本专利申请涉及Arvind Sundaram于2017年4月12日提交的题为“INDUCTOR WITH INTEGRATED HEAT DISSIPATION STRUCTURES”的同时提交的美国专利申请No.15/486167，以及Arvind Sundaram于2017年4月12日提交的题为“MULTI-LEVEL LEAD FRAME STRUCTURES AND METHOD OF PROVIDING SAME”的同时提交的美国专利申请No.15/486171，以及Arvind Sundaram于2017年4月12日提交的题为“CIRCUIT BOARD STRUCTURES FOR THERMAL INSULATION AND METHOD OF MAKING SAME”的同时提交的美国专利申请No.15/486174，所有这些申请都被转让给当前主张的主题的受让人并通过引用的方式被并入本文。
技术领域
本发明的实施例总体上涉及电路组件，并且更具体而言但并非排他地涉及用于从封装器件散热的结构。
背景技术：
微处理器和其它电子电路部件正变得功能越来越强大，其具有增大的能力，导致从这些部件产生增大量的热量。这些部件的封装单元和集成电路管芯尺寸正在减小或保持相同，这增大了部件针对给定单位的表面面积发出的热能的量。此外，随着计算机相关的设备变得功能越来越强大，越来越多的部件被放置在尺寸也在减小的设备的内部，导致在较小体积的空间中产生额外的热量。温度升高可能潜在地损坏设备的部件，或者减少个体部件和设备的寿命。因此，很多这种集成电路所产生的大量的热量必须要被耗散，并且因此必须要在设计集成电路安装和封装器件时加以考虑。
随着连续多代的集成电路系统持续缩小尺寸并提高能力，预计对这种系统的热量的耗散的逐渐改善的额外费用会更高。
附图说明
在附图的图中，通过示例而非限制的方式例示了本发明的各种实施例，并且在附图中：
图1示出了根据实施例的包括促进散热的结构的电路组件的视图。
图2是示出了根据实施例的提供电路组件的功能的方法的要素的流程图。
图3A-3G示出了根据实施例的相应结构，每个相应结构均在制造电路组件的处理的对应阶段期间。
图4示出了根据实施例的促进电路组件的高效率散热的电路板结构。
图5示出了根据实施例的相应结构，每个相应结构均在产生电路组件的处理的对应阶段期间。
图6是示出了根据实施例的计算机装置的元件的功能框图。
图7是示出了根据实施例的计算机系统的元件的功能框图。
具体实施方式
本文论述的实施例通过各种方式提供了用于从电路装置的组件(为了简便起见，本文称为“电路组件”)散热的技术和机制。在一个示例性实施例中，电路组件包括电感器和与其耦合的封装器件，其中电感器在铁磁体的各相应侧上形成散热结构(本文也称为“鳍状物结构”或简称“鳍状物”)。封装组件可以包括设置于封装模具材料中的电路板，其中电路板的金属芯被热耦合以经由从封装模具延伸的一个或多个导体将热量从封装器件的一个或多个电路部件传递到电感器。在一些实施例中，鳍状物结构的布置可以有助于低轮廓电路组件，例如，以提供有空间效率和热效率的电力变压器。
本文描述的技术可以实现于一个或多个电子装置中。可以利用本文所述的技术的电子装置的非限制性示例包括任何种类的移动装置和/或静止装置，例如相机、蜂窝电话、计算机终端、台式计算机、电子阅读器、传真机、电话亭、上网本计算机、笔记本计算机、互联网装置、支付终端、个人数字助理、媒体播放器和/或记录器、服务器(例如，刀片服务器、机架安装服务器、其组合等)、机顶盒、智能电话、平板个人计算机、超级移动个人计算机、有线电话、其组合等。更一般地，可以在包括具有促进散热的结构的电路组件的多种电子装置中的任何电子装置中采用本文所述的技术。
图1示出了根据实施例的包括提供高效率散热的结构的电路组件100的分解视图。电路组件100是其中电感器耦合到封装器件的实施例的一个示例，其中电感器包括铁磁体和延伸通过该铁磁体的第一导体(在铁磁体的一侧或多侧上形成鳍状物结构的第一导体)，其中，封装器件包括电路板，该电路板的金属芯被热耦合以将热量传递到第一导体。
在图示的例示性实施例中，电路组件100包括电感器102和封装器件150(其中图1中还提供了电感器102的透视图104)。电感器102可以包括铁磁体120和延伸通过铁磁体120的第一导体，例如，其中第一导体包括均从铁磁体120的相应侧延伸的导电部分110a、100b。第一导体的另一部分(未示出)可以将部分110a、100b彼此耦合，其中铁磁体120围绕该另一部分延伸。第一导体的这种部分在本文中称为“中间导体部分”。
部分110a、110b可以通过各种方式均从铁磁体120的相应侧延伸，其中散热结构(或“鳍状物结构”)通过各种方式由部分110a、110b中的相应的一个形成或均从其延伸。在图示的例示性实施例中，一个或多个鳍状物结构(例如，图示的例示性两个或更多鳍状物结构112)从导电部分110a的大致平面结构延伸。一个或多个其它鳍状物结构(例如，图示的例示性两个或更多鳍状物结构114)可以类似地从导电部分110b的大致平面结构延伸。尽管一些实施例并不限于此方面，导电部分110a、100b和/或中间导体部分的一侧或多侧可以在鳍状物结构112、114中的一些或全部从其延伸的平面中延伸。
