TW201616524A

TW201616524A - 薄膜線圈元件、充電裝置以及製作元件的方法

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Publication number: TW201616524A
Application number: TW103136979A
Authority: TW
Inventors: 葉裕洲; 王宇歆; 吳振旗; 葉宗和; 胡志明; 林庭慶; 崔久震; 程柏叡; 葉俊廷; 王育儒
Original assignee: 介面光電股份有限公司
Priority date: 2014-10-27
Filing date: 2014-10-27
Publication date: 2016-05-01

Abstract

一種薄膜線圈元件、充電裝置以及製程，薄膜線圈係由一螺旋結構的薄膜繞線所組成，螺旋結構中相鄰結構具有一間距，薄膜繞線對外連線有一連接埠，內側具有一繞線終點，經通電連接埠與繞線終點時，形成一感應電磁場。兩個有相同螺旋方向的薄膜線圈形成於一基板之兩側時，與基板之間設有包括有鐵磁材料的黏接層，形成一薄膜線圈元件，於通電後形成一致方向的感應電磁場，一或多個薄膜線圈元件組合後，可作為充電裝置，用以對具有裝置端薄膜線圈元件的一用電裝置充電。

Description

薄膜線圈元件、充電裝置以及製作元件的方法

本發明為一種薄膜線圈元件、充電裝置與製程，特別是一種具有特定線寬而經通電能產生感應電磁場的薄膜線圈、薄膜線圈元件與製作方法，以及組合多個薄膜線圈元件形成的充電裝置。

無線充電，又稱作感應充電或非接觸式感應充電，是利用近場感應，也就是電感耦合，由供電設備將能量傳輸至用電裝置。一般技術為在充電器中設有一磁心，再於外部繞銅線圈，通電後可產生在某一個方向的電磁場，若施以交流電可產生交流電磁場，若在用電裝置內有另一線圈接收交流電磁場，可轉化為電能，而供電給用電裝置，或對其內的充電電池進行充電。由於充電器與用電裝置之間以電感耦合傳送能量，沒有電線連接之必要。

傳統之線圈設計如圖1A與圖1B所示。圖1A顯示為一般無線充電模組的線圈，匝數為三圈，一端通電後能產生一感應電磁場強度。為了增加感應電磁場強度，可如圖1B所示，可增加平面線圈的繞線匝數至六圈，理論上可以增加感應電磁場強度至兩倍。但是這樣會使線長增加兩倍以上，而影響到線圈整體的電阻值，降低無線充電的效率。

同時，無線充電仍有部分缺點待克服，如效率略低，一般充電器內也有變壓器，但無線充電以第一線圈和第二線圈的組成，由於在結構上有限制，能量傳送效率會略低一般充電器，再加上電源先由外部電路作降壓、整流及穩壓後再到無線充電模組，轉換效率也會受限於外部電路的設計；以無線充電方式會因匝數增加導致線阻提升而發熱嚴重，其與傳統充電器有相同的問題，即便是正在充電時，會產生發熱的現象。

為了提出一種可以有效提昇充電效率，以及改善發熱的問題，本發明提出一種薄膜線圈元件與製程，以及利用此薄膜線圈組合而成的充電裝置，可以應用於無線充電的高增益薄膜線圈設計，其效果之一係即便是增加匝數也不會明顯提升線圈整體的電阻值，可以有效提昇充電效率，且不易有發熱的問題。

根據實施例，揭露書描述一種薄膜線圈，係由一螺旋結構的薄膜繞線所組成，薄膜繞線為一導體，螺旋結構中相鄰結構具有一間距，且薄膜繞線之外側具有對外連線之一連接埠，內側則具有一繞線終點，經通電連接埠與繞線終點，可形成一感應電磁場。

