电源模块及其制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种电源模块及其制造方法，将至少包括集成电路芯片在内的电子元器件以电性连接的方式配置在连接体的预设电路连接方式中，并配置线圈，并将线圈的连接端以电性连接的方式配置在所述连接体的预设电路连接方式中；预制模腔，并将前述配置了线圈和电子元器件的连接体放置到模腔内；配置磁性混合物，并将所述磁性混合物填充到放置了前述连接体的模腔后通过同时加温加压的方式形成磁性体，所述磁性体至少包裹前述线圈和电子元器件以及所述连接体用于配置前述线圈和电子元器件的部分，并且所述端子裸露于磁性体的外侧。电源模块成型压力大大降低，避免损坏磁性体内部的线圈、电子元器件及连接体等，制造出的电源模块散热效果大大提高。
【专利说明】电源模块及其制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种电源模块及其制造方法。
【背景技术】
[0002]在电子产品领域，为了准确地提供电子设备实际工作所需的电压和电流，通常是把电感、电阻、电容、集成电路芯片等电子元器件组成一个电源供应模块(Power Supply inPackage)，用来实现电压或者电流转换的功能。传统的集成式电源供应模块的制造方法，一般是分别把独立的电子元器件(如1C、R、C)、线圈等通过一定的回路连接方式组装到PCB或其他基板上后采用塑封材料封装而成，这种工艺容易产生裂缝，且散热性差，成本高。为了克服上述问题，有采用预先加工出留有安装空间的磁性体，再将磁性体覆盖在PCB上，磁性体上留有的安装空间用于容纳电子元器件、线圈等零件，但是这种方法工艺复杂，且加工出的电源供应模块体积较大，散热性差；也有通过磁性材料混合物封装的方法，这种方法通常用来制造电感器，封装时采用冷压工艺压制需要的压力很大，导致成本较高，而且容易破坏内部元件。
【发明内容】
[0003]基于此，本发明在于克服现有技术的缺陷，提供一种电源模块制造方法，电源模块成型所需压力较低，避免损坏内部各元件，而且制得的电源模块散热性好。
[0004]其技术方案如下:
[0005]一种电源模块的制造方法，包括如下步骤:
[0006]设置连接体，使该连接体具备预设的电路连接方式，并在该连接体上设置可以和外部电性连接用的端子；
[0007]将至少包括集成电路芯片在内的电子元器件以电性连接的方式配置在所述连接体的预设电路连接方式中，并配置线圈，并将线圈的连接端以电性连接的方式配置在所述连接体的预设电路连接方式中；
[0008]预制模腔，并将前述配置了线圈和电子元器件的连接体放置到模腔内；
[0009]配置磁性混合物，并将所述磁性混合物填充到放置了前述连接体的模腔后通过同时加温加压的方式形成磁性体，所述磁性体至少包裹前述线圈和电子元器件以及所述连接体用于配置前述线圈和电子元器件的部分，并且所述端子裸露于磁性体的外侧。
[0010]其进一步技术方案如下:
[0011]上述步骤中通过同时加温加压的方式包裹连接体以形成磁性体，其温度范围为60摄氏度?200摄氏度，压力范围为5?70公斤/平方厘米。
[0012]在所述温度和压力范围下的加温加压时间范围为40?80分钟。
[0013]所述磁性混合物包含90?97重量份的磁性粉末,2.8?9.0重量份的树脂。
[0014]所述磁性混合物还包含0.2?1.0重量份的添加剂。
[0015]所述磁性粉末为合金粉、非晶粉、微晶粉、铁粉、铁氧体粉中的任意一种或者它们之间任意两种或两种以上的混合粉末。
[0016]所述树脂为热固性树脂。
[0017]所述磁性混合物为95?97重量份的铁粉、合金粉、非晶粉、微晶粉中的任意一种或者它们之间任意两种或两种以上的混合粉末，2.5?5重量份的环氧树脂、硅树脂、酚醛树脂中的任意一种或者它们之间任意两种或两种以上的混合树脂，以及0.2?0.4重量份的添加剂，所加压力为40?60公斤/平方厘米，所加温度为120?150摄氏度，且在所述温度和压力范围下的加温加压时间为I?2小时。