电感器102可以包括促进耦合到封装器件150的结构。例如，部分110a、110b可以形成或耦合至相应端子130、132，相应端子130、132均被焊接或以其它方式耦合到从封装器件150的封装模具156延伸的导体160、162中的对应一个。端子130、132(例如，均包括相应引脚、焊盘、焊球、焊盘或其它这种导电接触部)可以促进其每者与导体160、162中的对应一个进行相应信号或电压的通信。关于可能包括在封装器件150中的电路的特定功能，一些实施例不受限制。
在一些实施例中，导体160、162之一或两者充当在封装器件150和电感器102之间传递热量的路径，例如，其中至少部分利用鳍状物结构112、114耗散这种热量。通过例示而非限制的方式，对于端子130、132之一或每个，端子可以具有宽度(x轴尺度)，该宽度至少是端子的长度(y轴尺度)的两倍，例如，至少三倍，并且在一些实施例中，至少五倍。类似地，对于导体160、162之一或每个，导体可以具有至少是其长度(y轴)的两倍的宽度(x轴)。当在端子130和导体160之间(和/或端子132和导体162之间)提供额外的接触表面时，一些实施例支持经由导体160、162之一或两者在电感器102和封装器件150之间进行额外的热量传递。
在实施例中，第一导体被冲压、模制或以其它方式塑形成所示的形式，第一导体例如包括铜(例如，镀敷有银或金)、铝和/或多种其它金属或其合金中的任一种。铁磁体120可以包括各种各样的一种或多种材料中的任何材料，例如包括但不限于镍锌(NiZn)、镁锌(MgZn)、铁氧体、钙钛矿、锆酸盐、钛酸盐或基于钴的磁性材料等，其呈现出低磁芯损耗、低磁滞和/或高磁通能力(例如，在5MHz到50MHz范围中的频率)。围绕第一导体形成铁磁体120可以包括烧结或以其它方式变换一种或多种材料，例如，从粉末或其它颗粒状态变换成单一刚体。电感器102的制造可以使用一种或多种材料和/或例如从用于制造电路元件的常规技术进行改造的操作。本文中未详细描述这样的常规技术的特定细节以避免使各实施例的特定特征模糊不清。
在一个示例性实施例中，第一导体的总宽度(x轴)可以在8毫米(mm)到12mm的范围中，例如，其中第一导体的总长度(y轴)也可以在8mm到12mm的范围中。在这种实施例中，中间导体部分(延伸通过铁磁体120)的z轴厚度例如可以在0.05mm到0.1mm的范围中(例如，在0.1mm到0.2mm的范围中)。鳍状物结构112、114中的一些或全部可以均具有处于1.0mm到2.5mm的范围中的相应的z轴高度，例如，其中这种鳍状物结构均具有处于0.05mm到0.1mm的范围中的相应的y轴厚度。替代地或此外，中间导体部分的一侧上的铁磁体120的厚度(z轴)例如可以在0.5mm到1.0mm的范围中，例如，其中铁磁体120的总厚度在1.5mm到3.0mm的范围中。在这种实施例中，铁磁体120例如可以具有处于6mm到12mm的范围中的宽度(x轴)和/或4mm到10mm的范围中的长度(y轴)。然而，第一导体和鳍状物结构112、114的这种尺度仅仅为例示性的，并且在其它实施例中可以根据实施方式具体细节而改变。
在其它实施例中，电感器102可以包括更多、更少和/或不同配置的鳍状物结构。例如，在图1所表示的例示性实施例中，鳍状物结构112、114全部在同一方向上从由部分110a、110b部分形成的大致平面结构的同一侧延伸。此外，如所示，鳍状物结构112、114也均从平面结构的这种侧面以直角延伸。然而，一些实施例例如可以相对于铁磁体120的任何给定侧上的一个或多个鳍状物结构的总数、这种鳍状物结构中的一些或全部以各种方式从其延伸的第一导体的一个或多个相应侧、鳍状物结构中的一些或全部可以通过各种方式延伸的相应角度等而改变。
在电路组件100的示例性实施例中，封装器件150包括电路板，电路板包括金属芯152和设置于金属芯152上的绝缘体材料154。电路板可以具有设置于其上的一个或多个电路部件(例如，图示的例示性电路部件158)以结合电感器102进行操作。例如，电路部件158可以操作用于与电感器102传送电压或信号，例如，电路部件158包括一个或多个封装集成电路芯片、分立电路元件等。金属芯152可以被热耦合以传递由电路部件158中的一个或多个所产生的热量。通过例示而非限制的方式，电路部件158可以直接耦合到金属芯152和/或导体160、162之一，例如，其中导体160、162之一的尺度超过足以在封装器件150和电感器102之间传送信号或电压的尺度。
图2示出了根据实施例的提供用于在电路组件中的散热的路径的方法200的特征。可以执行方法200以提供例如电路组件100的结构。图3A-3G示出了根据实施例的制造诸如电路组件100的电路组件的结构的处理的相应阶段300a-300g。为了例示各种实施例的特定特征，本文中关于组装电路结构的处理(例如阶段300a-300g中所示的那些)描述了方法200。然而，可以扩展这种描述，以应用于提供具有本文所述特征的各种额外或替代的电路组件中的任何组件的处理。
