电源模块的封装结构制造技术

本发明专利技术实施例公开了一种电源模块的封装结构，包括晶片、储能元件、铺地层以及多个连接体，所述晶片、所述储能元件、所述连接体以及所述铺地层被设置为形成电流环路以使得所述电流环路具有两条互相平行的电流路径，其中，流过所述两条互相平行的电流路径上的电流流向相反以使得所述电流环路外侧的磁场相互抵消，由此，可以减小电流环路产生的寄生电感，降低噪声源对电路的影响。

Packaging structure of power module

【技术实现步骤摘要】
电源模块的封装结构
本专利技术涉及电力电子
，更具体地，涉及一种电源模块的封装结构。
技术介绍
模块电源很多应用场合下都需要满足电磁兼容的传导以及辐射标准。而模块电源由于体积小，结构简单，很难集成复杂的滤波系统来改善电磁干扰特性。因此通过改善噪声源来抑制电磁干扰尤为重要。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术提供了一种电源模块的封装结构，以减小电流环路产生的寄生电感，降低噪声源对电路的影响。第一方面，本专利技术实施例提供一种电源模块的封装结构，所述封装结构包括：晶片，包括至少一个功率元件；储能元件；铺地层；多个连接体，被配置为使得所述功率元件、电容元件以及铺地层之间形成电连接；以及所述晶片、所述储能元件、所述连接体以及所述铺地层被设置为形成电流环路以使得所述电流环路具有两条互相平行的电流路径，其中，流过所述两条互相平行的电流路径上的电流流向至少部分相反以使得所述电流环路外侧的磁场相互抵消。可选的，流过所述两条互相平行的电流路径上的电流流向相反。可选的，所述晶片、所述储能元件、所述连接体以及所述铺地层被设置为形成两条电流传输媒介，所述两条电流传输媒介中的电流路径的电流流向相反，所述两条电流传输媒介不在同一平面上。可选的，所述两条电流传媒媒介相互平行。可选的，所述两条电流传输媒介沿所述封装结构的厚度方向上相互平行。可选的，输入电压引脚与所述晶片有源面对应焊盘的导电凸块接触，地电位引脚与所述晶片有源面对应焊盘的导电凸块接触。可选的，所述两条电流传输媒介包括第一电流传输媒介和第二电流传输媒介，所述储能元件和所述晶片配置为第一电流传输媒介，所述铺地层配置为第二电流传输媒介。可选的，所述两条电流传输媒介包括第一电流传输媒介和第二电流传输媒介，所述储能元件和所述铺地层配置为第一电流传输媒介，所述晶片配置为第二电流传输媒介。可选的，所述晶片的背面粘贴在所述铺地层，所述晶片的有源面焊盘朝向所述储能元件。可选的，所述多个连接体包括第一连接体和第二连接体，所述储能元件通过所述第一连接体与所述铺地层电连接，通过所述第二连接体与所述输入电压引脚电连接。可选的，所述多个连接体还包括第三连接体，所述地电位引脚通过所述第三连接体与所述铺地层电连接。可选的，所述晶片的背面与所述铺地层的第一表面接触，所述晶片有源面焊盘的导电凸块远离所述储能元件。可选的，所述多个连接体包括第一连接体，所述储能元件通过所述第一连接体与所述输入电压引脚连接，所述储能元件与所述铺地层的第二表面连接，所述铺地层的第一表面与第二表面相背。可选的，所述连接体为键合引线或金属凸块。可选的，所述两条相互平行的电流传输媒介之间相互间隔。可选的，所述两条相互平行的电流传输媒介之间的相对距离由所述晶片的厚度确定。可选的，所述储能元件为电容元件。可选的，所述封装结构还包括电感元件；所述电感元件通过所述连接体连接至所述晶片的中间节点，所述晶片封装有两个功率元件，所述中间节点为所述两个功率元件的公共端；所述两个功率元件、储能元件以及所述电感元件组成开关型变换器。可选的，所述封装结构还包括多个出线脚，所述出线脚位于所述封装结构的底部。本专利技术实施例的封装结构包括晶片、储能元件、铺地层以及多个连接体，所述晶片、所述储能元件、所述连接体以及所述铺地层被设置为形成电流环路以使得所述电流环路具有两条互相平行的电流路径，其中，流过所述两条互相平行的电流路径上的电流流向相反以使得所述电流环路外侧的磁场相互抵消，由此，可以减小电流环路产生的寄生电感，降低噪声源对电路的影响。附图说明通过以下参照附图对本专利技术实施例的描述，本专利技术的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：图1是现有技术的buck电路的电路示意图；图2是现有技术的电源模块的封装结构的示意图；图3是本专利技术实施例的电源模块的封装结构的示意图；图4是本专利技术实施例的电源模块的电流环路的等效示意图；图5是本专利技术第一实施例的电源模块的封装结构的截面图；图6是本专利技术第一实施例的电源模块的电流环路的等效示意图；图7是本专利技术第一实施例的电源模块的另一种电流环路的等效示意图；图8是本专利技术第二实施例的电源模块的封装结构的截面图；图9是本专利技术第二实施例的电源模块的电流环路的等效示意图；图10是本专利技术第二实施例的电源模块的另一种电流环路的等效示意图；图11是现有技术的中间端电压的示意图；图12是本专利技术实施例的中间端电压的示意图。具体实施方式以下基于实施例对本专利技术进行描述，但是本专利技术并不仅仅限于这些实施例。在下文对本专利技术的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本专利技术。为了避免混淆本专利技术的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。同时，应当理解，在以下的描述中，“电路”是指由至少一个元件或子电路通过电气连接或电磁连接构成的导电环路。当称元件或电路“连接到”另一元件或称元件/电路“连接在”两个节点之间时，它可以是直接耦接或连接到另一元件或者可以存在中间元件，元件之间的连接可以是物理上的、逻辑上的、或者其结合。相反，当称元件“直接耦接到”或“直接连接到”另一元件时，意味着两者不存在中间元件。除非上下文明确要求，否则在说明书的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。图1是现有技术的buck开关型变换器的电路示意图。如图1所示，buck开关型变换器包括电容元件Cap、功率元件Q1、功率元件Q2及电感元件L。其中，电路输入端、电容元件Cap、功率元件Q1和Q2、电感元件L及输出端可以形成电流环路11-13。电流环路11-13可产生寄生电感，特别是电流环路11产生的寄生电感可直接作为噪声源影响中间节点K的电压波形，也即，电流环路11为buck开关型变换器的噪声源的主要产生路径。目前，在电源模块的封装结构中，将功率元件Q1和Q2封装在一晶片Die中，并在晶片Die外就近放置电容元件Cap(如图2所示)，或者进一步把电容元件Cap封装至晶片中，以减小寄生电感，从而降低噪声。但是，如图2所示，在目前的电源模块的封装结构中，输入电流Vin通过电容元件Cap流向晶片Die，然后通过晶片Die上与地电位相连的焊盘流向铺地层，最后再流向电容元件Cap，以形成一个电流环路。而这个电流环路中的电流是横向通过晶片Die，其流过的路径较本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电源模块的封装结构，其特征在于，所述封装结构包括：/n晶片，包括至少一个功率元件；/n储能元件；/n铺地层；/n多个连接体，被配置为使得所述功率元件、电容元件以及铺地层之间形成电连接；以及/n所述晶片、所述储能元件、所述连接体以及所述铺地层被设置为形成电流环路以使得所述电流环路具有两条互相平行的电流路径，其中，流过所述两条互相平行的电流路径上的电流流向至少部分相反以使得所述电流环路外侧的磁场相互抵消。/n

