本公開涉及一種磁性組件及功率模塊，特別涉及一種優(yōu)化的磁性組件及其適用的功率模塊。

背景技術(shù)：

隨著人類智能化生活要求的提升以及對(duì)智能型產(chǎn)品制造要求的提高、物聯(lián)網(wǎng)等的興起，社會(huì)對(duì)信息傳輸以及數(shù)據(jù)處理的需求也日益旺盛。其中針對(duì)集中式的數(shù)據(jù)處理中心而言，服務(wù)器可謂其最主要的關(guān)鍵單元，而此類服務(wù)器的主板則通常由中央處理單元(cpu)、芯片組(chipsets)、內(nèi)存等等數(shù)據(jù)處理數(shù)字芯片和其供電電源及必要外圍組件所組成。然而隨著單位體積內(nèi)服務(wù)器處理能力的提升，也意味著這類數(shù)字芯片的數(shù)量、集成度亦需隨之提升，進(jìn)而導(dǎo)致空間占用率和功率耗損的提升。因此，系統(tǒng)為這些數(shù)字芯片所提供的電源(因?yàn)榕c數(shù)據(jù)處理芯片同在一塊主板上，又稱主板電源)，就被期望有更高的效率，更高的功率密度和更小的體積，來支持整個(gè)服務(wù)器乃至整個(gè)數(shù)據(jù)中心的節(jié)能和占用面積的縮減。

由于前述數(shù)字芯片的供電要求通常以低電壓及大電流實(shí)現(xiàn)，而為了減少輸出引線的損耗和阻抗影響，多于主板的位置上為其設(shè)置直接供電的電源，以盡量靠近數(shù)字芯片。因此，這類直接為芯片供電的電源，即被稱為點(diǎn)電源(pointoftheload，pol)，其電源的輸入則需由其他外加電源所提供。目前服務(wù)器主板上點(diǎn)電源典型的輸入電壓為12v左右。

另一方面，對(duì)于分布式的信息終端應(yīng)用而言，由于構(gòu)成組件及數(shù)字芯片等其必須被集成在很小的空間內(nèi)并在長時(shí)間內(nèi)持續(xù)工作，而且其供電通常是采較低的工作電壓實(shí)現(xiàn)，通常由3v至5v的電池等電能儲(chǔ)放裝置提供。因此為其供電的電源對(duì)高效率和高功率密度的要求更加迫切。

目前，針對(duì)低壓直流/直流(dc/dc)轉(zhuǎn)換場合，通常直接使用降壓式變換電路(buckcircuit)來實(shí)現(xiàn)，輸出0v至5v之間的各種電壓給相 應(yīng)的數(shù)字芯片。如圖1所示，其公開一降壓式變換電路的電路圖。降壓式變換電路包括輸入濾波電容器cin、主開關(guān)管q1、續(xù)流管q2、電感器l以及輸出電容器co。輸入濾波電容器cin是與一電源連接，以接收輸入電壓vin。主開關(guān)管q1是進(jìn)行導(dǎo)通與截止的切換運(yùn)作，以調(diào)整輸出電壓vo及輸出電流io。降壓式變換電路的輸出電壓vo可提供能量給一負(fù)載rl，即如數(shù)字芯片或中央處理單元(cpu)等。

然而于前述電路中，電感器l無論是損耗還是體積都在轉(zhuǎn)換器中占了相當(dāng)大的比重。因此，如何提供一個(gè)高效率同時(shí)又是高空間利用率的電感器，是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)高效率高功率密度的重要前提。目前業(yè)界典型的電感解決方案有鐵粉芯電感，低溫共燒陶瓷(ltcc)電感，鐵氧體電感等。其中鐵粉芯電感由于其損耗較大，不適合于高效率的場合。而ltcc電感由于受層疊壓合工藝的限制，金屬繞線層的厚度通常較薄，其通流能力有限，只能用在小電流的應(yīng)用場合。鐵氧體電感則有兩種形式，一種是將繞組設(shè)置在磁芯窗口內(nèi)，這樣會(huì)存在安裝公差，繞組成型所需的r角等空間浪費(fèi)，其空間利用率通常較低。

因此，如何發(fā)展一種新的磁性組件及其適用的功率模塊來解決現(xiàn)有技術(shù)所面臨的問題，實(shí)為本領(lǐng)域所需面對(duì)的課題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本公開的目的在于提供一種磁性組件及其適用的功率模塊。可優(yōu)化并整合磁性組件，使功率模塊可以實(shí)現(xiàn)高效率和高功率密度，有效降低功率模塊對(duì)系統(tǒng)主板資源的占用，進(jìn)一步提高功率模塊產(chǎn)品的競爭力。

本公開另一目的在于提供一種功率模塊。整合優(yōu)化的磁性組件可依功率模塊的應(yīng)用需求而調(diào)變，增加可為設(shè)計(jì)的變化，進(jìn)一步優(yōu)化功率模塊的電路特性，同時(shí)集合更多功能于功率模塊之中。

