一種用于電子設備的無線充電模塊的制作方法

一種用于電子設備的無線充電模塊的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種用于電子設備的無線充電模塊，至少包括一個第一接收線圈和一個第二接收線圈，其中，所述第一接收線圈和第二接收線圈重疊設置于所述電子設備的外殼上。本實用新型所提供的用于電子設備的無線充電模塊，其可以充分利用電子設備的外殼上的凹陷或者logo的背部等狹小空間進行布置，并且相較于其所覆蓋的面積，具備數倍的接收面積。
【專利說明】—種用于電子設備的無線充電模塊
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種用于電子設備的無線充電模塊，所述無線充電模塊可廣泛用于各種電子設備，例如手機、電腦、MP3、MP4、平板電腦、數碼相機等。
【背景技術】
[0002]隨著手機、電腦、MP3、MP4、平板電腦、數碼相機等電子設備輕薄化趨勢的流行，內置電池的容量越來越不夠用，幾乎每天都需要充電，甚至需要隨時充電，這使得無線充電技術頗受歡迎。
[0003]無線充電技術并非新鮮事物，其通常包括一個無線充電設備和一個內置于需要充電的電子設備中的無線充電模塊。無線充電設備至少包括一個發送線圈，無線充電模塊包括一個接收線圈。無線充電設備與市電連接，將其轉換成一定頻率的電流，由發送線圈向外輻射電磁波，從而在發送線圈周圍建立一個交變磁場。手機之類的需要充電的電子設備靠近無線充電設備時，其內置的接收線圈上會在上述發送線圈的交變磁場作用下產生感應電流，將該感應電流調整為直流電流就可以為電子設備的電池充電了。
[0004]類似上述的無線充電設備以及具備無線充電功能的手機等電子設備已經很常見了，例如，CN102544756A中就公開了一種無線充電設備。現有這種無線充電設備實際上屬于手機等電子設備的配件，并不需要隨身攜帶。因此，為了提高充電效率以及增加充電范圍，這種無線充電設備一般不需要那么嚴格考慮便攜性，況且由于其僅僅是一種單一功能的充電設備，內部空間足夠布置很多發送線圈，這些發送線圈的布置要解決的問題不過為了增加交變磁場的覆蓋范圍，避免產生空白區域，因此不具備將其應用于手機等電子設備內部狹小空間下接收線圈的布置的動力。
[0005]隨著電子設備小型化以及無線功能的擴展,諸如Wlan、Bluetooth、GPR S、3G等功能全部集成在設備里面，各種無線功能的天線的設計以及位置的擺放，對產品的性能有相當大的影響。目前大部分的天線設計為內藏式的，在較小機構空間的情況下，擺放空間受到嚴重的擠壓，導致效益不足。而近來出現的NFC (Near Field Communication,近距離無線通信)技術或者RFID (Radio Frequency Identification,射頻識別)技術類的短距離的非接觸式通信技術也大受歡迎。同時,無線充電功能的加入又增加了無線充電模塊的接收線圈的布置難度。因此，要將這些技術所用到的天線和線圈同時集成在手機等電子設備中越發困難起來，因此很多廠商開始想辦法將一部分天線、線圈等，例如NFC天線、無線充電接收線圈等設置到電子設備的外殼內部，從而不用重新設計改變設備內部各部件的位置，僅僅更換一個外殼就可以實現新的功能，大大節約了成本。
[0006]然而，眾所周知的是，輕薄化趨勢下的電子設備外殼上的空間也變得非常擁擠了。為了能夠快速充電，無線充電模塊的接收線圈勢必需要越大越好，這會嚴重壓縮其它天線的布置空間，因此這個矛盾急需解決。
實用新型內容[0007]本實用新型要解決的技術問題是提供一種用于電子設備的無線充電模塊，以減少或避免前面所提到的問題。
[0008]為解決上述技術問題，本實用新型提出了一種用于電子設備的無線充電模塊，至少包括一個第一接收線圈和一個第二接收線圈，其中，所述第一接收線圈和第二接收線圈重疊設置于所述電子設備的外殼上。
