TWI679734B - 電子模組及其製造方法 - Google Patents

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劉春條
Chun-Tiao Liu
呂保儒
Bau-Ru Lu
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乾坤科技股份有限公司
Cyntec Co., Ltd.
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Abstract

本案揭露一種電子模組。該模組包含一基板，第一複數個電子元件電性連接於該基板的一第一面，及第二複數個電子元件內置於該基板。在其他實施例，該電子模組另包含一散熱片裝置在第二複數個電子元件之一電子元件，該散熱片將該電子元件所產生的溫度降低。在其他實施例，該電子模組另包含一封裝體以該裝體第一複數個電子元及該散熱片。

Description

電子模組及其製造方法
本發明揭露了一種電子模組，尤指一種電子模組具有複數個電子元件內置在一基板中。
隨著電子技術的進步，一個電子裝置的功能數量也隨之增加。功能數量的增加意味著需要一個體積小又能有效供電給電子裝置中的多個電子元件的供電系統。供電系統的一些實例包括DC-DC變換器和負載點(POL)轉換器。
為了建立一個更好的供電系統來驅動更多的電子模組，供電系統的電路結構需要改善以減少供電系統的體積以及供電系統中的基板的面積，同時供電系統必須要有良好的散熱功能以將電子裝置中的發熱元件所產生的熱散出。因此，有需要開發一種方法來設計供電系統的電子電路結構以解決上述問題。
本發明揭露一種電子模組。該種電子模組，包含：一基板具有一第一面以及相對於該第一面的一第二面；第一複數個電子元件內設置該基板內；以及第二複數個電子元件電性連接於該基板的該第一面。
本發明揭露之電子模組可以用來做為DC-DC變換器或負載點(POL)轉換器以減少DC-DC變換器或負載點(POL)轉換器的體積及DC-DC變換器或負載點(POL)轉換器中的基板的面積，同時使DC-DC變換器或負載點(POL)轉換器具有良好的散熱功能以將供電系統中的發熱元件所產生的熱散出。
在一實施例中，所述之電子模組更包含：一封裝體設置在該基板的該第一面上以封裝該第二複數個電子元件。
在一實施例中，其中該電子模組為一DC-DC變換器或負載點(POL)轉換器。
在一實施例中，其中該第一複數個電子元包含一電感。
在一實施例中，其中該第二複數個電子元件包含一電感。
在一實施例中，所述之電子模組更包含：第三複數個電子元件電性連接於該基板的該第二面。
在一實施例中，所述之基板是一導線架，其中該導線架有多個空隙以設置該第一複數個電子元件。
本發明揭露一種電子模組。該種電子模組，包含：一基板具有一第一面以及相對於該第一面的一第二面；第一複數個電子元件內設置該基板內；第二複數個電子元件電性連接於該基板的該第一面；以及至少一第三電子元件設置在該基板的該第二面之一凹陷部。
在一實施例中，所述之電子模組，更包含：一散熱片設置在該第二複數個電子元件上。
在一實施例中，所述之電子模組之該散熱片電性連接於該基板的一接地。
在一實施例中，所述之電子模組更包含：一封裝體設置在該基板的該第一面以封裝該第二複數個電子元件。
在一實施例中，所述之電子模組更包含：一封裝體設置在該基板的該第一面上以封裝該第二複數個電子元件及該散熱片。
本發明揭露一種製造電子模組之方法，包含：提供一基板，該基板具有一第一面以及相對於該第一面的一第二面；將第一複數個電子元件設置該基板內；第二複數個電子元件電性連接於該基板的該第一面；以及將封裝體成型在該基板的該第一面上以封裝該第二複數個電子元件。
本發明揭露一種電子裝置。該電子裝置，包含：一電感，具有一本體；以及一散熱器，其中該散熱器之至少一部分設置在該電感之該本體的一表面上。
在一實施例中，所述之電子裝置具有一導電及粘性的材料將該散熱片之該第一部分粘接於該電感之本體的該表面上。
在一實施例中，所述之電子裝置之該散熱片之該第一部分延伸到該電感之本體的相鄰於該第一面的一第二面上。
在一實施例中，所述之電子裝置之該散熱器之一部分設置在該電感之該本體的上表面上，其中該散熱片之一第二部分設置在該電感的該本體的下表面上。
本發明揭露一種電子模組。該電子模組包含：一基板；一電感，設置在該基板上方且具有一本體；及一散熱器，其中該散熱器之至少一部分設置在該電感之本體的一表面上。
