線圈裝置的制造方法及線圈裝置與流程

本申請要求于2016年3月21日提交到韓國知識產權局的第10-2016-0033199號韓國專利申請的優先權和權益，所述韓國專利申請的全部公開內容出于所有目的通過引用被包含于此。

本公開涉及一種制造線圈裝置的方法及線圈裝置。

背景技術：

用于無線地發送電力并通過線圈接收無線發送的電力的無線電力傳輸技術已經應用于諸如智能電話和各種家用電器的各種裝置的電池充電器。雖然無線電力傳輸技術具有廣泛的應用，但由于其在諸如電動車輛充電的領域的應用，其可用性和用途在未來會增加。在無線電力傳輸技術的領域中，為了提高充電效率、延長裝置的壽命并且提高電路的性能，已經進行了各種嘗試來改進發送和/或接收電力所使用的線圈裝置。

技術實現要素：

提供該發明內容以簡化的形式介紹構思的選擇，以下在具體實施方式中對所述構思進行進一步描述。本發明內容并不意在限定所要求保護的主題的主要特征或必要特征，也不意在用于幫助確定所要求保護的主題的范圍。

在一個總的方面中，提供一種制造線圈裝置的方法，所述方法包括：通過將銅箔結合到基體層來形成種子層，通過蝕刻所述種子層來去除所述銅箔的一部分以形成圖案化的種子層；在所述圖案化的種子層上鍍覆鍍層。

形成所述圖案化的種子層的步驟可包括：在銅箔上涂覆干膜；通過曝光和顯影去除所述干膜的一部分；進行蝕刻來去除銅箔的已去除了干膜的部分；剝離剩余的干膜。

所述圖案化的種子層可形成為使得所述圖案化的種子層的兩端彼此連接，鍍覆鍍層的步驟包括通過所述圖案化的種子層的連接的端部施加電壓。

所述方法可包括將所述圖案化的種子層的兩端分開。

所述線圈裝置可包括第一線圈和第二線圈，第一線圈和第二線圈形成所述圖案化的種子層，以使第一線圈的種子層的第一端可連接到第二線圈的種子層的第一端，第一線圈的種子層的第二端可連接到第二線圈的種子層的第二端，鍍覆鍍層的步驟可包括通過第一線圈的種子層的第一端和第一線圈的種子層的第二端施加電壓。

所述方法可包括將第一線圈的種子層的第一端與第二線圈的種子層的第一端分開以及將第一線圈的種子層的第二端與第二線圈的種子層的第二端分開。

所述圖案化的種子層可僅包括銅箔，所述鍍層僅通過鍍覆工藝形成。

通過曝光和顯影去除所述干膜的所述部分可包括：響應于使所述干膜曝光，所述干膜的曝光的部分變為光固化聚合物，所述干膜的未曝光的部分成為未固化的單體；響應于將種子層浸入顯影溶液中，去除所述干膜的未固化的單體部分。

所述基體層可由具有相對低的導電性的材料形成，所述種子層由具有相對高的導電性的材料形成。

所述銅箔可通過熱壓工藝結合到基體層。

在另一總的方面中，提供一種線圈裝置，所述線圈裝置包括：基體層；第一線圈圖案，形成在所述基體層的表面上，其中，第一線圈圖案包括使用結合到所述基體層的表面的銅箔形成的第一種子層以及通過鍍覆形成在第一種子層上的第一鍍層。

所述第一種子層可僅包括銅箔，第一鍍層僅通過鍍覆工藝形成。

第一種子層可形成為使得銅箔的一部分通過蝕刻被去除。

第一線圈圖案可在第一線圈圖案結合到所述基體層的表面上的寬度最大。

所述線圈裝置可包括形成在所述基體層的另一表面上并且連接到第一線圈圖案的第二線圈圖案，第二線圈圖案可包括使用結合到所述基體層的另一表面的銅箔形成的第二種子層以及通過鍍覆形成在第二種子層上的第二鍍層。