[0018]所述磁性混合物为92.5重量份的铁粉、合金粉、非晶粉、微晶粉中的任意一种或者它们之间任意两种或两种以上的混合粉末，7.0重量份的环氧树脂、硅树脂、酚醛树脂中的任意一种或者它们之间任意两种或两种以上的混合树脂，以及0.5重量份的添加剂，所加压力为40公斤/平方厘米，所加温度为150摄氏度，且在所述温度和压力范围下的加温加压时间为I小时。
[0019]所述连接体由PCB基板加工而成。
[0020]所述连接体为将预设的接线框成通过注塑成型后加工而成。
[0021]将所述电子元器件以及线圈连接到连接体后，还包括在所述连接体与电子元器件、线圈的连接处以及所述集成电路芯片的顶部涂布绝缘材料的步骤。
[0022]上述步骤中配置线圈时，将所述线圈预先缠绕在磁芯后再连接到连接体的预设电路连接方式中。
[0023]所述的电源模块的制造方法还包括对脱膜后的电源模块的连接体及/或所述磁性体边沿进行修正的步骤。
[0024]本发明还提供了一种电源模块，其技术方案如下:
[0025]一种电源模块，包括:
[0026]线圈，包括线圈主体及连接端；
[0027]电子元器件，该电子元器件至少包括集成电路芯片；
[0028]连接体，该连接体与所述线圈及电子元器件电性连接，且该连接体上具有可以和外部电性连接的端子；
[0029]磁性体，该磁性体将所述线圈、电子元器件紧密包裹，且所述线圈、电子元器件与磁性体之间不留空隙，该磁性体至少覆盖所述线圈和电子元器件以及所述连接体用于配置前述线圈和电子元器件的部分，且所述连接体上的端子裸露在外。
[0030]其进一步技术方案如下:
[0031]所述磁性体和线圈、电子元器件及连接体紧密结合，且磁性体与线圈、电子元器件及连接体之间不留空隙。
[0032]所述磁性体是由磁性粉末和树脂的混合物通过同时加温和加压的方式形成的。
[0033]所述磁性粉末包含95?97重量份的磁性粉末,2.5?5重量份的树脂。
[0034]该电源模块还包括磁芯，该磁芯由所述线圈主体缠绕后通过所述线圈的连接端和所述连接体电性连接后固定在所述连接体上。
[0035]所述磁芯为铆钉状磁芯、柱状磁芯、工字型磁芯、片状磁芯的任意一种或几种的组口 ο
[0036]所述磁芯的磁导率比所述磁性体的磁导率高。
[0037]所述线圈为一个，所述线圈位于所述电子元器件的上方。
[0038]所述线圈为一个，所述线圈位于所述电子元器件的侧方。
[0039]所述线圈为多个，所述线圈位于所述电子元器件的侧方和/或上方。
[0040]所述连接体为印刷电路板。
[0041 ] 所述连接体包括连接电路及塑胶绝缘基体,所述塑胶绝缘基体将所述连接电路包裹。
[0042]所述集成电路芯片为多个。
[0043]所述电子元器件为集成电路芯片，该集成电路芯片是集成了电阻、电容、M0SFET，及其驱动电路、脉宽调制器、以及控制器为一体的单元模块。
[0044]所述电子元器件还包括电阻和/或电容。
[0045]所述集成电路芯片是集成了 M0SFET，驱动电路、脉宽调制器、以及控制器为一体的单元模块。
[0046]所述电子元器件还包括M0SFET。
[0047]所述集成电路芯片是集成了电阻、电容、驱动电路、脉宽调制器、以及控制器为一体的单元模块。
[0048]所述磁性体的边缘不超出所述连接体的边缘。
[0049]所述连接体呈多边形，所述磁性体也为对应的多边形且其至少一边的边缘不超出所述连接体的边缘。
[0050]下面对前述技术方案的优点或原理进行说明:
