组件100的性能需求。当然，所述第一引出部112也可以设于所述可变调整部113的三个边上。

请参图5和图6，在成型所述线圈组件100之前，所述主体1是由一体连接的大于等于三个以上的奇数个所述承载体10连续折叠而成，并且所述承载体10在折叠之前呈一字形。本实施例以三个所述承载体10连续折叠为例。三个所述承载体10在折叠之前位于同一层，所述第一承载体11、第三承载体13和第二承载体12一次连接在一起呈一字形，且所述第一承载体11和所述第二承载体12分别位于所述第三承载体13的两个相对的侧边。三个所述承载体10在折叠前其表面已布设有将对应的所述线圈101电性连接在一起的导电线路(未图示)，如此在折叠后，导电线路可将堆叠起来的线圈直接电性连接在一起。

请参图9和图10所示，实施例3显示的为多个所述承载体10弯折的另一种方式，在本实施例中为三个所述承载体10。在两个相邻的所述承载体10之间设有折叠连接部9，所述折叠连接部9包括位于所述第一承载体11与所述第三承载体13之间的第一折叠连接部91以及位于所述第三承载体13和所述第二承载体12之间的第二折叠连接部92。在本实施例中，所述折叠连接部9位于所述第三承载体13相对的两侧边。位于所述折叠连接部9两端的所述承载体10的侧边设置为斜边，所述折叠连接部9为三角形或者梯形，其斜边与所述承载体10的斜边相匹配。为了方便说明，请参图9中所示的上下左右方向，所述第一折叠连接部91先向上折叠，再向左折叠所述第三承载体13，当所述第三承载体13堆叠设置于所述第一承载体11上后，再折叠所述第二折叠连接部92，之后折叠所述第二承载体12于所述第三承载体13之上。通过设置所述折叠连接部9不仅可以使所述第一、第二和第三承载体11、12、13更好的贴合于一起，减小各承载体10之间的间隙，从而降低所述线圈组件100的整体高度并确保各层线圈101之间准确对位进而提高线圈整体的制造精度和电磁感应效率，而且可以防止折叠时导电线路或各承载体10在折弯处发生损坏甚至断裂的现象。本实施例中，优选所述折叠连接部9为等腰直角三角形，此时每层承载体对应折叠连接部9的边缘与承载体的表面之间的夹角为45度或135度。

请参阅图11至图16所示为实施例4所示的线圈组件200的示意图。该实施例中的线圈组件200与实施例1中的线圈组件的结构大致相同，在此不再赘述。主要区别为实施例1中的所述承载体10的数量是大于等于三的奇数且在折叠之前是呈一字形的，而实施例2中的承载体10的数量是大于等于四的偶数且在折叠之前呈Z字形。具体内容请参以下详细介绍。

本实施例主要以所述线圈组件200设有四个所述承载体为例进行说明。所述主体1还包括设于所述第三承载体13和所述第二承载体12之间的第四承载体14，所述第一承载体11和所述第四承载体14设置于所述第三承载体13的相邻的两侧边，所述第三承载体13和所述第二承载体12设于所述第四承载体14的相邻的两侧边。先将所述第三承载体13折于所述第一承载体11上，之后再将所述第四承载体14折叠于所述第三承载体13之上，最后将所述第二承载体12折叠于所述第四承载体14之上。

在实施例1至-4中，所述多层承载体10都是由相同的柔性材料制成，如采用聚酰亚胺(Polyimide，简称PI)或聚酯薄膜(Poly Ethylene Terephthalate，简称PET)为基材制成，将同样材料的多层承载体10一体成型后再折叠在一起形成线圈组件100，成型工序简单，而且各线圈101之间的导电线路连接方便，可降低制造成本。

请参阅图17至图20所示为本发明线圈组件300实施例5的示意图。该实施例中的线圈组件300与实施例1中的线圈组件100的结构大致相同，在此不再赘述，主要区别如下。

