TWI656546B - 具磁感應線圈及軟板的增層載板結構 - Google Patents

Abstract

本發明係一種具磁感應線圈及軟板的增層載板結構，包括具可堆疊、模組化特性的至少一增層體，且每個增層體之間以電氣絕緣的披覆層隔離，並具有配置成相互對齊的中間孔洞，且包含多個軟板，而每個軟板包埋多個磁感應線圈，圍繞在中間孔洞周圍，並利用連接墊而電氣連接。因此，本發明中任意數目的第一增層體、第二增層體、第三增層體很容易以任意次序堆疊，使得整體增層載板結構所包含的多個磁感應線圈提供可加成的磁感應，進而大幅加強增整體的磁感應功效。

Description

具磁感應線圈及軟板的增層載板結構

本發明係有關於一種具磁感應線圈及軟板的增層載板結構。

如眾所週知，一般電器產品可利用硬質電路板提供電子元件承載及連接的功能，其中最常使用的載板材質是具高度電氣絕緣性的環氧樹脂基板，並已被廣泛使用。然而，硬質電路板雖然具有良好的機械強度，但硬質電路板本身為平板狀，是無法輕易彎折，而且還會損壞到內部的電氣線路，因而很難應用於空間相當有限的領域，比如手機或其他可攜式電子產品。因此，業者成功開發出可彎折的軟質電路板，亦即軟板，以滿足市場上的需求。近來，軟板的製作及品質已相當成熟、穩定。

電氣線路上常需要線圈以提供電感功能，比如磁感應線圈，而傳統的技術是利用金屬銅或銅合金，藉蝕刻或電鍍方式形成螺旋圖案，當作線圈，並藉化學蝕刻、機械加工或雷射鑽孔而形成孔洞。

由於現有的線圈及軟板都是不同廠商製作，而且線圈及軟板在出廠時已有打孔，所以需要貼合加工，將線圈及軟板相互貼合以完成所需載板，增加製作程序，而且在貼合線圈及軟板時，很容易造成線圈的孔洞與軟板的孔洞之間發生對位公差的問題，亦即對位不準，影響整體載板的電氣特性。

因此，很需要一種沒有對位不準問題的新式增層載板結構，利用包含多個磁感應線圈的至少一第一增層體、至少一第二增層體及/或至少一第三增層體具可堆疊、模組化的特性，很方便將任意數目的第一增層體、第二增層體、第三增層體以任意次序堆疊，使得整體增層載板結構的所有磁感應線圈能個別提供可加成的磁感應，大幅加強增整體磁感應功效，藉以解決上述習用技術的問題。

本發明之提供一種具磁感應線圈及軟板的增層載板結構，包含第一增層單元，第一增層單元包含至少一第一增層體，其中第一增層體具有中間孔洞，並包含第一上軟板、多個磁感應線圈、介電層、多個連接墊及第一下軟板。第一上軟板、介電層及第一下軟板是由上而上依序堆疊而成。磁感應線圈是分別包埋在第一上軟板及/或第一下軟板內，且第一上軟板內的磁感應線圈是曝露於第一上軟板的上表面，第一下軟板內的磁感應線圈是曝露於第一下軟板的下表面。連接墊是配置成貫穿介電層而電氣連接第一上軟板所包埋的相對應磁感應線圈以及第一下軟板所包埋的相對應磁感應線圈。第一上軟板及第一下軟板中的磁感應線圈是以螺旋狀配置成相互平行於相對應的水平面。其中，第一增層體所包埋的磁感應線圈是圍繞在相對應的中間孔洞的周圍。

