阅读说明：本技术 封装模块及其封装方法、电子设备 (Packaging module, packaging method thereof and electronic equipment ) 是由 潘伟健 胡志祥 叶刚 于 2019-08-30 设计创作，主要内容包括：本申请提供一种封装模块及其制备方法、电子设备。封装模块包括基板、磁芯、绕组、散热块和塑封结构,磁芯包括主体和连接于主体的安装脚,安装脚连接至基板,绕组设于基板的内部或表面,且环绕安装脚设置,以与磁芯配合进行电磁变换,散热块与主体间隔设置在基板的同侧,在垂直于基板的方向上,散热块与绕组至少部分重叠,塑封结构将磁芯和散热块包覆在基板上,塑封结构包括背离基板的顶表面,主体和散热块沿垂直于基板的方向上延伸至顶表面,且磁芯和散热块背离基板的表面与顶表面共面,或者,磁芯和散热块背离基板的表面凸出于顶表面,以将磁芯和绕组的热量传递至外界环境中,提高封装模块的整体散热性能,有助于提高封装模块的工作效率。(The application provides a packaging module, a preparation method thereof and electronic equipment. The packaging module comprises a substrate, a magnetic core, a winding, a radiating block and a plastic package structure, wherein the magnetic core comprises a main body and a mounting pin connected to the main body, the mounting pin is connected to the substrate, the winding is arranged inside or on the surface of the substrate and surrounds the mounting pin to be matched with the magnetic core for electromagnetic transformation, the radiating block and the main body are arranged on the same side of the substrate at intervals, in the direction perpendicular to the substrate, at least part of the radiating block is overlapped with the winding, the magnetic core and the radiating block are wrapped on the substrate by the plastic package structure, the plastic package structure comprises a top surface deviating from the substrate, the main body and the radiating block extend to the top surface in the direction perpendicular to the substrate, the surface of the magnetic core and the surface of the radiating block deviating from the substrate are coplanar with the top surface, or the surfaces of the magnetic core and the radiating block deviating from the substrate protrude out of, the work efficiency of the encapsulation module is improved.)

封装模块及其封装方法、电子设备

技术领域

本申请涉及封装技术领域，尤其涉及一种封装模块及其封装方法、电子设备。

背景技术

随着科学技术的发展，越来越多的设备朝向小型化、集成化的方向发展。目前，设备的各个器件均朝向模块这一小型化方向发展，而电源等模块包括功率器件、控制集成电路和无源器件等众多电子元器件极大提高了电源等模块的功率密度和功耗，使得模块的整体散热性能较差，严重影响了工作效率。

发明内容

本申请提供了一种封装模块及其封装方法、电子设备，用以改善所述封装模块的散热性能，提高工作效率。

本申请所述封装模块包括基板、磁芯、绕组、散热块和塑封结构，所述磁芯包括主体和连接于所述主体的安装脚，所述安装脚连接至所述基板，所述绕组设于所述基板的内部或所述基板的表面，且环绕所述安装脚设置，以与所述磁芯配合进行电磁变换，所述散热块与所述主体间隔设置在所述基板的同侧，在垂直于所述基板的方向上，所述散热块与所述绕组至少部分重叠，所述塑封结构将所述磁芯和所述散热块包覆在所述基板上，所述塑封结构包括背离所述基板的顶表面，所述主体和所述散热块沿垂直于所述基板的方向上延伸至所述顶表面，且所述主体和所述散热块背离所述基板的表面与所述顶表面共面，或者，所述主体和所述散热块背离所述基板的表面凸出于所述顶表面。

本申请所述封装模块中，增设了在垂直于所述基板的方向上与所述绕组至少部分重叠的散热块，所述散热块可降低所述绕组至外界环境之间的热阻，作为所述绕组的导热通道为所述绕组提供热转移途径，而且所述主体和所述散热块背离所述基板的表面与所述顶表面共面，或者，所述磁芯和所述散热块背离所述基板的表面凸出于所述顶表面，即所述磁芯和所述散热块背离所述基板的表面露出于所述顶表面，所述磁芯和所述绕组工作时产生的热量可穿过所述塑封结构，分别通过所述磁芯和所述散热块背离所述基板的表面传递至外界环境中，实现对所述磁芯和所述绕组的快速散热，改善所述封装模块的整体散热性能，有助于提高所述封装模块的工作效率。

一种实施方式中，在垂直于所述基板的方向上，所述散热块与所述绕组至少部分重叠，即所述散热块在所述基板上的正投影至少部分覆盖所述绕组在所述基板上的正投影，以使所述绕组工作时产生的热量可直接传递至所述散热块上。

一种实施方式中，所述绕组嵌设于所述基板内部，所述绕组包括朝向所述主体的散热面，所述散热块设于所述散热面上，以增加所述散热块与所述绕组的接触面积，相当于增大所述绕组的散热通道的直径，提高所述封装模块的整体散热性能。

一种实施方式中，所述散热块的热导率大于所述塑封结构的热导率，即所述散热块的热传导速度快于所述塑封结构的热传导速度，以使所述散热块能作为所述绕组的传热桥梁，将所述绕组产生的热量穿过所述塑封结构传递至外界环境中。

