本申請大體上涉及電路之間的流電隔離，且更具體地涉及利用磁性材料以進一步減少尺寸的集成電路流電隔離方法。

背景技術(shù)：

電氣系統(tǒng)之間的流電隔離連同用于控制較高電壓系統(tǒng)的便宜低電壓微處理器系統(tǒng)的推廣是現(xiàn)代工業(yè)設(shè)備中已變得較重要的越來越需要的特征。存在能夠電隔離系統(tǒng)的各種現(xiàn)有元件，但其仍允許耦合。那些元件能夠包含用于磁耦合電路的變壓器、用以通過輻射能量耦合的RF信號、使用光能的光隔離器或使用電場以耦合具有不同操作電壓的電路的電容器。

盡管光隔離器為低速通信的良好解決方案，但其在DC到DC電力傳送狀況下是低效的。變壓器在DC到DC應(yīng)用中使用時是極高效的，但傳統(tǒng)變壓器由于繞組結(jié)構(gòu)及所耗用的板材空間及封裝高度的量較昂貴。例如印刷于PCB(印刷電路板)上的印刷變壓器在成本及可重復(fù)性方面展現(xiàn)優(yōu)于線繞變壓器的一些改進，然而，這些變壓器在電路板上使用大量覆蓋區(qū)(footprint)且歸因于隨時間推移的濕氣或其它污染物吸收也會遭受退化，從而導(dǎo)致較高泄漏并降低擊穿隔離能力。另外，期望設(shè)計集成于封裝相容形式中的變壓器，從而使得其能夠由傳統(tǒng)封裝組裝設(shè)備放置且將具有免于外部污染物的附加保護層。另外，希望以在連同集成封裝中的共同集成的電路一起操作時提高效率并最小化損耗的方式布置所述集成變壓器。

卡納克(Khanolkar)等人在2015年3月12日公開的標題為《集成電路中的多層高電壓隔離障壁(Multilayer High Voltage Isolation Barrier in an Integrated Circuit)》的美國專利申請公開案第2015/0069572號(其與本申請案一起共有且其全文據(jù)此通過引用的方式并入本文中)描述創(chuàng)建流電隔離集成電路。在上文參考的公開專利申請案中，公開了能夠被制造并組裝成集成電路封裝的集成電路變壓器，以有助于減輕傳統(tǒng)線繞變壓器的一些約束條件及限制以及解決現(xiàn)有已知印刷PCB變壓器的一些限制。

圖1在電路示意圖100A及框圖100B中描繪具有隔離變壓器的簡單電源供應(yīng)器。圖1的簡單實例電源供應(yīng)器具有輸入到振蕩電路120的編號102的輸入電壓Vin、隔離變壓器110及產(chǎn)生編號104的輸出電壓Vout的輸出整流電路130。稱為振蕩回路(tank circuit)的輸出電路還具有電感器112。圖1的電源供應(yīng)器為典型DC-DC轉(zhuǎn)換器電路，其中輸入電路120隨輸入電壓Vin振蕩從而使得電壓能夠傳輸通過隔離變壓器110。耦合通過變壓器110的輸出電壓Vout由輸出電路130整流。此電源供應(yīng)器的框圖100B示出Vin 102饋送進入到與隔離變壓器110耦合的初級側(cè)振蕩器電路120。變壓器繞組的次級側(cè)耦合到產(chǎn)生Vout 104的整流電路130。圖1的電源供應(yīng)電路經(jīng)由變壓器110表征流電隔離，從而使得變壓器的每一側(cè)上的電壓及電流域是獨立的。在上文參考的公開專利申請案US 2015/0069572中，此電路實例公開為被小型化成集成電路封裝。所述小型化主要通過在制造變壓器110及振蕩回路線圈112處創(chuàng)建多層層壓材料隔離核心而達成。接著將包括輸入電路120及輸出電路130的單獨組件安裝在相同的集成電路封裝中作為變壓器層壓材料。含有層壓材料變壓器的集成式電源供應(yīng)電路比使用傳統(tǒng)線繞變壓器制造的電源供應(yīng)器便宜得多。所得封裝消耗較少板材空間，且其能夠放置常用取放式組裝設(shè)備；所有所述因素帶來合乎需要的較少成本、較小產(chǎn)品。

圖2在俯視圖中描繪集成式兩層空芯平面螺旋形變壓器(變壓器層壓材料)200。此處使用的術(shù)語“空芯”是指建構(gòu)繞組的方式。在此布置中，磁場路徑并不受變壓器周圍的任何磁性材料的影響。在200中，如上文參考的公開申請案US 2015/0069572中所公開的現(xiàn)有技術(shù)變壓器層壓材料示出為具有空芯變壓器210及印刷線圈212，所述兩者對應(yīng)于如圖1中的電路圖中所見的且編號為隔離變壓器110及線圈112的類似元件。