在一實施例中，螺旋結構的薄膜繞線中心部位可形成有一薄膜磁心。

經組合兩個薄膜線圈，可形成一薄膜線圈元件，實施例包括一基板，以及形成基板兩側表面的第一薄膜線圈與第二薄膜線圈。第一薄膜線圈形成於基板之第一表面，係由一螺旋結構的第一薄膜繞線所組成，第一薄膜繞線之外側具有對外連線之第一連接埠，內側具有第一繞線終點。第二薄膜線圈形成於基板之第二表面，係由一螺旋結構的第二薄膜繞線所組成，第二薄膜繞線之外側具有對外連線之第二連接埠，內側具有一第二繞線終點。

上述第一薄膜線圈與第二薄膜線圈可以一電連接手段電性相接，並且第一薄膜繞線的螺旋方向與第二薄膜繞線的螺旋方向相同，經第一連接埠與第二連接埠之間的電流可形成一感應電磁場。

在形成上述薄膜線圈元件時，薄膜線圈與基板之間具有一黏接層，此黏接層材料中可以混有磁性材料，比如鐵磁顆粒，以增加整個元件的電磁感應能力與磁場穩定性。

在形成前述具有增加電磁感應能力的黏接層的元件製作方法中，首先先備置一基板，基板上塗佈一具有光固化或熱固化特性的黏接層，藉此貼附薄膜線圈，而黏接層內混有磁性材料，可增強兩側薄膜線圈元件的電磁感應能力與磁場穩定性。之後在黏接層上形成導體材料，經光固化或熱固化程序後，再以蝕刻方式分別製作在基板兩側表面上的薄膜線圈，以形成薄膜線圈元件。

同樣地，形成於基板兩側的螺旋結構的第一薄膜繞線與第二薄膜繞線中心部位各別也可形成有薄膜磁心。

經結合一或多個薄膜線圈元件，可組成一充電裝置，用以對具有裝置端薄膜線圈元件的用電裝置充電。

為了能更進一步瞭解本發明為達成既定目的所採取之技術、方法及功效，請參閱以下有關本發明之詳細說明、圖式，相信本發明之目的、特徵與特點，當可由此得以深入且具體之瞭解，然而所附圖式與附件僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制者。

21‧‧‧第一薄膜線圈

22‧‧‧第二薄膜線圈

201‧‧‧第一薄膜繞線

202‧‧‧第二薄膜繞線

203‧‧‧第一連接埠

204‧‧‧第二連接埠

207‧‧‧第一繞線終點

208‧‧‧第二繞線終點

301、301’‧‧‧線圈連接部

30‧‧‧基板

303‧‧‧第一黏接層

304‧‧‧第二黏接層

40‧‧‧基板

41‧‧‧第一薄膜線圈

42‧‧‧第二薄膜線圈

403‧‧‧第一連接埠

404‧‧‧第二連接埠

51、51’‧‧‧薄膜線圈

501‧‧‧薄膜繞線

503、503’‧‧‧連接埠

505、505’‧‧‧薄膜磁心

507‧‧‧繞線終點

60‧‧‧基板

601、601’‧‧‧線圈連接部

603‧‧‧第一黏接層

604‧‧‧第二黏接層

70‧‧‧黏接層

71‧‧‧薄膜線圈

701‧‧‧薄膜繞線

703‧‧‧連接埠

101‧‧‧基板

102、103‧‧‧黏接層材料

104、105‧‧‧導電材料層

104’、104”‧‧‧第一薄膜線圈

105’、105”‧‧‧第二薄膜線圈

110‧‧‧薄膜磁心

11‧‧‧充電裝置

111‧‧‧薄膜線圈元件

113‧‧‧電源管理單元

114‧‧‧電源

115‧‧‧用電裝置

117‧‧‧裝置端薄膜線圈元件

圖1A與圖1B示意顯示一般銅線圈的形式；圖2A、2B顯示本發明元件中薄膜線圈之實施例示意圖；圖3A、3B、3C顯示本發明薄膜線圈元件之實施例示意圖；圖4顯示本發明薄膜線圈元件之另一實施例示意圖；圖5顯示本發明元件中薄膜線圈之另一實施例示意圖；圖6A顯示本發明薄膜線圈元件之再一實施例示意圖；圖6B顯示本發明薄膜線圈元件之另一實施例示意圖；圖7顯示本發明元件中薄膜線圈之一實施例示意圖；圖8A至圖8E顯示本發明製作薄膜線圈元件的方法實施例流程；圖9為本發明充電裝置之實施例示意圖；圖10顯示發射端的發射訊號波形圖；圖11顯示接收端的感應訊號波形圖；圖12顯示雙面薄膜線圈的接收端感應訊號波形圈。