一种实施方式中，所述散热块的热导率大于3W/(m·K)。

需要了解的是，所述塑封结构的热导率一般为1W/(m·K)或3W/(m·K)，本实施方式所述散热块的热导率大于3W/(m·K)，能够在所述塑封结构内形成所述绕组的散热通道，将所述绕组工作时产生的热量迅速传递至外界环境中。

一种实施方式中，所述散热块的材料包括铜等金属材料，所述散热块通过焊接的方式或者通过绝缘导热胶固定于所述绕组的散热面，实现与所述绕组的有效接触，以使所述绕组产生的热量能直接通过所述散热块传递至外界环境中。

一种实施方式中，所述散热块的材料包括氧化铝陶瓷或氮化铝陶瓷等高导热陶瓷材料，所述散热块的焊接面金属化后通过焊接的方式固定于所述绕组的散热面，或者，所述散热块通过绝缘导热胶固定于所述绕组的散热面，实现与所述绕组的有效接触，以使所述绕组产生的热量能直接通过所述散热块传递至外界环境中。而且，由于陶瓷材料具有很好的绝缘性能，在所述封装模块中增设由陶瓷材料制成的所述散热块还可以有效避免绝缘耐压问题。

一种实施方式中，所述封装模块还包括导热界面结构，所述导热界面结构覆盖所述磁芯和所述散热块背离所述基板的表面以及所述顶表面，用以均匀扩散传递至所述导热界面结构的热量。本实施例所示封装模块中，所述磁芯和所述绕组工作时产生的热量传递至所述导热界面结构后，热量在所述导热界面层均匀扩散后再传递至外界环境中，不仅可以降低所述封装模块各个位置的温度差，还可以增加所述封装模块的散热面积，提高所述封装模块的整体散热效率。

一种实施方式中，所述导热界面结构包括导热胶层，所述导热胶层的热传导系数大于空气的热传导系数，以降低所述磁芯和所述绕组至外界环境中的热阻，提高所述封装模块的散热效率。

另一种实施方式中，所述导热界面结构包括依次层叠的过渡层、扩散层和保护层，所述过渡层用以增加所述导热界面结构与所述所述磁芯、所述散热块和所述塑封结构的结合力，所述扩散层用以均匀扩散传递至所述导热界面结构的热量，降低所述封装模块各个位置的温度差，所述保护层用以保护所述扩散层。

一种实施方式中，所述封装模块还包括散热器，所述散热器设于所述导热界面结构背离所述基板的表面，以将经所述导热界面结构均匀扩散后的传递至外界环境中，实现对所述磁芯和所述绕组的有效快速散热，提高所述封装模块的整体散热性能，有助于提高所述封装模块的工作效率。

一种实施方式中，所述散热器覆盖所述导热界面结构背离所述基板的表面，以增加所述散热器与所述导热界面结构的接触面积，将传递至所述导热界面结构后的热量更加快速传递至外界环境中，实现对所述磁芯和所述绕组快速散热。

一种实施方式中，所述散热器包括散热主体和多个散热翅片，所述散热主体覆盖所述导热界面结构背离所述基板的表面，多个所述散热翅片间隔设于所述散热主体背离所述导热界面结构的表面，以进一步增加所述散热器的散热面积，提高所述散热器的散热效率。

一种实施方式中，所述封装模块还包括发热元件和导热块，所述发热元件与所述主体间隔设置在所述基板的同侧，所述导热块设于所述发热元件背离所述基板的表面，且沿垂直于所述基板的方向上延伸至所述顶表面，所述导热块背离所述发热元件的表面与所述顶表面共面，或者，所述导热块背离所述发热元件的表面凸出于所述顶表面。

本实施方式所述封装模块中，所述导热块装配于所述发热元件背离所述基板的表面，所述导热块的增设降低了所述发热元件至外界环境之间的热阻，能作为传热桥梁为所述发热元件提供了热转移途径，而且所述导热块背离所述发热元件的表面与所述顶表面共面，或者，所述导热块背离所述发热元件的表面凸出于所述顶表面，即所述导热块背离所述发热元件的表面露出于所述顶表面，所述塑封结构至少部分露出所述导热块背离所述发热元件的表面，所述发热元件工作时产生的热量会可穿过所述塑封结构，通过所述导热块背离所述发热元件的表面传递至外界环境中，实现对所述发热元件的快速散热，改善所述封装模块的整体散热性能，提高所述封装模块的工作效率。

一种实施方式中，所述导热块的热导率大于所述塑封结构的热导率，即所述导热块的热传导速度高于所述塑封结构的热传导速度，以使所述导热块能作为所述发热元件的传热桥梁，将所述发热元件产生的热量快速传递至外界环境中。

一种实施方式中，所述导热块的热导率大于3W/(m·K)。

需要了解的是，所述塑封结构的热导率一般为1W/(m·K)或3W/(m·K)，本实施方式中所述导热块的热导率大于3W/(m·K)，此时所述导热块能够在所述塑封结构内形成所述发热元件的散热通道，将所述发热元件工作时产生的热量穿过所述塑封结构迅速传递至外界环境中。

一种实施方式中，所述导热块的材料包括铜等金属材料，所述发热元件背离所述基板的表面金属化后，所述导热块通过焊接的方式固定于所述发热元件背离所述基板的表面，或者，所述导热块通过绝缘导热胶固定于所述发热元件背离所述基板的表面，实现与所述发热元件的有效接触，以使所述发热元件产生的热量能直接通过所述导热块传递至外界环境中。