變壓器層壓材料200的橫截面如由圖3中說明的線3-3′所示水平地定向。

在說明層壓材料200的橫截面的圖3中，編號為310的初級線圈及編號為312的次級線圈示出為垂直堆疊布置以允許最直接的磁耦合。線圈310、312能夠由(例如)銅導(dǎo)電材料或其它導(dǎo)電材料形成。為實現(xiàn)高電壓隔離，層壓材料200的核心319及半固化片(prepreg)層315、317、321、323能夠由(例如)高壓雙馬來酰亞胺三嗪(BT)層壓材料制成。BT以其高電壓擊穿強度聞名，且可用作用于銅包覆層壓材料、電路板及半固化片中的常用半導(dǎo)體及電子元件行業(yè)材料。半固化片為已用樹脂(通常為環(huán)氧樹脂)預(yù)浸漬的強化層壓材料層的常用行業(yè)術(shù)語。在圖3中的核心319的每一側(cè)上方用于層315、317、321及323的半固化片材料包含固化劑且在并無附加樹脂的情況下準備使用。半固化片的固化是通過如由制造商規(guī)定的熱量與壓力的組合實現(xiàn)。

圖4在俯視圖中描繪用于與上文所描述的現(xiàn)有已知隔離層壓材料一起使用的現(xiàn)有技術(shù)封裝引線框450。在圖4中，引線框450具有指示用于圖2中所描繪的變壓器層壓材料200的一般安裝位置452的虛線。在位置460處提供用于輸入電路的電路管芯連接焊盤區(qū)域，且提供用于輸出電路462的第二管芯連接焊盤區(qū)域，所述電路結(jié)合變壓器層壓材料200及封裝體(圖4中未示出)能夠用于產(chǎn)生封裝的集成式流電隔離電路。在圖4的引線框450中，空隙(void)454在管芯連接焊盤區(qū)域452中示出為位于變壓器層壓材料下面。此空隙454用以允許變壓器層壓材料的磁通量線較自由且有效地循環(huán)。盡管此空隙454改善線圈的耦合，但其也限制能夠從使用引線框450形成的封裝傳送的熱量的量。另外，當變壓器層壓材料用于引線框450上時，輸入電路位置460及輸出電路位置462能夠經(jīng)受來自變壓器層壓材料的磁通量的較高程度的EMI(電磁干擾)。

圖5在正投影中描繪利用現(xiàn)有已知變壓器層壓材料用于提供隔離的現(xiàn)有技術(shù)集成式電源供應(yīng)器集成電路501的特征。在圖5中，類似于圖4中的引線框450的引線框550固持(hold)輸入電路520、具有隔離變壓器510的變壓器層壓材料500及輸出電路530。這些組件用于形成如圖1中圖解表示的具有流電隔離的簡單電源供應(yīng)器。層壓材料500上的線圈512充當例如在圖1中的電路圖中示出為112的振蕩回路電感器。在添加封裝體(未示出)的情況下，這些組件能夠在利用層壓的變壓器500的IC封裝中形成集成式電源供應(yīng)器。所述集成達成(例如)具有顯著優(yōu)于非集成式解決方案的尺寸及成本優(yōu)勢的封裝的電源供應(yīng)器。

因此，需要用于包含電路組件之間的經(jīng)改善隔離的集成式裝置的方法及設(shè)備的繼續(xù)改善，以改善效率、增加功率處理容量、改善熱傳導(dǎo)并減少EMI。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本申請案的布置克服用于集成式電源電路中的隔離的現(xiàn)有已知解決方案的不足。在所述布置中，磁性材料提供于包含變壓器線圈的隔離層壓材料的兩側(cè)上。磁性材料經(jīng)配置以塑形磁通量以用于增加提供兩個電路之間的流電隔離的變壓器的性能及增強熱傳導(dǎo)性。

在一實例布置中，一種設(shè)備包含隔離層壓材料，所述隔離層壓材料進一步包含：電介質(zhì)核心，其具有第一表面及與所述第一表面相對的第二表面；至少一個導(dǎo)電層，其被配置成上覆所述第一表面的第一變壓器線圈；第一電介質(zhì)層，其環(huán)繞所述至少一個導(dǎo)電層；第一磁性層，其上覆所述至少一個導(dǎo)電層；至少一個附加導(dǎo)電層，其被配置成上覆所述第二表面的第二變壓器線圈；第二電介質(zhì)層，其環(huán)繞所述至少一個附加導(dǎo)電層；及第二磁性層，其上覆所述至少一個附加導(dǎo)電層。

