CN111145988B - 变压器模块及功率模块 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种变压器模块和功率模块，该变压器模块包括一磁芯，包括至少一个磁柱，磁柱至少部分的被一多层载板包覆，多层载板包含多个水平铜箔和多个连接铜箔；水平铜箔位于水平布线层上，连接铜箔用于连接水平铜箔；围绕磁柱的第一绕组和第二绕组，第二绕组位于第一绕组的外侧；第一绕组和第二绕组均由水平铜箔和连接铜箔形成；第一绕组的第一端与第一表贴式引脚电性连接；第一绕组的第二端与第二表贴式引脚电性连接；第二绕组的第一端与第三表贴式引脚电性连接；第二绕组的第二端与第四表贴式引脚电性连接；上述各表贴式引脚设置在变压器模块的表面。本申请变压器模块和功率模块包括的绕组在使用时电流分布均匀。

Description

变压器模块及功率模块

技术领域

本申请涉及变压器技术领域，尤其涉及一种变压器模块及功率模块。

背景技术

随着人类对智能生活要求的提升，社会对数据处理的需求日益旺盛。全球在数据处理上的能耗，平均每年达到数千亿甚至数万亿度；而一个大型数据中心的占地面积可以达到数万平方米。因此，高效率和高功率密度，是这一产业健康发展的关键指标。

数据中心的关键单元是服务器，其主板通常由中央处理器(Central ProcessingUnit，CPU)、芯片组(Chipsets)、内存等数据处理芯片和它们的供电电源及必要外围组件组成。随着单位体积服务器处理能力的提升，意味着这些处理芯片的数量、集成度也在提升，导致空间占用和功耗的提升。因此，为这些芯片供电的电源(因为与数据处理芯片同在一块主板上，又称主板电源)，就被期望有更高的效率，更高的功率密度和更小的体积，来支持整个服务器乃至整个数据中心的节能和占地面积缩小。为了满足高功率密度的需求，电源的开关频率也越来越高，业界低压大电流电源的开关频率基本都在1兆赫兹(Megahertz，MHz)。

针对低压大电流应用的变压器，大都采用多层印制电路板(Printed CircuitBoard，PCB)的方式实现，图1为现有技术提供的一种采用多层PCB方式的变压器侧视图，如下图1所示，这种PCB布线层金属绕组是水平绕制的工艺，即，绕组是螺旋地形成于PCB板上的平面(绕线层)，而PCB板通常是套设于磁柱上，使得磁柱与PCB板垂直或接近垂直，从而磁柱与形成于PCB板的各个绕组布线层均是垂直或接近垂直的。其中，受限于要在布线层中走线形成绕组，假设形成于布线层的金属绕组平行于磁柱长度方向的尺寸(布线厚度)为W，布线层金属绕组垂直于磁柱长度方向的尺寸(例如布线宽度)为H，一般而言，H和W满足如下关系：H>5W，通常将这种布线层金属绕组绕制方式称为立绕结构布线层金属绕组。即使通过过孔连接各个布线层，但因为布线层垂直于磁柱，过孔垂直于布线层，过孔必然的和磁柱平行，使得过孔几乎不会交链磁通。同时，假设立绕结构布线层金属绕组在水平方向上是一个环，环的宽度是H，可以看到立绕结构下，金属绕组远离磁柱的环外侧部分和靠近磁柱的环内侧部分阻抗会因为内外侧环周长度不一致等原因而不同，这将导致布线层金属绕组内外圈阻抗不一致，从而在应用时可能存在流经的电流分配不均的问题。

图28为现有技术提供的另一种变压器模块的结构示意图。为方便说明，示意图中，对于绕组的形状、绕组和磁芯的位置关系进行了特别绘制，但本申请并不以此为限。结合图28，定义形成于布线层的绕组平行于磁柱长度方向的尺寸为W，绕组垂直于磁芯磁柱方向的尺寸为H。当H和W满足关系：W>10H时，我们定义这种绕组绕制方式为箔绕结构绕组。在这种结构的变压器中，各个绕组与外界电路连接的引脚，如图中的21,22通常是从绕组的侧面引出的。这样，绕组上所有的电流都流经该引脚，这不仅使得绕组电流分布不均匀，还造成了该引脚上的巨大损耗。另外，在现有的该变压器结构中，该引脚通常比较长，这进一步的加剧了引脚上的损耗。

发明内容

本申请实施例提供一种变压器模块和功率模块，变压器模块包括的绕组各部分的等效直径相近，等效阻抗相近，从而在应用时流经的绕组电流分布更均匀。

第一方面，本申请实施提供一种变压器模块，包括：一磁芯，包括至少一个磁柱，所述磁柱至少部分的被一多层载板包覆，所述多层载板包含多个水平铜箔和多个连接铜箔；其中，所述水平铜箔位于水平布线层上，所述连接铜箔用于连接水平铜箔；

围绕所述磁柱的第一绕组和第二绕组，所述第二绕组位于所述第一绕组的外侧；

所述第一绕组由所述多个水平铜箔中的至少两个水平铜箔和所述多个连接铜箔中的至少两个连接铜箔形成；所述第二绕组由所述多个水平铜箔中的至少两个水平铜箔和所述多个连接铜箔中的至少两个连接铜箔形成；

所述第一绕组的第一端与第一表贴式引脚电性连接；所述第一绕组的第二端与第二表贴式引脚电性连接；

所述第二绕组的第一端与第三表贴式引脚电性连接；所述第二绕组的第二端与第四表贴式引脚电性连接；

所述第一表贴式引脚、所述第二表贴式引脚、所述第三表贴式引脚和所述第四表贴式引脚均设置在所述变压器模块的表面。

在一种可能的设计中，还包括第三绕组，所述第三绕组由所述多个水平铜箔中的至少两个水平铜箔和所述多个连接铜箔中的至少两个连接铜箔形成，所述第三绕组位于所述第二绕组的外侧；

所述第三绕组的第一端与第五表贴式引脚电性连接；

所述第三绕组的第二端与所述第二表贴式引脚电性连接，所述第一表贴式引脚，所述第二表贴式引脚和所述第五表贴式引脚设置在所述变压器模块的同一表面；或者，所述第三绕组的第二端与第六表贴式引脚电性连接，所述第一表贴式引脚，所述第二表贴式引脚，所述第五表贴式引脚和所述第六表贴式引脚设置在所述变压器模块的表面。

在一种可能的设计中，所述多层载板包括依次设置的第一水平布线层、第一绝缘层、第二水平布线层，所述第一绝缘层位于所述第一水平布线层和所述第二水平布线层之间，且形成一容置槽，以容置至少部分的所述磁柱；

所述第一绕组的水平铜箔包括第一铜箔和第二铜箔，所述第一绕组的连接铜箔包括第三铜箔和第四铜箔，所述第一铜箔设置在所述第一水平布线层上，且所述第一铜箔包含间隔的第一段和第二段，以分别形成所述第一绕组的第一端和第二端；所述第二铜箔设置在所述第二水平布线层上；所述第三铜箔和所述四铜箔穿过所述第一绝缘层，所述第一铜箔、所述第二铜箔、所述第三铜箔、所述第四铜箔彼此连接并围绕所述容置槽。

在一种可能的设计中，所述多层载板还包括第三水平布线层和第四水平布线层，所述第一水平布线层和所述第三水平布线层位于所述第一绝缘层的同一侧，且所述第三水平布线层位于所述第一水平布线层的外侧，所述第二水平布线层和所述第四水平布线层位于所述第一绝缘层的同一侧，且所述第四水平布线层位于所述第二水平布线层的外侧；

所述第一水平布线层和所述第三水平布线层之间具有第二绝缘层，所述第二水平布线层和所述第四水平布线层之间具有第三绝缘层；

所述第二绕组的水平铜箔包括第五铜箔和第六铜箔，所述第二绕组的连接铜箔包括第七铜箔和第八铜箔；其中所述第五铜箔位于所述第三水平布线层上，且包含间隔的一第三段和一第四段，以分别形成所述第二绕组的第一端和第二端；所述第六铜箔位于所述第四水平布线层上；所述第五铜箔、所述第六铜箔、所述第七铜箔和所述第八铜箔彼此连接并围绕所述容置槽。

在一种可能的设计中，所述多层载板还包括第五水平布线层和第六水平布线层，所述第五水平布线层和所述第三水平布线层位于所述第一绝缘层的同一侧，且所述第五水平布线层位于所述第三水平布线层的外侧，所述第六水平布线层和所述第四水平布线层位于所述第一绝缘层的同一侧，且所述第六水平布线层位于所述第四水平布线层的外侧；

所述第五水平布线层和所述第三水平布线层之间具有第四绝缘层，所述第六水平布线层和所述第四水平布线层之间具有第五绝缘层；

所述第三绕组的水平铜箔包括第九铜箔和第十铜箔，所述第三绕组的连接铜箔包括第十一铜箔和第十二铜箔；所述第九铜箔设置在所述第五水平布线层上，所述第十铜箔设置在所述第六水平布线层上，且所述第九铜箔包含间隔的第五段和第六段，以分别形成所述第三绕组的第一端和第二端；所述第九铜箔、所述第十铜箔、所述第十一铜箔、所述第十二铜箔彼此连接并围绕所述容置槽。

在一种可能的设计中，所述多层载板包括一第一载板和一第二载板；

其中，所述第一载板和所述第二载板相对设置，所述第一载板包括依次设置的第一水平布线层、第一绝缘层和第二水平布线层，所述第二载板包括依次设置的第三水平布线层、第二绝缘层和第四水平布线层，所述第一水平布线层和所述第三水平布线层接触连接，所述第一绝缘层和所述第二绝缘层共同形成一容置槽，以容置至少部分的所述磁柱；

所述第一绕组的水平铜箔包括第一铜箔和第四铜箔，所述第一绕组的连接铜箔包括第二铜箔、第三铜箔、第五铜箔和第六铜箔；

所述第一铜箔设置在所述第二水平布线层上，且包含间隔的第一段与第二段，以分别形成所述第一绕组的第一端和第二端；所述第二铜箔和所述第三铜箔贯穿所述第一绝缘层并均与所述第一铜箔电性连接；所述第四铜箔设置在所述第四水平布线层上，所述第五铜箔和所述第六铜箔贯穿所述第二绝缘层并均与所述第四铜箔电性连接；所述第一铜箔、所述第二铜箔、所述第三铜箔、所述第四铜箔、所述第五铜箔、所述第六铜箔彼此连接并围绕所述容置槽。

在一种可能的设计中，所述第一载板还包括位于所述第二水平布线层外的第三绝缘层和第五水平布线层；

所述第二载板还包括位于所述第四水平布线层外的第四绝缘层和第六水平布线层；

所述第二绕组的水平铜箔包括第七铜箔和第十铜箔，所述第二绕组的连接铜箔包括第八铜箔、第九铜箔、第十一铜箔和第十二铜箔；

其中，所述第七铜箔位于所述第五水平布线层上，且包含间隔的一第三段和一第四段，以分别形成所述第二绕组的第一端和第二端；所述第十铜箔位于所述第六水平布线层上，所述第七铜箔、所述第八铜箔、所述第九铜箔、所述第十铜箔、所述第十一铜箔、所述第十二铜箔彼此连接并围绕所述容置槽。

在一种可能的设计中，多个水平铜箔中的至少两个水平铜箔和所述多个连接铜箔中的至少两个连接铜箔形成，所述第三绕组位于所述第二绕组的外侧；

所述第三绕组的第一端与第五表贴式引脚电性连接；

所述第三绕组的第二端与所述第二表贴式引脚电性连接，所述第一表贴式引脚，所述第二表贴式引脚和所述第五表贴式引脚均设置在所述变压器模块的同一表面；或者，所述第三绕组的第二端与第六表贴式引脚电性连接，所述第一表贴式引脚，所述第二表贴式引脚，所述第五表贴式引脚和所述第六表贴式引脚均设置在所述变压器模块的表面

所述第一载板还包括位于所述第五水平布线层外的第五绝缘层和第七水平布线层；

所述第二载板还包括位于所述第六水平布线层外的第六绝缘层和第八水平布线层；

所述第三绕组的所述水平铜箔包括第十三铜箔和第十六铜箔，所述第三绕组的所述连接铜箔包括第十四铜箔、第十五铜箔、第十七铜箔和第十八铜箔；

所述第十三铜箔设置在所述第七水平布线层上，且包含间隔的一第五段和一第六段，以分别形成所述第三绕组的所述第一端和所述第二端；所述第十六铜箔设置在所述第八水平布线层上；所述第十三铜箔、第十四铜箔、第十五铜箔、第十六铜箔、第十七铜箔、第十八铜箔彼此连接并围绕所述容置槽。

在一种可能的设计中，所述第二绕组通过对所述第五铜箔、所述第六铜箔、所述第七铜箔和所述第八铜箔的蚀刻形成围绕所述磁柱的螺旋型的多匝绕组。

在一种可能的设计中，所述第一绕组的第一端通过第一过孔与所述第一表贴式引脚电性连接，所述第一绕组的第二端通过第二过孔与所述第二表贴式引脚电性连接，所述第二绕组的第一端通过第三过孔与所述第三表贴式引脚电性连接、所述第二绕组的第二端通过第四过孔与所述第四表贴式引脚电性连接。

在一种可能的设计中，所述第五表贴式引脚为复数个，且所述复数个第五表贴式引脚均位于所述第一表贴式引脚和所述第二表贴式引脚之间。

在一种可能的设计中，所述第一表贴式引脚还包括复数个齿状部，所述复数个齿状部与复数个所述第五表贴式引脚交错排布。

在一种可能的设计中，所述第五表贴式引脚为一个，且所述第五表贴式引脚位于所述第一表贴式引脚和所述第二表贴式引脚之间。

在一种可能的设计中，所述至少一个磁柱包括第一磁柱和第二磁柱，围绕所述第一磁柱的最外侧绕组的水平铜箔与围绕所述第二磁柱的最外侧绕组的水平铜箔相邻设置，且相邻的水平铜箔通过一共用连接铜箔相连。

在一种可能的设计中，通过喷涂、浸渍、电泳、静电喷涂、化学气象沉积、物理气象沉积或蒸镀绝缘材料在所述磁柱的表面形成过渡层，所述第一绕组形成在所述过渡层上。

在一种可能的设计中，所述第二绕组为多匝绕组，所述每匝绕组包含的连接铜箔为腰形孔铜。

在一种可能的设计中，所述第五铜箔的第一边和所述第六铜箔的第一边之间设置至少一腰形孔，每一腰形孔的内表面形成第一腰形孔铜，所述第一腰形孔铜形成所述第七铜箔；以及

所述第五铜箔的第二边和所述第六铜箔的第二边之间设置至少一腰形孔，每一腰形孔的内表面形成第二腰形孔铜，所述第二腰形孔铜形成所述第八铜箔。

在一种可能的设计中，所述第五铜箔的第一边和所述第六铜箔的第一边不突出所述第七铜箔的外侧边缘；以及所述第五铜箔的第二边和所述第六铜箔的第二边不突出所述第八铜箔的外侧边缘。