一种实施方式中，所述导热块的材料包括氧化铝陶瓷或氮化铝陶瓷等高导热陶瓷材料，所述发热元件背离所述基板的表面和所述导热块的焊接面金属化后，所述导热块通过焊接的方式固定于所述发热元件背离所述基板的表面，或者，所述导热块通过绝缘导热胶固定于所述发热元件背离所述基板的表面，实现与所述发热元件的有效接触，以使所述发热元件产生的热量能直接通过所述散热块和所述导热块传递至外界环境中。而且，由于陶瓷材料具有很好的绝缘性能，在所述封装模块中增设由陶瓷材料制成的所述导热块还可以有效避免绝缘耐压问题。

本申请所述电子设备包括控制模块和上述任一项所述封装模块，所述控制器与所述封装模块电连接，用以控制所述封装模块的工作。

本申请所述封装模块的制备方法包括：

提供一待封装模块，其中，所述待封装模块包括基板、磁芯和绕组，所述磁芯包括主体和连接于所述主体的安装脚，所述安装脚连接至所述基板，所述主体沿垂直于所述基板的方向上延伸，所述绕组设于所述基板的内部或所述基板的表面，且环绕所述安装脚设置，以与所述磁芯配合进行电磁变换；

将散热块安装于所述基板的一侧，其中，所述散热块与所述主体间隔设置在所述基板的同侧，在垂直于所述基板的方向上，所述散热块与所述绕组至少部分重叠，所述散热块沿垂直于所述基板的方向上延伸；

形成将所述磁芯和所述散热块包覆在所述基板上的塑封结构，其中，所述塑封结构露出所述磁芯和所述散热块背离所述基板的表面。

本申请所述封装模块的制备方法中，在垂直于所述基板的方向上，形成与所述绕组至少部分重叠的所述散热块，再形成包覆所述磁芯和所述散热块的塑封结构，且所述塑封结构露出所述磁芯和所述散热块背离所述基板的表面，使所述磁芯和所述绕组工作时产生的热量可穿过所述塑封结构，分别通过所述磁芯和所述散热块背离所述基板的表面传递至外界环境中，实现对所述磁芯和所述绕组的快速散热，提升所述封装模块的整体散热性能。

一种实施方式中，所述待封装模块还包括发热元件，所述发热元件与所述主体间隔设置在所述基板的同侧；

所述提供一待封装模块之后，所述形成将所述磁芯和所述散热块包覆在所述基板上的塑封结构之前，所述封装模块的封装方法还包括：将导热块安装于所述发热元件背离所述基板的表面，所述导热块沿垂直于所述基板的表面延伸；

所述形成将所述磁芯和所述散热块包覆在所述基板上的塑封结构的过程中，所述塑封结构还包覆所述发热元件和所述导热块，且露出所述导热块背离所述发热元件的表面。

本实施方式所述封装模块的制备方法中，在所述发热元件背离所述基板的表面增设散热块，再形成露出所述导热块背离所述发热元件的表面的塑封结构，使所述发热元件工作时产生的热量能直接通过穿过塑封结构的所述导热块传递至外界环境中，提升所述封装模块的整体散热性能。

一种实施方式中，所述形成将所述磁芯和所述散热块包覆在所述基板上的塑封结构的过程中，包括：

形成覆盖所述基板、所述磁芯和所述散热块的塑封体；

去除所述塑封体中背离所述基板的部分，以露出所述磁芯和所述散热块背离所述基板的表面，形成塑封结构。

本实施方式所述封装模块的制备方法中，先形成覆盖所述基板、所述磁芯和所述散热块的塑封体，再去除所述塑封体中背离所述基板的部分，以露出所述磁芯和所述散热块背离所述基板的表面，使所述磁芯和所述绕组工作时产生的热量可直接经由所述磁芯和所述散热块背离所述基板的表面传递至外界环境中，实现对所述磁芯和所述绕组的快速散热。

一种实施方式中，所述形成将所述磁芯和所述散热块包覆在所述基板上的塑封结构之后，所述封装模块的封装方法还包括：

形成覆盖所述磁芯、所述散热块和所述塑封结构背离所述基板的表面的导热界面结构；

将散热器装配于所述导热界面结构背离所述基板的表面。

本实施方式所述封装模块的制备方法中，在所述磁芯、所述散热块和所述塑封结构背离所述基板的表面形成导热界面结构，所述磁芯和所述绕组工作时产生的热量传递至所述导热界面结构上后，所述导热界面结构将热量均匀散开后再经散热器传递至外界环境中，可以均匀化所述封装模块中各个位置的温度，降低所述封装模块各个位置的温度差，有利于提高所述封装模块的整体散热性能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或背景技术中的技术方案，下面将对本申请实施例或背景技术中所需要使用的附图进行说明。

