CN108022899A - 具有引线部件的电源模块及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具有引线部件的电源模块及其制造方法。电源模块包括一载板、至少一引线部件以及一隔离通道，堆叠设置于载板上。引线部件包括至少一初始平面部、至少一第一引脚以及至少一第二引脚。初始平面部包括至少一焊盘，且初始平面部的垂直投影至少部份与载板重叠。第一引脚电连接至载板，且垂直于初始平面部。第二引脚电连接至载板，且垂直于初始平面部。隔离通道设置于初始平面部，且位于第一引脚及第二引脚之间，将初始平面部分离为一第一平面部及一第二平面部，以使得第一引脚及第二引脚电气隔离。本发明的电源模块有效的降低模块占地面积和整体体积，还可有效提升电路传导能力，降低传导损耗，并且有效节省膜具费用及生产成本。

Description

具有引线部件的电源模块及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种电源模块，特别涉及一种具有引线部件的电源模块及其制造方法。
背景技术
现有技术中，开关电源常用以解决电源系统变换效率低下的问题。但由于开关电源多具有复杂的电路，故集成密度无法有效提升。为了降低体积，提升效率和应用灵活性，现有电源模块遂采用引线框架(leadframe)来引出接脚。利用引线框架作为集成电路芯片的载体，并以金线引线键合(wire bonding)实现芯片内部电路引出端与外引线的电连接，进而将半导体芯片中细小的端子转换成大尺寸的输出接脚，以利于组装到电阻器件或电路板上。
一般而言，传统的引线框架采用精密冲压或蚀刻的方式制作，由引线和框架集成，其中框架是支撑引线的载体。当引线与芯片或电源模块固定好以后，会将框架切除掉，然后对露出的引线部分进行必要的成型工艺以制作成最终的引脚形态。若电源模块采用引线框架作为引脚，虽可提升电源模块的功率密度，但引线框架接脚端只能在印刷电路板的边缘导出，故需利用印刷电路板中的布线(trace)导引，如此会使得印刷电路板中走线负担加重，损耗增加。且引线框架的接脚端往往在最终成型模块的外侧导出，也增加了模块的封装占地面积(footprint)。此外，若电源模块采用引线框架导接表面贴装技术(Surface-mounttechnology，SMT)形式的接脚时，其最终形成的接脚焊盘面积较小，不利于客户应用和降低焊点的损耗。另一方面，引线焊盘于出脚过程后，框架(frame)会切除，浪费材料，且由于框架的存在，也使得引线框架面积较大，提升成本。且采用引线框架的电源模块在进行灌胶塑封(molding)过程中，灌胶模具更需避开引线框架或与引线框架配合，以形成密封的灌胶腔室，因而增加了灌胶模具的复杂度和体积，同时降低了灌胶模具通用的可能性。
针对前述问题，市场上或有电源模块采用印刷电路板上直接引出对外的接 脚端，其接脚端虽可于整个模块的封装内各个位置处设置，但其印刷电路板引出接脚端的这一侧便无法再安装器件，如此将降低印刷电路板的利用率，使得模块的占地面积增加或因其他器件迂回式的走线而增加损耗。
另有一些电源模块灌胶塑封后，将整个灌胶塑封的模块采用类似印刷电路板的方式进行打孔和表面镀金属层的方式引出接脚端，但由于金属镀层不容易镀厚，导致对大电流电源转换模块应用中受到效率影响，同时考虑在深孔中镀金属困难，所以很难在印刷电路板的内侧导出接脚端，仅得于最终成型的模块外边缘导出接脚端，因此印刷电路板上的走线仍需引到印刷电路板边缘处，则印刷电路板中走线负担和损耗也因而增加。
尽管电源模块对效率及功率密度的需求水平日渐提升，现有的电源模块的引脚方式仍无法满足其需求。因此，如何发展一种新的电源模块及其制造方法来解决现有技术所面临的问题，实为本领域极需面对的课题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具引线部件的电源模块及其制造方法。引线部件设置于载板，可同时结合磁性组件及电子器件垂直堆叠设置，构成高集成密度的电源模块，有效的降低模块封装占地面积(footprint)和整体体积。此外，引线部件除提供引线及焊盘功能以减少载板平面布线(trace)干扰外，还提供电源模块一机械结构支撑功能，以简化电源模块的制造流程，同时强化电源模块的结构构装。
本发明的另一目的在于提供一种具引线部件的电源模块及其制造方法。引线部件于电气分割后可成为磁性组件的绕组结构及电源模块的引线结构，借以构成高集成密度的电源模块，有效的降低模块占地面积(footprint)和整体体积。其中磁性组件可配合设置于上下表面的贯穿窗口，使磁性组件的绕组可以最短距离电连接至载板上的电子器件，可有效提升电路传导能力，降低传导损耗。
