[發明專利]一種濾波、浪涌、電源集成模塊

有效

• 申請號: 202110596741.0
• 申請日: 2021-05-28
• 公開（公告）號: CN113300589B
• 公開（公告）日: 2023-01-06
• 發明（設計）人: 彭勇鋼;翟宏強;錢磊;師圣軍
• 申請（專利權）人: 太原航空儀表有限公司
• 主分類號: H02M1/44
• 分類號: H02M1/44;H02M1/32;H02M3/155;H02M1/14;H01L25/065;H01L23/367;H01L23/38
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 孟慶浩

本發明屬于電源轉換技術領域，涉及一種新型的濾波、浪涌、電源集成模塊；所述集成模塊內部包括防反接電路、防雷電路、濾波電路、緩啟動、浪涌抑制電路、掉電保護電路及電源轉換電路；防反接電路的功率MOS管均布置在底層，關鍵信號采用純金交聯工藝進行處理，線路寄生電感在0.5nH以下；防雷電路布置在底層，未經處理的電信號先進入至此電路進行處理；采用3D芯片堆疊技術、嵌入式多模互連橋等半導體封裝技術將防反接電路、防雷電路、浪涌抑制電路、掉電保護電路及電源轉換電路集成在一顆芯片上，由于集成度高，可實現更高的頻率工作，縮小磁性器件、電容的體積，可通過厚膜或PCB工藝實現內部芯片與磁性器件、電容的交聯。

技術領域

本發明屬于電源轉換技術領域，涉及軍用成品、適航產品的二次電源轉換技術，具體涉及一種新型的濾波、浪涌、電源集成模塊。

背景技術

目前GJB-181/GJB-181A/GJB-181B《飛機供電特性》系列要求、GJB-151A、GJB-151B《軍用設備和分系統電磁發射和敏感度要求與測量》、RTCA DO-160《機載設備環境條件與測試規程》系列要求逐步完善，機載成品電源輸入端均需要進行電磁兼容、電源特性設計，體機龐大、系統復雜、故障率高。

一般航空機載產品前端會經過防反接電路、濾波器、防雷電路、緩啟動、浪涌抑制電路、掉電保護電路及電源轉換電路等。上述電路集成在一個電路板上或者與其他輸入通訊信號集成在一起，考慮到分散性，生產及使用過程中很容易出現隱患，一致性保證困難，且體積較大、重量較重、散熱也不好。

同類型航空機載產品電源前端受限于不同人設計，導致設計差異化，實驗整改費時費力，未形成標準模塊和成套設計要求，半導體器件集成度越來越高，3D芯片堆疊技術、嵌入式多模互連橋等半導體封裝技術的興起和普及。已經使得原有產品設計模式發生改變，隨著技術進步，產品可靠性進一步提高，體積和重量的減小是未來發展的重中之重。

發明內容

本發明的目的是：提供一種標準化的濾波、浪涌、電源集成模塊，以解決多種電路集成在一個電路板上或者與其他輸入通訊信號集成在一起，由于分散性導致的一致性保證困難，且體積較大、重量較重、散熱性能不好的問題。

為解決此技術問題，本發明的技術方案是：。

一種濾波、浪涌、電源集成模塊，所述集成模塊內部順序設計防反接電路、濾波電路、防雷電路、緩啟動、浪涌抑制電路、掉電保護電路及電源轉換電路；

所述防反接電路、濾波電路、緩啟動、浪涌抑制電路、掉電保護電路及電源轉換電路通過平面基板固定在一個平面上，通過嵌入式多模互連橋進行連接；

防反接電路和防雷電路采用3D堆疊技術，保證前端浪涌及尖峰電壓不能傳遞給后端；

其中防反接電路的功率MOS管均布置在底層，利用堆疊空間優勢使得控制信號到MOS管的線路距離控制在0.1mm，驅動級控制信號采用純金絲將不同芯片之間進行鍵合交聯工藝進行處理，使得線路寄生電感在0.5nH以下；

防雷電路布置在底層，使得未經處理的電信號先進入至此電路進行處理，實現皮秒級反應處理；

浪涌抑制電路、電源轉換電路均有功率MOS管，因此功率器件均在底層，利用堆疊空間優勢減小驅動及控制信號到MOS管的線路距離在0.1mm以內，驅動及控制信號采用純金絲將不同芯片之間進行鍵合交聯工藝進行處理，使得線路寄生電感在0.5nH以下，寄生電阻在1nΩ以下；

防反接電路和防雷電路與濾波電路采用單向金屬鍵合方式，通過空間的物理隔離使得串擾不能通過其他介質干擾到后級電路；濾波電路與浪涌抑制電路、掉電保護電路和電源轉換電路亦采用金屬鍵合工藝，通過空間的物理隔離使得無串擾問題；