[0009]優選地，所述第一接收線圈和第二接收線圈重疊設置于所述電子設備的外殼的內側壁上。
[0010]優選地，所述第一接收線圈和第二接收線圈重疊設置于所述電子設備的外殼的一個凹坑中。
[0011]優選地，所述第一接收線圈和第二接收線圈重疊設置于所述電子設備外殼上的logo的內側。
[0012]優選地，所述第一接收線圈和第二接收線圈均包括一個承載層和一個附著在所述承載層的至少一個表面上的用于感應獲得充電電流的金屬電路。
[0013]優選地，所述承載層由可通過激光成型獲得所述金屬電路的活性塑料組成。
[0014]優選地，所述第一接收線圈具有填充所述電子設備的外殼上的凸凹形狀并具有一個平整面的第一承載層，所述第一承載層的平整面上形成有所述金屬電路；所述第二接收線圈為平片狀，所述第二接收線圈重疊設置在所述第一接收線圈的平整面上。
[0015]本實用新型所提供的無線充電模塊，其可以充分利用電子設備的外殼上的凹陷或者logo的背部等狹小空間進行布置，并且相較于其所覆蓋的面積，具備數倍的接收面積。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]以下附圖僅旨在于對本實用新型做示意性說明和解釋，并不限定本實用新型的范圍。其中，
[0017]圖1顯示的是根據本實用新型的一個具體實施例的用于電子設備的無線充電模塊的分解透視圖；
[0018]圖2顯示的是根據本實用新型的一個具體實施例的接收線圈的結構示意圖；
[0019]圖3顯示的是根據本實用新型的一個具體實施例的利用激光直接成型工藝形成的接收線圈的結構示意圖；
[0020]圖4a?4c顯示的是無線充電模塊的接收線圈重疊設置于電子設備的外殼上的剖視圖。
【具體實施方式】
[0021]為了對本實用新型的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現對照【專利附圖】

【附圖說明】本實用新型的【具體實施方式】。其中，相同的部件采用相同的標號。
[0022]針對現有技術中所存在的問題，本實用新型提供了一種用于電子設備的無線充電模塊，所述無線充電模塊可廣泛用于各種電子設備，例如手機、電腦、MP3、MP4、平板電腦、數碼相機等。下面以手機為例，參照附圖詳細說明本實用新型的無線充電模塊的結構及其制造方法。
[0023]圖1顯示的是根據本實用新型的一個具體實施例的用于電子設備的無線充電模塊的分解透視圖，其中，附圖標記I表示的是本實用新型的無線充電模塊，附圖標記2表示的是一種電子設備的外殼，例如，手機的背部外殼。
[0024]為清楚起見，圖中以三軸垂直坐標系作為參考，其中，z軸垂直于所述電子設備外殼，沿坐標軸z向為該電子設備外殼的外側方向，沿坐標軸z向相反的反向為該電子設備外殼的內側方向；y軸平行于所述電子設備外殼縱向方向，X軸平行于所述電子設備外殼橫向方向。
[0025]具體來說，圖中所不電子設備的外殼為一種手機的背部外殼，該手機的背部外殼可以是一種金屬外殼，也可以是一種塑料外殼，或者也可以是一種金屬與塑料結合而成的夕卜殼。
[0026]本實用新型的無線充電模塊I包括多個接收線圈11，圖中顯示出了三個接收線圈11，其中至少兩個接收線圈11重疊設置于圖中所示的電子設備的外殼2上。圖示具體實施例中，該至少兩個接收線圈11重疊設置于所示的電子設備的外殼2的內側壁上，一個接收線圈11設置于外殼2的外側壁上。
[0027]當然，本領域技術人員應當理解，如果外殼2為金屬外殼，則所述至少兩個接收線圈11只有重疊設置于外殼2的外側壁上才能發揮效能。或者如果外殼2為夾層結構，所述至少兩個接收線圈11也可以重疊設置于外殼2的夾層當中。