在又一布置中，在上文所描述設(shè)備中，所述隔離層壓材料進一步包含導(dǎo)電層，其形成上覆所述電介質(zhì)核心的所述第一表面及所述第二表面中的一者的至少一個EMI屏蔽物(shield)；及電介質(zhì)材料，其環(huán)繞所述EMI屏蔽物并使所述至少一個EMI屏蔽物與所述第一變壓器線圈及所述第二變壓器線圈絕緣。

在另一實例布置中，一種封裝的集成電路包含：引線框，其具有用于放置第一半導(dǎo)體電路及第二半導(dǎo)體電路的第一部分及第二部分；及隔離層壓材料，其安裝在所述引線框的第三部分上且與所述第一部分及所述第二部分中的至少一者隔離，所述隔離層壓材料包含：電介質(zhì)核心，其具有第一表面及與所述第一表面相對的第二表面；至少一個導(dǎo)電層，其被配置成上覆所述第一表面的第一變壓器線圈；第一電介質(zhì)層，其環(huán)繞所述至少一個導(dǎo)電層；第一磁性層，其上覆所述至少一個導(dǎo)電層；至少一個附加導(dǎo)電層，其被配置成上覆所述第二表面的第二變壓器線圈；第二電介質(zhì)層，其環(huán)繞所述至少一個附加導(dǎo)電層；及第二磁性層，其上覆所述至少一個附加導(dǎo)電層。

在又一布置中，上文所描述封裝的集成電路進一步包含第一電路，其安置于所述引線框的所述第一部分上且耦合到所述第一變壓器線圈；及第二電路，其安置于所述引線框的所述第二部分上且耦合到所述第二變壓器線圈；其中所述第一電路及所述第二電路彼此流電隔離且來自所述第一電路的信號由所述第一變壓器線圈及所述第二變壓器線圈耦合到所述第二電路。

在再一布置中，一種方法包含：提供具有第一表面及與所述第一表面對置的第二表面的電介質(zhì)核心材料；在第一導(dǎo)電層中形成上覆所述電介質(zhì)核心的所述第一表面的第一變壓器線圈；形成環(huán)繞所述第一導(dǎo)電層的第一電介質(zhì)層；形成上覆所述第一變壓器線圈的第一磁性層；在第二導(dǎo)電層中形成上覆所述電介質(zhì)核心的所述第二表面的第二變壓器線圈；形成環(huán)繞所述第二變壓器線圈的第二電介質(zhì)層；及形成上覆所述第二變壓器線圈的第二磁性層。

使用本申請案的新穎布置使得集成電路能夠在使用變壓器線圈耦合的電路之間具有隔離，同時具有增加的熱傳導(dǎo)性、減少的EMI、較高功率容量及減少的損耗。

附圖說明

為了較完整理解本文中描述的本申請案的方面的說明性實例及其優(yōu)勢，現(xiàn)在結(jié)合附圖參考以下描述，其中：

圖1描繪用于具有隔離變壓器的簡單電源供應(yīng)器的現(xiàn)有已知方法的電路示意圖及框圖；

圖2在俯視圖中描繪具有集成式兩層空芯平面螺旋形變壓器的現(xiàn)有已知隔離層壓材料；

圖3在橫截面圖中描繪圖2的隔離層壓材料；

圖4在俯視圖中描繪用于與圖2及圖3的隔離層壓材料一起使用的引線框；

圖5在正投影中描繪利用提供隔離的印刷層壓變壓器的現(xiàn)有技術(shù)集成式電源供應(yīng)器集成電路；

圖6A-E在一系列橫截面圖中描繪用于形成包含隔離層壓材料的本申請案的布置的制造步驟，其中磁性層環(huán)繞隔離層壓材料；

圖7A及7B說明示出由于使用包含磁性層的新穎布置而實現(xiàn)的變壓器性質(zhì)改善的一對曲線圖；

圖8在橫截面圖中描繪包含并入本申請案的方面的印刷電路隔離變壓器布置的布置；

圖9在另一橫截面圖中描繪本申請案的隔離變壓器的附加布置的細節(jié)；及

圖10在橫截面圖中描繪并入本申請案的隔離層壓材料及磁性層的封裝的集成電路布置。

除非另外指示，否則不同圖中的對應(yīng)標號及符號通常指代對應(yīng)部分。繪制各圖以清晰說明說明性實例布置的相關(guān)方面且其未必按比例繪制。

具體實施方式

下文詳細論述并入本申請案的方面的各種說明性實例布置的制造及使用。然而，應(yīng)了解，所公開的說明性實例提供能夠體現(xiàn)在廣泛多種特定情形中的許多可適用的發(fā)明概念。所論述特定實例及布置僅僅說明制造及使用各種布置的特定方式，且所描述實例并不限制本說明書的范圍，也不限制所附權(quán)利要求書的范圍。