图1为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种封装模块的结构示意图；

图3为图2所示封装模块的部分结构示意图；

图4为图2所示封装模块沿A-A方向的剖面结构示意图；

图5为图3所示封装模块沿B-B方向的剖面结构示意图；

图6为图5所示封装模块的分解结构示意图；

图7为图4所示封装模块中区域C在一种实施方式下的放大结构示意图；

图8为图4所示封装模块中区域C在另一种实施方式下的放大结构示意图；

图9为本申请实施例提供的一种封装模块的封装方法的工艺流程图；

图10为图9所示封装模块的封装方法中待封装模块的结构示意图；

图11为图10所示待封装模块沿D-D方向的剖面结构示意图；

图12为图10所示待封装模块沿E-E方向的剖面结构示意图；

图13为图9所示封装模块的封装方法中散热块安装于安装面上的剖面结构示意图；

图14为图9所示封装模块的封装方法中导热块安装于安装面上的剖面结构示意图；

图15为图9所示封装模块的封装方法中形成塑封结构的剖面结构示意图；

图16为图9所示封装模块的封装方法中形成塑封体的剖面结构示意图；

图17为图9所示封装模块的封装方法中形成导热界面结构的剖面结构示意图。

具体实施方式

下面结合本申请实施例中的附图对本申请实施例进行描述。

本申请实施例提供一种封装模块及其制备和电子设备，采用散热块装配于基板的安装面上，且至少部分覆盖绕组的表面，覆盖所述安装面的塑封结构至少露出部分所述散热块背离所述基板的表面，使所述散热块为所述绕组提供了热转移途径，起到传热桥梁的作用，降低了所述绕组至外界环境的热阻，能将所述绕组工作时产生的热量穿过所述塑封结构传递至外界环境中，实现了对所述绕组的快速散热，改善了所述封装模块的整体散热性能，有助于提高所述封装模块的工作效率。

请参阅图1，图1为本申请实施例提供的一种电子设备100的结构示意图。

本申请实施例提供的电子设备100包括且不限于手机、平板电脑、多媒体播放器、电子书阅读器、笔记本电脑、车载设备或可穿戴设备等经过系统级封装(SIP，SystemInpackage)的设备。电子设备100包括控制模块10和封装模块20。控制模块10与封装模块20电连接，用以控制封装模块20对电压或电流或频率进行转换。封装模块20对电压或电流或频率进行转换后传输给下一级电源转换模块或直接为集成电路芯片(ASIC，ApplicationSpecific Integrated Circuit)供电。其中，控制模块10包括且不限于驱动芯片。

请参阅图2-4，图2为本申请实施例提供的一种封装模块20的结构示意图，其中，封装模块20与图1所示封装模块20相对应。图3为图2所示封装模块20的部分结构示意图，其中，导热界面结构8和散热器9未示出。图4为图2所示封装模块20沿A-A方向的剖面结构示意图，其中，图2所示A-A方向与图3所示A-A方向相对应。

封装模块20包括基板1、磁芯2、绕组3、散热块4和塑封结构5。磁芯2包括主体21和连接于主体21的安装脚22，安装脚22连接至基板1。绕组3设于基板1的内部，且环绕安装脚22设置，以与磁芯2配合进行电磁变换。散热块4与主体21间隔设置在基板1的同侧，在垂直于基板1的方向上，散热块4与绕组3至少部分重叠。塑封结构5将磁芯2和散热块4包覆在基板1上，塑封结构5包括背离基板1的顶表面501，主体21和散热块4沿垂直于基板1的方向上延伸至顶表面501，且主体21和散热块4背离基板1的表面与顶表面501共面。本实施例中，封装模块20为电源模块。需要说明的是，在其他实施例中，所述封装模块也可以为其他高功耗的塑封模块。

本申请实施例所示封装模块20中，增设了在垂直于基板1的方向上与绕组3至少部分重叠的散热块4，散热块4可降低绕组3到外界环境之间的热阻，作为绕组3的导热通道为绕组3提供热转移途径，而且磁芯2的主体21和散热块4背离基板1的表面与塑封结构5的顶表面501共面，磁芯2和绕组3工作时产生的热量可穿过塑封结构5，分别通过主体21和散热块4背离基板1的表面传递至外界环境中，实现对磁芯2和绕组3的快速散热，改善封装模块20的整体散热性能，有助于提高封装模块20的工作效率，提升封装模块20的电性能。

请一并参阅图5和图6。图5为图3所示封装模块20沿B-B方向的剖面结构示意图。图6为图5所示封装模块20的分解结构示意图，其中，塑封结构5未示出。

基板1包括相对设置的两个安装面101。安装面101上凹设有两个安装槽102和一个收容槽103，安装槽102和收容槽103均贯穿两个安装面101。两个安装槽102间隔且相对设置，收容槽103位于两个安装槽102之间，且与两个安装槽103间隔设置。本实施例中，基板1为印刷电路板(PCB，Printed Circuit Board)，基板1内设有用以进行信号传输的内层线路。

磁芯2的安装脚22嵌设于安装槽102内。磁芯2包括相对设置的上磁芯201和下磁芯202，上磁芯201和下磁芯202分别安装于两个安装面101上，且通过安装槽102和收容槽103实现电连接。本实施例中，磁芯2为变压器的磁芯。上磁芯201和下磁芯202的大小和尺寸相同。上磁芯201和下磁芯202均包括主体21、中柱23和两个安装脚22。上磁芯201的主体21设于一个安装面101上，主体21包括与安装面101贴合的承载面211。中柱23设于承载面211的中间区域，且收容于收容槽103内。两个安装脚22设于承载面211的边缘区域，位于中柱23的两侧，且相对中柱23镜像对称，两个安装脚22分别收容于两个安装槽102内。下磁芯202通过安装槽102和收容槽103与上磁芯201对扣。下磁芯202的主体21设于另一个安装面101上，主体21与该安装面101贴合的承载面211上设有两个间隔设置的粘接胶24，下磁芯202的主体21通过粘接胶24粘接于该安装面101上。下磁芯202的中柱23设于承载面211的中间区域，且位于两个粘接胶24之间。下磁芯202中柱23收容于收容槽103内，且通过导电胶25与上磁芯201的中柱23电连接。下磁芯202的两个安装脚22设于承载面211的边缘区域，位于中柱23的两侧，且相对中柱23镜像对称。下磁芯202的两个安装脚22分别收容于两个安装槽102内，且分别通过导电胶25与上磁芯201的两个安装脚22电连接，形成磁芯2的两个边柱。

