CN115547636A - 具有重叠引线框架的层压变压器 - Google Patents

Abstract

本申请案的实施例涉及具有重叠引线框架的层压变压器。一种设备(300)具有层压衬底(113)，所述层压衬底具有第一表面(1131)及相对的第二表面(1132)。层压变压器在所述层压衬底内位于所述第一表面与所述第二表面之间。所述变压器具有邻近所述第一表面的第一线圈(111)及邻近所述第二表面的第二线圈(112)。所述第一表面上的磁芯元件(314)与所述第一线圈的一部分重叠。所述第一表面上的引线框架(322)与所述磁芯元件间隔开。所述引线框架的一部分(325)与所述第一线圈的一部分重叠以提供热传导路径(343)。

Description

具有重叠引线框架的层压变压器

技术领域

本发明涉及一种具有重叠引线框架的层压变压器。

背景技术

跨隔离屏障移动信号及电力对于设计师来说是共同的挑战。为了安全、噪声抗扰性或系统域之间的巨大潜在差异，可能需要隔离。例如，手机充电器是内部隔离的以防止在连接器短路时人与电源电连接。在如工厂机器人等的其它应用中，灵敏的控制电路系统位于单独的接地上，并与汲取产生噪声及接地反弹的较大DC电流的电机隔离。类似地，在电驱动汽车应用中，灵敏的控制电路系统位于单独的接地上，并与汲取产生噪声及接地反弹的较大DC电流的驱动电机隔离。

发明内容

在所描述的实例中，一种设备具有层压衬底，所述层压衬底具有第一表面及相对的第二表面。层压变压器在所述衬底内位于所述第一表面与所述第二表面之间。所述变压器具有邻近所述第一表面的第一线圈及邻近所述第二表面的第二线圈。所述第一表面上的磁芯元件与所述第一线圈的一部分重叠。所述第一表面上的引线框架与所述磁芯元件间隔开。所述引线框架的一部分与所述第一线圈的一部分重叠以提供热传导路径。

附图说明

图1A是包含层压变压器的隔离装置的底视图，且图1B是其横截面视图。

图2是图1B的隔离装置的横截面视图，其说明装置内的热导率。

图3A是实例隔离装置的俯视图，图3B是其底视图，且图3C是其横截面视图，其中引线框架的一部分与层压变压器线圈的一部分重叠。

图4A、4B及4C是说明图3C的隔离装置的性能与磁芯元件的宽度的曲线图。

图5A是包含层压变压器的另一实例隔离装置的俯视图，且图5B是其横截面视图，其中引线框架的一部分与层压变压器的线圈的一部分重叠。

图6A是包含层压变压器的另一实例隔离装置的俯视图，且图6B是其横截面视图，其中引线框架的一部分与层压变压器的线圈的一部分重叠。

图7是包含层压变压器的实例隔离装置的框图，其中引线框架的一部分与层压变压器的线圈的一部分重叠。

具体实施方式

在附图中，为了一致性，相似的元件由相似的参考编号表示。

电流隔离是一种隔离电气系统的功能部分以防止电流从一个部分流向另一部分的原则。为防止电流流动，不允许有直接传导路径。能量或信息仍可通过其它方式(例如电容、电感或电磁波)或通过光学、声学或机械方式在部分之间进行交换。

在两个或更多个电路必须通信但其接地可能处于不同电势的情况下，可使用电流隔离。电流隔离是一种通过防止非所要的电流在共享接地导体的两个单元之间流动来断开接地回路的有效方法。电流隔离也用于安全目的，防止意外电流通过人体到达接地。

层压变压器电流隔离装置的一般操作是已知的；例如，参见“UCC12050高效，低EMI，5-kVRMS增强型隔离DC-DC转换器(UCC12050 High-Efficiency,Low-EMI,5-kVRMSReinforced Isolation DC-DC Converter)”，SNVSB38C，2019年9月，2020年4月修订，其以引用的方式并入本文中。