舉例來說，當本文中使用術(shù)語“耦合”以描述元件之間的關(guān)系時，如本說明書及所附權(quán)利要求書中所使用的術(shù)語應(yīng)廣義地解釋，并且雖然術(shù)語“耦合”包含“連接”，但術(shù)語“耦合”并不限于“連接”或“直接連接”，而是替代地術(shù)語“耦合”可包含用介入元件(intervening element)形成的連接，且能夠在描述為“耦合”的任何元件之間使用附加元件及各種連接。

在磁學領(lǐng)域中，眾所周知能夠使用各種材料重新導(dǎo)向并集中通量線。用于約束通量的可用材料包含鐵磁性材料、鐵氧體或亞鐵磁性材料，其它材料能夠包含鋅(Zn)、鎳(Ni)、錳(Mn)及其類似者。能夠使用具有大于1的磁導(dǎo)率的各種材料。磁性金屬一般來說能夠包含(例如)含有鐵、鎳或鈷的材料。鐵氧體磁性材料能夠包含陶瓷材料。在形成本申請案的方面的布置中，所述布置通過使用磁性材料在變壓器層壓材料的至少頂面及底面上產(chǎn)生磁性層來改善現(xiàn)有技術(shù)隔離技術(shù)。變壓器層壓材料的下面及頂部上的磁性材料層包圍、約束并集中所述層之間的磁通量，從而在仍配合較小集成封裝的情況下將空芯變壓器改變?yōu)榇判咀儔浩?。在利用當前申請案的布置的情況下，將磁性層施加到變壓器層壓材料的底面。磁性材料重新導(dǎo)向并約束引線框管芯連接焊盤上方的通量線，從而因此在現(xiàn)有技術(shù)方法中無需在變壓器層壓材料下面的引線框管芯連接焊盤中放置空隙。結(jié)果為在本申請案的新穎布置中具有將熱能從變壓器層壓材料傳導(dǎo)到封裝引線框的改善的能力，此進而帶來變壓器層壓材料的改善的功率處理能力且因此帶來創(chuàng)建較高功率模塊的能力。

除先前所描述布置之外，在附加替代性布置中，第二磁性層位于變壓器層壓材料的頂面上且創(chuàng)建上部磁性屏蔽物。上部磁性層結(jié)合底部磁性材料層起作用以封裝并集中覆蓋變壓器的螺旋形線圈的兩個磁性層之間的通量線。此第二磁性層減少來自封裝外部可能的EMI滲透以及含有來自變壓器層壓材料的通量，從而使得減少或消除鄰近電路上的EMI。另外，如稍后曲線圖中將示出，磁性層約束并集中通量從而使得有效電感增加一倍多。有效電感值的增加允許輸入及輸出交換網(wǎng)絡(luò)以較低頻率操作，從而帶來那些電路的效率增加且因此增加集成式電源供應(yīng)模塊的整體效率。

下圖說明通過提供放置于封裝內(nèi)的磁性材料而并入當前申請案的方面的集成式電源供應(yīng)器布置的制造步驟。

圖6A-E在一系列橫截面圖中描繪具有用于含有磁通量的本申請案的方面的集成式電源供應(yīng)器的一部分的制造。在實例布置600中，引線框管芯連接焊盤及指形焊點的橫截面在圖6A中示出為661。用于與所述布置一起使用的典型引線框的厚度可以處于300微米到40微米的范圍內(nèi)，但也能夠使用其它厚度。能夠使用已知用于引線框的各種材料。能夠?qū)㈠儗蛹巴繉討?yīng)用到引線框(例如貴金屬、例如銅的導(dǎo)體)，且能夠使用例如鉑、金、鈀、鎳的防腐涂層。能夠使用合金。

在圖6B中，在描繪后續(xù)制造步驟之后的結(jié)構(gòu)600的橫截面中，通過已知工藝(通常通過使用焊料或粘合劑)將具有(作為一實例)處于300微米到400微米的范圍內(nèi)的厚度的磁性材料665安裝到引線框管芯連接焊盤661。磁性材料665也能夠按特定應(yīng)用的需要具有其它厚度。在結(jié)構(gòu)600的此組裝階段處，也能夠?qū)⑵渌麵C(未示出)，例如輸入電路或輸出電路安裝到引線框661。引線框661的上部表面與磁性層665之間的完全接觸允許良好熱接觸并且因此實現(xiàn)通過磁性材料及引線框的熱分布。磁性材料665能夠變化但應(yīng)具有大于約1的磁導(dǎo)率。