在一實施例中，所述之電子模組具有一導電及粘性的材料將該散熱器之該第一部分粘接於該電感之本體的該表面上並延伸至該基板上。
在一實施例中，所所述之電子模組之該散熱器電性連接於該基板的一接地。
在一實施例中，所述之電子模組更包含至少一電子元件，其中該至少一電子元件設置在該基板與該電感之本體之間。
在一實施例中，所述之電子模組更包含：一封裝體封裝該至少一電子元件及該散熱器之至少一部份。
100、200、300、400、500、600、700‧‧‧電子模組
I‧‧‧電感
C‧‧‧電容
R‧‧‧電阻
M‧‧‧電晶體
IC‧‧‧積體電路
101、301、501、601、701‧‧‧基板
103、303、503‧‧‧導電道
104、304、504‧‧‧導電道
106、306、506‧‧‧中介層
102、302‧‧‧封裝體
602、702‧‧‧散熱片
GND‧‧‧接低電價極
第1圖為根據本發明之一實施例所揭露之電子模組的結構。
第2圖為圖為第1圖電子模組另包含封裝體的結構。
第3圖為根據本發明之另一實施例所揭露之電子模組的結構。
第4圖為圖為第3圖電子模組另包含封裝體的結構。
第5圖為根據本發明之另一實施例所揭露之電子模組的結構。
第6圖為根據本發明之另一實施例所揭露之具有散熱功能的電子模組的結構。
第7圖為根據本發明之另一實施例所揭露之具有散熱功能的電子模組的結構。
第1圖為根據本發明之一實施例所揭露之電子模組100的結構。該電子模組包含一基板101及複數個電子元件。該基板101可能是任何有導電線路的基板，例如，印刷电路板、導線架、陶瓷基板、等等，該複數個電子元件可能是主動元件或被動元件，主動元件(active component)是一種具有增益或是依靠電流方向的電子元件，主動元件的例子如二極體、電晶體、積體電路(IC)、光電器件、絕緣閘雙極晶體管(IGBT)、等等，被動元件(Passive components)是一種在使用時沒有任何的增益或方向性的電子元件，被動元件的例子如電阻、電容、電感、等等。如第1圖，如電容C、電阻R、及電感I的複數個電子元件可以內置在該基板101，及如積體電路IC及電晶體M的複數個電子元件可以裝置在該基板101的第一面。積體電路IC及電晶體M可以通過焊接或引線鍵合將電性連 接於在該基板101第一面的導電道103。該基板101的第二面可以包含導電道104，該基板101第二面的導電道104用以連接該電子模組100到其它設備或電路板。
為了完成電子模組100所有的電子元件的電路連線，可以用中介層106依據電子模組100的電路設計將內置於基板101的第一電子元件電性連接其它內置於基板101的電子元件或基板101第一面的導電道103或基板101第二面的導電道104。非水平方向沿伸之中介層106是內置在基板101的可導電的材料用以建立該基板101各層之間的電性連接。為保護電子元件以避免外在環境之干擾，本發明的一實施例中，封裝體102可以裝置在該基板101的第一面。第2圖是第1圖電子模組被封裝體302封裝後的示意圖。在一實施例中，其中該電子模組為一DC-DC變換器或負載點(POL)轉換器。
第3圖為根據本發明之另一實施例所揭露之電子模組300的結構。該電子模組包含一基板301及複數個電子元件。該基板301可能是任何有導電線路的基板，例如，印刷电路板、導線架、陶瓷基板、等等，該複數個電子元件可能是主動元件或被動元件，主動元件(active component)是一種具有增益或是依靠電流方向的電子元件，主動元件的例子如二極體、電晶體、積體電路(IC)、光電器件、絕緣閘雙極晶體管(IGBT)、等等，被動元件(Passive components)是一種在使用時沒有任何的增益或方向性的電子元件，被動元件的例子如電阻、電容、電感、等等。如第3圖，如電容C、電阻R、及電感I的複數個電子元件可以內置在該基板301，及如積體電路IC及電晶體M的複數個電子元件可以裝置在該基板301的第一面上。此外，被動元件元件如電感器I可能太大而無法嵌入在基板301或電感I需要被佈置於電子模組300的第一面上。如圖3所示的電 感器I，與積體電路IC已及晶體管M依序設置在基板301的第一面上，電感器I，積體電路IC和電晶體M可以通過焊接或引線鍵合將電性連接於在該基板101第一面的導電道303。該基板301的第二面可以包含導電道304，該基板301第二面的導電道304用以連接該電子模組300到其它設備或電路板。為了完成電子模組300所有的電子元件的電路連線，可以用中介層306依據電子模組300的電路設計將內置於基板301的第一電子元件電性連接內置於基板101的第二電子元件或基板301第一面的導電道303或基板301第二面的導電道304。中介層306是內置在基板301的可導電的材料用以建立該基板301各層之間的電性連接。為保護電子元件以避免外在環境之干擾，本發明的一實施例中，封裝體302可以裝置在該基板301的第一面。第4圖是第3圖電子模組被封裝體302封裝後的示意圖。在一實施例中，其中該電子模組為一DC-DC變換器或負載點(POL)轉換器。