[0051]上述电源模块的制造方法，通过采用同时加温加压的方式使磁性混合物包裹连接体以形成磁性体，磁性体与配置有线圈和电子元器件的连接体一体成型，由于成型温度增加，这样电源模块成型所需压力大大降低，避免损坏磁性体内部的线圈、电子元器件及连接体等，制造成本降低了，而且通过热压得到的电源模块，其内部的线圈、电子元器件及连接体被磁性体紧密包裹，与磁性体之间甚至可以实现没有任何空隙，不仅可制得体积较小的电源模块，满足小型化发展的需要，而且内部的线圈、电子元器件及连接体与磁性体直接接触，可以最大程度的均衡热量在整个电源模块的分布，其散热效果进一步提高了，通过磁性体有效保护内部各元件，降低电磁干扰，使电源模块的电气特性进一步提升。同时，制得的电源模块的机械强度也大大提高，从而使电源模块能够承受更大的震动环境。和传统方法相比，由于不需要预先做好磁性体，就没有磁性体侧壁的限制，所以可以有更多可选择的空间配置电子元器件或者选用体积更大的线圈，而且，由于电子元器件不需要被限制在预留空间里，因此电子元器件可以根据需要在连接体上进行优化配置，可以更好地提高电源模块整体的性能，通过本方法制造的电源模块可以获得更紧密可靠的封装效果，大大提高产品的耐湿性能，而且所述电源模块的磁性体和连接体的连接非常牢靠，具有显著的抗震性能，另外，由于线圈(电感器)不需要额外设计和制造，而是在制造电源模块的同时就被同时形成，因此可以大大缩短生产的时间，降低制造成本。
[0052]上述电源模块，通过设置磁性体将线圈、电子元器件紧密包裹，使线圈、电子元器件与磁性体之间不留空隙，使线圈、电子元器件及连接体与磁性体直接接触，可以最大程度的均衡热量在整个电源模块的分布，进一步提高电源模块的散热效果，磁性体至少覆盖所述线圈和电子元器件以及所述连接体用于配置前述线圈和电子元器件的部分，且连接体上的端子裸露在外，这样磁性体可有效保护内部各兀件，降低电磁干扰，使电源模块的电气特性进一步提升。
【专利附图】
【附图说明】
[0053]图1为本发明实施例所述的配置了线圈和电子元器件的连接体的示意图；
[0054]图2为本发明实施例所述将图1中的连接体放置在模具中成型的示意图；
[0055]图3对脱膜后的电源模块的边沿进行修正的示意图；
[0056]图4a为电源模块完成品的正面示意图；
[0057]图4b为电源模块完成品的底面示意图；
[0058]图4c为电源模块完成品的透视示意图；
[0059]图5为电源模块的磁性体的边缘不超出连接体的边缘的示意图；
[0060]图6为电源模块的磁性体的两侧边缘与连接体的边缘平齐的示意图；
[0061]图7为本发明实施例所述的电源模块的制造方法的流程图。
[0062]附图标记说明:
[0063]10、模具，101、模腔，20、电源模块，100、连接体，110、端子，200、线圈，210、线圈主体，220、连接端，300、集成电路芯片，400、电阻，500、电容，600、磁芯，700、磁性体，800、磁性混合物，900、粘结剂。
【具体实施方式】
[0064]下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明:
[0065]实施例一
[0066]参照图1至图7，一种电源模块的制造方法，包括如下步骤:
[0067]设置连接体100，使该连接体100具备预设的电路连接方式，并在该连接体100上设置可以和外部电性连接用的端子110 ；
[0068]将至少包括集成电路芯片300在内的电子元器件以电性连接的方式配置在所述连接体100的预设电路连接方式中，并配置线圈200，并将线圈的连接端以电性连接的方式配置在所述连接体100的预设电路连接方式中；
[0069]预制模腔101，并将前述配置了线圈200和电子元器件的连接体100放置到模腔101 内；
[0070]配置磁性混合物800，并将所述磁性混合物800填充到放置了前述连接体100的模腔101后通过同时加温加压的方式形成磁性体700，所述磁性体700至少包裹前述线圈200和电子元器件以及所述连接体100用于配置前述线圈200和电子元器件的部分，并且所述端子110裸露于磁性体700的外侧。
[0071]参照图1，配置了线圈200和电子元器件的连接体100的外周涂覆了粘结剂900，用于提高磁性体700的成型精度与强度。
