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，所述电源模块的制造方法，包括如下步骤：配置线圈，并将线圈的连接端以电性连接的方式配置在连接体的预设电路连接方式中；预制模腔，并将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；将前述磁性体从模腔中脱模出来；对脱模后的磁性体进行升温加热。电源模块及其制造方法成型压力小，制造出的电源模块散热效果好。
【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，有一种技术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，磁性体上预留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,散热性不够好；也有一种技术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]将前述磁性体从模腔中脱模出来；
[0011 ] 对脱模后的磁性体进行升温加热。
[0012]优选的，所述磁性混合物为包含重量份为85?95的磁性粉末以及重量份为5?15的树脂的粉末状混合物。
[0013]所述磁性混合物还包含重量份为0?5的添加剂。
[0014]所述磁性粉末为铁氧体烧结粉和预烧粉，或者合金粉，或者非晶粉和微晶粉，或者铁粉中的任意一种或者它们任意之间的混合物。
[0015]所述磁性粉末的粒度分布范围为:125um?400um。
[0016]上述步骤中所加压力的范围为100?150公斤/平方厘米；所述升温加热的温度是由常温逐渐上升到100?150摄氏度，升温加热所用时间范围为30?90分钟。
[0017]所述树脂为热固性树脂。
[0018]所述的电源模块的制造方法，还包括如下步骤:
[0019]在磁性体从模腔中脱模前，对模腔及磁性体进行预加热。
[0020]所述预加热的温度范围为100?150摄氏度；预加热的时间范围为20?40分钟。
[0021]所述磁性混合物包含90重量份的羧基铁粉、10重量份的环氧树脂，所加压力为120公斤/平方厘米，预加热的温度为130摄氏度，预加热时间为20分钟，升温加热的温度为150摄氏度，升温加热时间为30分钟。
[0022]上述步骤中还包含进行升温加热后修正所述连接体及/或所述磁性体边沿的步骤。
[0023]优选的,所述磁性混合物为包含重量份为90?95的磁性粉末以及重量份为5?10的树脂的粘土状混合物。
[0024]所述磁性粉末为铁氧体烧结粉和预烧粉，或者合金粉，或者非晶粉和微晶粉，或者铁粉中的任意一种或者他们任意之间的混合物。
[0025]所述树脂为热固性树脂。
[0026]所述的电源模块的制造方法，还包括如下步骤:
[0027]在磁性体从模腔中脱模前，对模腔及磁性体进行预加热。
[0028]上述步骤中所加压力的范围为I?50公斤/平方厘米；所述升温加热是由常温逐渐上升到120?200摄氏度；升温加热所用时间范围为10?120分钟，所述预加热的温度范围为120?200摄氏度；预加热的时间范围为10?120分钟。
[0029]所述磁性混合物包含90重量份的非晶粉和合金粉的混合物以及10重量份的环氧树脂，所加压力为20公斤/平方厘米，预加热的温度为150摄氏度，预加热的时间为20分钟，升温加热的温度为150摄氏度，升温加热的时间为30分钟。
[0030]上述步骤中还包含升温加热后对电源模块进行表面平滑度修整的步骤。
[0031]上述步骤中还包含进行升温加热后修正所述连接体及/或所述磁性体边沿的步骤。
[0032]优选的，所述连接体由PCB基板加工而成。
[0033]优选的，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。
[0034]优选的，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。
[0035]优选的，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。
[0036]本发明还提供了一种电源模块，其技术方案如下:
[0037]一种电源模块，包括:
[0038]线圈，包括线圈主体及连接端；
[0039]电子元器件，该电子元器件至少包括集成电路芯片；
[0040]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；
[0041]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。
[0042]优选的，所述磁性体和线圈、电子元器及连接体紧密结合，且磁性体与线圈、电子元器及连接体之间不留空隙。
[0043]优选的，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。
[0044]优选的，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。
[0045]优选的，所述磁芯的磁导率比所述磁性体的磁导率高。
[0046]优选的，所述线圈为一个，所述线圈位于所述电子元器件的上方。
[0047]优选的，所述线圈为一个，所述线圈位于所述电子元器件的侧方。
[0048]优选的，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。
[0049]优选的，所述连接体为印刷电路板。
[0050]优选的,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。
[0051]优选的，所述集成电路芯片为多个。
[0052]优选的，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。
[0053]优选的，所述电子元器件还包括电阻和/或电容。
[0054]优选的，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。
[0055]优选的，所述电子元器件还包括M0SFET。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。
[0056]优选的，所述磁性体的边缘不超出所述连接体的边缘。
[0057]优选的，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。
[0058]下面对前述技术方案的优点或原理进行说明:
