CN114220797A - 一种新型集成dc-dc模组及其制造方法 - Google Patents
一种新型集成dc-dc模组及其制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114220797A CN114220797A CN202111465413.3A CN202111465413A CN114220797A CN 114220797 A CN114220797 A CN 114220797A CN 202111465413 A CN202111465413 A CN 202111465413A CN 114220797 A CN114220797 A CN 114220797A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- power inductor
- conversion chip
- module
- novel integrated
- chip
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
- H01F27/29—Terminals; Tapping arrangements for signal inductances
- H01F27/292—Surface mounted devices
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/52—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
- H01L23/522—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body
- H01L23/5227—Inductive arrangements or effects of, or between, wiring layers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/58—Structural electrical arrangements for semiconductor devices not otherwise provided for, e.g. in combination with batteries
- H01L23/64—Impedance arrangements
- H01L23/645—Inductive arrangements
Abstract
本发明涉及集成电路模组技术领域，具体为一种新型集成DC‑DC模组及其制造方法，包括功率电感，DC‑DC转换芯片和塑封材料,所述DC‑DC转换芯片电气连接在所述功率电感的顶部；所述DC‑DC转换芯片和所述功率电感组合体上面设置有有一层平整的塑封材料，以保护所述DC‑DC转换芯片,同时便于SMT过程吸取上料。本发明通过分立器件间的合封整合，将传统器件在PCB板上二维展开设计向三维展开设计进行，缩小PCB的二维面积便于整机产品在功能逐渐增多的趋势下整机产品的外形尺寸基本不变或减少；同时相对流出更多空间给电池，使得产品的续航能力加大；本发明获得的集成模组可以广泛的应用在可穿戴设备、智能手机、医疗设备等各类电子设备中。
Description
技术领域
本发明涉及集成电路模组技术领域，具体为一种新型集成DC-DC模组及其制造方法。
背景技术
DC/DC转换器是转变输入电压并有效输出固定电压的电压转换器，DC-DC转换器广泛应用于手机、MP3、数码相机、便携式媒体播放器等产品中，在电路类型分类上属于斩波电路。
传统电子集成电路设计上，芯片和电感是分来独立设计。在PCB板上，两个器件是分开独立贴板，传统的集成电路设计占板面积大，此外，传统集成电路续航能力相对较弱，并且适用性不佳。
鉴于此，提出一种新型集成DC-DC模组及其制造方法。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
一种新型集成DC-DC模组，包括功率电感、DC-DC转换芯片和塑封材料,所述DC-DC转换芯片电气连接在所述功率电感的顶部；所述DC-DC转换芯片和所述功率电感组合体上面设置有有一层平整的塑封材料，以保护所述DC-DC转换芯片，同时便于SMT过程吸取上料。
作为本发明的一种优选技术方案，所述功率电感可以是NR绕线功率电感或叠层功率电感或模压一体成型功率电感。
作为本发明的一种优选技术方案，所述DC-DC转换芯片可以晶圆裸片，也可以是封测好的贴片型芯片。
作为本发明的一种优选技术方案，所述功率电感的顶面和侧面设置有焊点，所述DC-DC转换芯片通过所述焊点电气连接有电气走线线路。
作为本发明的一种优选技术方案，所述功率电感的底部根据DC-DC转换芯片的功能需要设置有受力均衡性的模组底面电极。
作为本发明的一种优选技术方案，所述DC-DC转换芯片通过焊点与所述功率电感进行电气连接。
此外，本发明还提供一种新型集成DC-DC模组的制造方法，包含如下步骤；
S1、按照预期DC-DC模组预期实现的电路功能需要确认出所需的功率电感的电气参数性能及外形尺寸，以及DC-DC转换芯片外形尺寸大小，芯片管脚数量、尺寸大小及布局；
S2、根据所述S1定义的功率电感参数和DC-DC转换芯片参数，对功率电感、电气走线线路、DC-DC转换芯片、焊点和整个模组用于SMT贴装的底面电极的结构尺寸进行设计；
S3、生产所述S1和所述S2中设计定义的功率电感；
S4、将所述DC-DC转换芯片和所述功率电感进行电气连接组合；S5、通过灌封或塑封将所述S4的DC-DC转换芯片与功率电感组合体进行塑封处理得到成品。
本发明的有益效果是：
该种新型集成DC-DC模组及其制造方法通过将分立器件进行三维面的展开方式获得的模组具有显著的高集成和小体积技术优势；
