一种埋入式电源模块结构的制作方法

本实用新型涉及电源模块制作技术领域，具体涉及一种埋入式电源模块结构。

背景技术：

磁芯是电源模块必不可少的材料，埋入磁芯工艺，也是电源模块制作的关键工艺。目前，是市面上存在以下两种方式，均存在以下不足：

(1)磁芯粘接方式，将电源模块的绕组做在电路板内部，在布局磁芯的区域，电路板做开槽，一种磁芯分为上磁芯和下磁芯两部分，且两部分都是表露在电路板外部，通过粘接实现与电源模块连接；另一种是带磁芯的独立器件焊接，磁芯作为独立器件的一部分，通过焊接的方式与电源模块连接，该方式占用电路板的布局空间，不利于电源模块高密小型化设计；

(2)磁芯整体埋入方式，将整个磁芯全部埋入电路板内部，电源模块的绕组由电路板构成，磁芯所在的电路板上、下表层都可布局其它元器件，如电阻、电容等。该方式根据埋入电路板内部磁芯的摆放方式不同，又可以分为卧式埋磁和立式埋磁。该方法由于整个磁芯埋入电路板内部，不能通过散热器直接散热，不利于磁芯散热，从而导致整个电源模块的稳定性不佳。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有的磁芯整体埋入方式，不能通过散热器直接散热，不利于磁芯散热的问题。本实用新型的埋入式电源模块结构，将磁芯植入在PCB上基板、PCB下基板之间，为了良好的放置将磁芯，PCB上基板、PCB下基板形成EE结构或者EI结构，其增加了盲孔用于散热，提高散热效果，整个制作方法，简单有效，且埋入式电源模块结构体积小，制作成本低，具有良好的应用前景。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种埋入式电源模块结构，包括PCB上基板和PCB下基板，所述PCB上基板的上表面粘接有电源模块芯片、电容，所述PCB下基板的上表面开设有等间隔分布的两个下开槽，各下开槽内植入有磁芯，所述PCB上基板焊接在PCB下基板的上方，所述磁芯的上表面延伸出或者齐平于PCB下基板的上表面，所述磁芯的绕线部分通过盲孔与分别与PCB上基板的上表面、PCB下基板的下表面相导通，所述盲孔内设置有电镀铜。

前述的一种埋入式电源模块结构，所述盲孔为激光钻孔或机械钻孔。

前述的一种埋入式电源模块结构，所述磁芯的上表面延伸出PCB下基板的上表面时，所述PCB上基板的下表面设置有等间隔分布的两个上开槽，所述上开槽位于对应的下开槽的正上方，所述PCB下基板与PCB上基板构成EE结构，所述上开槽用于放置磁芯的上表面延伸出PCB下基板的上表面的区域，所述

前述的一种埋入式电源模块结构，所述磁芯的上表面齐平于PCB下基板的上表面时，所述PCB上基板的下表面为平面，所述PCB下基板与PCB上基板构成EI结构。

前述的一种埋入式电源模块结构，所述PCB下基板的下表面设置散热铜片，所述散热铜片与盲孔相联通。

前述的一种埋入式电源模块结构，所述磁芯通过吸取贴合设备植入下开槽内。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的埋入式电源模块结构，将磁芯植入在PCB上基板、PCB下基板之间，为了良好的放置将磁芯，PCB上基板、PCB下基板形成EE结构或者EI结构，其增加了盲孔用于散热，提高散热效果，整个制作方法，简单有效，且埋入式电源模块结构体积小，制作成本低，具有良好的应用前景。

附图说明

图1是本实用新型的埋入式电源模块结构一个实施例的结构示意图；

图2是本实用新型的埋入式电源模块结构另一个实施例的结构示意图。

附图中标记的含义如下：

1：PCB上基板；2：PCB下基板；201：散热铜片；3：电源模块芯片；4：电容；5：下开槽；6：磁芯；7：盲孔；8：上开槽。

具体实施方式

下面将结合说明书附图，对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示，本实用新型的埋入式电源模块结构，包括PCB上基板1和PCB下基板2，所述PCB上基板1的上表面粘接有电源模块芯片3、电容4，PCB下基板2的上表面开设有等间隔分布的两个下开槽5，各下开槽5内植入有磁芯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齐平于PCB下基板2的上表面，所述磁芯6的绕线部分通过盲孔7与分别与PCB上基板1的上表面、PCB下基板2的下表面相导通，所述盲孔7内设置有电镀铜。

优选的，磁芯6通过吸取贴合设备植入下开槽5内。

优选的，PCB下基板2的下表面设置散热铜片201，散热铜片201与盲孔7相联通，盲孔7为激光钻孔或机械钻孔，加工方便，盲孔7内设置有电镀铜，从而使，埋入设计的磁芯6，能够良好的散热效果。

优选的，本实用新型的埋入式电源模块结构一个实施例，如图1所示，所述磁芯6的上表面延伸出PCB下基板2的上表面时，所述PCB上基板1的下表面设置有等间隔分布的两个上开槽8，所述上开槽8位于对应的下开槽5的正上方，所述PCB下基板2与PCB上基板1构成EE结构，该EE结构设计的好处能够降低PCB板钻孔加工难度，上开槽8用于放置磁芯6的上表面延伸出PCB下基板2的上表面的区域，