本发明的再一目的在于提供一种具引线部件的电源模块及其制造方法。引线部件结构精简，可以采用共同灌胶腔室的灌胶塑封膜具进行不同尺寸电源模块的灌胶塑封，以有效节省膜具费用及生产成本。且的引线部件可整合排列，利于灌胶塑封处理外，更可于至少一电气分割后即可获致多个电源模块结构，除减化生产流程、降低生产成本外，更有利于量产化生产。
为达到前述目的，本发明提供一种电源模块，其包括一载板以及至少一引线部件，堆叠设置于载板上。引线部件包括至少一初始平面部、至少一第一引脚、至少一第二引脚及至少一隔离通道。初始平面部包括至少一焊盘，且初始平面部的垂直投影至少部份与载板重叠。第一引脚电连接至载板，且垂直于初始平面部。第二引脚电连接至载板，且垂直于初始平面部。隔离通道设置于初始平面部，且位于第一引脚及第二引脚之间，将初始平面部分离为一第一平面部及一第二平面部，以使得第一引脚及第二引脚电气隔离。
在本发明的一个实施例中，初始平面部的垂直投影在第一引脚及第二引脚所形成的最大圆包络线的投影内。
在本发明的一个实施例中，载板为一磁芯，其中磁芯具有至少一窗口贯穿磁芯，窗口的一贯穿线垂直于初始平面部，且第一引脚穿设窗口。
在本发明的一个实施例中，电源模块还包括至少一电子器件，设置于载板上。
在本发明的一个实施例中，电源模块还包括一封装绝缘层，设置于引线部件的第一平面部及第二平面部与载板间，以封装包覆电子器件，且支撑第一平面部及第二平面部。
在本发明的一个实施例中，引线部件为预制成形。
在本发明的一个实施例中，引线部件由钣金件冲压方式、金属锻造方式、金属焊接方式、金属粉末射出成型方式、蚀刻方式所制成。
在本发明的一个实施例中，引线部件由金属电镀方式制成於一绝缘体上。
在本发明的一个实施例中，隔离通道由机械切割、铣削或蚀刻方式所制成。
在本发明的一个实施例中，引线部件以焊接、插孔、注模封胶或黏结胶方式，堆叠设置于载板上。
在本发明的一个实施例中，至少一引线部件包括至少一第一引线部件及至少一第二引线部件，第一引线部件与第二引线部件分别设置于载板上。
为达到前述目的，本发明提供一种电源模块的制造方法，其步骤包括：(a)提供一载板及至少一引线部件，且引线部件具有至少一初始平面部及多个引脚；(b)将引线部件堆叠设置于载板上，其中初始平面部的垂直投影至少部份与载板重叠；以及(c)形成至少一隔离通道，将初始平面部间隔分离为至少一第一平面部及至少一第二平面部，且将多个引脚组配成至少一第一引脚及至少一第 二引脚，使得第一引脚与第二引脚电气隔离，其中第一引脚与第一平面部电连接，第二引脚与第二平面部电连接。
在本发明的一个实施例中，载板为一磁芯，其中磁芯具有至少一窗口相对于第一平面部，第一引脚穿设窗口。
在本发明的一个实施例中，于步骤(b)中，引线部件以焊接、插孔、注模封胶或黏结胶方式堆叠设置于载板上。
在本发明的一个实施例中，于步骤(a)中，载板上设置至少一电子器件。
在本发明的一个实施例中，步骤(b)还包括步骤：
(b1)形成一封装绝缘层，封装包覆载板、电子器件及引线部件。
在本发明的一个实施例中，步骤(b)还包括步骤：(b2)至少部份打磨或激光雕刻封装绝缘层，以使得电源模块的初始平面部所在的平面形成一平整平面。
在本发明的一个实施例中，于步骤(a)前，还包括一步骤：提供一预成形导电体，弯折预成形导电体形成包含多个引脚及初始平面部的引线部件。
在本发明的一个实施例中，于步骤(c)中，隔离通道由机械切割、铣削或蚀刻方式制成。
在本发明的一个实施例中，引线部件由钣金件冲压方式、金属锻造方式、金属焊接方式、金属粉末射出成型方式、蚀刻方式或金属电镀方式所制成。
为达到前述目的，本发明还提供一种电源模块的制造方法，其步骤包括：(a)提供一个连片板和多个引线部件，连片板包括多个载板，且多个载板为阵列排设，其中每一引线部件具有至少一初始平面部及多个引脚；(b)将多个引线部件堆叠设置于对应的载板上，且构成阵列排设，其中每一引线部件的初始平面部的垂直投影至少部份与对应的载板重叠；(c)形成至少一隔离通道，将阵列排列的每一引线部件的初始平面部间隔分离为至少一第一平面部及至少一第二平面部，且将每一引线部件的多个引脚组配成至少一第一引脚及至少一第二引脚，使得第一引脚与第二引脚电气隔离，其中第一引脚与第一平面部电连接，第二引脚与第二平面部电连接；以及(d)切割连片板，形成多个电源模块。
为达到前述目的，本发明还提供一种引线部件，适用于一电源模块，其中电源模块包括一载板，引线部件以及至少一隔离通道，其中引线部件堆叠设置于载板上。引线部件包括至少一初始平面部、至少一第一引脚、至少一第二引 脚。初始平面部包括至少一焊盘，且初始平面部的垂直投影至少部份与载板重叠。第一引脚电连接至载板，且垂直于初始平面部。第二引脚电连接至载板，且垂直于初始平面部。隔离通道设置于初始平面部，且位于第一引脚及第二引脚之间，将初始平面部分离为一第一平面部及一第二平面部，以使得第一引脚及第二引脚电气隔离。
在本发明的一个实施例中，引线部件设置于一包含采用表面贴装技术形成引脚的一组件上。