本發明提出一種薄膜線圈元件，是一種透過薄膜技術製作薄型而且可導電的薄膜裝置，本發明也涉及利用此薄膜線圈組合而成的充電裝置，特別是一種具有特定線寬而經通電能產生感應電磁場的薄膜線圈，可以應用於無線充電的高增益薄膜線圈設計，經組合多個薄膜線圈形成充電裝置。另，本發明更揭示製作薄膜線圈元件的方法。

薄膜設計的效果之一係即便是增加匝數也不會明顯提升線圈整體的電阻值，可以有效提昇充電效率，比如將充電效率從70%提升至80%以上，且不易有發熱的問題。此外，薄膜線圈之實施例之一可將線圈薄型化，並可立體化，可助於整個無線充電裝置之可撓性(flexibility)與薄型化(miniaturization)，比如薄度可小於0.5mm。

圖2A顯示本發明元件中的薄膜線圈之實施例示意圖之一，此例之薄膜線圈為具有一螺旋方向的第一薄膜線圈21，由螺旋結構的第一薄膜繞線201所組成，形成多匝數的薄膜線圈。此薄膜繞線較佳為由導體材料製成之薄膜，螺旋結構中相鄰結構具有一間距，使得電氣訊號不致互相耦合或影響。此第一薄膜繞線201之外側具有對外(外部電路)連線之一連接埠，如圖示的第一連接埠203，而內側則具有一繞線終點，如圖示的第一繞線終點207。

相對地，圖2B接著示意表示有一個螺旋方式相反的第二薄膜線圈22，由螺旋結構的第二薄膜繞線202所組成，同樣在相鄰的結構有一間距，此間距與上述第一薄膜線圈21的結構間距實質上可一致，但也可不一致。同樣地，第二薄膜繞線202外側有對外連線的第二連接埠204，內側終端則有第二繞線終點208。

於上述薄膜線圈(第一薄膜線圈21、第二薄膜線圈22)中，經提供電力，電流經各線圈的對外連接埠(第一連接埠203、第二連接埠204)到繞線終點(第一繞線終點207、第二繞線終點208)，可以形成一感應電磁場。

設計上，第一薄膜線圈21與第二薄膜線圈22在實際需求下，螺旋結構中的相鄰繞線的間距可以相同或不同，也可以包括相同匝數或是不同的匝數，甚至線圈面積也可不同。

材料上，形成第一薄膜線圈21、第二薄膜線圈22的薄膜繞線(201、202)較佳可為一可撓式的銅薄膜，而實際實現時，材料並不限於銅。薄膜線圈的螺旋結構為一矩形螺旋結構或一圓形螺旋結構，而實際實現時，不受限於上述形狀。

根據實施例，若結合了上述的薄膜線圈，比如在一基板的兩個表面上分別結合上述第一、第二薄膜線圈，可形成一薄膜線圈元件，如圖3A所示之本發明薄膜線圈元件實施例示意圖。

圖中顯示為薄膜線圈元件的剖面圖，其中有一基板30，兩側表面分別結合了第一薄膜線圈21與第二薄膜線圈22，而下方呈現出兩個薄膜線圈(21、22)的薄膜繞線的第一連接埠203與第二連接埠204，在第一薄膜線圈21與第二薄膜線圈22之間利用一電連接手段電性連接，比如是貫穿了基板30的一種線圈連接部301，連接兩個薄膜線圈(21、22)內部的繞線終點，如圖2A、2B所示的第一繞線終點207與第二繞線終點208。如此，等於薄膜線圈元件中的兩組薄膜線圈進行串聯，得以提升感應電動勢與感應電流量，因此可以在相同面積下有兩倍的感應電磁場，或是在一定感應電磁場的需求下，僅需一半的面積即可達成。

