可縮減印刷電路板面積的直流至直流電源轉換控制器的製作方法
2023-06-15 06:51:31
專利名稱：可縮減印刷電路板面積的直流至直流電源轉換控制器的製作方法
技術領域：
本發明是有關於一種電源轉換控制器，特別是關於一種可縮減印刷電路板面積的直流至直流電源轉換控制器，其可將一電感與一集成電路整合在一包裝中。
背景技術：
請參照圖1，其繪示一公知降壓型直流至直流電源轉換器的電路圖。如圖1所示，該電源轉換器包含一 PWM單元101、一 NMOS電晶體102、一 NMOS電晶體103、一電感110、以及一電容120,以將一輸入電壓Vin轉換成一輸出電壓V—。於操作時，PWM單元101會周期性地以一頻率(例如但不限於3MHz)輸出二PWM(Pulse Width Modulation，脈波寬度調變)信號以開、關NMOS電晶體102及NMOS電晶體103，以對電感110進行充、放電，從而產生輸出電壓V-。在電子產品日趨輕、薄、短、小的情況下，用以容置一直流至直流電源轉換器的印刷電路板區域也愈來愈小。由於NMOS電晶體102及NMOS電晶體103會佔據印刷電路板面積，公知有以單一包裝將NMOS電晶體102、NM0S電晶體103、及PWM單元101整合成一控制器100的設計。此作法除可節省印刷電路板面積外，亦可免除NMOS電晶體102和NMOS電晶體103的包裝成本。另外，由於電感110的電流變化所產生的電磁波很容易對PWM單元101造成幹擾，且其具有與控制器100相當的實體尺寸，故一般將電感110維持在控制器100的外部。然而，相較於NMOS電晶體102和NMOS電晶體103，電感110事實上佔據更多的印刷電路板面積。因此，若能將電感110整合於控制器100中將可大幅度縮減直流至直流電源轉換器的實體尺寸。為解決前述的問題，亟需一種可將一電感與一 PWM集成電路整合於一包裝中的技術。
發明內容
本發明的目的在於提供一種可縮減印刷電路板面積的直流至直流電源轉換控制器，以克服公知技術中存在的缺陷。為實現上述目的，本發明提供的可縮減印刷電路板面積的直流至直流電源轉換控制器，其具有:一 PWM集成電路；一屏蔽膠層，用以覆蓋該PWM集成電路；以及一電感組件，位於該屏蔽膠層上方，其中該屏蔽膠層具有屏蔽電磁波的功能。所述的可縮減印刷電路板面積的直流至直流電源轉換控制器，其中，該PWM集成電路具有一 PWM單元以及至少一開關組件。所述的可縮減印刷電路板面積的直流至直流電源轉換控制器，其中，所述開關組件為MOS電晶體。
所述的可縮減印刷電路板面積的直流至直流電源轉換控制器，其中，所述的屏蔽膠層包含一種樹脂和金屬的組合物。所述的可縮減印刷電路板面積的直流至直流電源轉換控制器，其中，該電感組件是以一橫臂及二垂直臂形成一立體空間，以容納該PWM集成電路。本發明提供的可縮減印刷電路板面積的直流至直流電源轉換控制器，其還具有:一基板，其底側具有複數個金屬接點以與一印刷電路板焊接；— PWM集成電路，置於該基板上方；一內屏蔽膠層，用以覆蓋該PWM集成電路；一電感組件，位於該屏蔽膠層上方；以及一外屏蔽膠層，用以覆蓋該電感組件，其中該內屏蔽膠層及該外屏蔽膠層均具有屏蔽電磁波的功能。所述的可縮減印刷電路板面積的直流至直流電源轉換控制器，其中，該PWM集成電路具有一 PWM單元以及至少一開關組件。所述的可縮減印刷電路板面積的直流至直流電源轉換控制器，其中，所述開關組件為MOS電晶體。所述的可縮減印刷電路板面積的直流至直流電源轉換控制器，其中，所述的內屏蔽膠層及所述的外屏蔽膠層均包含一種樹脂和金屬的組合物。所述的可縮減印刷電路板面積的直流至直流電源轉換控制器，其中，該電感組件是以一橫臂及二垂直臂形成一立體空間，以容納該PWM集成電路。本發明具有以下的優點:I)可方便直流至直流電源轉換器的設計，不必考慮電感值的選取。2)可節省組件數目及印刷電路板面積以降低成本。3)可立體迭合一電感與一集成電路於一包裝中以節省空間及包裝材料。4)可由一屏蔽材料避免一集成電路被一電感的電流變化幹擾。綜上所述，本發明的可縮減印刷電路板面積的直流至直流電源轉換控制器可方便直流至直流電源轉換器的設計、節省組件數目及印刷電路板面積、節省空間及包裝材料、以及不會使其中的集成電路被其中的電感幹擾。