附图说明
图1A至图1C为本发明第一较佳实施例的电源模块的组装流程示意图。
图2A及2B为图1A中的第一引线部件的立体图及侧视图。
图3为本发明第一较佳实施例的电源模块的制造方法的流程图。
图4A至图4D为本发明第二较佳实施例的电源模块的组装流程示意图。
图5为本发明第二较佳实施例的电源模块的制造方法的流程图。
图6A至图6D为本发明第三较佳实施例的电源模块的组装流程示意图。
图7A至图7D为本发明第四较佳实施例的电源模块的组装流程示意图。
图8A至图8D为本发明第五较佳实施例的电源模块的组装流程示意图。
图9A及9B为本发明较佳实施例的电源模块及其适用灌胶塑封模具的前视及侧视截面图。
图9C为本发明另一较佳实施例的多个电源模块在灌胶塑封模具中的侧视截面图。
图10A至图10C为本发明第六较佳实施例的电源模块的组装流程示意图。
图11A至图11F为本发明第七较佳实施例的电源模块的组装流程示意图。
图12为本发明第七较佳实施例的电源模块的制造方法的流程图。
图13A至图13C为本发明第八较佳实施例的电源模块的组装流程示意图。
图14A至14C为本发明一种引线部件制造流程图。
图15A至15D为本发明一种引线部件制造流程图。
图16A至16D为本发明第八较佳实施例中引线部件的制造流程图。
图17到图21为本发明不同实施例的引线部件的结构示意图。
图22为本发明第九较佳实施例的电源模块的结构侧视图。
图23为本发明第十较佳实施例的电源模块的结构截面图。
其中，附图标记说明如下：
1、1a、1b、1c：电源模块
11：载板
110、110a、110b：容置空间
111：第一表面
112：第二表面
113：电子器件
12：第一引线部件
120：初始平面部
120a：第一平面部
120b：第二平面部
121：引脚
121a：第一引脚
121b：第二引脚
123、123a、123b、123c：隔离通道
13：封装绝缘层
14：第二引线部件
140：初始平面部
140a：第三平面部
140b：第四平面部
15：载板
151：第一表面
152：导接垫片
16：第一引线部件
160：初始平面部
160a：第一平面部
160b：第二平面部
161：引脚
161a：第一引脚
161b：第二引脚
163：隔离通道
17：磁芯
170：窗口
18：引线部件
180：初始平面部
180a：第一平面部
180b：第二平面部
181：引脚
181a：第一引脚
181b：第二引脚
183：隔离通道
2：灌胶塑封模具
21：灌胶腔室
22：引线部件
220：初始平面部
220a：第一平面部
220b：第二平面部
221：引脚
221a：第一引脚
221b：第二引脚
223：隔离通道
23：封装绝缘层
3：连片板
4：绝缘体
41：胶条
42：导电体
420a：第一平面部
420b：第二平面部
421a：第一引脚
421b：第二引脚
423：隔离通道
5：磁性组件
51：磁芯
52：绕组
510：窗口
L：贯穿线
S11～S13：流程步骤
S21～S24：流程步骤
S31～S35：流程步骤
具体实施方式
体现本发明特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的态样上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图式在本质上为当作说明的用，而非用于限制本发明。
图1A至图1C为本发明第一较佳实施例的电源模块的组装流程示意图。图2A及2B为图1A中第一引线部件的立体图及侧视图。图3为本发明第一较佳实施例的电源模块的制造方法的流程图。如图1A至1C所示，电源模块1包括一载板11及至少一第一引线部件12。其制造方法的步骤详述如下。首先如图3步骤S11所示，提供一载板11及至少一第一引线部件12。其中第一引线部件12如图2A及2B所示，第一引线部件12具有至少一初始平面部120及多个引脚121。此外，载板11的第一表面111上设置有例如但不受限于功率器件等电子器件113，如图1A所示。接着如图3步骤S12所示，将第一引线部件12堆叠设置于载板11上，其中初始平面部120的垂直投影至少部份与载板11重叠。同时第一引线部件12与载板11间形成一容置空间110。功率器件等电子器件113容置于前述所形成的容置空间110内，如图1B所示。最后，如图3步骤S13所示，利用例如但不受于机械切割、铣削或蚀刻等方式，于第一引线部件12上形成至少一隔离通道123，将第一引线部件12的初始平面部120间隔分离为至少一第一平面部120a及至少一第二平面部120b，且将多个引脚121组配成至少一第一引脚121a及至少一第二引脚121b，使得第一 引脚121a与第二引脚121b电气隔离。其中第一引脚121a与第一平面部120a电连接，第二引脚121b与第二平面部120b电连接。其中初始平面部120的垂直投影包含于第一引脚121a及第二引脚121b所形成的最大圆包络线的投影内。所谓第一引脚121a及第二引脚121b所形成的最大圆包络线是指所有边缘与第一引脚121a及第二引脚121b中至少三个引脚重合的圆中，最大的那个圆。
