CN108806967B - 一种无线充电线圈的制作方法及结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无线充电线圈的制作方法和结构，包括以下步骤：包括以下步骤：S1：提供一金属板件，在所述金属板件的一侧设置一阻焊膜，在所述阻焊膜上进行开窗，使金属板件暴露；S2：在开窗所暴露的金属板件上种植一定厚度的导电金属，形成线圈C；S3：在线圈C上设置整片金属层，金属层与C线圈电性连接；S4：在金属层上设置线圈B的图案，去除线圈B图案以外的金属层；S5：在所述线圈B的图案上种植一定厚度的导电金属，形成具有一定厚度的线圈B，线圈B上覆盖保护膜；S6：在金属板件的另一侧设置一抗蚀膜，去除线圈A图案以外的金属板件材料，形成线圈A，线圈A上覆盖保护膜，保护膜设定区域开窗；S7：镀功能金属镀层，冲切外形。
Description
技术领域
本发明涉及线圈领域，特别涉及的是平面结构的线圈，例如无线充电技术用的线圈。
背景技术
充电原理是电磁能的交换，无线充电发射线圈和控制电路内的交流电形成交变磁场，与发射线圈正对的接收线圈在交变磁场作用下形成感应电流。为了获得高的充电效率、低的温升，充电接收线圈金属线路的厚度较厚，单侧厚度超过45um，除了螺旋金属线路外形尺寸和匝数外，金属线路的截面形状、线宽、线间距、包覆金属线路绝缘介质的厚度和完整程度、隔磁片铁磁体到金属线路距离等等因素也会影响线圈电感和Q值，进而影响充电线圈主要性能指标充电效率和表面温升。
传统FPC形式无线充电用接收线圈是两片厚度各大于50um的线圈金属线路黏贴在一个绝缘介质薄膜两侧，线圈两侧金属线路通过金属孔实现电连接，两侧金属线圈外覆盖保护膜，保护膜外贴合一个隔磁片。
传统FPC无线充电接受线圈的制作是从裁剪双面覆铜板开始，大致经过钻孔、孔金属化、敷感光膜、曝光、显影、蚀刻、除感光膜、敷阻焊膜、连接盘镀功能金属、焊电子器件、冲裁外形、贴隔磁片等等工艺过程。
上述线圈制程中，因要把蚀刻较厚的金属线路蚀穿同时尽量减少侧蚀，需用较长蚀刻时间，侧蚀质量较难把控，线距线宽尺寸变化大，最小线距尺寸随线路厚度而增加，较厚金属线路表面敷膜较难，需要较厚的膜来获得膜的完整性和表面平整。
为此，本申请提出一种无线充电接收线圈新的FPC线圈结构和制作方法来克服现有的问题。
发明内容
本发明所要解决的问题是提供一种无线充电线圈的制作方法及结构，以解决现有技术中线圈存在的问题。
为解决上述问题，本发明提供了一种无线充电线圈的制作方法，包括以下步骤：
S1：提供一金属板件，在所述金属板件的一侧设置一阻焊膜，在所述阻焊膜上进行开窗，使金属板件暴露；
S2：在开窗所暴露的金属板件上种植一定厚度的导电金属，形成线圈C；
S3：在线圈C上设置整片金属层，金属层与C线圈电性连接；
S4：在金属层上设置线圈B的图案，去除线圈B图案以外的金属层；
S5：在所述线圈B的图案上种植一定厚度的导电金属，形成具有一定厚度的线圈B，线圈B上覆盖保护膜；
S6：在金属板件的另一侧设置一抗蚀膜，去除线圈A图案以外的金属板件材料，形成线圈A，线圈A上覆盖保护膜，保护膜设定区域开窗；
S7：镀功能金属镀层，冲切外形。
根据本发明的一个实施例，在步骤S1中，所述阻焊膜为感光型阻焊膜，通过曝光显影方式在感光型阻焊膜上开窗，开窗图案为线圈C的形状。
根据本发明的一个实施例，在步骤S2中，线圈C采用电镀、印刷或焊接的方式填充阻焊膜的开窗，形成具有一定厚度的线圈C。
根据本发明的一个实施例，在步骤S2中，电镀填充形成线圈C时预留一由内圈至外圈的断点通道。
根据本发明的一个实施例，在步骤S1中，在线圈C的断点通道涂覆一绝缘层。
根据本发明的一个实施例，在步骤S3中，线圈C及其周围阻焊膜上设置金属层，金属层完全覆盖线路C并与线圈C电连接；
根据本发明的一个实施例，在步骤S4中，在生成的一定厚度的线圈B之前，预先生成一个薄的线圈B，线圈B螺旋线与线圈C螺旋线包括断点基本重合，其中，线圈B与线圈C金属线路图案不同在于：所述线路B在断点通道内设置有一金属跳线，所述金属跳线一端与线圈C内圈金属线路电性连接，另一端经断点通道至线圈外。