第二種子層可僅包括銅箔，第二鍍層可僅通過鍍覆工藝形成。

在一個總的方面中，提供一種制造線圈裝置的方法，所述方法包括：通過將銅箔結合到基體層的相對表面上來形成第一種子層和第二種子層；通過蝕刻來去除所述銅箔的一部分以形成第一圖案化的種子層和第二圖案化的種子層；在第一圖案化的種子層和第二圖案化的種子層上分別鍍覆第一鍍層和第二鍍層。

形成第一圖案化的種子層和第二圖案化的種子層的步驟可包括：在第一種子層和第二種子層中的每個上涂覆干膜；響應于使用遮蔽部覆蓋干膜的涂覆在第一種子層和第二種子層的每個上的一部分，干膜的曝光的部分變為光固化聚合物，干膜的未曝光的部分成為未固化的單體；響應于將第一種子層和第二種子層浸入顯影溶液中，去除干膜的在第一種子層和第二種子層中的每個上的未固化的單體部分；進行蝕刻來去除所述銅箔的已去除了干膜的部分；進行剝離，以從第一圖案化的種子層和第二圖案化的種子層去除剩余的干膜。

所述方法可包括在所述基體層中形成過孔，以連接形成在所述基體層的相對表面上的第一圖案化的種子層和第二圖案化的種子層。

通過以下具體實施方式、附圖和權利要求書，其他特征和方面將是顯而易見的。

附圖說明

圖1是示出包括線圈裝置的裝置的示例的示圖。

圖2是示出包括線圈裝置的裝置的示例的示圖。

圖3是示出線圈裝置的線圈的示例的示圖。

圖4是示出線圈裝置的線圈的示例的示圖。

圖5是示出線圈裝置的線圈的示例的示圖。

圖6a至圖6i是示出制造線圈裝置的方法的示例的示圖。

圖7是示出線圈裝置的示例的示圖。

圖8a至圖8i是示出制造線圈裝置的方法的示例的示圖。

圖9是示出線圈裝置的示例的示圖。

在所有的附圖和具體實施方式中，除非另有描述，否則相同的標號將被理解為指示相同的元件、特征和結構。為了清楚、說明及便利起見，這些元件的相對尺寸和描繪可被夸大。

具體實施方式

提供以下具體實施方式以幫助讀者獲得對這里所描述的方法、設備和/或裝置的全面理解。然而，在理解本申請的公開內容后，這里所描述的方法、設備和/或裝置的各種變換、修改及等同物將是顯而易見的。例如，這里所描述的操作順序僅僅是示例，且并不局限于這里所闡述的順序，而是除了必須以特定順序發生的操作之外，在理解本申請的公開內容后可作出將是顯而易見的改變。此外，為了提高清楚性和簡潔性，可省略本領域公知的特征的描述。

這里所描述的特征可以以不同的形式實施，并且將不被解釋為局限于這里所描述的示例。更確切的說，提供這里所描述的示例僅為了示出實施這里所描述的方法、設備和/或裝置的許多可行的方式中的一些方式，所述許多可行的方式中的一些方式在理解本申請的公開內容后將顯而易見。

圖1是示出包括線圈裝置的裝置的示例的示圖。根據實施例的裝置1包括線圈裝置10和電源單元20。

在示例中，線圈裝置10接收無線發送的電力。在示例中，線圈裝置10包括多個線圈，所述多個線圈中的至少一個可接收無線發送的電力。

電源單元20使用由線圈裝置10接收的電力存儲能量，并且為裝置1的每個部分供應電力。在示例中，電源單元20包括電池。

裝置1使用電源單元20中儲存的能量執行各種操作。在示例中，裝置1使用從電源單元20接收的電力在顯示裝置(未示出)上顯示各種信息。在另一示例中，裝置1使用從電源單元20接收的電力通過通信模塊(未示出)、麥克風(未示出)和揚聲器(未示出)來執行移動通信。

