[發明專利]電源模組及其封裝方法

無效

• 申請號: 201210020683.8
• 申請日: 2012-01-20
• 公開（公告）號: CN102624225A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 姚皓然;樓百堯;劉建宏;楊惟中
• 申請（專利權）人: 精材科技股份有限公司
• 主分類號: H02M3/155
• 分類號: H02M3/155;H01L25/07;H01L21/60
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

技術領域

本發明有關于電源模組，特別是關于電源模組的封裝結構與方法。

背景技術

現今已有多種電源轉換器運用于商業化的電源管理領域，例如將一直流電源轉變成為另一直流電源，或是提供定電流的控制。圖1A為一先前技術中，電源轉換器100的電路示意圖。電源轉換器100包括一脈沖寬度調制控制器(pulse?width?modulating?controller；PWM?controller)，以下簡稱PWM控制器；N型金屬氧化物半導體場效應晶體管Q1及Q2，電感裝置L1以及電容裝置C1。PWM控制器提供一周期性的第一控制信號Hdrv至晶體管Q1的柵極，并將與第一控制信號Hdrv互補的一第二控制信號Ldrv提供至晶體管Q2的柵極，控制晶體管Q1及Q2的截止與導通。當第一控制信號Hdrv為高電平時，第二控制信號Ldrv為低電平。此時晶體管Q1導通，晶體管Q2截止，輸入電壓VDD通過晶體管Q1對電感裝置L1及電容裝置C1進行充電；當第二控制信號Ldrv為高電平時，第一控制信號Hdrv為低電平。此時晶體管Q1截止，晶體管Q2導通，電感裝置L1及電容裝置C1通過晶體管Q2進行放電至參考電壓節點GND，因此提供一個穩定的輸出電壓Vload至負載Rload。

隨著制程技術的演進，電源轉換器的成本、面積以及設計彈性更加受到重視。模組化封裝比起元件各自獨立的傳統電源轉換器擁有更大的優勢。如圖1B中所示的一先前技術，電源轉換器200將PWM控制器與N型金屬氧化物半導體場效應晶體管Q1及Q2共同整合于一多晶片封裝20(multi-chip?module，MCM)結構中；又例如圖1C所示的另一先前技術，電源轉換器300將N型金屬氧化物半導體場效應晶體管Q1及Q2整合于一獨立封裝結構30中。但是上述先前技術對于使用不同的PWM控制器來建構電源轉換器時，仍然具有一定的復雜度且其便利性仍有改善空間。

發明內容

有鑒于此，本發明提出一種電源模組，包括一基板；一電感裝置，該電感裝置為形成于該基板上具有一既定的路徑圖樣的導體路徑層；一連接層，形成于該基板之上，并與該電感裝置的第一端電性連接；以及一第一晶體管，通過連接層而構裝于基板之上。該電源模組可有效降低成本及表面積，并且易于搭配不同的脈沖寬度調制控制器，增加電路設計的便利性。

本發明所述的電源模組，該基板的材質為玻璃或絕緣體。

本發明所述的電源模組，該導體路徑層以沉積或電鍍方式形成，且該路徑圖樣為螺旋型、傳輸線型或曲折型。

本發明所述的電源模組，該第一晶體管包括第一端子、第三端子及第三端子，且該連接層包括：一第一部分，與該第一晶體管的該第一端子電性連接，用以接收一直流電源；一第二部分，與該第一晶體管的該第二端子電性連接，用以接收一切換該第一晶體管導通或關閉的一第一控制信號；以及一第三部分，與該第一晶體管的該第三端子以及該電感裝置的該第一端電性連接。

本發明所述的電源模組，還包括一第二晶體管，通過該連接層而構裝于該基板之上，該第二晶體管包括第一端子、第三端子及第三端子，其中該第二晶體管的該第一端子與該電感裝置的該第一端電性連接。該連接層還包括：一第四部分，與該第二晶體管的該第二端子電性連接，用以接收與該第一控制信號互補的一第二控制信號；以及一第五部分，與該第二晶體管的該第三端子電性連接，用以耦接至一參考電壓節點。

本發明所述的電源模組，還包括多個導電接觸分別與該連接層以及該電感裝置的一第二端電性連接。

本發明所述的電源模組，該第一晶體管為以晶片尺寸封裝的離散式功率金屬氧化物半導體場效應晶體管。

本發明所述的電源模組，該第一晶體管及該第二晶體管為分別以晶片尺寸封裝的離散式功率金屬氧化物半導體場效應晶體管。

本發明還提出一種電源模組封裝方法，包括提供一基板；于該基板的一第一面上形成一連接層與一導體路徑層，其中該導體路徑層具有一既定的路徑圖樣以形成一電感裝置，該連接層與該導體路徑的一第一端電性連接；以及將至少一晶體管裝置通過該連接層構裝于該基板之上。

本發明所述的電源模組的封裝方法，該基板的材質為玻璃或絕緣體。

本發明所述的電源模組的封裝方法，該導體路徑層以沉積或電鍍方式形成，且該路徑圖樣為螺旋型、傳輸線型或曲折型。

本發明所述的電源模組的封裝方法，上述至少一晶體管裝置為分別以晶片尺寸封裝的離散式功率金屬氧化物半導體場效應晶體管。