根据本发明的一个实施例，在步骤S5中，在生成线圈B后涂覆一绝缘层于线圈B；线圈B跳线为由外向内凹入螺旋状结构中，线圈B的内层抽头与跳线电性连接，线圈B、C的内层抽头经跳线引出至线圈外部。
根据本发明的一个实施例，在步骤S6中，线圈A平面螺旋线贴合着线圈C螺旋线，线圈A没有跳线，其内层抽头依次经线路C、B内侧抽头与跳线电性连接。
根据本发明的一个实施例，在步骤S2中，电镀生成线圈C之前，先在金属板件的另一侧贴一微粘膜，防止金属板件另一侧的厚度增加。
本发明还提供了一种无线充电线圈，包括线圈C以及紧密贴合在所述线圈C两侧的线圈A和线圈B，所述线圈B、C设置有一由内至外的断点通道，所述断点通道内设置有一跳线，所述跳线的表面设置有绝缘层；所述线圈A、B为由外至内的平面螺旋结构，所述线圈A没有跳线和断点，其内层抽头依次通过线圈C、B与所述跳线的一端连接，所述线圈B、C的断点通过线圈A实现电导通。
根据本发明的一个实施例，所述线圈A的每一圈与所述线圈C一一对应，所述线圈B的每一圈与所述线圈C一一对应。
根据本发明的一个实施例，所述线圈A与线圈B的外层抽头均与一焊盘或连接盘连接。
根据本发明的一个实施例，所述跳线的外层抽头与一焊盘或连接盘连接。
根据本发明的一个实施例，所述线圈材质为铜、铝或含有铜或铝的合金材质。
通过采用上述技术方案，使其与现有技术相比具有以下有益效果：
(1)利用图案电镀生成较厚的金属线路，较现有蚀刻工艺生成金属线路的尺寸精度更高。
(2)本发明线圈金属线路是一个整体型，没有现有线路所使用的中间绝缘膜分隔金属线路，从结构设计角度看，相同的线圈厚度下，本线圈可容纳更多的金属线路，从电设计角度看，本线路的Q值较高。
(3)本线圈较深线路间绝缘材料填充，是伴随下生成各线圈的制程中，最后的线路外表面较平整，线间绝缘介质已经填充完整，不需要靠覆较厚的保护膜来保证线圈表面平整和线间绝缘介质充分完整填充。
附图说明
图1为本发明制作流程图；
图1.1为步骤S1中，金属板件的一侧贴阻焊膜并按线圈C图形开窗后的结构示意图；
图1.2为步骤S2中金属板件电镀生成线圈C后的结构示意图；
图1.3为步骤S3中线圈C表面覆整版金属层后的结构示意图；
图1.4为步骤S4和S5中蚀刻生成薄线圈B，并电镀加厚之后的结构示意图；
图1.6为蚀刻金属板件之后生成线圈A的结构示意图；
图2为本发明结构爆炸图；
图2.1为线圈C断点通道部分结构示意图；
图2.2为带有跳线的线圈B结构示意图；
图2.3为线圈A结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。
图1为本发明的一种无线充电线圈的制作方法，包括以下步骤：
S1：提供一金属板件，在所述金属板件的一侧设置一阻焊膜，在所述阻焊膜上进行开窗，使金属板件暴露；
S2：在开窗所暴露的金属板件上种植一定厚度的导电金属，形成线圈C；
S3：在线圈C上设置整片金属层，金属层与C线圈电性连接；
S4：在金属层上设置线圈B的图案，去除线圈B图案以外的金属层；
S5：在所述线圈B的图案上种植一定厚度的导电金属，形成具有一定厚度的线圈B，线圈B上覆盖保护膜；
S6：在金属板件的另一侧设置一抗蚀膜，去除线圈A图案以外的金属板件材料，形成线圈A，线圈A上覆盖保护膜，保护膜设定区域开窗；
S7：镀功能金属镀层，冲切外形。
下面通过具体的实施例对本方案的制作方法做进一步详细描述。
请参阅图1.1，在步骤1中，选用金属板件的材料，可以是铜箔或含有铜合金箔，但不局限于此，其他能够导电的具有一定硬度的材料均可以制作金属板件；将金属件板裁切成大小合适的板材，厚度以35um为例，可根据实际情况适当调整。
在金属板件的一侧设置一层感光型阻焊膜，该感光膜的厚度为20um，在感光型阻焊膜上通过曝光显影方式开出金属线路C的正像窗口，开窗处露出金属板件的金属材质，利用电镀铜填充正像窗口，电镀填充的厚度为20um，形成厚度为20um的金属线路C。在电镀之前，在金属板件的另一侧贴一层微粘膜，防止金属板件由于电镀导致另一侧厚度增加。
