1. 引言

智能穿戴设备（智能手表、手环）向“轻薄化”升级，无线充电PCB尺寸需控制在≤20mm（外径），但行业数据显示，60%的穿戴设备厂商因PCB尺寸过大，被迫压缩电池容量（减少15%~20%），导致续航差评率超20%。小型化无线充电PCB需符合**IEC 62368-1（音视频设备安全标准）第6.4条款**，在≤20mm尺寸下，充电效率需≥80%。捷配深耕穿戴设备PCB领域5年，累计交付150万+片≤20mm无线充电PCB，效率稳定在85%以上，本文拆解小型化设计核心难点、布局优化及线圈微型化方案，助力穿戴设备企业在小尺寸下平衡效率与续航。

2. 核心技术解析

3. 实操方案

3.1 小型化设计三步法

1. 线圈微型化：线圈外径 18mm，线宽 0.25mm，匝数 13 圈，线间距 0.2mm，采用内侧绕线布局（节省空间），用捷配微型线圈设计工具（JPE-Coil-Wear 3.0）生成方案，电感值 12μH±0.5μH（用 LCR 测试仪 JPE-LCR-500 测试）；
2. 高密度布局：PCB 尺寸 19mm×19mm，采用 2 层板设计，顶层布局线圈与滤波电路，底层布局电源管理芯片（Dialog DA213），元件选用 0201 封装（电容村田 GRM0603R60J104KA01，电阻国巨 RC0201JR-07100RL），元件间距 0.3mm，用捷配布局优化工具（JPE-Layout-Wear 4.0）自动规避干涉；
3. 基材与铜厚：选用生益 S2116 薄型基材（厚度 0.4mm），线圈铜厚 2oz（70μm），芯片散热焊盘铜面面积 0.4cm²，通过 2 个过孔（孔径 0.2mm）与底层接地铜面连接。

3.2 量产与可靠性管控

1. 细线蚀刻管控：采用微蚀刻工艺，线宽公差控制在 ±0.01mm，蚀刻因子≥2.5:1，按IPC-TM-650 2.3.17 标准，每批次抽检 100 片，线宽超差率≤1.2%；
2. 效率与尺寸测试：每批次首件用无线充电效率测试仪（JPE-Charge-Wear 600）测试，5V/1A 输入下，输出效率≥85%；用影像测量仪（JPE-Image-700）测试 PCB 尺寸，偏差≤±0.1mm；
3. 可靠性测试：每批次送样至捷配实验室，按IEC 62368-1 进行 1000 次弯折测试（弯曲半径 5mm），无开裂、脱铜；高低温循环（-20℃~60℃）500 次，效率下降≤3%。