於本發明之一實施例中，增層載板結構更包含第二增層單元，第二增層單元包含至少一第二增層體，第二增層體具有中間孔洞，並包含第二上軟板、第二中軟板、第二下軟板、多個磁感應線圈、介電層及多個連接墊。第二上軟板、介電層、第二中軟板及第二下軟板是由上而上依序堆疊。磁感應線圈是包埋在第二上軟板、第二中軟板及/或第二下軟板內。第二上軟板內的磁感應線圈是曝露於該二上軟板的上表面，第二中軟板內的磁感應線圈是曝露於第二中軟板的下表面，第二下軟板內的磁感應線圈是曝露於第二下軟板的下表面。第二中軟板內的磁感應線圈以及第二下軟板內的磁感應線圈並不相互接觸。第二上軟板內的磁感應線圈是藉相對應的連接墊貫穿介電層而電氣連接至第二中軟板內的磁感應線圈，且第二中軟板內的磁感應線圈是進一步藉相對應的連接墊而電氣連接至第二下軟板的磁感應線圈。第二上軟板、第二中軟板及第二下軟板中的磁感應線圈都是以螺旋狀配置成相互平行於相對應的水平面。其中，第二增層體所包埋的磁感應線圈是圍繞在相對應之第二增層體之中間孔洞的周圍。

於本發明之一實施例中，增層載板結構更包含第三增層單元，第三增層單元包含至少一第三增層體，第三增層體具有中間孔洞，並包含第三上軟板、第三間軟板、第三中軟板及第三下軟板、多個磁感應線圈、第一介電層、第二介電層及多個連接墊。第三上軟板、第一介電層、第三間軟板、第三中軟板、第二介電層及第三下軟板是由上而上依序堆疊。磁感應線圈是包埋在第三上軟板、第三間軟板、第三中軟板及/或第三下軟板內。第三上軟板內的磁感應線圈是曝露於第三上軟板的上表面，第三間軟板內的磁感應線圈是曝露於第三間軟板的下表面，第三中軟板內的磁感應線圈是曝露於第三中軟板的上表面，而第三下軟板內的磁感應線圈是曝露於第三下軟板的下表面。第三間軟板內的磁感應線圈以及第三中軟板內的磁感應線圈並不相互接觸。第三上軟板內的磁感應線圈是藉相對應的連接墊貫穿第一介電層而電氣連接至第三間軟板內的磁感應線圈。第三上軟板內的磁感應線圈以及第三中軟板內的磁感應線圈是藉相對應的連接墊貫穿第一介電層及第三間軟板而電氣連接。第三中軟板內的磁感應線圈是藉相對應的連接墊貫穿第二介電層而電氣連接至第三下軟板內的磁感應線圈。第三上軟板、第三間軟板、第三中軟板及第三下軟板中的磁感應線圈是以螺旋狀配置成相互平行於相對應的水平面。其中第三增層體所包埋的磁感應線圈是圍繞在相對應之第三增層體之中間孔洞的周圍。

於本發明之一實施例中，第一增層體、第二增層體及第三增層體的中間孔洞係配置成相互對齊，每個第一增層體、每個第二增層體及每個第三增層體是以任意堆疊次序而逐一相互堆疊，每個第一增層體、每個第二增層體及每個第三增層體之間是藉相對應的一披覆層而隔離，且披覆層具有電氣絕緣性。