為達(dá)上述目的，本公開提供一種磁性組件，包括第一磁芯、第二磁芯及第一串接繞組。第一磁芯具有第一上表面、第一下表面、第一側(cè)壁、第二側(cè)壁、第一側(cè)壁通孔以及第二側(cè)壁通孔，其中第一側(cè)壁通孔位于第一側(cè)壁，第二側(cè)壁通孔位于第二側(cè)壁。第二磁芯具有第二上表面及第二下表面，且第二上表面或第二下表面至少部分貼附于第一磁芯的第一上 表面或第一下表面。第一串接繞組具有第一上層繞組，第一下層繞組、第一側(cè)壁繞組以及第二側(cè)壁繞組，其中第一上層繞組設(shè)置于第一上表面，第一下層繞組設(shè)置于第一下表面，第一側(cè)壁繞組設(shè)置于第一側(cè)壁通孔，第二側(cè)壁繞組設(shè)置于第二側(cè)壁通孔。第一上層繞組與第一下層繞組通過第一側(cè)壁繞組連接，第二側(cè)壁繞組連接于第一下層繞組，藉此串接構(gòu)成第一串接繞組。

為達(dá)上述目的，本公開更提供一種功率模塊，其包括磁性組件、開關(guān)組件及導(dǎo)接墊片組。磁性組件包括至少第一磁芯、第二磁芯及第一串接繞組。第一磁芯具有第一上表面、第一下表面、第一側(cè)壁、第二側(cè)壁、至少一個(gè)第一側(cè)壁通孔及至少一個(gè)第二側(cè)壁通孔，其中第一側(cè)壁通孔位于第一側(cè)壁，第二側(cè)壁通孔位于第二側(cè)壁。第一串接繞組具有第一上層繞組、第一下層繞組、第一側(cè)壁繞組及第二側(cè)壁繞組。第二磁芯具有第二上表面及第二下表面，且第二上表面或第二下表面至少部分貼附于第一磁芯的第一上表面或第一下表面。第一上層繞組設(shè)置于第一上表面，第一下層繞組設(shè)置于第一下表面，第一側(cè)壁繞組設(shè)置于第一側(cè)壁通孔，第二側(cè)壁繞組設(shè)置于第二側(cè)壁通孔，且第一上層繞組與第一下層繞組通過第一側(cè)壁繞組連接，第二側(cè)壁繞組連接于第一下層繞組，藉此串接構(gòu)成第一串接繞組。開關(guān)組件設(shè)置于第一磁芯的第一上表面或第一下表面。導(dǎo)接墊片組設(shè)置于第一磁芯的第一上表面或第一下表面，且與開關(guān)組件電連接。

附圖說明

圖1顯示的是一降壓式變換電路的電路圖。

圖2a顯示的是本公開第一較佳實(shí)施例的磁性組件的側(cè)視圖。

圖2b顯示的是圖2a磁性組件的部分立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2c顯示的是圖2a磁性組件的部分結(jié)構(gòu)俯視圖。

圖2d顯示的是圖2a磁性組件的部分結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。

圖3a至3c顯示的是本公開較佳實(shí)施例的磁性組件的各階段制造流程示意圖。

圖4a顯示的是本公開第二較佳實(shí)施例的磁性組件的側(cè)視圖。

圖4b顯示的是圖4a的磁性組件的另一實(shí)施態(tài)樣的側(cè)視圖。

圖5顯示的是本公開第三較佳實(shí)施例的磁性組件的側(cè)視圖。

圖6顯示的是本公開第四較佳實(shí)施例的磁性組件的俯視圖。

圖7顯示的是本公開第五較佳實(shí)施例的磁性組件的側(cè)視圖。

圖8顯示的是本公開第六較佳實(shí)施例的磁性組件的側(cè)視圖。

圖9顯示的是本公開第七較佳實(shí)施例的磁性組件的側(cè)視圖。

圖10顯示的是本公開第八較佳實(shí)施例的磁性組件的側(cè)視圖。

圖11顯示的是本公開第九較佳實(shí)施例的磁性組件的側(cè)視圖。

圖12a至12d顯示的是圖11的磁性組件各階段制造流程示意圖。

圖13顯示的是本公開第十較佳實(shí)施例的磁性組件的側(cè)視圖。

圖14顯示的是本公開第十一較佳實(shí)施例的磁性組件的側(cè)視圖。

附圖標(biāo)記說明：

1、1a、1b、1c、1d、1e：磁性組件

11：第一磁芯

111：第一上表面

112：第一下表面

1131：第一側(cè)壁

1132：第二側(cè)壁

1133：第一側(cè)壁通孔

1134：第二側(cè)壁通孔

12：第一串接繞組

121：第一上層繞組

122：第一下層繞組

1231：第一側(cè)壁繞組

1232：第二側(cè)壁繞組

13：絕緣材料層

14：第二磁芯

141：第二上表面

142：第二下表面

1431：第三側(cè)壁通孔

1432：第四側(cè)壁通孔

144：氣隙

15：黏結(jié)材料

16：絕緣介電層

161：上絕緣介電層

162：下絕緣介電層

17：第二層繞組

171：過孔

172：第二層上繞組

173：上下導(dǎo)接部

174：第二層下繞組

18：第二串接繞組

181：第二上層繞組

182：第二下層繞組

1831：第三側(cè)壁繞組

1832：第四側(cè)壁繞組

19：電連接材料層

2：磁性基板

23：通孔結(jié)構(gòu)

