沿两侧或更多侧的具有电磁干扰(EMI)屏蔽、冷却或屏蔽冷却兼有的电源模块制造技术

本发明专利技术涉及沿两侧或更多侧的具有电磁干扰(EMI)屏蔽、冷却或屏蔽冷却兼有的电源模块。电源模块的一实施例包括具有多个侧的封装件、设置在封装件内的第一电源组件、以及设置在封装件两侧附近的电磁干扰(EMI)屏蔽。例如，该模块在其顶侧和底侧可包括组件安装平台(例如引线框或印刷电路板)，并且这些平台可提供专用于具体应用的EMI屏蔽层。结果，相比于仅沿模块的一侧(例如底侧)具有屏蔽的模块，这种模块可提供更好的EMI屏蔽。此外，如果模块组件被安装至或热耦合于屏蔽平台，则该模块可提供组件的多侧冷却。

【技术实现步骤摘要】
沿两侧或更多侧的具有电磁干扰(EMI)屏蔽、冷却或屏蔽冷却兼有的电源模块本申请是申请日为2011年9月9日的、申请号为“201110285670.9”的、专利技术名称为“沿两侧或更多侧的具有电磁干扰(EMI)屏蔽、冷却或屏蔽冷却兼有的电源模块”的专利技术专利申请的分案申请。优先权要求本申请要求共同待批的2010年9月10日提交的美国临时专利申请No.61/381,636以及2011年2月25日提交的美国专利申请No.13/035,792的权益；这些申请全部通过引用纳入于此。
技术实现思路
电源模块的一个实施例包括：具有第一侧和第二侧的封装件、沿封装件的第一侧安装的第一电源组件、以及沿封装件的第二侧安装的第二电源组件。例如，该模块可包括安装于封装件顶部的第一组件以及安装于封装件底部的第二组件，以使第一组件的主要冷却路径通过封装件顶部并使第二组件的主要冷却路径通过封装件底部。结果，相比于具有层叠组件的模块或具有仅沿封装件一侧安装的组件的模块，这样的模块可提供其内部组件的增强的冷却性。电源模块的另一实施例包括：具有多个侧的封装件、设置在封装件内的第一电源组件、以及设置在封装件两侧附近的电磁干扰(EMI)屏蔽。例如，该模块在其顶侧和底侧可包括组件安装平台(例如，引线框或印刷电路板)，并且这些平台可提供专用于具体应用的EMI屏蔽层。结果，相比于仅沿模块的一侧(例如底侧)具有屏蔽的模块，这种模块可提供更好的EMI屏蔽。此外，如果模块组件被安装在或以其他方式热耦合于经屏蔽的平台，则该模块可提供如前面篇幅中所描述的多侧冷却。附图说明图1是一电源模块的侧面剖视图，该电源模块具有单层组件以及仅沿该模块的一侧的EMI屏蔽和冷却。图2是一电源模块的侧面剖视图，该电源模块具有层叠(多层)组件以及仅沿该模块的一侧的EMI屏蔽和冷却。图3是具有多侧EMI屏蔽和冷却的电源模块的一个实施例的侧面剖视图。图4是图3的电源模块的替代顶部的一个实施例的侧面剖视图。图5是图3的电源模块的替代底部的一个实施例的侧面剖视图。图6是具有多侧EMI屏蔽和冷却的电源模块的另一实施例的侧面剖视图。图7是具有多侧EMI屏蔽和冷却的电源模块的另一实施例的侧面剖视图。图8A是适用于电源模块的顶侧和底侧中的一个的引线框的实施例的平面图。图8B是适用于电源模块的顶侧和底侧中的另一个的引线框的实施例的平面图。图8C是当图8A和图8B的引线框安装在电源模块内时彼此叠合的平面图。图9A是具有多侧EMI屏蔽和多侧冷却的电源模块的一个实施例的平面图。图9B是图9A的电源模块的侧面剖视图。图10是包含图3-7和图9A-9B的电源模块之一的系统的实施例的示意图。具体实施方式现在参考附图来描述各个实施例，在附图中贯穿始终使用相同的附图标记可用来引述相似的要素。在以下说明中，为便于解释，阐述了众多的具体细节以提供对一个或多个实施例透彻的理解。然而显而易见的是，没有这些具体细节也可实现一个或多个实施例。在其他实例中，公知的结构和设备以框图形式示出以便于描述一个或多个实施例。图1是切换电源模块10的侧面剖视图，该切换电源模块10可被用来向集成电路或其它设备(图1未示出)供电，并且该切换电源模块10可包括绝大多数或全部的电源组件，由此该电源的极少数(如果有的话)分立组件需要被安装于模块所安装在的印刷电路板(图1未示出)上。这可为包含模块10的系统的制造商节省电路板空间并降低组装复杂性和成本。