電感器100的底視圖。功率級(jí)裸片200的厚度標(biāo)注為“Tdie”,而在容納功率級(jí)裸片200的磁芯102中的間隙在圖3B中標(biāo)注為“G”。圖3所示的實(shí)施例類似于圖1所示實(shí)施例,然而,磁芯102的第二分區(qū)114的較厚外側(cè)區(qū)域T2包括在兩個(gè)端部處的單個(gè)柱樁,當(dāng)沿圖3C中向下朝向的箭頭所示方向而滑動(dòng)進(jìn)第二分區(qū)114上位置中時(shí)用作電導(dǎo)體104的停止器。在一個(gè)實(shí)施例中,通過在第二分區(qū)114的兩端處成形為產(chǎn)生柱樁202的模具中模制磁性材料而形成磁芯102的第二分區(qū) 114。
[0023]圖4包括圖4A至圖4D,示出了成形為在輸出電感器300下方容納DC-DC轉(zhuǎn)換器的功率級(jí)裸片的輸出電感器300的又一實(shí)施例的不同視圖。圖4A示出了輸出電感器300的成角立體圖,圖4B示出了輸出電感器300的側(cè)視圖,圖4C示出了輸出電感器300的正視圖,而圖4D示出了輸出電感器300的底視圖。圖4中所示實(shí)施例類似于圖1所示實(shí)施例,然而,磁芯102的第二分區(qū)114具有均勻厚度并且因此第二分區(qū)114的底側(cè)115根據(jù)該實(shí)施例是平坦的。輸出電感器300的端子106、108從磁芯102的外圍以至少對(duì)應(yīng)于功率級(jí)裸片厚度的距離延伸越過第二分區(qū)114的平坦底側(cè)115,以在磁芯102的平坦側(cè)115與部件將要安裝到的板體之間實(shí)現(xiàn)間隙(G)。由延伸的端子106、108所實(shí)現(xiàn)的間隙足以在磁芯102下方容納功率級(jí)裸片。輸出電感器300的端子106、108可以附接至與功率級(jí)裸片相同的板體的側(cè)邊。備選地,端子106、108可以是圓化引線,其穿過板體并且焊接在板體的另一側(cè)上。在每種情形中,功率級(jí)裸片和板體為了便于說明而并未示出在圖4中。
[0024]圖5示出了成形為在輸出電感器400下方容納DC-DC轉(zhuǎn)換器的功率級(jí)裸片的輸出電感器400的又一實(shí)施例的側(cè)視圖。圖5所示實(shí)施例類似于圖4所示實(shí)施例,然而,端子106、108通常與磁芯102的底側(cè)115共面。由諸如在磁芯102的外圍處附接至每個(gè)端子106,108的支座絕緣子的組塊402提供用于在磁芯102下方容納功率級(jí)裸片的高度延伸。組塊402均具有對(duì)應(yīng)于至少功率級(jí)裸片厚度的厚度,以在磁芯102與部件將要附接到的板體之間實(shí)現(xiàn)間隙(G)。由組塊402實(shí)現(xiàn)的間隙足以在磁芯下方容納功率級(jí)裸片。為了便于說明在圖5中并未示出功率級(jí)裸片和板體。
[0025]圖6示出了 DC-DC轉(zhuǎn)換器的多個(gè)功率級(jí)裸片502附接到的PCB500的第一側(cè)501的平視圖。在該情形中,DC-DC轉(zhuǎn)換器是多階轉(zhuǎn)換器,并且每個(gè)功率級(jí)裸片502通過輸出電感器504向由DC-DC轉(zhuǎn)換器調(diào)節(jié)的負(fù)載506輸送階部電流。圖6示出了在將輸出電感器504附接至PCB 500之前的DC-DC轉(zhuǎn)換器組件。負(fù)載506附接至PCB 500的與功率級(jí)裸片502相同的側(cè)邊501,并且可以是諸如一個(gè)或多個(gè)處理器的需要穩(wěn)定電壓的任何類型電路。為相應(yīng)功率級(jí)裸片502提供了最短電流變換回路的輸入電容器508也附接至PCB 500的第一側(cè)
501。在一個(gè)實(shí)施例中,這些輸入電容器508也容納在輸出電感器504下方。根據(jù)該實(shí)施例,附接至PCB 500的第一側(cè)501的功率級(jí)裸片502和輸入電容器508在附接至PCB 500的第一側(cè)501之后插入在對(duì)應(yīng)輸出電感器504的磁芯與PCB 500之間。在其他實(shí)施例中,這些輸入電容器508并未容納在輸出電感器504下方。在兩種情形中,附接至PCB 500的第一側(cè)501的輸入電容器508例如通過作為PCB500的一部分的導(dǎo)電過孔和/或跡線而電連接至對(duì)應(yīng)功率級(jí)裸片502的輸入端子。
[0026]圖7不出了圖6的放大圖,在輸出電感器504成形為在輸出電感器504下方容納功率級(jí)裸片502之后,輸出電感器504在相應(yīng)功率級(jí)裸片502之上附接至PCB 500的第一側(cè)501。每個(gè)輸出電感器504包括磁芯以及具有第一和第二端子的電導(dǎo)體,例如根據(jù)在此之前所述的任何電感器實(shí)施例。每個(gè)輸出電感器504的端子附接至在PCB500的第一側(cè)501處的導(dǎo)電接觸區(qū)域510,例如通過PCB 500的連接至接觸區(qū)域510的導(dǎo)電過孔和/或跡線而將相應(yīng)輸出電感器504電連接至對(duì)應(yīng)的功率級(jí)裸片502的輸出。每個(gè)輸出電感器504在該電感器504的磁芯下方容納功率級(jí)裸片502,使得功率級(jí)裸片502插入在磁芯與PCB 500之間。