圖1示出了裝置1包括單獨的線圈裝置10的示例。在其他示例中，在不脫離所描述的說明性示例的精神和范圍的情況下，線圈裝置10可與裝置1一體地形成。例如，線圈裝置10的接收線圈可與裝置1的殼體形成為一體。在該示例中，裝置1的殼體可被設置為線圈裝置。

在圖1中示出的示例中，線圈裝置10和電源單元20被構造為單獨的組件。然而，在其他示例中，線圈裝置10和電源單元20可被構造為線圈裝置10、電源單元20的電池相組合的單個組件。在這種情況下，線圈裝置10的接收線圈可與電池的殼體結合為一體。在該示例中，電源單元20的電池的殼體可被設置為線圈裝置。

圖1示出了移動電話被示出為包括線圈裝置10的裝置的示例。然而，線圈裝置10可應用于無線地接收電力的各種裝置。例如，線圈裝置10可嵌入各種裝置(例如，以智能電話、可穿戴智能裝置(諸如，以戒指、手表、眼鏡、眼鏡類裝置，手環、腳環、腰帶、項鏈、耳環、頭帶、頭盔、嵌在衣服中的裝置為例)、個人計算機(pc)、膝上型計算機、筆記本電腦、小型筆記本電腦、上網本或超移動pc(umpc)、平板個人計算機(平板)、平板手機、移動互聯網設備(mid)、個人數字助理(pda)、企業數字助理(eda)、數碼相機、數碼攝像機、便攜式游戲機、mp3播放器、便攜式/個人多媒體播放器(pmp)、手持電子書、超移動個人計算機(umpc)、便攜式膝上型pc、全球定位系統(gps)導航、個人導航裝置或便攜式導航裝置(pnd)、手持式游戲機、電子書以及諸如高清電視(hdtv)、光盤播放器、dvd播放器、藍光播放器、機頂盒、機器人清潔器、家用電器、內容播放器、通信系統、圖像處理系統、圖形處理系統、其他消費類電子產品/信息技術(ce/it)裝置或者與這里所公開的一致的能夠無線通信或網絡通信的其他任何裝置為例)中或與它們進行交互操作。線圈裝置10可嵌入智能設備、智能車輛、電動車輛、混合動力車輛、智能家庭環境或智能建筑環境中或與它們進行交互操作。

圖2是示出包括線圈裝置的裝置的示例的示圖。在示例中，包括線圈裝置的裝置1包括電力接收線圈30、電力接收電路40和電池50。

電力接收線圈30接收無線發送的電力。在示例中，當電力接收線圈30周圍的磁場由于無線電力傳輸裝置而改變時，電力接收線圈30的兩端產生感應電動勢。利用以上描述的原理，電力可從無線電力傳輸裝置被無線地傳輸到包括線圈裝置的裝置1。例如，電力接收線圈30可使用各種方法來形成，諸如，電力接收線圈30可形成為被包括在裝置1的線圈裝置(見圖1中的標號10)中，電力接收線圈30可與裝置1的殼體形成為一體，電力接收線圈30可與電池50的殼體形成為一體。

電力接收電路40對電力接收線圈30的兩端的電壓進行整流，從而提供充電的電力。例如，電力接收電路40可包括多種電路(諸如，整流器電路、平滑電路和放大器電路)。在示例中，電力接收電路40被包括在裝置1的線圈裝置(見圖1中的標號10)中。在另一示例中，電力接收電路40被包括在電源單元(見圖1中的標號20)中。在另一示例中，電力接收電路40形成在裝置1中所包括的不同的印刷電路板(未示出)中。在示例中，電力接收電路40向電力接收線圈30發送多種類型的信號，以使多種類型的通信信號可通過電力接收線圈30被發送到無線電力傳輸裝置。

電池50通過輸入由電力接收電路40所提供的充電電力來存儲能量。電池50也向裝置(諸如電力接收電路40)中的多種組件供應電力。在示例中，電池50被包括在裝置1的電源單元20中。

在圖1和圖2所示的非詳盡的示例中，線圈裝置被設置為接收無線地發送的電力的無線電力接收裝置，但在不脫離所描述的說明性示例的精神和范圍的情況下，線圈裝置可被設置為其他形式。例如，線圈裝置可被設置為無線地發送電力的無線電力傳輸裝置。