第5圖為根據本發明之另一實施例所揭露之電子模組500的結構。該電子模組包含一基板501及複數個電子元件。該基板501可能是任何有導電線路的基板，例如，印刷电路板、導線架、陶瓷基板、等等，該複數個電子元件可能是主動元件或被動元件，主動元件(active component)是一種具有增益或是依靠電流方向的電子元件，主動元件的例子如二極體、電晶體、積體電路(IC)、光電器件、絕緣閘雙極晶體管(IGBT)、等等。被動元件(Passive components)是一種在使用時沒有任何的增益或方向性的電子元件，被動元件的例子如電阻、電容、電感、等等。如圖5，被動元件如電容C、電阻R、及電感I的複數個電子元件可以內置在該基板501，及如積體電路IC及電晶體M的複數個電子元件可以裝置在該基板501的第一面上。此外，被動元件元件如電感器I可能太大而無 法嵌入在基板501或電感I需要被佈置於電子模組500的第一面上。基板501的第二面可以包含導電道504，該基板501第二面的導電道504用以連接該電子模組500到其它設備或電路板。基板501的第二面可進一步包括一個凹陷區507以放置至少一電子元件如一個積體電路IC。為了完成電子模組500所有的電子元件的電路連線，可以用中介層506依據電子模組500的電路設計將內置於基板501的電子元件電性連接放置於凹陷區507的電子元件或基板501第一面的導電道503或基板501第二面的導電道504。中介層506是內置在基板501的可導電的材料用以建立該基板501各層之間的電性連接。此外，積體電路IC還可以具有位於基板501的第二側的焊接球或接腳以電性連接外部電路。在一些實施例中，放置於凹陷區507的的積體電路IC可以僅電性連接中介層506或者僅使用焊接球或接腳以電性連接外部電路而未電性連接中介層506。
第6圖為根據本發明之另一實施例所揭露之電子模組600的結構。電子模組600的結構具有防熱功能，其中第1圖之電子模組100，第3圖之電子模組300以及第5圖之電子模組500皆可使用電子模組600的結構。第6圖所示，散熱片602可以使用導熱材料形成。導熱材料可以是導電的金屬材料或不導電的非金屬材料。散熱器602的一第一部份可以直接或間接地貼附到所一電子元件的本體上如電感元件的本體上，例如扼流器的本體或磁性本體上。當間接安裝散熱器602在電子元件的本體上，使用具有導電與黏性的材料將散熱器602的該第一部份貼附到該電子元件的本體上如電感元件的本體上或磁性本體上。散熱器602也可以連接到電子模組600的基板601上的導熱層如金屬層或接地層，以增加散熱效率。導熱層如金屬層或接地層的面積愈大導熱效率愈好。在一實施例中，該散熱片之一第二部分設置在該電感之該本體的一側表面上，該散熱片之 一第三部分設置在該電感之該本體的下表面上，散熱器602可以直接貼附到電子模組600的基板601。在一實施例中，封裝體可以封裝該電子模組600。在一實施例中，封裝體可以封裝該電子模組600以及散熱器602的該第一部份。此外，散熱器602也可以用來防止電磁干擾(EMI)，其中散熱器602電性連接至基板601上的一接地。散熱器602可具有不同的形狀，大小。在一實施例中，散熱器602具有多個凹陷部或突出物以與該電子元件的本體或磁性本體間的多個間隙，其中封裝體可以延伸至該多個間隙以有效結合散熱器602與該電子元件的本體或磁性本體。在一實施例中，其中該電子模組為一DC-DC變換器或負載點(POL)轉換器。
第7圖為根據本發明之另一實施例所揭露之電子模組700的結構。電子模組600的結構具有防熱功能。在圖7中的之電子模組700具有一散熱器702，該散熱器702具有多個不同的形狀。在一實施例中，散熱器702電性連接至基板701上的導熱層如金屬層或接地層，以增加散熱效率。散熱器702也可以連接到一個電極上的緊湊的模塊700。此外，散熱器702也可以用來防止電磁干擾(EMI)，其中散熱器702電性連接至基板601上的一接地。在一實施例中，其中該電子模組為一DC-DC變換器或負載點(POL)轉換器。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