圖1繪示一公知降壓型直流至直流電源轉換器的電路圖。圖2繪示一降壓型直流至直流電源轉換器的電路圖，其包含本發明可縮減印刷電路板面積的直流至直流電源轉換控制器的一較佳實施例。圖3為本發明可縮減印刷電路板面積的直流至直流電源轉換控制器的一剖面示意圖。圖4為圖3基板底側的一布局圖。圖5為圖3基板底側的另一布局圖。
具體實施例方式本發明的電源轉換控制器，其可使直流至直流電源轉換器的設計者不必考慮電感值的選取。本發明的電源轉換控制器，其可節省組件數目及印刷電路板面積。本發明的電源轉換控制器，其可立體迭合一電感與一集成電路於一包裝中以節省空間及包裝材料。本發明的電源轉換控制器，其可由一屏蔽材料避免一集成電路被一電感幹擾。本發明提供的縮減印刷電路板面積的直流至直流電源轉換控制器乃被提出，其具有:一 PWM集成電路；一屏蔽膠層，用以覆蓋該PWM集成電路；以及—電感組件，位於該屏蔽膠層上方，其中該屏蔽膠層具有屏蔽電磁波的功能。較佳的，該PWM集成電路具有一 PWM單元以及至少一開關組件。較佳的，所述開關組件為MOS電晶體。較佳的，所述的屏蔽膠層包含一種樹脂和金屬的組合物。較佳的，該電感組件是以一橫臂及二垂直臂形成一立體空間，以容納該PWM集成電路。本發明還提供一可縮減印刷電路板面積的直流至直流電源轉換控制器乃被提出，其具有:一基板，其底側具有複數個金屬接點以與一印刷電路板焊接；— PWM集成電路，置於該基板上方；一內屏蔽膠層，用以覆蓋該PWM集成電路；一電感組件，位於該屏蔽膠層上方；以及一外屏蔽膠層，用以覆蓋該電感組件，其中該內屏蔽膠層及該外屏蔽膠層均具有屏蔽電磁波的功能。較佳的，該PWM集成電路具有一 PWM單元以及至少一開關組件。較佳的，所述開關組件為MOS電晶體。較佳的，所述的內屏蔽膠層及所述的外屏蔽膠層均包含一種樹脂和金屬的組合物。較佳的，該電感組件是以一橫臂及二垂直臂形成一立體空間，以容納該PWM集成電路。為能進一步了解本發明的結構、特徵及其目的，結合附圖及較佳具體實施例作詳細說明。請參照圖2，其繪示一降壓型直流至直流電源轉換器的電路圖，其包含本發明可縮減印刷電路板面積的直流至直流電源轉換控制器的一較佳實施例。如圖2所示，該電源轉換器包含一控制器200以及一電容230，其中控制器200整合有一 PWM集成電路210及一電感220，而PWM集成電路210內含一 PWM單元211、一 NMOS電晶體212、以及一 NMOS電晶體213。於操作時，PWM單元211會周期性地以一頻率(例如但不限於3MHZz)開、關NMOS電晶體212以及NMOS電晶體213以對電感220進行充、放電。由於電感220緊鄰PWM單元211，故其電流變化所產生的電磁波很容易對PWM單元211造成幹擾。