[0072]本实施例所述电源模块的制造方法，通过采用同时加温加压的方式使磁性混合物800包裹连接体100以形成磁性体700，磁性体700与配置有线圈200和电子元器件的连接体100 —体成型，由于成型温度增加,这样电源模块成型所需压力大大降低,避免损坏磁性体700内部的线圈200、电子元器件及连接体100等，制造成本降低了，而且通过热压得到的电源模块20，其内部的线圈200、电子元器件及连接体100被磁性体700紧密包裹，与磁性体700之间甚至可以没有任何空隙，不仅可制得体积较小的电源模块20，满足小型化发展的需要，而且内部的线圈200、电子元器件及连接体100与磁性体700直接接触，可以最大程度的均衡热量在整个电源模块20的分布，其散热效果进一步提高了，通过磁性体700有效保护内部各元件，降低电磁干扰，使电源模块20的电气特性进一步提升。同时，制得的电源模块20的机械强度也大大提高，从而使电源模块20能够承受更大的震动环境。和传统方法相比，由于不需要预先做好磁性体700，就没有磁性体700侧壁的限制，所以可以有更多可选择的空间配置电子元器件或者选用体积更大的线圈200，而且，由于电子元器件不需要被限制在预留空间里，因此电子元器件可以根据需要在连接体100上进行优化配置，可以更好地提高电源模块20整体的性能，通过本方法制造的电源模块20可以获得更紧密可靠的封装效果，大大提高产品的耐湿性能，而且所述电源模块20的磁性体700和连接体100的连接非常牢靠，具有显著的抗震性能，另外，由于线圈200 (电感器)不需要额外设计和制造，而是在制造电源模块20的同时就被同时形成，因此可以大大缩短生产的时间，降低制造成本。
[0073]参照图3，进一步，所述的电源模块的制造方法，还包括对脱膜后的电源模块20的连接体100及/或所述磁性体700边沿进行修正的步骤，通过切割等机械的方式来修正其边缘，可获得更优良的外观和更高的精度控制。
[0074]本实施例所述连接体100由PCB基板加工而成，所述连接体100也可为将预设的接线框成通过注塑成型后加工而成。进一步，上述步骤中配置线圈200时，将所述线圈200预先缠绕在磁芯600后再连接到连接体100的预设电路连接方式中，这样设置可增加电感量，提高整个电源模块20的电气性能。如图1所示，所述集成电路芯片300、电阻400、电容500、磁芯600以电性连接的方式配置在PCB基板的预设电路连接方式中。
[0075]进一步，将所述电子元器件以及线圈200连接到连接体100后，还包括在所述连接体100与电子元器件、线圈200的连接处以及所述集成电路芯片300的顶部涂布绝缘材料的步骤。为了获得较低的阻抗一般会使用导磁性材料，绝缘材料可以防止短路并可以进一步降低制造和使用过程中磁性体700对电子元器件所造成的压力。
[0076]上述步骤中通过同时加温加压的方式包裹连接体100以形成磁性体700，其温度范围为60摄氏度?200摄氏度，压力范围为5?70公斤/平方厘米，在所述温度和压力范围下的加温加压时间范围为40?80分钟。传统的冷压方式，所需压力一般为2000-3000公斤/平方厘米，才能使粉料成型为所希望的形状和尺寸，压力太大会使电源模块20内部的电子元器件损坏，同时线圈200的绝缘层也会出现损坏的风险，从而导致线圈200短路或者“高频短路”，而且线圈200和连接体100，例如PCB基板或者金属接线框(Η00Ρ或者Leadframe)的连接点也会因强力挤压而出现开路的情况，另外某些特殊设计或应用的领域，内部的高密度高脆性磁芯或者其他元器件、部件，会由于过大的压力出现开裂，影响性能甚至无法工作。而本实施例所述的方法，通过将成型温度控制在60摄氏度?200摄氏度，压力控制在5?70公斤/平方厘米，且在所述温度和压力范围下的加温加压时间范围为40?80分钟，即可实现成型，而且成型后的电源模块20具有良好的机械强度和电气性能。