Claims (19)

  1. 一種電子模組，包含：一基板具有一第一面以及相對於該第一面的一第二面，其中該基板內部包含一非水平方向沿伸之中介層；第一複數個電子元件設置在該基板內；以及第二複數個電子元件設置在該基板的該第一面上且電性連接該基板的該第一面，其中該基板內部之該非水平方向沿伸之中介層電性連接該第一複數個電子元件中之一第一電子元件至該第二複數個電子元件之一第二電子元件。
  2. 如請求項1所述之電子模組，更包含：一封裝體設置在該基板的該第一面上以封裝該第二複數個電子元件。
  3. 如請求項1所述之電子模組，其中該第一複數個電子元包含一電感，其中該電感包含一磁性本體以及被該磁性本體包覆的一線圈。
  4. 如請求項1所述之電子模組，其中該第二複數個電子元件包含一電感，其中該電感包含一磁性本體以及被該磁性本體包覆的一線圈。
  5. 如請求項1所述之電子模組，更包含：第三複數個電子元件電性連接於該基板的該第二面。
  6. 如請求項1所述之電子模組，其中該基板是一導線架，其中該導線架有多個空隙以設置該第一複數個電子元件。
  7. 一種電子模組，包含：一基板具有一第一面以及相對於該第一面的一第二面，其中該基板內部包含一非水平方向沿伸之中介層；第一複數個電子元件設置在該基板內；第二複數個電子元件設置在該基板的該第一面上且電性連接該基板的該第一面；以及至少一第三電子元件設置在該基板的該第二面之一凹陷部，其中該基板內部之該非水平方向沿伸之中介層電性連接該第一複數個電子元件中之一第一電子元件至該第三電子元件。
  8. 如請求項7所述之電子模組，更包含：一散熱片設置在該第二複數個電子元件上。
  9. 如請求項8所述之電子模組，其中該散熱片連接於該基板的一接地。
  10. 如請求項7所述之電子模組，更包含：一封裝體設置在該基板的該第一面以封裝該第二複數個電子元件。
  11. 如請求項9所述之電子模組，更包含：一封裝體設置在該基板的該第一面上以封裝該第二複數個電子元件及該散熱片。
  12. 一種電子裝置，包含：一電感，具有一本體；以及一散熱器，其中該散熱器之一第一部分設置在該電感之該本體的上表面上，該散熱片之一第二部分設置在該電感之該本體的一側表面上，該散熱片之一第三部分設置在該電感之該本體的下表面上，其中該散熱器之該第二部分之兩端分別與該第一部分以及該第三部分連結，其中設置在該電感之該本體的下表面上之該第三部分設置在該基板的一接地上並與該接地接觸。
  13. 如請求項12所述之電子裝置，其中一具有導電及黏性的材料將該散熱片之該第一部分黏接於該電感之本體的該表面上。
  14. 一種電子模組，包含：一基板；一電感，設置在該基板上方且具有一本體；以及一散熱器，其中該散熱器之一第一部分設置在該電感之本體的上表面上，該散熱片之一第二部分設置在該電感之該本體的一側表面上，該散熱片之一第三部分設置在該電感之該本體的下表面上，其中該散熱器之該第二部分之兩端分別與該第一部分以及該第三部分連結，其中設置在該電感之該本體的下表面上之該第三部分設置在該基板的一接地上並與該接地接觸。
  15. 如請求項14所述之電子模組，其中一具有導電及黏性的材料將該散熱器之該第一部分黏接於該電感之本體的該表面上並延伸至該基板上。
  16. 如請求項14所述之電子模組，其中該散熱器電性連接於該基板的一接地。
  17. 如請求項14所述之電子模組，更包含至少一電子元件，其中該至少一電子元件設置在該基板與該電感之本體之間。
  18. 如請求項17所述之電子模組，更包含：一封裝體封裝該至少一電子元件及該散熱器之至少一部份。
  19. 一種製造電子模組之方法，包含：提供一基板，該基板具有一第一面以及相對於該第一面的一第二面，其中該基板內部包含一非水平方向沿伸之中介層；將第一複數個電子元件設置在該基板內；第二複數個電子元件設置在該基板的該第一面上且電性連接該基板的該第一面，其中該基板內部之該非水平方向沿伸之中介層電性連接該第一複數個電子元件中之一第一電子元件至該第二複數個電子元件之一第二電子元件；以及將封裝體成型在該基板的該第一面上以封裝該第二複數個電子元件。
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