一种DC‑DC开关电源模块及DC‑DC开关电源模块共形封装方法

技术领域

本发明涉及电源变换技术领域，特别是涉及一种DC-DC开关电源模块及DC-DC开关电源模块共形封装方法。

背景技术

现有技术中的电源变换模块的封装基本遵循如下设计思路：

在基板上，例如FR4/PTFE，装配电阻、电容、半导体、磁性器件作为一个组件，装入一个塑料或金属的壳内。在壳内空隙部分填充导热绝缘材料带走局部过热点热量，在壳的一侧安装金属热沉。

这种封装方式的模块其高度构成主要包括：磁性器件高度、硅胶填充料/散热冷板、外壳厚度、引出脚等四部分。这种封装方式的模块高度，一般在12mm左右，难以大幅度降低。因而不能满足有苛刻高度要求的场合，应用受到制约。

因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种DC-DC开关电源模块来克服或至少减轻现有技术的中的至少一个上述缺陷。

为实现上述目的，本发明提供一种DC-DC开关电源模块，所述DC-DC开关电源模块包括：磁性器件，所述磁性器件的磁芯包括磁芯腔以及设置在磁芯腔内的磁柱，所述磁柱上缠绕有线圈PCB板，所述PCB板设置在所述磁芯腔内，所述线圈与所述PCB板上的电路连接；导热材料，所述导热材料填充在所述PCB板与所述磁芯腔之间；其中，在所述DC-DC开关电源模块使用状态，所述导热材料将PCB板的热量传导至磁芯腔，所述磁芯腔用于散热。

本申请还提供了一种DC-DC开关电源模块共形封装方法，所述DC-DC开关电源模块共形封装方法包括如下步骤：步骤1：制作带有预设电路的PCB板；步骤2：制作磁性器件，所述磁性器件的磁芯包括磁芯腔以及设置在磁芯腔内的磁柱，所述磁柱上缠绕有线圈；步骤3：将带有预设电路的PCB板安装在所述磁性器件的磁芯腔内，所述预设电路的PCB板上的电路与所述线圈连接；步骤4：在所述PCB板与所述磁芯腔之间填充导热绝缘材料。

优选地，所述步骤2具体为：步骤21：设计铁氧体共形磁芯；步骤22：在磁芯的底端上设计PIN。

优选地，所述步骤22具体为：通过打孔、通孔填充、镀金完成PIN设计。

优选地，所述磁芯腔采用铁氧体制作。

优选地，所述步骤2进一步包括在磁芯腔内进行电气绝缘处理。

优选地，所述电气绝缘处理具体为：在磁芯腔上溅射一层介质作为衬底，在所述衬底上蒸发一层Au。

优选地，所述介质为S_iO₂。

优选地，所述步骤1具体为：在所述PCB板上装配有电阻、电容以及半导体器件。

采用本申请的DC-DC开关电源模块以磁性器件的磁芯腔高度为整个DC-DC开关电源模块，且把磁芯腔作为散热装置进行散热，相对于现有技术，能够大幅度减少整个DC-DC开关电源模块的高度，从而适用对高度有严格要求的场合。

附图说明

图1是根据本发明第一实施例的DC-DC开关电源模块的结构示意图。

附图标记

具体实施方式

为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

图1是根据本发明第一实施例的DC-DC开关电源模块的结构示意图。

如图1所示的DC-DC开关电源模块包括磁性器件、PCB板3以及导热材料4，磁性器件的磁芯包括磁芯腔1以及设置在磁芯腔1内的磁柱，磁柱上缠绕有线圈2；PCB板3设置在磁芯腔1内，线圈2与PCB板3上的电路连接；导热材料4填充在PCB板3与磁芯腔1之间；其中，在DC-DC开关电源模块使用状态，导热材料4将PCB板3的热量传导至磁芯腔1，磁芯腔1用于散热。

采用本申请的DC-DC开关电源模块以磁性器件的磁芯腔高度为整个DC-DC开关电源模块，且把磁芯腔作为散热装置进行散热，相对于现有技术，能够大幅度减少整个DC-DC开关电源模块的高度，从而适用对高度有严格要求的场合。

本申请还提供了一种DC-DC开关电源模块共形封装方法，所述DC-DC开关电源模块共形封装方法包括如下步骤：

步骤1：制作带有预设电路的PCB板；

步骤2：制作磁性器件，磁性器件的磁芯包括磁芯腔以及设置在磁芯腔内的磁柱，磁柱上缠绕有线圈；

步骤3：将带有预设电路的PCB板安装在磁性器件的磁芯腔内，预设电路的PCB板上的电路与线圈连接；

步骤4：在PCB板与磁芯腔之间填充导热绝缘材料。

以本申请的DC-DC开关电源模块共形封装方法制作的DC-DC开关电源模块具有相对于现有技术，能够大幅度减少整个DC-DC开关电源模块的高度，从而适用对高度有严格要求的场合。

在本实施例中，步骤2具体为：

步骤21：设计铁氧体共形磁芯；

步骤22：在磁芯的底端上设计PIN。

在本实施例中，所述步骤22具体为：通过打孔、通孔填充、镀金完成PIN设计。

在本实施例中，所述磁芯腔采用铁氧体制作。铁氧体具有优良的导热性能，导热系数一般＞100W/m.k，热传导效果佳。因此，以磁芯腔能够实现良好的导热性。

在本实施例中，步骤2进一步包括在磁芯腔内进行电气绝缘处理。

具体地，所述电气绝缘处理具体为：在磁芯腔上溅射一层介质作为衬底，在所述衬底上蒸发一层Au。

有利的是，所述介质为S_iO₂。

在本实施例中，所述步骤1具体为：在所述PCB板上装配有电阻、电容以及半导体器件。

最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。