在一种可能的设计中，所述第一绕组与所述磁柱间的绝缘层从第一预设温度到第二预设温度的等效热膨胀系数高于所述第一绕组与所述第二绕组间的绝缘层从所述第一预设温度到所述第二预设温度的等效热膨胀系数；

或者，所述第一绕组与所述磁柱间的绝缘层的裂解温度为170℃-260℃；

或者，所述第一绕组与所述磁柱间的绝缘层与所述磁柱之间设置有低熔点材料，所述低熔点材料的熔点温度低于200℃。

在一种可能的设计中，所述变压器模块还包括排气通道，所述排气通道贯通所述磁柱的表面与所述变压器模块的表面之间的部分。

第二方面，本申请实施例提供一种变压器模块，包括：一磁芯，包括至少一个磁柱，所述磁柱至少部分的被一多层载板包覆；

围绕所述磁柱的第一绕组和第二绕组；

所述多层载板包括第一水平布线层、第一绝缘层、第二水平布线层、第二绝缘层、第三水平布线层、第三绝缘层、第四水平布线层，其中，所述第一绝缘层位于所述第一水平布线层和所述第二水平布线层之间，部分所述第一绝缘层形成一容置槽，以容置至少部分的所述磁柱，所述第二绝缘层位于所述第一水平布线和所述第三水平布线层之间，所述第三绝缘层位于所述第二水平布线层和所述第四水平布线层之间；

所述第一绕组包含围绕容置槽并电气连接的第一铜箔，第二铜箔，第三铜箔，第四铜箔，第五铜箔，第六铜箔及第七铜箔，其中，所述第一铜箔位于所述第一水平布线层上，所述第三铜箔位于所述第二水平布线层上，所述第五铜箔位于所述第四水平布线层上，所述第七铜箔位于所述第三水平布线层上，所述第二铜箔穿过所述第一绝缘层连接所述第一铜箔和所述第三铜箔，所述第四铜箔穿过所述第三绝缘层连接所述第三铜箔和所述第五铜箔，所述第六铜箔穿过所述第一绝缘层、所述第二绝缘层和所述第三绝缘层连接所述第五铜箔和所述第七铜箔；

所述第二绕组包含围绕容置槽并电气连接的第八铜箔，第九铜箔，第十铜箔，第十一铜箔，第十二铜箔，第十三铜箔及第十四铜箔，其中，所述第八铜箔位于所述第一水平布线层上、所述第十铜箔位于所述第二水平布线层上、所述第十二铜箔位于所述第四水平布线层上、所述第十四铜箔位于所述第三水平布线层上，所述第九铜箔穿过所述第一绝缘层连接所述第八铜箔和所述第十铜箔，所述第十一铜箔穿过所述第三绝缘层连接所述第十铜箔和所述第十二铜箔，所述第十三铜箔穿过所述第一绝缘层、所述第二绝缘层和所述第三绝缘层连接所述第十二铜箔和所述第十四铜箔；

所述第一绕组包含第一端和第二端，所述第二绕组包含第三端和第四端；

一第一表贴式引脚，第二表贴式引脚，第三表贴式引脚和第四表贴式引脚位于所述变压器模块的表面，所述第一绕组的第一端与所述第一表贴式引脚电性连接，所述第一绕组的第二端与所述第二表贴式引脚电性连接，所述第二绕组的第三端和所述第三表贴式引脚电性连接，所述第二绕组的第四端和所述第四表贴式引脚电性连接。

在一种可能的设计中，该变压器模块还包含第三绕组；

所述多层载板还包含一第五水平布线层和一第六水平布线层，其中，所述第五水平布线层位于所述第一水平布线层和所述第三水平布线层之间，所述第六水平布线层位于所述第二水平布线层和所述第四水平布线层之间；所述第三绕组包含围绕容置槽并电气连接的一第十五铜箔，第十六铜箔，第十七铜箔及第十八铜箔，其中，所述第十五铜箔位于所述第五水平布线层上，所述十七铜箔位于所述第六水平布线层上，且所述第十五铜箔包含第五段和第六段，所述第十五铜箔的第五段与第五表贴式引脚电性连接，所述第十五铜箔的第六段与第六表贴式引脚电性连接，所述第五表贴式引脚和所述第六表贴式引脚均位于所述变压器模块的表面。

在一种可能的设计中，所述第二表贴式引脚与所述第四表贴式引脚为同一表贴式引脚，所述第一表贴式引脚、所述第二表贴式引脚与所述第三表贴式引脚设置在所述变压器模块的同一表面。

在一种可能的设计中，所述变压器模块还包含第一开关器件和第二开关器件，其中所述第一开关器件和所述第二开关器件分别包含第一端和第二端；

所述第一绕组还具有第一间隔，以形成第一断点和第二断点，所述第一断点与所述第一开关器件的第一端电性连接，所述第二断点与所述第一开关器件的第二端电性连接；

所述第二绕组还具有第二间隔，以形成第三断点和第四断点，所述第三断点与所述第二开关器件的第一端电性连接，所述第四断点与所述第二开关器件的第二端电性连接；以及

所述第一表贴式引脚和所述第三表贴式引脚为同一个引脚。

在一种可能的设计中，所述多层载板包括一第一载板和一第二载板；

所述变压器模块还包含位于所述第一绝缘层内的相互接触的第七水平布线层和第八水平布线层；

所述第一载板包含所述第一水平布线层，所述第三水平布线层，所述第二绝缘层，所述第七水平布线层以及部分所述第一绝缘层，；

所述第二载板包含所述第二水平布线层，所述第四水平布线层，所述第三绝缘层，所述第八水平布线层以及部分所述第一绝缘层；

其中，所述第一载板和所述第二载板通过所述第七水平布线层和所述第八水平布线层的接触形成所述多层载板。

在一种可能的设计中，所述第三表贴式引脚为复数个，所述第一表贴式引脚还包括复数个齿状部，所述复数个齿状部与复数个所述第三表贴式引脚交错排布。

在一种可能的设计中，所述第二贴式引脚和所述第三表贴式引脚都为复数个，且复数个所述第一表贴式引脚和复数个所述第三表贴式引脚交错排布。

在一种可能的设计中，所述第三表贴式引脚为一个，且所述第三表贴式引脚位于所述第一表贴式引脚和所述第二表贴式引脚之间。

在一种可能的设计中，所述至少一个磁柱包括第一磁柱和第二磁柱，围绕所述第一磁柱的最外侧绕组的水平铜箔与围绕所述第二磁柱的最外侧绕组的水平铜箔相邻设置，且相邻的水平铜箔通过一共用连接铜箔相连。

在一种可能的设计中，通过喷涂、浸渍、电泳、静电喷涂、化学气象沉积、物理气象沉积或蒸镀绝缘材料在所述磁柱的表面具有形成过渡层，所述第一绕组中的所述第一铜箔，所述第二铜箔及所述第三铜箔形成在所述过渡层上，以及所述第二绕组中的所述第八铜箔，所述第九铜箔及所述第十铜箔形成在所述过渡层上。

在一种可能的设计中，所述第三绕组为多匝绕组，所述每匝绕组包含的连接铜箔为腰形孔铜。

在一种可能的设计中，所述第十五铜箔的第一边和所述第十七铜箔的第一边之间设置至少一腰形孔，每一腰形孔的内表面形成第一腰形孔铜，所述第一腰形孔铜形成所述第十六铜箔；以及

所述第十五铜箔的第二边和所述第十七铜箔的第二边之间设置至少一腰形孔，每一腰形孔的内表面形成第二腰形孔铜，所述第二腰形孔铜形成所述第十八铜箔。

在一种可能的设计中，所述第十五铜箔的第一边和所述第十七铜箔的第一边不突出所述第十六铜箔的外侧边缘；以及所述第十五铜箔的第二边和所述第十七铜箔的第二边不突出所述第十八铜箔的外侧边缘。

在一种可能的设计中，所述变压器模块包括内侧绝缘层和外侧绝缘层；

所述内侧绝缘层从第一预设温度到第二预设温度的等效热膨胀系数高于所述外侧绝缘层从所述第一预设温度到所述第二预设温度的等效热膨胀系数；

或者，所述内侧绝缘层的裂解温度为170℃-260℃；

或者，所述内侧绝缘层与所述磁柱之间设置有低熔点材料，所述低熔点材料的熔点温度低于200℃。

在一种可能的设计中，所述变压器模块还包括排气通道，所述排气通道贯通所述磁柱的表面与所述变压器模块的表面之间的部分。

第三方面，本申请实施例提供一种功率模块，包括：

一种如权利要求1所述的变压器模块；

一开关模块，所述开关模块和所述变压器模块接触并和所述第一表贴式引脚、所述第二表贴式引脚电性连接。

在一种可能的设计中，所述开关模块包含一开关载板和至少一功率开关，所述功率开关设置于所述开关载板，所述功率开关与所述第一表贴式引脚和/或所述第二表贴式引脚电性连接。

在一种可能的设计中，所述功率模块还包含一电容模块，所述电容模块位于所述开关载板上且邻近所述变压器模块设置，所述电容模块与所述第一表贴式引脚电性连接。

在一种可能的设计中，所述变压器模块还包含与所述第一绕组电性连接的第三绕组，所述功率模块还包括一第一功率开关和一第二功率开关，其中，所述第一功率开关的第一端和所述第二表贴式引脚电性连接，所述第二功率开关的第一端和所述第三绕组电性连接，所述第一功率开关的第二端和所述第二功率开关的第二端电性连接。

由于本申请中的绕组通过多层载板的水平铜箔和连接铜箔包覆磁柱的多个表面，因此，本申请中的绕组各部分的等效直径相近，等效阻抗相近，使得应用时的绕组电流分布更均匀。且本申请中的各绕组并不是采用独立的铜箔箔绕形成，而是通过位于多层载板上的水平布线层上的水平铜箔以及连接水平布线层之间的连接铜箔形成，绕组形成方便灵活，避免了铜箔箔绕形成绕组不方便的问题。

附图说明

图1为现有技术提供的一种采用多层PCB方式的变压器侧视图；

图2为本申请实施例提供的变压器模块的结构示意图一；

图3为本申请实施例提供的磁芯的结构示意图一；

图4为本申请实施例提供的变压器模块的电路图一；

图5为本申请实施例提供的变压器模块的仰视图一；

图6为本申请实施例提供的变压器模块的结构示意图二；

图7为本申请实施例提供的变压器模块的电路图二；

图8A为本申请实施例提供的变压器模块的仰视图二；

图8B为本申请实施例提供的变压器模块的仰视图三；

图9为本申请实施例提供的变压器模块的仰视图四；

图10为本申请实施例提供的第一绕组的结构示意图一；

图11为本申请实施例提供的第二绕组的结构示意图一；

图12为本申请实施例提供的第二绕组的结构示意图二；

图13为本申请实施例提供的第三绕组的结构示意图一；

图14A为图13的剖面图一；

图14B为图14A的俯视图；

图14C为图13的剖面图二；

图14D为图14C的俯视图；

图15为本申请实施例提供的变压器模块的剖面示意图一；

图16为本申请实施例提供的第一绕组的结构示意图二；

图17为本申请实施例提供的第二绕组的结构示意图三；

图18为本申请实施例提供的第三绕组的结构示意图二；

图19为本申请实施例提供的变压器模块的剖面示意图二；

图20为本申请实施例提供的变压器模块的结构示意图三；

图21为本申请实施例提供的变压器模块的结构示意图四；

图22A是变压器模块的第一载板和第二载板尚未焊接时的示意图；

图22B是变压器模块的第一载板和第二载板焊接后的示意图；

图23A为本申请一实施例提供的一种功率模块各端点的电气示意图一；

图23B为本申请一实施例提供的一种功率模块各端点的电气示意图二；

图23C为本申请一实施例提供的一种功率模块的截面图一；

图23D为本申请一实施例提供的一种功率模块的截面图二；

图23E为本申请一实施例提供的开关模块的仰视图；

图23F为本申请一实施例提供的开关模块的仰视图；

图23G为本申请一实施例提供的一种功率模块的截面图三；

图24为本申请实施例提供的一种功率模块各端点的电气示意图；

图25为本申请实施例提供的功率模块的截面图。

图26为本申请实施例提供的变压器模块的仰视图四；

图27A为本申请实施例提供的过孔的示意图；

图27B为本申请实施例提供的布线槽的示意图。

图28为现有技术提供的另一种变压器模块的结构示意图。

具体实施方式

针对低压大电流应用的变压器，现有技术中，绕组大都采用多层PCB实现的立绕结构，此时，PCB板所在平面垂直于磁柱，通过在PCB布线层走线形成环绕磁柱的绕组。然而，立绕的结构将导致金属绕组走线内外侧等效直径不一致，导致绕组内侧等效阻抗小于绕组外侧等效阻抗，从而存在绕组电流分配不均的问题，以至于绕组损耗较大。

此外，现有技术中的另一种结构采用了绕组箔绕的结构，在该结构中其绕组出端通常从绕组的侧面引出的，因此出端附近绕组的电流分布并不均匀，特别是当绕组宽度W较宽时，这个问题更严重；此外，出端通常长度较长，因此出端的损耗也较大。为了解决以上的技术问题，本申请提供一种变压器模块及功率模块。

值得说明的是，以下实施例中的“水平”仅为描述方便而设置的一个方向，并不限定于实际使用时的水平线方向；下述各图中示意水平布线层的直线的长度长于水平铜箔只是为了理解以及便于标注，实际中变压器模块的水平布线层的长度可能不会比水平铜箔的长度长。

图2为本申请实施例提供的变压器模块的结构示意图一，图3为本申请实施例提供的磁芯20的结构示意图一，图4为本申请实施例提供的变压器模块的电路图一，图5为本申请实施例提供的变压器模块的仰视图一；参见图2～图5，本实施例的变压器模块200包括：

一磁芯20，包括至少一个磁柱21，磁柱21至少部分的被一多层载板22包覆，多层载板22包含多个水平铜箔233和多个连接铜箔234；其中，水平铜箔233可以位于水平布线层221上，连接铜箔234用于连接两个水平铜箔；若水平布线层上具有水平铜箔，则水平布线层上设置有至少一个水平铜箔。其中，磁芯20可以仅有一个磁柱21被多层载板22包覆埋设，也可以整个磁芯20均被多层载板包覆埋设，能使得在多层载板22中形成围绕磁柱的绕组即可，本申请并不以此为限。

