电压调节模块制造技术

本发明专利技术提供一种电压调节模块，包含第一印刷电路板组件以及磁芯组件。第一印刷电路板组件包含第一印刷电路板、多个开关电路及塑封层，多个开关电路设置于第一印刷电路板的第一表面上，塑封层设置于第一表面上并包覆多个开关电路；磁芯组件与第一印刷电路板的第二表面相邻设，且包含磁芯部及至少一第一U型铜柱，磁芯部具有多个孔洞，至少一第一U型铜柱穿设于对应的两个孔洞，以形成至少两个电感，每一电感的第一端与对应的开关电路串联连接而形成一相电路。

Voltage regulation module

【技术实现步骤摘要】
电压调节模块
本专利技术涉及一种电压调节模块，尤其涉及一种可减少损耗、增加散热效率、增加抗压能力、可设置更多的输出电容及/或减小体积的电压调节模块。
技术介绍
请参阅图1A及图1B，其中图1A为第一种现有技术的电子装置的结构示意图，图1B为图1A所示的电压调节模块的结构示意图。如图1A及图1B所示，现有技术的第一种电子装置1包含中央处理器(CentralProcessingUnit；CPU)11、电压调节模块12及系统板13。电压调节模块12用以转换所接收的输入电压为调节电压，并提供给中央处理器11，且电压调节模块12与中央处理器11均设置于系统板13的第一表面上，另外，为了满足负载动态切换的要求，电压调节模块12的输出端靠近中央处理器11的供电输入端。此外，电压调节模块12还包括输出电容14、印刷电路板(印刷电路板)15及磁性组件16。输出电容14设置于相对第一表面的系统板13的第二表面上，并与中央处理器11的供电输入端相邻。磁性组件16设置于印刷电路板15上，且在印刷电路板15和磁性组件16之间的空隙里可设置开关组件。印刷电路板15设置于系统板13的第一表面上，借此电压调节模块12产生的热能可借由印刷电路板15传送至系统板13，进而利用系统板13的散热系统(未图标)进行散热。然而随着中央处理器11所需的电流越来越大，电子装置的体积要求越来越小，图1A所示的中央处理器11及电压调节模块12放置在同一侧的方式已不能满足负载动态切换的要求。请参阅图2，其为第二种现有技术的电子装置的结构示意图。如图所示，为了减小电子装置的体积，并有效地提升电压调节模块的动态切换性能，现有技术的第二种电子装置1’将电压调节模块12改为设置于系统板13的第二表面，即图1A中原来放置输出电容14的位置，使电压调节模块12与中央处理器11位于系统板13的相对表面上，相对应地，电压调节模块12内部组件的设置也须进行调整，以使输出电容从原先设置系统板13的第二表面上改为设置在电压调节模块12内，如此一来，可有效地减小了电子装置1’的体积，并且因输出电容14就近放置在电压调节模块12的输出端和中央处理器11的供电输入端，还可以有效地提升电压调节模块12的动态切换性能。虽然上述第二种现有技术的电子装置的电压调节模块可以有效地提升电压调节模块12的动态切换性能，仍存在许多问题需要克服。首先，第一个问题与第二个问题乃是因为电压调节模块的第一侧需与系统板焊接，电压调节模块的第二侧则通过散热片和弹簧螺丝等与电子装置的机壳固定，因此电压调节模块面临到第一个问题，即无法有效地将热能传送至电子装置的机壳，以借由机壳来散热，再者，电压调节模块面临到的第二个问题则是无法有效提升电压调节模块承受来自散热片和弹簧螺丝的压力。第三个问题则为由于输出电容改为设置在电压调节模块内，又电压调节模块的印刷电路板上通常包含多个球格阵列，因此考虑到球格阵列可能在受力不均而裂锡或掉锡的情况，影响产品的可靠性，故电压调节模块的印刷电路板的表面上需提供较大空间来对球格阵列的受力情况进行改良设计，如此一来，将对输出电容的设置空间造成局限，导致电压调节模块无法依据实际需求而设置更多的输出电容。第四个问题则为电压调节模块内通常存在用来传递信号的组件，例如由多个导接脚所构成的信号连接部，其中信号连接部的多个导接脚插设于电压调节模块的印刷电路板上，然由于信号连接部的导接脚之间的间距大，在相同的面积上，可以放置的导接脚个数少，故导接脚分布密度较小，且由于每个导接脚的截面积小，导致导接脚在插设的过程中可靠性差，另外，导接脚间的连锡亦容易短路。