[0077]所述磁性混合物800包含90?97重量份的磁性粉末，所述磁性粉末为合金粉(如铁硅/铁硅铝/铁镍/铁镍钥)、非晶粉(如铁基非晶/钴基非晶)、微晶粉(如铁基微晶和钴基微晶)、铁粉、铁氧体粉(如镍锌/镁锌/锰锌)的任意一种或者他们任意之间的混合物；2.8?9.0重量份的树脂，所述树脂为热固性树脂，如环氧树脂，酚醛树脂，苯基树月旨，硅树脂或者其两种以上的混合树脂，其形态有常温固态的或常温液态的，本实施例中的成型温度根据树脂的固化点来确定；加温加压时间根据树脂的含量和磁性粉末的形状和其粒度分布来考虑；成型压力根据磁性粉末内部部件所能承受的最小压力下限为基准；根据磁性粉末的具体特性定义，树脂需要一种或者几种不同粘度的搭配使用。磁性粉末需要通过本身的绝缘处理或者树脂的包裹达到较强的绝缘效果，其中所述磁性混合物800，如合金粉、非晶粉、微晶粉、铁氧体粉可以不做绝缘处理，铁粉主要用绝缘材料氢氧化钠(NaOH)、氨气(NH3)、可溶性磷酸盐、外加氮气保护，经过搅拌，热处理，分级过筛，进行绝缘处理，其绝缘材料的含量为0.3-1重量份，通过对磁性粉末进行绝缘处理，使压制出的磁性体700对其内部的电路芯片300、电阻400、电容500等具有可靠的绝缘作用，降低电磁干扰，提升电源模块20的电气特性。
[0078]传统的冷压方法，成型后还需要热处理，本实施例所述的方法把成型和热处理结合起来，工艺得到简化和缩短。而且冷压成型需要靠磁性粉末如铁粉本体的“结合力”和适当粘度的胶水来保证得到所需的成型体和尺寸，并且为了保证电源模块在冷压成型和热处理后不开裂，对铁粉成型有最小的厚度要求和内部部件有尺寸要求，这种局限性限制了电源模块内部部件的尺寸和结构，不利于内部部件的优化处理。而本实施例所述的方法，成型后的磁性体700是靠树脂强大的固化粘接力把铁粉固定，铁粉的成型厚度要求大大降低，可保证电源模块的强度和灵活化磁性体700内部的部件设计，可通过调整磁性体700内部部件结构的最优化或者增加适当的部件(如磁棒，磁帽)来弥补甚至加强电源模块的电气性能(如更大的电感，更好的饱和特性，更小的电阻等等)。
[0079]所述磁性混合物800还包含0.2?1.0重量份的添加剂，所述添加剂主要有以下几类:1)硬脂酸锌(或者硬脂酸镁，或者硬脂酸钡)，用于增加磁性粉末的流动性，改善压力的均匀传递；2)磷酸氢氨，加强铁粉的绝缘特性；3)低熔点(80-100度)塑化剂；4)碳酸钙:增加高分子树脂的结合机械强度；5)三元乙丙橡胶:增加树脂的抗拉弹性强度；根据具体应用所需，添加其中的一种或者多种。
[0080]实施例二
[0081]本实施例所述的电源模块的制造方法，所述磁性混合物800为95?97重量份的铁粉、合金粉、非晶粉、微晶粉中的任意一种或者它们之间任意两种或两种以上的混合粉末，2.5?5重量份的环氧树脂、硅树脂、酚醛树脂中的任意一种或者它们之间任意两种或两种以上的混合树脂，以及0.2?0.4重量份的添加剂，所加压力为40?60公斤/平方厘米，所加温度为120?150摄氏度，且在所述温度和压力范围下的加温加压时间为1?2小时。本实施例所述的方法，通过配置合适的磁性混合物800保证成型的最好效果，通过增加成型温度，延长加温加压时间来减小成型压力，保证磁性体700内部部件不受损，使压制得出的电源模块20具有良好的机械强度与电气性能。
[0082]实施例三
[0083]本实施例所述的电源模块的制造方法，所述磁性混合物800为92.5重量份的铁粉、合金粉、非晶粉、微晶粉中的任意一种或者它们之间任意两种或两种以上的混合粉末，7.0重量份的环氧树脂、硅树脂、酚醛树脂中的任意一种或者它们之间任意两种或两种以上的混合树脂，以及0.5重量份的添加剂，所加压力为40公斤/平方厘米，所加温度为150摄氏度，且在所述温度和压力范围下的加温加压时间为I小时。参照图2，图中示出图1中配置有集成电路芯片300、电阻400、电容500、磁芯600的PCB基板设置在模具10内，磁性混合物800通过同时加温加压包裹在PCB基板外围形成磁性体700，本实施例所述的方法，通过配置合适的磁性混合物800保证成型的最好效果，通过增加成型温度，延长加温加压时间来减小成型压力，保证磁性体700内部部件不受损，使压制得出的电源模块20具有良好的机械强度与电气性能。
[0084]实施例四