其中，本实施例中的磁芯20为口字形、环形、I字形或者C字形，图3中所示的磁芯20为口字形磁芯。本申请对磁芯20的形状不做限制。

其中，多层载板22可为多层PCB，该多层PCB板包括多层布线层，相邻的两层布线层之间设置有由绝缘材料形成的绝缘层，绝缘材料例如是FR4，其中，布线层可称为水平布线层。多层载板22也可为多层陶瓷基板，该多层陶瓷基板包括多层布线层，相邻的两层布线层之间设置有由绝缘材料例如陶瓷材料形成的绝缘层。当然，该多层载板22也可以是其他类型的多层板，例如金属芯复合PCB基板，IMS多层基板，刚柔结合多层板，HDI板等等。

可选地，该多层载板22可为一个载板，该一个载板包括多层布线层和多层绝缘层。

可选地，该多层载板22也可由多个载板组成，例如包括两块相对设置的第一载板和第二载板，每个载板包括多层布线层和多层绝缘层。

本实施例的变压器模块200还包括围绕磁柱21的第一绕组23和第二绕组24，第二绕组24位于第一绕组23的外侧，例如更加远离磁柱21的一侧；

第一绕组23和第二绕组24均由该多个水平铜箔中的至少两个水平铜箔和该多个连接铜箔的至少两个连接铜箔形成，图2中的233为该多个水平铜箔中的一水平铜箔，图2中的234为该多个连接铜箔中的一连接铜箔。可以理解的是，本实施例中的各绕组可以不限于箔绕于一个磁柱21，某些实施例中，一个绕组可以箔绕磁芯20的多个磁柱21或者箔绕磁芯20的多个表面，只需在部分表面形成引脚连接外部电路即可。

在本实施例中，第一绕组23包括位于两个水平布线层上的水平铜箔，该两个水平布线层上的水平铜箔通过连接铜箔连接，形成第一绕组23；第二绕组24包括位于两个水平布线层上的水平铜箔，该两个水平布线层上的水平铜箔通过连接铜箔连接，形成第二绕组24。第一绕组23和第二绕组24都箔绕于磁柱21，第一绕组23至少部分被第二绕组24所包覆，也即第一、第二绕组至少部分重叠。绕组之间部分重叠能改善耦合系数，大大减小绕组之间的漏感。

如图2所述，当第二绕组位于较外层时，第二绕组24的第一端241形成第三表贴式引脚243，第二绕组24的第二端242形成第四表贴式引脚244；举例说来，当第二绕组位于较内层时，如图6所示，第二绕组的第一端也可以通过第三过孔245与第三表贴式引脚243电性连接，第二绕组的第二端也可以通过第四过孔246与第四表贴式引脚244电性连接，第二绕组的位置并不以图2为限。这也就是说，当第二绕组位于内层时，绕组的两端是通过穿过该绕组和外层绕组之间的绝缘层的过孔与引脚相连接的。同样的，当第一绕组23位于较内层时，如图2所示，第一绕组的第一端231也可以通过穿过第一、第二绕组之间绝缘层的第一过孔237与第一表贴式引脚235电性连接，第一绕组的第二端232也可以通过穿过第一、第二绕组之间绝缘层的第二过孔238与第二表贴式引脚236电性连接。

第一表贴式引脚235、第二表贴式引脚236、第三表贴式引脚243、第四表贴式引脚设置在变压器模块200的表面。且一实施例中该第一表贴式引脚235、第二表贴式引脚236、第三表贴式引脚243、第四表贴式引脚244可以分别对应为图4中的端子P1、P2、D2、V0，但本申请并不以此为限。

具体地，参见图4，本实施例的第一绕组23可以作为变压器模块中的变压器的原边绕组P，第二绕组24可以作为副边绕组S2。可以理解的是，其他实施例中，第一绕组23可以作为变压器模块中的变压器的副边绕组S2，第二绕组24可以作为原边绕组P；当设置有其他绕组作为原边绕组时，第一绕组23和第二绕组24均可作为副边绕组，本申请并不以此为限。当第一绕组23为副边绕组S2且第二绕组24作为原边绕组P时，与第一绕组23的第一端231连接的第一表贴式引脚235可以作为端子D2，与第一绕组23的第二端232连接的第二表贴式引脚236可以作为表贴式引脚V0。

第二绕组24的第一端241连接的第三表贴式引脚243可以作为端子P1，与第二绕组24的第二端242连接的第四表贴式引脚244可以作为端子P2。

进一步地，当本实施例中的第一绕组23为原边绕组时，第一绕组23可为多匝的绕组，第二绕组24可为单匝的绕组。当然，当第一绕组为副边绕组时，第一绕组也可以是单匝绕组，第二绕组24可以为多匝绕组，本申请并不以此为限。可以理解的是，绕组中的每匝可包括一第一水平铜箔、一第二水平铜箔，一第一连接铜箔和第二连接铜箔，第一连接铜箔和第二连接铜箔连接第一水平铜箔和第二水平铜箔，以形成围绕磁柱的一匝线圈；各匝的第一水平铜箔可以位于同一层水平布线层上，第二水平铜箔可以位于同一层水平布线层上，但也可以位于不同的水平布线层上，本申请并不以此为限。

因此，本实施中的绕组每匝的各部分由于采用箔绕包覆磁柱的方式形成，距离磁柱轴线的等效直径相近，因此等效阻抗相近，用于具体电路时，流经绕组的电流分布也更加均匀。且本实施例中的各内层绕组采用了穿过内外层之间绝缘层的过孔连接至变压器表面引脚的结构，这样的结构大大减小了现有技术中提及从绕组侧面引出的箔绕变压器的引脚过长导致的引脚上损耗较大的问题。此外，这样的结构也有利于形成多个引脚以及一个引脚上连接有多个过孔，从而改善现有技术中箔绕变压器引脚集中引起的绕组电流不均的问题。

示例性地，如果多层载板22为多层PCB，则水平布线层的水平铜箔可以通过PCB工艺形成，连接水平布线层的连接铜箔也可以通过PCB的过孔工艺形成，例如PCB不同水平布线层之间可以通过打孔贯穿，并在孔内电镀覆铜，以形成竖直的连接铜箔。

变压器模块通过第一表贴式引脚235、第二表贴式引脚236、第三表贴式引脚243和第四表贴式引脚244和外部电路连接。其中，第一表贴式引脚235、第二表贴式引脚236、第三表贴式引脚243或第四表贴式引脚244可以为柱状或球形状等各种不同的形状。

第一表贴式引脚235、第二表贴式引脚236、第三表贴式引脚243和第四表贴式引脚244均位于变压器模块的表面。

可选地，第一表贴式引脚235、第二表贴式引脚236、第三表贴式引脚243和第四表贴式引脚244均位于变压器模块的第一面(例如底面)。

可选地，第一表贴式引脚235、第二表贴式引脚236、第三表贴式引脚243和第四表贴式引脚244位于变压器模块的不同的表面。如：第一表贴式引脚235、第二表贴式引脚236可以位于变压器模块的第一面，而第三表贴式引脚243和第四表贴式引脚244也可以位于变压器模块的第二面，其中第一面和第二面不同。

下面对本申请实施例的连接铜箔进行说明。

具体地，连接铜箔可以由垂直水平布线层的孔槽通过表面金属化工艺形成。

其中，表面金属化工艺为电镀、化学镀等。

基于此，本实施例中的变压器模块的绕组包覆磁柱的各部分的等效直径相近，等效阻抗相近，使得应用时绕组电流分布更均匀，且各绕组形成方便灵活。

需要说明的是，图2仅示出了变压器模块的一种示例，实际上，变压器模块还可包括第三绕组，本申请对此不做限制。例如：下面以变压器模块包括3个绕组为例，对变压器模块的结构进行说明。图6为本申请实施例提供的变压器模块的结构示意图二，图7为本申请实施例提供的变压器模块的电路图二，图8A为本申请实施例提供的变压器模块的仰视图二，图8B为本申请实施例提供的变压器模块的仰视图三，图9为本申请实施例提供的变压器模块的仰视图四；参见图6～图9，本实施例的变压器模块在图2所示的变压器模块的基础上，还包括：第三绕组25。

如图7所示，本实施例中的变压器包含三个绕组：原边绕组P，副边绕组S1和副边绕组S2。原边绕组P包含两个端子P1和P2，副边绕组S1包含两个端子D1和V0，副边绕组S2包含两个端子D2和V0，两副边绕组串联连接于端子V0。

图6为图7所对应变压器内部的结构图。如图6所示，多个绕组23，24，25围绕磁芯21绕制。图6在图2的结构上增加了第三绕组25。第三绕组25由多层载板22中的水平铜箔和连接铜箔形成；第三绕组25位于第二绕组24的外侧。多个绕组之间，外层绕组至少部分包覆内层绕组。

具体的，参见图6，本实施例的变压器模块的第一绕组23为变压器的第一副边绕组S2，第二绕组24为变压器的原边绕组P，第三绕组25为变压器的第二副边绕组S1。第一绕组23的第一端231和第一表贴式引脚235电性连接、第二端232和第二表贴式引脚236电性连接；第二绕组24的第一端241和第三表贴式引脚243电性连接、第二端242和第四表贴式引脚244电性连接；较外层的第三绕组25的第一端251形成第五表贴式引脚253，第三绕组25的第二端252形成第二表贴式引脚236。第四表贴式引脚244可以通过常见的形状和结构设计与第五表贴式引脚253间隔。本实施例中，第一表贴式引脚235、第二表贴式引脚236和第五表贴式引脚分别对应图7中所示的端子D2，V0和D1。类似于图2，内层的绕组可以通过过孔与外层的表贴式引脚连接，例如第二绕组的第一端也可以通过第三过孔245与第三表贴式引脚243电性连接，第二绕组的第二端也可以通过第四过孔246与第四表贴式引脚244电性连接。第一表贴式引脚235、第二表贴式引脚236可以位于变压器模块的第一面；第三表贴式引脚243、第四表贴式引脚244可以位于变压器模块的第一面，也可以位于变压器模块的其他面，第一表贴式引脚235、第二表贴式引脚236、第三表贴式引脚243和第四表贴式引脚244设置在变压器模块的同一表面或者不同表面；第一表贴式引脚235、第二表贴式引脚236、第五表贴式引脚253设置在变压器模块的同一表面，例如位于变压器模块的第一面。

在另一实施例中，第三绕组25的第一端251形成第五表贴式引脚253，第三绕组25的第二端252形成第六表贴式引脚。变压器模块的第一绕组23为变压器的第一副边绕组S2，第二绕组24为变压器的原边绕组P，第三绕组25为变压器的第二副边绕组S1，此时第一绕组23和第三绕组25独立使用无互联关系。第一表贴式引脚235、第二表贴式引脚236、第五表贴式引脚253和第六表贴式引脚设置在变压器模块的同一表面或不同表面，此处不做限制可以根据实际需求灵活设置引脚的位置。

图8A、8B、9所示为变压器模块的仰视图，该仰视图中显示了设置在变压器上各个表贴式引脚的位置关系。如图8A、8B、9所示，第一表贴式引脚235、第二表贴式引脚236和第五表贴式引脚作为端子D2，V0和D1，可以设置在变压器模块200的同一面。

一种可选方式，如图8A所示，作为端子D1的第五表贴式引脚为复数个，且复数个第五表贴式引脚均位于作为端子D2的第一表贴式引脚和作为端子V0的第二表贴式引脚之间。进一步地，作为端子D2的第一表贴式引脚还包括复数个齿状部300，复数个齿状部300与复数个第五表贴式引脚交错排布。可选地，复数个齿状部300与复数个第五表贴式引脚均匀交错排布。采用多个第五表贴式引脚可以有助于电流均匀的分布，更可以用于连接多组外部器件，有助于减少阻抗和提高集成程度。可选地，第五表贴式引脚可以为柱状或球形状等，本发明并不以此为限。

另一种可选方式，如图8B所示，和图8A相比，增加了作为端子GND的表贴式引脚，用于连接变压器副边侧的开关器件和输出电容。进一步地，作为端子D1的第五表贴式引脚为复数个，作为端子D2的第一表贴式引脚还包括复数个齿状部300，复数个齿状部300与复数个第五表贴式引脚交错排布。可选地，复数个齿状部300与复数个第五表贴式引脚均匀交错排布。

另一种可选方式，如图9所示，作为端子D1的第五表贴式引脚为一个，且第五表贴式引脚位于作为端子D2的第一表贴式引脚和作子V0的所述第二表贴式引脚之间。磁芯20可以包含一个通孔500，从变压器模块的底面视角看，第五表贴式引脚为部分围绕通孔500，例如C字形，第一表贴式引脚为围绕通孔500的C字形，且第二表贴式引脚为部分围绕通孔500的C字形。但本发明并不以此为限，通过调整第三表贴式引脚和第四表贴式引脚的位置，第一表贴式引脚、第二表贴式引脚、第五表贴式引脚也可以形成围绕通孔的口字形等其他形状。

基于此，本实施例中的变压器模块的绕组各部分的等效直径相近，等效阻抗相近，绕组电流分布均匀，且各绕组形成方便灵活。

为了方便后续的说明，本申请实施例中将一个磁柱以及包围所述磁柱的结构(包括第一绕组，或者，包括第一绕组和第二绕组，或者，包括第一绕组、第二绕组和第三绕组)称为一个磁柱单元。

下面采用具体的实施例对图2～图9所示的实施例进行详细的说明。

基于上述实施例的阐述可知，多层载板可以为一块单独的载板，也可包括两块相对设置的第一载板和第二载板，多层载板的实现方式本申请并不限定。下面对上述两种不同结构下的多层载板对应的第一绕组23、第二绕组24、第三绕组25分别进行说明。

首先，对多层载板为一块载板时，对应的第一绕组23、第二绕组24、第三绕组25进行说明。

图10为本申请实施例提供的第一绕组的结构示意图一，图11为本申请实施例提供的第二绕组的结构示意图一，图12为本申请实施例提供的第二绕组的结构示意图二，图13为本申请实施例提供的第三绕组的结构示意图一；

参见图10，本实施例中的多层载板包括依次设置的第一水平布线层31、第一绝缘层32、第二水平布线层33，第一绝缘层32位于第一水平布线层31和第二水平布线层33之间，且形成一容置槽，以容置至少部分的磁柱21；