方法200可以包括操作202以耦合电感器和封装器件。尽管一些实施例并不限于此方面，但操作202可以另外或替代地包括用于制造电感器和封装器件之一或两者的处理。例如，现在参考图3A-3E，阶段300a-300e例示了制造具有封装器件150的特征的封装器件的操作。如阶段300a中所示，例如，作为处理的一部分，一个或多个电路部件(例如，图示的例示性部件301)可以耦合到电路板303，以制造包括部件301和电路板303的封装器件。在一个示例性实施例中，电路部件301包括在电力变压器中进行操作的电路，该电力变压器例如包括集成电路，例如高电子迁移率晶体管、重驱动器部件等。然而，一些实施例不限于可能由电路部件301提供的特定功能。
尽管一些实施例并不限于此方面，可以使用三维引线框架302通过各种方式将部件301中的一些或全部与电路板303互连。在图示的例示性实施例中，引线框架302包括框架部分334和通过各种方式从框架部分334延伸的各种分支部分(例如，图示的例示性分支部分330、332)。框架部分334的相对侧可以均与平面(例如，图示的xyz坐标系的x-y平面)平行延伸，其中分支部分330、332中的一个或多个通过各种方式至少部分地在这种相对侧上方或这种相对侧下方的区域中延伸。引线框架302可以包括铜、金、铝、银和/或用于互连集成电路、分立电路元件等的各种其它金属中的任何金属。尽管一些实施例并不限于此方面，引线框架302的长度(x轴尺度)可以在2厘米(cm)到6cm的范围中，例如，其中，引线框架302的宽度(y轴尺度)在2cm到6cm的范围中和/或框架部分334的总厚度(z轴尺度)可以在3毫米(mm)到15mm的范围中。然而，这种引线框架尺度仅仅是例示性的，并且可以根据实施方式的特定细节而在不同实施例中发生变化。在其它实施例中，使用除了任何三维引线框架的那些导电结构之外的导电结构来互连部件301和电路板303。
分支结构330、332中的一些或全部均可以通过各种方式被焊接或以其它方式被电耦合到电路板303的对应导电接触部或设置于电路板303上的电路部件的对应导电接触部。替代地或另外，一个或多个电路部件301可以例如直接或经由分支结构330、332之一而被焊接或以其它方式被耦合到电路板的金属芯。这种部件可以通过各种方式被设置在具有不同的相应z高度水平的表面(例如，包括图示的例示性表面342、344、346、348)上。多水平表面342、344、346、348的特定数量、尺寸、高度和/或其它配置仅是例示性的，并且可以根据实施方式的特定细节而在不同实施例中发生变化。在提供其中每者通过各种方式沿相应方向延伸离开x-y平面的分支部分时，引线框架302能够形成引线，引线被路由到这种x-y平面中的一个或多个其它结构上、之上或下方(例如，并非围绕)。
在图3B的阶段300b示出了电路部件301、引线框架302和电路板303的所得组件。尽管一些实施例并不限于此方面，部件301中的一个或多个可以设置于由电路板303的一部分所形成的凹陷结构中。在这种实施例中，凹陷结构可以充当贮存器以包含绝缘体材料。例如，如图3C中的阶段300c所示，绝缘体材料336可以提供设置于电路板303的同一凹陷结构中的多个部件301之间的改进的热绝缘。
可以通过在图3C中所示的组件的至少一部分上和/或周围设置模具材料来形成封装器件350a(图3D中所示的阶段300d所示)。尽管一些实施例并不限于此方面，引线框架302的一个或多个结构可以从封装器件350a的封装材料延伸。例如，框架部分334中的一些或全部可以从封装材料的一个或多个侧表面延伸，例如，其中分支结构332的部分从封装材料的顶表面352延伸。
如图3E的阶段300e所示，可以选择性地切割、研磨或以其它方式去除封装器件350a的部分，以形成较小的封装器件350b。这种去除可以通过各种方式从分支结构330、332中的相应一个形成引线中的每者。通过例示而非限制的方式，对封装器件350a进行解理和/或其它切割可以暴露封装器件350b的侧壁354，侧壁354包括均从分支结构330中的相应一个形成的引线的端部部分360。替代地或此外，这种切割和/或其它去除可以暴露均通过各种方式从分支结构332中的相应一个形成的引线的端部部分362。在一些实施例中，封装器件350b的底表面(与顶表面352相反)可以具有形成于其中的一个或多个其它引线的相应暴露部分。
在阶段300e形成的所得封装器件350b可以包括形成侧壁354的封装模具，侧壁354围绕封装器件350b的周边延伸。封装器件350b还可以包括设置于封装模具中的集成电路，其中多个引线均耦合到集成电路的相应导电接触部。多个引线的相应远端(例如，包括图示的端部部分360、362)均可以在第一平面和第二平面(例如，对应于框架部分334的顶表面和底表面)之间的区域中延伸到侧壁354。在这种实施例中，一个或多个这种引线的其它相应部分可以在第一平面和第二平面之间的区域的外部延伸。尽管一些实施例并不限于此方面，但多个引线的相应远端可以均具有相同的表面纹理，例如，其中表面纹理是切割、研磨、抛光和/或其它处理的残余人工制品，以将引线与引线框架302的框架部分334分开。这种表面纹理加工也可以存在于例如侧壁354的邻接区域处。在一些实施例中，多个引线均具有相同的最小截面(z轴)高度，例如，其中多个引线的截面均具有相应的直线形状。
再次参考图2和方法200，操作202可以包括：在210，将电感器的第一导体耦合到封装器件(例如，封装器件350b)的第二导体，其中第一导体延伸通过电感器的铁磁体，并且其中第一导体在铁磁体的不同相应侧上形成鳍状物结构。例如，第一导体可以包括均从铁磁体延伸的第一导电部分和第二导电部分(例如，部分110a、110b)，其中导体的第三导电部分在第一导电部分和第二导电部分之间延伸通过铁磁体。在这种实施例中，第一导电部分和第二导电部分可以均形成相应的鳍状物结构。