[0085]本实施例所述的电源模块的制造方法，本实施例配置的磁性混合物92.5kg的铁粉，7.0kg的环氧树脂，以及0.5kg的添加剂，所述添加剂包括硬脂酸锌、磷酸氢氨、低熔点(80-100度)塑化剂、碳酸钙、三元乙丙橡胶中的一种或多种，所加压力为40公斤/平方厘米，所加温度为150摄氏度，且在所述温度和压力范围下的加温加压时间为I小时。本实施例所述的方法，通过配置合适的磁性混合物800保证成型的最好效果，通过增加成型温度，延长加温加压时间来减小成型压力，保证磁性体700内部元件不受损，使压制得出的电源模块20具有良好的机械强度与电气性能。
[0086]实施例五
[0087]本实施例提供了一种由上述方法制造得到的电源模块20，其技术方案如下:
[0088]参照图1至图6，一种电源模块20，包括:
[0089]线圈200，包括线圈主体210及连接端220 ；
[0090]电子元器件，该电子元器件至少包括集成电路芯片300 ；
[0091]连接体100，该连接体100与所述线圈200及电子元器件电性连接，且该连接体100上具有可以和外部电性连接的端子110 ；
[0092]磁性体700，该磁性体700将所述线圈200、电子元器件紧密包裹，且所述线圈200、电子元器件与磁性体700之间不留空隙，该磁性体至少覆盖所述线圈200和电子元器件以及所述连接体100用于配置前述线圈200和电子元器件的部分，且所述连接体100上的端子110裸露在外。
[0093]本实施例所述电源模块20，通过设置磁性体700将线圈200、电子元器件紧密包裹，使线圈200、电子元器件与磁性体700之间不留空隙，使线圈200、电子元器件及连接体100与磁性体700直接接触，可以最大程度的均衡热量在整个电源模块20的分布，进一步提高电源模块20的散热效果，磁性体700至少覆盖所述线圈200和电子元器件以及所述连接体100用于配置前述线圈200和电子元器件的部分，且连接体100上的端子110裸露在外，这样磁性体700可有效保护内部各元件，降低电磁干扰，使电源模块20的电气特性进一步提升。
[0094]本实施例所述电子元器件包括电阻400、电容500、集成电路芯片300，所述集成电路芯片300是集成了 M0SFET，驱动电路、脉宽调制器、以及控制器为一体的单元模块。所述电子元器件也可以只设置集成电路芯片，该集成电路芯片是集成了电阻、电容、M0SFET,及其驱动电路、脉宽调制器、以及控制器为一体的单元模块。或者，所述电子元器件包括M0SFET、集成电路芯片，所述集成电路芯片是集成了电阻、电容、驱动电路、脉宽调制器、以及控制器为一体的单元模块。根据实际需求，所述集成电路芯片300可设置多个。所述连接体100为印刷电路板，所述连接体100也可以是包括连接电路及塑胶绝缘基体，所述塑胶绝缘基体将所述连接电路包裹的结构。
[0095]参照图1，本实施例所述电源模块20还包括磁芯600，该磁芯600由所述线圈主体210缠绕后通过所述线圈的连接端220和所述连接体100上的线圈安装端子电性连接后固定在所述连接体100上。本实施例中磁芯为柱状磁芯，根据实际需求，所述磁芯可为铆钉状磁芯、柱状磁芯、工字型磁芯、片状磁芯的任意一种或几种的组合。所述磁芯600的磁导率比所述磁性体700的磁导率高，因为磁芯600采用高密度高烧结温度的工艺制作，比低密度的磁性体700磁导率高，这样磁芯600可以弥补低磁导率的磁性体700的不足，对电源模块20整体性能起到补充作用。
[0096]本实施例所述线圈200为一个，所述线圈200位于所述电子元器件的侧方。根据电源模块20内部结构需求，所述线圈200也可以设置在所述电子元器件的上方。根据实际需求，所述线圈200可以设置多个，所述线圈200位于所述电子元器件的侧方和/或上方。
[0097]所述磁性体700和线圈200、电子元器件及连接体100紧密结合，且磁性体700与线圈200、电子元器件及连接体100之间不留空隙。不仅可制得体积较小的电源模块20，满足小型化发展的需要，而且内部的线圈200、电子元器件及连接体100与磁性体直接接触，可以最大程度的均衡热量在整个电源模块的分布，其散热效果进一步提高了，从而可降低MOSFET的导通电阻以及导通损耗，同时通过磁性体有效保护内部各元件，降低电磁干扰，使电源模块20的电气特性进一步提升。