第一绕组23的水平铜箔包括第一铜箔311和第二铜箔312，第一绕组23的连接铜箔包括第三铜箔313和第四铜箔314，第一铜箔311设置在第一水平布线层31上，且该第一铜箔311包含间隔的第一段315和第二段316，以分别形成第一绕组23的第一端231和第二端232；第二铜箔312设置在第二水平布线层33上；第三铜箔313和第四铜箔穿过第一绝缘层32；第一铜箔311、第二铜箔312、第三铜箔313和第四铜箔314彼此连接并围绕容置槽中的磁柱21。

下面对图10所示的第一绕组一种可能的形成过程进行说明。

对第一水平布线层31的覆铜进行刻蚀，得到包括间隔的第一段315和第二段316的第一铜箔311；对第二水平布线层33的覆铜进行蚀刻，得到包括一整段的第二铜箔312；在第一铜箔311的第一边和第二铜箔312的第一边之间打孔贯穿第一绝缘层32并对该孔进行电镀覆铜，得到第三铜箔313，在第一铜箔311的第二边和第二铜箔312的第二边之间打孔贯穿第一绝缘层32并对该孔进行电镀覆铜，得到第四铜箔314，第一铜箔311的第一边和第一铜箔311的第二边为相对的边，第二铜箔312的第一边和第二铜箔312的第二边为相对的边，第一铜箔311的第一边和第二铜箔312的第一边为与第一绕组23围绕的磁柱21的同一侧。

其中，第三铜箔313和第四铜箔314的形成方式包括但不限于如下两种实施方式。

一种可能的实施方式为：可以在第一铜箔311的第一边和第二铜箔312的第一边之间设置至少一排竖直的过孔，每个过孔均贯穿第一绝缘层32，每个过孔的第一端均与第一铜箔311的第一边连接，每个过孔的第二端均与第二铜箔312的第一边连接，在每个过孔的内表面进行覆铜后，形成第三铜箔313。图27A为本申请实施例提供的过孔的示意图，图27A示出了每排过孔的截面图，可以理解的是，相邻的两个过孔的距离应当尽可能的小。

可以在第一铜箔311的第二边和第二铜箔312的第二边之间设置至少一排竖直的过孔，每个过孔的第一端均与第一铜箔311的第二边连接，每个过孔的第二端均与第二铜箔312的第二边连接，在每个过孔的内表面进行覆铜后，形成第四铜箔314。可以理解的是，相邻的两个过孔的距离应当尽可能的小。

另一种可能的实施方式为：可以在第一铜箔311的第一边和第二铜箔312的第一边之间设置一竖直布线槽，竖直布线槽的第一端均与第一铜箔311的第一边连接，竖直布线槽的第二端均与第二铜箔312的第一边连接，在竖直布线槽的内表面进行覆铜后，形成第三铜箔313。图27B为本申请实施例提供的布线槽的示意图，图27B示出了布线槽的截面图。

可以在第一铜箔311的第二边和第二铜箔312的第二边之间设置一竖直布线槽，竖直布线槽的第一端均与第一铜箔311的第二边连接，竖直布线槽的第二端均与第二铜箔312的第二边连接，在竖直布线槽的内表面进行覆铜后，形成第四铜箔314。

参见图11，多层载板还包括第三水平布线层35和第四水平布线层36，第一水平布线层31和第三水平布线层35位于第一绝缘层32的同一侧，且第三水平布线层35位于第一水平布线层31的外侧，第二水平布线层33和第四水平布线层36位于第一绝缘层32的另一侧，且第四水平布线层36位于第二水平布线层33的外侧；

第一水平布线层31和第三水平布线层35之间具有第二绝缘层37，第二水平布线层33和第四水平布线层36之间具有第三绝缘层38；

第二绕组24的水平铜箔包括第五铜箔351和第六铜箔361，第二绕组24的连接铜箔包括第七铜箔352和第八铜箔362；其中第五铜箔351位于第三水平布线层35上，且包含间隔的一第三段3511和一第四段3512，以分别形成第二绕组24的第一端241和第二端242；第六铜箔361位于第四水平布线层36上；第五铜箔351、第六铜箔361、第七铜箔352和第八铜箔362彼此连接并围绕上述容置槽。

可以理解的是，如上所述，第二绕组24可以作为原边绕组，其可为一匝也可为多匝。图12示出的第二绕组24为多匝绕组。若第二绕组24为多匝绕组，则第二绕组24通过对第五铜箔351、第六铜箔361、第七铜箔352、第八铜箔362的蚀刻形成围绕该磁柱21的螺旋型的多匝绕组。第二绕组至少部分包覆第一绕组。

下面对图11所示的第二绕组24一种可能的形成过程进行说明。其具体的表贴式引脚的结构和实现方式可参照前面图示及对应的表述。此处为方便描述，图中省略了第一绕组两端连接的过孔以及各个表贴式引脚。

对第三水平布线层35的覆铜进行刻蚀，得到包括间隔的第一段和第二段的第五铜箔351；对第四水平布线层36的覆铜进行刻蚀，得到第六铜箔361；打孔贯穿第三水平布线层35和第四水平布线层36之间的各层，并对该孔进行电镀覆铜形成第七铜箔352和第八铜箔362，第五铜箔351、第六铜箔361、第七铜箔352和第八铜箔362彼此连接，形成第二绕组24；

其中，第七铜箔352和第八铜箔362的形成方式与图10所示的第三铜箔313和第四铜箔314类似，此处不再赘述。

基于上述过程，形成了第二绕组24，第二绕组24形成过程方便且比较灵活；且第二绕组24各部分的等效直径相近，等效阻抗相近，绕组电流分布均匀。

参见图13，多层载板还包括第五水平布线层39和第六水平布线层40，第五水平布线层39和第三水平布线层35位于第一绝缘层32的同一侧，且第五水平布线层39位于第三水平布线层35的外侧，第六水平布线层40和第四水平布线层36位于第一绝缘层32的同一侧，且第六水平布线层40位于第四水平布线层36的外侧；

第五水平布线层39和第三水平布线层35之间具有第四绝缘层41，第六水平布线层40和第四水平布线层36之间具有第五绝缘层42；

第三绕组25的水平铜箔包括第九铜箔391和第十铜箔401，第三绕组25的所述连接铜箔包括第十一铜箔392和第十二铜箔402；第九铜箔391设置在第五水平布线层39上、第十铜箔401设置在第六水平布线层40上，且第九铜箔391包含间隔的第五段3911和第六段3912，以分别形成第三绕组25的第一端251和第二端252；第九铜箔391、第十铜箔401、第十一铜箔392和第十二铜箔402彼此连接并围绕容置槽。其具体的表贴式引脚的结构和实现方式可参照前面图示及对应的表述。外层绕组至少部分包覆内层绕组。此处为方便描述，图中省略了第一绕组、第二绕组两端连接的过孔以及各个表贴式引脚。然而，内层绕组例如第一绕组23的两端是通过过孔连接至相应的表贴式引脚的，该过孔穿过了第一、第二绕组之间的绝缘层，第二绕组所在的布线层，第二、第三绕组之间的绝缘层；第二绕组24的两端也是通过过孔连接至相应的表贴式引脚的，该过孔穿过了第二、第三绕组之间的绝缘层。

下面对图13所示的第三绕组25一种可能的形成过程进行说明。

对第五水平布线层39的覆铜进行刻蚀，得到包括间隔的第五段和第六段的第九铜箔391；对第六水平布线层40的覆铜进行刻蚀，得到第十铜箔401；打孔贯穿第五水平布线层39和第六水平布线层40之间的各层并对该孔进行电镀覆铜形成第十一铜箔392和第十二铜箔402，第九铜箔391、第十铜箔401、第十一铜箔392和第十二铜箔402彼此连接，形成第三绕组25；

其中，第十一铜箔392和第十二铜箔402的形成方式与图10所示的第三铜箔313和第四铜箔314类似，此处不再赘述。

基于上述过程，形成了第三绕组25，第三绕组25形成过程方便且比较灵活；且第三绕组25各部分的等效直径相近，等效阻抗相近，使得应用时绕组电流分布均匀。

在一些实施例中，第一绕组还可以通过激光刻蚀的方法得到。如图14A所示，磁柱表面形成一过渡层，通过金属化工艺直接在过渡层上形成第一绕组的水平铜箔311和312及连接铜箔313和314。相比于通过过孔覆铜或布线槽覆铜形成第一绕组的连接铜箔，在过渡层表面通过金属化工艺直接覆铜形成连接铜箔可减小变压器的整体尺寸。在水平铜箔311上形成的多段结构可以利用激光刻蚀方法得到，具体过程如下：第一步，在磁柱21表面形成一过渡层11，例如通过喷涂、浸渍、电泳、静电喷涂、化学气象沉积、物理气象沉积、溅射、蒸镀或印刷的方式；第二步，通过金属化工艺，过渡层11上形成两个水平铜箔311和312、两个连接铜箔313和314；第三步，两个水平铜箔311和312及两个连接铜箔313和314的外侧形成第一保护层，具体地，可以通过电镀或化学镀技术形成由锡、锡合金、金或金合金构成的第一保护层(图中未示出)；第四步，通过直写技术去除水平铜箔311外侧的第一保护层的一部分，具体地，通过直写技术对水平铜箔311外侧的保护层的表面进行图形定义，从而曝露出水平铜箔311需要被蚀刻的位置；第五步，对暴露出的水平铜箔311进行蚀刻，得到第一铜箔311的第一段315和第一铜箔的第二段316。

在一些实施例中，第二绕组为多匝绕组，每匝绕组包含的连接铜箔均为腰形孔铜，图14A及图14B以第七铜箔和第八铜箔为腰形孔铜为例进行说明。其中，腰形孔铜的形成过程可为先形成腰型孔，然后在腰型孔内表面覆铜，即形成了图14B中示出的斜线填充部分的腰形孔铜。但本发明并不限于形成第二绕组的连接铜箔(如第七铜箔和第八铜箔)为腰形孔铜，本申请中各实施例中的连接铜箔均可为腰形孔铜。

可以在第五铜箔351的第一边和第六铜箔361的第一边之间设置至少一腰形孔，每个腰形孔均贯穿第一绝缘层32、第二绝缘层37及第三绝缘层38，每个腰形孔的第一端均与第五铜箔351的第一边连接，每个腰形孔的第二端均与第六铜箔361的第一边连接，在每个腰形孔的内表面进行覆铜后形成第一腰形孔铜111，第一腰形孔铜111形成第七铜箔。

可以在第五铜箔351的第二边和第六铜箔361的第二边之间设置至少一腰形孔，每个腰形孔均贯穿第一绝缘层32、第二绝缘层37及第三绝缘层38，每个腰形孔的第一端均与第五铜箔351的第二边连接，每个腰形孔的第二端均与第六铜箔361的第二边连接，在每个腰形孔的内表面进行覆铜后形成第二腰形孔铜222，第二腰形孔铜222形成第八铜箔。

相比于图27A所示的一排竖直过孔覆铜形成的连接铜箔，图14A及图14B所示的腰型孔覆铜后形成腰形孔铜111、222，由于覆铜表面积增大，提供了更强的通流能力。图14A中第一绕组23和第三绕组25可为变压器的副边绕组，第二绕组24可为变压器的原边绕组，图14B为第二绕组24的俯视图。从图14A和图14B中可以看出，第三铜箔313、第四铜箔314、第十一铜箔392和第十二铜箔402均为一层铜箔，第七铜箔和第八铜箔为腰形孔铜111、222，腰形孔铜111和孔铜222上下连接第五铜箔351和第六铜箔361。例如实际加工时，可将第三铜箔313、第四铜箔314、第十一铜箔392和第十二铜箔402的厚度设置为70um，将腰形孔铜111、222的单边厚度Z设置为35um，此时对应腰形孔110的宽度尺寸Y设置为0.2mm即可。其中，腰形孔110的长度尺寸X应满足X大于Y，具体可根据匝数及尺寸要求进行调整，例如使X/Y≥2等。

若第二绕组为多匝绕组，则第七铜箔和第八铜箔各自的数量可为多个(如图12所示)。形成第一绕组后，通过钻孔工艺在绝缘层上形成多个腰形孔，采用金属化工艺在每一腰形孔曝露于环境的表面形成多个腰形孔铜得到第二绕组的多个连接铜箔，对第三水平布线层35和第四水平层36的覆铜进行刻蚀得到多个水平铜箔，形成具有多匝结构的第二绕组。

每个腰形孔的长度X可以完全相同也可以互不相同，可根据磁芯的形状、尺寸做一些差异化设计，例如在磁芯端部的拐角位置绕组形状会比中间位置绕组的形状更加不规整，所设置的腰形孔的尺寸也可以与中间位置的腰形孔的尺寸不同。

实际加工过程形成腰形孔时，由于电镀铜和机械打孔均有公差，因此需要将第五铜箔351的第三段和第四段及第六铜箔361需要突出腰形孔一定的距离，形成外侧铜箔5203和5204以包络加工公差。如图14B所示的结构，第五铜箔351的第一边和第二边突出腰形孔一定距离，形成外侧铜箔5203；第六铜箔361的第一边和第二边突出腰形孔一定距离，形成外侧铜箔5204。得到了腰形孔铜111、222(也就是第七铜箔和第八铜箔)，以及外侧铜箔5203、5204；采用塞孔工艺将孔铜111、222围成的腰形孔的空槽填平。

在一些实施例中，可以通过金属化工艺蚀刻掉第五铜箔351和第六铜箔361的外侧铜箔5203、5204，形成如图14C所示的结构，俯视结构如图14D所示，图14C所示的结构与图14A的不同之处在于，所形成的第五铜箔351和第六铜箔361未突出腰型孔，即腰形孔110远离磁柱的外侧边缘与第五铜箔351的第一边和第六铜箔的第一边平齐或第五铜箔351的第一边和第六铜箔的第一边位于腰型孔110的内侧，腰形孔远离磁柱的外侧边缘与第五铜箔351的第二边和第六铜箔的第二边平齐或第五铜箔351的第二边和第六铜箔的第二边位于腰型孔110的内侧，因此不存在前述的外侧铜箔5203和5204。第五铜箔351和第六铜箔361的外侧边缘在腰形孔宽度方向上位于腰形孔宽度尺寸Y的范围内，即给出了两种特征：水平铜箔边缘与腰型孔边缘平齐和水平铜箔边缘在腰型孔宽度方向上位于腰型孔宽度尺寸范围内。本申请中内侧和外侧的位置关系均遵循以下原则：同一结构中靠近磁柱的位置为内侧，远离磁柱的位置为外侧。

