本实用新型涉及开关电源模组及其一体式封装的方法。
背景技术：
开关电源有着体积小、功率密度高的优点，随着智能手机、运动相机、蓝牙耳机等便携式电子设备的普及更是发展迅猛，为了迎合轻薄化的市场趋势，开关电源的更小尺寸以及更高功率密度始终是业界不变的追求。
目前的开关电源模组，其封装方法大多属于分立式封装，即DC-DC芯片和电感等外围元器件分别焊在焊盘不同位置再一起封装，由于功率电感体积一般较大，导致总体封装面积很大，从而降低了开关电源模组的整体功率密度。
以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本实用新型的实用新型构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。
技术实现要素：
本实用新型的主要目的在于提出一种一体式封装的开关电源模组，以获取更小的封装体积和更高的功率密度。
为达上述目的，本实用新型其中一实施例提出了以下技术方案：
一种开关电源模组，包括功率电感和开关电源芯片，所述功率电感包括磁芯和焊接于磁芯两端的L型金属端电极，所述开关电源芯片包括封装体、封装体内的裸芯片以及裸芯片的底部焊盘；所述L型金属端电极由相互垂直的第一电极部和第二电极部构成，第一电极部焊接于磁芯并与磁芯互成直角，第二电极部由第一电极部向磁芯中部方向平行延伸；所述裸芯片及其封装体共同内嵌于第一、第二电极部和所述磁芯之间，同时所述底部焊盘抵接于两第二电极部之间且与第二电极部绝缘，并且所述底部焊盘的焊接面与所述第二电极部的焊接面齐平。
本实用新型提供的上述一体式封装的开关电源模组，相比现有的分立式封装模组，具有以下有益效果：通过将电感置于芯片上方，将芯片嵌套于功率电感的磁芯与端电极之间的空隙中，使得整个模组在PCB板上所占的体积与单独一个功率电感所占的体积几乎一样，相比采用同样尺寸的电感和芯片进行分立式封装的模组，体积要小很多，从而功率密度要高很多。换言之，在保持模组总体积不变的前提下可以选择更大尺寸的电感，相应的电感的电感量和额定电流等电性能可以做的更好，虽然厚度上有所牺牲，但是长宽尺寸上的增量足以弥补厚度降低带来的性能损失甚至还有富余。从而在模组总体积不变的前提下拥有更高的电源功率。
附图说明
图1是用于进行开关电源模组的一体式封装的功率电感示意图；
图2是一体式封装的开关电源模组的开关电源芯片的示意图；
图3是采用图1的功率电感和图2的开关电源芯片嵌套封装而成的一体式开关电源模组的示意图；
图4是图3所示的开关电源模组的底部焊接面的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施方式对本实用新型作进一步说明。
本实用新型的具体实施方式提供了一种一体式封装的开关电源模组，如图3所示，所述开关电源模组包括功率电感10和开关电源芯片20。如图1所示，所述功率电感10包括磁芯100和焊接于磁芯100两端的L型金属端电极10a、10b；如图2所示，所述开关电源芯片20包括封装体21、封装体内的裸芯片22以及裸芯片的底部焊盘23。两个L型金属端电极相同，以其中一个为例进行说明：L型金属端电极10b由相互垂直的第一电极部10b1和第二电极部10b2构成，第一电极部10b1与磁芯100的一端焊接，并且第一电极部10b1与磁芯100互成直角，第二电极部10b2由第一电极部向磁芯100中部方向平行延伸。所述裸芯片22及其封装体21共同内嵌于第一、第二电极部和所述磁芯之间，同时所述底部焊盘23抵接于两第二电极部10a2和10b2之间且与第二电极部绝缘，并且所述底部焊盘23的焊接面与所述第二电极部的焊接面齐平。
在一具体的实施例中，所述功率电感的磁芯为立方体状，可认为是贴片式电感中的磁芯，其可采用公制2520尺寸，即厚度为0.5mm。另外，功率电感的L型金属端电极可以采用铜片，厚度为0.2～0.25mm；裸芯片的尺寸可以是2.0*2.0*0.3mm。此处的尺寸只是一种举例，需要说明的是，尺寸并不构成对本实用新型的限制。
在优选的实施例中，所述裸芯片的所述封装体可以是树脂封装体，其外部形状轮廓与L型金属端电极和磁芯之间围成的空隙相适应，使得内有裸芯片的封装体21刚好可以放入到该空隙中。另外，所述第一电极部上与磁芯焊接处具有焊接辅助结构，例如是一些凹陷下去的部位，即不太深的凹槽，其形状不作限制，在焊接时，这些辅助结构内可容纳一定的焊料，从而可以使磁芯端部和第一电极部之间的焊接更加牢固。所述磁芯两端与L型金属端电极之间的焊接层为镍层30。所述裸芯片22及其底部焊盘23之间已通过邦线连接。
本实用新型另一实施例提供了前述开关电源模组的封装方法，如下：
首先，提供一贴片式电感的磁芯、两个相同的L型金属电极片及开关电源芯片，其中，所述L型金属电极片由相互垂直的第一电极部和第二电极部构成，所述开关电源芯片包括封装体、封装体内的裸芯片以及裸芯片的底部焊盘；
其次，将两个L型电极片分别焊接到所述磁芯的两端，焊接时，通过第一电极部与磁芯端部焊接，使得第一电极部与磁芯互成直角，同时第二电极部由第一电极部向磁芯中部方向平行延伸，得到具有L型金属端电极的功率电感；
最后，将所述开关电源芯片与所述功率电感相互嵌套，使得所述裸芯片及其封装体共同内嵌于所述第一、第二电极部和所述磁芯之间，同时所述底部焊盘抵接于两第二电极部之间并与第二电极部绝缘，并且所述底部焊盘的焊接面与所述第二电极部的焊接面齐平。如图4所示，即为封装好的开关电源模组的底部，可见到第二电极部的焊接面1a、1b以及芯片底部焊盘的多个焊接点位2、3、4等。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本实用新型的保护范围。