[发明专利]基于MEMS微加工平面线圈的无线充电装置及其制备方法

权利要求书

1.一种基于MEMS微加工平面线圈的无线充电装置的制备方法，其特征在于，

所述装置包括发射模块与接收模块，其中：

所述的发射模块，包括基座底盒以及安装于基座底盒内部的发射线圈、第一整流电路、控制电路、检测电路和驱动电路；发射线圈与驱动电路、控制电路、检测电路和第一整流电路连接，第一整流电路与外部电源相连；

所述的接收模块，包括基座顶盒以及安装于基座顶盒内部的接收线圈、第二整流电路和变换器；接收线圈与第二整流电路、变换器连接，变换器与外部电子设备通过线路相连；

所述的发射线圈和接收线圈均采用MEMS微加工技术制备，且均为空心平面线圈；所述的发射线圈和接收线圈通过塑料封装成内插结构，封装好后的基座顶部的接收线圈能插入基座底部的发射线圈中，以实现发射线圈与接收线圈的定位;

所述装置的制备方法，包括以下步骤：

步骤1)、清洁玻璃基片表面；

步骤2)、在经过步骤1)处理的玻璃基片表面溅射Cr/Cu种子层，得到含种子层的玻璃基片；

步骤3)、在步骤2)的含有种子层的玻璃基片上甩光刻胶，烘干后光刻显影处理，使磁屏蔽层结构在光刻胶上图形化；

步骤4)、在经过步骤3)处理后的玻璃基片上电镀铁镍合金，得到高磁导率的磁屏蔽层；

步骤5)、将经过步骤4)处理的玻璃基片浸于NaOH溶液以去掉表面的光刻胶，然后用去铜液和去铬液清除光刻胶下的Cr/Cu种子层；

步骤6)、对经过步骤5)处理后的玻璃基片烘干处理，甩一层聚酰亚胺，经固化，得到磁屏蔽层与线圈间的绝缘介质；

步骤7)、在经过步骤6)处理后的玻璃基片表面溅射Cr/Cu种子层，并甩光刻胶，烘干处理；

步骤8)、在步骤7)的光刻胶表面用画好的发射线圈掩膜板光刻显影，得到图形化的发射线圈；

步骤9)、在步骤8)得到的图形化的玻璃基片上电镀Cu，得到发射线圈；

步骤10)、将步骤9)的玻璃基片进行同步骤5)的处理，去除线圈周围的光刻胶、种子层，使玻璃基片上的发射线圈电气不连接；

步骤11)、同步骤1)-步骤10)，制备接收线圈；

步骤12)、将步骤10)和步骤11)制备的线圈切开，得到完全独立的发射线圈和发射线圈；

步骤13)、将步骤12)得到的发射线圈与发射模块的整流电路、检测电路、控制电路和驱动电路相连，将接收线圈与接收模块的整流电路和变换器相连；

步骤14)、将步骤13)连好的电路分别集成在两块PCB板上，并进行独立封装。

2.根据权利要求1所述的基于MEMS微加工平面线圈的无线充电装置的制备方法，其特征在于，步骤1)中：将玻璃基板分别用碳酸钙、酸、碱溶液去除表面油污，并采用超声清洗方式清洁玻璃基片表面。

3.根据权利要求1所述的基于MEMS微加工平面线圈的无线充电装置的制备方法，其特征在于，步骤4)中：电镀铁镍合金薄膜，电镀时要按时变化电镀夹位置，以保证电镀层的均匀性，得到高磁导率的磁屏蔽层。

4.根据权利要求1所述的基于MEMS微加工平面线圈的无线充电装置的制备方法，其特征在于，步骤6)中：所述固化是指经最高250度高温烘4小时且温度阶段性升高，保证完全固化。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种基于MEMS微加工平面线圈的无线充电装置的制备方法，其特征在于，所述的接收线圈置于发射线圈耦合中心，以提高无线充电效率、降低损耗、减少辐射区域。

6.根据权利要求1-4任一项所述的一种基于MEMS微加工平面线圈的无线充电装置的制备方法，其特征在于，所述的发射线圈和接收线圈分别有一面采用电镀工艺制备铁镍合金薄膜，发射线圈和接收线圈相对的一面无铁镍合金薄膜，从而构成三明治结构。

7.根据权利要求6所述的一种基于MEMS微加工平面线圈的无线充电装置的制备方法，其特征在于，所述的铁镍合金薄膜为图形化的间断条状或矩形阵列结构。

8.根据权利要求6所述的一种基于MEMS微加工平面线圈的无线充电装置的制备方法，其特征在于，所述的铁镍合金薄膜与发射线圈、接收线圈之间填充绝缘材料。