图14A-图14D中的第一绕组可为多层载板包括一块载板的实施例中的第一绕组，还可为包括两块载板的实施例中的第一绕组。此处的第二绕组可为多层载板包括一块载板的实施例中的第二绕组，还可为包括两块载板的实施例中的第二绕组。此处的第三绕组可为多层载板包括一块载板的实施例中的第三绕组，还可为包括两块载板的实施例中的第三绕组。

后续图18所示的变压器模块也可采用类似上述形成图14D所示的结构的方法形成。

在一些实施例中，变压器模块的至少一个磁柱包括第一磁柱和第二磁柱的情况下，围绕第一磁柱的最外侧绕组的水平铜箔与围绕第二磁柱的最外侧绕组的水平铜箔相邻设置，且相邻的水平铜箔通过一共用连接铜箔相连。进一步地，共用连接铜箔为腰形孔铜，过孔覆铜或布线槽覆铜。

图15为变压器模块的剖面图一。该变压器模块可以是两个独立的磁柱单元拼接而成，也可以是一个闭合磁芯上相对设置的两个磁柱单元。右侧磁柱单元可以认为是将左侧磁柱单元在俯视图平面上旋转180度后得到，这样左侧磁柱单元的第三绕组的第九铜箔的第六段和右侧磁柱单元的第三绕组的第九铜箔的第五段相邻设置，左侧磁柱单元的第三绕组的第十铜箔和右侧磁柱单元的第三绕组的第十铜箔相邻设置，且相邻设置的水平铜箔通过中间的腰形孔铜402连接在一起，腰形孔铜通过腰型孔1500覆铜得到。按照所需的镀铜厚度设置最小的腰型孔宽度XX，所以空间利用会更加合理，功率密度也得到提高。可选地，右侧磁柱单元的第九铜箔的第六段和第五段之间可跨接器件。由于该腰形孔铜402连接的是两个磁柱单元的副边绕组(第三绕组)，所设置的腰形孔1500的长度尺寸会不同于原边绕组腰形孔的长度尺寸，例如副边绕组为单匝结构，此时所设置腰形孔1500的长度尺寸会明显大于原边绕组(第二绕组)的腰形孔的长度尺寸。当然为了保证结构的稳定性，可以在副边绕组设置多个腰形孔，覆铜得到多个腰形孔铜形成副边绕组对应的共用连接铜箔，且腰形孔长度尺寸不做限制，只需要通过表铜将多个腰形孔铜连接在一起实现单匝绕组结构即可。也就是说，上述变压器模块包括的至少一个磁柱包括第一磁柱和第二磁柱；左侧磁柱中第三绕组的第九铜箔的第六段和第十铜箔通过共用连接铜箔即腰形孔铜402连接；右侧磁柱中第三绕组的第九铜箔的第五段和第十铜箔通过共用连接铜箔即腰形孔铜402连接。

后续各实施例中所对应的磁柱单元也可通过与图15中所示的相同的拼接方式得到包含多个磁柱单元的变压器或多个连片变压器，且多个变压器连片生产。

其次，上述实施例的多层载板可以包括两块载板：第一载板和第二载板，对应的第一绕组23、第二绕组24、第三绕组25进行说明如下。

图16为本申请实施例提供的第一绕组的结构示意图二，图17为本申请实施例提供的第二绕组的结构示意图三，图18为本申请实施例提供的第三绕组的结构示意图二；

参见图16，多层载板包括一第一载板和一第二载板；第一载板和第二载板相对设置，第一载板包括依次设置的第七水平布线层45、第六绝缘层46和第八水平布线层47，第二载板包括依次设置的第九水平布线层48、第七绝缘层49和第十水平布线层50，第七水平布线层45用于和第九水平布线层48接触，第一载板的第六绝缘层46和第二载板的第七绝缘层49之间各层共同形成一容置槽，以容置至少部分的磁柱21；

第一绕组23的水平铜箔包括第十三铜箔471和第十四铜箔501，第一绕组23的连接铜箔包括第十五铜箔472、第十六铜箔473、第十七铜箔502和第十八铜箔503；

第十三铜箔471设置在第一载板的第八水平布线层47上，且包含间隔的第七段4711与第八段4712，以分别形成第一绕组23的第一端和第二端；第十五铜箔472和第十六铜箔473贯穿第一载板的第六绝缘层46并分别与第十三铜箔471电性连接；第十四铜箔501设置在第二载板的第十水平布线层50上，第十七铜箔502和第十八铜箔503贯穿第二载板的第七绝缘层49并分别与第十四铜箔501的电性连接；当第一载板和第二载板相对接触并电性连接时，第十三铜箔471，第十四铜箔501，第十五铜箔472，第十六铜箔473，第十七铜箔502，第十八铜箔503彼此连接并围绕该容置槽。第一载板和第二载板相对接触并电性连接，例如可以通过在第七水平布线层45、第九水平布线层48对应于各个连接铜箔设置连接脚400，通过接触或者焊接等方式将对应的连接铜箔连接，使得第十三铜箔471，第十四铜箔501，第十五铜箔472，第十六铜箔473，第十七铜箔502，第十八铜箔503彼此连接以形成第一绕组23。

下面对图16所示的第一绕组23一种可能的形成过程进行说明。

对第八水平布线层47的覆铜进行刻蚀，得到包括间隔的第七段和第八段的第十三铜箔471；对第十水平布线层50的覆铜进行刻蚀，得到包括一整段的第十四铜箔501；在第七水平布线层45与第八水平布线层47之间，打孔贯穿第一载板的第六绝缘层46，并对该孔进行电镀覆铜形成第十五铜箔472和第十六铜箔473，在第九水平布线层48与第十水平布线层50之间，打孔贯穿第二载板的第七绝缘层49，并对该孔进行电镀覆铜形成第十七铜箔502和第十八铜箔503，第十五铜箔472的第一端和第十六铜箔473的第一端和第十三铜箔471连接，第十五铜箔472的第二端和第十六铜箔473的第二端和第七水平布线层45连接；第十七铜箔502的第一端和第十八铜箔503的第一端和第十四铜箔501连接，第十七铜箔502的第二端和第十八铜箔503的第二端和第九水平布线层48连接。

其中，第十五铜箔472、第十六铜箔473、第十七铜箔502和第十八铜箔50的形成与图10所示的第三铜箔313和第四铜箔314类似，此处不再赘述。

在另一种实现方式中，本实施例的第一绕组的形成方式还可参见图14A所示的实施例中第一绕组的形式方式，即采用激光蚀刻的方式形成本实施例的第一绕组。具体来说，可通过喷涂、浸渍、电泳、静电喷涂、化学气象沉积、物理气象沉积或蒸镀绝缘材料在磁柱21的表面具有形成过渡层，第十三铜箔471、第十五铜箔472、第十四铜箔501、第十七铜箔502、第十六铜箔473形成在过渡层上。

基于上述过程，形成了第一绕组23，第一绕组23形成过程方便且比较灵活；且第一绕组23各部分的等效直径相近，等效阻抗相近，使应用时的绕组电流分布均匀。

参见图17，第一载板还包括位于第八水平布线层47外的第八绝缘层51和第十一水平布线层52；第二载板还包括位于第十水平布线层50外的第九绝缘层53和第十二水平布线层54；

第二绕组24的水平铜箔包括第十九铜箔521和第二十铜箔541，第二绕组24的连接铜箔包括第二十一铜箔522、第二十二铜箔523、第二十三铜箔542和第二十四铜箔543；

其中第十九铜箔521位于第十一水平布线层52上，且包含间隔的一第九段5211和一第十段5212，以分别形成第二绕组24的第一端和第二端；第二十铜箔541位于第十二水平布线层54上，第十九铜箔521、第二十铜箔541、第二十一铜箔522、第二十二铜箔523、第二十三铜箔542和第二十四铜箔543彼此连接并围绕上述容置槽，其连接方式可以和第一绕组23的连接方式类似，本申请并不以此为限。其具体的表贴式引脚的结构和实现方式可参照前面图示及对应的表述。此处为方便描述，图中省略了第一绕组两端连接的过孔以及各个表贴式引脚。

可以理解的是，如上所述，第二绕组24为原边绕组，其可为一匝也可为多匝。若第二绕组24为多匝绕组，则第二绕组24通过对第十九铜箔521、第二十铜箔541、第二十一铜箔522、第二十二铜箔523、第二十三铜箔542和第二十四铜箔543的蚀刻形成围绕该磁柱21的螺旋型的多匝绕组。

下面对图17所示的第二绕组24一种可能的形成过程进行说明。

对第十一水平布线层52的覆铜进行刻蚀，得到包括间隔的第九段和第十段的第十九铜箔521；对第十二水平布线层54的覆铜进行刻蚀，得到第二十铜箔541；打孔贯穿第十一水平布线层52与第七水平布线层45之间的各层，并对该孔进行电镀覆铜形成第二十一铜箔522和第二十二铜箔523；打孔贯穿第十二水平布线层54与第九水平布线层48之间，并对该孔进行电镀覆铜形成第二十三铜箔542和第二十四铜箔543，第二十一铜箔522的第一端和第二十二铜箔523的第一端和第十九铜箔521连接，第二十一铜箔522的第二端和第二十二铜箔523的第二端和第七水平布线层45的连接引脚550连接；第二十三铜箔542的第一端和第二十四铜箔543的第一端和第二十铜箔541连接，第二十三铜箔542的第二端和第二十四铜箔543的第二端和第九水平布线层48的连接引脚550连接。第七水平布线层45和第九水平布线层48对应的连接引脚550彼此连接，以使第一载板和第二载板对应的铜箔电性连接。

其中，第二十一铜箔522、第二十二铜箔523、第二十三铜箔542和第二十四铜箔543的形成方式与图10所示的第三铜箔313和第四铜箔314的形成方式类似，此处不再赘述。

基于上述过程，形成了第二绕组24，第二绕组24形成过程方便且比较灵活；且第二绕组24各部分的等效直径相近，等效阻抗相近，使得应用时的绕组电流分布均匀。

若第二绕组24为多匝绕组，第二绕组24的形成过程还包括对第十九铜箔521、第二十铜箔541、第二十一铜箔522、第二十二铜箔523、第二十三铜箔542和第二十四铜箔543进行蚀刻，以形成围绕该磁柱21的螺旋型的多匝的第二绕组24。

参见图18，第一载板还包括位于第十一水平布线层52外的第十绝缘层55和第十三水平布线层56；第二载板还包括位于第十二水平布线层54外的第十一绝缘层57和第十四水平布线层58；

第三绕组25的水平铜箔包括第二十五铜箔561和第二十六铜箔581，第三绕组25的连接铜箔包括第二十七铜箔562、第二十八铜箔563、第二十九铜箔582和第三十铜箔583；

第二十五铜箔561设置在第一载板的第十三水平布线层56上，且包含间隔的一第十一段和一第十二段，以分别形成第三绕组25的第一端和第二端；第二十六铜箔581设置在第二载板的十四水平布线层上；第二十五铜箔561、第二十六铜箔581，第二十七铜箔562、第二十八铜箔563、第二十九铜箔582和第三十铜箔583彼此连接并围绕上述容置槽。第一载板和第二载板相对接触并电性连接对应的水平布线层，以形成该多层载板。

下面对图18所示的第三绕组25一种可能的形成过程进行说明。其具体的表贴式引脚的结构和实现方式可参照前面图示及对应的表述。此处为方便描述，图中省略了第一绕组、第二绕组两端连接的过孔以及表贴式引脚。

对第十三水平布线层56的覆铜进行刻蚀，得到包括间隔的第十一段5611和第十二段5612的第二十五铜箔561；对第十四水平布线层58的覆铜进行刻蚀，得到第二十六铜箔581；打孔贯穿第十三水平布线层56与第七水平布线层45之间的各层，并对该孔进行电镀覆铜形成第二十七铜箔562和第二十八铜箔563；打孔贯穿第十四水平布线层58与第九水平布线层48之间，并对该孔进行电镀覆铜形成第二十九铜箔582和第三十铜箔583，第二十七铜箔562的第一端和第二十八铜箔563的第一端和第二十五铜箔561连接，第二十七铜箔562的第二端和第二十八铜箔563的第二端和第七水平布线层45的连接引脚550连接；第二十九铜箔582的第一端和第三十铜箔583的第一端和第二十六铜箔581连接，第二十九铜箔582的第二端和第三十铜箔583的第二端和第九水平布线层48的连接引脚550连接。第七水平布线层45和第九水平布线层48对应的连接引脚550彼此连接，以使第一载板和第二载板对应的铜箔电性连接。

其中，第二十七铜箔562、第二十八铜箔563、第二十九铜箔582和第三十铜箔583的形成方式与图10所示的第三铜箔313和第四铜箔314的形成方式类似，此处不再赘述。

基于上述过程，形成了第三绕组25，第三绕组25形成过程方便且比较灵活；且第三绕组25各部分的等效直径等效阻抗相近，使得应用时的绕组电流分布均匀。

由于绝缘材料在成型时会发生一定程度的化学收缩，导致绝缘材料与磁芯之间会因为收缩程度不同而产生应力；以及整个变压器模块在实际应用时受湿度和温度等外部环境变化而发生一定程度的物理伸缩，导致磁柱与外围材料(包括第一绕组与磁芯之间绝缘层，第一绕组与第二绕组之间绝缘层，第二绕组与第三绕组之间绝缘层，第一、第二、第三金属绕组)之间会因为伸缩程度不同而产生应力。无论是化学收缩还是物理伸缩，我们均可以用等效热膨胀系数(Coefficient of thermal expansion，简称CTE)来表征材料成型、以及受温度、湿度变化而引起自身尺寸的伸缩程度。不同材料会因为这种等效CTE的不匹配而引起应力增加，磁损耗也随之增加，降低了整个电源模块的效率。因此为了降低磁芯的受力，我们所选用的第一绕组与磁柱间的绝缘层从第一预设温度到第二预设温度的等效CTE会明显高于第一绕组与第二绕组之间绝缘层从第一预设温度到第一预设温度的等效CTE，使得第一绕组与磁柱间的绝缘层的收缩程度明显大于其外围结构的收缩程度，进而导致第一绕组与磁柱间的绝缘层与其外围结构之间产生剥离，此时磁柱不再受任何约束力。其中，第一预设温度也就是制备变压器模块的温度，可为170℃，还可为190℃，还可为230℃，本实施例中并不限制，第二预设温度可为室温。在另一种方式中，第一绕组与磁柱间的绝缘层也可以选择一些能在大于170℃且小于260℃的温度范围内会发生裂解的材料，例如聚乙烯醇(PVA),其中热稳定性PVA粉末加热到100℃左右时，外观逐渐发生变化；部分醇解的PVA在190℃左右开始熔化，200℃时发生分解；完全醇解的PVA在230℃左右开始熔化，240℃时分解，因此可以通过调整醇解度实现一定温度条件下材料的裂解，从而降低了第一绕组与磁柱间的绝缘层其外围结构对磁柱的约束力。

