变压器，以及封装模块的制作方法

1.本发明涉及一种半导体技术，更具体地说，涉及一种变压器，以及一种封装模块。


背景技术：

2.磁性元件与封装工艺结合一直是电源模组发展的一个重要问题。目前，多通过表面贴装技术(smt)将磁性元件(如：变压器)焊接到内部包封有晶片的封装底板上(如图1所示)。随着开关频率的逐步提升，绕线式结构变压器由于制造工艺限制，其体积已经不容易随着开关频率的提升而减小。为此，本发明提供了一种变压器及封装模块，以减小变压器的体积从而同时减小包含所述变压器的封装模块的体积。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明提供了一种变压器，以及封装模块，以减小变压器以及封装模块的体积。
4.根据本发明的第一方面，提供一种变压器，包括：基板，其内部包括平面绕组；磁芯，包括上盖板和下盖板；其中，所述基板与所述磁芯叠层设置，所述上盖板和所述下盖板分别位于所述基板的上表面和下表面。
5.优选地，所述变压器还包括外引脚焊盘，所述外引脚焊盘位于所述变压器的边缘位置，与所述平面绕组的出线端的位置对应。
6.优选地，所述外引脚焊盘至少包括位于所述变压器下表面的部分。
7.优选地，所述平面绕组的所述出线端延伸至所述基板的侧表面处。
8.优选地，所述外引脚焊盘包覆所述变压器的部分上表面，部分下表面以及部分侧表面，以与所述平面绕组的所述出线端接触。
9.优选地，所述平面绕组的所述出线端延伸至所述平面绕组所在平面的边缘区域。
10.优选地，所述外引脚焊盘位于所述变压器的下表面。
11.优选地，所述变压器还包括由所述平面绕组的所述出线端延伸至所述外引脚焊盘的电镀柱，以使得所述平面绕组的所述出线端和所述外引脚焊盘连接。
12.优选地，所述外引脚焊盘包括依次电镀的银层，镍层和锡层。
13.优选地，所述基板和所述磁芯的形状相同。
14.优选地，所述基板和所述磁芯的形状为四边形。
15.优选地，所述外引脚焊盘分别位于所述四边形的四个角。
16.优选地，所述平面绕组通过rdl工艺形成。
17.优选地，所述基板包括所述平面绕组和填充所述平面绕组的介质。
18.优选地，所述平面绕组由铜材料形成。
19.优选地，所述磁芯为镍锌铁氧体材料。
20.优选地，所述介质为聚酰亚胺材料。
21.优选地，所述平面绕组包括原边绕组和副边绕组，所述原边绕组和所述副边绕组
之间填充有介质。
22.优选地，所述外引脚焊盘包括原边外引脚焊盘和副边外引脚焊盘，所述原边绕组的出线端连接至所述原边外引脚焊盘，所述副边绕组的出线端连接至所述副边外引脚焊盘
23.优选地，所述原边外引脚焊盘位于所述变压器的第一侧，所述副边外引脚焊盘位于所述变压器的第二侧，所述第一侧和所述第二侧相对。
24.根据本发明的第二方面，提供一种封装模块，包括：上述所述的变压器；以及封装底板，其内部包封有晶片；其中，所述封装底板与所述变压器叠层设置，所述封装底板的上表面与所述变压器的下盖板相邻。
25.优选地，所述封装底板的上表面包括第二焊盘。
26.优选地，所述封装底板的所述第二焊盘通过回流焊接工艺与所述变压器的外引脚焊盘连接。
27.优选地，还包括包封所述变压器的第一包封体。
28.优选地，设置所述封装底板的第二焊盘的厚度大于等于100um。
29.综上所述，本发明公开了一种变压器及一种封装模块。所述变压器包括内部包括平面绕组的基板以及包括上盖板和下盖板的磁芯，其中，所述基板与所述磁芯叠层设置，所述上盖板和所述下盖板分别位于所述基板的上表面和下表面。由于基板的厚度很薄，且磁芯的厚度可以做到较薄，因此整个变压器的厚度可以做到很薄，以减小变压器的体积。另外，所述封装模块包括所述变压器与封装底板，由于所述变压器的外引脚焊盘包括位于所述变压器的下表面的部分使得所述变压器可以通过表面贴装技术焊接在所述封装底板上，增加了封装的可靠性，也进一步地减小了封装模块的体积。
附图说明
30.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
31.图1为现有技术的包含变压器的封装模块的结构示意图；
32.图2为本发明提供的第一种变压器的结构示意图；
33.图3为本发明提供的变压器中的基板的结构示意图；
34.图4为本发明提供的第二种变压器的结构示意图；
35.图5为本发明提供的封装模块的结构示意图。
36.图6为本发明提供的封装模块的截面图。
具体实施方式
37.以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，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发明。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。
38.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。
39.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回路。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。