在圖6C中，在附加處理步驟之后的另一橫截面中示出結(jié)構(gòu)600。在圖6C中，使用已知工藝將具有(例如)處于300微米到400微米的范圍內(nèi)的厚度或其它厚度的印刷變壓器層壓材料667(其可類似于圖3中的橫截面中所示出的隔離層壓材料200)連接到磁板665。隔離層壓材料能夠具有BT樹脂核心及形成于BT樹脂核心的任一表面上的半固化片層，且能夠并入銅或其它金屬層以形成如上文所描述的變壓器線圈。舉例來說，用于半導(dǎo)體工藝中的替代性導(dǎo)體材料(例如，鋁)能夠用于形成線圈。

在圖6D中，再次在附加處理步驟之后的橫截面圖中描繪結(jié)構(gòu)600。在圖6D中，所述圖描繪在添加通過已知方法連接到變壓器層壓材料667的頂面的第二上部磁性層671之后的結(jié)構(gòu)600。頂部磁性層665及底部磁性層671提供用于包圍、約束以及集中隔離層壓材料667內(nèi)的線圈的磁通量的導(dǎo)管。

在圖6E中，在另一橫截面圖中且在對上文所描述的層661、665及671的附加處理步驟之后描繪結(jié)構(gòu)600。在圖6E中，將鍵合線675添加到變壓器層壓材料667完成電連接。也可在此制造階段處形成到其它組件的鍵合線。

結(jié)構(gòu)600的最后步驟(圖6A-E中未示出)為通過已知工藝(例如通過傳送或注射模制)將組合封裝于最后封裝形式中。進一步預(yù)期(contemplate)可在磁板665、671已就位情況下使變壓器層壓材料667進入制造階段，從而減少此制造中的步驟數(shù)目，然而此預(yù)期的替代性方法仍創(chuàng)建封裝屏蔽物與變壓器層壓材料的堆疊。

圖6B到6E中的磁性層665及671的形成可通過若干替代性方法中的任一者實現(xiàn)，發(fā)明人預(yù)期的所述方法中的每一者且所述方法形成屬于所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)的附加布置。能夠使用具有約1或較大的磁導(dǎo)率的材料。在一實例方法中，使用將磁性粉末燒結(jié)或按壓層壓到100微米到500微米的厚度，其中厚度下限由材料的飽和程度確定且最大厚度由所允許最大封裝厚度確定。在另一替代方法中，能夠使用粉末及粘結(jié)劑形成磁性材料而無需燒結(jié)。另外，磁性材料能夠形成為較大片件或?qū)硬葱枰懈畛梢欢ǔ叽?。材料的形成無需與封裝步驟同時進行?？梢允褂玫拇判苑勰┌F氧體磁性材料及鐵磁性材料。能夠使用陶瓷材料。能夠使用的附加替代性材料包含(但不限于)磁帶或磁板。實例布置中已使用常常用于制造環(huán)形核心的可購得磁性粉末狀材料，例如(但不限于)立方結(jié)構(gòu)的鐵氧體4F1及日立(Hitachi)NL12S。本文中的布置能夠使用附加材料且不限于這些說明性實例。附加替代性布置能夠使用鐵氧體材料、鐵磁性材料及將約束通量的其它材料形成。能夠使用具有大于約1的磁導(dǎo)率的材料。本申請案的布置不限于使用任何特定磁性材料，且發(fā)明人將使用其它磁性材料的附加替代性布置預(yù)期為形成本申請案的附加方面，且這些替代例也屬于所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。

圖7A到7B說明出于解釋而不呈現(xiàn)任何原始數(shù)據(jù)的目的示出由于本申請案的磁性材料布置相比于現(xiàn)有已知方法所實現(xiàn)的變壓器性質(zhì)改善的一對曲線圖。在圖7A中的曲線圖700中，縱軸示出以單位亨(Henry)增加的電感，且橫軸示出以MHz增加的頻率。數(shù)據(jù)線702指示不具有本申請案的布置的集成式磁性層的變壓器的現(xiàn)有已知方法的電感響應(yīng)，而數(shù)據(jù)線704指示具有新穎布置的磁性層的電感。曲線圖指示包含磁性材料使電感值706增加超過一倍且減少最佳電感的頻率。使用新穎方法降低了零交叉頻率F0。此頻移極大地改善PWM(脈沖寬度調(diào)制)電源供應(yīng)器的效率。

在圖7B中，在曲線圖705中，縱軸示出增加的Q(Q為品質(zhì)因數(shù)，其為電感器中的能量存儲與能量損耗的比率)因數(shù)值且橫軸示出從左到右以MHz增加的頻率。數(shù)據(jù)線715指示在不具有本申請案的集成式磁性層的情況下所獲得的電感響應(yīng)，而數(shù)據(jù)線713指示在具有本申請案的新穎布置的磁性材料情況下所獲得的電感。曲線圖705指示集成式磁性材料能夠使峰值Q頻率降低到整1/10(full decade)(從100MHz到10MHz)同時加寬峰值面積。因此，使用本申請案的磁性層極大地改善變壓器的性能。