图4A至图4D为本发明第二较佳实施例的电源模块的组装流程示意图。图5为本发明第二较佳实施例的电源模块的制造方法的流程图。于本实施例中，电源模块1为与图1A至1C所示的电源模块1相似，且相同的组件标号代表相同的组件、结构与功能，于此不再赘述。如图4A至4D与图5所示，本实施例的制造方法的步骤详述如下。首先如图5步骤S21所示，提供一载板11及至少一第一引线部件12。其中第一引线部件12如图4A所示，第一引线部件12具有至少一初始平面部120及多个引脚121。载板11的第一表面111上设置有例如但不受限于功率器件等电子器件113。接着如图5步骤S22所示，将第一引线部件12堆叠设置于载板11上，其中初始平面部120的垂直投影至少部份与载板11重叠。同时第一引线部件12与载板11间形成一容置空间110。功率器件等电子器件113容置于前述所形成的容置空间110内，如图4B所示。然后，如图5步骤S23所示，利用灌胶塑封(molding)材料形成一封装绝缘层13，以填具前述容置空间110，并将载板11及第一引线部件12灌胶塑封成一体，提升结构的稳固性，且使第一引线部件12于电气分割后仍保有强度，还可以防止后续工艺中产生的杂质污损载板11上的功率器件等电子器件113。于本步骤中，封装绝缘层13可先完全封装包覆载板11、第一引线部件12及功率器件等电子器件113，再对部分封装绝缘层13进行打磨或激光雕刻等方式，以使得第一引线部件12的初始平面部120至少部份曝露而出，同时其所在平面形成一平整平面。值得注意的是，灌胶塑封后除了第一引线部件12上的封装绝缘层13打磨外，载板11另一侧的第二表面112也可进行表面磨平或其他电镀程序，本发明并不以此为限，且不再赘述。最后如图5步骤S24，利用例如但不受于机械切割、铣削或蚀刻等方式，于封装绝缘层13及第一引线部件12上形成至少一隔离通道123，将第一引线部件12的初始平面部120间隔分离为至少一第一平面部120a及至少一第二平面部120b，且将多个引脚121组配成至少一第一引脚121a及至少一第二引脚121b，使得第一引脚121a与第二引脚121b电气隔离。其中第一引脚121a与第一平面部120a电连接，第二引脚121b与第二平 面部120b电连接(可参考图1C)。值得注意的是，于图4D中，隔离通道123可采用蚀刻方式形成槽型隔离通道123a、采用切割方式形成槽型隔离通道123b及采用铣销方式形成槽型隔离通道123c。因此本发明的隔离通道123可视需求而使用不同形成方式生成，本发明并不以此为限。
图6A至图6D为本发明第三较佳实施例的电源模块的组装流程示意图。于本实施例中，电源模块1为与图4A至4D所示的电源模块1相似，且相同的组件标号代表相同的组件、结构与功能，于此不再赘述。于本实施例中，其制造方法与图5所示步骤S21至S24相同，但是于步骤S24中，通过合理设计引线部件12，使得槽型隔离通道123仅使用切割的方式即可制得。其中第一引线部件12的初始平面部120分割后形成中央大面积第一平面部120a可作为电源模块1的电气接地(GND)焊盘，而两侧及外围区域的第二平面部120b则可作为电源模块1的输出电压(Vo)、输入电压(Vin)及信号(Signals)等对外连接的焊盘。当然本实施例中，第一平面部120a及第二平面部120b的排列应用仅属例示，非限制本发明的特征。同样地，图7A至图7D为本发明第四较佳实施例的电源模块的组装流程示意图。于本实施例中，电源模块1为与图4A至4D所示的电源模块1相似，且相同的组件标号代表相同的组件、结构与功能，于此不再赘述。于本实施例中，其制造方法与图5所示步骤S21至S24相同，但是于步骤S24中，为了让电源模块1出脚端更加密集，更可以蚀刻或铣削的方式形成槽型隔离通道123。其中第一引线部件12的初始平面部120分割后形成中央大面积第一平面部120a可作为电源模块1的电气接地(GND)焊盘，而两侧周边区域的第二平面部120b则可作为电源模块1的输出电压(Vo)、输入电压(Vin)及信号(Signals)等对外连接的焊盘。当然本实施例中，第一平面部120a及第二平面部120b的排列应用也属例示，非限制本发明的特征。值得注意的是，载板11的另一侧的第二表面112也形成接脚焊盘(未图示)，借以增加电源模块1的布线调变性，当然本发明并不以此为限，且不再赘述。
