[實用新型]一種三維堆疊的開關電源模塊

有效

• 申請號: 201720263943.2
• 申請日: 2017-03-17
• 公開（公告）號: CN206850659U
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發明（設計）人: 王烈洋;占連樣;劉瑤風
• 申請（專利權）人: 珠海歐比特控制工程股份有限公司
• 主分類號: H02M1/00
• 分類號: H02M1/00;H01L25/16
• 代理公司: 廣東朗乾律師事務所44291
• 代理人: 楊煥軍,閆有幸

技術領域

本實用新型涉及半導體器件技術領域，具體涉及一種三維堆疊的開關電源模塊。

背景技術

開關電源模塊以小型、輕量，輸入范圍寬和高效率的特點已被廣泛地應用于通信、家電、工業儀表等領域中。

公告號為CN204560104U的實用新型專利公開了一種微型開關電源，包括殼體、PCB板、元器件、導熱硅膠和連接管腳，所述殼體為高導熱絕緣塑料，所述元器件為貼片式元器件，所述元器件設置于PCB板上，所述PCB板固定安裝于殼體內，所述導熱硅膠灌封于元器件與殼體之間的空隙，所述連接管腳與PCB 板連接，且所述連接管腳延伸至殼體外。

上述實用新型具有微型化、高效率、超寬工作范圍、高功率因數的優點。但也存在以下不足之處：抗沖擊性能有限，在受到很強烈的機械沖擊時容易造成芯片斷裂、器件失效。

實用新型內容

本實用新型目的是采用三維堆疊的封裝技術,形成一個抗沖擊能力較強的開關電源模塊。本實用新型采用以下技術方案：

一種三維堆疊的開關電源模塊，其特征在于，包括PCB板引腳層、疊層板、金屬鍍層外殼及灌封材料；PCB板引腳層上設置有模塊引腳及底層電子器件，底層電子器件的管腳與模塊引腳電氣連接；疊層板上設置有引線橋及上層電子器件，上層電子器件的管腳與引線橋電氣連接；疊層板設置于PCB板引腳層上方，金屬鍍層外殼設置于疊層板及PCB板引腳層外部；金屬鍍層外殼內部除PCB板引腳層和疊層板以外的空間區域全部由灌封材料填充；引腳層與疊層板的電氣互連通過金屬鍍層外殼經激光蝕刻后實現，所述模塊引腳由模塊底部伸出。

作為具體的技術方案，所述底層電子器件的管腳通過綁線的方式與所述模塊引腳電氣連接，

作為具體的技術方案，所述上層電子器件的管腳通過綁線的方式與所述引線橋電氣連接。

作為具體的技術方案，所述PCB板引腳層上設置的底層電子器件包括第一 MOSFET器件M1和第二MOSFET器件M2；所述疊層板上設置的上層電子器件包括 PWM驅動芯片。

作為具體的技術方案，所述第一MOSFET器件M1、第二MOSFET器件M2均為 N溝道MOSFET器件。

作為具體的技術方案，所述灌封材料為環氧樹脂。

本實用新型提供的開關電源模塊，采用三維疊裝工藝，把引腳PCB板和疊層板組裝在一起，外殼為金屬鍍層，形成一個高機械強度、高穩定性的開關電源模塊，非常適合應用于惡劣環境下。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例提供的開關電源模塊的結構示意圖。

圖2為本實用新型實施例提供的開關電源模塊的電路原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖1和附圖2詳細描述本實用新型的實施例。

如圖1所示，本實施例提供的三維堆疊的開關電源模塊，包括PCB板引腳層1、疊層板2、金屬鍍層外殼3及樹脂4。

其中，PCB板引腳層1上設置有模塊引腳11及電子器件12，電子器件12 的管腳通過綁線的方式與模塊引腳11電氣連接，模塊引腳11由PCB板引腳層1 下端伸出。疊層板2上設置有引線橋21及電子器件22，電子器件22的管腳通過綁線的方式與引線橋21電氣連接。疊層板2設置于PCB板引腳層1上方，金屬鍍層外殼3設置于疊層板2及PCB板引腳層1外部。金屬鍍層外殼3內部除PCB板引腳層1和疊層板2以外的空間區域全部由樹脂4填充，起到了保護和機械加固的目的。引腳層與疊層板的電氣互連通過金屬鍍層外殼3實現(需要通過激光蝕刻實現非互連引腳間的絕緣開路)。

如圖2所示，PCB板引腳層1上設置的電子器件12主要包括第一MOSFET器件M1、第二MOSFET器件M2，第一MOSFET器件M1、第二MOSFET器件M2均為N 溝道MOSFET器件(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，金屬-氧化物半導體場效應晶體管)。疊層板2上設置的電子器件22為PWM驅動芯片。

上述三維堆疊的開關電源模塊的制備過程如下：

(1)PCB板引腳層1和疊層板2的制板；

(2)引腳層電裝引腳和MOSFET器件，疊層板電裝引線橋和PWM驅動芯片；

(3)實現引腳層PCB板1和疊層板2的三維堆疊；

(4)樹脂灌封并切割成形；

(5)表面電鍍，形成外殼并實現層間互連；

(6)激光蝕刻，實現非互連引腳間的絕緣開路；