圖8在另一橫截面中描繪并入形成本申請案的方面的布置的印刷電路變壓器800的一部分。圖8描繪以后接具有銅線圈822的銅包覆疊層820的底部磁性層810開始的印刷電路變壓器的橫截面，疊層820能夠為(例如)半固化片層。應(yīng)注意，在替代性布置中，例如鋁的其它導(dǎo)體能夠代替銅使用，且能夠使用包含銅、鋁或用于導(dǎo)體的其它材料的合金。在圖8的非限制性實例中，接下來為后接具有銅層842的另一銅包覆疊層840的電介質(zhì)核心830。接著，具有銅852的另一銅包覆疊層850后接疊層860。圖8中的變壓器800的頂部層為上部磁性層812。在圖8的橫截面中，銅822及852能夠形成為(例如)如上文所描述的隔離變壓器的初級及次級線圈。磁性層810及812用以含有磁通量。銅842形成創(chuàng)建連接到地面844的集成式EMI屏蔽物的至少一個平面。銅842能夠是槽形平面以進一步抑制渦電流。使用銅平面842的目標是阻斷電場但允許變壓器的初級側(cè)與次級側(cè)之間的磁耦合。在附加布置中，形成用于附加EMI屏蔽的至少一個附加銅平面(未示出)，且此至少一個附加銅平面與變壓器的第一側(cè)和第二側(cè)以及銅平面842中的每一者隔離。

在沒有布置本申請案的布置的磁性層且印刷電路變壓器使用空芯電介質(zhì)的用于變壓器的現(xiàn)有已知方法中，限制性因素包含將銅平面842放置為EMI屏蔽物要求變壓器的初級與次級線圈之間的較大分離，此情況導(dǎo)致減少線圈之間的耦合且此減少的耦合進一步降低效率及線圈之間的電力傳送。因此在現(xiàn)有已知方法中，使用EMI屏蔽物842將減少線圈852與822之間的耦合且因此降低性能。

與現(xiàn)有已知方法形成鮮明對比，在圖8中所示出的結(jié)構(gòu)中包含磁性層812及810的情況下，磁通量經(jīng)較多集中，從而即使在線圈之間具有較大分離情況下仍提供變壓器線圈之間的良好耦合。因為結(jié)構(gòu)的底部上的磁性層810允許將隔離變壓器800放置為完全接觸管芯連接焊盤而不存在空隙，所以能夠?qū)崿F(xiàn)極好的熱傳遞，從而進一步增加性能。能夠由與磁性層810接觸放置的引線框?qū)崮軅鲗?dǎo)入并且運輸出封裝。上部磁性材料層能夠進一步用于增加熱傳遞，例如，能夠?qū)⑸崞蚶鐚?dǎo)熱焊盤的其它導(dǎo)熱材料放置為與上部層812接觸且借此提供從封裝的裝置的附加熱耗散。

在替代性布置中，附加EMI屏蔽物(圖8中未示出)能夠用于進一步增加所述布置的性能。使用放置于上部磁性材料層與下部磁性材料層之間的兩個或更多個EMI屏蔽物形成也預(yù)期為形成本申請案的方面的附加布置，且所述布置屬于本申請案的范圍內(nèi)。

圖9在橫截面圖中描繪說明能夠并入于隔離結(jié)構(gòu)及電路中的非限制性實例布置的進一步細節(jié)的層壓結(jié)構(gòu)900。在此非限制性實例中，對應(yīng)于先前圖中的核心層830且在非限制性實例中具有約60微米的厚度的電介質(zhì)核心930能夠由(例如)BT樹脂形成。一組半固化片材料層及金屬層示出為布置于核心930的兩側(cè)上。舉例來說，金屬層942形成于核心930的上部表面上且在此非限制性實例中能夠為約25微米厚。其它厚度能夠用于形成附加替代例。金屬能夠為任何導(dǎo)體但可(例如)由銅或銅合金或鋁形成。核心930上方的附加層包含后接另一半固化片層960及銅層958的半固化片層950及另一金屬層952。阻焊劑層972上覆并保護金屬層958的上部表面。上部磁性層912接著示出為安置在阻焊劑972上方。在一實例布置中，上部磁性層能夠約300微米厚，然而，在替代性布置中，上部磁性層能夠為其它厚度。

繼續(xù)描述圖9的實例布置，在核心930的底部表面上開始形成的層包含(例如)一系列金屬層，其包含由半固化片層928、920分開的926、924、922，且最后，阻焊劑層974安置在底部金屬層922的底部表面底下。在此非限制性說明性實例中，金屬層包含具有約25微米的厚度的銅金屬層。半固化片層能夠具有各種厚度，例如45微米與55微米之間或包含45微米及55微米。阻焊劑層在此實例中能夠為約50微米，但較大及較少厚度能夠用于形成附加替代性布置。