[0028]現有技術所面臨的問題就是電子設備的外殼上的空間有限，難以布置更大面積的接收線圈11，但是，為了追求快速充電，更大面積的接收線圈11又是必不可少的。因此，本實用新型創造性的提供了一種解決方案，也就是將無線充電模塊I的接收線圈11重疊起來設置，使得同樣的接收線圈覆蓋面積下，接收線圈11可用于接收電磁信號的面積倍增，如果重疊三層或者更多層，則信號接收面積更有數倍的增加。本實用新型這種設計尤其適用于電子設備的外殼上可供利用的空間非常狹小的情形。
[0029]圖2顯示的是根據本實用新型的一個具體實施例的接收線圈11的結構示意圖，圖中所示的接收線圈11為扁平的片狀，所述接收線圈11包括一個承載層12和一個附著在所述承載層12的至少一個表面上的用于感應獲得充電電流的金屬電路13。
[0030]在一個優選實施例中，所述接收線圈11可以是簡單附著于一個絕緣片材上的銅線繞制的扁平線圈，或者也可以是沒有附著于任何物體的由銅線繞制的扁平線圈，該線圈可以通過絕緣漆包裹粘連成扁平狀。
[0031]或者在另一個優選實施例匯總，所述接收線圈11也可以是一種利用激光直接成型工藝形成的扁平或者立體的線圈。亦即，在本實施例中，可以通過激光直接成型工藝形成所述接收線圈11。
[0032]激光直接成型(LDS)技術是由德國LPKF公司開發的一種現有技術，已經獲得了廣泛應用。LDS技術使用激光在熱塑性復合材料元件表面刻出電路痕跡，通過激光對這種熱塑性材料中的有機金屬添加物進行活化，將有機金屬添加物中的金屬微粒，例如銅微粒等暴露在元件的電路痕跡表面，最后對元件經過激光活化的部分，也就是電路痕跡表面進行金屬鍍層，從而在元件表面形成了特定形狀的金屬電路。關于激光直接成型工藝可以參見 申請人:早先的CN102781187A實用新型專利申請，其中對于激光直接成型構成電路進行了詳細的背景描述，此處引用作為參考。
[0033]圖3顯示的是根據本實用新型的一個具體實施例的利用激光直接成型工藝形成的接收線圈11的結構示意圖，其中，接收線圈11也包括一個承載層12和一個附著在該承載層12的至少一個表面上的金屬電路13，與銅線繞制的扁平線圈不同，所述承載層12是由可通過激光成型獲得所述金屬電路13的活性塑料組成的。本實施例采用激光直接成型工藝形成接收線圈11的優點是，采用這種工藝形成的接收線圈11可以不僅僅限于扁平的形狀，也可以是任何立體形狀。
[0034]例如，如圖4a?4c所示，其中顯示的是無線充電模塊I的接收線圈11重疊設置于電子設備的外殼2上的剖視圖。
[0035]圖4a中，兩個接收線圈11重疊設置于電子設備的外殼2的外側壁上，疊置的兩個接收線圈11外側可以用絕緣材料覆蓋，或者也可以用電子設備的logo片材3 (虛線表示)加以覆蓋隱藏。
[0036]圖4b中，兩個接收線圈11重疊設置于電子設備的外殼2的外側壁上的一個凹坑21中，疊置的兩個接收線圈11外側可以用絕緣漆等材料覆蓋，或者也可以用電子設備的logo片材3加以覆蓋隱藏。
[0037]圖中顯示的凹坑21是個深度一致的規則形狀的凹坑，但是實際情況是，大多數電子設備的外殼2上的凹坑都很難做到深度一致，因此，如果兩個接收線圈11都是扁平形狀，那么重疊之后設置于凹坑21中會有不規則的凹陷或者凸起。這種情況對于普通的銅線繞制的扁平線圈來說是不可能克服的。而如果利用激光直接成型工藝形成接收線圈11，那么由活化塑料組成的承載層12可以依據凹坑21的形狀，利用模具注塑形成一個可填充所述凹坑21的底部并具有一個平整面的第一承載層，在第一承載層的平整面上通過激光直接成型形成第一接收線圈；然后在第一線圈上面重疊一個扁平的第二線圈，這樣就可以將整個凹坑21填平，不會在外殼2表面形成凹陷或者凸起。