请参阅图1.2，在一个实施例中，在步骤2中，电镀铜20um，在线圈C图形窗口中生长出金属线路C。
请参阅图1.3，在步骤3中，在线圈C及其周围阻焊膜上整版溅镀0.2um厚铜。
请参阅图1.4，在步骤4中，在溅镀生成的导电板上涂覆一层感光干膜，并通过曝光显影方式处理后，仅在线圈B区域留下干膜材料，采用蚀刻液去除线圈B以外区域的溅镀层，干膜下方的溅镀层因受干膜保护而被保留下来；去除干膜暴露出下方由溅镀铜构成的线圈B。
在步骤5中，经过步骤4的线圈B厚度很薄，需要电镀铜加厚到设计厚度，譬如电镀60um铜形成线圈B，线圈B表面覆保护膜。
请参阅图1.5，在步骤6中，将金属板件另一侧的微粘膜换成感光型抗蚀膜，经过曝光、显影、蚀刻去除线圈A以外的铜箔材料，形成线圈A。线圈A表面覆保护膜，在焊盘等设定区域将保护膜开窗。
请参阅图1.6，在步骤7中，将上述线圈镀功能性金属，冲切外形得到线圈。
上述在线圈A和线圈B的曝光显影步骤中采用掩膜技术，其作用是使预制线圈A和线圈B的图案与线圈C的位置相对应。由于掩膜技术为现有技术，故在此不再赘述。
在一个实施例中，电镀线圈C的过程中预留一断点通道，断点通道上覆有阻焊膜。
在一个实施例中，在线圈B的断点通道内的跳线是通过蚀刻金属板随薄线圈B而形成，该跳线随薄线圈B电镀加厚过程而被加厚。跳线一端连接线圈B内侧线路，另一端通过预留的断点通道将线圈内层的线端引出至线圈外部，跳线表面设置有绝缘层，防止与线圈之间形成短路连接。
请参阅图2，本发明根据上述方法还提供了一种无线充电线圈，线充电线圈中金属线路是一个平面螺旋线，内侧线路通过金属跳线连接到外侧的焊盘等组成，跳线内凹于螺旋线平面下。为了方便描述线圈的金属线路结构和线圈制程，本文以假想平面人为将原本一个整体型的线圈金属线路分层为彼此平行且重叠的所谓线圈A、B、C三个组成部分。其中，线圈B内侧线路由一个跳线连接线圈外侧，各圈螺旋线在跳线两侧完全断开不与跳线形成电连接，线圈B位于金属线路三层结构中的上层或下层；线圈C螺旋金属线路与线圈B贴合，在线圈B跳线附近断开形成一通道，通道内填充阻焊材料，线圈C没有跳线，内侧线路中电流可通过线圈B跳线到线圈外侧，线圈C位于三层线圈金属线路结构中的中间；线圈A螺旋金属线路贴合线圈C，线圈A螺旋线上没有断点，线圈B、C各圈螺旋线路可经线圈A实现断点间电连接，线圈A内侧线路到外侧没有跳线连接，其内侧线路经线路C连接到线圈B的跳线。
如果类似地用假想平面将现有线圈金属线路分层，则其C层是若干个连接A、B线圈的金属孔，这些金属孔用于将电连通位于一个绝缘膜两侧的线圈A、B，因为有跳线和断点的线圈B需要通过金属孔经无断点的线圈A实现断点的电导通，而无跳线的线圈A也经金属孔与线路B的跳线实现电导通
具体地，请参阅图2.1至图2.3，该无线充电线圈包括线圈C以及紧密贴合在所述线圈C两侧的线圈A和线圈B，所述线圈B、C设置有一由内至外的断点通道，所述断点通道内设置有一跳线，所述跳线的表面设置有绝缘层；所述线圈A、B为由外之内的平面螺旋结构，所述线圈A没有跳线和断点，其内层抽头依次通过线圈C、B与所述跳线的一端连接，所述线圈B、C的断点通过线圈A实现电导通。
所述线圈A的每一圈与所述线圈C一一对应，所述线圈B的每一圈与所述线圈C一一对应。
可选的，所述线圈A与线圈B的外层抽头均与一焊盘连接。
可选的，所述跳线的外层抽头与一焊盘连接。
可选的，线圈材质为铜、铜合金材质。
本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定权利要求，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本实用新型的保护范围应当以本实用新型权利要求所界定的范围为准。
Claims (15)
1.一种无线充电线圈的制作方法，其特征在于，所述无线充电线圈为一整体型的线圈金属线路且其分层为彼此平行且重叠设置的线圈A、B、C，其中，所述线圈C分别与所述线圈A、所述线圈B共界面电连接，所述方法包括以下步骤：