於本發明之一實施例中，第一上軟板該第一下軟板、第二上軟板、第二中軟板、第二下軟板、第三上軟板、第三間軟板、第三中軟板以及第三下軟板是由軟性的電氣絕緣材料構成。

於本發明之一實施例中，披覆層是由電氣絕緣材料構成。

於本發明之一實施例中，中間孔洞為一圓形孔洞，而第一增層體、第二增層體及第三增層體具有圓柱形的外觀。

於本發明之一實施例中，增層載板結構之一上表面及一下表面分別覆蓋有一額外披覆層。

於本發明之一實施例中，磁感應線圈與連接墊是由導電材料構成。

以下配合圖式及元件符號對本發明之實施方式做更詳細的說明，俾使熟習該項技藝者在研讀本說明書後能據以實施。

請參閱第一圖及第二圖，分別顯示本發明實施例具磁感應線圈及軟板的增層載板結構的立體示意圖及剖示圖。如第一圖及第二圖所示，本發明第一實施例具磁感應線圈及軟板的增層載板結構主要包括第一增層單元U1、第二增層單元U2以及第三增層單元U3的至少其中之一，且第一增層單元U1包含至少一第一增層體10，第二增層單元U2包含至少一第二增層體20，而第三增層單元U3包含至少一第三增層體30，其中第一增層體10為雙層結構體，第二增層體20為三層結構體，而第三增層體30為四層結構體，且每個第一增層體10、第二增層體20及第三增層體30係以任意堆疊次序而逐一相互堆疊，尤其是，每個第一增層體10、第二增層體20及第三增層體30皆具有中間孔洞H，且係配置成每個中間孔洞H是相互對齊。此外，第一增層體10、第二增層體20及第三增層體30之間是利用具有電氣絕緣性的披覆層40而相互隔離開。

要注意的是，第一圖及第二圖只是方便說明本發明特點而顯示出二第一增層體10、二第二增層體20及二第三增層體30是由上而下次序堆疊的示範性實例而已，並非用以限定本發明範圍，亦即，本發明實施例的增層載板結構實質上是可只包含任意數目的第一增層體10、任意數目的第二增層體20或任意數目的第三增層體30，並以任意序堆疊，其中任意數目是任意正整數。例如，第一增層體10或第三增層體30也可配置成被包夾在中間，而本發明的增層載板結構也可只包含任意數目的第一增層體10、任意數目的第二增層體20以及任意數目的第三增層體30的其中一或其中之二。

關於第一增層體10的詳細構造，可參考第三圖，不過為了清楚說明，第三圖只顯示第一圖中第一增層體10位於中間孔洞H之左側部分而已，因為第一增層體10的右側部分具有類似於左側部分的技術特徵。

如第三圖所示，第一增層體10主要是包含第一上軟板10T、多個磁感應線圈L、介電層12、多個連接墊14及第一下軟板10B，其中第一上軟板10T、介電層12及第一下軟板10B是由上而上依序堆疊而成，而該等磁感應線圈L是分別包埋在第一上軟板10T或第一下軟板10B內，且第一上軟板10T內的磁感應線圈L是曝露於第一上軟板10T的上表面，而第一下軟板10B內的磁感應線圈L是曝露於第一下軟板10B的下表面。要注意的是，第三圖只顯示單一連接墊14的實例而已，但並非用以限定本發明的範圍。此外，每個連接墊14是配置成貫穿介電層12而電氣連接第一上軟板10T所包埋的相對應磁感應線圈L以及第一下軟板10B所包埋的相對應磁感應線圈L。

此外，第一上軟板10T及第一下軟板10B中的磁感應線圈L都是以螺旋狀配置成相互平行於相對應的水平面。

第一增層體10可視本發明增層載板結構的實際配置需要而在上表面及/或下表面上分別形成披覆層40，用以提供相互隔離功能。例如，當第一增層體10配置成包夾在第二增層體20及第三增層體30之間時，上表面及下表面上皆形成披覆層40，使得第一增層體10分別與第二增層體20及第三增層體30相互隔離開。

接著參考第四圖，只顯示第一圖中第二增層體20位於中間孔洞H之左側部分。本發明第一實施例中第二增層體20包含第二上軟板20T、第二中軟板20M、第二下軟板20B、多個磁感應線圈L、介電層12及多個連接墊14，其中第二上軟板20T、介電層12、第二中軟板20M及第二下軟板20B是由上而上依序堆疊，而磁感應線圈L是包埋在第二上軟板20T、第二中軟板20M或第二下軟板20B內，且第二上軟板20T內的磁感應線圈L是曝露於第二上軟板20T的上表面，而第二中軟板20M內的磁感應線圈L是曝露於第二中軟板20M的下表面，且第二下軟板20B內的磁感應線圈L是曝露於第二下軟板20B的下表面。尤其是，第二中軟板20M內的磁感應線圈L以及第二下軟板20B內的磁感應線圈L並不接觸。