40.除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“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。
41.在本发明的描述中，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，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
42.图2为本发明提供的第一种变压器的结构示意图，图3为本发明提供的变压器中的基板的结构示意图。具体地，如图2所示，变压器包括磁芯和基板102。所述基板102内部包括平面绕组，所述磁芯包括上盖板101和下盖板103，所述基板102和所述磁芯叠层设置，所述上盖板101和所述下盖板103分别位于所述基板102的上表面和下表面。其中，所述磁芯优选为镍锌铁氧体材料。所述变压器还包括外引脚焊盘104，所述外引脚焊盘104位于所述变压器的边缘位置，与所述平面绕组的出线端的位置对应。如图3所示，具体地，所述基板102包括所述平面绕组200和填充所述平面绕组的介质210，所述平面绕组200通过rdl工艺电镀形成。所述平面绕组由铜材料构成，所述介质210为聚酰亚胺材料，其具有很高的耐压能力。所述平面绕组200至少包括两层绕组，每层绕组之间都填充有介质210，在本实施例中，所述平面绕组200包括四层绕组。每层绕组的形状如图3所示，呈平面螺旋状。在本技术中，所述平面绕组200包括原边绕组201和副边绕组202，其中，原边绕组201包括至少一层绕组，副边绕组202包括至少一层绕组。在本实施例中，所述原边绕组201包括两层绕组，所述副边绕组202包括两层绕组。原边绕组201的两个出线端211位于基板的第一侧，副边绕组202的两个出线端212位于基板的第二侧，其中，基板的第一侧和第二侧相对。所述外引脚焊盘104包括原边外引脚焊盘和副边外引脚焊盘，所述原边外引脚焊盘位于所述变压器的第一侧，所述副边外引脚焊盘位于所述变压器的第二侧，其中，所述变压器的第一侧和第二侧相对。在本实施例中，所述原边外引脚焊盘和副边外引脚焊盘分别有两个，两个所述原边外引脚焊盘分别与所述原边绕组201的两个出线端211连接，两个所述副边外引脚焊盘分别与所述副边绕组202的两个出线端212连接。
43.在本发明提供的第一种变压器中，所述平面绕组的所述出线端211和212延伸至所述基板102的侧表面处。所述外引脚焊盘104包覆所述变压器的部分上表面，部分下表面以及部分侧表面，以与所述平面绕组的所述出线端211和212接触。在本技术中，所述外引脚焊盘104包括依次电镀形成的银层，镍层和锡层。所述基板102和所述磁芯的形状相同。在本实施例中，所述基板和所述磁芯的形状为四边形。所述外引脚焊盘104分别包覆所述四边形的四个角。需要说明的是，在此并不限制所述基板和所述磁芯的具体形状，本领域的技术人员可根据要求合理设置为其他形状，例如圆形，多边形等。
44.图4为本发明提供的第二种变压器的结构示意图。如图4所示，所述第二种变压器
与所述第一种变压器的主要区别在于外引脚焊盘的结构不同，其他结构基本相同，在此不在赘述。在本发明提供的第二种变压器中，所述外引脚焊盘301位于所述变压器的下表面，即所述下盖板的下表面。所述变压器的基板中的平面绕组的所述出线端延伸至所述平面绕组所在平面的边缘区域，所述变压器还包括由所述平面绕组的所述出线端延伸至所述外引脚焊盘的电镀柱302，以使得所述平面绕组的所述出线端和所述外引脚焊盘301连接。所述电镀柱302的形成方法包括由所述平面绕组的出线端打通孔至下盖板的下表面，并在所述通孔中进行电镀。
45.图5为本发明提供的封装模块的结构示意图。如图5所示，在本发明提供的第一种封装模块中，封装模块400包括本发明提供的第一种变压器402与封装底板401，所述封装底板401的内部包封晶片。其中，所述封装底板401通过绝缘材料包封所述晶片。所述封装底板401与所述变压器402叠层设置，所述封装底板401的上表面与所述变压器402的下盖板412相邻。所述封装底板401的上表面包括第二焊盘(图中未示出)，所述封装底板401的所述第二焊盘通过回流焊接工艺与所述变压器的外引脚焊盘连接(即所述变压器外引脚焊盘通过表面贴装工艺与第二焊盘焊接)，以实现所述封装底板401和所述变压器402的电连接。所述封装模块还包括包封所述变压器的第一包封体(图中未示出)。
46.在本发明提供的第二种封装模块中，封装模块包括本发明提供的第二种变压器与封装底板，所述封装底板的内部包封晶片。所述封装底板与所述第一中封装模块中的封装底板相同，在此不再赘述。所述第二种变压器的外引脚焊盘与所述封装底板的第二焊盘通过回流焊接工艺连接，以实现所述封装底板和所述变压器的电连接。
47.图6为本发明提供的封装模块的截面图。如图6所示，封装模块包括封装底板501和变压器510，所述变压器510通过外引脚焊盘511贴装在所述封装底板501的第二焊盘502上。在本技术中，可以通过设置所述封装底板501的第二焊盘502的厚度至少大于100um，便于第一包封体512的包封材料更好的填充在变压器510与封装底板501之间的空隙中，以减小变压器电极之间的污染等级，增加封装模块的耐压能力。
48.以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。