底部磁性層910示出為安置于阻焊劑974的底部表面上且在此說明性實例中為約300微米厚。在所述布置中使用磁性材料能含有并控制來自形成于金屬層中的變壓器線圈的通量，從而增加性能并減少靠近變壓器定位的電路中的EMI。使用磁性層允許增加熱性能，這是歸因于將磁性材料定位為與引線框上的管芯焊盤連接材料直接接觸以允許高效熱傳遞的能力。

雖然圖9描繪形成本申請案的方面的實例布置，但所述布置及本申請案及所附權(quán)利要求書不限于所示出實例，且不同材料、不同厚度及較多或較少層的替代例能夠用于形成也預(yù)期為形成本申請案的附加方面且屬于所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)的附加布置。

圖10在橫截面圖中描繪包含一實例應(yīng)用中的新穎布置的磁性層及隔離變壓器的封裝的集成電路1000。在圖10中，第一集成電路管芯1020可包含(例如)用于電源供應(yīng)器中的初級側(cè)電路的電路系統(tǒng)。集成電路管芯1020能夠定位在引線框1061上的管芯連接焊盤上。隔離結(jié)構(gòu)1011包含底部表面上的磁性層1010及層壓隔離結(jié)構(gòu)上方的上部磁性層1012。隔離結(jié)構(gòu)1011安置在引線框1061上的第二管芯連接焊盤上且與其熱接觸。然而，在替代性布置中，隔離結(jié)構(gòu)1011能夠與次級電路1030一起放置在引線框的部分上。次級電路形成于第二集成電路管芯1030中，所述第二集成電路管芯安置在引線框1061的單獨部分上且與變壓器部分電隔離。引線框1061及包含初級集成電路管芯1020、次級集成電路管芯1030及隔離結(jié)構(gòu)1011的組件都由模制化合物(molding compound)1062封裝。在此非限制性實例中，完整封裝的集成電路示出于小外形集成電路(SOIC)封裝中，然而用于半導(dǎo)體行業(yè)中的其它封裝類型也能夠用于所述布置。所述布置是以提供通過隔離障壁的高效且高度集成式電力傳送的目的形成。本申請案的新穎設(shè)備及方法能夠用于各種應(yīng)用，例如電源供應(yīng)器、傳感器、驅(qū)動器集成電路、指示器、控制面板及其類似者，且發(fā)明人將所述布置在這些應(yīng)用中的使用預(yù)期為形成本申請案的附加方面。

在一實例布置中，一種設(shè)備包含隔離層壓材料，所述隔離層壓材料包含：電介質(zhì)核心，其具有第一表面及與所述第一表面相對的第二表面；至少一個導(dǎo)電層，其被配置成上覆所述第一表面的第一變壓器線圈；第一電介質(zhì)層，其環(huán)繞所述至少一個導(dǎo)電層；第一磁性層，其上覆所述至少一個導(dǎo)電層；至少一個附加導(dǎo)電層，其被配置成上覆所述第二表面的第二變壓器線圈；第二電介質(zhì)層，其環(huán)繞所述至少一個附加導(dǎo)電層；及第二磁性層，其上覆所述至少一個附加導(dǎo)電層。

在另一實例布置中，在上文所描述的所述設(shè)備中，所述設(shè)備進一步包含：導(dǎo)電層，其形成上覆所述電介質(zhì)核心的所述第一表面及所述第二表面中的一者的至少一個EMI屏蔽物；及電介質(zhì)材料，其環(huán)繞所述EMI屏蔽物并使所述EMI屏蔽物與所述第一變壓器線圈及所述第二變壓器線圈絕緣。

在又一實例布置中，上文所描述的設(shè)備進一步包含引線框，其具有管芯連接焊盤；且所述隔離層壓材料安置在所述管芯連接焊盤上并通過所述第一磁性層及所述第二磁性層中的一者與所述管芯連接焊盤熱接觸。

在再一布置中，上文所描述的設(shè)備進一步包含，其中所述電介質(zhì)核心進一步包含BT樹脂。在又一布置中，在上文所描述的設(shè)備中，所述第一電介質(zhì)層進一步包含半固化片材料。在再一布置中，在上文所描述的設(shè)備中，所述第一磁性層及所述第二磁性層是由燒結(jié)操作中的粉末狀磁性材料形成。

在再另外布置中，在上文所描述的設(shè)備中，其中所述粉末狀磁性材料包含鐵氧體材料。在又一布置中，在上文所描述的設(shè)備中，所述第一磁性層進一步包含基于金屬的磁性材料。在另外布置中，在上文所描述的設(shè)備中，所述第一磁性層進一步包含鎳及/或鋅材料。在再一布置中，在上文所描述的設(shè)備中，所述至少一個導(dǎo)電層進一步包含銅或銅合金。