此外，第二上軟板20T內的磁感應線圈L是藉相對應的連接墊14貫穿介電層12而電氣連接至第二中軟板20M內的磁感應線圈L，且第二中軟板20M內的磁感應線圈L是進一步藉相對應的連接墊14而電氣連接至第二下軟板20B內的磁感應線圈L。

再者，如同第三圖的第一增層體10，第二增層體20的第二上軟板20T、第二中軟板20M及第二下軟板20B中的磁感應線圈L也都是以螺旋狀配置成相互平行於相對應的水平面。

進一步參考第五圖，只顯示第一圖中第三增層體30位於中間孔洞H之左側部分。本發明第一實施例中第三增層體30包含第三上軟板30T、第三間軟板30P、第三中軟板30M及第三下軟板30B、多個磁感應線圈L、第一介電層12A、第二介電層12B及多個連接墊14，其中第三上軟板30T、第一介電層12A、第三間軟板30P、第三中軟板30M、第二介電層12B及第三下軟板30B是由上而上依序堆疊。進一步而言，該等磁感應線圈L是包埋在第三上軟板30T、第三間軟板30P、第三中軟板30M或第三下軟板30B內，尤其，第三上軟板30T內的磁感應線圈L是曝露於第三上軟板30T的上表面，且第三間軟板30P內的磁感應線圈L是曝露於第三間軟板30P的下表面，第三中軟板30M內的磁感應線圈L是曝露於第三中軟板30M的上表面，而第三下軟板30B內的磁感應線圈L是曝露於第三下軟板30B的下表面。

此外，第三間軟板30P內的磁感應線圈L以及第三中軟板30M內的磁感應線圈L並不接觸。第三上軟板30T內的磁感應線圈L是藉相對應的連接墊14貫穿第一介電層12A而電氣連接至第三間軟板30P內的磁感應線圈L，第三上軟板30T內的磁感應線圈L以及第三中軟板30M內的磁感應線圈L是藉相對應的連接墊14貫穿第一介電層12A及第三間軟板30P而電氣連接，第三中軟板30M內的磁感應線圈L是藉相對應的連接墊14貫穿第二介電層12B而電氣連接至第三下軟板30B內的磁感應線圈L。

如同第四圖的第二增層體20，第三增層體30的第三上軟板30T、第三間軟板30P、第三中軟板30M及第三下軟板30B中的磁感應線圈L是以螺旋狀配置成相互平行於相對應的水平面。

更加具體而言，本發明中第一增層體10、第二增層體20及第三增層體30所包埋的該等磁感應線圈L實質上是圍繞在中間孔洞H的周圍，提供可加成的磁感應效應，因此，本發明的增層載板結構具有相當強的磁感應效應，且整體構造簡單，操作可靠度高。

較佳的，第一增層體10、第二增層體20及第三增層體30可具有圓柱形的外觀，而第一增層體10、第二增層體20及第三增層體30的中間孔洞H可為圓形孔洞。

上述的磁感應線圈L、連接墊14是由相同或不相同的導電材料構成，而第一上軟板10T、第一下軟板10B、第二上軟板20T、第二中軟板20M、第二下軟板20B、第三上軟板30T、第三間軟板30P、第三中軟板30M以及第三下軟板30B是由軟性的電氣絕緣材料構成。再者，介電層12、第一介電層12A及第二介電層12B是由介電材料構成，而披覆層40是由透光性或不透光性的電氣絕緣材料構成。

再者，本發明還可包含二額外披覆層40A、40B，用以分別覆蓋本發明增層載板結構的上表面及下表面，達到保護作用，並可當作具磁感應功能的電氣元件，能很容易貼附到其他電氣元件，比如具不同形狀的另一磁感應元件，進而結合成整合型單一件，簡化結構，方便終端應用，擴大應用領域。