因此，实有必要发展一种电压调节模块，以解决先前技术所面临的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种电压调节模块，其可有效地将热能传送至电子装置的机壳，以借由机壳来散热，并有效提升电压调节模块承受来自散热片和弹簧螺丝的压力的能力。本专利技术的又一目的在于提供一种电压调节模块，其可在印刷电路板上具有球格阵列时，仍有效地提供输出电容的设置空间，借此可设置更多的电容。本专利技术的再一目的在于提供一种电压调节模块，其利用导接用印刷电路板以及设置于导接用印刷电路板上的导电手指来取代现有技术用来传递信号的导接脚，借此导电手指所构成的脚位分布密度可提高，进而缩小电压调节模块的体积，同时提升电压调节模块的功率密度，并获得更多的空间来放置其它分立器件。为达上述目的，本专利技术的优选实施方式为提供一种电压调节模块，包含第一印刷电路板组件以及磁芯组件。第一印刷电路板组件包含第一印刷电路板、多个开关电路及塑封层，多个开关电路设置于第一印刷电路板的第一表面上，塑封层设置于第一表面上并包覆多个开关电路。磁芯组件与第一印刷电路板的第二表面相邻设，且包含磁芯部及至少一第一U型铜柱，磁芯部具有多个孔洞，至少一第一U型铜柱穿设于对应的两个孔洞，以形成至少两个电感，每一电感的第一端与对应的开关电路串联连接而形成一相电路。本专利技术的电压调节模块的优点和积极效果在于：本专利技术提供一种电压调节模块，其借由第一U型铜柱穿设磁芯部来构成电感，而由于铜柱具有良好的支撑力与导热性，借此提升电压调节模块承受来自于电子装置的机壳的压力的能力，并且利用铜的良好导热性，将电感产生的热量进行快速且有效地传导，故可减小热传导路径中的热阻。另一方面，本专利技术的电压调节模块的输出电容内嵌于第二印刷电路板或是以塑封方式设置于第二印刷电路板上，故不但可增大与磁芯组件焊接的第二印刷电路板组件上的焊盘的面积，使第二印刷电路板上的球格阵列受力均匀，提升产品的可靠性，同时可设置更多的输出电容。再一方面，由于本专利技术的电压调节模块的信号连接部包含具有多个导电手指及多个表面贴脚的导接用印刷电路板，故信号连接部与第一印刷电路板组件或第二印刷电路板组件的焊盘焊接时，焊锡可以通过侧面走线爬锡，避免了焊锡向相邻脚位蔓延的可能性，有效地避免了两个脚位连锡短路，从而信号连接部相邻脚位之间的间距可以缩小，脚位分布密度可提高，进而进一步缩小整个电压调节模块的体积，同时提升电压调节模块的功率密度。附图说明图1A为第一种现有技术的电子装置的结构示意图；图1B为图1A所示的电压调节模块的结构示意图；图2为第二种现有技术的电子装置的结构示意图；图3A为本专利技术第一优选实施例的电压调节模块的结构示意图；图3B为图3A所示的电压调节模块的另一视角的结构示意图；图3C为图3A及图3B所示的第一印刷电路板层的剖面结构示意图；图3D为图3A及图3B所示的第一印刷电路板的第一表面的组件部局示意图；图4为图3A所示的电压调节模块的等效电路图；图5为图4所示的输出电容内嵌于第二印刷电路板时，第二印刷电路板的剖面结构示意图；图6为图4所示的输出电容以塑封方式设置于第二印刷电路板时，第二印刷电路板的剖面结构示意图；图7为图4所示的输出电容内嵌于第二印刷电路板时，第二印刷电路板的一变化例的剖面结构示意图；图8为图3A、图3B所示的磁芯部的结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电压调节模块，包含:/n一第一印刷电路板组件，包含一第一印刷电路板、多个开关电路及一第一塑封层，多个该开关电路设置于该第一印刷电路板的一第一表面上，该第一塑封层设置于该第一表面上并包覆多个该开关电路；以及/n一磁芯组件，与该第一印刷电路板的一第二表面相邻设，且包含一磁芯部及至少一第一U型铜柱，该磁芯部具有多个孔洞，至少一该第一U型铜柱穿设于对应的两个该孔洞，以形成至少两个电感，每一该电感的一第一端与对应的该开关电路串联连接而形成一相电路。/n