基板30兩側結合了第一薄膜線圈21與第二薄膜線圈22，實際運作時可施以一黏著劑，線圈上的薄膜繞線形成的螺旋結構應為相同，經第一連接埠203與第二連接埠204之間的電流可形成一致方向的感應電磁場，且螺旋結構中的相鄰線圈結構間的間距也可實質相同，但亦不排除依照實際需求有不同的間距。

圖3B顯示本發明薄膜線圈元件之另一實施例示意圖。

此圖例同樣顯示薄膜線圈元件的剖面圖，但於基板30兩側表面分別先形成有黏接層(第一黏接層303、第二黏接層304)，之後使得第一薄膜線圈21與第二薄膜線圈22透過第一、第二黏接層303、304分別結合於基板30的兩側表面上。特別的是，在此所提出的黏接層可為一種具有光固化(light curing)、熱固化(thermal curing)或其他固化特性的黏接層材料；並且可混有磁性材料，其中磁性材料比如為混於此黏接層材料內的鐵磁顆粒。

元件下方分別具有第一薄膜線圈21與第二薄膜線圈22的薄膜繞線的第一連接埠203與第二連接埠204，在第一薄膜線圈21與第二薄膜線圈22之間利用一電連接手段電性連接，此例是貫穿了基板30與第一、第二黏接層303、304的一種線圈連接部301’，用以電性連接兩個薄膜線圈(21、22)內部的繞線終點。此例中，混有磁性材料的黏接層(第一黏接層303、第二黏接層304)將可增強元件的電磁感應能力與磁場穩定性，在原本設計上更增進感應電動勢與感應電流量。

圖3C接著顯示本發明薄膜線圈元件的立體示意圖，從此圖可明顯得出在基板30的兩側表面分別組合了第一薄膜線圈21與第二薄膜線圈22，其中第二薄膜線圈22位於此圖基板30下側，因此部份以虛線表示。本圖例忽略元件中屬於較薄厚度的黏接層(303、304)。

此例中，第一薄膜線圈21具有對外電路連線的第一連接埠203，以及第二薄膜線圈22的第二連接埠204，兩者形成在基板 30上的位置相錯一段距離。薄膜線圈(21、22)內側分別有第一繞線終點207與第二繞線終點208，而如圖3A顯示，線圈連接部301電性連接了第一繞線終點207與第二繞線終點208。另有實施例係將第一繞線終點207與第二繞線終點208分別藉著電連接線連接到其他外部電路上。

圖4再顯示另一薄膜線圈元件的實施例示意圖，此例同樣忽略元件中屬於較薄厚度的黏接層。其中顯示基板40的兩側分別結合了第一薄膜線圈41與第二薄膜線圈42，而兩個薄膜線圈的尾端分別為第一連接埠403與第二連接埠404，此例顯示第一連接埠403與第二連接埠404的位置隔著基板40為重疊。此例顯示的高增益立體薄膜線圈的兩側第一連接埠403與第二連接埠404設置於基板40的重疊位置，可以減少接線處的面積，以利相關裝置小型化的實現。

更者，於上述薄膜線圈形成於基板上的實施態樣之中，且線圈與基板之間具有混有磁性材料的黏接層，另有實施例更可於薄膜線圈中的螺旋結構的薄膜繞線中心部位形成有一薄膜磁心，實施例如圖5所示之示意圖。

此例顯示薄膜繞線501以某一螺旋方向形成薄膜線圈51，線圈外側末端有一連接埠503，內側則具有繞線終點507，特別的是，在線圈中間部位包括有薄膜磁心505，此磁性物質較佳可為一種強磁性材料所形成，可增加薄膜繞線501的感應電流與感應電動勢或作為線圈定位用；若組合形成薄膜線圈元件，則可分別增加第一薄膜線圈與第二薄膜線圈的感應電磁場與感應電動勢，並減少渦電流損失。