為解決此問題，本發明特在PWM集成電路210與電感220間設置一屏蔽層。請參照圖3，其為本發明可縮減印刷電路板面積的直流至直流電源轉換控制器200的一剖面示意圖。如圖3所示，該控制器200由下至上具有一基板201、PWM集成電路210、一內屏蔽膠層214、電感220、以及一外屏蔽膠層224。基板201的底側具有複數個金屬接點以與一印刷電路板(未示於圖中)焊接。PWM集成電路210內含圖2所示的PWM單元211、NM0S電晶體212、以及NMOS電晶體 213。內屏蔽膠層214及外屏蔽膠層224較佳為以一種具有電磁波屏蔽功能的樹脂和金屬的組合物實現。電感220是以一橫臂及二垂直臂形成一立體空間，以容納該PWM集成電路210。由於電感220與PWM集成電路210的迭合可節省基板201的面積，且可共享一包裝，故可大幅降低製造成本。請參照圖4，其為本發明基板201底側的一布局圖。如圖4所示，基板201在上、下兩邊分別具有由金屬形成的一第一電感接點221及一第二電感接點222，而在中間區域具有與PWM集成電路210對應的一集成電路區210b。請參照圖5,其繪不本發明基板201底側的另一布局圖。如圖5所不,基板201在右上、左下兩邊分別具有由金屬形成的一第一電感接點221及一第二電感接點222，而在中間區域具有與PWM集成電路210對應的一集成電路區210b。另外，由於內屏蔽膠層214及外屏蔽膠層224的屏蔽作用，PWM集成電路210可不受電感220的電磁波幹擾。另外，雖然上述說明是以降壓型的直流至直流電源轉換為例，本發明的技術亦可應用於升壓型的直流至直流電源轉換。以上所揭示的乃較佳實施例，舉凡局部的變更或修飾而源於本發明的技術思想而為熟習該項技藝的人所易於推知的，俱不脫本發明的權利要求範疇。
權利要求
1.一種可縮減印刷電路板面積的直流至直流電源轉換控制器，其具有: 一 PWM集成電路； 一屏蔽膠層，用以覆蓋該PWM集成電路；以及 一電感組件，位於該屏蔽膠層上方，其中該屏蔽膠層具有屏蔽電磁波的功能。
2.根據權利要求1所述的可縮減印刷電路板面積的直流至直流電源轉換控制器，其中，該PWM集成電路具有一 PWM單元以及至少一開關組件。
3.根據權利要求2所述的可縮減印刷電路板面積的直流至直流電源轉換控制器，其中，所述開關組件為MOS電晶體。
4.根據權利要求1所述的可縮減印刷電路板面積的直流至直流電源轉換控制器，其中，所述的屏蔽膠層包含一種樹脂和金屬的組合物。
5.根據權利要求1所述的可縮減印刷電路板面積的直流至直流電源轉換控制器，其中，該電感組件是以一橫臂及二垂直臂形成一立體空間，以容納該PWM集成電路。
6.一種可縮減印刷電路板面積的直流至直流電源轉換控制器，其具有: 一基板，其底側具有複數個金屬接點以與一印刷電路板焊接； 一 PWM集成電路,置於該基板上方； 一內屏蔽膠層，用以覆蓋該PWM集成電路； 一電感組件，位於該屏蔽膠層上方；以及 一外屏蔽膠層，用以覆蓋該電感組件，其中該內屏蔽膠層及該外屏蔽膠層均具有屏蔽電磁波的功能。
7.根據權利要求6所述的可縮減印刷電路板面積的直流至直流電源轉換控制器，其中，該PWM集成電路具有一 PWM單元以及至少一開關組件。
8.根據權利要求7所述的可縮減印刷電路板面積的直流至直流電源轉換控制器，其中，所述開關組件為MOS電晶體。
9.根據權利要求6所述的可縮減印刷電路板面積的直流至直流電源轉換控制器，其中，所述的內屏蔽膠層及所述的外屏蔽膠層均包含一種樹脂和金屬的組合物。
10.根據權利要求6所述的可縮減印刷電路板面積的直流至直流電源轉換控制器，其中，該電感組件是以一橫臂及二垂直臂形成一立體空間，以容納該PWM集成電路。
全文摘要
一種可縮減印刷電路板面積的直流至直流電源轉換控制器，其具有一PWM集成電路；一屏蔽膠層，用以覆蓋該PWM集成電路；以及一電感組件，位於該屏蔽膠層上方，其中該屏蔽膠層具有屏蔽電磁波的功能。
文檔編號H05K1/18GK103095131SQ20111034371
公開日2013年5月8日 申請日期2011年11月4日 優先權日2011年11月4日
發明者沙昌齡, 吳俊材 申請人:總茂科技股份有限公司