[0098]所述磁性体是由磁性粉末和树脂的混合物通过同时加温和加压的方式形成的。所述磁性粉末包含95?97重量份的磁性粉末,2.5?5重量份的树脂。本实施例所述的电源模块20，设置由合适配置的磁性混合物800形成的磁性体，通过增加成型温度，延长加温加压时间来减小成型压力，使电源模块20具有良好的机械强度与电气性能。
[0099]参照图4a、4b、4c、图5、图6，所述磁性体700的边缘不超出所述连接体100的边缘。根据实际需求，也可以将所述连接体100设置呈多边形，所述磁性体700也为对应的多边形且其至少一边的边缘不超出所述连接体100的边缘。
[0100]以上所述实施例仅表达了本发明的【具体实施方式】，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种电源模块的制造方法，其特征在于，包括如下步骤: 设置连接体，使该连接体具备预设的电路连接方式，并在该连接体上设置可以和外部电性连接用的端子； 将至少包括集成电路芯片在内的电子元器件以电性连接的方式配置在所述连接体的预设电路连接方式中，并配置线圈，并将线圈的连接端以电性连接的方式配置在所述连接体的预设电路连接方式中； 预制模腔，并将前述配置了线圈和电子元器件的连接体放置到模腔内； 配置磁性混合物，并将所述磁性混合物填充到放置了前述连接体的模腔后通过同时加温加压的方式形成磁性体，所述磁性体至少包裹前述线圈和电子元器件以及所述连接体用于配置前述线圈和电子元器件的部分，并且所述端子裸露于磁性体的外侧。
2.根据权利要求1所述的电源模块的制造方法，其特征在于，上述步骤中通过同时加温加压的方式包裹连接体以形成磁性体，其温度范围为60摄氏度?200摄氏度，压力范围为5?70公斤/平方厘米。
3.根据权利要求2所述的电源模块的制造方法，其特征在于，在所述温度和压力范围下的加温加压时间范围为40?80分钟。
4.根据权利要求1所述的电源模块的制造方法，其特征在于，所述磁性混合物包含90?97重量份的磁性粉末，2.8?9.0重量份的树脂。
5.根据权利要求4所述的电源模块的制造方法，其特征在于，所述磁性混合物还包含0.2?1.0重量份的添加剂。
6.根据权利要求4至5任一项所述的电源模块的制造方法，其特征在于，所述磁性粉末为合金粉、非晶粉、微晶粉、铁粉、铁氧体粉中的任意一种或者它们之间任意两种或两种以上的混合粉末。
7.根据权利要求4至5任一项所述的电源模块的制造方法，其特征在于，所述树脂为热固性树脂。
8.根据权利要求1所述的电源模块的制造方法，其特征在于，所述磁性混合物为95?97重量份的铁粉、合金粉、非晶粉、微晶粉中的任意一种或者它们之间任意两种或两种以上的混合粉末，2.5?5重量份的环氧树脂、硅树脂、酚醛树脂中的任意一种或者它们之间任意两种或两种以上的混合树脂，以及0.2?0.4重量份的添加剂，所加压力为40?60公斤/平方厘米，所加温度为120?150摄氏度，且在所述温度和压力范围下的加温加压时间为I?2小时。
9.根据权利要求1所述的电源模块的制造方法，其特征在于，所述磁性混合物为92.5重量份的铁粉、合金粉、非晶粉、微晶粉中的任意一种或者它们之间任意两种或两种以上的混合粉末，7.0重量份的环氧树脂、硅树脂、酚醛树脂中的任意一种或者它们之间任意两种或两种以上的混合树脂，以及0.5重量份的添加剂，所加压力为40公斤/平方厘米，所加温度为150摄氏度，且在所述温度和压力范围下的加温加压时间为I小时。
10.根据权利要求1至4任一项所述的电源模块的制造方法，其特征在于，所述连接体由PCB基板加工而成。
11.根据权利要求1至4任一项所述的电源模块的制造方法，其特征在于，所述连接体为将预设的接线框成通过注塑成型后加工而成。
12.根据权利要求1至4任一项所述的电源模块的制造方法，其特征在于，将所述电子元器件以及线圈连接到连接体后，还包括在所述连接体与电子元器件、线圈的连接处以及所述集成电路芯片的顶部涂布绝缘材料的步骤。