图8A至图8D为本发明第五较佳实施例的电源模块的组装流程示意图。于本实施例中，电源模块1为与图4A至4D所示的电源模块1相似，且相同的组件标号代表相同的组件、结构与功能，于此不再赘述。不同于图4A至4D所示的实施例，本实施例的电源模块1除载板11及第一引线部件12外，更包含一第二引线部件14。第一引线部件12及第二引线部件14如图9A所示，第一引线部件12具有至少 一初始平面部120及多个引脚121，第二引线部件14具有至少一初始平面部140及多个引脚141。载板11的第一表面111上设置有例如但不受限于功率器件等电子器件113。接着如图8B所示，将第一引线部件12及第二引线部件14堆叠设置于载板11上，其中初始平面部120及140的垂直投影至少部份与载板11重叠。同时第一引线部件12及第二引线部件14分别与载板11间形成容置空间110a及110b。功率器件等电子器件113容置于前述所形成的容置空间110a及110b内。然后，如图8C所示，利用灌胶塑封(molding)材料形成一封装绝缘层13将载板11、第一引线部件12及第二引线部件14灌胶塑封成一体，提升结构的稳固性，且使第一引线部件12及第二引线部件14于电气分割后仍保有强度，还可以防止后续工艺中产生的杂质污损载板11上的功率器件等电子器件113，在一实施例中，可对封装绝缘层13表面进行打磨或激光雕刻等方式，以使得初始平面部120和140形成平整的平面，但不以此为限。最后如图8D，利用例如但不受于机械切割、铣削或蚀刻等方式，于封装绝缘层13、第一引线部件12及第二引线部件14上形成多道隔离通道123，将第一引线部件12分割为至少一第一平面部120a及至少一第二平面部120b，并将第二引线部件14分割为至少一第三平面部140a及至少一第四平面部140b，以提供不同功能的焊盘作用。值得注意的是，前述实施例中，载板11上可设置引线部件的数量，可视需求而调变，使本发明电源模块1可为的引线布设更具弹性。本发明并不以此为限，且不再赘述。
由前述实施例可知，本发明电源模块1利用第一引线部件12或第二引线部件14结合载板11构装，使载板11上可引出出脚端的变化更加灵活，有效降低载板11中功率电流的负担和损耗，并有利于实现多相输出电流且具有良好对称性、一致性和均流性的功率模块。此外，第一引线部件12或第二引线部件14中电气断开后自然形成大面积的平面，如图4D、6D及7D中第一平面部120a或图8D中第二平面部120b及第四平面部140b，更有助于作为接地应用和散热。于一些实施例中，载板11可为一印刷电路板，第一引线部件12或第二引线部件14则采用铜材料制作，由于印刷电路板和铜材料在与载板11表面平行的方向的热膨胀数相近，可有效提升电源模块1的应力平衡度和可靠性。另外，本发明电源模块1采用第一引线部件12或第二引线部件14与载板11的构装，更有利于简化灌胶塑封模具的设计。图9A及9B为本发明较佳实施例的电源模块及其适用灌胶塑封模具的前视及侧视截面图。如图所示，本发明电源模块1使用的灌胶塑封模具2，其内部的灌胶腔室21可以是简单的长方体。通过长方体的简单灌胶腔室21即可完成电 源模块1的灌胶塑封，如此简单的模具设计可以降低成本，也可使多种尺寸组合相近的模块公用一套模具，进一步降低模具成本。图9C为本发明另一较佳实施例的电源模块及其适用灌胶塑封模具的侧视截面图。由于灌胶塑封模具2的灌胶腔室21可容置多个电源模块1以进行灌胶塑封，故更可有效提升灌胶塑封的效率。
图10A至图10C为本发明第六较佳实施例的电源模块的组装流程示意图。于本实施例中，电源模块1包含一具有表面贴装技术(Surface Mount Technology，SMT)构成封装的载板15及至少一第一引线部件16。载板15的第一表面151上具有多个导接垫片152。第一引线部件16具有一初始平面160及相对应导接垫片152的多个引脚161，如图10A所示。然后将第一引线部件16的初始平面160贴合于载板15的第一表面151上，并使多个引脚161对应于载板15上的导接垫片152，所得结构如图10B所示。最后，利用例如但不限于机械切割、铣削或蚀刻等方式，于第一引线部件16上形成至少一隔离通道163，将第一引线部件16预制成形的初始平面部160间隔分离为至少一第一平面部160a及至少一第二平面部160b，且将多个引脚161组配成至少一第一引脚161a及至少一第二引脚161b，使得第一引脚161a与第二引脚161b电气隔离。其中第一引脚161a与第一平面部160a电连接，第二引脚161b与第二平面部160b电连接。借此，本发明电源模块1更可将SMT的导接垫片152转换为插孔式(ThroughHole Technology,THT)引脚161a及161b，使电源模块1的出脚形式灵活转换，利于模块化发展，更可以低成本的方式满足不同客户对出脚形式的要求。
