歷經一年半左右的時間,蘋果有史以來跳票最狠的AirPower無線充電板終於要着手量產了。消息一出,引發了各大線圈、設備、測試廠商對無線充電的討論。

據介紹,AirPower是一款可放置多種小型智能電子設備並同時進行大面積無線充電的充電板。

這要求蘋果必須在大面積的充電墊內佈置足夠多的線圈,才能正常運作。但這種特殊的設計需求,必須將三種不同尺寸的線圈重疊放置在AirPower緊湊的線圈組內,容易使控制線圈發熱以及線圈間產生相互的干擾,變成了一項艱鉅的技術挑戰,也導致了AirPower遲遲未上市。

近日,從供應鏈的傳來消息,蘋果的AirPower無線充電板生產已經開始,由立訊代工。

據瞭解,AirPower 共有 22 個線圈,分爲3層堆疊,從上至下以8-7-7的方式進行配置。

對於上下游企業而言,無疑意味着巨大的商機。而無線充電中的傳輸線圈,其設計與生產工藝對充電效率及速率有直接影響,需要上下游緊密合作,並且需要具備需求定製的能力。

小型線圈線材相對比較細,繞制空間非常小,卻有着非常高的槽滿率,排線部位與線圈實際位置存在較大的誤差,常規的繞線機難以完成此類繞線工作。在生產過程中,從業人員也逐漸意識到繞線機的精細化控制有利於縮小誤差,所以在設計時將熱、振變形等與體積有關的誤差因素導入設計理念。

據瞭解,星特無線充產品製造技術逐步成熟,採用立式繞線方式以及國內外無線充電領先的繞線設備,滿足中高端市場的需求,隨着市場的再度點燃,星特擴產工作正在穩步進行中。

此外,大面積充電方案也作爲無線充電產業的另一主流,現階段包括雙線圈(多線圈)方案和跑道型線圈方案兩種。

其中,雙線圈方案是通過增加線圈數量來擴大充電面積,但是隨着線圈數量的增加,成本以及研發難度也在提升。即使是蘋果這樣的巨頭,也沒能攻克AirPower這道難題。而跑道型線圈方案是一項通過改變線圈結構、形態、優化系統來實現單線圈的充電面積增加的異形線圈無線充電技術,由於其充電面積是傳統方案2倍多且成本較低,未來有望取代雙線圈方案。

但是,異形線圈跟普通線圈相比有着不一樣的工藝要求。據一位線圈廠家負責人透露,異型線圈複雜多樣,製作工藝比較繁瑣,多爲私人手工定製,生產週期較長。加之早期自動化程度不高,機器性能不能滿足產品要求,良品率不高。

面對這樣的技術難題,目前已有多家設備企業推出了全新的自動化繞線機來滿足生產的需求。無線充電繞線設備的更新促進了線圈技術的升級。在無線充電行業煥發新的光彩時,產品的測試卻往往是行業人士忽略的灰色地帶。

隨着消費電子輕巧化發展,接收端充電線圈Rx採用FPC蝕刻的方式爲業界趨勢。但充電線圈板是由一條銅線蝕刻繞組成的迴路線圈,自身狀態屬於短路。由於PCB板廠一向慣用“O╱S電測機作爲產品的電性檢測方式,而線圈板恰好屬於測試區域的盲點。

此外,線圈板特性爲電感,繞組的圈數越多電感量越大。在製程中,會有蝕刻不良或藥水配方不佳,導致蝕刻線路時產生寄生電容與阻值,從而造成電感量減少,甚至是嚴重的產品特性轉變。

這些無疑增加了無線充電產品的檢測困難,容易造成生產損失。

故正確的檢測規範相當重要。益和公司提出,無線充電從業者應在設計階段制定好線圈的電感-Ls、阻值-DCR與ACR、品質因素-Q。並在量產階段進行電感阻抗特性百百檢的質量把關,才能保證避免失誤的檢測。

另外,大功率無線充電方案需要提高電流,必須實現多個模塊級聯,這對測試通道的數量也相對增加,普通測試儀器目前無法滿足如此複雜得並聯計算,若通道高於7個,目前市面上單臺儀器基本不能滿足需求。不過,目前已有測試廠商提出通過PA8000進行並機級聯來實現多組模塊並聯的大功率無線充電測試的測試方法。

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