所述主体1是由分开设置的多个所述承载体10在垂直方向上堆叠而成，每层所述承载体10先裁切好再堆叠。每一所述承载体10的多个线圈101通过导电线路(未图示)电性连接在一起，并且相邻两层所述承载体10的导电线路通过导电通孔(未图示)电性连接在一起。在本实施例中，最底层的第一承载体11为可折叠的柔性材料，而位于第一承载体11之上的第二、第三承载体12、13为不可折叠的硬性材料，即第二、第三承载体12、13的硬度远远大于第一承载体11。优先地，所述第一承载体11的材质为聚酰亚胺(Polyimide，简称PI)或聚酯薄膜(Poly Ethylene Terephthalate，简称PET)，而所述第二、第三承载体12、13的材料为环氧树脂(Epoxy Resin，EP)。如此设置，一方面将第一承载体11采用可折叠的柔性材料，进而使得其可变调整部113可以像实施例1一样在生产制造时先行设计出较长的长度，在实际应用中可以根据实际需求将所述可变调整部113进行折叠，根据实际需求来调整所示可变调整部113的长度或尺寸，也可以柔性变形避免端子31在安装或焊接时由于尺寸偏小而导致被拉扯或造成线圈组件100的整体位移进而引发组装不良，从而为端子31或线圈组件100提供了更好的公差补偿；另一方面，将位于最低层的第一承载体11之上的第二、第三承载体12、13采用不可折叠的硬性材料制成，如此堆叠后可提高线圈组件300的整体硬度和结构强度，进而防止线圈组件在与底座组装配合时或使用过程中发生变形。

另外，在其他实施例中，所述线圈组件的结构和实施例5中线圈组件300的结构一致，只是采用的材料不一致，主要区别如下。

所述主体1是由分开设置的多个所述承载体10在垂直方向上堆叠而成，每层所述承载体10先裁切好再堆叠。每一所述承载体10的多个线圈101通过导电线路(未图示)电性连接在一起，并且相邻两层所述承载体10的导电线路通过导电通孔电性连接在一起。在本实施例中，所述第一承载体11的材料同样采用柔性可折叠的聚酰亚胺(Polyimide，简称PI)或聚酯薄膜(Poly Ethylene Te rephthalate，简称PET)，而除位于最低层的第一承载体11之外的所述第二、第三承载体12、13则采用陶瓷材料以形成陶瓷基板。在所述陶瓷基板上制作导电膜层，根据预设的电路图形，采用激光对所述导电膜层进行刻蚀或采用CNC加工方式去除部分导电膜层，直接得到图形化的导电线路，该导电线路的厚度与导电膜层的厚度相同，所述导电膜层可以为铜材质制成，当然，制成后的导电线路表面可以进一步镀镍和锡或镍和金进而形成保护层。采用CNC加工方式制作时，省去了现有陶瓷基板的制作工艺中的贴干膜、曝光、显影、电镀加厚、去干膜、去钛、铜层等步骤，大大简化了陶瓷基板的制作工序，同时避免了因曝光、显影、电镀加厚、化学去膜蚀刻等工序带来的污染物排放问题，对于提高陶瓷基板的品质稳定性和节能环保具有重要意义。在本实施例中，由于陶瓷基板的硬度高，导电线路成型方便，可进一步降低线圈组件的制造成本，并增加其结构强度。

综上所述，本发明的线圈组件及其使用该线圈组件的音圈马达，在第一承载体11中，在第一基部111和第一引出部112的中间设置可以进行长度调整的可变调整部113，从而可实现线圈组件尺寸的调整以适应于不同需求的产品。

本申请从使用目的上，效能上，进步及新颖性等观点进行阐述，已符合专利法所强调的功能增进及使用要件，本申请以上的说明书及说明书附图，仅为本申请的较佳实施例而已，并非以此局限本申请，因此，凡一切与本申请构造，装置，特征等近似、雷同的，即凡依本申请专利申请范围所作的等同替换或修饰等，皆应属本申请的专利申请保护的范围之内。

Claims (18)