图11A至图11F为本发明第七较佳实施例的电源模块的组装流程示意图。图12为本发明第七较佳实施例的电源模块的制造方法的流程图。于本实施例中，电源模块1为与图7A至7D所示的电源模块1相似，且相同的组件标号代表相同的组件、结构与功能，于此不再赘述。不同于图7A至7D所示的实施例，本实施例的电源模块1更采用一连片板3协同制造的方法。于本实施例中，首先如图12步骤S31所示，提供一个连片板3(参考图11A)和多个引线部件12。其中连片板3包括多个载板11，且多个载板11为阵列排设。每一引线部件12具有至少一初始平面部120及多个引脚121。每一载板11上设置有至少一例如但不受限于功率器件等的电子器件113。接着，如图12步骤S32所示，将多个引线部件12堆叠设置于对应的载板11上，且构成阵列排设(参考图11B)，其中每一引线部件12的初始平面部120的垂直投影至少部份与对应的载板11重叠。然后，如图12步骤S33 所示，利用灌胶塑封(molding)材料形成一封装绝缘层13，封装包覆多个载板11、多个电子器件113及多个第一引线部件12，并尽可能曝露多个第一引线部件12的初始平面部120部分而形成一平整平面(参考图11C)，灌胶塑封可以提升结构的支撑强度和防护性能。在一实施例中，可对封装绝缘层13表面进行打磨或激光雕刻等方式，以使得初始平部120形成平整的平面，但不以此为限。接着，如图12步骤S34所示，形成至少一隔离通道123(参考图11D)，将阵列排列的每一引线部件12的初始平面部120间隔分离为至少一第一平面部120a及至少一第二平面部120b，且将每一引线部件12的多个引脚组121配成至少一第一引脚121a及至少一第二引脚121b，使得第一引脚121a与第二引脚121b电气隔离，其中第一引脚121a与第一平面部120a电连接，第二引脚121b与第二平面部120b电连接(参考图1C)。最后，如图12步骤S35所示，切割连片板3，即可形成多个电源模块1(参考图11E)。前述制造流程所得的每一电源模块1(参考图11F)实质上与图7D所示的电源模块1相同，但相较于前述实施例，于本实施例中，电源模块1更采用批次量产方式制得，更有助于达成降低成本及提升效率的目的。值得注意的是，前述实施例中，连片板3上电源模块1可为的数量及阵列排设方式仅属例示，可视实际需求而调变，本发明并不以此为限，且不再赘述。
图13A至图13C为本发明第八较佳实施例的电源模块的组装流程示意图。本发明的电源模块1a更可应用于功率模块的磁性组件。于本实施例中，首先提供一磁芯17及一引线部件18。如图13A所示，磁芯17即作为一载板，且具有至少一窗口170贯穿于磁芯17，其贯穿线L垂直于引线部件18的初始平面部180，且多个引脚181至少部份可贯穿对应的窗口170。接着，将引线部件18的多个引脚181中，规划为第一引脚181a的部份对应插置于磁芯17的窗口170，利用粘结剂将初始平面部180和磁芯17粘结一体，即如图13B所示。最后，于引线部件18的初始平面部180上形成至少一隔离通道183，将引线部件18的初始平面部180间隔分离为至少一第一平面部180a及至少一第二平面部180b，如图13C所示。借此，引线部件18的多个引脚组181配成至少一第一引脚181a及至少一第二引脚181b(参考图13A)，使得第一引脚181a与第二引脚181b电气隔离，其中第一引脚181a与第一平面部180a电连接，第二引脚181b与第二平面部180b电连接。于本实施例中， 第一引脚181a与第一平面部180a即可构成磁性组件的绕组。第二引脚181b与第二平面部180b则可作为导接引线及焊盘。相较于前述实施例，本实施例更省去灌胶塑封的步骤，且可实现集成多种接脚及绕组的磁性组件，更有助于形成高密度集成的电源模块。
由前述实施例可知，本发明的引线部件12、14、16及18可为但不受限于预制成形的导电体所构成。图14A至14C为本发明一种较佳实施例的引线部件制造流程图。预制成形的引线部件(参考图14A)可局部或全部进行灌胶塑封(molding)，形成一封装绝缘层23，以强化引线部件22的结构机械强度。如图14B所示，封装绝缘层23包覆于后续步骤需要电气分割的区域，且曝露初始平面220及多个接脚221的部份，借以强化引线部件22的结构机械强度，以利于后续电气分割的进行。封装绝缘层23这里作为基板。然后，利用例如但不受于机械切割、铣削或蚀刻等方式，形成一隔离通道223，如图14C所示，即可将初始平面部220间隔分离为至少一第一平面部220a及至少一第二平面部220b，且将多个引脚221组配成至少一第一引脚221a及至少一第二引脚221b，使得第一引脚221a与第二引脚221b电气隔离。其中第一引脚221a与第一平面部220a电连接，第二引脚221b与第二平面部220b电连接。值得注意的是，于一些实施例中，封装绝缘层23更可提供机械强度支撑和连接作用，使得第一引脚221a和第二引脚221b既能电气隔离又能机械连接。在一实施例中，引线部件22可与前述电子器件113一同设置在其他载板11(如电路板)上，所得的结构简化，更可于生产过程中降低对电子器件的损伤和提高产品的可靠性。本发明并不以前述实施例为限，且不再赘述。