在实例中，集成层压变压器电流隔离器允许使用高压(HV)电感屏障以及所述屏障的相对侧上的逆变器及整流器电路系统在不同电压电平下的系统节点之间传输信息。HV电感装置经实施为两个线圈，其中每一者形成在隔离装置的一或多个层压层上。如下文将更详细描述的，隔离装置封装的引线框架的一部分与线圈的一部分重叠以为从隔离装置散热提供低热阻抗。

图1A是包含层压变压器102的典型隔离装置100的底视图，且图1B是其横截面视图。在此实例中，层压变压器102包含具有顶部表面及相对的底部表面的多层层压衬底113。次级线圈111及初级线圈112中的每一者位于多层衬底113的一或多个层上。上部芯体元件114附接到衬底113的上表面，且下部芯体元件115附接到衬底113的下表面。芯体元件114及115由磁性材料制成，以增加次级线圈111与初级线圈112之间的电感密度及磁耦合。上部芯体元件114与次级线圈111的整个范围重叠，而下部芯体元件与初级线圈112的整个范围重叠。在此实例中，以半透明方式说明芯体元件114、115及衬底113，以更好地说明这些元件之间的空间关系。

引线框架通常使用粘合材料附接到变压器102。在此实例中，左引线框架121具有与衬底113重叠并粘附到衬底113的部分123。类似地，右引线框架122具有与衬底113重叠并粘附到衬底113的部分124。

在此实例中，整流器电路系统131附接到左引线框架123上的裸片附接垫，且逆变器电路系统132附接到右引线框架122上的裸片附接垫。

图2是图1A、图1B的隔离装置的横截面视图，其说明装置100内的热导率。使用已知的集成封装技术将隔离装置100封装在模制化合物104中。在此实例中，隔离装置100安装在印刷电路板(PCB)206上，印刷电路板206上安装有额外组件及/或集成电路(未展示)。PCB206包含金属垫207，使用已知的焊接技术将引线框架121/122的引线焊接到金属垫207上。PCB 206内的各种金属信号线及电源平面用作隔离装置100的散热器。

归因于由线圈的欧姆电阻(R)及由线圈传导的电流量(I)引起的电阻加热，在线圈111、112内产生热量。这通常被称为“I²R加热”。在线圈内产生的热量必须被消散以防止隔离装置过热。一些热量被远离装置100的红外辐射消散。一些热量可通过隔离装置100周围的周围空气对流而消散。然而，如由热传导路径242、243所说明的，大部分热量通过从变压器102的线圈111、112通过衬底113接着通过引线框架121、122到PCB 206的传导而消散。在此实例中，热传导路径243包含穿过在241处指示的衬底113的长度。

由于层压衬底113中的材料、裸片附接粘合剂、磁性材料114、115及模制化合物104的低热导率，在隔离装置100内存在高热阻抗。

图3A是实例隔离装置300的俯视图，图3B是其底视图，图3C是其横截面视图，且将在本文中统称为图3。引线框架324的一部分325与层压变压器302的线圈111的一部分重叠。在此实例中，层压变压器302包含具有顶部表面1131及相对的底部表面1132的多层层压衬底113。次级线圈111及初级线圈112中的每一者位于多层层压衬底113的一或多个层压层上。

在此实例中，层压板是覆铜层压板及预浸材料。每一预浸材料隔离层具有在30到70um的范围内的厚度。这允许形成线圈的铜比先前在硅衬底上形成的数字隔离装置中使用的金属厚得多。这允许针对电力及信号应用处置更大的电流。变压器性能(质量因数、效率)可通过使用12um到30um的铜厚度及多个金属层来控制，以允许并联电感线圈及更低的线圈电阻。在各种实例中，可使用二到八个或更多金属层来形成次级线圈111及初级线圈112。