为降低磁柱受力，考虑另一种可能的结构，在第一绕组与磁柱间的绝缘层与磁柱之间设置第一材料，第一材料为低熔点材料。其中，第一材料的熔点低于200℃。例如第一材料为石蜡，当温度升高到几十摄氏度时，即可达到石蜡的熔点，此时磁柱与第一绕组与磁柱间的绝缘层之间不再有任何作用力。如图19所示，在第一绕组与磁柱间的绝缘层与磁柱21之间设置第一材料3120，第一材料为低熔点材料。以上所述的无论是将第一绕组与磁柱间的绝缘层设置为易裂解材料还是在第一绕组与磁柱间的绝缘层与磁柱之间设置一低熔点材料，均需要设置一排气通道，该排气通道的目的是将裂解或者融化的材料排出到模块外部。排气通道贯穿磁柱的表面与变压器模块的表面之间的部分，其中，该排气通道3121可以位于磁柱的上、下表面，也可以位于磁柱的侧面，这里不做限制。排气通道可如图19中的3121，从磁柱上表面贯穿到变压器模块的上表面。

此处的第一绕组可为多层载板包括一块载板的实施例中的第一绕组，还可为包括两块载板的实施例中的第一绕组。此处的第二绕组可为多层载板包括一块载板的实施例中的第二绕组，还可为包括两块载板的实施例中的第二绕组。此处的第三绕组可为多层载板包括一块载板的实施例中的第三绕组，还可为包括两块载板的实施例中的第三绕组。

在多层载板为PCB板时，且变压器模块包括上述的第一绕组23、第二绕组24和第三绕组25时，第一绕组23和第三绕组25的等效直径(周长)差异大，第一绕组23的阻抗小于第三绕组25的阻抗，这样在实际应用中会导致变压器正负半周能量传递不均衡。为了解决这个问题，本申请提出了下述实施例中的变压器模块。图20为本申请实施例提供的变压器模块的结构示意图三，其具体的表贴式引脚的结构和实现方式可参照前面图示及对应的表述。此处为方便描述，图中省略了部分绕组两端连接的过孔以及表贴式引脚。参见图20，变压器模块200包括一磁芯，包括至少一个磁柱21，磁柱21至少部分的被一多层载板包覆；

围绕磁柱21的第四绕组26，第五绕组27和第六绕组28；本实施例中的第四绕组26为第一副边绕组，第五绕组27为第二副边绕组，第六绕组28为原边绕组；本实施例中的变压器模块的电路图参照图7所示的实施例中的电路图，本实施例中不再赘述。一实施例中，第四绕组26和第五绕组27串联连接并采用中间抽头连接脚600。多层载板22包括第十五水平布线层61、第十二绝缘层62、第十六水平布线层63、第十三绝缘层64、第十七水平布线层65、第十四绝缘层66、第十八水平布线层67，其中第十二绝缘层62位于第十五水平布线层61和第十六水平布线层63之间，部分第十二绝缘层62形成一容置槽，以容置至少部分的该磁柱21，第十三绝缘层64位于第十五水平布线层61和第十七水平布线层65之间，第十四绝缘层66位于第十六水平布线层63和第十八水平布线层67之间；多层载板22还包含一第十九水平布线层68和一第二十水平布线层69，其中该第十九水平布线层68位于第十五水平布线层61和第十七水平布线层65之间并将第十三绝缘层64进一步分层，第二十水平布线层69位于该第十六水平布线层63和第十八水平布线层67之间并将第十四绝缘层66进一步分层。

第四绕组包含围绕容置槽并电气连接的第三十一铜箔611，第三十二铜箔612，第三十三铜箔631，第三十四铜箔632，第三十五铜箔673，第三十六铜箔672及第三十七铜箔652，其中第三十一铜箔611位于第十五水平布线层61上，，第三十三铜箔631位于第十六水平布线层63上，第三十五铜箔673位于第十八水平布线层67上，第三十七铜箔652位于第十七水平布线层65上，第三十二铜箔612穿过第十二绝缘层62连接第三十一铜箔611和第三十三铜箔631，第三十四铜箔632穿过第十四绝缘层66连接第三十三铜箔631和第三十五铜箔673，第三十六铜箔672穿过第十二绝缘层62，第十三绝缘层64，第十四绝缘层66连接第三十五铜箔672和第三十七铜箔652；

第五绕组包含围绕容置槽并电气连接的第三十八铜箔613，第三十九铜箔614，第四十铜箔633，第四十一铜箔634，第四十二铜箔671，第四十三铜箔674及第四十四铜箔651，其中，第三十八铜箔613位于第十五水平布线层61上，第四十铜箔633位于第十六水平布线层63上，第四十二铜箔671位于第十八水平布线层67上，第四十四铜箔651位于第十七水平布线层65上，第三十九铜箔614穿过第十二绝缘层62连接第三十八铜箔613和第四十铜箔633，第四十一铜箔634穿过第十四绝缘层66连接第四十铜箔633和第四十二铜箔671，第四十三铜箔674穿过第十二绝缘层62，第十三绝缘层64，第十四绝缘层66连接第四十二铜箔671和第四十四铜箔651；第四十四铜箔651和第三十七铜箔652可以连接中间抽头连接脚600。

在一种方式中，可通过喷涂、浸渍、电泳、静电喷涂、化学气象沉积、物理气象沉积或蒸镀绝缘材料在磁柱21的表面具有形成过渡层，第四绕组26中的第三十一铜箔611，第三十二铜箔612及第三十三铜箔631形成在所述过渡层上，以及所述第五绕组中的第三十八铜箔613，第三十九铜箔614及第四十铜箔633形成过渡层上。具体工艺过程可参考图14，这里不再赘述。

第四绕组包含第一端和第二端，分别为第三十一铜箔611的一端、第三十七铜箔652的一端。第五绕组包含第四端和第三端，分别为第三十七铜箔651的一端、第三十八铜箔613的一端。

一第六表贴式引脚，第七表贴式引脚，第八表贴式引脚，第九表贴式引脚位于变压器模块的表面，第四绕组的第一端与第六表贴式引脚电性连接，第四绕组的第二端与第七表贴式引脚电性连接，第五绕组的第三端和第八表贴式引脚电性连接，第五绕组的第四端和第九表贴式引脚电性连接。其中，第六表贴式引脚，第七表贴式引脚，第八表贴式引脚，第九表贴式引脚位于变压器模块的表面，用于相应的绕组和外部电路连接。在变压器模块的表面，第六表贴式引脚，第七表贴式引脚，第八表贴式引脚和第九表贴式引脚之间可以间隔绝缘材料。在另一实施例中，第七表贴式引脚与第九表贴式引脚为同一表贴式引脚，第六表贴式引脚、第七表贴式引脚、第八表贴式引脚设置在所述变压器模块的同一表面。下面对本实施例中的第六绕组28进行说明。

第六绕组28包含围绕容置槽并电气连接的一第四十五铜箔681，第四十六铜箔682，第四十七铜箔691及第四十八铜箔692；其中，第四十五铜箔681位于第十九水平布线层68上，四十七铜箔691位于第二十水平布线层69上，且第四十五铜箔681包含第十三段6811和第十四段6812，第十三段6811与第十表贴式引脚电性连接，第十四段6812与第十一表贴式引脚电性连接；该第十表贴式引脚，第十一表贴式引脚位于变压器模块的表面。可选地，第六表贴式引脚为复数个，第八表贴式引脚还包括复数个齿状部，复数个齿状部与复数个第六表贴式引脚交错排布。

可选地，第六表贴式引脚和第八表贴式引脚都为复数个，且复数个第六表贴式引脚和复数个第八表贴式引脚交错排布。

进一步地，上述多层载板22可为一块载板，也可包括第一载板和第二载板，若多层载板22包括第一载板和第二载板，则变压器模块200如图21所示，还包含位于第一绝缘层32内的相互接触的第二十一水平布线层69和第二十二水平布线层70；

第一载板包含第十五水平布线层61，第十七水平布线层65，部分第十二绝缘层62，第十三绝缘层64，以及第二十一水平布线层69；第二载板包含所述第十六水平布线层63，第十八水平布线层67，部分第十二绝缘层62，第十三绝缘层64，以及第二十二水平布线层70；其中，第一载，第二载板通过第二十一水平布线，第二十二水平布线层的接触形成该多层载板22。

本实施例的变压器模块的两个副边绕组的等效直径(周长)几乎相等，阻抗也几乎相等，这样在实际应用中变压器正负半周能量传递就比较均衡。

图20所示的变压器结构，在第四十六铜箔682和第四十八铜箔692为腰形孔铜的情况下，第四十五铜箔681的第一边和第四十九铜箔691的第一边之间设置至少一腰形孔，每一腰形孔的内表面形成第一腰形孔铜，第一腰形孔铜形成第四十六铜箔682；以及第四十五铜箔681的第二边和第四十九铜箔691的第二边之间设置至少一腰形孔，每一腰形孔的内表面形成第二腰形孔铜，第二腰形孔铜形成第四十八铜箔692。在一种方式中，第四十六铜箔682外侧边缘与第四十五铜箔681的第一边和第四十九铜箔691的第一边平齐，或第四十五铜箔681的第一边和第四十九铜箔691的第一边位于第四十六铜箔682的内侧；以及第四十八铜箔692外侧边缘与第四十五铜箔681的第二边和第四十九铜箔691的第二边平齐，或第四十五铜箔681的第二边和第四十九铜箔691的第二边位于第四十八铜箔692的内侧。

进一步地，变压器模块包括内侧绝缘层和外侧绝缘层；所述内侧绝缘层从170℃到室温的等效热膨胀系数高于所述外侧绝缘层从170℃到室温的等效热膨胀系数；内侧绝缘层的裂解温度为170℃-260℃。另一种可能的方式，在内侧绝缘层与磁柱之间设置有低熔点材料，所述低熔点材料的熔点温度低于200℃；或内侧绝缘层为易裂解的材料；并且设置一排气通道，该排气通道可以将裂解或者融化的材料排出到模块外部，具体阐述可以参考前述实施例。其中，内侧绝缘层可为第四绕组26中的第三十一铜箔611、第三十二铜箔612、第三十三铜箔631第五绕组37中的第三十八铜箔613，第三十九铜箔614及第四十铜箔633与磁柱之间的绝缘层。除了内侧绝缘层以外的绝缘层为外侧绝缘层。

此外，在图20或图21所示的实施例中，若至少一个磁柱包括第一磁柱和第二磁柱，围绕第一磁柱的最外侧绕组的水平铜箔与围绕第二磁柱的最外侧绕组的水平铜箔相邻设置，且相邻的水平铜箔通过一共用连接铜箔相连，共用连接铜箔为腰形孔铜，具体可参考图15的具体描述。

图22A是变压器模块的第一载板和第二载板尚未焊接时的示意图，图22B是变压器模块的第一载板和第二载板焊接后的示意图，或者是采用一块载板时的示意图。此处为方便描述，图中省略了第一绕组、第二绕组两端连接的过孔以及表贴式引脚。在图20和图21所示的变压器模块的基础上，本实施例的变压器模块还包含第一开关器件81和第二开关器件82，其中第一开关器件81和第二开关器件82分别包含第一端和第二端。此时，可选的，变压器模块可以不再连接开关模块；

第四绕组26还具有第一间隔，以形成第一断点811和第二断点812，第一断点811与第一开关器件81的第一端电性连接，第二断点812与第一开关器件81的第二端电性连接；

第五绕组27还具有第二间隔，以形成第三断点821和第四断点822，第三断点821与第二开关器件82的第一端电性连接，第四断点822与第二开关器件82的第二端电性连接；以及第六表贴式引脚和第八表贴式引脚可以为同一个引脚。

采用该结构实现图24所示电路时，第六、第八表贴式引脚可以同时作为电路图中的端子GND，第七表贴式引脚可以作为端子Vo；或者第六、第八表贴式引脚可以作为电路图中的端子Vo，第七表贴式引脚可以作为GND，本申请不以此为限。

变压器模块也可以不包含开关器件，仅在第四绕组和第五绕组上形成第一断点，第二断点，第三断点和第四断点，并分别在各断点上形成焊盘，以与外部电路，例如开关模块，进行电性连接，本申请并不以此为限。

本申请中，连接铜箔的形成方式包括多种如通过金属化工艺在过孔、布线槽、腰型孔中形成或直接在过渡层上通过金属化工艺形成，但本发明不以此为限。如第一绕组通过在过渡层上通过金属化工艺形成、第二绕组的连接铜箔通过腰型孔实现、第三绕组的连接铜箔通过过孔或布线槽实现；或者变压器模块中的各绕组的连接铜箔均通过过孔实现，或均通过腰型孔实现，以便于自动化生产；或者变压器模块中副边绕组的连接铜箔通过过孔或布线槽实现，原边绕组的连接铜箔通过腰形孔实现，以增加通流能力。

本申请的变压器模块中，所述的第二绕组位于第一绕组外侧，第三绕组位于第二绕组外侧中所述的“外侧”，是指第二绕组至少部分覆盖第一绕组、第三绕组至少部分覆盖第二绕组，以此类推。当然，本申请的变压器模块并不局限于三层绕组，可以包括第四绕组、第五绕组等；本申请的变压器结构可包括一个原边绕组和一个副边绕组；或一个原边绕组和两个副边绕组；或两个原边绕组和两个副边绕组，即原副边绕组的个数和匝数可以灵活设置。

下面采用具体的实施例对本申请涉及的功率模块进行说明。

图23A为本申请一实施例提供的一种功率模块各端点的电气示意图一，图23B为本申请一实施例提供的一种功率模块各端点的电气示意图二，图23C为本申请一实施例提供的一种功率模块的截面图一，图23D为本申请一实施例提供的一种功率模块的截面图二，结合图23A-图23D进行说明，该功率模块包括：