图15A至15D为本发明一种较佳实施例的制造流程图。于本实施例中，首先提供一绝缘体4，如图15A所示。接着，于绝缘体4上形成至少一容易与绝缘体4脱离的胶条41，如图15B所示。然后，对绝缘体4及胶条41进行表面电镀，形成初始平面部，则可获致一导电体42，如图15C所示。最后，移除胶条41，使得原来预制成形导电体42上形成至少一隔离通道423，如图15D所示，即可于原来导电体42上形成电气分离的第一平面部420a及第二平面部420b，以及至少一第一引脚421a及至少一第二引脚421b。其中第一引脚421a与第一平面部420a电连接，第二引脚421b与第二平面部420b电连接。
图16A至16D为本发明第八较佳实施例中引线部件的一种制造流程图。于本 实施例中，如图16A所示，首先提供一薄片状导体。然后，依图16B至16D所示结构冲压折弯，即可获致前述第八实施例中引线部件18的导电体。
图17到图21为本发明不同实施例的引线部件的导电体的结构示意图。其中图17及图18的引线部件22的导电体为采用机械冲压的方式制得。图19的引线部件22的导电体则可采用例如但不受限于压铸工艺、锻造工艺、金属粉末注射成型工艺或焊接工艺制得。图20的引线部件22的导电体则是采用蚀刻的方式制得。图21的引线部件22的导电体于初始平面220的上下更分别设置有多个引脚221，借以增加引线部件22的引线调变能力。值得注意的是，本发明引线部件22可以采用多种工艺制作，使得引线部件22的应用范围更加广泛，以利于在满足应用要求和控制成本之间取得平衡。前述实施例仅属例示，非限制本发明的特征。
图22为本发明第九较佳实施例的电源模块的结构侧视图。于本实施例中，电源模块1为与图1A至1C所示的电源模块1相似，且相同的组件标号代表相同的组件、结构与功能，于此不再赘述。不同于图1A至1C所示的实施例，本实施例的电源模块1b于载板11的另一第二表面112上更叠设有一磁性组件5。其中磁性组件5包括一磁芯51及部份贯穿磁芯51的绕组52。于一实施例中，磁性组件5的构成可以如本发明图13A至13C所示的实施例相同，将磁性组件5叠设于载板11的第二表面112上即可构成一完整的电源模块1b。另一方面，图23为本发明第十较佳实施例的电源模块的结构截面图。于本实施例中，电源模块1c为与图22所示的电源模块1b相似，且相同的组件标号代表相同的组件、结构与功能，于此不再赘述。不同于图22实施例中的电源模块1b，于本实施例中磁性组件5为直接叠设于引线部件12上，部份绕组52穿透窗口510而连接至第一平面部120a，借以形成另一完整的电源模块1c。由前述实施例可知，本发明具引线部件12的电源模块1、1a、1b、1c，可于一平面上的垂直投影上叠构载板、磁性组件及电子器件等，进而构成高集成密度的电源模块1、1a、1b、1c。
综上所述，本发明提供一种具引线部件的电源模块及其制造方法。引线部件堆叠设置于载板，可同时结合磁性组件及电子器件垂直堆叠设置，构成高集成密度的电源模块，有效的降低模块占地面积(footprint)和整体体积。此外，引线部件除提供引线及焊盘功能以减少载板平面布线(trace)干扰外，还提供电源模块一机械结构支撑，以简化电源模块的制造流程，同时强化电源模块的结构构装。此外，引线部件为于电气分割后可成为磁性组件的绕组结构及电源 模块的引线结构，借以构成高集成密度的电源模块，有效的降低模块占地面积(footprint)和整体体积。其中磁性组件可配合设置贯穿窗口，使磁性组件的绕组可以最短距离电连接至载板上的电子器件，可有效提升电路传导能力，降低传导损耗。另一方面，引线部件结构精简，可以共同灌胶塑封膜具进行不同尺寸电源模块的灌胶塑封，有效节省膜具费用及生产成本。且引线部件可阵列排列，利于灌胶塑封处理，且可于至少一电气分割后即可获致多个电源模块结构，除减化生产流程、降低生产成本外，更有利于量产化生产。
本发明可由本领域技术人员任施匠思而为诸般修饰，但皆不脱如附权利要求书所欲保护的范围。

Claims (23)

1.一种电源模块，包括：
一载板；
至少一引线部件，堆叠设置于所述载板上，且包括：
至少一初始平面部，所述初始平面部包括至少一焊盘，所述初始平面部的垂直投影至少部份与所述载板重叠；
至少一第一引脚，电连接至所述载板，所述第一引脚垂直于所述初始平面部；以及
至少一第二引脚，电连接至所述载板，所述第二引脚垂直于所述初始平面部；以及
至少一隔离通道，设置于所述初始平面部，且位于所述第一引脚及所述第二引脚之间，将所述初始平面部分离为一第一平面部及一第二平面部，以使得所述第一引脚及所述第二引脚电气隔离。
2.如权利要求1所述的电源模块，其中所述初始平面部的垂直投影在所述第一引脚及所述第二引脚所形成的最大圆包络线的投影内。