在另一實例布置中，一種封裝的集成電路包含：引線框，其具有用于放置第一半導(dǎo)體電路及第二半導(dǎo)體電路的第一部分及第二部分；及隔離層壓材料，其安裝在所述引線框的第三部分上且與所述第一部分及所述第二部分中的至少一者隔離，所述隔離層壓材料進一步包含：電介質(zhì)核心，其具有第一表面及與所述第一表面相對的第二表面；至少一個導(dǎo)電層，其被配置成上覆所述第一表面的第一變壓器線圈；第一電介質(zhì)層，其環(huán)繞所述至少一個導(dǎo)電層；第一磁性層，其上覆所述至少一個導(dǎo)電層；至少一個附加導(dǎo)電層，其被配置成上覆所述第二表面的第二變壓器線圈；第二電介質(zhì)層，其環(huán)繞所述至少一個附加導(dǎo)電層；及第二磁性層，其上覆所述至少一個附加導(dǎo)電層。

在再一實例布置中，上文所描述的封裝的集成電路進一步包含第一電路，其安置于所述引線框的所述第一部分上且耦合到所述第一變壓器線圈；及第二電路，其安置于所述引線框的所述第二部分上且耦合到所述第二變壓器線圈；其中所述第一電路及所述第二電路彼此流電隔離且來自所述第一電路的信號由所述第一變壓器線圈及所述第二變壓器線圈耦合到所述第二電路。

在又一實例布置中，在上文所描述的封裝的集成電路中，所述隔離層壓材料進一步包含導(dǎo)電層，其形成上覆所述電介質(zhì)核心的所述第一表面及所述第二表面中的一者的至少一個EMI屏蔽物；及電介質(zhì)材料，其環(huán)繞所述至少一個EMI屏蔽物并使所述至少一個EMI屏蔽物與所述第一變壓器線圈及所述第二變壓器線圈絕緣。

在再一實例布置中，在上文所描述的封裝的集成電路中，所述電介質(zhì)核心進一步包含BT樹脂。在另一實例布置中，在上文所描述的封裝的集成電路中，所述第一磁性層包含鐵氧體材料。

在又一實例布置中，在上文所描述的封裝的集成電路中，所述第一磁性層進一步包含基于金屬的磁性材料。在再一實例布置中，在上文所描述的封裝的集成電路中，其進一步包含環(huán)繞所述引線框及所述隔離層壓材料的封裝材料。

在另一實例布置中，一種方法包含：提供具有第一表面及與所述第一表面對置的第二表面的電介質(zhì)核心材料；在第一導(dǎo)電層中形成上覆所述電介質(zhì)核心的所述第一表面的第一變壓器線圈；形成環(huán)繞所述第一導(dǎo)電層的第一電介質(zhì)層；形成上覆所述第一變壓器線圈的第一磁性層；在第二導(dǎo)電層中形成上覆所述電介質(zhì)核心的所述第二表面的第二變壓器線圈；形成環(huán)繞所述第二變壓器線圈的第二電介質(zhì)層；及形成上覆所述第二變壓器線圈的第二磁性層。

在再一實例布置中，在上文所描述的方法中，所述方法包含通過燒結(jié)粉末狀磁性材料形成所述第一磁性層。在又一實例布置中，在上文所描述的方法中，形成所述第一磁性層進一步包含從鐵氧體材料形成層。

也能夠?qū)Σ襟E次序及步驟數(shù)目進行各種修改以形成并入本申請案的方面的附加新穎布置，且這些修改將形成發(fā)明人預(yù)期為本申請案的部分且落入所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)的附加替代性布置。

盡管已詳細地描述實例說明性布置，但應(yīng)理解，能夠在不脫離如由所附權(quán)利要求書定義的本申請案的精神及范圍的情況下在本文中進行各種改變、替代及更改。

此外，本申請案的范圍并不旨在限于本說明書中描述的工藝、機器、制品及物質(zhì)組成手段、方法及步驟的特定說明性實例布置。如所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將從本發(fā)明容易地了解，可根據(jù)所呈現(xiàn)說明性布置及所描述、建議或公開的替代性布置利用執(zhí)行實質(zhì)上相同于本文中所描述的對應(yīng)實例布置的功能或?qū)崿F(xiàn)實質(zhì)上相同結(jié)果的目前現(xiàn)有或稍后待開發(fā)的工藝、機器、制品、物質(zhì)組成、手段、方法或步驟。因此，所附權(quán)利要求書旨在在其范圍內(nèi)包含這些工藝、機器、制品、物質(zhì)組成、手段、方法或步驟。