13.根据权利要求1至4任一项所述的电源模块的制造方法，其特征在于，上述步骤中配置线圈时，将所述线圈预先缠绕在磁芯后再连接到连接体的预设电路连接方式中。
14.根据权利要求1至4任一项所述的电源模块的制造方法，其特征在于，还包括对脱膜后的电源模块的连接体及/或所述磁性体边沿进行修正的步骤。
15.—种电源模块,其特征在于,包括: 线圈，包括线圈主体及连接端； 电子元器件，该电子元器件至少包括集成电路芯片； 连接体，该连接体与所述线圈及电子元器件电性连接，且该连接体上具有可以和外部电性连接的端子； 磁性体，该磁性体将所述线圈、电子元器件紧密包裹，且所述线圈、电子元器件与磁性体之间不留空隙，该磁性体至少覆盖所述线圈和电子元器件以及所述连接体用于配置前述线圈和电子元器件的部分，且所述连接体上的端子裸露在外。
16.根据权利要求15所述的电源模块，其特征在于，所述磁性体和线圈、电子元器件及连接体紧密结合，且磁性体与线圈、电子元器件及连接体之间不留空隙。
17.根据权利要求15所述的电源模块，其特征在于，所述磁性体是由磁性粉末和树脂的混合物通过同时加温和加压的方式形成的。
18.根据权利要求17所述的电源模块，其特征在于，所述磁性粉末包含95?97重量份的磁性粉末，2.5?5重量份的树脂。
19.根据权利要求15所述的电源模块，其特征在于，该电源模块还包括磁芯，该磁芯由所述线圈主体缠绕后通过所述线圈的连接端和所述连接体电性连接后固定在所述连接体上。
20.根据权利要求19所述的电源模块，其特征在于，所述磁芯为铆钉状磁芯、柱状磁芯、工字型磁芯、片状磁芯的任意一种或几种的组合。
21.根据权利要求19所述的电源模块，其特征在于，所述磁芯的磁导率比所述磁性体的磁导率高。
22.根据权利要求15所述的电源模块，其特征在于，所述线圈为一个，所述线圈位于所述电子元器件的上方。
23.根据权利要求15所述的电源模块，其特征在于，所述线圈为一个，所述线圈位于所述电子元器件的侧方。
24.根据权利要求15所述的电源模块，其特征在于，所述线圈为多个，所述线圈位于所述电子元器件的侧方和/或上方。
25.根据权利要求15所述的电源模块，其特征在于，所述连接体为印刷电路板。
26.根据权利要求15所述的电源模块，其特征在于，所述连接体包括连接电路及塑胶绝缘基体，所述塑胶绝缘基体将所述连接电路包裹。
27.根据权利要求15所述的电源模块，其特征在于，所述集成电路芯片为多个。
28.根据权利要求15至27中任一项所述的电源模块，其特征在于，所述电子元器件为集成电路芯片，该集成电路芯片是集成了电阻、电容、MOSFET,及其驱动电路、脉宽调制器、以及控制器为一体的单元模块。
29.根据权利要求15至27中任一项所述的电源模块，其特征在于，所述电子元器件还包括电阻和/或电容。
30.根据权利要求29所述的电源模块，其特征在于，所述集成电路芯片是集成了MOSFET,驱动电路、脉宽调制器、以及控制器为一体的单元模块。
31.根据权利要求15至27中任一项所述的电源模块，其特征在于，所述电子元器件还包括 MOSFET。
32.根据权利要求31所述的电源模块，其特征在于，所述集成电路芯片是集成了电阻、电容、驱动电路、脉宽调制器、以及控制器为一体的单元模块。
33.根据权利要求15至27中任一项所述的电源模块，其特征在于，所述磁性体的边缘不超出所述连接体的边缘。
34.根据权利要求15至27中任一项所述的电源模块，其特征在于，所述连接体呈多边形，所述磁性体也为对应的多边形且其至少一边的边缘不超出所述连接体的边缘。
【文档编号】H02M1/00GK104300766SQ201410453323
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年9月5日 优先权日:2014年9月5日
【发明者】张宏年, 刘雁飞, 道格拉斯·詹姆士·马尔科姆 申请人:胜美达电机（香港）有限公司