在实施例中，封装器件可以包括设置于模具中的电路板和设置于电路板上的电路部件，例如，其中封装器件的第二导体和第三导体均从封装模具延伸。在这种实施例中，操作202还可以包括：在220，将第一导体耦合到第三导体，其中使电路部件经由第二导体和第三导体跨越电感器电耦合。电路板可以包括金属芯，该金属芯包括第一芯部分和第二芯部分，其中第一芯部分的全部的平均厚度至少是第二芯部分的全部的平均厚度的两倍，其中金属芯被热耦合以将热量从电路部件经由第二导体传递到第一导体。第一芯部分和第二芯部分在体积上可以均包括金属芯的至少百分之五(在一些实施例中，至少百分之十)。
参考图3F中所示的阶段300f，在阶段300e形成的封装器件350b可以耦合到具有例如电感器102的特征的电感器361。电感器361可以包括铁磁体370和包括部分362a、362b、362c的导体，例如，其中部分362c在铁磁体370中延伸，并且部分362a、362b通过各种方式从铁磁体370的相应侧延伸。在这种实施例中，部分362a、362b可以形成相应的散热结构，例如图示的例示性鳍状物结构364a、364b。为了提供有空间效率的、低形状因子的电路组件，鳍状物结构364a、364b可以沿朝向封装器件350b的方向延伸，例如，其中鳍状物结构364a、364b中的一些或全部通过各种方式与封装器件350b垂直交叠。空间效率可以另外或替代地由经由端子(例如，端子130、132)耦合到电感器361的封装器件350b促进，所述端子均通过各种方式设置于铁磁体370和鳍状物364a或鳍状物364b中的相应一个之间。在图3F中铁磁体370为透明的，仅仅为了例示设置于其中的特征。
210和220处的耦合例如可以包括将封装器件350b的暴露的引线部分332(例如，功能上对应于导体160、162)均耦合到形成于导体部分362a、362b中的相应一个上的对应端子(未示出)。如图3G所示，在阶段300g提供了从这种耦合所获得的电路组件。在一些实施例中，方法200可以另外或替代地包括操作电路组件，例如由操作202提供的电路组件。例如，方法200可以包括：在230，在电感器和封装器件之间交换信号或电压。
铁磁体370的物理性质可以促进电感提供高频信号。例如，如图3G的插图380中的截面详图所示，铁磁体370可以包括铁磁材料的颗粒、小粒和/或其它这种群集，它们以各种方式围绕铁磁体379中的间隙区域延伸。这种群集(在本文中称为“铁磁节点结构”)可以通过各种方式被熔化或以其它方式接合到彼此(通过烧结工艺)。例如，这些节点可以包括通过各种方式彼此邻接的不同铁磁颗粒和/或可以包括在其相应表面处被熔化在一起的铁磁结构。例如，可以由节点结构之间的任何铁磁材料的截面区域中的局部极小值来指示一个铁磁节点结构和邻接的铁磁节点结构之间的界面。
在插图380所示的例示性实施例中，铁磁体370包括通过各种方式邻接并围绕间隙区域384延伸的铁磁节点结构382。间隙区域384可以通过各种方式在其中设置有用于促进烧结或其它工艺的空气和/或粘合材料，以接合铁磁颗粒。例如，这种粘合材料可以包括石蜡，尽管一些实施例并不限于此方面。例如，根据实施方式特定细节，铁磁节点结构382的相应长度(例如，直径)可以在30纳米(nm)到30微米的范围中。
铁磁体370可以具有至少某一最小体积分数，其可归因于诸如图示的例示性间隙区域384的间隙区域。在提供间隙区域的这种最小体积分数(以及该层所有铁磁材料的对应最大体积分数)时，一些实施例减小了电感器在其操作期间发生饱和的可能性。通过例示而非限制的方式，铁磁体370中的铁磁材料的体积分数可以等于或小于97％，例如，其中间隙区域的体积分数在3％到25％的范围中(并且在一些实施例中，在5％到15％的范围中)。要理解，铁磁体370的总体积不包括被铁磁体370包围的其它结构的体积，例如，其中这种结构包括部分362c。
间隙区域384的体积分数可以至少部分由于铁磁节点结构382包括不同尺寸的节点结构，例如，其中铁磁节点结构382的相应尺寸(例如，长度)具有非高斯分布。通过例示而非限制的方式，铁磁节点结构382可以由具有第一高斯尺寸分布的第一铁磁节点结构和具有第二高斯尺寸分布的第二铁磁节点结构的组合构成。在这种实施例中，第一高斯尺寸分布的第一平均值和第二高斯尺寸分布的第二平均值之间的差异(例如，绝对差异)可以至少为第二平均值的至少10％(在一些实施例中，至少20％)。在各实施例中，可以实现铁磁节点结构的两个或更多不同尺寸的各种其它组合的任何组合。
图4示出了根据实施例的促进电路组件中的高效率热传导的金属芯400的特征。例如具有金属芯152的特征中的一些或全部的金属芯400的结构未必按比例或以彼此的相对比例示出。图4示出了电路板的金属芯的一个示例，金属芯包括至少两个部分，其中所述部分的相应表面在不同平面中延伸，例如，其中这种部分的相应厚度之间的差异是有意义的(例如，不仅是制造误差的结果)。在提供具有不同相应垂直跨度的部分时，这种金属芯可能促成了电路板的至少两个区域之间的热传导特性的差异。