在此实例中，次级线圈111使用多层层压衬底113内的三个平行导电层制造。初级线圈112使用多层层压衬底113内的两个平行导电层制造。每一导电层经图案化及蚀刻以形成布置成螺旋状的导电信号线。通路经制造以连接单独的层以形成完整的线圈。次级线圈111邻近衬底113的上表面，而初级线圈邻近衬底113的下表面。在此实例中，在次级线圈111与衬底113的上表面之间存在薄层压层，以将次级线圈111与磁芯元件314及右引线框架部分324电绝缘。类似地，在初级线圈112与衬底113的下表面之间存在薄层压层，以将初级线圈112与磁芯元件115电绝缘。因此，如本文所使用的，术语“邻近”是指位于表面附近的线圈通过一或多个层压板、预浸材料或阻焊层与表面间隔开。

在此实例中，线圈经制造为八角形螺旋，但在其它实例中，线圈可经制造为其它形状，例如圆形、六角形等。多层层压衬底的各种实例的制造在2018年12月30日申请的美国专利公开案2020-0211754，“具有BT层压板的集成闭合磁路变压器的电流隔离(GalvanicIsolation of Integrated Closed Magnetic Path Transformer with BT Laminate)”中更详细地描述，所述专利公开案以引用的方式并入本文中。

上部芯体元件314附接到衬底113的上表面，且下部芯体元件115附接到衬底113的下表面。芯体元件314及115由磁性材料制成以增加次级线圈111与初级线圈112之间的电感密度及磁耦合。上部芯体元件314仅与次级线圈111的一小部分重叠，而下部芯体元件与初级线圈112的整个范围重叠。在此实例中，以半透明方式说明芯体元件314、115及衬底113以说明这些元件之间的空间关系。在此实例中，术语“上”、“下”、“左”及“右”仅指图3C中所展示的定向且并不意在暗示任何进一步的限制。

引线框架使用粘合材料附接到变压器302。在此实例中，左引线框架121具有与衬底113重叠的部分123。类似地，右引线框架322具有与衬底113重叠的部分324。在此实例中，整流器电路系统131经制造为单独的集成电路(IC)裸片，并使用粘合剂附接到右引线框架322上的裸片附接垫。逆变器电路系统132经制造为单独的IC裸片，并使用粘合剂附接到左引线框架121上的裸片附接垫。在此实例中，初级线圈112及次级线圈111的每一端经由导电硅迹线耦合到接合垫(未展示)。导线接合用于将整流器电路系统131耦合到次级线圈111接合垫及右引线框架322的其它引线。类似地，导线接合用于将逆变器电路系统132耦合到初级线圈112接合垫及左引线框架121的其它引线。

左引线框架121与次级线圈111间隔开354处所指示的量，以在左引线框架121与次级线圈111之间提供足够的电压隔离。例如，如果装置300额定具有5kVRMS隔离容量，那么当存在5kVRMS电势差时，需要足够隔离空间以防止穿过层压衬底113及填充左引线框架部分123与磁芯元件314之间空间的模制材料的电压击穿。由于将不会跨右引线框架322及次级线圈111产生高压，因此右引线框架322与次级线圈111之间不需要存在高压电隔离距离。然而，在此实例中，次级线圈111与引线框架322绝缘。衬底113具有足够的电介质强度以在右引线框架322与初级线圈112之间提供高压隔离。

在此实例中，磁芯元件314及115由铁氧体材料制成。铁氧体材料包含具有高磁导率的细铁磁材料颗粒。所述铁磁性颗粒用结合树脂保持在一起。在此实例中，磁芯元件从铁氧体材料片上切割下来，并在装置300的制造期间通过拾取及放置机器使用裸片附接粘合剂附接到衬底113的相应顶部及底部表面。间距351及353经选择为足够大以适应拾取及放置以及模制操作的制造公差。在此实例中，间距351、353约为0.5mm。在另一实例中，取决于制造工艺要求，可能需要更小或更大的间距。

热导率以瓦特/米-开尔文(W/(m·K))为单位测量。与在高热导率材料中相比，在低热导率材料中热传递以较低速率发生。例如，金属通常具有高热导率，且导热效率很高，而绝缘材料(例如层压电介质)则恰恰相反。对应地，高热导率材料被广泛应用于散热器应用中，且低热导率材料被用作隔热材料。