經組立兩組具有薄膜磁心(圖5，505)的薄膜線圈(51)後，如圖6A所示之實施例示意圖。此剖面圖顯示基板60的兩側表面分別形成有相同繞線結構方向的薄膜線圈51、51’，薄膜線圈51、51’的繞線端點為對外連線的連接埠503、503’，而線圈的中心位置分別具有薄膜磁心505、505’，同樣地，利用線圈連接部601透過電性連接薄膜線圈51、51’的繞線終點而相互串連。

圖6B接著顯示在基板60兩側表面上先分別形成有第一黏接層603與第二黏接層604，再分別結合有兩側薄膜線圈51、51’，同樣經組立後形成兩側的薄膜磁心505、505’。之後，再貫穿以一線圈連接部601’，以電性連接兩側薄膜線圈51、51’的繞線終點而相互串連，薄膜線圈51、51’的繞線端點為對外連線的連接埠503、503’。其中黏接層(第一黏接層603、第二黏接層604)較佳可以混有具有磁性材料的黏接層材料，以增強元件的電磁感應能力與磁場穩定性。

圖7示意顯示薄膜線圈71形成於混有磁性材料的黏接層70上，黏接層70實施方式之一為混有金屬顆粒或其他磁性材料的黏性材料固化而成，可以有效增加薄膜繞線701形成的薄膜線圈71的感應電流與感應電動勢，並減少渦電流損失。

此例之薄膜線圈71同樣可由螺旋結構的薄膜繞線701所組成，薄膜繞線701為一導體，結構上顯示其中螺旋結構中相鄰結構具有一間距，特別的是，薄膜線圈71中的薄膜繞線701兩端點分別都利用連接電路形成對外連接的連接埠703。同樣流經連接埠703中的兩端點的電流將形成一感應電磁場。

上述幾個實施例顯示的薄膜線圈元件中，包括薄膜磁心與磁性黏結層，其中的第一薄膜線圈與第二薄膜線圈相關聯的磁性材料的磁場方向必須相同。而這幾種圈薄型並立體化設計的實施態樣係可形成一個用於無線充電的高增益立體(3D)薄膜線圈，有助於提升感應電磁場的效應與磁場穩定性，並將無線充電模組可撓與薄型化，亦可大幅降低整體相關充電裝置或模組的厚度。材料方面，在薄膜線圈元件中的薄膜磁心或是混於黏接層內的磁性材料可為順磁或軟磁材料。

圖8A至圖8E接著顯示本發明製作薄膜線圈元件的方法實施例流程，此實施例描述製作具有可增強元件的電磁感應力與磁場穩定性的薄膜線圈元件製作方法。

開始，如圖8A，備置基板101；再於基板101兩側表面形成黏接層材料102、103，如圖8B，此黏接層材料102、103中可以混有磁性材料，比如鐵磁顆粒，用以增加整個元件的電磁感應能力與磁場穩定性，使得薄膜線圈元件可以改善其中電磁轉換效率，而更有效率地產生感應電動勢或感應電流。形成黏接層材料102、103的方式比如塗佈具有光固化、熱固化或其他具有固化特性的黏性材料，作為貼附後續導電材料層104、105的介質。

如圖8C所示，於黏接層材料102、103形成導電材料層104、105，製程比如以壓合、電鍍、濺鍍等方式形成金屬或其他導電材料層。當完成黏接層材料102、103與導電材料層104、105的製程後，進行一固化程序，使得導體材料層104、105藉此結合於基板101之兩側上。