关于金属芯的物理结构，“高度”在本文中是指关于给定方向线所确定的位置或结构尺度，其中，除非另有陈述，否则“区域”是指在与该方向线正交的某个平面中的(例如，截面区域或表面区域的)区域的跨度。由给定结构跨越的该方向线的该部分在本文中称为该结构的高度(或替代地，“厚度”)。在本文中，将平面与这种方向线相交的位置(其中该平面与该方向线正交)称为该平面的高度(或者替代地“水平”)。金属芯可以具有一个或多个平坦表面，每个平坦表面在相应水平处沿高度尺度延伸。除非另行指出，否则“周边”是指给定区域的最外边缘。
关于金属芯400，“厚度”在本文中是指平行于图示的xyz坐标系的z轴所测量的任何尺度。在一个示例性实施例中，金属芯400包括至少两个部分(例如，包括图示的例示性的第一部分410和第二部分420)，每个部分用以提供电路部件可以通过各种方式直接或间接设置于其上的相应区域。例如，第一部分410和第二部分420在体积上均可以包括金属芯400的至少百分之五(5％)，并且在一些实施例中，至少10％。
为了促进各种热传导特性，第一部分410和第二部分420的相应表面可以沿z轴在不同的相应高度处延伸，例如，其中对于第一部分410和第二部分420，仅一个这种部分的表面在平行于图示的x-y平面的给定平面中延伸。例如，第一部分410的表面402和第二部分420的表面404可以在不同相应水平处的平面中延伸。在这种实施例中，这些水平之间的差异可以是金属芯400的最大厚度的至少20％，并且在一些实施例中是至少30％(即，其中所述差异与最大厚度不同且小于最大厚度)。通过例示而非限制的方式，这种水平之间的差异可以等于|(z1-z2)|的绝对差值，其中金属芯400的最大厚度等于z1。
在一些实施例中，第一部分410和第二部分420可以具有沿z轴所测量的不同相应总厚度。例如，沿第一部分410的第一周边(跨越区域x1·y1的第一周边)，第一部分410可以具有第一平均厚度，例如图示的例示性厚度z1，例如，其中沿第二部分420的第二周边(例如，跨越区域x2·y2的第二周边)，第二部分420具有第二平均厚度，例如图示的例示性厚度z2。在这种实施例中，第一平均厚度或第二平均厚度之一可以是第一平均厚度或第二平均厚度中的另一个的至少两倍。尽管一些实施例并不限于此方面，部分410、420可以具有相应的表面，每个表面在与高度(z轴)尺度正交的同一平面中延伸。通过例示而非限制的方式，金属芯400的表面406可以包括部分410的底表面区域和部分420的底表面区域。
尽管一些实施例并不限于此方面，第一部分410的第一周边所跨越的第一总面积可以是金属芯的最大截面积的至少百分之五(例如，至少百分之十)。在这种实施例中，第二部分420的第二周边所跨越的第二总面积可以是金属芯的最大截面积的至少百分之五(例如，至少百分之十)。金属芯的最大截面积例如可以等于乘积[(x0+x1+x2)(y1)]。
在一些实施例中，至少一个金属芯部分(例如，第一部分410和第二部分420之一)形成凹陷结构。这种凹陷结构可以充当粘合剂、绝缘材料或要设置于一个或多个电路部件周围的各种其它物质中的任何物质的贮存器。贮存器如此包含的物质例如可以与封装器件的封装模具材料区分开。
替代地或此外，第一部分410的全部的平均厚度可以是第二部分420全部的平均厚度的至少两倍。金属芯400还可以包括一个或多个其它部分(例如，图示的例示性部分430)以促进电路板中的改进的绝热。通过例示而非限制的方式，金属芯400还可以包括设置于部分410、420之间的部分430，例如，其中部分430形成具有长度x0的沟槽结构，并且其中部分430的平均高度z0小于高度z1和高度z2之一。例如，z1或z2之一与z0之间的差异可以是金属芯400的最大高度的至少20％，并且在一些实施例中，至少30％。在这种实施例中，部分430在体积上可以包括金属芯400的至少5％(例如，10％或更多)，例如，其中z1等于z2，或其中z1和z2之间的任何差异小于金属芯400的最大高度的20％。然而，这样的两个或更多金属芯部分的特定数量——及其特定配置、尺度等——仅仅是例示性的。金属芯400可以具有更多、更少和/或配置不同的部分，以提供根据不同实施例的改进的绝热。例如，在其它实施例中，金属400可以省去430，例如，其中部分410、420沿图示的x轴直接彼此邻接。
金属芯400可以包括铜、铝、黄铜和/或适合传导热量(并且在一些实施例中，以促进焊接和/或其它电耦合)的各种金属中的任何金属——例如，包括合金。金属芯400的形成可以包括冲压、浇铸、切割、研磨和/或例如从常规技术调节以形成金属芯结构的其它工艺。在一个示例性实施例中，金属芯400的总厚度(z轴尺度)在0.15毫米(mm)到0.6mm的范围中，例如，其中金属芯400的总长度(x轴尺度)在10mm到30mm的范围中和/或金属芯400的总宽度(y轴尺度)在10mm到30mm的范围中。然而，这样的尺度仅仅是例示性的，并可以根据实施方式特定的细节在不同实施例中变化。
图5示出了根据一个实施例的处理的阶段500、501以提供用于电路组件的电路板。这种电路板例如可以包括电路板303的特征，例如，其中电路板包括金属芯152和/或绝缘材料154的结构。现在参考阶段500，导电材料的冲压、加工烧结和/或其它这种处理可以导致包括部分520和部分522的金属芯的形成。这种金属芯可以包括例如金属芯400的一个或多个特征。在图示的一个例示性实施例中，部分522的顶表面的高度可以低于部分520的顶表面的高度。