表1说明装置300(图3)中使用的若干材料的热导率。例如，衬底113(图3C)中使用的层压材料的热导率为0.6W/mK，而引线框架121、322(图3C)材料的热导率为260W/mK，在此实例中，引线框架121、322(图3C)材料为铜。再次参考图2，在横穿衬底113(图2)距离241(图2)的传导路径243(图2)中存在热传递瓶颈。

表1–热导率vs材料

仍参考图3A、3B、3C，在此实例中，引线框架324的一部分还与次级线圈111的一部分重叠，如325处所指示。在这种情况下，由于引线框架324的一部分325与次级线圈111的一部分重叠，因此建立如343所说明的热传导路径，其允许热量从次级线圈111直接传导到引线框架324，而无需穿过如241处所指示的衬底113的长度(图2)。

在此实例中，减小磁芯元件314的大小，以便为与线圈111重叠的引线框架322的延伸部分324提供空间。因此，磁芯元件314未完全与线圈111重叠，这导致变压器302的性能有所降低。

图4A、4B及4C是说明图3的隔离装置300的性能与在16MHz下操作的磁芯元件314(图3C)的宽度352(图3C)的曲线图。图4A是质量因数(Q)与磁芯元件314的减小的芯体宽度的曲线图。曲线图461表示初级线圈112，且曲线图462表示次级线圈111。在此实例中，次级线圈111的宽度355(图3C)约为3.1mm，如虚线467所指示。变压器302从芯体元件115的底部到芯体元件314的顶部的整体高度约为1mm。在其它实例中，宽度可能在大约3到5mm的范围内。取决于变压器设计及封装约束，可替代地采用这些示范性范围之外的其它尺寸。

图4B是电感(L)与磁芯元件314的减小的磁芯宽度的曲线图。曲线图463表示初级线圈112，且曲线图464表示次级线圈111。图4C是耦合系数(k)与磁芯元件314的减小的磁芯宽度的曲线图。

如图4A、4B及4C中所展示，减小磁芯元件的宽度确实会导致Q、L及k的降低；然而，在由虚线466所指示的曲线图中的弯曲处附近存在一个合理的操作点。在设计工艺期间，设计者可通过选择上部磁芯元件的适当的宽度来在变压器Q及效率的下降与热导率的增加之间进行权衡。在此实例中，上部磁芯元件的宽度被选择为2.2mm。由于次级线圈的宽度约为3.1mm，因此上部磁芯的宽度约为线圈111宽度的70％。在此实例中，引线框架324与次级线圈111宽度的约0.6mm或约20％重叠。如图4A、4B、4C中所说明的，上部磁芯的宽度可减小到次级线圈111宽度的50％左右，而不会导致性能严重降级。因此，在此实例中，右引线框架部分324的宽度可经选择以与次级线圈111宽度的大约35％重叠，而不会导致性能严重降级。

减小上部磁芯元件的宽度以留出空间供引线框架与次级绕组的一部分重叠实现了整体更高的电力递送能力以及电性能与热性能之间的更好权衡。变压器芯体大小略有减小以提供更好的散热。表2总结装置100(图2)与装置300(图3)之间的差异。在此实例中，与使用非重叠引线框架设计的变压器102(图2)相比，具有与次级线圈重叠的引线框架的变压器302(图3C)具有改进的热导率。在表1中，Rth-JA是结到环境热阻；Psi-JB是结到板热特性化参数；且Psi-JT是结到顶部封装热特性化参数。

表2-

因此，使用与层压变压器的相关联的线圈部分重叠的引线框架对变压器质量因数影响较小，但提供对热导率的显著改进。对成本的影响很小或可以忽略不计，且不需要额外的制造步骤。

在此实例中，引线框架部分324与次级线圈111宽度的约20％重叠。然而，在另一实例中，即使重叠量最小，例如1％，仍提供热传导路径的减少以改进冷却。在此实例中，在引线框架部分324与次级线圈111具有最小1％的重叠的情况下，磁芯元件114将与次级线圈111的约85％重叠。

