具有功率级的电压调节器模块及其制造方法和电子组件与流程

本公开内容一般地涉及电子学领域，并且具体地涉及具有功率级的电压调节器模块。

背景技术：

1、现代电压调节器模块用于许多类型的需要低热阻(rth)的高功率应用，例如，ai(人工智能)训练处理器、基于云的数据中心等。传统的电感器冷却的功率级模块具有低至5.2k/w的热阻。然而，一些高功率应用需要更低的热阻。

2、因此，需要具有低于5.2k/w的热阻的电压调节器模块设计。

技术实现思路

1、根据电压调节器模块的实施方式，该电压调节器包括：基板，其具有功率输入端和功率输出端；功率级封装，其被安装至基板并且在背对基板的一侧具有第一盘和第二盘，功率级封装被配置成从功率输入端子接收输入电压并且在第一盘处输出相电流；电感器，其具有嵌入在磁芯中的垂直导体，垂直导体具有附接至功率级封装的第一盘的第一端和与第一端相对的第二端；以及金属夹，其附接至垂直导体的第二端、基板的功率输出端子和功率级封装的第二盘中的每一个，其中，功率级封装的第二盘不传送相电流中的任何相电流。

2、根据电压调节器模块的另一实施方式，该电压调节器包括：基板，其具有功率输入端子和功率输出端子；功率级封装，其被安装至基板并且在背对基板的一侧具有第一盘和第二盘，功率级封装被配置成从功率输入端子接收输入电压并且在第一盘处输出相电流；分立电感器，其将功率级封装的第一盘电连接至基板的功率输出端子；以及金属体，其与功率级封装的第二盘热接触，其中，功率级封装的第二盘不传送相电流中的任何相电流。

3、根据一种制造电压调节器模块的方法的实施方式，该方法包括：将功率级封装安装至基板，基板具有功率输入端子和功率输出端子，功率级封装在背对基板的一侧具有第一盘和第二盘，功率级封装被配置成从功率输入端子接收输入电压并且在第一盘处输出相电流；将电感器的垂直导体的第一端附接至功率级封装的第一盘，垂直导体嵌入在磁芯中并且具有与第一端相对的第二端；以及将金属夹附接至垂直导体的第二端、基板的功率输出端子和功率级封装的第二盘中的每一个，其中，功率级封装的第二盘不传送相电流中的任何相电流。

4、根据制造电压调节器模块的方法的另一实施方式，该方法包括：将功率级封装安装至基板，基板具有功率输入端子和功率输出端子，功率级封装在背对基板的一侧具有第一盘和第二盘，功率级封装被配置成从功率输入端子接收输入电压并且在第一盘处输出相电流；通过分立电感器将功率级封装的第一盘电连接至基板的功率输出端子；以及使功率级封装的第二盘与金属体热接触，其中，功率级封装的第二盘不传送相电流中的任何相电流。

5、本领域技术人员在阅读以下具体实施方式以及在查看附图后将认识到其他特征和优点。

技术特征：

1.一种电压调节器模块，包括：

2.根据权利要求1所述的电压调节器模块，其中，所述功率级封装的所述第二盘被电连接至嵌入在所述功率级封装中的半导体管芯的感测端子。

3.根据权利要求2所述的电压调节器模块，其中，所述功率级封装的所述第二盘处于所述电压调节器模块的输出电压电位，并且其中，包括在所述半导体管芯中的感测电路被配置成在所述感测端子处感测所述电压调节器模块的所述输出电压电位。

4.根据权利要求3所述的电压调节器模块，其中，包括在所述半导体管芯中的计算电路被配置成基于由所述感测电路在所述感测端子处所感测的所述输出电压电位来计算所述电感器的电感。

5.根据权利要求1所述的电压调节器模块，其中，所述功率级封装的所述第二盘被划分为多个间隔开的段。

6.根据权利要求1所述的电压调节器模块，其中，第一功率开关管芯、第二功率开关管芯和栅极驱动器管芯被嵌入在所述功率级封装中，其中，所述第一功率开关管芯和所述第二功率开关管芯被串联电连接，并且被配置成将所述相电流输送至所述功率级封装的所述第一盘，并且其中，所述栅极驱动器管芯被配置成驱动所述第一功率开关管芯和所述第二功率开关管芯两者。

7.根据权利要求1所述的电压调节器模块，其中，所述金属夹包括：

8.根据权利要求7所述的电压调节器模块，还包括：

9.一种电子组件，包括：

10.根据权利要求9所述的电子组件，还包括：

11.一种电压调节器模块，包括：

12.根据权利要求11所述的电压调节器模块，还包括：

13.根据权利要求12所述的电压调节器模块，其中，所述分立电感器具有暴露的铜绕组，所述暴露的铜绕组在其背对所述功率级封装的一侧与所述散热器热接触，并且其中，所述暴露的铜绕组提供从所述功率级封装到所述散热器的第二热路径。

14.根据权利要求12所述的电压调节器模块，其中，所述金属体覆盖所述分立电感器的背对所述功率级封装的一侧，以增加所述金属体与所述散热器之间的热接触面积。

15.根据权利要求11所述的电压调节器模块，其中，第一功率开关管芯、第二功率开关管芯和栅极驱动器管芯被嵌入在所述功率级封装中，其中，所述第一功率开关管芯和所述第二功率开关管芯被串联电连接，并且被配置成将所述相电流输送至所述功率级封装的所述第一盘，并且其中，所述栅极驱动器管芯被配置成驱动所述第一功率开关管芯和第二功率开关管芯两者。

16.一种电子组件，包括：

17.根据权利要求16所述的电子组件，还包括：

18.一种制造电压调节器模块的方法，所述方法包括：

19.一种制造电压调节器模块的方法，所述方法包括：

技术总结
公开了一种电压调节器模块、电子组件和制造电压调节器模块的方法。该电压调节器模块包括：基板，其具有功率输入端子和功率输出端子；功率级封装，其被安装至基板并且在背对基板的一侧具有第一盘和第二盘，功率级封装被配置成从功率输入端子接收输入电压并且在第一盘处输出相电流；电感器，其具有嵌入在磁芯中的垂直导体，垂直导体具有附接至功率级封装的第一盘的第一端和相对的第二端；以及金属夹，其被附接至垂直导体的第二端、功率输出端子和功率级封装的第二盘中的每一个。功率级封装的第二盘不传送任何相电流。

技术研发人员：卢卡·佩卢索,库沙尔·希尔萨加尔,保罗·耶曼,阿尼尔·杰斯瓦尼,马克·佩内蒂,蔡国耀
受保护的技术使用者：英飞凌科技奥地利有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23