此例顯示除了上述基板101與兩側黏接層材料102、103組合的結構外，接著再以蝕刻方式根據線圈的設計圖案化導電材料層104、105，以分別製作在基板101兩側表面上的薄膜線圈104’、105’，薄膜線圈104’、105’係形成於混有磁性材料的黏接層(102、103)上，以及蝕刻成形的導電層，組立形成薄膜線圈元件。如圖8D，基板101與其相關結構上方形成了螺旋結構的第一薄膜線圈104’，下方則另有第二薄膜線圈105’。在此薄膜線圈元件中，各薄膜線圈(104’、105’)是透過黏接層(102、103)形成於基板101的兩側，各薄膜線圈同樣由螺旋結構的薄膜繞線(第一薄膜繞線、第二薄膜繞線)所組成，螺旋結構的相鄰結構具有一間距，兩側的繞線的間距可以相同或不相同，薄膜繞線之外側分別具有對外連線的連接埠。內側的結構包括有電性連接第一薄膜線圈104’與第二薄膜線圈105’的一線圈連接部。

另有實施例不排除在蝕刻製程中，可以同時圖案化完成固化的黏接層材料102、103以及導體材料層104、105，使得黏接磁與薄膜線圈的結構特徵一致。

在如圖8E所示的實施例中，形成基板101上的第一薄膜繞線與第二薄膜繞線等的螺旋結構時，可以空出一個中心部位的空間，在此部位中各別形成有薄膜磁心(110)，例如以濺鍍、蒸鍍、電鍍、化學鍍、塗佈、凹/凸版印刷、網印、黃光製程(曝光微影蝕刻)、貼膜、轉印等方式形成薄膜磁心(110)，可增加薄膜繞線的感應電流與感應電動勢或作為線圈定位用。

此例顯示在基板101與兩側黏接層材料102、103組合的結構外，利用蝕刻製程形成了螺旋結構的第一薄膜線圈104”與第二薄膜線圈105”，兩側皆具有薄膜磁心110(本圖例未見另一側薄膜磁心)。

組合本發明薄膜線圈元件形成一充電裝置之實施例可參閱圖9所示之示意圖。

充電裝置9利用一載體結合一或多個(層)薄膜線圈元件，載體如一個電子裝置外殼，其中可安裝有一個薄膜線圈元件111，經通電後，產生感應電磁場，可對一裝有裝置端薄膜線圈元件117的用電裝置115進行充電。薄膜線圈元件111如上述各實施例所示，各別元件包括基板以及形成於基板兩側表面上的第一、第二薄膜線圈，兩組薄膜線圈之間可以特定電連接手段電性連接，至少包括利用線圈連接部電性連接各薄膜線圈內的繞線終點，或是透過一外部線路電連接各薄膜線圈的繞線終點與連接埠。

在另一實施例中，充電裝置11之載體可包括多個陣列形式的薄膜線圈元件111，如圖顯示，使得充電裝置11之一平面上產生均勻感應電磁場，可對置放於充電裝置11上的用電裝置115充電。

充電裝置11中設有一電源管理單元113，電性連接一或多個薄膜線圈元件111，一段界接電源114，可以管理裝置內電力配置。透過電源管理單元113，通電的一或多個薄膜線圈元件111可對置於充電裝置11上的用電裝置115進行充電，而此用電裝置115內應設有對應的裝置端薄膜線圈元件117，可以受感充電裝置11內薄膜線圈元件111所產生的感應電磁場，在裝置端薄膜線圈元件117產生充電用的感應電流，進而對用電裝置115內的充電電池充電，達到無線充電的目的。

以下提出幾種本發明提出的薄膜線圈的實施例態樣。

一薄膜線圈元件包括有兩個平面薄膜線圈(A面與B面)，由一基板隔開。根據實驗，A面設計之內徑為2公分，A面匝數需10圈所獲得的感應電磁場量，可藉由立體雙面設計，以內徑為2公分為例，A面匝數6圈以及B面匝數2圈而獲得相同的感應電磁場。證明可降低匝數和線阻的方式，利用本發明之設計獲得感應電磁場。

在單一薄膜線圈的設計中，若僅有A面設計，感應電動勢或感應電流與線圈內徑有反比關係，與匝數有正比關係。舉例來說，若固定線圈線徑為1毫米，厚度為0.5毫米，內徑為2公分，此時薄膜線圈以匝數6圈受感應電磁場響應。在此條件下，此感應電磁場同等於內徑1.5公分、匝數為7圈的薄膜線圈；亦同等於內徑1公分、匝數8圈的薄膜線圈。

