[发明专利]薄膜线圈元件及其制作方法和具有该元件的充电装置元件

说明书

技术领域

本发明为一种薄膜线圈元件及其制作方法和具有该元件的充电装置，特别是一种具有特定线宽而经通电能产生感应电磁场的薄膜线圈、薄膜线圈元件与制作方法，以及组合多个薄膜线圈元件形成的充电装置。

背景技术

无线充电，又称作感应充电或非接触式感应充电，是利用近场感应，也就是电感耦合，由供电设备将能量传输至用电装置。一般技术为在充电器中设有一磁心，再于外部绕铜线圈，通电后可产生在某一个方向的电磁场，若施以交流电可产生交流电磁场，若在用电装置内有另一线圈接收交流电磁场，可转化为电能，而供电给用电装置，或对其内的充电电池进行充电。由于充电器与用电装置之间以电感耦合传送能量，没有电线连接的必要。

传统的线圈设计如图1A与图1B所示。图1A显示为一般无线充电模块的线圈，匝数为三圈，一端通电后能产生一感应电磁场强度。为了增加感应电磁场强度，可如图1B所示，可增加平面线圈的绕线匝数至六圈，理论上可以增加感应电磁场强度至两倍。但是这样会使线长增加两倍以上，而影响到线圈整体的电阻值，降低无线充电的效率。

同时，无线充电仍有部分缺点待克服，如效率略低，一般充电器内也有变压器，但无线充电以第一线圈和第二线圈的组成，由于在结构上有限制，能量传送效率会略低一般充电器，再加上电源先由外部电路作降压、整流及稳压后再到无线充电模块，转换效率也会受限于外部电路的设计；以无线充电方式会因匝数增加导致线阻提升而发热严重，其与传统充电器有相同的问题，即便是正在充电时，会产生发热的现象。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种薄膜线圈元件及其制作方法，以及利用此薄膜线圈组合而成的充电装置，可以应用于无线充电的高增益薄膜线圈设计，其效果之一即便是增加匝数也不会明显提升线圈整体的电阻值，可以有效提升充电效率，且不易有发热的问题。

本发明所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的：

一种薄膜线圈元件，包括：

一基板；

一第一薄膜线圈，形成于该基板的第一表面，由一螺旋结构的第一薄膜绕线所组成，其中该第一薄膜绕线的螺旋结构中相邻结构具有一间距，该第一薄膜绕线的外侧具有对外连接的一第一端口，内侧具有一第一绕线终点；

一第二薄膜线圈，形成于该基板的第二表面，由一螺旋结构的第二薄膜绕线所组成，其中该第二薄膜绕线的螺旋结构中相邻结构具有一与该间距相同或不同的距离，该第二薄膜绕线的外侧具有对外连接的一第二端口，内侧具有一第二绕线终点；

一混有磁性材料的第一黏接层，形成于该基板与该第一薄膜线圈之间；

一混有磁性材料的第二黏接层，形成于该基板与该第二薄膜线圈之间；以及

一电连接手段，电性连接该第一薄膜线圈与该第二薄膜线圈；

其中，该第一薄膜线圈与该第二薄膜线圈结合于该基板的两个表面，并且该第一薄膜绕线的螺旋方向与该第二薄膜绕线的螺旋方向相同，经该第一端口与该第二端口之间的电流形成一感应电磁场。

具体来说，在实施例中公开了一种薄膜线圈，由一螺旋结构的薄膜绕线所组成，薄膜绕线为一导体，螺旋结构中相邻结构具有一间距，且薄膜绕线的外侧具有对外连接的一端口，内侧则具有一绕线终点，经通电端口与绕线终点，可形成一感应电磁场。

在一实施例中，螺旋结构的薄膜绕线中心部位可形成有一薄膜磁心。

经组合两个薄膜线圈，可形成一薄膜线圈元件，所述的元件包括一基板，以及形成基板两侧表面的第一薄膜线圈与第二薄膜线圈；第一薄膜线圈形成于基板的第一表面，由一螺旋结构的第一薄膜绕线所组成，其中第一薄膜绕线的螺旋结构中相邻结构具有一间距，第一薄膜绕线的外侧具有对外连接的第一端口，内侧具有第一绕线终点；第二薄膜线圈形成于基板的第二表面，由一螺旋结构的第二薄膜绕线所组成，其中第二薄膜绕线的螺旋结构中相邻结构具有一与间距相同或不同的距离，第二薄膜绕线的外侧具有对外连接的第二端口，内侧具有一第二绕线终点。

上述第一薄膜线圈与第二薄膜线圈可以一电连接手段电性相接，并且第一薄膜绕线的螺旋方向与第二薄膜绕线的螺旋方向相同，经第一端口与第二端口之间的电流可形成一感应电磁场。

在形成上述薄膜线圈元件时，薄膜线圈与基板之间具有一黏接层，此黏接层材料中可以混有磁性材料，比如铁磁颗粒，以增加整个元件的电磁感应能力与磁场稳定性。

优选的，以一线圈连接部电性连接该第一绕线终点与该第二绕线终点，使得该第一薄膜线圈与该第二薄膜线圈电性连接。