图5A是包含层压变压器502的另一实例隔离装置的俯视图，且图5B是其横截面视图，其中引线框架524的一部分与层压变压器的线圈111的一部分重叠。在此实例中，以半透明方式说明上部磁芯元件514及引线框架524的一部分，以更好地说明上部磁芯元件514与相邻引线框架524的空间关系。

在此实例中，装置500类似于装置300(图3)，然而，此处仅说明层压变压器502部分。在此实例中，层压变压器502包含具有顶部表面及相对的底部表面的多层层压衬底513。次级线圈111及初级线圈112中的每一者位于多层层压衬底513的一或多个层上。

上部芯体元件514附接到衬底513的上表面，且下部芯体元件115附接到衬底513的下表面。芯体元件514及115由磁性材料制成以增加次级线圈111与初级线圈112之间的电感密度及磁耦合。上部芯体元件514仅与次级线圈111的一小部分重叠，而下部芯体元件115与初级线圈112的整个范围重叠。

在此实例中，引线框架524的一部分与次级线圈111的一部分重叠，如525处所指示。在这种情况下，由于引线框架524的一部分525与次级线圈111的一部分重叠，因此建立热传导路径，其允许热量从次级线圈111直接传导到引线框架524，而无需穿过衬底513的长度。

在此实例中，添加额外的中央磁芯元件561，以增加在次级线圈111到初级线圈112之间流动的磁通量的量。在制造期间，穿过衬底513钻一个孔，并将中央磁芯元件插入孔中。

图6A是包含层压变压器602的另一实例隔离装置的俯视图，且图6B是其横截面视图，其中引线框架624的一部分与层压变压器的线圈111的一部分重叠。在此实例中，以半透明方式说明上部磁芯元件614及引线框架624的一部分，以更好地说明上部磁芯元件614与相邻引线框架624的空间关系。

在此实例中，装置600类似于装置300(图3)，然而，此处仅说明层压变压器602部分。在此实例中，层压变压器602包含具有顶部表面及相对的底部表面的多层层压衬底613。次级线圈111及初级线圈112中的每一者位于多层衬底613的一或多个层上。

上部芯体元件614附接到衬底113的上表面，且下部芯体元件115附接到衬底613的下表面。芯体元件614及115由磁性材料制成以增加次级线圈111与初级线圈112之间的磁耦合。上部芯体元件614仅与次级线圈111的一小部分重叠，而下部芯体元件与初级线圈112的整个范围重叠。

在此实例中，引线框架624的一部分与次级线圈111的一部分重叠，如625处所指示。在这种情况下，由于引线框架624的一部分625与次级线圈111的一部分重叠，因此建立热传导路径，其允许热量从次级线圈111直接传导到引线框架624，而无需穿过衬底613的长度。

在此实例中，添加额外的中央磁芯元件661及外围磁芯元件662、663，以增加在次级线圈111到初级线圈112之间流动的磁通量的量。在此实例中，中央磁芯元件661插入在衬底613中钻出的孔中。外围磁芯元件662、663插入在衬底613中钻孔或铣削的槽中。

系统实例

图7是包含层压变压器702的实例隔离装置700的框图，其中引线框架的一部分与层压变压器的线圈的一部分重叠。层压变压器702类似于上文更详细描述的层压变压器302(图3)、502(图5B)、602(图6B)中的任一者。边界区域701说明由使用层压变压器702的隔离装置700提供的电流隔离边界。

电路系统731包含逆变器开关电路系统及驱动器电路系统，其经配置以以周期性方式逆变施加到端子Vinp的直流(DC)电压，使得施加到初级线圈711的所得振荡电压将在次级线圈712中感应出电压。电路系统732对所感应出的电压进行整流及滤波，以在输出端子Viso上提供DC输出信号。以这种方式，DC输入信号跨电流隔离屏障传输以形成输出DC信号。在此实例中，隔离屏障额定提供5kv的隔离电压保护。在其它实例中，隔离屏障额定为3kv。在其它实例中，隔离额定值可能高于或低于此值，具体取决于隔离变压器的设计。