本实施例中，绕组3为变压器绕组。绕组3有两个，两个绕组3间隔埋设于基板1内，且分别环绕安装槽102设置，即两个绕组3分别环绕磁芯2的两个所述边柱设置，与磁芯2配合进行电磁转换。具体的，绕组3为基板1中内层线路的一部分，与所述内层线路同时形成绕组3包括与两个安装面101朝向相同的两个散热面301，每一散热面301露出于一个安装面101且与该安装面101平齐。需要说明的是，在其他实施例中，所述绕组也可以为电感绕组，所述绕组也可以设于所述基板的表面即所述基板的安装面上，且环绕所述磁芯的安装脚设置，本申请对所述绕组在所述基板上的位置关系不作具体限定。

在垂直于基板1的方向上，散热块4在基板1上的投影至少部分覆盖绕组3在基板1的投影，即散热块4在安装面101上的正投影至少部分覆盖绕组3在安装面101上的正投影。本实施例中，散热块4设于绕组3的散热面301，即散热块4与绕组3充分接触，以增大散热块4与绕组3的接触面积，相当于增大了绕组3的散热通道的直径，提高了散热块4的热量传输效率，进而提高了对绕组3的散热效率。具体的，散热块4有16个，每8个散热块4设于一个绕组3的两个散热面301。其中，4个散热块4间隔且均匀地设置于绕组3的一个散热面301，另外4个散热块4间隔且均匀地设置于绕组3的另一个散热面301，实现对绕组3的均匀散热。可以理解的是，所述散热块与所述绕组的接触面积越大，越有利于加快所述散热块传递热量的效率，提高所述绕组的散热效率，在其他实施例中，所述散热块也可以与所述散热面相适配，以完全覆盖所述散热面，以使所述散热块与所述绕组的接触面积最大，本申请对所述散热块与所述绕组的接触面积不作具体限定。需要说明的是，在其他实施例中，当所述散热块与所述绕组之间需要保持绝缘时，可以在所述绕组的散热面上增设一层绝缘油墨层，所述散热块设置于所述绝缘油墨层上，以使所述散热块与所述绕组绝缘接触，以满足所述封装模块的绝缘需求。

散热块4的热导率大于塑封结构5的热导率，即散热块4的热传导速率高于塑封结构5的热传导速率，以使散热块4能作为绕组3的传热桥梁，将绕组3工作时产生的热量穿过塑封结构5传递至外界环境中。本实施例中，散热块4的热导率大于3W/(m·K)，即单位温度梯度时，单位时间内通过单位水平截面积所传递的热量大于3W。需要了解的是，塑封结构5的热导率一般为1W/(m·K)或3W/(m·K)，本实施例中散热块4的热导率大于3W/(m·K)，使得散热块4能在塑封结构5内形成绕组3的散热通道，降低绕组3至外界环境中的热阻，实现对绕组3的快速散热。

一种实施方式中，散热块4的材料包括铜，即散热块4为铜块。散热块4通过表面组装技术(SMT，Surface Mounting Technology)回流贴装在绕组3的散热面301，以将散热块4固定在绕组3的散热面301，实现散热块4与绕组3的有效接触。可以理解的是，在其他实施方式中，所述散热块也可以通过绝缘导热胶安装在所述绕组的表面，本申请对所述散热块在所述绕组的表面的装配方式不作具体限定。需要说明的是，在其他实施方式中，所述散热块的材料也可以包括金、铝、银、镍或锡等其他热导率较高的金属材料。

塑封结构5的顶表面501与磁芯2的主体21和散热块4背离基板1的表面共面，即顶表面501与主体21和散热块4背离基板1的表面位于同一表面，此时磁芯2的主体21和散热块4背离基板1的表面露出于塑封结构5的顶表面501，以使磁芯2和绕组3工作时产生的热量能直接通过磁芯2的主体21和散热块4背离基板1的表面传递至外界环境中，实现对磁芯2和绕组3的快速散热，进一步改善封装模块20的整体散热性能。具体的，塑封结构5覆盖安装面101以及磁芯3和散热块4的周面，以提高封装模块20的防腐能力。本实施例中，塑封结构5的材料为环氧树脂，其热导率为1W/(m·K)。需要说明的是，在其他实施例中，所述主体和所述散热块背离所述基板的表面也可以凸出于所述塑封结构的顶表面，以实现对所述磁芯和所述绕组的快速散热，本申请对此不做具体限制。

一种实施方式中，塑封结构5的顶表面501与磁芯2的主体21和散热块4背离基板1的表面平行于基板1的安装面101，以提高封装模块20的外观规整度，使封装模块20为外观方正的结构件，降低了封装模块20对装配环境的要求，提高了封装模块20的应用灵活性