根據上述感應電動勢或感應電流與線圈內徑有反比關係，與匝數有正比關係，因此，若有另外薄膜線圈採與上述薄膜線圈相同概念，於B面設立同A面方向的線圈，可有效減少整體線圈數與線電阻值，獲得相同的感應電動勢與電流量，同時提升無線充電效率。

參閱圖10，其中顯示根據本發明提出的薄膜線圈元件製作的充電裝置發射端的發射訊號波形圖，圖11則顯示如用電裝置接收端的感應訊號波形圖(單面薄膜線圈)。

可透過圖10與圖11兩張圖曲線所包圍的面積表示出感應電磁場的電力轉換效率，比如經過下述公式(1)進行計算，結果得到的電力轉換效率約為71.95%。其中發射端曲線包圍面積A1，接收端曲面發射面積A2。其中橫軸為時間軸，縱軸振幅表示訊號能量。

A2/A1=238/330.75=0.7195=71.95%-------公式(1)

再以薄膜線圈元件具有雙面薄膜線圈的立體螺旋結構為例，接收端的感應訊號波形圖如圖12，公式(2)為計算發射端曲線包圍面積A1接收端曲面發射面積A3，結果得到的功率利用率約為79.238%，顯示比單面薄膜線圈的電力轉換效率(71.95%)更好。

A3/A1=262.08/330.75=0.79238=79.238%-----公式(2)

根據實施例，揭露書所載的薄膜線圈中的薄膜繞線之線電阻分佈為0.0001歐姆(ohm)至100歐姆，較佳線圈線電阻可為0.05-0.1歐姆(ohm)/平方公分(cm²)；線徑為0.5微米(um)至10毫米(mm)，較佳線圈線徑為0.45-2毫米；線距為螺旋結構中相鄰結構之間距，線距為1微米至10毫米，較佳線圈線距為5-170微米；薄膜(如銅)厚度為0.3微米至10毫米之間，較佳厚度為10-140微米；薄膜面電阻率為0.1至0.000006歐姆(ohm)/平方公分(cm²)，較佳面電阻為0.00001-0.0003歐姆(ohm)/平方公分(cm²)。

其中，以線圈設計的概念而言，線圈線阻越低越好，但是考量立體薄膜線圈的設計，高增益立體薄膜線圈之基板可為可撓性玻璃、氧化鋁板、PCB軟/硬板、ABS軟/硬板、PET薄膜、PI薄膜、磁性薄膜(如：濺鍍Fe-Co-Ni-O或Fe-Mn-Zn-O或Fe-Ni-Zn-O鐵氧(Ferrite)薄膜於PET基板上；或是Fe-Co-Ni-O或Fe-Mn-Zn-O或Fe-Ni-Zn-O鐵氧粉體與高分子樹脂結合之複合材料基板)等低導電高介電係數材料。亦可用磁性奈米鐵氧顆粒所具有超順磁性材料提升感應電磁場。

薄膜線圈製作方式可藉由濺鍍、蒸鍍、電鍍、化學鍍、塗佈、凹/凸版印刷、網印、黃光製程(曝光微影蝕刻)、貼膜、轉印等方式實現。

是以，本發明揭露的薄膜線圈、薄膜線圈元件與充電裝置，由於薄型化、可撓以及立體化的設計，形成可用於無線充電的高增益立體薄膜線圈，根據揭露書所載的實施例，薄膜線圈係主要呈現為圓形螺旋的形式，但也不排除其他依照實際需求而設計的形式，比如矩形螺旋，但其亦可為其他形狀之螺旋。而螺旋結構中，經過設計將形成具有一定寬度的環形或矩形結構，一經通電後可以產生如傳統銅線線圈產生感應電磁場的效果，並因為較傳統銅線材料電阻產生的耗損更小，可以有效提昇單位面積的發電效率，並且可克服薄膜線圈增益不足之缺點。

以上所述僅為本發明之較佳可行實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。