在下文中，以非詳盡的示例為例，將描述其中的線圈裝置被設置為接收無線地發送的電力的無線電力接收裝置的情況。

圖3和圖4是示出線圈裝置的線圈的示例的示圖。

如圖3所示，根據實施例的線圈裝置的線圈可被設置為矩形螺旋線圈。如圖4所示，根據另一實施例的線圈裝置的線圈可被設置為圓形螺旋線圈。此外，在不脫離所描述的說明性示例的精神和范圍的情況下，根據實施例的線圈裝置的線圈可被設置為具有圖3和圖4中未示出的多種形狀的螺旋線圈。

圖5是示出沿圖3的線a-a’截取的線圈裝置的線圈的示例的示圖。

如圖5所示，根據實施例的線圈裝置包括：基體層11、種子層12和鍍層15。根據實施例的線圈裝置的線圈圖案包括種子層12和鍍層15。在示例中，基體層11使用具有相對低的導電性的材料形成。例如，基體層11可使用半固化片(ppg，prepreg)形成。在示例中，種子層12可使用具有相對高的導電性的材料形成。例如，種子層12形成為使得銅箔結合到基體層11，并執行蝕刻工藝。在示例中，銅箔通過熱壓工藝結合到基體層11。在示例中，銅箔被制造為使得其被軋制成具有所需的厚度。鍍層15可使用具有相對高的導電性的材料形成。如圖5所示，在示例中，鍍層15通過電鍍方法經由在種子層12的未結合到基體層11的表面上從種子層12生長而形成。

在示例中，基于執行鍍覆工藝的次數來確定鍍層15的厚度t1。在示例中，鍍層15的厚度t1由通過執行一次或兩次鍍覆工藝而生長的鍍層15的厚度而確定。根據執行鍍覆工藝的次數，鍍層15的厚度t1可在20μm至40μm的范圍內。

種子層12的厚度t2通過從線圈的總厚度減去鍍層15的厚度t1獲得的值而確定。此外，最終產品中可另外考慮線圈之間的距離d1。

如上所述，可通過蝕刻工藝形成種子層12。當通過蝕刻工藝形成種子層12時，由于在各個方向上以相同的速度執行蝕刻工藝，因此種子層12的圖案之間的距離d2為圖案的厚度t2至少兩倍。

在示例中，當線圈的厚度為大約70μm至80μm時，種子層12被制造為具有大約45μm的厚度。種子層12可通過熱壓工藝和蝕刻工藝而形成。因此，種子層12的圖案之間的距離d2可為大約90μm。

鍍層15通過鍍覆工藝而形成為在種子層12上具有大約25μm的厚度。除了種子層12的結合到基體層11的表面之外，鍍層15可在種子層12的所有表面上生長為具有基本相等的厚度。因此，線圈裝置的線圈圖案的總厚度t1和t2(t1+t2)為大約70μm，圖案之間的距離d1可以為大約40μm，即，d2-2×t1(90μm-2×25μm)。

根據需要，可另外執行鍍覆工藝，以使鍍層15的厚度增加5μm至10μm。在這種情況下，線圈裝置的線圈圖案的總厚度t1和t2可以為大約75μm至80μm，圖案之間的距離d1可以為大約20μm至30μm。

根據實施例的線圈裝置的線圈的種子層12可僅包括銅箔，線圈的鍍層15可僅通過鍍覆工藝形成。圖5示出了線圈的結合到基體層11的表面的寬度等于所述表面的相對的表面的寬度。然而，在其他示例中，線圈的結合到基體層11的表面的寬度可大于所述表面的相對的表面的寬度。

另外，圖5示出了線圈的截面是矩形。在另一示例中，線圈的截面在拐角處可被倒圓角，以具有類似于拱形的形狀。在這種情況下，線圈在結合到基體層11的表面上的寬度最大。

沿著圖4的b-b’線截取的截面圖(未示出)可與圖5中的截面圖相同，圖5的以上描述也適用于沿著圖4的b-b’線截取的截面圖并通過引用被包含在此。因此，在此可不再重復以上描述。