一种如前述图2～图5所示的实施例的变压器模块71。

一开关模块72，开关模块72和变压器模块71的第一面(例如具有引脚的底面)接触并和第一表贴式引脚、第二表贴式引脚电性连接。

可选地，开关模块72包含一载板74和至少一功率开关(SR)73，如图23A和图23C所示，开关模块72包括至少一个功率开关73，如图23B和图23D所示，开关模块包括至少一全桥电路，该全桥电路由至少四个功率开关互联形成，功率开关设置于载板74。根据电路拓扑的实际应用，功率开关可以和第一表贴式引脚和/或第二表贴式引脚电性连接，本发明并不以此为限，功率开关还可以和其他的引脚连接，图示的每个功率开关可根据实际变压器的输出功率大小选择由多个开关并联。功率开关可以均位于变压器模块的下表面，或者，功率开关也可以位于变压器模块的上表面，本申请对此不做限制。

其中，功率开关可以是二极管、金氧半场效晶体管(Metal-Oxide-

Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET)、绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)等。

具体地，可以通过嵌入式(Embedded)工艺将一个或多个并联SR的未封装的芯片(bare die)直接集成在一载板中，形成所述开关模块。功率开关可以正好设置于表贴式引脚的下方，以方便和表贴式引脚连接。结合图5，此实施例中，虽然第一表贴式引脚作为端子D2和第二表贴式引脚作为端子V0的数量为一个，但是如果功率开关的尺寸或者开关模块对外连接引脚的尺寸小于变压器模块的尺寸，则一个C字形或口字形等形状的表贴式引脚实际可以同时连接多个功率开关，图9也与此类似。结合图8A和8B，该些实施例中，复数个第五表贴式引脚作为端子D1和复数个第一表贴式引脚作为端子D2的齿状部可以用来连接复数个功率开关。图23E为本申请一实施例提供的开关模块的仰视图，图23F为本申请一实施例提供的开关模块的仰视图，如图23E所示，在该载板的上表面形成和变压器模块对应的焊盘，如图23F所示，载板的下表面可以形成变压器功率单元的输出引脚端子(PIN)，比如Vo，GND等。再将对应的变压器模块焊接到载板上，形成功率模块，如图23C、23D所示。进一步地，功率模块还包含一电容模块，该电容模块位于载板上且邻近所述变压器模块设置，该电容模块与所述第二表贴式引脚V0电性连接。该电容模块可以包括LLC功率单元、控制器以及输出电容等，以使功率模块作为LLC变换器，具体地，图23G为本申请一实施例提供的一种功率模块的截面图，如图23G所示，其中，Co为输出电容。

功率模块也可以只包含原边功率单元，谐振单元，控制器以及输出电容等。

需要说明的是，上述功率模块并不限于LLC变换器，也同样适用于任何含变压器模块的电路，比如反激变换器，全桥电路等。

在图23所示的实施例的基础之上，本申请还提供一种功率模块，其中功率模块包括的变压器模块如图6所示的实施例类似，变压器模块还包括与第一绕组电性串联连接的第三绕组，以及作为端子D1的第五表贴式引脚，该第五表贴式引脚位于变压器模块的第一面(例如底面)，第三绕组的第一端通过第三过孔与作为端子D1的第五表贴式引脚电性连接，第三绕组的第二端和作为端子V0的第二表贴式引脚电性连接，其余不再赘述。

其中，图24为本申请一实施例提供的一种功率模块各端点的电气示意图，如图24所示，变压器模块和开关模块叠放后，开关模块还会和作为端子D1的第五表贴式引脚电性连接。

进一步地，如图24所示，功率模块还包括一第一功率开关(SR)和一第二功率开关(SR)，其中，所述第一功率开关的第一端和作为端子D2的第一表贴式引脚电性连接，第二功率开关的第一端和所述作为端子D1的第五表贴式引脚电性连接，所述第一SR的第二端和所述第二SR的第二端电性连接。

可以看出，功率模块易于模块化生产，先将多个SR集成在一个载板上，形成开关模块，然后将多个变压器模块表贴至开关模块上，最后进行切割，从而可以一次生产多个功率模块，但本发明并不以此为限。

更进一步地，功率开关和变压器模块的多个输出PIN直接连接，连接损耗小；变压器模块的原副边回路直接耦合在一起，绕阻交流阻抗小，交流损耗小，但本发明并不以此为限。

图25为本申请另一实施例提供的功率模块的截面图，如图25所示，该功率模块包括：

一种如图20～图21所示的实施例的变压器模块121；

一开关模块122，所述开关模块122和变压器模块121的第一面(例如具有引脚的底面)接触并和第六表贴式引脚、第八表贴式引脚电性连接。

可选地，开关模块122包含一载板124和至少一功率开关(SR)123，如图25所示，开关模块122包括一个功率开关123，功率开关123设置于载板124。根据电路拓扑的实际应用，功率开关可以和第六表贴式引脚和/或第八表贴式引脚电性连接，本发明并不以此为限，功率开关还可以和其他的引脚连接。其中，如图25所示，功率开关可以均位于变压器模块的下表面，或者，功率开关也可以位于变压器模块的上表面，本申请对此不做限制。

可选地，开关模块包含一载板和至少一SR，SR设置于该载板，所述SR和第六表贴式引脚、第八表贴式引脚电性连接。其中，SR可位于变压器模块的下表面或上表面(如图25所示)，本申请对此不做限制。

其中，所述SR可以是二极管、MOSFET或IGBT等。

具体地，通过嵌入式(Embedded)工艺将一个或多个并联SR的未封装的芯片(baredie)直接集成在一载板中，形成所述开关模块。在该载板的上表面形成和变压器模块对应的焊盘，载板的下表面可以形成变压器功率单元的输出引脚端子(PIN)，比如第十表贴式引脚作为端子GND等。再将对应的变压器模块焊接到载板上，形成功率模块。

或者，先将一个或多个并联SR和变压器功率单元的输出PIN焊接在载板的下表面，然后通过注射成型(molding)工艺形成所述开关模块，载板上表面形成和变压器模块对应的焊盘，将变压器模块焊接在载板的上表面，形成功率模块。

进一步地，所述功率模块还包含：一电容模块，该电容模块和变压器模块的第二面接触并和第七表贴式引脚、第十表贴式引脚电性连接。具体地，该电容模块可以包括LLC功率单元、控制器以及输出电容等，以使功率模块作为LLC变换器。或者，如图25所示，该电容模块包括：一个Co，其中Co为输出电容。该电容模块可以位于开关模块的载板上且相邻变压器模块设置，如图25所示；此外，也可以位于开关模块载板的下方，与变压器模块隔着载板相对设置，或者，电容Co位于功率开关下方，以图25为例，所述电容模块在SR下端。当然，Co还可以埋入开关模块的载板，或者放置在与开关模块相对的变压器的另一侧，例如图25中的变压器模块的上侧。总之，电容模块的位置多种多样。

或者，功率模块可以只包含原边功率单元，谐振单元，控制器以及输出电容等。当然，以上各实施例中各个器件，比如开关元件SR，电容，原边功率单元，控制器等等也可以直接放置在变压器模块的载板上，本申请不以此为限。

针对图22A和图22B，开关器件SR可以通过第一开关器件81和第二开关器件82的形式进一步集成到变压器模块中，此时，开关模块可以不再需要，如图23和图24等所包含的输出电容，原边功率单元，谐振单元，控制器等可以选择性的集成为模块与变压器模块电性连接，也可以分别与变压器模块电性连接，本申请不以此为限。图26为本申请实施例提供的变压器模块的仰视图四；如图26所示，变压器模块各个表贴式引脚的排布方式与图8B类似，它在图8B的基础上还增加了多组第一开关器件、第二开关器件和输出电容，其中，第一开关器件两端分别放置在端子D1和GND的焊盘上，并与相应焊盘电气连接；第二开关器件两端分别放置在端子D2和GND的焊盘上，并与相应焊盘电气连接；输出电容两端分别放置在端子Vo和GND的焊盘上，并与相应焊盘电气连接。需要说明的是，上述功率模块并不限于LLC变换器，也同样适用于任何含变压器模块的电路，比如反激变换器，全桥电路等。

Claims (39)

1.一种变压器模块，其特征在于，包括：

一磁芯，包括至少一个磁柱，所述磁柱至少部分的被一多层载板包覆，所述多层载板包含多个水平铜箔和多个连接铜箔；其中，所述水平铜箔位于水平布线层上，所述连接铜箔用于连接水平铜箔；

围绕所述磁柱的第一绕组和第二绕组，所述第二绕组位于所述第一绕组的外侧；

所述第一绕组由所述多个水平铜箔中的至少两个水平铜箔和所述多个连接铜箔中的至少两个连接铜箔形成；所述第二绕组由所述多个水平铜箔中的至少两个水平铜箔和所述多个连接铜箔中的至少两个连接铜箔形成；

所述第一绕组的第一端通过第一过孔与第一表贴式引脚电性连接；所述第一绕组的第二端通过第二过孔与第二表贴式引脚电性连接；所述第一过孔和所述第二过孔穿过所述第一绕组与所述第二绕组之间的绝缘层；

所述第二绕组的第一端与第三表贴式引脚电性连接；所述第二绕组的第二端与第四表贴式引脚电性连接；

所述第一表贴式引脚、所述第二表贴式引脚、所述第三表贴式引脚和所述第四表贴式引脚均设置在所述变压器模块的表面。

2.根据权利要求1所述的变压器模块，其特征在于，还包括第三绕组，所述第三绕组由所述多个水平铜箔中的至少两个水平铜箔和所述多个连接铜箔中的至少两个连接铜箔形成，所述第三绕组位于所述第二绕组的外侧；

所述第三绕组的第一端与第五表贴式引脚电性连接；

所述第三绕组的第二端与所述第二表贴式引脚电性连接，所述第一表贴式引脚，所述第二表贴式引脚和所述第五表贴式引脚设置在所述变压器模块的同一表面；或者，所述第三绕组的第二端与第六表贴式引脚电性连接，所述第一表贴式引脚，所述第二表贴式引脚，所述第五表贴式引脚和所述第六表贴式引脚设置在所述变压器模块的表面。

3.根据权利要求2所述的变压器模块，其特征在于，所述多层载板包括依次设置的第一水平布线层、第一绝缘层、第二水平布线层，所述第一绝缘层位于所述第一水平布线层和所述第二水平布线层之间，且形成一容置槽，以容置至少部分的所述磁柱；

所述第一绕组的水平铜箔包括第一铜箔和第二铜箔，所述第一绕组的连接铜箔包括第三铜箔和第四铜箔，所述第一铜箔设置在所述第一水平布线层上，且所述第一铜箔包含间隔的第一段和第二段，以分别形成所述第一绕组的第一端和第二端；所述第二铜箔设置在所述第二水平布线层上；所述第三铜箔和所述四铜箔穿过所述第一绝缘层，所述第一铜箔、所述第二铜箔、所述第三铜箔、所述第四铜箔彼此连接并围绕所述容置槽。

4.根据权利要求3所述的变压器模块，其特征在于，所述多层载板还包括第三水平布线层和第四水平布线层，所述第一水平布线层和所述第三水平布线层位于所述第一绝缘层的同一侧，且所述第三水平布线层位于所述第一水平布线层的外侧，所述第二水平布线层和所述第四水平布线层位于所述第一绝缘层的同一侧，且所述第四水平布线层位于所述第二水平布线层的外侧；

所述第一水平布线层和所述第三水平布线层之间具有第二绝缘层，所述第二水平布线层和所述第四水平布线层之间具有第三绝缘层；

所述第二绕组的水平铜箔包括第五铜箔和第六铜箔，所述第二绕组的连接铜箔包括第七铜箔和第八铜箔；其中所述第五铜箔位于所述第三水平布线层上，且包含间隔的一第三段和一第四段，以分别形成所述第二绕组的第一端和第二端；所述第六铜箔位于所述第四水平布线层上；所述第五铜箔、所述第六铜箔、所述第七铜箔和所述第八铜箔彼此连接并围绕所述容置槽。

5.根据权利要求4所述的变压器模块，其特征在于，所述多层载板还包括第五水平布线层和第六水平布线层，所述第五水平布线层和所述第三水平布线层位于所述第一绝缘层的同一侧，且所述第五水平布线层位于所述第三水平布线层的外侧，所述第六水平布线层和所述第四水平布线层位于所述第一绝缘层的同一侧，且所述第六水平布线层位于所述第四水平布线层的外侧；

所述第五水平布线层和所述第三水平布线层之间具有第四绝缘层，所述第六水平布线层和所述第四水平布线层之间具有第五绝缘层；

所述第三绕组的水平铜箔包括第九铜箔和第十铜箔，所述第三绕组的连接铜箔包括第十一铜箔和第十二铜箔；所述第九铜箔设置在所述第五水平布线层上，所述第十铜箔设置在所述第六水平布线层上，且所述第九铜箔包含间隔的第五段和第六段，以分别形成所述第三绕组的第一端和第二端；所述第九铜箔、所述第十铜箔、所述第十一铜箔、所述第十二铜箔彼此连接并围绕所述容置槽。

6.根据权利要求1所述的变压器模块，其特征在于，所述多层载板包括一第一载板和一第二载板；

其中，所述第一载板和所述第二载板相对设置，所述第一载板包括依次设置的第一水平布线层、第一绝缘层和第二水平布线层，所述第二载板包括依次设置的第三水平布线层、第二绝缘层和第四水平布线层，所述第一水平布线层和所述第三水平布线层接触连接，所述第一绝缘层和所述第二绝缘层共同形成一容置槽，以容置至少部分的所述磁柱；

所述第一绕组的水平铜箔包括第一铜箔和第四铜箔，所述第一绕组的连接铜箔包括第二铜箔、第三铜箔、第五铜箔和第六铜箔；

所述第一铜箔设置在所述第二水平布线层上，且包含间隔的第一段与第二段，以分别形成所述第一绕组的第一端和第二端；所述第二铜箔和所述第三铜箔贯穿所述第一绝缘层并均与所述第一铜箔电性连接；所述第四铜箔设置在所述第四水平布线层上，所述第五铜箔和所述第六铜箔贯穿所述第二绝缘层并均与所述第四铜箔电性连接；所述第一铜箔、所述第二铜箔、所述第三铜箔、所述第四铜箔、所述第五铜箔、所述第六铜箔彼此连接并围绕所述容置槽。

7.根据权利要求6所述的变压器模块，其特征在于，所述第一载板还包括位于所述第二水平布线层外的第三绝缘层和第五水平布线层；

所述第二载板还包括位于所述第四水平布线层外的第四绝缘层和第六水平布线层；

所述第二绕组的水平铜箔包括第七铜箔和第十铜箔，所述第二绕组的连接铜箔包括第八铜箔、第九铜箔、第十一铜箔和第十二铜箔；

其中，所述第七铜箔位于所述第五水平布线层上，且包含间隔的一第三段和一第四段，以分别形成所述第二绕组的第一端和第二端；所述第十铜箔位于所述第六水平布线层上，所述第七铜箔、所述第八铜箔、所述第九铜箔、所述第十铜箔、所述第十一铜箔、所述第十二铜箔彼此连接并围绕所述容置槽。