电源模块10包括平台12、安装至平台的控制器14、安装至平台的MOSFET晶体管16、安装至平台的一个或多个电感器18、以及封装这些控制器、晶体管和电感器的封装件20。平台12可以是印刷电路板或引线框，并因此可沿模块10的底侧提供EMI屏蔽。控制器14可以是任何适宜的电源控制器，或适于编程以控制电源的其它控制器。控制器下方的引线或焊盘(未示出)可将控制器电耦合于平台12。或，控制器14可包括线粘合于平台12的顶部引线或焊盘。控制器也可包括底层焊盘/引线和顶部焊盘/引线。此外，控制器14可与平台12接触，或在控制器和平台之间可以存在导热物质(例如导热脂)，以利于从控制器至平台的热传递，从而利于控制器经由平台的冷却。晶体管16可包括高侧和低侧开关晶体管，用于驱动电源的一个或多个相。例如，模块10可包括两个晶体管16，即用于每个相的高侧晶体管和低侧晶体管。此外，晶体管16可与平台12接触，或在晶体管和平台之间可以存在导热物质，以利于从晶体管至平台的热传递，从而利于晶体管的冷却。晶体管16可在底部具有焊盘以与平台12电接触，或者晶体管可在顶部具有焊盘，所述焊盘通过导线22线粘合于平台。晶体管16也可包括底层焊盘/导线和顶部焊盘/导线。一个或多个电感器18可包括电源相位电感器以及可选用的滤波电感器。电感器18可被封装在电感器模块内，或可以不被封装。可由例如铜或铝的适宜导电材料制成的引线24、26可将电感器18电耦合且热耦合于平台12以保持电感器冷却。此外，导热材料可设置在电感器18和平台12之间的空间28内。封装件20可由例如环氧树脂的任何适宜材料形成，可完全覆盖控制器14、晶体管16和电感器18，并可完全覆盖平台12，或可使平台的一些部分保持露出，例如，使具有焊盘或引线的平台底部露出，其允许对控制器、晶体管和电感器的外部电连接。此外，封装件20可以是固体以使其填满大部分甚至全部的未占用空间(例如，未被控制器14、晶体管15、电感器18和其它电源组件占据的封装件边界内的空间)，以使模块中存在很少空隙甚至没有空隙。然而，模块10的问题在于，其仅沿模块底侧具有EMI屏蔽。例如，平台12可由例如金属的屏蔽材料制成(例如如果平台是引线框)，或可包括屏蔽材料(例如如果平台是电路板则为接地平面)。但模块10没有任何结构能阻挡EMI通过模块的顶侧和侧壁的辐射。模块10的另一问题在于，它具有相对低效的布局，因为在封装件20内存在大量未占用空间(例如，在控制器14和晶体管16的上方)。图2是切换电源模块30的侧面剖视图，该切换电源模块30可被用来向集成电路或其它设备(图2未示出)供电，并且如同图1的模块10，该切换电源模块30可包括绝大多数或全部的电源组件，由此电源的极少的(如果有的话)分立组件需要被安装于模块所安装在的印刷电路板(图2未示出)上。电源模块30包括平台32、安装至平台的控制器34、设置在平台上方的引线框36、安装至引线框的一个或多个电阻器/电容器(R/C)组件38、安装至引线框的一个或多个电感器40、以及封装这些控制器、引线框、晶体管和电感器的封装件42。被用来驱动一个或多个电感器40的晶体管(例如MOSFET)可被集成在与控制器34同一管芯或同一封装件内；替代地，尽管未示出，如果晶体管与控制器分离，则可将晶体管安装至平台32，例如，靠近控制器。平台32可类似于图1的平台12，并因此可以是印刷电路板或引线框，并可提供沿模块底侧的EMI屏蔽。控制器34可类似于图1的控制器14，并因此可以是任何适宜的电源控制器或者其它被适配或编程以控制电源的控制器。在控制器34下方的引线或焊盘(未示出)可将控制器电耦合于平台32，并且在控制器上方的引线或焊盘(未示出)可将控制器电耦合于引线框36。此外，控制器34可与平台32和引线框本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电源模块，包括：具有第一侧和第二侧的封装件；电磁干扰屏蔽，包括设置在所述封装件的所述第一侧附近的平台，以及设置在所述封装件的所述第二侧附近的第一引线框，所述电磁干扰屏蔽的所述平台和所述第一引线框由此限定一个腔；电耦合到由所述电磁干扰屏蔽限定的所述腔内的所述平台和所述第一引线框之一的第一电源组件，使得由所述第一电源组件辐射的高电磁干扰在所述电磁干扰屏蔽内辐射，但被防止在所述电磁干扰屏蔽外辐射；以及电耦合到由所述电磁干扰屏蔽限定的所述腔内的所述平台和所述第一引线框中的另一个的第二电源组件，使得由所述第二电源组件辐射的高电磁干扰在所述电磁干扰屏蔽内辐射，但被防止在所述电磁干扰屏蔽外辐射。