[0038]圖4c中對于上述方案進行更加明顯的顯示，如圖，電子設備的外殼2上具有多個通孔22，這些通孔22可能是結構設計中的定位孔或者裝配孔等，這些通孔22可能很小，但是也需要采用一定的材料將其堵住，因此，在本實用新型中對這樣的狹小空間進行了利用。圖中所示的通孔22可以看作是電子設備的外殼2上的凸凹形狀，為了充分利用這種凸凹形狀，可以依據所述電子設備的外殼上的凸凹形狀，利用模具注塑形成一個可填充所述凸凹形狀并具有一個平整面的第一承載層，在所述第一承載層的平整面上通過激光直接成型形成第一接收線圈；提供一個平片狀的第二接收線圈，將所述第二接收線圈重疊設置于所述第一接收線圈表面，從而獲得所述無線充電模塊。
[0039]由上述實施例可以看出，本實用新型采用激光直接成型工藝形成的接收線圈11，不僅可以重疊設置利用空間，而且可以充分利用原本不可利用的外殼2上的凸凹形狀或者凹坑等狹小空間，利用注塑成型的方式將這些凸凹形狀或者凹坑填平，之后在其平整面上形成一個底部的支撐用的第一線圈，然后再在上面重疊一個或者多個平片狀的第二線圈，這樣形成的無線充電模塊在同樣的接收線圈覆蓋面積下，接收線圈11可用于接收電磁信號的面積可以獲得倍增的效果。
[0040]在另一個具體實施例中，還可以在活化塑料組成的承載層12的兩面都形成金屬電路3，具體操作方法是，分別在所述承載層12的兩個表面通過激光刻蝕形成構成所述金屬電路13的第一電路槽和第二電路槽，利用激光將所述承載層12穿一個孔，將所述第一電路槽和第二電路槽連接起來，通過電鍍在所述第一電路槽和第二電路槽以及所述孔中形成連接成一體的所述金屬電路13，這樣形成的一個接收線圈11實際上在同樣面積下具有兩倍的實際接收面積，兩個這樣的接收線圈22重疊之后可以獲得四倍的實際接收面積，這是現有技術不可想象的一種突破。
[0041]下面針對本發明的無線充電模塊詳細說明其制造方法，當然，前面已經對此進行了一些介紹，下面的僅僅是對其更加明確的完善。
[0042]在一個優選的方法中，首先提供一個由活化塑料組成的承載層12，通過激光直接成型在所述承載層12的至少一個表面形成一個用于感應獲得充電電流的金屬電路13，從而獲得一個接收線圈11 ;然后將至少兩個所述接收線圈11重疊設置于所述電子設備的外殼2上，從而獲得所述無線充電模塊。采用激光直接成型工藝制造接收線圈11，可以在連續的承載層片材上利用激光形成連續間隔排列的多個所需的金屬電路13，然后將其裁切成一個一個接收線圈11，因此本發明的這種制造方法尤其便于批量化制造這種特殊結構的線圈，生產方便快捷，而且便于安裝。
[0043]在另一個優選的方法中，首先依據所述電子設備的外殼2上的凸凹形狀，利用模具注塑形成一個可填充所述凸凹形狀并具有一個平整面的第一承載層12，在所述第一承載層的平整面上通過激光直接成型形成所述金屬電路13，從而形成一個第一接收線圈11 ;然后至少提供一個平片狀的第二接收線圈11，在所述第一接收線圈11表面重疊設置至少一個第二接收線圈11，從而獲得所述無線充電模塊。
[0044]在又一個優選的方法中，首先依據所述電子設備的外殼2上的一個凹坑21的形狀，利用模具注塑形成一個可填充所述凹坑21的底部并具有一個平整面的第一承載層12，在所述第一承載層12的平整面上通過激光直接成型形成所述金屬電路13，從而形成一個第一接收線圈11 ;然后至少提供一個平片狀的第二接收線圈11，在所述第一接收線圈11表面重疊設置至少一個第二接收線圈11，從而獲得所述無線充電模塊。
[0045]關于在承載層12的 兩面形成金屬電路13的方法前面已經進行了介紹，在此不再--贅述。
[0046]以上詳細描述了將無線充電模塊的至少兩個接收線圈重疊設置于電子設備的外殼上的技術方案，用以充分利用外殼上的空間，獲得倍增的信號接收面積。關于至少兩個接收線圈重疊后的連接，可以具有多種方案。
[0047]例如，可以將重疊后的兩個(或者多個)接收線圈的接線端子分別通過導線連接到無線充電模塊的控制電路上，也就是兩個接收線圈相互之間沒有直接的電接觸。