[0027]在一個(gè)實(shí)施例中,每個(gè)輸出電感器504的磁芯具有較薄內(nèi)側(cè)區(qū)域和較厚外側(cè)區(qū)域,使得間隙存在于較薄內(nèi)側(cè)區(qū)域與板體500的第一側(cè)501之間,以用于容納對(duì)應(yīng)的功率級(jí)裸片502的厚度,例如根據(jù)圖1至圖3所示任意實(shí)施例。在另一實(shí)施例中,每個(gè)輸出電感器504的磁芯具有面向板體500的第一側(cè)501的平坦側(cè)邊,并且輸出電感器504的端子從磁芯的外圍以對(duì)應(yīng)于至少對(duì)應(yīng)的功率級(jí)裸片502的厚度的距離而延伸越過平坦側(cè)邊,以實(shí)現(xiàn)在磁芯的平坦側(cè)邊與PCB 500的第一側(cè)501之間的間隙,該間隙容納例如根據(jù)圖4所示實(shí)施例的功率級(jí)裸片502。在又一實(shí)施例中,每個(gè)輸出電感器504的端子通過在磁芯外圍處的一套組塊而附接至PCB 500的第一側(cè)501,并且每個(gè)組塊具有對(duì)應(yīng)于至少對(duì)應(yīng)的功率級(jí)裸片502的厚度的厚度,以實(shí)現(xiàn)在磁芯與PCB 500的第一側(cè)501之間的間隙,該間隙例如根據(jù)圖5所示的實(shí)施例容納功率級(jí)裸片502。在每種情形中,功率級(jí)裸片502安裝在對(duì)應(yīng)的輸出電感器504下方。在一些情形中,輸出電感器504如圖7所示完全覆蓋了相應(yīng)功率級(jí)裸片
502。
[0028]輸出電感器504的每個(gè)磁芯可以接觸下置的功率級(jí)裸片502或者與其間隔開。在一個(gè)實(shí)施例中,功率級(jí)裸片502的厚度(Tdie)以及在較薄內(nèi)側(cè)區(qū)域與PCB 500的第一側(cè)501之間的間隙(G)均小于lmm(圖3B示出了功率級(jí)裸片厚度“Tdie”以及用于容納在電感器下方裸片的間隙“G”的實(shí)施例)。
[0029]當(dāng)功率級(jí)裸片502如在此所述至少部分容納在對(duì)應(yīng)的輸出電感器504下方時(shí),需要較小的PCB表面積,并且因此可以對(duì)應(yīng)的減小PCB 500的尺寸。在此所述的堆疊的電感器/功率級(jí)裸片設(shè)置也部分的有利于耗散低功率的功率級(jí)裸片502,并且因此無需在功率級(jí)裸片502的朝向?qū)?yīng)的輸出電感器504的側(cè)邊上米用專用的散熱器。在一個(gè)實(shí)施例中,諸如英飛凌部件號(hào)DrBlade TDA21320之類的每個(gè)功率級(jí)裸片502在DC-DC轉(zhuǎn)換器的熱設(shè)計(jì)電流(TDC)下耗散小于2W的功率。TDC是負(fù)載(例如處理器)能夠無限汲取的持續(xù)不變(DC等效)的電流,并且TDC限定了用于最壞情形的電壓調(diào)節(jié)器溫度評(píng)估的電流。在TDC處,電壓調(diào)節(jié)器部件(諸如開關(guān)晶體管和電感器)達(dá)到最大溫度,并且可以將PCB層和相鄰部件它們加熱至其熱限值之上。由系統(tǒng)工作條件的包絡(luò)建立真實(shí)的部件和板體溫度。這包括但不限于DC-DC轉(zhuǎn)換器版圖布局、負(fù)載風(fēng)扇選擇、環(huán)境溫度、機(jī)架配置等等。
[0030]圖8示出了 PCB 500的第二側(cè)503的平視圖。第二側(cè)503與如圖6和圖7所示第一側(cè)501相對(duì)。除了為功率級(jí)裸片502提供最短電流變換回路的電感器之外的輸入電感器512附接至PCB 500的第二側(cè)503。電連接在相應(yīng)輸出電感器504與負(fù)載506之間的輸出電容器514也附接至PCB 500的第二側(cè)503。電連接至功率級(jí)裸片502的電源端子的去耦電容器516也附接至PCB 500的第二側(cè)503。電連接至功率級(jí)裸片502的額外無源部件也可以附接至PCB 500的第二側(cè)503,諸如自舉電容器518、用于電流監(jiān)控電路的電容器520等等。這些電容器512、514、516、518、520的至少一些可以至少部分地在附接至PCB 500的第一側(cè)501的對(duì)應(yīng)輸出電感器504的占用面積內(nèi)布置在PCB 500的第二側(cè)503上。一個(gè)輸出電感器504的占用面積由圖8中虛線框所示。附接至PCB 500的第二側(cè)503的無源部件的數(shù)量和類型取決于功率級(jí)裸片502與DC-DC轉(zhuǎn)換器的類型。在一個(gè)實(shí)施例中,DC-DC轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)的部件的占用面積是單個(gè)部件的組合表面積尺寸的至少一半或至少三分之一。
[0031]諸如“下方”、“之下”、“在……下”、“之上”、“上方”等等的空間相對(duì)術(shù)語用于便于描述以解釋一個(gè)元件相對(duì)于第二元件的定位。這些術(shù)語意在除了與附圖中所示那些不同朝向之外還包括裝置的不同朝向。此外,諸如“第一”、“第二”等等的術(shù)語也用于描述各種元件、區(qū)域、分區(qū)等等,并且也并非意在限定。說明書全文中相同術(shù)語涉及相同元件。
[0032]如在此使用,術(shù)語“具有