尽管一些实施例并不限于此方面，金属芯可以形成一个或多个凹陷结构，每个凹陷结构在结构520、522中的相应一个中。例如，可以对部分522进行冲压、加工和/或以其它方式成形，以形成凹陷534，其延伸到金属芯的与底侧514相反的侧面512中。替代地或此外，可以将金属芯进一步处理成沟槽结构，其在邻接沟槽结构的部分(例如，部分520、522)之间提供至少部分的绝热。例如，沟槽部分532可以在侧面512上的部分520、522之间延伸。在一些实施例中，金属芯中可以形成多个凹陷部分和/或多个沟槽部分。在一些实施例中，两个或更多凹陷结构和/或两个或更多沟槽结构全部在金属芯的同一侧(或者，在相对侧)上。
如阶段501所示，制造电路板可以包括在金属芯上沉积绝缘体材料，例如，包括执行图案化沉积，其暴露了金属芯的一个或多个区域(例如，如图示的例示性区域540、542)。这种区域540、542可以促进将电路结构焊接和/或通过其它方式耦合到金属芯，其中这种耦合促进向和/或从这种电路结构传递热量。在绝缘体材料中或上形成导电迹线例如可以包括形成图示的例示性迹线544。
图6示出了根据一个实施例的计算装置600。计算装置600容纳板子602。板子602可以包括若干部件，包括但不限于处理器604和至少一个通信芯片606。处理器604物理和电耦合到板子602。在一些实施方式中，至少一个通信芯片606还物理和电耦合到板子602。在其它实施方式中，通信芯片606是处理器604的部分。
根据其应用，计算装置600可以包括可以或可以不物理和电耦合到板子602的其它部件。这些其它部件包括但不限于易失性存储器(例如DRAM)、非易失性存储器(例如，ROM)、闪速存储器、图形处理器、数字信号处理器、密码处理器、芯片组、天线、显示器、触摸屏显示器、触摸屏控制器、电池、音频编解码器、视频编解码器、功率放大器、全球定位系统(GPS)装置、罗盘、加速度计、陀螺仪、扬声器、摄像机和大容量存储装置(例如硬盘驱动器、压缩磁盘(CD)、数字多用盘(DVD)等)。
通信芯片606能够实现用于往返于计算装置600传输数据的无线通信。术语“无线”及其派生词可以用于描述可以通过非固态介质通过使用经调制的电磁辐射传送数据的电路、装置、系统、方法、技术、通信信道等。该术语并不暗示相关联的装置不包含任何导线，尽管在一些实施例中它们可能不包含导线。通信芯片606可以实施若干无线标准或协议中的任一种，包括但不限于Wi-Fi(IEEE 802.11系列)、WiMAX(IEEE 802.16系列)、IEEE 802.20、长期演进(LTE)、Ev-DO、HSPA+、HSDPA+、HSUPA+、EDGE、GSM、GPRS、CDMA、TDMA、DECT、蓝牙、其衍生物、以及被指定为3G、4G、5G和更高代的任何其它无线协议。计算装置600可以包括多个通信芯片606。例如，第一通信芯片606可以专用于较短距离的无线通信，例如Wi-Fi和蓝牙，并且第二通信芯片606可以专用于较长距离的无线通信，例如GPS、EDGE、GPRS、CDMA、WiMAX、LTE、Ev-DO等。
计算装置600的处理器604包括封装在处理器604内的集成电路管芯。术语“处理器”可以指处理来自寄存器和/或存储器的电子数据以将该电子数据转换成可以在寄存器和/或存储器中存储的其它电子数据的任何器件或器件的部分。通信芯片606也包括封装在通信芯片606内的集成电路管芯。
在各种实施方式中，计算装置600可以是膝上计算机、上网本、笔记本、超级本、智能电话、平板计算机、个人数字助理(PDA)、超级移动PC、移动电话、台式计算机、服务器、打印机、扫描仪、监视器、机顶盒、娱乐控制单元、数字相机、便携式音乐播放器或数字录像机。在其它实施方式中，计算装置600可以是处理数据的任何其它电子装置。
一些实施例可以被提供为计算机程序产品或软件，其可以包括在上面存储有指令的机器可读介质，指令可以用于对计算机系统(或其它电子装置)进行编程以执行根据实施例的过程。机器可读介质包括用于以机器(例如，计算机)可读的形式存储或发送信息的任何机制。例如，机器可读(例如，计算机可读)介质包括机器(例如，计算机)可读存储介质(例如，只读存储器(“ROM”)、随机存取存储器(“RAM”)、磁盘存储介质、光学存储介质、闪存装置等)、机器(例如，计算机)可读传输介质(例如，电、光、声或其它形式的传播信号(例如，红外信号、数字信号等))等。
图7示出了计算机系统700的示范性形式的机器的示意性表示，在计算机系统700内可以执行一组指令，以用于令机器执行本文所述的方法中的任何一种或多种。在替代实施例中，机器可以连接(例如，联网)到局域网(LAN)、内联网、外联网或因特网中的其它机器。机器可以以客户端-服务器网络环境中的服务器或客户端机器的身份或作为对等(或分布式)网络环境中的对等机器而进行操作。机器可以是个人计算机(PC)、平板PC、机顶盒(STB)、个人数字助理(PDA)、蜂窝电话、网络应用、服务器、网络路由器、交换机或网桥、或能够执行(相继地或以其它方式)指定要由该机器采取的动作的一组指令的任何机器。此外，尽管仅示出了单个机器，但术语“机器”应当也被理解为包括机器(例如，计算机)的任何集合，其逐个或联合地执行一组(或多组)指令以执行本文所述方法中的任何一个或多个。