8.根据权利要求7所述的变压器模块，其特征在于，

所述变压器模块还包括第三绕组，所述第三绕组由所述多个水平铜箔中的至少两个水平铜箔和所述多个连接铜箔中的至少两个连接铜箔形成，所述第三绕组位于所述第二绕组的外侧；

所述第三绕组的第一端与第五表贴式引脚电性连接；

所述第三绕组的第二端与所述第二表贴式引脚电性连接，所述第一表贴式引脚，所述第二表贴式引脚和所述第五表贴式引脚均设置在所述变压器模块的同一表面；或者，所述第三绕组的第二端与第六表贴式引脚电性连接，所述第一表贴式引脚，所述第二表贴式引脚，所述第五表贴式引脚和所述第六表贴式引脚均设置在所述变压器模块的表面

所述第一载板还包括位于所述第五水平布线层外的第五绝缘层和第七水平布线层；

所述第二载板还包括位于所述第六水平布线层外的第六绝缘层和第八水平布线层；

所述第三绕组的所述水平铜箔包括第十三铜箔和第十六铜箔，所述第三绕组的所述连接铜箔包括第十四铜箔、第十五铜箔、第十七铜箔和第十八铜箔；

所述第十三铜箔设置在所述第七水平布线层上，且包含间隔的一第五段和一第六段，以分别形成所述第三绕组的所述第一端和所述第二端；所述第十六铜箔设置在所述第八水平布线层上；所述第十三铜箔、第十四铜箔、第十五铜箔、第十六铜箔、第十七铜箔、第十八铜箔彼此连接并围绕所述容置槽。

9.根据权利要求4所述的变压器模块，其特征在于，所述第二绕组通过对所述第五铜箔、所述第六铜箔、所述第七铜箔和所述第八铜箔的蚀刻形成围绕所述磁柱的螺旋型的多匝绕组。

10.根据权利要求2或9所述的变压器模块，其特征在于，所述第一绕组的第一端通过第一过孔与所述第一表贴式引脚电性连接，所述第一绕组的第二端通过第二过孔与所述第二表贴式引脚电性连接，所述第二绕组的第一端通过第三过孔与所述第三表贴式引脚电性连接、所述第二绕组的第二端通过第四过孔与所述第四表贴式引脚电性连接。

11.根据权利要求2或9所述的变压器模块，其特征在于，所述第五表贴式引脚为复数个，且所述复数个第五表贴式引脚均位于所述第一表贴式引脚和所述第二表贴式引脚之间。

12.根据权利要求2所述的变压器模块，其特征在于，所述第一表贴式引脚还包括复数个齿状部，所述复数个齿状部与复数个所述第五表贴式引脚交错排布。

13.根据权利要求2或9所述的变压器模块，其特征在于，所述第五表贴式引脚为一个，且所述第五表贴式引脚位于所述第一表贴式引脚和所述第二表贴式引脚之间。

14.根据权利要求5所述的变压器模块，其特征在于，

所述至少一个磁柱包括第一磁柱和第二磁柱，围绕所述第一磁柱的最外侧绕组的水平铜箔与围绕所述第二磁柱的最外侧绕组的水平铜箔相邻设置，且相邻的水平铜箔通过一共用连接铜箔相连。

15.根据权利要求1所述的变压器模块，其特征在于，通过喷涂、浸渍、电泳、静电喷涂、化学气象沉积、物理气象沉积或蒸镀绝缘材料在所述磁柱的表面形成过渡层，所述第一绕组形成在所述过渡层上。

16.根据权利要求15所述的变压器模块，其特征在于，所述第二绕组为多匝绕组，所述每匝绕组包含的连接铜箔为腰形孔铜。

17.根据权利要求4或7任一项所述的变压器模块，其特征在于，所述第五铜箔的第一边和所述第六铜箔的第一边之间设置至少一腰形孔，每一腰形孔的内表面形成第一腰形孔铜，所述第一腰形孔铜形成所述第七铜箔；以及

所述第五铜箔的第二边和所述第六铜箔的第二边之间设置至少一腰形孔，每一腰形孔的内表面形成第二腰形孔铜，所述第二腰形孔铜形成所述第八铜箔。

18.根据权利要求17所述的变压器模块，其特征在于，所述第五铜箔的第一边和所述第六铜箔的第一边不突出所述第七铜箔的外侧边缘；以及所述第五铜箔的第二边和所述第六铜箔的第二边不突出所述第八铜箔的外侧边缘。

19.根据权利要求1-9任一项所述的变压器模块，其特征在于，所述第一绕组与所述磁柱间的绝缘层从第一预设温度到第二预设温度的等效热膨胀系数高于所述第一绕组与所述第二绕组间的绝缘层从所述第一预设温度到所述第二预设温度的等效热膨胀系数；

或者，所述第一绕组与所述磁柱间的绝缘层的裂解温度为170℃-260℃；

或者，所述第一绕组与所述磁柱间的绝缘层与所述磁柱之间设置有低熔点材料，所述低熔点材料的熔点温度低于200℃。

20.根据权利要求19所述的变压器模块，其特征在于，所述变压器模块还包括排气通道，所述排气通道贯通所述磁柱的表面与所述变压器模块的表面之间的部分。

21.一种变压器模块，其特征在于，包括：

一磁芯，包括至少一个磁柱，所述磁柱至少部分的被一多层载板包覆；

围绕所述磁柱的第一绕组和第二绕组；

所述多层载板包括第一水平布线层、第一绝缘层、第二水平布线层、第二绝缘层、第三水平布线层、第三绝缘层、第四水平布线层，其中，所述第一绝缘层位于所述第一水平布线层和所述第二水平布线层之间，部分所述第一绝缘层形成一容置槽，以容置至少部分的所述磁柱，所述第二绝缘层位于所述第一水平布线和所述第三水平布线层之间，所述第三绝缘层位于所述第二水平布线层和所述第四水平布线层之间；

所述第一绕组包含围绕容置槽并电气连接的第一铜箔，第二铜箔，第三铜箔，第四铜箔，第五铜箔，第六铜箔及第七铜箔，其中，所述第一铜箔位于所述第一水平布线层上，所述第三铜箔位于所述第二水平布线层上，所述第五铜箔位于所述第四水平布线层上，所述第七铜箔位于所述第三水平布线层上，所述第二铜箔穿过所述第一绝缘层连接所述第一铜箔和所述第三铜箔，所述第四铜箔穿过所述第三绝缘层连接所述第三铜箔和所述第五铜箔，所述第六铜箔穿过所述第一绝缘层、所述第二绝缘层和所述第三绝缘层连接所述第五铜箔和所述第七铜箔；

所述第二绕组包含围绕容置槽并电气连接的第八铜箔，第九铜箔，第十铜箔，第十一铜箔，第十二铜箔，第十三铜箔及第十四铜箔，其中，所述第八铜箔位于所述第一水平布线层上、所述第十铜箔位于所述第二水平布线层上、所述第十二铜箔位于所述第四水平布线层上、所述第十四铜箔位于所述第三水平布线层上，所述第九铜箔穿过所述第一绝缘层连接所述第八铜箔和所述第十铜箔，所述第十一铜箔穿过所述第三绝缘层连接所述第十铜箔和所述第十二铜箔，所述第十三铜箔穿过所述第一绝缘层、所述第二绝缘层和所述第三绝缘层连接所述第十二铜箔和所述第十四铜箔；

所述第一绕组包含第一端和第二端，所述第二绕组包含第三端和第四端；

一第一表贴式引脚，第二表贴式引脚，第三表贴式引脚和第四表贴式引脚位于所述变压器模块的表面，所述第一绕组的第一端与所述第一表贴式引脚电性连接，所述第一绕组的第二端与所述第二表贴式引脚电性连接，所述第二绕组的第三端和所述第三表贴式引脚电性连接，所述第二绕组的第四端和所述第四表贴式引脚电性连接。

22.根据权利要求21所述的变压器模块，其特征在于，

该变压器模块还包含第三绕组；

所述多层载板还包含一第五水平布线层和一第六水平布线层，其中，所述第五水平布线层位于所述第一水平布线层和所述第三水平布线层之间，所述第六水平布线层位于所述第二水平布线层和所述第四水平布线层之间；所述第三绕组包含围绕容置槽并电气连接的一第十五铜箔，第十六铜箔，第十七铜箔及第十八铜箔，其中，所述第十五铜箔位于所述第五水平布线层上，所述十七铜箔位于所述第六水平布线层上，且所述第十五铜箔包含第五段和第六段，所述第十五铜箔的第五段与第五表贴式引脚电性连接，所述第十五铜箔的第六段与第六表贴式引脚电性连接，所述第五表贴式引脚和所述第六表贴式引脚均位于所述变压器模块的表面。

23.根据权利要求21所述的变压器模块，其特征在于，所述第二表贴式引脚与所述第四表贴式引脚为同一表贴式引脚，所述第一表贴式引脚、所述第二表贴式引脚与所述第三表贴式引脚设置在所述变压器模块的同一表面。

24.根据权利要求21所述的变压器模块，其特征在于，

所述变压器模块还包含第一开关器件和第二开关器件，其中所述第一开关器件和所述第二开关器件分别包含第一端和第二端；

所述第一绕组还具有第一间隔，以形成第一断点和第二断点，所述第一断点与所述第一开关器件的第一端电性连接，所述第二断点与所述第一开关器件的第二端电性连接；

所述第二绕组还具有第二间隔，以形成第三断点和第四断点，所述第三断点与所述第二开关器件的第一端电性连接，所述第四断点与所述第二开关器件的第二端电性连接；以及

所述第一表贴式引脚和所述第三表贴式引脚为同一个引脚。

25.根据权利要求21所述的变压器模块，其特征在于，所述多层载板包括一第一载板和一第二载板；

所述变压器模块还包含位于所述第一绝缘层内的相互接触的第七水平布线层和第八水平布线层；

所述第一载板包含所述第一水平布线层，所述第三水平布线层，所述第二绝缘层，所述第七水平布线层以及部分所述第一绝缘层；

所述第二载板包含所述第二水平布线层，所述第四水平布线层，所述第三绝缘层，所述第八水平布线层以及部分所述第一绝缘层；

其中，所述第一载板和所述第二载板通过所述第七水平布线层和所述第八水平布线层的接触形成所述多层载板。

26.根据权利要求21所述的变压器模块，其特征在于，所述第三表贴式引脚为复数个，所述第一表贴式引脚还包括复数个齿状部，所述复数个齿状部与复数个所述第三表贴式引脚交错排布。

27.根据权利要求21所述的变压器模块，其特征在于，所述第二表贴式引脚和所述第三表贴式引脚都为复数个，且复数个所述第一表贴式引脚和复数个所述第三表贴式引脚交错排布。

28.根据权利要求21所述的变压器模块，其特征在于，所述第三表贴式引脚为一个，且所述第三表贴式引脚位于所述第一表贴式引脚和所述第二表贴式引脚之间。

29.根据权利要求22所述的变压器模块，其特征在于，

所述至少一个磁柱包括第一磁柱和第二磁柱，围绕所述第一磁柱的最外侧绕组的水平铜箔与围绕所述第二磁柱的最外侧绕组的水平铜箔相邻设置，且相邻的水平铜箔通过一共用连接铜箔相连。

30.根据权利要求22所述的变压器模块，其特征在于，通过喷涂、浸渍、电泳、静电喷涂、化学气象沉积、物理气象沉积或蒸镀绝缘材料在所述磁柱的表面具有形成过渡层，所述第一绕组中的所述第一铜箔，所述第二铜箔及所述第三铜箔形成在所述过渡层上，以及所述第二绕组中的所述第八铜箔，所述第九铜箔及所述第十铜箔形成在所述过渡层上。

31.根据权利要求30所述的变压器模块，其特征在于，所述第三绕组为多匝绕组，所述每匝绕组包含的连接铜箔为腰形孔铜。

32.根据权利要求22所述的变压器模块，其特征在于，所述第十五铜箔的第一边和所述第十七铜箔的第一边之间设置至少一腰形孔，每一腰形孔的内表面形成第一腰形孔铜，所述第一腰形孔铜形成所述第十六铜箔；以及

所述第十五铜箔的第二边和所述第十七铜箔的第二边之间设置至少一腰形孔，每一腰形孔的内表面形成第二腰形孔铜，所述第二腰形孔铜形成所述第十八铜箔。

33.根据权利要求32所述的变压器模块，其特征在于，所述第十五铜箔的第一边和所述第十七铜箔的第一边不突出所述第十六铜箔的外侧边缘；以及所述第十五铜箔的第二边和所述第十七铜箔的第二边不突出所述第十八铜箔的外侧边缘。

34.根据权利要求21-33任一项所述的变压器模块，其特征在于，所述变压器模块包括内侧绝缘层和外侧绝缘层；

所述内侧绝缘层从第一预设温度到第二预设温度的等效热膨胀系数高于所述外侧绝缘层从所述第一预设温度到所述第二预设温度的等效热膨胀系数；

或者，所述内侧绝缘层的裂解温度为170℃-260℃；

或者，所述内侧绝缘层与所述磁柱之间设置有低熔点材料，所述低熔点材料的熔点温度低于200℃。

35.根据权利要求34所述的变压器模块，其特征在于，所述变压器模块还包括排气通道，所述排气通道贯通所述磁柱的表面与所述变压器模块的表面之间的部分。

36.一种功率模块，其特征在于，包括：

一种如权利要求1所述的变压器模块；

一开关模块，所述开关模块和所述变压器模块接触并和所述第一表贴式引脚、所述第二表贴式引脚电性连接。

37.根据权利要求36所述的功率模块，其特征在于，所述开关模块包含一开关载板和至少一功率开关，所述功率开关设置于所述开关载板，所述功率开关与所述第一表贴式引脚和/或所述第二表贴式引脚电性连接。

38.根据权利要求37所述的功率模块，其特征在于，所述功率模块还包含一电容模块，所述电容模块位于所述开关载板上且邻近所述变压器模块设置，所述电容模块与所述第一表贴式引脚电性连接。

39.根据权利要求36要求所述的功率模块，其特征在于，所述变压器模块还包含与所述第一绕组电性连接的第三绕组，所述功率模块还包括一第一功率开关和一第二功率开关，其中，所述第一功率开关的第一端和所述第二表贴式引脚电性连接，所述第二功率开关的第一端和所述第三绕组电性连接，所述第一功率开关的第二端和所述第二功率开关的第二端电性连接。

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