电路系统732安装在引线框架上的裸片附接垫上，引线框架与次级线圈712重叠，并耦合到次级线圈712，如上文更详细地描述的。引线框架的一部分与次级线圈712的一部分重叠。建立热传导路径，所述热传导路径允许热量从次级线圈712直接传导到引线框架，而无需穿过变压器702的层压衬底的长度。电路系统731安装在单独的引线框架上并耦合到初级线圈711。

层压变压器711、电路系统731、732及相关联的引线框架都使用已知或后来开发的模制技术用模制化合物囊封在一起，以形成封装的隔离装置。

其它实施例

在所描述的实例中，在PCB(例如PCB 206(图3C))上说明单个隔离装置。在其它实例中，若干隔离装置可安装在单个PCB上以对必须跨隔离屏障进行通信的多个信号提供电流隔离。

在所描述的实例中，引线框架的一部分连接到次级变压器线圈并与次级变压器线圈重叠。在另一实例中，可反转配置，使得引线框架的一部分连接到初级变压器线圈的一部分并与初级变压器线圈的一部分重叠。

在所描述的实例中，磁芯元件是铁氧体。铁氧体是由细铁磁性材料颗粒制成，所述材料可包含铁及其与例如镍、钴、钨、铝等材料的各种合金。在另一实例中，磁芯元件可由铁粉或其它已知或后来开发的磁性材料制成，所述材料具有可改进层压变压器的线圈之间的电感密度及磁耦合的磁导率。

在此实例中，磁芯元件是使用机器人拾取及放置机器通过拾取及放置操作安装在层压衬底上的单独元件。在另一实例中，磁芯元件可使用增材制造工艺(例如丝网印刷、3D印刷等)直接制造到层压衬底上。在另一实例中，可使用其它已知或后来开发的制造技术在层压衬底上制造磁芯元件。

在所描述的实例中，磁芯元件经说明为在层压衬底的表面上具有矩形覆盖区。在另一实例中，核心元件可具有其它覆盖区，例如圆或圆形、八角形、六角形等。邻近引线框架可经轮廓化以适应磁性元件的轮廓。

在所描述的实例中，线圈经说明为八角形。在另一实例中，线圈可具有不同的螺旋形状，例如圆形、六角形、方形、矩形等。

在所描述的实例中，引线框架由铜制成。在另一实例中，引线框架可由另一导电材料(例如铝等)制成。

在所描述的实例中，层压衬底的层是包含双马来酰亚胺三嗪(BT)且具有100到120V/um的高击穿强度的层压材料。例如，此类材料可作为覆铜板及预浸材料从三菱气体化工(MGC)获得。然而，在其它实例中，可使用不同类型的层压材料，例如ABF(Ajinomoto积层膜)材料。

在所描述的实例中，使用导线接合技术将单独电路IC耦合到引线框架引线。在另一实例中，可使用其它类型的已知或后来开发的技术将IC耦合到引线框架及/或变压器线圈。

在所描述的实例中，说明单独的左引线框架及右引线框架元件。然而，在制造期间，使用蚀刻、冲压或其它已知或后来开发的技术制造大引线框架片或条。然后，使用拾取及放置机器将多个层压变压器放置在引线框架片/条上，并用层压附接粘合剂进行附接。电路IC裸片也使用拾取及放置机器放置在引线框架片/条上并用裸片附接粘合剂进行附接。在导线接合工艺之后，接着整个引线框架片/带经模制以形成多个隔离装置。然后，将引线框架片/带切割开以分离隔离装置。

在本描述中，术语“耦合”及其派生词表示间接、直接、光学及/或无线电连接。因此，如果第一装置耦合到第二装置，那么连接可通过直接电连接、通过经由其它装置及连接的间接电连接、通过光电连接及/或通过无线电连接。

在所描述的实施例中修改是可能的，且在权利要求的范围内其它实施例是可能的。

Claims (20)

1.一种设备，其包括：

层压衬底，所述衬底具有第一表面及相对的第二表面；

层压变压器，其在所述层压衬底内位于所述第一表面与所述第二表面之间，所述变压器具有邻近所述第一表面的第一线圈及邻近所述第二表面的第二线圈；

磁芯元件，其位于所述第一表面上，所述磁芯元件与所述第一线圈的一部分重叠；及

引线框架，其位于所述第一表面上，所述引线框架与所述磁芯元件间隔开，其中所述引线框架的一部分与所述第一线圈的一部分重叠。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一线圈具有宽度，且其中所述磁芯元件与所述线圈的所述宽度的不到85％重叠。

3.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一线圈具有宽度，且其中所述第一表面上的所述引线框架与所述线圈的所述宽度的至少1％重叠。

4.根据权利要求1所述的设备，其中所述磁芯元件是第一磁芯元件，所述磁芯元件进一步包括位于所述第二表面上的第二磁芯元件，所述第二磁芯元件与所述第二线圈重叠。

5.根据权利要求1所述的设备，其中所述层压衬底具有从所述第一表面延伸到所述第二表面的孔，所述层压衬底进一步包括所述孔内的中心磁芯元件。

6.根据权利要求1所述的设备，其中所述层压衬底具有多个层压层；且

其中所述第一线圈定位在所述多个层压层中的一或多者上。

7.根据权利要求1所述的设备，其中所述磁芯元件是磁性材料。

8.根据权利要求1所述的设备，其中所述磁芯元件是铁氧体材料。

9.根据权利要求1所述的设备，其中所述磁芯元件在所述第一表面上具有矩形覆盖区。

10.根据权利要求1所述的设备，其中所述磁芯元件在所述第一表面上具有非矩形覆盖区。

11.根据权利要求1所述的设备，其中所述引线框架是第一引线框架，所述引线框架进一步包括所述第一表面上的第二引线框架，所述第二引线框架与所述第一线圈间隔开一定距离，以在所述第二引线框架与所述第一线圈之间提供指定的电介质隔离。

12.一种设备，其包括：

层压衬底，所述衬底具有第一表面及相对的第二表面；

层压变压器，其在所述层压衬底内位于所述第一表面与所述第二表面之间，所述变压器具有邻近所述第一表面的第一线圈及邻近所述第二表面的第二线圈；

磁芯元件，其位于所述第一表面上，所述磁芯元件与所述第一线圈的一部分重叠；

第一引线框架，其位于所述第一表面上，所述第一引线框架与所述磁芯元件间隔开，其中所述引线框架的一部分与所述第一线圈的一部分重叠；

第二引线框架，其位于所述第一表面上，所述第二引线框架与所述第一线圈间隔开一定距离，以在所述第二引线框架与所述第一线圈之间提供指定的电介质隔离；及

模制材料，其囊封所述层压衬底、磁芯元件、所述第一引线框架的一部分及所述第二引线框架的一部分。

13.根据权利要求12所述的设备，其中所述第一线圈具有宽度，且其中所述磁芯元件与所述线圈的所述宽度的不到85％重叠。

14.根据权利要求12所述的设备，其中所述第一线圈具有宽度，且其中所述第一表面上的所述引线框架与所述线圈的所述宽度的至少1％重叠。

15.根据权利要求12所述的设备，其中所述磁芯元件是第一磁芯元件，所述磁芯元件进一步包括位于所述第二表面上的第二磁芯元件，所述第二磁芯元件与所述第二线圈重叠。

16.根据权利要求12所述的设备，其中所述层压衬底具有从所述第一表面延伸到所述第二表面的孔，所述层压衬底进一步包括所述孔内的中心磁芯元件。

17.根据权利要求12所述的设备，其中所述层压衬底具有多个层压层；且

其中所述第一线圈定位在所述多个层压层中的一或多者上。

18.根据权利要求12所述的设备，其中所述磁芯元件是铁氧体材料。

19.根据权利要求12所述的设备，其中所述磁芯元件在所述第一表面上具有矩形覆盖区。

20.根据权利要求12所述的设备，其中所述磁芯元件在所述第一表面上具有非矩形覆盖区。

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