31：電子器件

312：第二電極

314：上表面

315：下表面

32：導(dǎo)接布線

33：鍵合引線

331：通孔

332：連接組件

333：連接組件

341：第一導(dǎo)接電路

342：第一導(dǎo)接通孔

351：第二導(dǎo)接電路

352：第二導(dǎo)接通孔

36：封裝層

37：附加組件

4：非磁性區(qū)域

5、5a、5b、5c、5d：磁性組件

cin：輸入濾波電容

vin：輸入電壓

q1：主開關(guān)管

q2：續(xù)流管

l：電感

co：輸出電容

vo：輸出電壓

rl：負(fù)載

具體實(shí)施方式

體現(xiàn)本公開特征與優(yōu)點(diǎn)的一些典型實(shí)施例將在后段的說明中詳細(xì)敘述。應(yīng)理解的是本公開能夠在不同的態(tài)樣上具有各種的變化，其皆不脫離本公開的范圍，且其中的說明及附圖在本質(zhì)上是當(dāng)作對(duì)其進(jìn)行說明用，而非用于限制本公開。

圖2a顯示的是本公開第一較佳實(shí)施例的磁性組件的側(cè)視圖。如圖所示，磁性組件1包括第一磁芯11、第二磁芯14及第一串接繞組12。第一磁芯11為i型磁芯，第二磁芯14為u型磁芯?？商鎿Q地，第二磁芯14亦可為i型或e型，第一磁芯11可為u型或e型，本公開并不以此為限。于本實(shí)施例中，磁性組件1包括至少第一串接繞組12設(shè)置于第一磁芯11，且第二磁芯14更至少部分貼附于第一磁芯11而構(gòu)成磁性組件1。圖2b與2c更分別公開圖2a的磁性組件的第一磁芯與第一串接繞組的立體結(jié)構(gòu)示意圖與俯視圖。如圖所示，本公開磁性組件1的第一磁芯11具有第一上表面111，第一下表面112、第一側(cè)壁1131、第二側(cè)壁1132、至少一個(gè)第一側(cè)壁通孔1133以及至少一個(gè)第二側(cè)壁通孔1134， 其中第一側(cè)壁通孔1133位于第一側(cè)壁1131，第二側(cè)壁通孔1134位于第二側(cè)壁1132，第一側(cè)壁1131與第二側(cè)壁1132相對(duì)。第一串接繞組12具有第一上層繞組121，第一下層繞組122、一第一側(cè)壁繞組1231以及第二側(cè)壁繞組1232，其中第一上層繞組121設(shè)置于第一上表面111，第一下層繞組122設(shè)置于第一下表面121，第一側(cè)壁繞組1231設(shè)置于第一側(cè)壁通孔1133，第二側(cè)壁繞組1232設(shè)置于第二側(cè)壁通孔1134。第一上層繞組121與第一下層繞組122通過第一側(cè)壁繞組1231連接，且第二側(cè)壁繞組1232連接于第一下層繞組122，再部分連接至相鄰的另一第一上層繞組121，因此通過串接第一上層繞組121、第一側(cè)壁繞組1231、第一下層繞組122以及第二側(cè)壁繞組1232可架構(gòu)為第一串接繞組12。第二磁芯14具有第二上表面141及第二下表面142。本公開并不限制第一磁芯11與第二磁芯14的接合方式。第二磁芯14的第二下表面142至少部分貼附于第一磁芯11的第一上表面111。于本實(shí)施例中，第二磁芯14的第二下表面142則可通過一黏結(jié)材料15而至少部分貼附于第一磁芯11的第一上表面111，即如圖2a所示。而該黏結(jié)材料15可由相對(duì)磁導(dǎo)率接近于1的非導(dǎo)磁材料或相對(duì)磁導(dǎo)率大于1的導(dǎo)磁材料所構(gòu)成，本公開并不以此為限?？商鎿Q地，于其他實(shí)施例中，第二磁芯14并不限于u型者，其他如i型或e型者亦可適用于本公開。于前述實(shí)施例中，第一串接繞組12均可通過第一上層繞組121，第一下層繞組122、第一側(cè)壁繞組1231及第二側(cè)壁繞組1232于第一磁芯11的不同線路密度的串接而實(shí)現(xiàn)不同繞組匝數(shù)?？商鎿Q地，該第一串接繞組12可僅由第一上層繞組121、第一側(cè)壁繞組1231及第二側(cè)壁繞組1232所構(gòu)成，而成為一單匣繞組結(jié)構(gòu)，本公開并不以此為限。于實(shí)際應(yīng)用時(shí)，磁性組件1的第一串接繞組11更可與一外部器件/載板(未公開)組配連接。其組配連接方式可通過第一串接繞組12的兩導(dǎo)接端先分別連接至一個(gè)焊盤(未公開)，再通過該焊盤而與外部器件/載板相連。亦可由第一串接繞組12的第一上層繞組121、第一下層繞組122、第一側(cè)壁繞組1231或第二側(cè)壁繞組1232直接對(duì)應(yīng)連接至外部器件/載板，導(dǎo)接處并不受限于單一表面。更甚者，可由臨近第一上表面111或第一下表面112的第一側(cè)壁繞組1231或第二側(cè)壁繞組1232直接對(duì)應(yīng)連接至外部器件，于臨近第一上表面111或第 一下表面112的第一側(cè)壁繞組1231或第二側(cè)壁繞組1232均具弧形表面，可提供更大的連接面積，同時(shí)也節(jié)省了專門的連接空間，當(dāng)然本公開并不以此為限。

第一磁芯11及第二磁芯14則可由鐵氧體、磁粉膠、鐵粉芯、低溫共燒磁性材料或金屬導(dǎo)磁材料所構(gòu)成，且兩者并不限于需由同一種材料所構(gòu)成，第一磁芯11及第二磁芯14的構(gòu)成材料可依據(jù)電氣性能的需求而自己搭配選用，本公開并不以此為限。另，第一磁芯11及第二磁芯14兩塊磁芯通過黏結(jié)材料15貼合成的磁性組件，即可通過調(diào)整黏結(jié)材料15的高度而調(diào)整磁性組件參數(shù)，如電感量，進(jìn)而增加可為設(shè)計(jì)的變化。

于一些實(shí)施例中，為增加的第一磁芯11及第二磁芯14的絕緣性質(zhì)或?qū)τ诘谝淮判?1與第一串接繞組12之間的耐壓要求比較高時(shí)，可于第一磁芯11的第一上表面111、第一下表面112、多個(gè)第一側(cè)壁通孔1133及多個(gè)第二側(cè)壁通孔1134的表面與第二磁芯14的第二上表面141及第二下表面142先行包覆一絕緣材料層。圖2d是公開圖2a中第一磁芯與第一串接繞組的另一較佳實(shí)施態(tài)樣的側(cè)視圖。于本實(shí)施例中，第一磁芯11更具有一絕緣材料層13，設(shè)置于第一上表面111、第一下表面112、多個(gè)第一側(cè)壁通孔1133及多個(gè)第二側(cè)壁通孔1134之上，以隔絕第一磁芯11與第一串接繞組12。其中絕緣材料層13的形成可通過例如但不限于層壓、印刷、浸漬、噴涂、氣相沉積等方式實(shí)現(xiàn)。而第一側(cè)壁通孔1133及第二側(cè)壁通孔1134表面的絕緣材料層13除了可以前述方式實(shí)現(xiàn)外，更可于通孔結(jié)構(gòu)填埋絕緣材料后再通過鉆孔或截切而形成，本公開并不以此為限。同樣地，第二磁芯14亦可為相同的應(yīng)用，于此不再贅述。

于一些實(shí)施例中，前述實(shí)施例中的第一串接繞組12的金屬化層依附于第一磁芯11。于一些實(shí)施例中，本公開的磁性組件1中，第一串接繞組12與第一磁芯11的構(gòu)成更可通過整合的工藝而一并量產(chǎn)制得。圖3a至3c顯示的是本公開較佳實(shí)施例的磁性組件的各階段制造流程示意圖。首先提供一具較大面積的磁性基板2，該磁性基板2的尺寸遠(yuǎn)大于需構(gòu)成磁性組件1的尺寸，于本實(shí)施例中，該磁性基板2可構(gòu)成2×2＝4組磁性組件1，即圖3a中每一虛線框選的區(qū)域即為磁性組件1的構(gòu)成區(qū)域。然后，于多個(gè)第一側(cè)壁通孔1133與多個(gè)第二側(cè)壁通孔1134所構(gòu)成的位 置上，通過例如但不限于機(jī)械鉆孔、激光鉆孔、噴砂鉆孔、水刀鉆孔、化學(xué)蝕刻、等離子蝕刻等物理或化學(xué)的方法形成多個(gè)通孔結(jié)構(gòu)23。接著，再通過例如但不限于化學(xué)鍍、濺射沉積等方法在磁性基板2的上下表面形成一上層金屬化層及一下層金屬化層(未圖示)。于本實(shí)施例中，該上層金屬化層及下層金屬化層并不限定為單一材料或者單一層數(shù)所構(gòu)成者，兩者均可以根據(jù)不同功能需求被設(shè)置成多層，以增加結(jié)合力或防止相鄰材料之間發(fā)生相互反應(yīng)，本公開并不以此為限。隨后，通過例如但不限于銅的金屬電鍍的方式，即可于多個(gè)通孔結(jié)構(gòu)23內(nèi)形成導(dǎo)電通孔(未圖示)，同時(shí)增加上層金屬化層及下層金屬化層的厚度。于本實(shí)施例中，導(dǎo)電通孔、上層金屬化層及下層金屬化層的較佳厚度范圍為5微米至300微米，可提供極佳的導(dǎo)電導(dǎo)熱性質(zhì)。接著，通過掩模顯影蝕刻工藝，即可分別通過在一掩膜保護(hù)下，對(duì)上層金屬化層及下層金屬化層進(jìn)行選擇性蝕刻，進(jìn)而定義出所需的多組第一上層繞組121及第一下層繞組122的線路圖形，如圖3b所示。最后，沿虛線截切即獲致4個(gè)第一磁芯11，如圖3c所示。每一第一磁芯11均具獨(dú)立的第一串接繞組12，且每個(gè)第一串接繞組12均包括第一上層繞組121及第一下層繞組122通過第一側(cè)壁繞組1231連接，以及第二側(cè)壁繞組1232連接至第一下層繞組122而以串接方式構(gòu)成于第一磁芯11。于本實(shí)施例中，第一磁芯11的第一側(cè)壁1131上多個(gè)第一側(cè)壁繞組1231或第二側(cè)壁1132上多個(gè)第二側(cè)壁繞組1232均沿通孔結(jié)構(gòu)23而截切構(gòu)成，于大量同步生產(chǎn)時(shí)除可簡化工藝外，更可避免磁性組件于空間利用上的浪費(fèi)。需要說明的是，設(shè)置于第一側(cè)壁1131的第一側(cè)壁通孔1133與設(shè)置于第二側(cè)壁1132的多個(gè)第二側(cè)壁通孔1134并不限定于如圖3a-3c所示為彼此對(duì)稱且孔徑一致的通孔結(jié)構(gòu)。于某些實(shí)施例中，第一側(cè)壁通孔1133與第二側(cè)壁通孔1134可為彼此不對(duì)稱且孔徑相異的通孔結(jié)構(gòu)，而僅需于后續(xù)切割時(shí)通過采用合適厚度的切割刀片，便得以于第一側(cè)壁1131與第二側(cè)壁1132形成并曝露出所需的第一側(cè)壁通孔1133與第二側(cè)壁通孔1134的結(jié)構(gòu)。由前述實(shí)施例的制造流程可知，若于一塊磁芯上通過完整鉆孔的通孔而非側(cè)壁通孔連接時(shí)，完整鉆孔的通孔于金屬化工藝后形成繞組的電感，在滿足相同電感量以及平面尺寸的情況下，會(huì)產(chǎn)生不必要的磁芯空間浪費(fèi)。此外 本公開的磁性組件1更可同步整合第一磁芯11及第二磁芯14。同樣在滿足相同電感量以及平面尺寸的情況下，單塊磁芯的厚度將會(huì)是兩塊磁芯的兩倍。因此單塊磁芯結(jié)構(gòu)除了會(huì)增加磁芯鉆孔的難度外，其完整鉆孔的通孔亦將受電鍍工藝限制的影響，若采用單塊厚磁芯結(jié)構(gòu)時(shí)將會(huì)明顯增加鉆孔直徑，而引起空間的浪費(fèi)。

于本實(shí)施例中，當(dāng)?shù)谝淮判?1上的第一串接繞組12的電路構(gòu)成完成后，可以直接根據(jù)需要而以裁切方式分離后再與第二磁芯14貼合而獲致多組磁性組件1。于其他實(shí)施例中，亦可將多組第二磁芯14對(duì)應(yīng)架構(gòu)完成第一串接繞組12的第一磁芯11而先行組配于磁性基板2上，完成組裝后再進(jìn)行裁切分割成多個(gè)獨(dú)立的磁性組件1。

圖4a顯示的是本公開第二較佳實(shí)施例的磁性組件的側(cè)視圖。于本實(shí)施例中，該磁性組件1a是與圖2a所示的磁性組件1相似，且相同的組件標(biāo)號(hào)代表相同的組件、結(jié)構(gòu)與功能，于此不再贅述。不同于圖2a所示的磁性組件1，本實(shí)施例的磁性組件1a還包括一絕緣介電層16以及一第二層繞組17。第二磁芯14通過第二層繞組17及絕緣介電層16上方的黏結(jié)材料15而貼附于第一磁芯11。絕緣介電層16是設(shè)置于第一串接繞組12之上。第二層繞組17則設(shè)置于絕緣介電層16之上，且連接至第一上層繞組121以使該第二層繞組17可并聯(lián)或串聯(lián)至該第一串接繞組12。如圖4a所示，絕緣介電層16至少部分設(shè)置于第一磁芯11的第一上表面111且覆蓋第一串接繞組12的第一上層繞組121。第二層繞組17至少部分設(shè)置于絕緣介電層16上，并通過一通孔171而與第一串接繞組12并聯(lián)連接?？商鎿Q地，于另一實(shí)施態(tài)樣，如圖4b所示，絕緣介電層16更具有上絕緣介電層161及下絕緣介電層162，分別至少部分設(shè)置于第一磁芯11的第一上表面111及第一下表面112，且分別覆蓋第一串接繞組12的第一上層繞組121及第一下層繞組122。第二層繞組17則具有第二層上繞組172及第二層下繞組174，分別至少部分設(shè)置于絕緣介電層16的上絕緣介電層161及下絕緣介電層162上。第二層繞組17更具有一上下導(dǎo)接部173，連接第二層上繞組172及第二層下繞組174而構(gòu)成第二層繞組17，并與第一串接繞組12串聯(lián)連接。其中上下導(dǎo)接部173并不限于以通過第一磁芯11的通孔或通過第一磁芯11的側(cè)壁的 導(dǎo)接線路所構(gòu)成。當(dāng)然，于實(shí)際應(yīng)用時(shí)，第二層下繞組174亦可直接設(shè)置于第一磁芯11的第一下表面112，并不與第一下層繞組122有所交迭。同時(shí)上下導(dǎo)接部173可設(shè)置于第一磁芯11的第一側(cè)壁1131及第二側(cè)壁1132，并不與第一側(cè)壁繞組1231及第二側(cè)壁繞組1232有所交迭。若第一磁芯11的第一下表面112的空間較小時(shí)，則可將位于第一磁芯11的第一下表面112的第一串接繞組12的第一下層繞組122和第二層繞組17的第二層下繞組174都以較細(xì)的布線構(gòu)成，上下導(dǎo)接部173、第一側(cè)壁繞組1231及第二側(cè)壁繞組1232亦同，本公開并不以此為限，且不再贅述。當(dāng)?shù)诙永@組17與第一串接繞組12并聯(lián)時(shí)，可增加磁性組件1a的通流能力減小繞組損耗。而當(dāng)?shù)诙永@組17與第一串接繞組12串聯(lián)時(shí)，可增加磁性組件1a中繞組的匝數(shù)。于其他實(shí)施例中，第二層繞組17與第一串接繞組12的布線設(shè)計(jì)更可進(jìn)行混合式連接，本公開并不以此為限。

圖5顯示的是本公開第三較佳實(shí)施例的磁性組件的側(cè)視圖。于本實(shí)施例中，該磁性組件1b是與圖2a所示的磁性組件1相似，且相同的組件標(biāo)號(hào)代表相同的組件、結(jié)構(gòu)與功能，于此不再贅述。不同于圖2a所示的磁性組件1，本實(shí)施例的磁性組件1b更具有一第二串接繞組18設(shè)置于第二磁芯14上。其中第二串接繞組18具有第二上層繞組181、第二下層繞組182、第三側(cè)壁繞組1831及第四側(cè)壁繞組1832。第二上層繞組設(shè)置181于第二磁芯14的第二上表面141。第二下層繞組182設(shè)置于第二磁芯14的第二下表面142。第三側(cè)壁繞組1831設(shè)置于第二磁芯14的第三側(cè)壁通孔1431。第四側(cè)壁繞組1832設(shè)置于第二磁芯14的第四側(cè)壁通孔1432。第二上層繞組181與第二下層繞組182通過第三側(cè)壁繞組1831連接，且第四側(cè)壁繞組1832更連接至第二下層繞組182，而以串接方式構(gòu)成第二串接繞組18。其中第二磁芯14上的第二串接繞組18可通過一電連接材料層19而導(dǎo)接至第一磁芯11上的第一串接繞組12。當(dāng)?shù)诙永@組18與第一串接繞組12并聯(lián)連接時(shí)，可增加磁性組件1b的通流能力減小繞組損耗。當(dāng)?shù)诙永@組18與第一串接繞組12串聯(lián)連接時(shí)，可增加磁性組件1b中繞組的匝數(shù)?？商鎿Q地，第二串接繞組18與第一串接繞組12的布線設(shè)計(jì)更視需要而進(jìn)行混合式連接，本公開并不 以此為限。于本實(shí)施例中，第二磁芯14同樣通過一黏結(jié)材料15而貼附于第一磁芯11。同樣的，類似圖2d所示的于第一磁芯11的第一上表面111、第一下表面112、多個(gè)第一側(cè)壁通孔1133及多個(gè)第二側(cè)壁通孔1134的表面先行包覆一絕緣材料層。第二磁芯14的第二上表面141、第二下表面142、第三側(cè)壁通孔1431及第四側(cè)壁通孔1432的表面亦先行包覆一絕緣材料層，以隔絕第二磁芯14與第二串接繞組18。同樣的，類似圖4所示的絕緣介電層16設(shè)置于第一串接繞組12之上。第二層繞組17則設(shè)置于絕緣介電層16之上，且連接至第一上層繞組121以使該第二層繞組17可并聯(lián)或串聯(lián)至該第一串接繞組12。第二串接繞組18之上亦設(shè)置一絕緣介電層。第三層繞組則設(shè)置于絕緣介電層之上，且連接至第二上層繞組181以使該第三層繞組可并聯(lián)或串聯(lián)至該第二串接繞組18。

由于前述實(shí)施例中，磁性組件1均采用第一磁芯11或第二磁芯14做為線路載板，故可減少使用不必要的結(jié)構(gòu)支撐組件避免空間利用的損失。另一方面，為避免磁性干擾的問題，除了可于第一磁芯11及第二磁芯14上集合屏蔽層進(jìn)行保護(hù)外，亦可于第一磁芯11及第二磁芯14上構(gòu)成一非磁性區(qū)域。圖6顯示的是本公開第四較佳實(shí)施例的磁性組件的仰視圖。于本實(shí)施例中，該磁性組件1c是與圖2a所示的磁性組件1相似，且相同的組件標(biāo)號(hào)代表相同的組件、結(jié)構(gòu)與功能，于此不再贅述。不同于圖2a所示的磁性組件1，其結(jié)構(gòu)于第一磁芯11上還包括一非磁性區(qū)域4。而其構(gòu)成方式是于第一磁芯11先形成一空心貫通區(qū)域后，再行填具絕緣材料而成。該非磁性區(qū)域4同樣可布設(shè)電路或穿孔，以搭載對(duì)于磁性敏感的電氣回路或其他電子器件。

另一方面，本公開第二磁芯14的構(gòu)成材料可不同于第一磁芯11者。圖7顯示的是本公開第五較佳實(shí)施例的磁性組件的側(cè)視圖。于本實(shí)施例中，該磁性組件1d是與圖4所示的磁性組件1a相似，且相同的組件標(biāo)號(hào)代表相同的組件、結(jié)構(gòu)與功能，于此不再贅述。不同于圖4所示的磁性組件1a，本實(shí)施例中的第二磁芯14是由一磁性膠體材料所構(gòu)成，其可直接通過例如但不受限于印刷等方式設(shè)置于已構(gòu)成有第一串接繞組12的第一磁芯11的第一上表面111上。前述磁性膠體材料可利用有機(jī)材料做為基體而混入導(dǎo)磁材料所構(gòu)成，同時(shí)兼具良好的成型性及磁特性， 亦可通過加熱方式實(shí)現(xiàn)固化。于一些實(shí)施例中，磁性膠體材料構(gòu)成的第二磁芯14上更可進(jìn)行布設(shè)更多的串接繞組或完成其他功能組件的布線，于此不再贅述，本公開也不以此為限。

圖8顯示的是本公開第六較佳實(shí)施例的磁性組件的側(cè)視圖。于本實(shí)施例中，該磁性組件1e是與圖4所示的磁性組件1a相似，且相同的組件標(biāo)號(hào)代表相同的組件、結(jié)構(gòu)與功能，于此不再贅述。不同于圖4所示的磁性組件1a，本實(shí)施例中的第二磁芯14更具有多個(gè)氣隙144。由于磁性組件1e的磁性構(gòu)成包括第一磁芯11及第二磁芯14。其中第一磁芯11的構(gòu)成可與前述實(shí)施例均相似，或第一磁芯11亦可具有多個(gè)氣隙144。于本實(shí)施例中，第一磁芯11和/或第二磁芯14的多個(gè)氣隙144更具調(diào)整磁性組件參數(shù)的作用。

前述的實(shí)施例中的磁性組件均可適用于一功率模塊中。圖9顯示的是本公開第七較佳實(shí)施例的磁性組件的側(cè)視圖。于本實(shí)施例中，磁性組件5還包括電子器件31以及導(dǎo)接布線32。本實(shí)施例中電子器件31設(shè)置于第二磁芯14的第二上表面141，同時(shí)電連接至第二磁芯14的第二上表面141的導(dǎo)接布線32上。于本實(shí)施例中，電子器件31是通過連接組件333而以覆晶方式貼合于導(dǎo)接布線32上，本公開并不以此為限。導(dǎo)接布線32可為第二磁芯14的第二上表面141的一金屬線。此外，導(dǎo)接布線32亦可還包括第二導(dǎo)接電路351以及設(shè)置于第二導(dǎo)接通孔352內(nèi)的導(dǎo)接電路，第二導(dǎo)接電路351設(shè)置于第二磁芯14的第二上表面141及第二下表面142，并通過設(shè)置于第二磁芯14的第二導(dǎo)接通孔352而上下導(dǎo)接。于本實(shí)施例中，導(dǎo)接布線32亦可包括第一導(dǎo)接電路341及第一導(dǎo)接通孔342內(nèi)的導(dǎo)接電路，第一導(dǎo)接電路341設(shè)置于第一磁芯11的第一上表面111及第一下表面112，并通過設(shè)置于第一導(dǎo)接通孔342內(nèi)的導(dǎo)接電路而上下導(dǎo)接。于一實(shí)施例中，第二導(dǎo)接電路351以及設(shè)置于第二導(dǎo)接通孔352內(nèi)的導(dǎo)接電路可為第二串接繞組18的一部分，第一導(dǎo)接電路341及設(shè)置于第一導(dǎo)接通孔342內(nèi)的導(dǎo)接電路可為第一串接繞組12的一部分。第一導(dǎo)接電路341是通過電連接材料層19與第二導(dǎo)接電路351電連接。因此，電子器件31即可整合于磁性組件5內(nèi)。于本實(shí)施例中，電子器件31位于第二磁芯14的第二上表面141。于其它實(shí)施例中，電子 器件31亦可位于第二磁芯14的第二下表面142，第一磁芯11的第一上表面111或第一磁芯11的第一下表面112。于本實(shí)施例中，電子器件31一并整合于第一磁芯11與第二磁芯14構(gòu)成的磁性組件中，故可有效降低電源功率模塊對(duì)系統(tǒng)主板資源的占用，進(jìn)一步提高電源功率模塊產(chǎn)品的競爭力。

圖10顯示的是本公開第八較佳實(shí)施例的磁性組件的側(cè)視圖。于本實(shí)施例中，該磁性組件5a是與圖9所示的磁性組件5相似，且相同的組件標(biāo)號(hào)代表相同的組件、結(jié)構(gòu)與功能，于此不再贅述。不同于圖9所示的磁性組件，本實(shí)施例的磁性組件包括需以一封裝層36進(jìn)行包覆封裝的電子器件31及導(dǎo)接布線32。磁性組件的電子器件31，設(shè)置于第二磁芯14的第二上表面141，同時(shí)通過例如但不限于鍵合引線33電連接至第二磁芯14的第二上表面141的導(dǎo)接布線32上。由于第二磁芯14具結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，同時(shí)具低熱膨脹系數(shù)，且材料性質(zhì)與構(gòu)成電子器件31的硅材料相近，故可將電子器件31、鍵合引線33與導(dǎo)接布線32而封裝整合于第二磁芯14上，藉以進(jìn)一步提高功率模塊的功率密度。

圖11顯示的是本公開第九較佳實(shí)施例的磁性組件的側(cè)視圖。圖12a至12d則是公開圖11的磁性組件各階段制造流程示意圖。于本實(shí)施例中，該磁性組件5b是與圖9所示的磁性組件5相似，且相同的組件標(biāo)號(hào)代表相同的組件、結(jié)構(gòu)與功能，于此不再贅述。不同于圖9所示的磁性組件5，本實(shí)施例的磁性組件5b包括一嵌入式的電子器件31。首先，如圖12a所示，將電子器件31貼合于已構(gòu)成有第二導(dǎo)接電路351及第二導(dǎo)接通孔352的第二磁芯14的第二上表面141，其中第二導(dǎo)接電路351及第二導(dǎo)接通孔352構(gòu)成于第二磁芯14的方法近似于圖3a至3c中第一上層繞組121、第一下層繞組122及第一側(cè)壁繞組1231構(gòu)成于第一磁芯11的方法，于此不再贅述。接著，通過例如但不限于熱壓方式，于第二磁芯14的第二上表面141上形成一封裝層36，且覆蓋于電子器件31之上，如圖12b所示。隨后，通過例如但不限于激光鉆孔的方式，形成通孔331而使第二導(dǎo)接電路351及電子器件31的第一電極得以部分裸露。接著，再通過例如但不限于濺射、電鍍等金屬化的方式形成的金屬布線，填具通孔331，同時(shí)構(gòu)成連接組件332的結(jié)構(gòu)，如圖12d所示。 最后，通過黏結(jié)材料15，將前述構(gòu)成有嵌入式電子器件31的第二磁芯14再與構(gòu)成有第一串接繞組12、第一導(dǎo)接電路341及第一導(dǎo)接通孔342的第一磁芯11貼合，其中第一導(dǎo)接電路341同樣通過電連接材料層19而電連接至第二導(dǎo)接電路351。于本實(shí)施例中，電子器件31的整合是采嵌入式布線方式實(shí)現(xiàn)，故更利于多層布線的實(shí)施，可進(jìn)一步優(yōu)化電路特性，同時(shí)集合更多功能。例如emi遮蔽保護(hù)功能等，本公開并不以此為限。

圖13顯示的是本公開第十較佳實(shí)施例的磁性組件的側(cè)視圖。于本實(shí)施例中，該磁性組件5c是與圖11所示的磁性組件相似，且相同的組件標(biāo)號(hào)代表相同的組件、結(jié)構(gòu)與功能，于此不再贅述。不同于圖11所示的磁性組件，本實(shí)施例的磁性組件的嵌入式的電子器件1是整合于第一磁芯11的第一下表面112。另外，相較于前述實(shí)施例，本實(shí)施例的第二磁芯14的第二上表面141上所布設(shè)的第二導(dǎo)接電路351更具彈性，可另行搭載更多的附加組件37，例如電阻、電容、控制芯片、驅(qū)動(dòng)芯片或功率組件等，本公開并不以此為限。

圖14顯示的是本公開第十一較佳實(shí)施例的磁性組件的側(cè)視圖。于本實(shí)施例中，該磁性組件5d是與圖11所示的磁性組件相似，且相同的組件標(biāo)號(hào)代表相同的組件、結(jié)構(gòu)與功能，于此不再贅述。不同于圖11所示的磁性組件，本實(shí)施例的磁性組件的嵌入式的電子器件31除了通過導(dǎo)接于其上表面314的連接組件332輸入或輸出外，還包括至少一第二電極312供以輸入或輸出。其中第二電極312設(shè)置于該電子器件31的下表面315而相對(duì)于第二磁芯14的第二上表面141，并通過連接組件333電連接于第二磁芯14的第二上表面141的導(dǎo)接布線32上。換言之，電子器件31包括上表面314以及與上表面314相對(duì)的下表面315，且下表面315與第二磁芯14的第二上表面141相鄰。如本實(shí)施例中，電子器件31的第一電極(未圖示)設(shè)置于上表面314，并通過連接組件332而導(dǎo)接至第二磁芯14的第二上表面141的導(dǎo)接布線32；而電子器件31的第二電極312設(shè)置于下表面315則可直接導(dǎo)接至第二磁芯的第二上表面的導(dǎo)接布線32。電子器件31可為一開關(guān)器件，如一可控的開關(guān)組件(mosfet，sicmosfet，ganhemet，igbt等)或不可控的開關(guān)組件(如二極 管)。該開關(guān)器件可為一平面型器件或一垂直型器件。另，在一實(shí)施例中，電子器件可為一裸芯片。

綜上所述，本公開提供一種磁性組件及使用該磁性組件的功率模塊，其利用磁芯做為布線的載板，除可利用串聯(lián)或并聯(lián)連接布設(shè)不同的繞組以增加繞組的匝數(shù)或減小繞組損耗外，更可提供結(jié)構(gòu)支撐功能而一并將功率模塊中不同功能的絕緣材料層封裝整合至磁芯所構(gòu)成的磁性組件上，以有效降低電源功率模塊對(duì)系統(tǒng)主板資源的占用，進(jìn)一步提高電源功率模塊產(chǎn)品的競爭力。此外，利用側(cè)壁通孔串接而于磁芯結(jié)構(gòu)上形成至少一繞組，除可于一大面積的磁性基板上一并同步產(chǎn)制多個(gè)磁性組件，藉以簡化工藝外，側(cè)壁通孔的結(jié)構(gòu)應(yīng)用更可避免磁性組件于空間利用上的浪費(fèi)。另一方面，兩塊磁芯構(gòu)成的磁性組件結(jié)構(gòu)更可依據(jù)功率模塊的應(yīng)用需求而調(diào)變兩塊磁芯之間的黏結(jié)材料的高度，進(jìn)而調(diào)整磁性組件的參數(shù)性能，并增加可為設(shè)計(jì)的變化。同時(shí)多重表面空間的提供亦有助于多層布線的施行，更可進(jìn)一步優(yōu)化電路特性，同時(shí)集合更多功能于功率模塊之中。針對(duì)降壓式變換電路而言，于不同應(yīng)用的實(shí)施例中，其開關(guān)組件與電感器的配合并不受限，即可多組開關(guān)組件配合一個(gè)電感器、一組開關(guān)組件配合多個(gè)電感器或多組開關(guān)組件配合多個(gè)電感器，通過本公開功率模塊中繞組、導(dǎo)接電路、導(dǎo)接穿孔及絕緣材料層的調(diào)變?cè)O(shè)計(jì)均得以整合。其中于多個(gè)電感器的應(yīng)用實(shí)施例中，可通過圖形的設(shè)計(jì)而分別現(xiàn)實(shí)多個(gè)獨(dú)立電感或是耦合電感。

本公開得由本領(lǐng)域技術(shù)人員任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫如附權(quán)利要求所欲保護(hù)者。