[發(fā)明專利]一種埋入式電源模塊結構及其制作方法

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• 申請日: 2018-05-09
• 公開（公告）號: CN108471670A
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發(fā)明（設計）人: 張強波;孔令文
• 申請（專利權）人: 無錫天芯互聯(lián)科技有限公司
• 主分類號: H05K1/02
• 分類號: H05K1/02;H05K1/18
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林;閆方圓

1.一種埋入式電源模塊結構，其特征在于：包括PCB上基板(1)和PCB下基板(2)，所述PCB上基板(1)的上表面粘接有電源模塊芯片(3)、電容(4)，所述PCB下基板(2)的上表面開設有等間隔分布的兩個下開槽(5)，各下開槽(5)內(nèi)植入有磁芯(6)，所述PCB上基板(1)焊接在PCB下基板(2)的上方，所述磁芯(6)的上表面延伸出或者齊平于PCB下基板(2)的上表面，所述磁芯(6)的繞線部分通過盲孔(7)與分別與PCB上基板(1)的上表面、PCB下基板(2)的下表面相導通，所述盲孔(7)內(nèi)設置有電鍍銅。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種埋入式電源模塊結構，其特征在于：所述盲孔(7)為激光鉆孔或機械鉆孔。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種埋入式電源模塊結構，其特征在于：所述磁芯(6)的上表面延伸出PCB下基板(2)的上表面時，所述PCB上基板(1)的下表面設置有等間隔分布的兩個上開槽(8)，所述上開槽(8)位于對應的下開槽(5)的正上方，所述PCB下基板(2)與PCB上基板(1)構成EE結構，所述上開槽(8)用于放置磁芯(6)的上表面延伸出PCB下基板(2)的上表面的區(qū)域。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種埋入式電源模塊結構，其特征在于：所述磁芯(6)的上表面齊平于PCB下基板(2)的上表面時，所述PCB上基板(1)的下表面為平面，所述PCB下基板(2)與PCB上基板(1)構成EI結構。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種埋入式電源模塊結構，其特征在于：所述PCB下基板(2)的下表面設置散熱銅片(201)，所述散熱銅片(201)與盲孔(7)相聯(lián)通。

6.根據(jù)權利要求1所述的一種埋入式電源模塊結構，其特征在于：所述磁芯(6)通過吸取貼合設備植入下開槽(5)內(nèi)。

7.一種埋入式電源模塊結構的制作方法，其特征在于：包括以下步驟，

步驟(A1)，根據(jù)電源模塊結構的要求，選擇待植入磁芯(6)的磁芯環(huán)厚度、繞線部分匝數(shù)；

步驟(B1)，根據(jù)選擇的磁芯(6)的磁芯環(huán)厚度、繞線部分匝數(shù)，分別計算PCB上基板(1)、PCB下基板(2)的厚度；

(B11)，通過磁芯(6)的磁芯環(huán)厚度，得到磁芯(6)的磁通量μ和橫截面積A，計算出有效磁路長度lc，

其中，L為電源模塊結構所要求的電感量、n為磁芯(6)的繞線部分匝數(shù)；

(B12)，根據(jù)有效磁路長度lc，計算得到PCB上基板(1)和PCB下基板(2)的整體板厚H，如下式所示，

H＝(lc-2(W_外半徑+d))/2

其中，W_外半徑為磁芯環(huán)的外半徑，d為保護距離，

且d＜(PCB上基板(1)和PCB下基板(2)整體的短側邊E-2W_外半徑)/2；

步驟(C1)，在PCB下基板(2)的上表面開設有等間隔分布的兩個下開槽(5)，各下開槽(5)的深度為磁芯環(huán)厚度，各下開槽(5)的寬度比磁芯(6)的寬度大2-4mm；

步驟(D1)，將磁芯(6)通過吸取貼合設備植入到對應的下開槽(5)內(nèi)；

步驟(E1)，將PCB上基板(1)焊接在PCB下基板(2)的上方，從而PCB下基板(2)與PCB上基板(1)構成EI結構；

步驟(F1)，通過激光鉆孔或機械鉆孔在PCB上基板(1)和PCB下基板(2)開設盲孔，且在盲孔內(nèi)增加電鍍銅，使磁芯(6)通過盲孔(7)與分別與PCB上基板(1)的上表面、PCB下基板(2)的下表面相導通；

步驟(G1)，在PCB上基板(1)的上表面粘接電源模塊芯片(3)、電容(4)，在PCB下基板(2)的下表面增加散熱銅片(201)，完成電源模塊結構的制作，所述散熱銅片(201)通過盲孔(7)與磁芯(6)相連接。