【技术特征摘要】
2010.09.10 US 61/381,636;2011.02.25 US 13/035,7921.一种电源模块，包括：具有第一侧和第二侧的封装件；电磁干扰屏蔽，包括设置在所述封装件的所述第一侧附近的平台，以及设置在所述封装件的所述第二侧附近的第一引线框，所述电磁干扰屏蔽的所述平台和所述第一引线框由此限定一个腔；电耦合到由所述电磁干扰屏蔽限定的所述腔内的所述平台和所述第一引线框之一的第一电源组件，使得由所述第一电源组件辐射的高电磁干扰在所述电磁干扰屏蔽内辐射，但被防止在所述电磁干扰屏蔽外辐射；以及电耦合到由所述电磁干扰屏蔽限定的所述腔内的所述平台和所述第一引线框中的另一个的第二电源组件，使得由所述第二电源组件辐射的高电磁干扰在所述电磁干扰屏蔽内辐射，但被防止在所述电磁干扰屏蔽外辐射。2.如权利要求1所述的电源模块，其特征在于，所述封装件包括环氧树脂。3.如权利要求1所述的电源模块，其特征在于，所述第一和第二电源组件之一包括控制器。4.如权利要求1所述的电源模块，其特征在于，所述第一和第二电源组件之一包括电感器。5.如权利要求1所述的电源模块，其特征在于，所述第一和第二电源组件之一包括晶体管。6.如权利要求1所述的电源模块，其特征在于，所述第一和第二电源组件之一包括电阻器。7.如权利要求1所述的电源模块，其特征在于，所述第一和第二电源组件之一包括电容器。8.如权利要求1所述的电源模块，其特征在于，所述第一电源组件沿所述封装件的第一侧安装；以及所述第二电源组件沿所述封装件的第二侧安装。9.如权利要求1所述的电源模块，其特征在于，所述平台包括：设置在所述封装件的所述第一侧附近的电路板。10.如权利要求1所述的电源模块，其特征在于，所述平台包括设置在所述封装件的所述第一侧附近的电路板；以及所述第一引线框包括引线，所述引线设置在所述封装件内并接触所述电路板。11.如权利要求1所述的电源模块，其特征在于，所述平台包括设置在所述封装件的所述第一侧附近的电路板；以及所述第一引线框包括引线，所述引线设置在所述封装件内并将所述第一引线框支承在所述电路板上方。12.如权利要求1所述的电源模块，其特征在于，所述平台包括设置在所述封装件的所述第一侧附近的电路板；以及所述第一引线框包括引线，所述引线设置在所述封装件内并将所述电路板支承在所述第一引线框上方。13.如权利要求1所述的电源模块，其特征在于，还包括：其中，所述第一引线框具有通过所述封装件的所述第二侧而露出的一部分；以及附连于所述第一引线框的露出部分的散热器。14.如权利要求1所述的电源模块，其特征在于，所述平台包括设置在所述封装件的所述第一侧附近的第二引线框。15.如权利要求1所述的电源模块，其特征在于，所述平台包括设置在所述封装件的所述第一侧附近的第二引线框；所述第一电源组件被安装至所述第一和第二引线框中的一个；以及第二组件被安装至所述第一和第二引线框中的另一个。16.如权利要求1所述的电源模块，其特征在于，所述平台包括设置在所述封装件的所述第一侧附近的第二引线框；并且所述第二引线框具有引线，所述引线设置在所述封装件内并接触所述第一引线框。17.如权利要求1所述的电源模块，其特征在于，所述平台包括设置在所述封装件的所述第一侧附近第二引线框，并且所述第二引线框具有引线，所述引线设置在所述封装件内并将所述第二引线框支承在第一引线框上方。18.如权利要求1所述的电源模块，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：印健，N·V·凯尔科，M·奥萨，
申请(专利权)人：英特赛尔美国股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US