通过分立器件间的合封整合，将传统器件在PCB板上二维展开设计向三维展开设计进行，缩小PCB的二维面积便于整机产品在功能逐渐增多的趋势下整机产品的外形尺寸基本不变或减少；同时相对流出更多空间给电池，使得产品的续航能力加大；
本发明获得的集成模组可以广泛的应用在可穿戴设备、智能手机、医疗设备等各类电子设备中。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
在附图中：
图1是本发明功率电感示意图；
图2是本发明功率电感和DC-DC转换芯片组合结构示意图；
图3是本发明新型DC-DC模型结构示意图；
图4是本发明NR绕线功率电感磁芯结构示意图；
图5是本发明基于NR绕线功率电感的DC-DC模组结构示意图；
图6是本发明叠层功率电感内部电极结构示意图；
图7是本发明一体成型功率电感内部结构示意图。
图中：1、功率电感；2、DC-DC转换芯片；3、塑封材料；11、电气走线线路；12、焊点；13、底面电极。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1-图7所示，本发明提供一种新型集成DC-DC模组，包括功率电感1、DC-DC转换芯片2和塑封材料3,DC-DC转换芯片2电气连接在功率电感1的顶部。
DC-DC转换芯片2和功率电感1组合体上面设置有有一层平整的塑封材料3，以保护DC-DC转换芯片2,同时便于SMT过程吸取上料。
功率电感1可以是NR绕线功率电感或叠层功率电感或模压一体成型功率电感。功率电感1的顶面和侧面设置有焊点12，DC-DC转换芯片2通过焊点12电气连接有电气走线线路11。功率电感1的底部根据DC-DC转换芯片的功能需要设置有受力均衡性的模组底面电极13。
DC-DC转换芯片2可以晶圆裸片，也可以是封测好的贴片型芯片。DC-DC转换芯片2通过焊点12与功率电感1进行电气连接。
实施例1：NR绕线功率电感+DC-DC转换芯片。
S1、按照图4进行NR功率电感采用2.5*2.0*1.0mm镍锌铁氧体磁芯的设计。该磁芯电极底部有凹槽，电极面金属化图案按照芯片管脚需求和绕线焊接需求进行相应的设计。
S2、采用绕线方式，在NR252010磁芯上进行绕线，引线通过侧面热压焊将引线与磁芯进行电气连接；
S3、将S2获得的半成品进行磁胶涂覆固化得到NR绕线功率电感成品；
S4、在NR绕线功率电感底部凹坑对应金属化层位置喷锡膏或植入BGA球，然后将DC-DC转换芯片植入NR绕线功率电感底部凹坑中，通过回流焊工艺进行电气连接；
S5、在S4获得的半成品芯片表面上进行点胶，同时利于SMT过程吸取上料，结构示意图见图5。
实施例2：叠层功率电感+DC-DC转换芯片。
S1、按照图6和图7进行2.5*2.0*0.8mm叠层功率电感内部电极结构和外部电极结构设计。软磁材料选用铁氧体软磁材料。
S2、按照S1的结构设计进行该叠层功率电感的生产；
S3、在叠层功率电感顶面对应焊点位置喷锡膏或植入BGA球，然后将DC-DC转换芯片贴在叠层功率电感顶面中，通过回流焊工艺进行电气连接；或DC-DC转换芯片黏贴在叠层功率电感顶面，然后通过bonding的方式进行打线连接；
S4、在S3获得的半成品芯片表面上进行点胶，进行芯片保护，同时利于SMT过程吸取上料。
实施例3：一体成型功率电感+DC-DC转换芯片。
S1、按照图1进行2.5*2.0*0.8mm进行一体成型电感的制作，引线引出在产品2.0*0.8mm侧面上。
S2、对S1获得的一体成型功率电感产品进行全绝缘包覆；
S3、在一体成型功率电感产品2.0*0.8mm侧面进行打磨，露出引线；通过激光刻蚀在一体成型功率电感其他表面刻蚀出预设计的图案，如图1所示；
S4、在S3获得的半成品上进行电镀，得到所需要的外部电极及电气线路。
S5、在S4获得的一体成型功率电感顶面对应焊点位置喷锡膏或植入BGA球，然后将DC-DC转换芯片贴在叠层功率电感顶面中，通过回流焊工艺进行电气连接；或DC-DC转换芯片黏贴在一体成型功率电感顶面，然后通过bonding的方式进行打线连接；
S6、在S5获得的半成品芯片表面上进行点胶，进行芯片保护，同时利于SMT过程吸取上料。
本发明提较之传统通过PCBA将分立器件进行二维面的展开方式获得的模组具有显著的高集成和小体积技术优势。本发明获得的集成模组可以广泛的应用在可穿戴设备、智能手机、医疗设备等各类电子设备中；小体积的优势使整体具有更高的便携性。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种新型集成DC-DC模组，其特征在于，包括功率电感(1)、DC-DC转换芯片(2)和塑封材料(3),所述DC-DC转换芯片(2)电气连接在所述功率电感(1)的顶部；所述DC-DC转换芯片(2)和所述功率电感(1)组合体上面设置有有一层平整的塑封材料(3)，以保护所述DC-DC转换芯片(2),同时便于SMT过程吸取上料。
2.根据权利要求1所述的一种新型集成DC-DC模组，其特征在于，所述功率电感(1)可以是NR绕线功率电感或叠层功率电感或模压一体成型功率电感。
3.根据权利要求1所述的一种新型集成DC-DC模组，其特征在于，所述DC-DC转换芯片(2)可以晶圆裸片，也可以是封测好的贴片型芯片。
4.根据权利要求1所述的一种新型集成DC-DC模组，其特征在于，所述功率电感(1)的顶面和侧面设置有焊点(12)，所述DC-DC转换芯片(2)通过所述焊点(12)电气连接有电气走线线路(11)。
5.根据权利要求1所述的一种新型集成DC-DC模组，其特征在于，所述功率电感(1)的底部根据DC-DC转换芯片的功能需要设置有受力均衡性的模组底面电极(13)。
6.根据权利要求4所述的一种新型集成DC-DC模组，其特征在于，所述DC-DC转换芯片(2)通过焊点(12)与所述功率电感(1)进行电气连接。