【技术特征摘要】
1.一种电源模块的封装结构，其特征在于，所述封装结构包括：
晶片，包括至少一个功率元件；
储能元件；
铺地层；
多个连接体，被配置为使得所述功率元件、电容元件以及铺地层之间形成电连接；以及
所述晶片、所述储能元件、所述连接体以及所述铺地层被设置为形成电流环路以使得所述电流环路具有两条互相平行的电流路径，其中，流过所述两条互相平行的电流路径上的电流流向至少部分相反以使得所述电流环路外侧的磁场相互抵消。


2.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，流过所述两条互相平行的电流路径上的电流流向相反。


3.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述晶片、所述储能元件、所述连接体以及所述铺地层被设置为形成两条电流传输媒介，所述两条电流传输媒介中的电流路径的电流流向相反，所述两条电流传输媒介不在同一平面上。


4.根据权利要求3所述的封装结构，其特征在于，所述两条电流传媒媒介相互平行。


5.根据权利要求3所述的封装结构，其特征在于，所述两条电流传输媒介沿所述封装结构的厚度方向上相互平行。


6.根据权利要求3所述的封装结构，其特征在于，输入电压引脚与所述晶片有源面对应焊盘的导电凸块接触，地电位引脚与所述晶片有源面对应焊盘的导电凸块接触。


7.根据权利要求6所述的封装结构，其特征在于，所述两条电流传输媒介包括第一电流传输媒介和第二电流传输媒介，所述储能元件和所述晶片配置为第一电流传输媒介，所述铺地层配置为第二电流传输媒介。


8.根据权利要求6所述的封装结构，其特征在于，所述两条电流传输媒介包括第一电流传输媒介和第二电流传输媒介，所述储能元件和所述铺地层配置为第一电流传输媒介，所述晶片配置为第二电流传输媒介。


9.根据权利要求7所述的封装结构，其特征在于，所述晶片的背面粘贴...

【专利技术属性】
技术研发人员：代克，危建，颜佳佳，
申请(专利权)人：南京矽力杰半导体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32