S1：提供一金属板件，在所述金属板件的一侧设置一阻焊膜，在所述阻焊膜上进行开窗，使金属板件暴露；
S2：在开窗所暴露的金属板件上电镀、印刷或焊接一定厚度的导电金属，形成线圈C；
S3：在线圈C上设置整片金属层，金属层与C线圈电性连接；
S4：在金属层上设置线圈B的图案，去除线圈B图案以外的金属层；
S5：在所述线圈B的图案上电镀、印刷或焊接一定厚度的导电金属，形成具有一定厚度的线圈B，线圈B上覆盖保护膜；
S6：在金属板件的另一侧设置一抗蚀膜，所述抗蚀膜设置为线圈A的图案，通过曝光、显影、蚀刻去除线圈A图案以外的金属板件材料，形成线圈A，线圈A上覆盖保护膜，保护膜设定区域开窗；
S7：镀功能金属镀层，冲切外形。
2.根据权利要求1所述的一种无线充电线圈的制作方法，其特征在于，在步骤S1中，所述阻焊膜为感光型阻焊膜，通过曝光显影方式在感光型阻焊膜上开窗，开窗图案为线圈C的形状。
3.根据权利要求1所述的一种无线充电线圈的制作方法，其特征在于，在步骤S2中，线圈C采用电镀、印刷或焊接的方式填充阻焊膜的开窗，形成具有一定厚度的线圈C。
4.根据权利要求1所述的一种无线充电线圈的制作方法，其特征在于，在步骤S2中，电镀填充形成线圈C时预留一由内圈至外圈的断点通道。
5.根据权利要求4所述的一种无线充电线圈的制作方法，其特征在于，在步骤S1中，在线圈C的断点通道涂覆一绝缘层。
6.根据权利要求1所述的一种无线充电线圈的制作方法，其特征在于，在步骤S3中，线圈C及其周围阻焊膜上设置金属层，金属层完全覆盖线路C并与线圈C电连接。
7.根据权利要求1所述的一种无线充电线圈的制作方法，其特征在于，在步骤S4中，在生成的一定厚度的线圈B之前，预先生成一个薄的线圈B，线圈B螺旋线与线圈C螺旋线包括断点基本重合，其中，线圈B与线圈C金属线路图案不同在于：所述线圈B在断点通道内设置有一金属跳线，金属跳线一端与线圈C内圈金属线路电性连接，另一端经断点通道至线圈外。
8.根据权利要求5所述的一种无线充电线圈的制作方法，其特征在于，在步骤S5中，在生成线圈B后涂覆一绝缘层于线圈B；线圈B跳线为由外向内凹入螺旋状结构中，线圈B的内层抽头与跳线电性连接，线圈B、C的内层抽头经跳线引出至线圈外部。
9.根据权利要求1所述的一种无线充电线圈的制作方法，其特征在于，在步骤S6中，线圈A平面螺旋线贴合着线圈C螺旋线，线圈A没有跳线，其内层抽头依次经线路C、B内侧抽头与跳线电性连接。
10.根据权利要求3所述的一种无线充电线圈的制作方法，其特征在于，在步骤S2中，电镀生成线圈C之前，先在金属板件的另一侧贴一微粘膜，防止金属板件另一侧的厚度增加。
11.一种无线充电线圈，其特征在于，所述无线充电线圈为整体型的线圈金属线路，其中，包括线圈C以及紧密贴合在所述线圈C两侧的线圈A和线圈B，所述线圈A、B、C分别为所述线圈金属线路整体结构的一部分且彼此平行、重叠，其中，所述线圈C分别与所述线圈A、所述线圈B共界面电连接；所述线圈B、C设置有一由内至外的断点通道，所述断点通道内设置有一跳线，所述跳线的表面设置有绝缘层；所述线圈A、B为由外至内的平面螺旋结构，所述线圈A没有跳线和断点，其内层抽头依次通过线圈C、B与所述跳线的一端连接，所述线圈B、C的断点通过线圈A实现电导通。
12.根据权利要求11所述的一种无线充电线圈，其特征在于，所述线圈A的每一圈与所述线圈C一一对应，所述线圈B的每一圈与所述线圈C一一对应。
13.根据权利要求11所述的一种无线充电线圈，其特征在于，所述线圈A与线圈B的外层抽头均与一焊盘或连接盘连接。
14.根据权利要求11所述的一种无线充电线圈，其特征在于，所述跳线的外层抽头与一焊盘或连接盘连接。
15.根据权利要求11所述的一种无线充电线圈，其特征在于，所述线圈材质为铜、铝或含有铜或铝的合金材质。
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