本实施例中，封装模块20还包括发热元件6和导热块7。发热元件6与主体21间隔设置在基板1的同侧，导热块7设于发热元件6背离基板1的表面，且沿垂直于基板1的方向上延伸至顶表面501，导热块7背离发热元件6的表面与顶表面501共面。具体的，发热元件6有两个，两个发热元件6均通过焊接工艺焊接于两个安装面101上。发热元件6背离基板1的表面到安装面101的距离小于磁芯2背离基板1的表面到安装面101的距离，即发热元件6的高度小于磁芯2凸出于安装面101的高度，发热元件6工作时产生的热量需要穿过塑封结构5才能传递至外界环境中。一种实施方式中，发热元件6为MOS(Metal Oxide Semiconductor，金属氧化物半导体)管。需要说明的是，在其他实施方式中，所述发热元件也可以为电感、电容或电阻等高度较小且发热较严重的电子元器件。

导热块7部分覆盖发热元件6背离基板1的表面。可以理解的是，导热块7与发热元件6的接触面积越大，越有利于加快导热块7传递热量的效率，提高发热元件6的散热效率。在其他实施例中，所述导热块也可以与所述发热元件背离所述基板的表面相适配，以完全覆盖所述发热元件背离所述基板的表面，以使所述导热块与所述发热元件的接触面积最大，鉴于此时所述封装模块的其他结构均不变，在此不作过多描述。

导热块7背离发热元件6的表面与塑封结构5的顶表面501共面，即导热块7背离发热元件6的表面与磁芯2背离基板1的表面位于同一表面，此时导热块7背离发热元件6的表面完全露出于塑封结构5的顶表面501，以使发热元件6工作时产生的热量能直接通过导热块7背离发热元件7的表面传递至外界环境中，实现对发热元件6的快速散热。具体的，塑封结构5覆盖发热元件6和导热件7，以保护发热元件6和导热件7，进一步提高封装模块20的防腐能力。需要说明的是，在其他实施例中，所述导热块背离所述发热元件的表面也可以凸出于所述塑封结构的顶表面，以实现对所述发热元件的快速散热，本申请对此不做具体限制。

本实施例中，导热块7的热导率大于塑封结构5的热导率。具体的，导热块7的热导率大于3W/(m·K)，即单位温度梯度时，单位时间内通过单位水平截面积所传递的热量大于3W。需要了解的是，塑封结构5的热导率一般为1W/(m·K)或3W/(m·K)，本实施例中导热块7的热导率大于3W/(m·K)，以在塑封结构5内形成发热元件6的散热通道，降低了发热元件6至外界环境中的热阻，将发热元件6工作时产生的热量穿过塑封结构5快速传递至外界环境中。

一种实施方式中，导热块7的材料包括铜，即导热块7为铜块。发热元件6背离基板1的表面金属化处理后，导热块7通过表面组装技术回流贴装在发热元件6的表面，以将导热块7固定在发热元件6的表面，实现导热块7与发热元件6的有效接触。可以理解的是，在其他实施方式中，所述导热块也可以通过绝缘导热胶安装在所述发热元件背离所述基板的表面，本申请对所述导热块在所述发热元件的表面的装配方式不作具体限定。需要说明的是，在其他实施方式中，所述导热块的材料也可以包括金、铝、银、镍或锡等其他热导率较高的金属材料。

本实施例中，封装模块20还包括导热界面结构8和散热器9。导热界面结构8覆盖磁芯2、散热块4和导热块7背离基板1的表面以及塑封结构5的顶表面501。当磁芯2、绕组3和发热元件6工作时产生的热量传递至导热界面结构8后，热量在导热界面结构8中均匀扩散后再传递至外界环境中，可以均匀化封装模块20各个位置的温度，降低封装模块20各个位置的温度差，而且此时封装模块20的散热面积为导热界面结构8背离基板1的表面，即增设导热界面结构8还增大了封装模块20的散热面积，提高了封装模块20的散热效率。

请参阅图7，图7为图4所示封装模块20中区域C的在一种实施方式下的放大结构示意图。

本实施方式中，导热界面结构8包括导热胶层。具体的，所述导热胶层覆盖磁芯2、散热块4、塑封结构5和导热块7背离基板1的表面。所述导热胶层的热传导系数大于空气的热传导系数，以进一步降低绕组磁芯2和绕组3至外界环境中的热阻，提高对磁芯2、绕组3和发热元件6的散热效率，进而提高封装模块20的散热效率。

请参阅图8，图8为图4所示封装模块20中区域C在另一种实施方式下的放大结构示意图。

本实施方式所示导热界面结构8与上述实施方式所示导热界面结构8不同之处在于，导热界面结构8包括依次层叠的过渡层81、扩散层82和保护层83。具体的，过渡层81覆盖磁芯2、散热块4、塑封结构5和导热块7背离基板1的表面，以增加导热界面结构8与磁芯2、散热块4和塑封结构5的结合力。一种实施方式中，过渡层81是通过溅射镀钛膜或铜膜的方式形成于磁芯2、散热块4、塑封结构5和导热块7背离基板1的表面。在其他实施方式中，所述过渡层也可以通过其他的镀膜工艺形成，本申请对此不作具体限定。

扩散层82覆盖过渡层81背离基板1的表面，以增加导热界面结构8的厚度，将传递至导热界面结构8中的热量均匀扩散。一种实施方式中，扩散层82通过化学镀或电镀铜的方式形成于过渡层81背离基板1的表面。在其他实施方式中，所述扩散层也可以通过其他的工艺形成，本申请对此不作具体限定。