本实用新型的埋入式电源模块结构另一个实施例，如图2所示，所述磁芯6的上表面齐平于PCB下基板2的上表面时，所述PCB上基板1的下表面为平面，所述PCB下基板2与PCB上基板1构成EI结构，该EI结构设计的好，能够简化PCB制造流程，降低模块组装难度。

本实用新型的埋入式电源模块结构的制作方法，第一个实施例，包括以下步骤，

步骤(A1)，根据电源模块结构的要求，选择待植入磁芯6的磁芯环厚度、绕线部分匝数，该步骤为现有技术；

步骤(B1)，根据选择的磁芯6的磁芯环厚度、绕线部分匝数，分别计算PCB上基板1、PCB下基板2的厚度；

(B11)，通过磁芯6的磁芯环厚度，得到磁芯6的磁通量μ和横截面积A，计算出有效磁路长度lc，

其中，L为电源模块结构所要求的电感量、n为磁芯6的绕线部分匝数；

(B12)，根据有效磁路长度lc，计算得到PCB上基板1和PCB下基板2的整体板厚H，如下式所示，

H＝(lc-2(W外半径+d))/2

其中，W外半径为磁芯环的外半径，d为保护距离，

且d<(PCB上基板1和PCB下基板2整体的短侧边E-2W外半径)/2，

根据整体板厚H，PCB上基板1的厚度为PCB下基板2的三分之二，从而分别得到PCB上基板1和PCB下基板2的厚度；

步骤(C1)，在PCB下基板2的上表面开设有等间隔分布的两个下开槽5，各下开槽5的深度为磁芯环厚度0.2-0.5mm，各下开槽5的宽度比磁芯6的宽度大0.2-0.5mm；

步骤(D1)，将磁芯6通过吸取贴合设备植入到对应的下开槽5内；

步骤(E1)，将PCB上基板1焊接在PCB下基板2的上方，从而PCB下基板2与PCB上基板1构成EI结构；

步骤(F1)，通过激光钻孔或机械钻孔在PCB上基板1和PCB下基板2开设盲孔，且在盲孔内增加电镀铜，使磁芯6通过盲孔7与分别与PCB上基板1的上表面、PCB下基板2的下表面相导通；

步骤(G1)，在PCB上基板1的上表面粘接电源模块芯片3、电容4，在PCB下基板2的下表面增加散热铜片201，完成电源模块结构的制作，所述散热铜片201通过盲孔7与磁芯6相连接。

本实用新型的埋入式电源模块结构的制作方法，第二个实施例，包括以下步骤，

步骤(A2)，根据电源模块结构的要求，选择待植入磁芯6的磁芯环厚度、绕线部分匝数，该步骤为现有技术；

步骤(B2)，根据选择的磁芯6的磁芯环厚度、绕线部分匝数，分别计算PCB上基板1、PCB下基板2的厚度；

(B21)，通过磁芯6的磁芯环厚度，得到磁芯6的磁通量μ和横截面积A，计算出有效磁路长度lc，

其中，L为电源模块结构所要求的电感量、n为磁芯(6)的绕线部分匝数；

(B22)，根据有效磁路长度lc，计算得到PCB上基板1和PCB下基板2的整体板厚H，如下式所示，

H＝(lc-2(W外半径+d))/2

其中，W外半径为磁芯环的外半径，d为保护距离，

且d<(PCB上基板1和PCB下基板2整体的短侧边E-2W外半径)/2，

根据整体板厚H，PCB上基板1的厚度为PCB下基板2的三分之二，从而分别得到PCB上基板1和PCB下基板2的厚度；

步骤(C2)，在PCB下基板的上表面开设有等间隔分布的两个下开槽，各下开槽的深度为磁芯环厚度的1/2，各下开槽的宽度比磁芯的宽度大0.2-0.5mm；在PCB上基板的上表面开设有等间隔分布的两个上开槽，各上开槽的深度为磁芯环厚度1/2，各上开槽的宽度比磁芯的宽度大0.2-0.5mm；

步骤(D2)，将磁芯6通过吸取贴合设备植入到对应的下开槽5内；

步骤(E2)，将PCB上基板1焊接在PCB下基板2的上方，从而PCB下基板2与PCB上基板1构成EI结构；

步骤(F2)，通过激光钻孔或机械钻孔在PCB上基板1和PCB下基板2开设盲孔，且在盲孔内增加电镀铜，使磁芯6通过盲孔7与分别与PCB上基板1的上表面、PCB下基板2的下表面相导通；

步骤(G2)，在PCB上基板1的上表面粘接电源模块芯片3、电容4，在PCB下基板2的下表面增加散热铜片201，完成电源模块结构的制作，所述散热铜片201通过盲孔7与磁芯6相连接。

综上所述，本实用新型的埋入式电源模块结构，将磁芯植入在PCB上基板、PCB下基板之间，为了良好的放置将磁芯，PCB上基板、PCB下基板形成EE结构或者EI结构，其增加了盲孔用于散热，提高散热效果，整个制作方法，简单有效，且埋入式电源模块结构体积小，制作成本低，具有良好的应用前景。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。