3.如权利要求1所述的电源模块，其中所述载板为一磁芯，其中所述磁芯具有至少一窗口贯穿所述磁芯，所述窗口的一贯穿线垂直于所述初始平面部，且所述第一引脚穿设所述窗口。
4.如权利要求1所述的电源模块，其还包括至少一电子器件，设置于所述载板上。
5.如权利要求4所述的电源模块，其还包括一封装绝缘层，设置于所述引线部件的所述第一平面部及所述第二平面部与所述载板间，以封装包覆所述电子器件，且支撑所述第一平面部及所述第二平面部。
6.如权利要求1所述的电源模块，其中所述引线部件为预制成形。
7.如权利要求6所述的电源模块，其中所述引线部件由钣金件冲压方式、金属锻造方式、金属焊接方式、金属粉末射出成型方式、蚀刻方式所制成。
8.如权利要求1所述的电源模块，其中所述引线部件由金属电镀方式制成於一绝缘体上。
9.如权利要求1所述的电源模块，其中所述隔离通道由机械切割、铣削或蚀刻方式所制成。
10.如权利要求1所述的电源模块，其中所述引线部件以焊接、插孔、注模封胶或黏结胶方式，堆叠设置于所述载板上。
11.如权利要求1所述的电源模块，其中所述至少一引线部件包括至少一第一引线部件及至少一第二引线部件，所述第一引线部件与所述第二引线部件分别设置于所述载板上。
12.一种电源模块的制造方法，包括步骤：
(a)提供一载板及至少一引线部件，且所述引线部件具有至少一初始平面部及多个引脚；
(b)将所述引线部件堆叠设置于所述载板上，其中所述初始平面部的垂直投影至少部份与所述载板重叠；以及
(c)设置至少一隔离通道，将所述初始平面部间隔分离为至少一第一平面部及至少一第二平面部，且将所述多个引脚组配成至少一第一引脚及至少一第二引脚，使得所述第一引脚与所述第二引脚电气隔离，其中所述第一引脚与所述第一平面部电连接，所述第二引脚与所述第二平面部电连接。
13.如权利要求12所述的电源模块的制造方法，其中所述载板为一磁芯，其中所述磁芯具有至少一窗口相对于所述第一平面部，所述第一引脚穿设所述窗口。
14.如权利要求12所述的电源模块的制造方法，其中于所述步骤(b)中，所述引线部件以焊接、插孔、注模封胶或黏结胶方式堆叠设置于所述载板上。
15.如权利要求12所述的电源模块的制造方法，其中于所述步骤(a)中，所述载板上设置至少一电子器件。
16.如权利要求15所述的电源模块的制造方法，其中所述步骤(b)还包括步骤：
(b1)形成一封装绝缘层，封装包覆所述载板、所述电子器件及所述引线部件。
17.如权利要求16所述的电源模块的制造方法，其中所述步骤(b)还包括步骤：(b2)至少部份打磨或激光雕刻所述封装绝缘层，以使得所述电源模块的所述初始平面部所在的平面形成一平整平面。
18.如权利要求12所述的电源模块的制造方法，其中于所述步骤(a)前，还包括一步骤：提供一预成形导电体，弯折所述预成形导电体形成包含所述多个引脚及所述初始平面部的所述引线部件。
19.如权利要求12所述的电源模块的制造方法，其中于所述步骤(c)中，所述隔离通道由机械切割、铣削或蚀刻方式制成。
20.如权利要求12所述的电源模块的制造方法，其中所述引线部件由钣金件冲压方式、金属锻造方式、金属焊接方式、金属粉末射出成型方式、蚀刻方式或金属电镀方式所制成。
21.一种电源模块的制造方法，包括步骤：
(a)提供一个连片板和多个引线部件，所述连片板包括多个载板，且多个所述载板为阵列排设，其中每一所述引线部件具有至少一初始平面部及多个引脚；
(b)将所述多个引线部件堆叠设置于对应的所述载板上，且构成阵列排设，其中每一所述引线部件的所述初始平面部的垂直投影至少部份与所述对应的载板重叠；
(c)形成至少一隔离通道，将阵列排列的每一所述引线部件的所述初始平面部间隔分离为至少一第一平面部及至少一第二平面部，且将每一所述引线部件的所述多个引脚组配成至少一第一引脚及至少一第二引脚，使得所述第一引脚与所述第二引脚电气隔离，其中所述第一引脚与所述第一平面部电连接，所述第二引脚与所述第二平面部电连接；以及
(d)切割所述连片板，形成多个电源模块。
22.一种引线部件，适用于一电源模块，其中所述电源模块包括一载板以及至少一隔离通道，所述引线部件堆叠设置于所述载板上，所述引线部件包括：
至少一初始平面部，所述初始平面部包括至少一焊盘，所述初始平面部的垂直投影至少部份与所述载板重叠；
至少一第一引脚，电连接至所述载板，所述第一引脚垂直于所述初始平面部；以及
至少一第二引脚，电连接至所述载板，所述第二引脚垂直于所述初始平面部；
其中所述至少一隔离通道，设置于所述第一引脚及所述第二引脚之间，将所述初始平面部分离为一第一平面部及一第二平面部，以使得所述第一引脚及所述第二引脚电气隔离。
23.如权利要求22所述的引线部件，其中所述引线部件设置于一包含采用表面贴装技术形成引脚的一组件上。
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