【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电子器件的组装结构，尤其涉及一种应用于电压调整器模块的pcb组件及电压调整器的制造方法。
技术介绍
1、随着人工智能的快速发展，计算芯片的电流迅速增大，已超过1000安培,这给芯片供电的电压调整器(voltage regulator)带来非常大的挑战。
2、电压调整器一般具有输出低电压、大电流的特性，主要采用降压式电路(buck)来完成。buck电路主要包含集成的ic(integrated circuit)功率器件、功率电感和输入输出电容构成。在传统的水平式电压调整器设计中，如图1所示，一般主板厂商在主板50上会将输入电容52、ic功率器件53和功率电感54水平布置于计算芯片51旁边，而输出电容主要布置于计算芯片51下方。电压调整器的水平连接方式不仅会增加总占用面积，而且随着布线长度的增加，线路寄生参数以及损耗会随之增加，从而影响电源的转换效率。基于此因素，电源厂商会将分立元件构成的板上电压调整器设计成电压调整器模块，以便提高功率密度和效率。主板厂商直接采用这种电压调整器模块来放置在计算芯片周围，可以在有限的空间里大幅提高电压调整器的输出电流，满足更大功率计算芯片的供电要求。
3、另一种典型的堆叠式电压调整器模块方案如图2所示，其结构是将ic功率器件63与电感64上下叠加，共同焊接到同一块pcb(printed circuit board)61上，pcb61上还设置有电感67。另外，电感64设置于另一块pcb62上。pcb62用于电信号转接，使得电压调整器模块焊接面与计算主板焊接面匹配。
4、有鉴于此，有必要提供一种应用于电压调整器模块及电压调整器的制造方法，通过集成了包括输出电感、信号连接件、功率信号转接板在内多个功能的pcb组件，极大地减少了组件数量，使得电压调整器模块简化为两层结构，从而极大地减少产品的总焊接次数，降低了电压调整器模块的生产成本，并提高了产品品质。进一步的，该pcb组件可单独放置在计算主板上，然后在pcb组件上放置功率器件ic，在计算主板生产时，一次回流焊接即可完成整个电压调整器的焊接。这种生产方式仍然保持了电压调整器模块的立体结构，并大大降低了生产成本，提高了产品品质及长期信赖性。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种应用于电压调整器模块的pcb组件及电压调整器的制造方法。通过将电感、输入电路通路，控制信号通路、信号检测通路，测试功能电路等集成于一pcb组件中，则在电压调整器模块应用于例如为系统母板的外部电路板上的整体元器件层数可简化为两层。其中电压调整器模块底部一层为集成的单一pcb组件，pcb组件上方一层则可放置功率器件。而在pcb组件中集成的电感里，电感绕组winding穿过磁芯内部并埋入pcb组件中，其两个出线端子通过电镀工艺与pcb组件内线路板铜融为一体，电镀铜由内到外相互连通，并逐次压合加工，在pcb组件的外层形成ic焊接位，且电感两面上叠置的电镀铜层多对称相等。由于功率器件与pcb组件采用上下叠加方式相连，减小了电源模块总占用面积。并且由于减少了焊接次数，使得模块生产良率增加，生产成本降低。拆解电压调整器模块为pcb组件和功率器件ic等分立元件，在例如为计算主板的系统母板生产时，堆叠pcb组件于系统母板上，功率器件于pcb组件上，仅需一次回流焊接(reflow)工艺即可完成全部焊接流程，在增加焊接可靠性的同时，亦降低生产成本。
2、为达上述目的，本专利技术的一方面提供一种应用于电压调整器模块的pcb组件包括pcb，pcb包括相对设置的顶面和底面；电感，电感包括相对设置的上表面和下表面，电感还包括磁芯和绕组，绕组穿过磁芯，且绕组于上表面形成上出线端以及于下表面形成下出线端，其中pcb组件中磁芯的体积占比超过50％；其中，电感内埋于pcb中，顶面于空间上和上表面相对，底面于空间上和下表面相对，pcb还包括m层导电层和n层导电层，m层导电层设置于上表面的上方，n层导电层设置于下表面的下方，其中上出线端与m层导电层中贴合至上表面者连接，其中m层导电层于顶面形成上焊接位，上焊接位与上出线端于空间上彼此相对且通过上电路通道连接。下出线端与n层导电层中贴合至下表面者连接，其中m、n为整数，且m＝n。