[0059]上述电源模块的制造方法，通过采用磁性混合物填充到放置了连接体的模腔后再加压的方式形成磁性体，磁性体与配置有线圈和电子元器件的连接体一体成型，脱模后再对磁性体进行升温加热，使磁性体变硬，加强磁性体与线圈、电子元器件、连接体的连接强度，从而使磁性体和线圈、电子元器件、连接体形成一个牢固的整体，由于磁性混合物填充到模腔内加压形成磁性体后，还需要对磁性体进行升温加热，所以磁性体在模腔内成型时所需压力就可以大大降低，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，它们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。
[0060]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】
[0061]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；
[0062]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；
[0063]图3为升温加热后对电源模块的边沿进行修正的示意图；
[0064]图4a为电源模块完成品的正面示意图；
[0065]图4b为电源模块完成品的底面示意图；
[0066]图4c为电源模块完成品的透视示意图；
[0067]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；
[0068]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；
[0069]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。
[0070]附图标记说明:
[0071]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】
[0072]下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明:
[0073]实施例一
[0074]参照图1至图7，一种电源模块的制造方法，包括如下步骤:
[0075]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 ；
[0076]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200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；
[0077]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；
[0078]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。
[0079]将前述磁性体700从模腔101中脱模出来；
[0080]对脱模后的磁性体700进行升温加热。
[0081]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，用于提高磁性体的成型精度与强度。
[0082]本实施例所述电源模块的制造方法，通过采用磁性混合物800填充到放置了连接体100的模腔101后再加压的方式形成磁性体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，脱模后再对磁性体700进行升温加热，使磁性体700变硬，加强磁性体700与线圈200、电子元器件、连接体100的连接强度，从而使磁性体700和线圈200、电子元器件、连接体100形成一个牢固的整体，由于磁性混合物800填充到模腔101内加压形成磁性体700后，还需要对磁性体700进行升温加热，所以磁性体700在模腔101内成型时所需压力就可以大大降低，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，它们与磁性体700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，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。
[0083]所述磁性混合物800为包含重量份为85?95的磁性粉末以及重量份为5?15的树脂的粉末状混合物。所述磁性粉末为铁氧体烧结粉和预烧粉(如镍锌/镁锌/锰锌)，或者合金粉(如铁硅/铁硅铝/铁镍/铁镍钥)，或者非晶粉和微晶粉(如铁基非晶/钴基非晶/铁基微晶/钴基微晶)，或者铁粉中的任意一种或者它们任意之间的混合物，所述磁性粉末的粒度分布范围为:125um?400um，所述树脂为热固性树脂，如环氧树脂，酚醛树月旨，苯基树脂，硅树脂或者其两种以上的混合树脂，树脂内含有一定比例的硬化剂。所述磁性混合物800还包含重量份为O?5的添加剂，所述添加剂主要为硬脂酸锌或者硬脂酸镁或者硬脂酸钡或者硬质酸钙中的一种或者多种混合，用于起润滑作用，增加磁性粉末的流动性，改善压力的均匀传递。磁性混合物800形成过程:添加分散剂丙酮到磁性粉末和树脂的混合物中，采用常温慢速搅拌，搅拌时间视磁性混合物800的量而定，搅拌至没有挥发剂为止，丙酮与树脂的重量比为80?85:15?20。
[0084]上述步骤中所加压力的范围为100?150公斤/平方厘米；所述升温加热的温度是由常温逐渐上升到100?150摄氏度，升温加热所用时间范围为30?90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绝缘层也会出现损坏的风险，从而导致线圈短路或者“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Lead frame)之间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，通过将压力控制在100?150公斤/平方厘米，再经过一定时间的升温加热，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。
[0085]为使磁性体700初步成型，便于脱模，优选在磁性体700从模腔101中脱模前，对模腔及磁性体700进行预加热，所述预加热的温度范围为100?150摄氏度；预加热的时间范围为20?40分钟；当然，根据实际需求，也可以不经过预加热，直接将加压后成型的磁性体700脱膜，再对其进行升温加热。
[0086]进一步，上述步骤中还包含进行升温加热后修正所述连接体100及/或所述磁性体700边沿的步骤，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。还包括对电源模块20进行表面平滑度修整的步骤，用于提高电源模块20的表面平整度。