圖6a至圖6i是示出制造線圈裝置的方法的示例且示出線圈形成在基板的表面上的示例的示圖。

在圖6a中，提供銅箔120和基體層110。銅箔120可通過軋制原材料來制造，以具有期望的厚度。

在圖6b中，將銅箔120結合到基體層110。在示例中，銅箔120通過熱壓工藝結合到基體層110。

在圖6c中，在銅箔120上涂覆干膜130。在示例中，通過施加確定水平的熱和壓力將干膜涂覆在圖6b中制成的板(諸如覆銅板(ccl))上。在示例中，熱和壓力的水平可以是預定的。

在圖6d中，形成電路，并執行曝光工藝。當執行曝光工藝時，曝光的部分或者圖6d中的未包括在遮蔽部140中的部分變為光固化(photocured)聚合物。未曝光的部分或圖6d中的遮蔽部140仍為未固化的單體。

在圖6e中，執行顯影工藝。當將經過圖6d中的曝光工藝的板浸漬在顯影溶液中時，未曝光的部分中的干膜被去除。通過圖6d中的曝光工藝變成光固化聚合物的干膜130-1和130-2被保留。

在圖6f中，執行蝕刻工藝。通過化學試劑去除銅箔的暴露部分(即，未包括在覆蓋有干膜130-1和130-2的部分中的部分)。在蝕刻工藝之后保留的銅箔120-1和120-2變成線圈的種子層(即，圖案化的種子層)。

在圖6g中，執行剝離工藝。使用氫氧化鈉(naoh)、氫氧化鉀(koh)等去除剩余的干膜130-1和130-2。在剝離工藝之后，僅保留線圈的種子層120-1和120-2(即，圖案化的種子層)。

在圖6h中，執行鍍覆工藝。通過鍍覆工藝，在線圈的種子層120-1和120-2(即，圖案化的種子層)的表面上形成鍍層150-1和150-2。

在圖6i中，涂覆阻焊劑160。

圖7是示出線圈裝置的示例的示圖。如圖7所示，線圈裝置包括具有形成在基體層11-1的相應的相對表面上的種子層12-1和12-2以及鍍層15-1和15-2的線圈。在示例中，形成在基體層11-1的一個表面上的包括種子層12-1和鍍層15-1的線圈圖案通過形成在基體層11-1中的過孔(未示出)電連接到形成在基體層11-1的另一個表面上的包括種子層12-2和鍍層15-2的線圈圖案。

除了線圈圖案形成在基體層11-1的相對表面上之外，根據圖7中示出的實施例的線圈裝置與圖5中示出的線圈裝置相同。圖5的以上描述也適用于圖7且通過引用被包含于此。因此，可在此不再重復以上描述。

圖8a至圖8i是示出制造線圈裝置的方法的示例的示圖，并且示出了其中的線圈形成在基板的相對表面上的情況。

當線圈形成在基板的相對表面上時，在基體層210的相對表面上執行圖6a至圖6i的操作。因此，參照圖6a至圖6i的描述將有助于理解圖8a至圖8i中的操作。圖6a至圖6i的以上描述也適用于圖8a至圖8i，并且通過引用被包含于此。因此，在此不再重復以上描述。

在圖8a中，提供銅箔221和222以及基體層210。在圖8b中，將銅箔221和222結合到基體層210。在圖8c中，在銅箔221和222上分別涂覆干膜231和232。在圖8d中，形成電路，并執行曝光工藝。在圖8e中，執行顯影工藝，在顯影工藝之后，變為光固化聚合物的干膜231-1、231-2、232-1和232-2仍被保留。在圖8f中，執行蝕刻工藝。在圖8g中，執行剝離工藝，從而形成線圈的種子層221-1、221-2、222-1和222-2(即，圖案化的種子層)。在圖8h中，執行鍍覆工藝，從而在線圈的種子層221-1、221-2、222-1和222-2(即，圖案化的種子層)的表面上分別形成鍍層251-1、251-2、252-1和252-2。在圖8i中，涂覆阻焊劑261和262。

