[发明专利]嵌入式衬底电压调节器

权利要求书

1.一种开关电压转换器模块，被配置为在竖直方向上传导电流，所述开关电压转换器模块包括：

衬底，具有第一主表面和与所述第一主表面相对的第二主表面；

输入端子，在所述第一主表面处，并且被配置为连接到功率源；

输出端子，在所述第二主表面处，并且被配置为连接到负载；

一个或多个功率开关，嵌入所述第一主表面与所述第二主表面之间的所述衬底中；以及

电感器，嵌入所述衬底中，并且耦合到所述一个或多个功率开关。

2.根据权利要求1所述的开关电压转换器模块，其中所述电感器包括耦合电感器，所述耦合电感器包括：

第一绕组，在公共芯上，并且具有第一电感器输入和第一电感器输出，所述第一电感器输入耦合到第一开关节点；以及

第二绕组，在所述公共芯上，并且具有第二电感器输入和第二电感器输出，所述第二电感器输入耦合到第二开关节点。

3.根据权利要求2所述的开关电压转换器模块，包括：

第一相，包括所述第一绕组、耦合在所述输入端子与所述第一开关节点之间的第一功率开关、以及耦合在所述第一开关节点与参考之间的第二功率开关；以及

第二相，包括所述第二绕组、耦合在所述输入端子与所述第二开关节点之间的第三功率开关、以及耦合在所述第二开关节点与所述参考之间的第四功率开关，

其中所述一个或多个功率开关包括所述第一功率开关、所述第二功率开关、所述第三功率开关、以及所述第四功率开关。

4.根据权利要求3所述的开关电压转换器，其中所述第一相和所述第二相中的每个相是降压转换器，所述降压转换器被配置为将所述输入端子处的输入电压转换为所述输出端子处的输出电压，并且其中所述第一电感器输出和所述第二电感器输出耦合到所述输出端子。

5.根据权利要求1所述的开关电压转换器模块，其中所述输出端子的金属化物与一个或多个参考端子的金属化物的组合或所述输出端子包括完全覆盖所述电感器的芯的金属屏蔽。

6.根据权利要求5所述的开关电压转换器模块，其中一个或多个功率开关和耦合到所述一个或多个功率开关的开关节点被所述输出端子的金属化物覆盖或被所述输出端子的金属化物与所述一个或多个参考端子的金属化物的组合覆盖。

7.根据权利要求6所述的开关电压转换器模块，其中所述输出端子包括所述第二主表面的内部部分，并且所述第二主表面的外部部分包括所述一个或多个参考端子。

8.根据权利要求7所述的开关电压转换器模块，其中所述第二主表面的所述一个或多个参考端子包括围绕所述输出端子的金属化物的连续金属化物。

9.根据权利要求1所述的开关电压转换器模块，其中所述电感器放置在所述开关电压转换器模块的腔内。

10.根据权利要求1所述的开关电压转换器模块，其中所述一个或多个功率开关是竖直功率金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。

11.根据权利要求1所述的开关电压转换器模块，其中所述一个或多个功率开关中的至少两个功率开关单片地被集成在同一半导体裸片中。

12.根据权利要求1所述的开关电压转换器模块，其中所述一个或多个功率开关中的至少第一功率开关和被配置为驱动所述第一功率开关的第一开关驱动器单片地被集成在同一半导体裸片中。

13.根据权利要求1所述的开关电压转换器模块，还包括：

输入电容器，耦合在所述输入端子与参考之间，并且嵌入所述第一主表面与所述第二主表面之间的所述衬底中；以及

输出电容器，耦合在所述输出端子与所述参考之间，并且嵌入所述第一主表面与所述第二主表面之间的所述衬底中。