薄膜线圈元件以及相关充电装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型为一种线圈元件以及相关的充电装置，特别是指以一薄膜形导体线圈结构形成的薄膜线圈元件，以及多个薄膜线圈元件组合形成的充电装置。
【背景技术】
[0002]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芯，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。
[0003]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组的线圈，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。
[0004]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组，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。
【实用新型内容】
[0005]本说明书公开一种薄膜线圈元件以及相关充电装置，其中薄膜线圈元件结构上以一粘接层形成元件的中心结构，制作过程中以导电薄膜材料为基材，而粘接层形成于此基材上，经过图案化制程形成在粘接层的两个表面上的薄膜线圈结构，经形成贯穿粘接层的导体连接部，导体连接结构即电连接粘接层两个表面上的薄膜线圈结构，于是形成薄膜线圈元件，之后可组合多个薄膜线圈元件制作一应用线圈电磁感应技术的充电装置。
[0006]根据实施例之一，薄膜线圈元件包括一形成中心结构的粘接层，其中材料可混有磁性材料，元件包括一第一薄膜线圈，形成于粘接层的第一表面上，由螺旋结构的第一薄膜绕线所组成，第一薄膜绕线的外侧具有对外连线的第一连接端口，内侧则具有第一绕线终点；另有一第二薄膜线圈，形成于粘接层的第二表面上，由螺旋结构的第二薄膜绕线所组成，第二薄膜绕线的外侧具有对外连线的第二连接端口，内侧具有第二绕线终点。
[0007]第一薄膜线圈与第二薄膜线圈之间可以一导体连接部相互电连接，导体连接部贯穿粘接层，连接了第一绕线终点与第二绕线终点。
[0008]在此结构中，经粘接层两侧的薄膜线圈的第一连接端口与第二连接端口之间的电流可于薄膜线圈元件中形成一感应电磁场，而混有磁性材料的粘接层可增加薄膜绕线的感应电流与感应电动势。
[0009]在一实施例中，形成于基板两侧的螺旋结构的第一薄膜绕线与第二薄膜绕线中心部位各别也可形成有薄膜磁芯。
[0010]根据说明书所载实施例，组合以上一或多个薄膜线圈元件形成一充电装置，可用以对具有一对应线圈的电子装置充电，充电装置包括一或多个薄膜线圈元件，其中各薄膜线圈元件主要元件有一混有磁性材料的粘接层，以及形成于粘接层两侧的第一薄膜线圈与第二薄膜线圈，再以一导体连接部贯穿粘接层，以电连接第一薄膜线圈与第二薄膜线圈。充电装置更包括一电源管理单元，能够管理与控制由充电装置内一或多个薄膜线圈元件产生的感应电力。
[0011]为了能更进一步了解本实用新型为达成既定目的所采取的技术、方法及效果，请参阅以下有关本实用新型的详细说明、附图，相信本实用新型的目的、特征与特点，当可由此得以深入且具体的了解，然而所附附图与附件仅提供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限制者。
【附图说明】
[0012]图1A与图1B示意显示一般铜线圈的形式；
[0013]图2A、2B显示本实用新型元件中薄膜线圈的实施例示意图；
[0014]图3显示本实用新型薄膜线圈元件的实施例示意图；
[0015]图4A至图4F显示制作本实用新型的薄膜线圈元件的实施例流程；
[0016]图5显示本实用新型具有磁芯结构的薄膜线圈的实施例示意图；
[0017]图6显示本实用新型薄膜线圈元件实施例的剖面示意图；
[0018]图7为本实用新型充电装置的实施例示意图。
[0019]【符号说明】
[0020]第一薄膜线圈21第二薄膜线圈22
[0021]第一薄膜绕线201第二薄膜绕线202
[0022]第一连接端口 203第二连接端口 204
[0023]第一绕线终点207第二绕线终点208
[0024]导体连接部301粘接层30
[0025]第一导电薄膜基材401第一薄膜线圈401’
[0026]粘接层材料403粘接层403’
[0027]第二导电薄膜材料402第二薄膜线圈402’
[0028]导体连接部405第一连接端口 407
[0029]第二连接端口 408第一薄膜磁芯409
[0030]第二薄膜磁芯410保护层400
[0031]薄膜线圈51，51’薄膜绕线501
[0032]连接端口503，503’薄膜磁芯 505，505’
[0033]绕线终点507，507’
[0034]粘接层60导体连接部601
[0035]基板70薄膜线圈元件701
[0036]电源管理单元703电源705
[0037]电子装置72装置端薄膜线圈元件721
【具体实施方式】
[0038]本实用新型提出一种薄膜线圈元件，是一种透过薄膜技术制作薄型而且可导电的薄膜装置，本实用新型也涉及利用此薄膜线圈组合而成的充电装置，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，可以应用于无线充电的高增益薄膜线圈设计，经组合多个薄膜线圈形成充电装置。
[0039]值得一提的是，本实用新型所提出的薄膜线圈元件采用元件中的一粘接层成为薄膜线圈元件的中心结构，也就是减少了一般会采用塑胶或特定材料的基材结构，制作过程中可以一导电薄膜材料为基材，比如是一金属箔，接着涂布一粘接材料在此基材上，并再于粘接材料的另一表面结合另一导电薄膜材料，之后经过图案化制程形成在粘接层的两个表面上的薄膜线圈结构，再以贯穿粘接层的导体连接部连接两个薄膜线圈结构后形成薄膜线圈元件。
[0040]说明书所公开的薄膜线圈元件的实施例采用薄膜设计的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，比如将充电效率从70%提升至80%以上，且不易有发热的问题。此外，薄膜线圈的实施例之一可将线圈薄型化，并可立体化，可助于整个无线充电装置的可烧性(flexibility)与薄型化(miniaturizat1n)，比如薄度可小于0.5mm。
[0041]图2A显示本实用新型元件中的薄膜线圈的实施例示意图之一，此例的薄膜线圈为具有一螺旋方向的第一薄膜线圈21，由螺旋结构的第一薄膜绕线201所组成，形成多匝数的薄膜线圈。此薄膜绕线较佳为由导体材料制成的薄膜，螺旋结构中相邻结构具有一间距，使得电气信号不致互相耦合或影响。此第一薄膜绕线201的外侧具有对外(外部电路)连线的一连接端口，如图示的第一连接端口 203，而内侧则具有一绕线终点，如图示的第一绕线终点207。
[0042]相对地，图2B接着示意表示有一个螺旋方式相反的第二薄膜线圈22，由螺旋结构的第二薄膜绕线202所组成，同样在相邻的结构有一间距，此间距与上述第一薄膜线圈21的结构间距实质上可一致，但也可不一致。同样地，第二薄膜绕线202外侧有对外连线的第二连接端口 204，内侧终端则有第二绕线终点208。
[0043]于