圖9是示出線圈裝置的示例的示圖。另外，根據實施例的線圈裝置可包括第一線圈31和第二線圈32。

在示例中，第一線圈31接收無線發送地電力或無線地發送電力，第二線圈32發送或接收數據。

在示例中，第一線圈31的兩端311和312以及第二線圈32的兩端321和322全部設置在線圈裝置的一側上。在示例中，第一線圈31的兩端311和312連接到包括整流器的電力接收電路，同時第二線圈32的兩端321和322連接到調制或解調數據的電路。

第一線圈31包括種子層和鍍層。根據制造根據實施例的線圈裝置的方法，當執行鍍覆工藝時，可將預定電壓施加到第一線圈31的兩端311和312。例如，將正電壓施加到第一線圈31的一端311，同時可將接地電壓(或負電壓)施加到第一線圈的另一端312。

按照與第一線圈31相同的方式，第二線圈32可包括種子層和鍍層。在示例中，為了執行鍍覆工藝，第一線圈31的兩端311和312可分別連接到第二線圈32的兩端321和322，并且在執行鍍覆工藝后可彼此分開。在通過曝光、顯影、蝕刻和剝離工藝(見圖6d至圖6g或圖8d至圖8g)形成第一線圈31和第二線圈32的每個種子層的情況下，可將第一線圈31的種子層的兩端分別連接到第二線圈32的種子層的兩端。在執行鍍覆工藝(見圖6h或圖8h)之后，在第一線圈31和第二線圈32中的每個上形成鍍層，第一線圈31的兩端可分別與第二線圈32的兩端分開。

在示例中，當執行鍍覆工藝時，將接地電壓(或負電壓)施加到整個線圈。在這種情況下，為了執行鍍覆工藝，第一線圈31的兩端311和312(或第一線圈31的兩端311和312以及第二線圈32的兩端321和322)可彼此連接，并且可在執行鍍覆工藝之后彼此分開。在通過曝光、顯影、蝕刻和剝離工藝(見圖6d至圖6g或圖8d至圖8g)形成的第一線圈31的種子層(或第一線圈31和第二線圈32的每個種子層)的情況下，第一線圈31的種子層的兩端(或第一線圈31的種子層的兩端和第二線圈32的種子層的兩端中的全部)可彼此連接。當執行鍍覆工藝(見圖6h或圖8h)時，可將連接部分接地，或者可將負電壓施加到連接部分，以使種子層可具有預定電勢(接地電壓或負電壓)。在執行鍍覆工藝(見圖6h或圖8h)并且在第一線圈31和第二線圈32中的每個中形成鍍層之后，第一線圈31的兩端(或第一線圈31兩端中的每個和第二線圈32的兩端中的每個)可彼此分開。

圖9示出了線圈裝置包括兩個線圈的情況，但線圈的數量可根據需要而確定。

如上所述，根據以上描述的實施例，制造線圈裝置的方法和線圈裝置可減小線圈裝置中產生的熱量，從而提高充電效率，延長裝置的壽命，并且提高電路的性能。

雖然本公開包括具體示例，但在理解本申請的公開內容后將顯而易見的是，在不脫離權利要求及其等同物的精神及范圍的情況下，可對這些示例作出形式和細節上的各種變化。這里所描述的示例將僅被理解為描述性意義，而非出于限制的目的。每個示例中的特征或方面的描述將被認為是可適用于其他示例中的類似的特征或方面。如果按照不同的順序執行描述的技術，和/或如果按照不同的形式組合和/或通過其他組件或他們的等同物替換或增添描述的系統、架構、裝置或電路中的組件，則可獲得合適的結果。因此，本公開的范圍并不通過具體實施方式限定而是通過權利要求及其等同物限定，權利要求及其等同物的范圍之內的全部變型將被理解為被包括在本公開中。