一种具有夹层结构的电源模块的制作方法

本发明涉及电子元器件，更具体地说，本发明涉及电源模块。

背景技术：

1、通常，功率转换器用于将输入功率转换成具有合适电压和电流的输出功率提供给负载。多相功率转换器包括多个并联且错相工作的功率级，因此其具有输出电压纹波小，瞬态反应快以及对输入电容器的额定纹波电流要求低的优点。由于上述优点，多相功率转换器被广泛用于输出大电流以及低电压的应用中，例如服务器和微处理器等。

2、现代图形处理器(gpu)、中央处理器(cpu)的快速发展，对多相功率转换器的电流能力提出了越来越高的要求。与此同时，这些处理器的体积则越做越小，也就是说，多相功率转换器的体积相应地需要减小。越来越大的电流，越来越小的体积，使得多相功率转换器的散热遇到了更大的挑战。也就是说，需要有一种高电流密度、高效率并且具有出色的散热能力的功率转换器。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种具有夹层结构的电源模块，所述电源模块将电感、功率开关和驱动器堆叠集成于一个较小的电源模块中。

2、根据本发明一实施例的一种电源模块，包括：至少一个电感模块，其中每个电感模块都具有一个磁芯和两个穿过磁芯的绕组；印刷电路板(printed circuit board,pcb)顶板，位于至少一个电感模块之上；以及至少一对功率器件芯片，位于pcb顶板之上，其中每一对功率器件芯片位于对应电感模块上方的pcb顶板之上，以及其中每个功率器件芯片的至少一个引脚通过pcb顶板连接至相应电感模块的对应绕组；其中每个电感模块都被多个金属片包裹，所述多个金属片配置为电源引脚和信号引脚，连接pcb顶板和电感模块所在的电路板。

3、根据本发明的实施例的一种处理器系统，包括前述电源模块，还包括：主板；负载，位于主板之上；以及顶部冷却系统，位于负载和电源模块上方；其中，所述电源模块位于主板之上靠近负载的位置，用于给负载供电。

4、根据本发明的实施例的一种电感模块，包括：磁芯，具有至少一个通道；至少一个绕组，分别穿过磁芯的相应通道；多个金属片，覆盖于磁芯上，其中每个金属片都呈“c”型且包裹磁芯的部分侧面，并具有第一端和第二端，其中弯折的第一端覆盖在磁芯的部分顶部，以及弯折的第二端覆盖在磁芯的部分底部，其中所述金属片配置为电源引脚和信号引脚。

5、本发明电源模块具有结构简单，集成度高，模块高度低，电流路径较短，功率损失较小的优点，且配置所述电源模块的处理器系统的散热效果更佳。

技术特征：

1.一种电源模块，包括：

2.如权利要求1所述的电源模块，其中在一个电感模块中，每个绕组都具有第一端和第二端，其中所述第一端引出至电感模块的顶部，所述第二端引出至电感模块的底部，其中电感模块的顶部被pcb顶板覆盖。

3.如权利要求1所述的电源模块，其中信号引脚分布在电感模块的第一侧面和第二侧面，其中第一侧面和第二侧面为相对面且平行于电感模块的绕组的长度方向。

4.如权利要求3所述的电源模块，其中在每个电感模块中，位于电感模块第一侧面的信号引脚连接到靠近第一侧面的功率器件芯片上，以及位于电感模块第二侧面的信号引脚连接到靠近第二侧面的功率器件芯片上。

5.如权利要求1所述的电源模块，其中每个电感模块从电感模块的下表面到电感模块的上表面的测量高度最大为3mm。

6.如权利要求1所述的电源模块，其中至少一个电源引脚配置为接收电源模块的输入电压。

7.如权利要求1所述的电源模块，其中至少一个电源引脚配置为接收电源模块的参考地电压。

8.如权利要求1所述的电源模块，其中至少一个电源引脚被配置为接收电源电压以给功率器件芯片供电。

9.一种处理器系统，包括如权利要求1-8任一项所述的电源模块，还包括：

10.一种电感模块，包括：

11.如权利要求10所述的电感模块，其中每个绕组都具有第一端引出至电感模块的顶部，以及第二端引出至电感模块的底部。

12.如权利要求10所述的电感模块，其中信号引脚分布在电感模块的第一侧面和第二侧面，其中第一侧面和第二侧面为相对面且平行于电感模块的绕组的长度方向。

13.如权利要求10所述的电感模块，其中从电感模块的下表面到电感模块的上表面的测量高度最大为3mm。

14.如权利要求10所述的电感模块，其中至少一个电源引脚配置为接收配置所述电感模块的电源模块的输入电压。

15.如权利要求10所述的电感模块，其中至少一个电源引脚配置为接收配置所述电感模块的电源模块的参考地电压。

16.如权利要求10所述的电感模块，其中至少一个电源引脚配置为接收电源电压，以给配置所述电感模块的电源模块的功率器件芯片供电。

技术总结
本发明提供了一种电源模块，包括至少一个电感模块，印刷电路板(Printed Circuit Board,PCB)顶板，以及至少一对功率器件芯片。其中PCB顶板位于电感模块上方，功率器件芯片位于PCB顶板上方。电源引脚和信号引脚为包裹电感模块的金属片，连接PCB顶板和电感模块所处的电路板。本发明电源模块的结构简单，集成度高，模块高度低，电流路径较短，功率损失较小，使用所述电源模块的处理器系统的散热更佳。

技术研发人员：黄道成,黄文洋,苏祎世,周迎新,张新敏
受保护的技术使用者：成都芯源系统有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13