3、于一实施例中，通过电镀孔铜由内向外在m层导电层形成上电路通道实现上焊接位和上出线端的电连接。
4、于一实施例中，上焊接位与功率器件电连接，组配传输输入电信号。
5、于一实施例中，n层导电层于底面形成一下焊接位，下焊接位与下出线端于空间上彼此相对且通过下电路通道连接。
6、于一实施例中，下焊接位与外部系统板电连接，组配传输一输出电信号。
7、于一实施例中，上焊接位电连接至功率器件，下焊接位电连接至外部电路板，功率器件、pcb组件和外部电路板依序垂直堆叠设置。
8、于一实施例中，下焊接位包括一方阵焊盘(matrix pad)。
9、于一实施例中，电感一体成型，磁芯由铁氧体或磁粉芯构成，磁芯和绕组经压合形成该电感。
10、于一实施例中，m层导电层和n层导电层分别包括表层导电层和内层导电层，其中表层导电层包括pcb的顶面和底面，用于表层走线、覆铜以及焊接器件，内层导电层用于内部走线与覆铜。
11、于一实施例中，于一水平面内，pcb组件的投影面积上该磁芯的投影面积占比超过70％。
12、于一实施例中，m＝n≥2。
13、于一实施例中，pcb组件还集成一输入电路通路，一控制信号通路、一信号检测通路或一测试功能电路。
14、于一实施例中，pcb组件还包括一板边镀铜层，板边镀铜层设置于pcb的顶面，底面以及侧壁上，电连接于m层导电层和n层导电层之间，组配传输电流信号或形成一测试功能电路。
15、于一实施例中，m层导电层或n层导电层组配传输一输入信号、一控制信号或一采样信号。
16、为达上述目的，本专利技术的另一方面提供一种电压调整器的制造方法，包括步骤(a)提供pcb组件，pcb组件包括pcb和电感，其中pcb包括相对设置的顶面和底面，其中电感内埋于pcb中，电感包括相对设置的上表面和下表面，该顶面于空间上和该上表面相对，该底面于空间上和该下表面相对，电感包含还磁芯和绕组，绕组穿过磁芯，且绕组于上表面形成上出线端以及于下表面形成下出线端；其中上表面的上方和下表面的下方具有相同层数的导电层，且顶面和底面分别具有上焊接位连接上出线端和下焊接位连接至下出线端；(b)提供功率器件，具有焊接盘于空间上相对上焊接位；(c)提供外部电路板，具有焊接区域于空间上相对下焊接位；(d)在外部电路板的焊接区域设置焊料，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种应用于电压调整器模块的PCB组件，包括:
2.如权利要求1所述的PCB组件，其中通过电镀孔铜由内向外在该M层导电层形成该上电路通道实现该上焊接位和该上出线端的电连接。
3.如权利要求1所述的PCB组件，其中该上焊接位与一功率器件电连接，组配传输一输入电信号。
4.如权利要求1所述的PCB组件，其中该N层导电层于该底面形成一下焊接位，该下焊接位与该下出线端于空间上彼此相对且通过一下电路通道连接。
5.如权利要求4所述的PCB组件，该下焊接位与一外部系统板电连接，组配传输一输出电信号。
6.如权利要求4所述的PCB组件，其中该上焊接位电连接至一功率器件，该下焊接位电连接至一外部电路板，该功率器件、该PCB组件和该外部电路板依序垂直堆叠设置。
7.如权利要求4所述的PCB组件，其中该下焊接位包括一方阵焊盘。
8.如权利要求1所述的PCB组件，其中该电感一体成型，该磁芯由铁氧体或磁粉芯构成，该磁芯和该绕组经压合形成该电感。
9.如权利要求1所述的PCB组件，其中该M层导电层和该N层导电
10.如权利要求1所述的PCB组件，其中于一水平面内，该PCB组件的投影面积上该磁芯的投影面积占比超过70％。
11.如权利要求1所述的PCB组件，其中M＝N≥2。
12.如权利要求1所述的PCB组件，其中该PCB组件还集成一输入电路通路，一控制信号通路、一信号检测通路或一测试功能电路。
13.权利要求1所述的PCB组件，还包括一板边镀铜层，该板边镀铜层设置于该PCB的该顶面，该底面以及一侧壁上，电连接于该M层导电层和该N层导电层之间，组配传输电流信号或形成一测试功能电路。