[0048]或者，重疊后的兩個(或者多個)接收線圈相互之間設置有電連接觸頭或連接端子，二者重疊之后形成了相互導通的電路，其中任意一個接收線圈可以分別通過導線連接到無線充電模塊的控制電路上。例如，兩個由銅線繞制的扁平線圈可以相互焊接連接成一體，其中一個線圈通過導線連接到無線充電模塊的控制電路上。如果是附著在承載層的一個表面上的金屬電路形成的接收線圈，則兩個接收線圈上的金屬電路相對重疊，在需要連接的部分設置觸頭觸點，二者重疊之后就可以構成導通的電路，而其中一個線圈的金屬電路通過導線連接到無線充電模塊的控制電路上。
[0049]另外，多個接收線圈既可以通過前述的導線與無線充電模塊的控制電路相連，也可以通過觸頭觸點的方式進行連接。例如，可以在重疊設置于外殼內側的多個接收線圈上設置裸露的銅觸點，在電子設備內部的無線充電模塊的控制電路上設置PIN觸頭，當外殼裝配到電子設備上之后，內部的PIN觸頭與外殼上的接收線圈的觸點接觸，從而形成完整的電路。
[0050]以上提供的至少兩個接收線圈重疊后的連接方案僅僅是列舉，本領域技術人員可以根據其中羅列的方案進行組合，可以分別通過焊接、觸點觸頭連接、導線連接或者卡接等任意一種電連接方式。
[0051]本實用新型所提供的用于電子設備的無線充電模塊，其可以充分利用電子設備的外殼上的凹陷或者logo的背部等狹小空間進行布置，并且相較于其所覆蓋的面積，具備數倍的接收面積。
[0052]本領域技術人員應當理解，雖然本實用新型是按照多個實施例的方式進行描述的，但是并非每個實施例僅包含一個獨立的技術方案。說明書中如此敘述僅僅是為了清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體加以理解，并將各實施例中所涉及的技術方案看作是可以相互組合成不同實施例的方式來理解本實用新型的保護范圍。
[0053]以上所述僅為本實用新型示意性的【具體實施方式】，并非用以限定本實用新型的范圍。任何本領域的技術人員，在不脫離本實用新型的構思和原則的前提下所作的等同變化、修改與結合，均應屬于本實用新型保護的范圍。
【權利要求】
1.一種用于電子設備的無線充電模塊，至少包括一個第一接收線圈和一個第二接收線圈，其特征在于，所述第一接收線圈和第二接收線圈重疊設置于所述電子設備的外殼上。
2.根據權利要求1所述的無線充電模塊，其特征在于，所述第一接收線圈和第二接收線圈重疊設置于所述電子設備的外殼的內側壁上。
3.根據權利要求1所述的無線充電模塊，其特征在于，所述第一接收線圈和第二接收線圈重疊設置于所述電子設備的外殼的一個凹坑中。
4.根據權利要求1所述的無線充電模塊，其特征在于，所述第一接收線圈和第二接收線圈重疊設置于所述電子設備外殼上的logo的內側。
5.根據權利要求1-4之一所述的無線充電模塊，其特征在于，所述第一接收線圈和第二接收線圈均包括一個承載層和一個附著在所述承載層的至少一個表面上的用于感應獲得充電電流的金屬電路。
6.根據權利要求5所述的無線充電模塊，其特征在于，所述承載層由可通過激光成型獲得所述金屬電路的活性塑料組成。
7.根據權利要求6所述的無線充電模塊，其特征在于，所述第一接收線圈具有填充所述電子設備的外殼上的凸凹形狀并具有一個平整面的第一承載層，所述第一承載層的平整面上形成有所述金屬電路；所述第二接收線圈為平片狀，所述第二接收線圈重疊設置在所述第一接收線圈的平整面上。
【文檔編號】H02J7/00GK203481893SQ201320634567
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年10月15日 優先權日:2013年10月15日
【發明者】鄧毅, 李展 申請人:絡派模切（北京）有限公司, 北京弘天智達科技有限公司