[0087]本实施例所述连接体100由PCB基板加工而成，所述连接体100也可为将预设的金属接线框(Hoop或者Lead Frame)成通过注塑成型后加工而成。如图1所示,本实施例所述集成电路芯片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。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，这样设置可使线圈200所产生的大部分的磁通集中于磁芯600，从而增加电感量，提高整个电源模块20的电气性能。
[0088]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。为了获得较低的磁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。
[0089]实施例二
[0090]本实施例所述的电源模块的制造方法,所述磁性混合物800包含90重量份的羧基铁粉、10重量份的环氧树脂，所加压力为120公斤/平方厘米，预加热的温度为130摄氏度，预加热时间为20分钟，升温加热的温度为150摄氏度，升温加热时间为30分钟。本实施例所述的方法，通过配置具有绝缘和防锈功能的羧基铁粉(CIP)、含硬化剂的环氧树脂，搅拌温度控制在40度以下或者室温，形成磁性混合物800，施加120公斤/平方厘米的压力，施压时间为5秒，预加热的温度为130摄氏度，预加热时间为20分钟，使磁性体700初步干燥，脱出模腔101，升温加热的温度为150摄氏度，升温加热时间为30分钟，使磁性体700进一步干燥，保证成型的电源模块20具有良好的机械强度与电气性能。
[0091]实施例三
[0092]本实施例所述的电源模块的制造方法，所述磁性混合物800为包含重量份为90?95的磁性粉末以及重量份为5?10的树脂的粘土状混合物。该磁性粉末为铁氧体烧结粉和预烧粉，或者合金粉，或者非晶粉和微晶粉，或者铁粉中的任意一种或者他们任意之间的混合物。该树脂为热固性树脂，如环氧树脂、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，所加压力的范围为1?50公斤/平方厘米；所述升温加热是由常温逐渐上升到120?200摄氏度；升温加热所用时间范围为10?120分钟，所述预加热的温度范围为120?200摄氏度；预加热的时间范围为10?120分钟。将磁性混合物800配置成粘土状，便于运输与成型，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通过加压包裹在PCB基板外围形成磁性体700，所需压力小，保证磁性体700内部部件不受损，再通过预加热与升温加热，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。
[0093]参照图3，进一步，本实施例所述的电源模块的制造方法，还包含进行升温加热后修正所述连接体100及/或所述磁性体700边沿的步骤，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。其还可以包括对电源模块20进行表面平滑度修整的步骤，用于提高电源模块20的表面平整度。
[0094]实施例四
[0095]本实施例所述的电源模块的制造方法，所述粘土状的磁性混合物800包含90重量份的非晶粉和合金粉的混合物以及10重量份的环氧树脂，所加压力为20公斤/平方厘米，预加热温度为150摄氏度，预加热时间为20分钟，升温加热温度为150摄氏度，升温加热时间为30分钟。本实施例所述的方法，通过配置磁性粉末非晶粉和合金粉、环氧树脂，搅拌温度控制在40度以下或者室温，形成磁性混合物800，施加20公斤/平方厘米的压力，预加热温度控制在150摄氏度，时间为20分钟，使磁性体700初步干燥，脱出模腔101，升温加热温度为150摄氏度，时间为30分钟，使磁性体700进一步干燥，保证成型的电源模块20具有良好的机械强度与电气性能。另外，也可以不经过预热加工，而直接在室温下进行充填和加压成型工艺，之后通过如上所述通过升温加热硬化磁性体700来得到电源模块20。
[0096]实施例五
[0097]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:
[0098]参照图1至图6，一种电源模块20，包括:
[0099]线圈200，包括线圈主体210及连接端220 ；
[0100]电子元器件，该电子元器件至少包括集成电路芯片300 ；
[0101]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 ；
[0102]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，且所述连接体100上的端子110裸露在外。
[0103]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。
[0104]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。
[0105]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600为柱状磁芯，根据实际需求，所述磁芯600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。
[0106]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。
[0107]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20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。
[0108]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。
[0109]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。 将前述磁性体从模腔中脱模出来； 对脱模后的磁性体进行升温加热。
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，所述磁性混合物为包含重量份为85?95的磁性粉末以及重量份为5?15的树脂的粉末状混合物。
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，所述磁性混合物还包含重量份为O?5的添加剂。
