一种具备散热结构的电源模块的制作方法

    技术2026-08-18  11


    本技术涉及电源模块,具体的涉及一种具备散热结构的电源模块。


    背景技术:

    1、随着电子市场规模日益扩大,对体积更小、更具成本效益的电源模块封装工艺的需求不断增长,其中,扇出型封装技术因其具备良好的电气性能、支持对输入输出接口数量不断增长的需求、启用双裸芯片或多裸芯片的封装配置以及能够支持≤10μm线/间隔的精细重新分布层(rdl)布线等优势被广泛研究和应用,然而这些优势也伴随着巨大的生产成本。为了降低成本,更大面积的封装技术应运而生,基于目前越来越成熟的面板级扇出型封装工艺,不断提高封装体的功率,将封装技术应用于模块电源的解决方案中,不仅可以在电源模块中使用分立器件,也可将开关器件和控制芯片的裸芯片封装在一起,既能够大幅提高模块电源的功率密度,散热能力,大幅减小安规距离,更有利于高压输入,高隔离电压应用场合产品的设计。但是考虑到模块电源的功率等级以及大功率应用场合等问题,无源器件的体积远远大于有源器件,以基于pcb绕组的平面变压器为例,该器件占整体电源模块总体积的70%。

    2、现有技术已经将pcb模组和扇出型封装体进行结合,然而改进后的电源模块的在正常运行一段时间后会产生高温,一旦不能有效散热,电源模块的工作效率会大大降低。因此通常情况下会在电源模块中增设散热结构。对于开板的模块,可以根据功率器件的布局,定制金属散热器的形状,在金属散热器和功率器件的缝隙中填充导热材料,达到良好的导热性能。但是由于不同器件高度的公差导致缝隙不可避免,增加了生产工艺的难度。也可以选用塑封的方式,塑封材料可选用导热系数良好的,塑封模块在系统级应用的时候,可以考虑上表面或者下表面贴装金属散热器。由于塑封后,模块的平整度很高,金属散热器不需要额外定制。但是由于磁芯厚度和功率器件mos管之间的高度差,如图1所示,在塑封的模块中,功率器件的热需通过封装体传递到金属散热片,而塑封材料的导热系数远小于金属的导热系数,所以塑封模块的散热性能也亟需改善。


    技术实现思路

    1、本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷,提供了一种具备散热结构的电源模块。

    2、为了实现以上目的及其他目的,本实用新型是通过以下技术方案实现的:提供了一种具备散热结构的电源模块,包括

    3、封装体;

    4、pcb模组,通过连接件安装在所述封装体上;

    5、散热板,设置在所述pcb模组的顶端;

    6、散热块,分别设置在所述封装体和所述pcb模组的内部。

    7、在一实施例中,所述封装体包括多个元件、重新布线层(rdl)、引脚,多个所述元件之间通过所述重新布线层(rdl)连接,所述散热块设置在所述重新布线层(rdl)上。

    8、所述散热块设置在所述重新布线层(rdl)上,所述散热块与所述元件之间通过自身金属和所述重新布线层(rdl)之间实现热传递,所述元件产生的热量通过所述散热块传递到周围的塑封料中,形成所述封装体内所述元件的散热路径。

    9、在一实施例中,所述封装体还包括引脚,所述元件通过所述重新布线层(rdl)叠装在所述引脚的上方。

    10、在一实施例中,所述pcb模组包括多层pcb板和多个元件,所述元件安装在所述pcb板的正反两面,所述散热块设置在所述pcb板上。

    11、在一实施例中,所述pcb模组还包括磁芯,所述磁芯贯穿安装在所述pcb板上,所述散热板设置在所述磁芯的顶端。

    12、所述散热块安装在所述pcb板上,所述散热板设置在所述磁芯的顶端,所述pcb模组产生的热量一部分通过所述散热块及其周围塑封料进行传递,所述磁芯产生的热量还通过所述散热板传递到外部环境中。

    13、在一实施例中,所述连接构件安装在所述pcb板的两侧。

    14、在一实施例中,所述散热块为金属材质。

    15、在一实施例中,所述散热板为金属材质。

    16、在一实施例中,所述元件为控制芯片、驱动芯片、阻容和开关管中的一种或者多种。

    17、本实用新型具备以下有益效果:

    18、1、在封装体内放置散热块,散热块的在垂直方向上处于pcb板和底部之间,所以加入的散热块降低了从pcb板到底部的热阻,可以更快的将pcb板的发热导到底部去,改善了pcb板的散热条件,有助于进一步提升模块电源效率以及功率密度。

    19、2、在pcb板上放置散热块,散热块在垂直方向处于pcb板和顶部的散热板之间,所以加入的散热块降低了从pcb板到顶部的热阻,可以更快的将pcb板的发热导到顶部去,改善了pcb板的散热条件,有助于模块电源效率以及功率密度的进一步提升。



    技术特征:

    1.一种具备散热结构的电源模块,其特征在于,包括

    2.根据权利要求1所述的一种具备散热结构的电源模块,其特征在于,所述封装体包括多个元件、重新布线层(rdl)、引脚,多个所述元件之间通过所述重新布线层(rdl)连接,所述散热块设置在所述重新布线层(rdl)上。

    3.根据权利要求2所述的一种具备散热结构的电源模块,其特征在于,所述封装体还包括引脚,所述元件通过所述重新布线层(rdl)叠装在所述引脚的上方。

    4.根据权利要求1所述的一种具备散热结构的电源模块,其特征在于,所述pcb模组包括多层pcb板和多个元件,所述元件安装在所述pcb板的正反两面,所述散热块设置在所述pcb板上。

    5.根据权利要求4所述的一种具备散热结构的电源模块,其特征在于,所述pcb模组还包括磁芯,所述磁芯贯穿安装在所述pcb板上,所述散热板设置在所述磁芯的顶端。

    6.根据权利要求5所述的一种具备散热结构的电源模块,其特征在于,所述连接件安装在所述pcb板的两侧。

    7.根据权利要求1所述的一种具备散热结构的电源模块,其特征在于,所述散热块为金属材质。

    8.根据权利要求1所述的一种具备散热结构的电源模块,其特征在于,所述散热板为金属材质。

    9.根据权利要求2所述的一种具备散热结构的电源模块,其特征在于,所述元件为控制芯片、驱动芯片、阻容和开关管中的一种或者多种。


    技术总结
    本技术提供了一种具备散热结构的电源模块,包括封装体;PCB模组,通过连接件安装在所述封装体上;散热板,设置在所述PCB模组的顶端;散热块,分别设置在所述封装体和所述PCB模组的内部。在封装体内和PCB板上放置散热块,散热块的在垂直方向上分别处于PCB板和底部、PCB板和顶部之间,降低了从PCB板到底部和顶部的热阻,改善了PCB板的散热条件,有助于进一步提升模块电源效率以及功率密度。

    技术研发人员:丁高朋,黄睿涛,殷金安,王军阳,柯光洁,张斌,陈圣伦,陈玉艳
    受保护的技术使用者:江苏巧思科技有限公司
    技术研发日:20240122
    技术公布日:2024/10/24
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