【技术特征摘要】
20181212 CN 20181151935411.一种电压调节模块，包含:
一第一印刷电路板组件，包含一第一印刷电路板、多个开关电路及一第一塑封层，多个该开关电路设置于该第一印刷电路板的一第一表面上，该第一塑封层设置于该第一表面上并包覆多个该开关电路；以及
一磁芯组件，与该第一印刷电路板的一第二表面相邻设，且包含一磁芯部及至少一第一U型铜柱，该磁芯部具有多个孔洞，至少一该第一U型铜柱穿设于对应的两个该孔洞，以形成至少两个电感，每一该电感的一第一端与对应的该开关电路串联连接而形成一相电路。


2.如权利要求1所述的电压调节模块，还包含一第二印刷电路板组件，与该磁芯组件相邻设而使该磁芯组件位于该第一印刷电路板组件及该第二印刷电路板组件之间，且该第二印刷电路板组件包含一第二印刷电路板及至少一输出电容，该第二印刷电路板的一第一表面相对于该第二印刷电路板的一第二表面而与该磁芯组件相邻。


3.如权利要求2所述的电压调节模块，其中该第二印刷电路板组件为一系统板。


4.如权利要求2所述的电压调节模块，其中该磁芯组件还包含至少一第二U型铜柱以及一第三U型铜柱，该磁芯部的高度低于该第一U型铜柱、该第二U型铜柱以及该第三U型铜柱的高度。


5.如权利要求4所述的电压调节模块，该第一印刷电路板的该第二表面上还包含两个第一焊盘及至少一组成对的第二焊盘，该第二印刷电路板组件还包含一第四焊盘及至少一第五焊盘，其中该第一焊盘及该第四焊盘电性连接该电压调节模块的一正输入端，该第二焊盘及该第五焊盘电性连接该电压调节模块的一负输出端，该第三U型铜柱焊接固定并电气连接于两个该第一焊盘及该第四焊盘，每一该第二U型铜柱焊接固定并电气连接于对应的一组成对的该第二焊盘及对应的该第五焊盘，且该第一U型铜柱、该第二U型铜柱以及该第三U型铜柱还支撑该第一印刷电路板组件及该第二印刷电路板组件。


6.如权利要求2所述的电压调节模块，其中该第一印刷电路板的该第二表面上还包含偶数个第三焊盘，该第二印刷电路组件还包含至少一第六焊盘，每一该第三焊盘与对应的该电感的该第一端电性连接，每一该第六焊盘电性连接该电压调节模块的一正输出端，每一该第一U型铜柱焊接固定并电气连接于对应的两个该第三焊盘及对应的该第六焊盘。


7.如权利要求6所述的电压调节模块，其中每一该第一U型铜柱包含两顶面与一底面，该两顶面焊接固定并电气连接于对应的两个该第三焊盘，该底面焊接固定并电气连接于对应的该第六焊盘。


8.如权利要求2所述的电压调节模块，其中该输出电容内嵌于该第二印刷电路板内，且该第二印刷电路板还包含多个球格阵列表面，设置于该第二印刷电路板的该第二表面上。


9.如权利要求2所述的电压调节模块，其中该输出电容以塑封方式设置于该第二印刷电路板的该第一表面上，且该第二印刷电路板还包含多个球格阵列表面，设置于该该第二印刷电路板的该第二表面上。


10.如权利要求9所述的电压调节模块，其中该第二印刷电路板组件还包含多个铜块及一第二塑封层，该铜块焊接固定于该第二印刷电路板的该第一表面上，用以提供支撑功能，该第二塑封层用以利用塑封方式将该第二印刷电路板的...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊雅红，金达，宿清华，
申请(专利权)人：台达电子工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71