綜上所述，本發明的特點在於利用增層結構中不同堆疊部所包含的多個磁感應線圈以大幅加強整體增層載板結構的磁感應功效，尤其是，每個磁感應線圈都是以螺旋狀配置相互平行的於水平面上，使得個別磁感應線圈的磁感應具有加成效應，能增加磁感應的靈敏度。

再者，本發明的另一特點在於每個第一增層體、第二增層體、第三增層體本身都是獨立的單元，可在外觀尺寸容許範圍內，藉適當增加第一增層體、第二增層體、第三增層體的數目而達到所需的磁感應大小，所以很方便施作，相當具有產業利用性。

以上所述者僅為用以解釋本發明之較佳實施例，並非企圖據以對本發明做任何形式上之限制，是以，凡有在相同之發明精神下所作有關本發明之任何修飾或變更，皆仍應包括在本發明意圖保護之範疇。

10‧‧‧第一增層體

12‧‧‧介電層

12A‧‧‧第一介電層

12B‧‧‧第二介電層

14‧‧‧連接墊

10T‧‧‧第一上軟板

10B‧‧‧第一下軟板

20‧‧‧第二增層體

20T‧‧‧第二上軟板

20M‧‧‧第二中軟板

20B‧‧‧第二下軟板

30‧‧‧第三增層體

30T‧‧‧第三上軟板

30P‧‧‧第三間軟板

30M‧‧‧第三中軟板

30B‧‧‧第三下軟板

40‧‧‧披覆層

40A‧‧‧額外披覆層

40B‧‧‧額外披覆層

H‧‧‧中間孔洞

L‧‧‧磁感應線圈

U1‧‧‧第一增層單元

U2‧‧‧第二增層單元

U3‧‧‧第三增層單元

第一圖顯示依據本發明實施例具磁感應線圈及軟板的增層載板結構的立體示意圖。 第二圖顯示依據本發明實施例具磁感應線圈及軟板的增層載板結構的剖示圖。 第三圖顯示依據本發明中第一增層體的詳細剖示圖。 第四圖顯示依據本發明中第二增層體的詳細剖示圖。 第五圖顯示依據本發明中第三增層體的詳細剖示圖。

Claims (8)