7.一种新型集成DC-DC模组制造方法，包括如权利要求1-6所述的一种新型集成DC-DC模组，其特征在于，还包括以下制造步骤：
S1、按照预期DC-DC模组预期实现的电路功能需要确认出所需的功率电感(1)的电气参数性能及外形尺寸，以及DC-DC转换芯片(2)外形尺寸大小，芯片管脚数量、尺寸大小及布局；
S2、根据所述S1定义的功率电感(1)参数和DC-DC转换芯片(2)参数，对功率电感(1)、电气走线线路(11)、DC-DC转换芯片(2)、焊点(12)和整个模组用于SMT贴装的底面电极(13)的结构尺寸进行设计；
S3、生产所述S1和所述S2中设计定义的功率电感(1)；
S4、将所述DC-DC转换芯片(2)和所述功率电感(1)进行电气连接组合；
S5、通过灌封或塑封将所述S4的DC-DC转换芯片(2)与功率电感(1)组合体进行塑封处理得到成品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111465413.3A CN114220797A (zh) | 2021-12-03 | 2021-12-03 | 一种新型集成dc-dc模组及其制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111465413.3A CN114220797A (zh) | 2021-12-03 | 2021-12-03 | 一种新型集成dc-dc模组及其制造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114220797A true CN114220797A (zh) | 2022-03-22 |
Family
ID=80699538
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111465413.3A Pending CN114220797A (zh) | 2021-12-03 | 2021-12-03 | 一种新型集成dc-dc模组及其制造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114220797A (zh) |
-
2021
- 2021-12-03 CN CN202111465413.3A patent/CN114220797A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10389241B2 (en) | Power supply converter and method for manufacturing the same | |
| CN108022899B (zh) | 具有引线部件的电源模块及其制造方法 | |
| TWI264744B (en) | Solid electrolytic capacitor, transmission-line device, method of producing the same, and composite electronic component using the same | |
| JP5614286B2 (ja) | 半導体装置及び電源回路 | |
| TW200818453A (en) | Semiconductor package on which a semiconductor device is stacked and production method thereof | |
| JP2008545280A (ja) | 単一の表面実装パッケージ中に実装される完全パワーマネージメントシステム | |
| CN214256758U (zh) | 电子元器件、电路板、电路板组件和电子设备 | |
| TW201215261A (en) | Power-converting module | |
| CN100527412C (zh) | 电子电路模块及其制造方法 | |
| CN103460822A (zh) | 芯片元器件内置树脂多层基板及其制造方法 | |
| CN102709260A (zh) | 半导体封装构造 | |
| JP2002233140A (ja) | 超小型電力変換装置 | |
| CN101728584A (zh) | 形成二次电池的保护电路模块的方法 | |
| JP2007318954A (ja) | 超小型ｄｃ−ｄｃコンバータモジュール | |
| CN100481420C (zh) | 堆叠型芯片封装结构、芯片封装体及其制造方法 | |
| CN111599789B (zh) | 陶瓷无引线片式封装结构 | |
| CN116682799B (zh) | 一种高频高功率密度模块电源、并联组合、制作方法及软硬结合组件 | |
| CN114220787A (zh) | 一种高集成dc-dc转换模组及其制造方法 | |
| CN114220797A (zh) | 一种新型集成dc-dc模组及其制造方法 | |
| WO2023035929A1 (zh) | 一种芯片封装结构、其制备方法及电子设备 | |
| CN115547850A (zh) | 深槽器件背部集成的三维芯粒封装工艺及结构 | |
| CN115274568A (zh) | 一种射频前端三维集成结构 | |
| JP2008017540A (ja) | 超小型電力変換装置 | |
| CN208655699U (zh) | 带有金属化基板的滤波器芯片封装结构 | |
| TWM540449U (zh) | 多功能系統級封裝的堆疊結構（一） |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |