[发明专利]电源模块和电源模块的封装方法

说明书

技术领域

本发明实施例涉及电子技术，尤其涉及一种电源模块和电源模块的封装方法。

背景技术

电源模块的主要元件包括功率开关、集成电路（Integrated circuit，简称IC）和无源器件。其中，无源器件包括磁性器件、电阻和电容。磁性器件可以是电感。功率开关常用的是金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET Metallic Oxide Semiconductor Field Effect Transistor，简称MOSFET）或绝缘栅极型晶体管（Insulated Gate Bipolar Transistor，简称IGBT），IC可以是驱动芯片或PWM控制芯片，或两者的组合。目前，电源厂商和半导体厂商在电源模块方面的封装集成方案多采用集成MOSFET、IC、无源器件的结构，PCB或其他引线框架，采用金丝或铜丝键合的互连方式，MOSFET作为开关，受IC控制或驱动，完成对输入电源的脉宽调制，经过电感、电容滤波、输出负载需要的电压。

目前，电源模块中的磁性器件通常为贴片式磁性器件、或包含磁芯材料的绕线磁性器件。贴片式磁性器件的电感值较小，无法满足功率密度和电源效率的需求，电源模块的可靠性降低。包含磁芯材料的绕线磁性器件的电感值较大，但电源模块中采用的是已封装好的绕线磁性器件，焊点开裂风险较大，失效概率较高，可靠性较低。

发明内容

本发明实施例提供一种电源模块和电源模块的封装方法，用于降低电源模块中绕线磁性器件的失效概率，提高电源模块的可靠性。

一方面，本发明实施例提供一种电源模块，包括：

引线框架、集成电路、无源器件和至少一个半导体裸芯片；

所述无源器件中的至少一个磁性器件为通过磁芯和电气绕组组装成的分离式磁性器件；

所述电气绕组的一端与所述引线框架电连接，所述电气绕组的一端通过所述引线框架与所述集成电路和除所有磁性器件之外的无源器件电连接；所述电气绕组的另一端直接与所述半导体裸芯片电连接。

另一方面，本发明实施例还提供一种电源模块的封装方法，包括：

将至少一个半导体裸芯片和除磁性器件之外的无源器件以及集成电路贴装在引线框架上；

将通过磁芯和电气绕组组装成的分离式磁性器件，贴装在所述引线框架上；

将所述电气绕组的一端与所述引线框架电连接，将所述电气绕组的另一端直接与所述半导体裸芯片电连接；

对贴装有元件的引线框架进行塑封后，切割成单个电源模块。

本发明实施例提供的技术方案中，电源模块中的至少一个磁性器件为在封装电源模块过程中通过磁芯和电气绕组组装而成的分离式磁性器件，不是单独封装好的封装式磁性器件。该分离式磁性器件的电气绕组的一端直接与半导体裸芯片电连接，不需要通过引线框架与半导体裸芯片电连接，由于本发明实施例提供的电源模块中磁性器件为分离式磁性器件，减少了磁性器件与引线框架电连接的机械应力，提高了散热性能，降低了磁性器件的失效概率。同时该分离式磁性器件的电气绕组的一端直接与半导体裸芯片电连接，因而还减少了电源模块内部器件之间的连接线，降低了阻抗，提高了电源模块的效率。

附图说明

图1为本发明实施倒提供的一种电源模块结构示意图；

图2为本发明实施倒提供的另一种电源模块结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种电源模块的封装方法流程图；

图4为图3中步骤32的一种流程图。

具体实施方式

本发明实施例提供的电源模块包括引线框架、集成电路、无源器件和至少一个半导体裸芯片。其中，所述半导体裸芯片可以MOSFET，也可以是IGBT，或者为IGBT和MOSFET的组合。本发明实施例提供的电源模块可通过引线框架安装在PCB母板上。

上述无源器件中的至少一个磁性器件为包括磁芯和电气绕组的分离式磁性器件。本发明实施例提供的电源模块至少有一个分离式磁性器件，分离式磁性器件为在封装电源模块中通过磁芯和电气绕组组装而成的磁性器件，外部没有经过封装，不是单独封装好的磁性器件。上述电气绕组的材料可以是金，铝或铜等金属，可以具有任何适当的宽度和厚度。

上述分离式磁性器件的电气绕组的一端与引线框架电连接，以使上述电气绕组的一端通过引线框架与集成电路和除所有磁性器件之外的无源器件电连接。上述分离式磁性器件的电气绕组的另一端直接与半导体裸芯片电连接，不需要通过引线框架与半导体裸芯片电连接。