1. 一種具磁感應線圈及軟板的增層載板結構，包含一第一增層單元，該第一增層單元包含至少一第一增層體，其中該第一增層體具有一中間孔洞，並包含一第一上軟板、多個磁感應線圈、一介電層、多個連接墊及一第一下軟板，該第一上軟板、該介電層及該第一下軟板是由上而上依序堆疊而成，而該等磁感應線圈是分別包埋在該第一上軟板及/或該第一下軟板內，且該第一上軟板內的磁感應線圈是曝露於該第一上軟板的上表面，該第一下軟板內的磁感應線圈是曝露於該第一下軟板的下表面，該連接墊是配置成貫穿該介電層而電氣連接該第一上軟板所包埋的相對應磁感應線圈以及該第一下軟板所包埋的相對應磁感應線圈，該第一上軟板及該第一下軟板中的磁感應線圈是以螺旋狀配置成相互平行於相對應的水平面；其中該第一增層體所包埋的該等磁感應線圈是圍繞在相對應的該中間孔洞的周圍。
2. 如請求項1所述之增層載板結構，更包含一第二增層單元，該第二增層單元包含至少一第二增層體，該第二增層體係具有一中間孔洞，並包含一第二上軟板、一第二中軟板、一第二下軟板、多個磁感應線圈、一介電層及多個連接墊，該第二上軟板、該介電層、該第二中軟板及該第二下軟板是由上而上依序堆疊，而該等磁感應線圈是包埋在該第二上軟板、該第二中軟板及/或該第二下軟板內，且該第二上軟板內的磁感應線圈是曝露 於該第二上軟板的上表面，而該第二中軟板內的磁感應線圈是曝露於該第二中軟板的下表面，該第二下軟板內的磁感應線圈是曝露於該第二下軟板的下表面，而該第二中軟板內的磁感應線圈以及該第二下軟板內的磁感應線圈並不接觸，該第二上軟板內的磁感應線圈是藉相對應的該連接墊貫穿該介電層而電氣連接至該第二中軟板內的磁感應線圈，且該第二中軟板內的磁感應線圈是進一步藉相對應的該連接墊而電氣連接至該第二下軟板的磁感應線圈，該第二上軟板、該第二中軟板及該第二下軟板中的磁感應線圈都是以螺旋狀配置成相互平行於相對應的水平面；其中該第二增層體所包埋的該等磁感應線圈是圍繞在相對應之該第二增層體之中間孔洞的周圍。
3. 如請求項2所述之增層載板結構，更包含一第三增層單元，該第三增層單元包含至少一第三增層體，該第三增層體具有一中間孔洞，並包含一第三上軟板、一第三間軟板、一第三中軟板及一第三下軟板、多個磁感應線圈、一第一介電層、一第二介電層及多個連接墊，該第三上軟板、該第一介電層、該第三間軟板、該第三中軟板、該第二介電層及該第三下軟板是由上而上依序堆疊，該等磁感應線圈是包埋在該第三上軟板、該第三間軟板、該第三中軟板及/或該第三下軟板內，且該第三上軟板內的磁感應線圈是曝露於該第三上軟板的上表面，該第三間軟板內的磁感應線圈是曝露於該第三間軟板的下表面，該第三中軟板內的磁感應線圈是曝露於該第三中軟板的上表面，而該第三下軟板 內的磁感應線圈是曝露於該第三下軟板的下表面，該第三間軟板內的磁感應線圈以及該第三中軟板內的磁感應線圈並不接觸，該第三上軟板內的磁感應線圈是藉相對應的連接墊貫穿該第一介電層而電氣連接至該第三間軟板內的磁感應線圈，該第三上軟板內的磁感應線圈以及該第三中軟板內的磁感應線圈是藉相對應的連接墊貫穿該第一介電層及該第三間軟板而電氣連接，該第三中軟板內的磁感應線圈是藉相對應的連接墊貫穿該第二介電層而電氣連接至該第三下軟板內的磁感應線圈，該第三上軟板、該第三間軟板、該第三中軟板及該第三下軟板中的磁感應線圈是以螺旋狀配置成相互平行於相對應的水平面；其中該第三增層體所包埋的該等磁感應線圈是圍繞在相對應之該第三增層體之中間孔洞的周圍。
4. 如請求項3所述之增層載板結構，該第一增層體、該第二增層體及該第三增層體的中間孔洞係配置成相互對齊，每個該至少一第一增層體、每個該至少一第二增層體及每個該至少一第三增層體是以任意堆疊次序而逐一相互堆疊，每個該至少一第一增層體、每個該至少一第二增層體及每個該至少一第三增層體之間是藉相對應的一披覆層而隔離，且該披覆層是由電氣絕緣材料構成。
5. 如請求項4所述之增層載板結構，其中該第一上軟板、該第一下軟板、該第二上軟板、該第二中軟板、該第二下軟板、該第三上軟板、該第三間軟板、該第三中軟板以及該第三下 軟板是由軟性的電氣絕緣材料構成。
6. 如請求項5所述之增層載板結構，其中該中間孔洞為一圓形孔洞，而該第一增層體、該第二增層體及該第三增層體具有一圓柱形的外觀。
7. 如請求項1至4任一項所述之增層載板結構，其中該增層載板結構之一上表面及一下表面分別覆蓋有一額外披覆層。
8. 如請求項1至4任一項所述之增層載板結構，其中該磁感應線圈與該連接墊是由導電材料構成。