14.如权利要求1所述的PCB组件，其中该M层导电层或该N层导电层组配传输一输入信号、一控制信号或一采样信号。
15.一种电压调整器的制造方法，包括步骤：
16.如权利要求15所述的电压调整器的制造方法，其中该PCB组件中该磁芯的体积占比超过50％。
17.如权利要求15所述的电压调整器的制造方法，其中于一水平面内，该PCB组件的投影面积上该磁芯的投影面积占比超过70％。
18.如权利要求15所述的电压调整器的制造方法，其中该焊料为一锡膏，该焊料通过喷涂方式或印刷方式设置。
19.如权利要求15所述的电压调整器的制造方法，其中该PCB包括M层导电层和N层导电层，该M层导电层设置于该上表面的上方，该上出线端与该M层导电层中贴合至该上表面者连接，该N层导电层设置于该下表面的下方，该下出线端与该N层导电层中贴合至该下表面者连接，其中M、N为整数，且M＝N≥2。
20.如权利要求19所述的电压调整器的制造方法，其中该上焊接位与该上出线端于空间上彼此相对且通过一上电路通道连接，该上电路通道依序连接该M层导电层，其中该下焊接位与该下出线端于空间上彼此相对且通过一下电路通道连接，该下电路通道依序连接该N层导电层。
21.如权利要求19所述的电压调整器的制造方法，其中该M层导电层和该N层导电层分别由多层镀铜层所构成。
22.如权利要求15所述的电压调整器的制造方法，其中该下焊接位包括一方阵焊盘。
23.如权利要求15所述的电压调整器的制造方法，其中该电感一体成型，该磁芯由铁氧体或磁粉芯构成，该磁芯和该绕组经压合形成该电感。
24.如权利要求18所述的电压调整器的制造方法，其中该步骤(d)包括子步骤：
25.如权利要求18所述的电压调整器的制造方法，其中该步骤(d)包括子步骤：
26.如权利要求18所述的电压调整器的制造方法，其中该步骤(d)包括子步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种应用于电压调整器模块的pcb组件，包括:
2.如权利要求1所述的pcb组件，其中通过电镀孔铜由内向外在该m层导电层形成该上电路通道实现该上焊接位和该上出线端的电连接。
3.如权利要求1所述的pcb组件，其中该上焊接位与一功率器件电连接，组配传输一输入电信号。
4.如权利要求1所述的pcb组件，其中该n层导电层于该底面形成一下焊接位，该下焊接位与该下出线端于空间上彼此相对且通过一下电路通道连接。
5.如权利要求4所述的pcb组件，该下焊接位与一外部系统板电连接，组配传输一输出电信号。
6.如权利要求4所述的pcb组件，其中该上焊接位电连接至一功率器件，该下焊接位电连接至一外部电路板，该功率器件、该pcb组件和该外部电路板依序垂直堆叠设置。
7.如权利要求4所述的pcb组件，其中该下焊接位包括一方阵焊盘。
8.如权利要求1所述的pcb组件，其中该电感一体成型，该磁芯由铁氧体或磁粉芯构成，该磁芯和该绕组经压合形成该电感。
9.如权利要求1所述的pcb组件，其中该m层导电层和该n层导电层分别包括一表层导电层和一内层导电层，其中该表层导电层包括该pcb的该顶面和该底面，用于表层走线、覆铜以及焊接器件，该内层导电层用于内部走线与覆铜。
10.如权利要求1所述的pcb组件，其中于一水平面内，该pcb组件的投影面积上该磁芯的投影面积占比超过70％。
11.如权利要求1所述的pcb组件，其中m＝n≥2。
12.如权利要求1所述的pcb组件，其中该pcb组件还集成一输入电路通路，一控制信号通路、一信号检测通路或一测试功能电路。
13.权利要求1所述的pcb组件，还包括一板边镀铜层，该板边镀铜层设置于该pcb的该顶面，该底面以及一侧壁上，电连接于该m层导电层和该n层导电层之间，组配传输电流信号或形成一测试功能电路。
14.如权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：常学良，郑兴新，
申请(专利权)人：台达电子工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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