1.一种线圈组件，其包括主体、设于所述主体的电子元件及设于所述主体边缘的端子，所述主体包括三个及以上的承载体，每一所述承载体设置有多个线圈，其特征在于：三个及以上的所述承载体在竖直方向层叠设置，层叠后的线圈电性连接在一起，沿竖直方向位于最底层的承载体采用可折叠的柔性材料且包括与其他层的承载体重复层叠在一起的第一基部、承载所述端子的第一引出部以及位于所述第一基部与所述第一引出部之间的可变调整部，所述可变调整部横向延伸超出其他层的承载体并且可柔性折叠以进行长度调整，根据产品尺寸或者端子的安装或焊接位置需求来调整所述可变调整部的长度或尺寸，位于最底层之上的其他层的所述承载体为不可折叠的硬性材料。

2.如权利要求1所述的线圈组件，其特征在于：所述第一引出部自所述可变调整部的至少一侧边缘垂直弯折延伸，所述端子包括竖直设置并暴露于所述第一引出部的表面的第一端子。

3.如权利要求2所述的线圈组件，其特征在于：最底层的所述承载体包括至少两个所述第一引出部，并且至少两个所述第一引出部分别自所述可变调整部的至少不同的两侧垂直弯折延伸。

4.如权利要求2所述的线圈组件，其特征在于：沿竖直方向位于最顶层的所述承载体包括与其他层的所述承载体重复层叠在一起的第二基部以及自所述第二基部的一侧边缘垂直弯折延伸的第二引出部，所述端子包括竖直设置并暴露于所述第二引出部的表面的第二端子。

5.如权利要求4所述的线圈组件，其特征在于：在竖直方向上，所述第二引出部的高度大于或等于所述第一引出部。

6.如权利要求1所述的线圈组件，其特征在于：所述主体是由一体连接的三个及以上的所述承载体连续折叠而成，并且三个及以上的所述承载体在折叠之前位于同一层，三个及以上的所述承载体布设有将对应的线圈电性连接在一起的导电线路。

7.如权利要求1所述的线圈组件，其特征在于：所述主体还包括设于两个相邻所述承载体之间的折叠连接部，所述折叠连接部呈等腰直角三角形且与其相邻的两个所述承载体相连。

8.如权利要求1所述的线圈组件，其特征在于：所述主体包括大于等于三个的奇数个所述承载体，并且所述承载体在折叠之前呈一字形。

9.如权利要求1所述的线圈组件，其特征在于：所述主体包括大于等于四个的偶数个所述承载体，并且所述承载体在折叠之前呈Z字形。

10.如权利要求1所述的线圈组件，其特征在于：所述主体是由分开设置的三个及以上的所述承载体在垂直方向上堆叠而成，每一承载体的多个线圈通过导电线路电性连接在一起，并且相邻两层所述承载体的导电线路通过导电通孔电性连接在一起。

11.如权利要求1所述的线圈组件，其特征在于：最底层的所述承载体的材料为聚酰亚胺，位于最底层之上的其他层的所述承载体的材料为环氧树脂。

12.如权利要求1所述的线圈组件，其特征在于：最底层的所述承载体的材质为聚酰亚胺，位于最底层之上的其他层的所述承载体的材料为陶瓷材料且形成陶瓷基板。

13.如权利要求12所述的线圈组件，其特征在于：在所述陶瓷基板上制作导电膜层，根据预设的电路图形，采用激光对所述导电膜层进行刻蚀去除部分导电膜层，进而直接得到图形化的导电线路。

14.如权利要求1所述的线圈组件，其特征在于：所述主体还包括贯穿每一承载体的上下表面的通孔，所述线圈设于所述通孔的四周。

15.如权利要求1所述的线圈组件，其特征在于：最底层的所述承载体安装有所述电子元件，所述电子元件为霍尔感测元件或集成有霍尔感测元件的集成电路。

16.如权利要求15所述的线圈组件，其特征在于：除最底层的所述承载体之外的其他层的所述承载体设有开槽，所述电子元件收容于所述开槽内且设于所述第一基部上。

17.如权利要求15所述的线圈组件，其特征在于：所述电子元件设于所述可变调整部的上表面。

18.一种音圈马达，其特征在于：所述音圈马达包括如权利要求1至17任一项所述的线圈组件以及底座，所述线圈组件组装至所述底座上。

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