示范性计算机系统700包括处理器702、主存储器704(例如，只读存储器(ROM)、闪存存储器、动态随机存取存储器(DRAM)，例如同步DRAM(SDRAM)或Rambus DRAM(RDRAM)等)、静态存储器706(例如，闪存存储器、静态随机存取存储器(SRAM)等)以及辅助存储器718(例如，数据存储装置)，其经由总线730彼此通信。
处理器702代表一个或多个通用处理装置，例如微处理器、中央处理单元等。更具体而言，处理器702可以是复杂指令集计算(CISC)微处理器、精简指令集计算(RISC)微处理器、超长指令字(VLIW)微处理器、实施其它指令集的处理器、或实施指令集的组合的处理器。处理器702也可以是一种或多种专用处理装置，例如，专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)、网络处理器等。处理器702被配置为执行处理逻辑726以执行本文所述的操作。
计算机系统700还可以包括网络接口装置708。计算机系统700还可以包括视频显示单元710(例如，液晶显示器(LCD)、发光二极管显示器(LED)或阴极射线管(CRT))、字母数字输入装置712(例如，键盘)、光标控制装置714(例如，鼠标)和信号发生装置716(例如，扬声器)。
辅助存储器718可以包括机器可访问存储介质(或更具体地，计算机可读存储介质)732，其上存储有体现本文所述的方法或功能中的任何一种或多种的一组或多组指令(例如，软件722)。软件722还可以在被计算机系统700执行期间，完全或至少部分地驻留在主存储器704内和/或处理器702内，主存储器704和处理器702还构成了机器可读存储介质。还可以经由网络接口装置708通过网络720发送或接收软件722。
尽管机器可访问存储介质732在示范性实施例中被示为单一介质，但术语“机器可读存储介质”应当被理解为包括存储一组或多组指令的单一介质或多种介质(例如，集中式或分布式数据库和/或相关联的高速缓冲存储器和服务器)。术语“机器可读存储介质”还应当被理解为包括能够存储或编码可由机器执行并导致机器执行一个或多个实施例中的任何实施例的一组指令的任何介质。术语“机器可读存储介质”应当相应地被理解为包括但不限于固态存储器以及光学介质和磁介质。
在一种实施方式中，一种电路组件包括电感器，电感器包括铁磁体以及延伸通过铁磁体的第一导体，其中第一导体在铁磁体的相应侧上形成鳍状物结构。该电路组件还包括耦合到电感器的封装器件，该封装器件包括设置于封装模具中的电路板，电路板包括金属芯，该金属芯包括第一芯部分和第二芯部分，第一芯部分和第二芯部分在体积上均包括金属芯的至少百分之五，其中，第一芯部分的全部的平均厚度是第二芯部分的全部的平均厚度的至少两倍。该封装器件还包括设置于电路板上的电路部件，以及均从封装模具延伸的第二导体和第三导体，其中，使电路部件经由第二导体和第三导体跨电感器电耦合，其中，金属芯被热耦合以经由第二导体将热量从电路部件传递到第一导体。
在一个实施例中，第一芯部分和第二芯部分之一形成凹陷结构。在另一实施例中，金属芯在第一芯部分和第二芯部分之间形成沟槽结构。在另一实施例中，第一导体包括第一部分、第二部分和设置于第一部分和第二部分之间的第三部分，其中铁磁体围绕第三部分延伸，其中第一部分形成第一结构，其中第二部分形成第二鳍状物结构，其中第一部分上形成有耦合到第二导体的第一端子，并且其中第二部分上形成有耦合到第三导体的第二端子。在另一实施例中，对于第一端子和第二端子之一而言，端子的长度是端子的宽度的至少两倍。在另一实施例中，第一端子设置于铁磁体和第一鳍状物结构之间。在另一实施例中，铁磁体的铁磁材料的体积分数等于或小于百分之九十七(97％)。在另一实施例中，鳍状物结构中的一些或全部延伸到与封装器件的侧壁交叠。在另一实施例中，封装模具形成围绕封装器件的周边延伸的侧壁，其中封装器件的多个引线的相应远端均延伸到侧壁的位于第一平面和平行于第一平面的第二平面之间的区域，其中第二平面位于第一平面与多个引线中的第一引线的一部分之间。
在另一种实施方式中，一种方法包括将电感器的第一导体耦合到封装器件的第二导体，其中第一导体延伸通过电感器的铁磁体，其中第一导体在铁磁体的相应侧上形成鳍状物结构，其中封装器件包括设置于封装模具中的电路板和设置于电路板上的电路部件，其中封装器件的第二导体和第三导体均从封装模具延伸。该方法还包括将第一导体耦合到第三导体，其中使该电路部件经由第二导体和第三导体跨电感器电耦合，其中电路板包括金属芯，金属芯包括第一芯部分和第二芯部分，第一芯部分和第二芯部分在体积上均包括金属芯的至少百分之五，其中第一芯部分的全部的平均厚度是第二芯部分的全部的平均厚度的至少两倍，其中金属芯被热耦合以经由第二导体将热量从电路部件传递到第一导体。