4.根据权利要求3所述的电源模块的制造方法，其特征在于，所述磁性粉末为铁氧体烧结粉和预烧粉，或者合金粉，或者非晶粉和微晶粉，或者铁粉中的任意一种或者它们任意之间的混合物。
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，所述磁性粉末的粒度分布范围为:125um?400um。
6.根据权利要求2至5任一项所述的电源模块的制造方法，其特征在于，上述步骤中所加压力的范围为100?150公斤/平方厘米；所述升温加热的温度是由常温逐渐上升到100?150摄氏度，升温加热所用时间范围为30?90分钟。
7.根据权利要求2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2至5任一项所述的电源模块的制造方法，其特征在于，其还包括如下步骤: 在磁性体从模腔中脱模前，对模腔及磁性体进行预加热。
9.根据权利要求8所述的电源模块的制造方法，其特征在于，所述预加热的温度范围为100?150摄氏度；预加热的时间范围为20?40分钟。
10.根据权利要求9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重量份的羧基铁粉、10重量份的环氧树脂，所加压力为120公斤/平方厘米，预加热的温度为130摄氏度，预加热时间为20分钟，升温加热的温度为150摄氏度，升温加热时间为30分钟。
11.根据权利要求2至5任一项所述的电源模块的制造方法，其特征在于，上述步骤中还包含进行升温加热后修正所述连接体及/或所述磁性体边沿的步骤。
12.根据权利要求1所述的电源模块的制造方法，其特征在于，所述磁性混合物为包含重量份为90?95的磁性粉末以及重量份为5?10的树脂的粘土状混合物。
13.根据权利要求12所述的电源模块的制造方法，其特征在于，所述磁性粉末为铁氧体烧结粉和预烧粉，或者合金粉，或者非晶粉和微晶粉，或者铁粉中的任意一种或者他们任意之间的混合物。
14.根据权利要求12至13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。
15.根据权利要求12至13任一项所述的电源模块的制造方法，其特征在于，其还包括如下步骤: 在磁性体从模腔中脱模前，对模腔及磁性体进行预加热。
16.根据权利要求15所述的电源模块的制造方法，其特征在于，上述步骤中所加压力的范围为I?50公斤/平方厘米；所述升温加热是由常温逐渐上升到120?200摄氏度；升温加热所用时间范围为10?120分钟，所述预加热的温度范围为120?200摄氏度；预加热的时间范围为10?120分钟。
17.根据权利要求16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重量份的非晶粉和合金粉的混合物以及10重量份的环氧树脂，所加压力为20公斤/平方厘米，预加热的温度为150摄氏度，预加热的时间为20分钟，升温加热的温度为150摄氏度，升温加热的时间为30分钟。
18.根据权利要求12至13任一项所述的电源模块的制造方法，其特征在于，上述步骤中还包含升温加热后对电源模块进行表面平滑度修整的步骤。
19.根据权利要求12至13任一项所述的电源模块的制造方法，其特征在于，上述步骤中还包含进行升温加热后修正所述连接体及/或所述磁性体边沿的步骤。
20.根据权利要求2或12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。
21.根据权利要求2或12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。
22.根据权利要求2或12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。
23.根据权利要求2或12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。
24.—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。
25.根据权利要求24所述的电源模块，其特征在于，所述磁性体和线圈、电子元器及连接体紧密结合，且磁性体与线圈、电子元器及连接体之间不留空隙。
26.根据权利要求25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。
27.根据权利要求26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。
28.根据权利要求26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。
29.根据权利要求24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。
30.根据权利要求24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。
31.根据权利要求24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。
32.根据权利要求24所述的电源模块，其特征在于，所述连接体为印刷电路板。
33.根据权利要求24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。
34.根据权利要求24所述的电源模块，其特征在于，所述集成电路芯片为多个。
35.根据权利要求24至34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。
36.根据权利要求24至34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。
37.根据权利要求36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。
38.根据权利要求24至34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。
39.根据权利要求38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。
40.根据权利要求24至34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。
41.根据权利要求24至34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】H01F41/02GK104300767SQ201410453325
【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