[发明专利]一种功率电感集成芯片及其封装制造方法

说明书

本发明公开了一种功率电感集成芯片及其封装制造方法，包括功率电感组件和电源芯片，电源芯片设置有引脚，电源芯片上设有连接槽，引脚设于连接槽中，功率电感组件包括封装体、线圈绕组和导电卡扣，封装体包覆线圈绕组，线圈绕组有两输出端，导电卡扣与输出端连接、且导电卡扣设于封装体外，功率电感组件和电源芯片连接时导电卡扣插入连接槽中，其端部与引脚连接，本发明设置导电卡扣与连接槽，通过导电卡扣将功率电感集成到电源芯片，利用封装芯片的设备制造电感值，减少制造的误差范围，提高功率电感的精度，减少电感因为振荡等原因导致焊接松脱的可能，提高电源系统的可靠性，减少整体电源的体积，有助于便携电子产品的微型化，客户使用方便。

技术领域

本发明涉及芯片封装技术领域，具体涉及一种功率电感集成芯片及其封装制造方法。

背景技术

便携式电子产品一般采用开关电源结构以追求电能利用的高效性，在众多电子组件中，电感常被应用于功率转换电路。电感具有能量转换的特性，常常需要与开关电路连结作为其电路上的应用，同时随着便携电子产品的微型化，开关电源中的功率电感体积占比逐步上升，成为微型化路上的一个技术障碍。所以在芯片封装领域，出现了SIP(system inpackage)和Fan-out(大扇出封装)等高级封装技术，但是对无源元件的集成只是将外部零件封入封装体，功率电感因为体积较大，已经接近甚至超过电源芯片的大小，难以被封入封装体内。

现有技术中，有的将功率电感封装于芯片下方，在封装体中设计一个容纳结构，如在芯片焊接面上设置凸台，凸台周围的设置焊接球，但焊接球在焊接过程中可能因为凸台的存在导致虚焊，另外凸台的存在阻碍芯片通过封装底部到PCB的有效散热路径，导致热阻偏高；有的采用堆叠的方式，朝垂直的方向将多芯片整合于单一个封装体内，如此一来，除了会增加封装结构的厚度，且此堆叠结构必须另外设计每层芯片间电性连接的方式，更增加了芯片整合的复杂度，或者利用三维堆叠封装技术，将芯片内部制造多个小感值电感串联的方式实现大感值，其使用前提是多芯片堆叠，但电源类芯片属于成本敏感型产品，芯片没有多层金属；有的将封装引线进行螺线圈缠绕后，再连接到封装壳的方法，但封装引线没有足够的机械支持力，在后续封装工序中会变形甚至引线坍塌。

另外，客户选购的外置功率电感的磁饱和电流大小、线阻等都会影响开关电源的功能和性能，不适当的选型或者外置电感的制造缺陷会导致开关电源失效，因此为了增加芯片整合的价值，利用一种能简化整合芯片制程的封装方式，将功率电感芯片集成到开关电源的封装体内，为目前芯片整合的重要课题。

发明内容

为了解决现有技术中功率电感体积大、难以整合与开关电源的封装体内，的技术问题，本发明提供一种功率电感集成芯片及其封装制造方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种功率电感集成芯片，包括功率电感组件和电源芯片，所述电源芯片设置有引脚，所述电源芯片上设有连接槽，且引脚设于连接槽中，所述功率电感组件包括封装体、线圈绕组和导电卡扣，所述封装体包覆线圈绕组，所述线圈绕组包括两输出端，所述导电卡扣与输出端连接、且导电卡扣设于封装体外，所述功率电感组件和电源芯片连接时导电卡扣插入连接槽中，其端部与引脚连接。

进一步的，所述线圈绕组的材质为金属铜、金属铝中的一种或多种。

进一步的，所述线圈绕组的形状为螺线状、方形状、三角形、圆形中的任意一种。

进一步的，所述线圈绕组为单层或多层。

进一步的，所述封装体采用掺有磁性物质的封装材料。

进一步的，所述功率电感组件和电源芯片垂直上下叠放，功率电感组件置于电源芯片上表面，引脚置于连接槽底部，导电卡扣自下而上穿过连接槽，端部与引脚连接。

进一步的，所述导电连接卡扣端部设有卡合部，引脚与卡合部卡合。

进一步的，所述卡合部为台阶状，包括水平面和竖直面。