保护层83覆盖扩散层82背离过渡层81的表面，以保护由铜制成的扩散层82，防止扩散层82被氧化。一种实施方式中，保护层83通过电镀镍或金的方式形成于扩散层82背离过渡层81的表面。在其他实施方式中，所述扩散层也可以通过其他的工艺形成，本申请对此不作具体限定。

散热器9设于导热界面结构8背离基板1的表面。本实施例中，散热器9覆盖导热界面结构8背离基板1的表面，以将传递至导热界面结构8的热量传递至外界环境中，实现对磁芯2、绕组3和发热元件6的快速散热。具体的，散热器9包括散热主体91和多个散热翅片92。散热主体91覆盖保护层83背离扩散层82的表面，多个散热翅片92间隔设于散热主体7背离保护层83的表面。经导热界面结构8均匀扩散后的热量传递至散热主体91上，再经散热翅片92传递至外界环境中，散热翅片92的存在增加散热器9的散热面积，增加了散热器9与空气的接触面积，提高了散热器9与空气的换热效率，提高了散热器9的散热效率，进而提高了封装模块20的散热性能，有助于提升封装模块的电性能。

本申请实施例还提供第二种封装模块20，与上述第一种封装模块20的不同之处在于，散热块4和导热块7的材料包括氧化铝陶瓷，即散热块4和导热块7均为氧化铝陶瓷块。散热块4和导热块7通过绝缘导热胶粘接在绕组3和发热元件6的表面，以将散热块4和导热块7分别固定在绕组3和发热元件6的表面，实现散热块4和导热块7分别与绕组3和发热元件6的有效接触，将绕组3和发热元件6产生的热量迅速传递至外界环境中。可以理解的是，在其他实施方式中，也可以对所述散热块和所述导热块的焊接面进行金属化处理后，再通过SMT回流贴装在所述绕组和所述发热元件的表面，本申请对所述散热块和所述导热块的装配方式不作具体限定。

本申请实施例中散热块4和导热块7均采用陶瓷块对绕组3和发热元件6散热，可以显著降低绕组3和发热元件6到散热器9之间的热阻，经方形扁平无引脚封装(QFN，QuadFlat No-leadPackage)后的MOS管6至少可以满足50W热耗的散热需求。此外，陶瓷材料具有很好的绝缘性能，散热块4和导热块7的增设可以有效避免绝缘耐压问题。

本申请实施例还提供第三种封装模块20，与上述第二种封装模块20的不同之处在于，散热块4和导热块7的材料包括氮化铝陶瓷，即散热块4和导热块7为氮化铝陶瓷块。需要说明的是，在其他实施例中，所述散热块和所述导热块的材料也可以为其他高导热陶瓷材料，本申请对此不作具体限定。

请参阅图9，图9为本申请实施例提供的一种封装模块的制备方法的工艺流程图。

本申请实施例所示封装模块的制备方法包括：

步骤S1，请参阅图10，提供一待封装模块20a。其中，待封装模块20a包括基板1、磁芯2和绕组3，磁芯2包括主体21和连接于主体21的安装脚22，安装脚22连接至基板1，主体21沿垂直于基板的方向上延伸。绕组3设于基板1的内部，且环绕安装脚22设置，以与所述磁芯配合进行电磁变换。

请一并参阅图11至图12，图11为图10所示待封装模块20a沿D-D方向的剖面结构示意图，图12为图10所示待封装模块20a沿E-E方向的剖面结构示意图。

基板1包括相对设置的两个安装面101。安装面101上凹设有两个安装槽102和一个收容槽103，安装槽102和收容槽103均贯穿两个安装面101。两个安装槽102间隔且相对设置，收容槽103位于两个安装槽102之间，且与两个安装槽103间隔设置。本实施例中，基板1为印刷电路板，基板1内设有用以进行信号传输的内层线路。

磁芯2的安装脚22嵌设于安装槽102内。磁芯2包括相对设置的上磁芯201和下磁芯202，上磁芯201和下磁芯202分别安装于两个安装面101上，且通过安装槽102和收容槽103实现电连接。本实施例中，上磁芯201和下磁芯202的大小和尺寸相同。上磁芯201和下磁芯202均包括主体21、中柱23和两个安装脚22。上磁芯201的主体21设于一个安装面101上，主体21包括与安装面101贴合的承载面211。中柱23设于承载面211的中间区域，且收容于收容槽103内。两个安装脚22设于承载面211的边缘区域，位于中柱23的两侧，且相对中柱23镜像对称，两个安装脚22分别收容于两个安装槽102内。下磁芯202通过安装槽102和收容槽103与上磁芯201对扣。下磁芯202的主体21设于另一个安装面101上，主体21与该安装面101贴合的承载面211上设有两个间隔设置的粘接胶24，下磁芯202的主体21通过粘接胶24粘接于该安装面101上。下磁芯202的中柱23设于承载面211的中间区域，且位于两个粘接胶24之间。下磁芯202中柱23收容于收容槽103内，且通过导电胶25与上磁芯201的中柱23电连接。下磁芯202的两个安装脚22设于承载面211的边缘区域，位于中柱23的两侧，且相对中柱23镜像对称。下磁芯202的两个安装脚22分别收容于两个安装槽102内，且分别通过导电胶25与上磁芯201的两个安装脚22电连接，形成磁芯2的两个边柱。