在一个实施例中，第一芯部分和第二芯部分之一形成凹陷结构。在另一实施例中，金属芯在第一芯部分和第二芯部分之间形成沟槽结构。在另一实施例中，第一导体包括第一部分、第二部分和设置于第一部分和第二部分之间的第三部分，其中铁磁体围绕第三部分延伸，其中第一部分形成第一结构，其中第二部分形成第二鳍状物结构，其中第一部分上形成有耦合到第二导体的第一端子，并且其中第二部分上形成有耦合到第三导体的第二端子。在另一实施例中，对于第一端子和第二端子之一而言，端子的长度是端子的宽度的至少两倍。在另一实施例中，第一端子设置于铁磁体和第一鳍状物结构之间。在另一实施例中，铁磁体的铁磁材料的体积分数等于或小于百分之九十七(97％)。在另一实施例中，鳍状物结构中的一些或全部延伸到与封装器件的侧壁交叠。在另一实施例中，封装模具形成围绕封装器件的周边延伸的侧壁，其中封装器件的多个引线的相应远端均延伸到侧壁的位于第一平面和平行于第一平面的第二平面之间的区域，其中第二平面位于第一平面和多个引线中的第一引线的一部分之间。
在一种实施方式中，一种系统包括电路组件，该电路组件包括电感器，电感器包括铁磁体以及延伸通过铁磁体的第一导体，其中第一导体在铁磁体的相应侧上形成鳍状物结构。系统还包括耦合到电感器的封装器件，该封装器件包括设置于封装模具中的电路板，电路板包括金属芯，金属芯包括第一芯部分和第二芯部分，第一芯部分和第二芯部分在体积上均包括金属芯的至少百分之五，其中第一芯部分的全部的平均厚度是第二芯部分的全部的平均厚度的至少两倍。封装器件还包括设置于电路板上的电路部件、以及均从封装模具延伸的第二导体和第三导体，其中使电路部件经由第二导体和第三导体跨电感器电耦合，其中金属芯被热耦合以经由第二导体将热量从电路部件传递到第一导体。系统还包括耦合到电路组件的显示装置，显示装置被配置为基于在电感器和封装器件之间传送的信号或电压而显示图像。
在一个实施例中，第一芯部分和第二芯部分之一形成凹陷结构。在另一实施例中，金属芯在第一芯部分和第二芯部分之间形成沟槽结构。在另一实施例中，第一导体包括第一部分、第二部分和设置于第一部分和第二部分之间的第三部分，其中铁磁体围绕第三部分延伸，其中第一部分形成第一结构，其中第二部分形成第二鳍状物结构，其中第一部分上形成有耦合到第二导体的第一端子，并且其中第二部分上形成有耦合到第三导体的第二端子。在另一实施例中，对于第一端子和第二端子之一而言，端子的长度是端子的宽度的至少两倍。在另一实施例中，第一端子设置于铁磁体和第一鳍状物结构之间。在另一实施例中，铁磁体的铁磁材料的体积分数等于或小于百分之九十七(97％)。在另一实施例中，鳍状物结构中的一些或全部延伸到与封装器件的侧壁交叠。在另一实施例中，封装模具形成围绕封装器件的周边延伸的侧壁，其中封装器件的多个引线的相应远端均延伸到侧壁的位于第一平面和平行于第一平面的第二平面之间的区域，其中第二平面位于第一平面和多个引线中的第一引线的一部分之间。
本文描述了用于利用电路组件改善散热的技术和架构。在以上描述中，为了解释的目的，阐述了众多具体细节以便提供对某些实施例的透彻理解。然而，本领域技术人员要明了的是，可以无需这些具体细节来实践某些实施例。在其它情况下，以框图的形式示出了结构和器件，以避免使描述难以理解。
在本说明书中提到“一个实施例”或“实施例”表示在本发明的至少一个实施例中包括结合该实施例所描述的特定特征、结构或特性。在本说明书中各处出现的短语“在一个实施例中”未必全部指同一实施例。
按照对计算机存储器内的数据位的操作的算法和符号表达给出了本文中的具体实施方式的一些部分。这些算法描述和表达是计算领域的技术人员用于向本领域其它技术人员最有效传达其工作实质的手段。此处通常设想算法为导致期望结果的步骤的自洽序列。步骤是需要对物理量进行物理操控的那些步骤。通常但未必必然，这些量采取能够被存储、传递、组合、比较和以其它方式操控的电或磁信号的形式。已经证明，原则上出于公共使用的原因，有时将这些信号称为位、值、要素、符号、字符、项、数字等是方便的。
然而，应当记住的是，所有这些和类似术语要与适当物理量相关联，并且仅仅是应用于这些量的方便标签。除非特别指出，否则从本文的论述将显而易见的是，要认识到，在整个说明书中，利用诸如“处理”或“计算”或“运算”或“确定”或“显示”等术语的论述是指计算机系统或类似电子计算装置的动作和过程，所述电子计算装置操控被表示为计算机系统的寄存器和存储器内的物理(电子)量的数据并将其变换成被类似地表示为计算机系统存储器或寄存器或其它这种信息存储、传输或显示装置内的物理量的其它数据。
某些实施例还涉及用于执行本文的操作的设备。该设备可以针对所需目的被专门构造，或者它可以包括由计算机中存储的计算机程序选择性激活或重新配置的通用计算机。这种计算机程序可以存储于计算机可读存储介质中，所述计算机可读存储介质例如但不限于任何类型的磁盘，包括软盘、光盘、CD-ROM和磁-光盘、只读存储器(ROM)、诸如动态RAM(DRAM)、EPROM、EEPROM的随机存取存储器(RAM)、磁卡或光卡、或适合于存储电子指令并耦合到计算机系统总线的任何类型的介质。
本文给出的算法和显示并非固有地与任何特定计算机或其它设备相关。根据本文的教导可以将各种通用系统与程序一起使用，或者可以证明构造更专用的设备来执行所需方法步骤是方便的。用于各种各样的这些系统的所需结构根据本文的描述将是显而易见的。此外，未参考任何特定编程语言描述某些实施例。要认识到，可以使用各种编程语言实施如本文所述的这种实施例的教导。
除了本文所述内容之外，可以对公开的实施例及其实施方式做出各种修改而不脱离其范围。因此，本文的例示和示例应当以例示性而非限制性意义来解释。应当仅仅参考以下权利要求来度量本发明的范围。