本实施例中，绕组3有两个，两个绕组3间隔埋设于基板1内，且分别环绕安装槽102设置，即两个绕组3分别环绕磁芯2的两个所述边柱设置，与磁芯2配合进行电磁转换。具体的，绕组3包括与两个安装面101朝向相同的两个散热面301，每一散热面301露出于一个安装面101且与该安装面101平齐。一种实施方式中，绕组3为基板1中内层线路的一部分，与所述内层线路同时形成。需要说明的是，在其他实施例中，所述绕组也可以设于所述基板的表面即所述基板的安装面上，且环绕所述磁芯的安装脚设置，本申请对所述绕组在所述基板上的位置关系不作具体限定。

本实施例中，待封装模块20a还包括发热元件6，发热元件6与主体21间隔设置在基板1的同侧。具体的，发热元件6有两个，两个发热元件6均通过焊接工艺焊接于两个安装面101上。发热元件6背离基板1的表面到安装面101的距离小于磁芯2背离基板1的表面到安装面101的距离，即发热元件6的高度小于磁芯2凸出于安装面101的高度，发热元件6工作时产生的热量需要穿过塑封结构5才能传递至外界环境中。一种实施方式中，发热元件6为MOS管。需要说明的是，在其他实施方式中，所述发热元件也可以为电感、电容或电阻等高度较小且发热较严重的电子元器件。

步骤S2，请参阅图13，将散热块4安装于基板1的一侧，其中，散热块4与主体21间隔设置在基板1的同侧，在垂直于基板1的方向上，散热块4与绕组3至少部分重叠，散热块4沿垂直于基板1的方向上延伸。具体的，散热块4设于绕组3的散热面301。

一种实施方式中，散热块4为氧化铝陶瓷块或氮化铝陶瓷块。步骤S2中，先对散热块4的焊接面进行金属化处理后，再采用焊料将散热块4焊接于绕组3的散热面301。需要说明的是，在其他实施方式中，所述散热块还可以通过绝缘导热胶的方式安装于所述绕组的散热面，本申请对所述散热块在所述绕组的散热面上的安装方式不作具体限定。

本实施例所示封装模块的封装方法中，步骤S2之后，所述封装模块的封装方法还包括：

步骤S21，请参阅图14，将导热块7安装于发热元件6背离基板1的表面。

一种实施方式中，导热块7为氧化铝陶瓷块或氮化铝陶瓷块。步骤S21中，导热块7通过绝缘导热胶贴装在发热元件6背离基板1的表面。需要说明的是，在其他实施例中，还可以先对所述发热元件背离所述基板的表面和所述导热块的焊接面金属化后，在采用焊料将所述导热块焊接于所述发热元件背离所述基板的表面，本申请对所述导热块在所述发热元件背离所述基板的表面上的安装方式不作具体限定。

步骤S3，请参阅图15，形成将磁芯2和散热块4包覆在基板1上的塑封结构5，其中，塑封结构5露出磁芯2和散热块4背离基板1的表面。本实施例中，塑封结构5还包覆发热元件6和导热块7，且露出导热块7背离发热元件6的表面。

一种实施方式中，步骤S3可通过以下步骤S31和S32完成。

步骤S31，请参阅图16，形成覆盖安装面101、磁芯2和散热块4的塑封体5a。本实施方式中，塑封体5a还覆盖发热元件6和导热块7。

步骤S32，去除塑封体5a背离基板1的部分，露出磁芯2、散热块4和导热块7背离基板1的表面，以形成塑封结构5，如图15所示。本实施方式中，采用研磨的方法去除塑封体5a背离基板1的部分。

本实施例所示封装模块的封装方法中，相比于散热块4和导热块7均采用采用铜块的方案，本申请实施例中散热块4和导热块7均采用氧化铝陶瓷块或氮化铝陶瓷块，在研磨塑封体5a的过程中，不仅可以规避研磨铜块过程中产生的铜粉末污染研磨盘，导致研磨磁芯2时产生裂纹损坏磁芯2的问题，还可以有效保障了封装模块的散热绝缘问题，降低了模块封装的工艺难度，提升了封装模块应用的灵活性。

步骤S4，请参阅图17，形成覆盖磁芯2、散热块4和塑封结构5背离基板1的表面的导热界面结构8。本实施例中，导热界面结构8还覆盖导热块7背离发热元件6的表面。具体的，在磁芯2、散热块4、塑封结构5、导热块7背离基板1的表面溅射镀钛膜或铜膜形成过渡层81后，再在过渡层81背离基板1的表面通过化学镀或电镀铜的方式形成扩散层82，最后在扩散层82背离过渡层81的表面通过电镀镍或金的方式形成保护层83，形成由过渡层81、扩散层82和保护层83依次层叠形成的导热界面结构8。需要说明的是，在其他实施例中，所述导热界面结构8也可以为导热胶层，本申请对所述导热界面结构的具体结构和材料不作具体限定。

步骤S5，将散热器9装配于导热界面结构8背离基板1的表面，如图4所示。本实施例中，散热器9覆盖导热界面结构8背离基板1的表面，以将传递至以将传递至导热界面结构8的热量传递至外界环境中，实现对磁芯2、绕组3和发热元件6的快速散热。