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CN109872869A - 一种隔离耦合结构 - Google Patents

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CN109872869A CN201711257609.7A CN201711257609A CN109872869A CN 109872869 A CN109872869 A CN 109872869A CN 201711257609 A CN201711257609 A CN 201711257609A CN 109872869 A CN109872869 A CN 109872869A
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Abstract

本发明公开了一种用于电压转换装置的次级单元与初级单元之间传递反馈信号的隔离耦合结构，包括：一第一介电层，第一介电层包括一第一表面以及与第一表面相背的一第二表面；一第一耦合线圈，设置于第一表面，第一耦合线圈于第一表面围合形成一内部区域；一第二耦合线圈，被配置成与第一耦合线圈互感；其中，第二耦合线圈包括一第一线圈部及一第二线圈部，第一线圈部设置于第二表面，第二线圈部设置于第一表面，并位于内部区域内，第二线圈部与第一耦合线圈隔离，第一线圈部与第二线圈部电连接。其技术效果是，可以低成本，小的封装尺寸，稳定的实现电气隔离以及耦合。

Description

一种隔离耦合结构
技术领域
本发明涉及电压信号传递装置，尤其涉及一种用于电压转换装置的次级单元与初级单元之间传递反馈信号的隔离耦合结构。
背景技术
交流-直流转换装置是各种电子产品必要的部件，随着技术的更新，以及电子产品的性能的提高，行业对于交流-直流转换装置的输出精度要求越来越高，因此一种旨在实现精确控制恒流、恒压的次级单元调节方案被应用到交流-直流转换装置中。如美国专利(公开号US 2016079877A1)中公开的技术方案，利用一个第二控制器102实时感测用作功率切换的变压器的次级单元的输出电压或输出电流，而产生瞬态响应的控制信号，并利用耦合元件103将第二控制器产生的控制信号传输到初级单元的第一控制器101，通过第一控制器101产生用于功率切换的第一脉冲信号，来控制初级单元中绕组的关断或导通，从而实现精确的恒流、恒压输出，图1给出了这种方案的基本结构，需要指出的是，图1中的结构仅用于说明现有技术，且出于便于理解的目的对其中结构进行了简化。
上述通过次级单元调节的技术方案中，第二控制器102与第一控制器101之间需要一个可实现快速隔离的耦合元件103来实现控制信号的传输，实际的使用当中发现，现有的可选方案中，如脉冲变压器，需要较大的成本以及占用较多的封装尺寸，而耦合电容的方案则因稳定性差，导致其无法胜任。
综上所述，如何选择一种低成本，封装尺寸小且工作稳定的耦合元件成为业界的课题。
发明内容
针对上述技术问题，现提出一种旨在快速隔离的基础上，进一步实现低成本，小封装尺寸以及工作稳定的隔离耦合结构。
具体技术方案如下：
一种隔离耦合结构，应用于信号传递，其中，包括：
一第一介电层，所述第一介电层包括一第一表面以及与所述第一表面相背的一第二表面；
一第一耦合线圈，设置于所述第一表面，所述第一耦合线圈于所述第一表面围合形成一内部区域；
一第二耦合线圈，被配置成与所述第一耦合线圈互感；其中
所述第二耦合线圈包括一第一线圈部及一第二线圈部，所述第一线圈部设置于所述第二表面，所述第二线圈部设置于所述第一表面，并位于所述内部区域内，所述第二线圈部与所述第一耦合线圈隔离，所述第一线圈部与所述第二线圈部电连接。
优选的，所述第一线圈部与所述第二线圈部通过穿透所述第一介电层的一第一过孔连接。
优选的，所述第一过孔于所述第一表面位于所述第二线圈部围合的区域内；以及
所述第一过孔于所述第二表面位于所述第一线圈部围合的区域内。
优选的，所述第二线圈部与所述第一耦合线圈于任意方向上的距离大于等于一第一预定距离。
优选的，所述第一耦合线圈于任意方向与所述第一介电层边缘的距离均大于等于一第一预定距离。
优选的，所述第一介电层的厚度大于等于一第一预定距离。
优选的，还包括：
一第二介电层，覆盖于所述第二表面，以使所述第一线圈部处于所述第一介电层及所述第二介电层之间；
一第一焊盘组，包括一第一焊盘、一第二焊盘，所述第一焊盘组设置于所述第二介电层背向所述第一介电层的一面上，所述第一焊盘及所述第二焊盘并分别对应电连接所述第一耦合线圈的两端；以及
一第二焊盘组，包括一第三焊盘、一第四焊盘，所述第二焊盘组设置于所述第二介电层背向所述第一介电层的一面上，所述第三焊盘及所述第四焊盘分别对应电连接所述第二耦合线圈的两端。
优选的，所述第二介电层的厚度大于等于一第一预定距离。
优选的，所述第一耦合线圈的两端包括一第一外圈连接点；
所述第一焊盘通过连续穿透所述第一介电层以及所述第二介电层的一第二过孔电连接所述第一外圈连接点。
优选的，所述第二过孔于任意方向与所述第一介电层的边缘的距离均大于等于一第一预定距离。
优选的，所述第二过孔与所述第一线圈部于任意方向的距离均大于等于一第一预定距离。
优选的，所述第一耦合线圈的两端包括一第一内圈连接点；
所述第二表面上设置有一第一过线，所述第一过线的一端通过穿透所述第一介电层的一第三过孔电连接所述第一内圈连接点，所述第一过线的另一端通过穿透所述第二介电层的一第四过孔电连接所述第二焊盘。
优选的，所述第一过线位于所述第一线圈部围合的区域以外。
优选的，所述第三过孔与所述第一线圈部于任意方向的距离均大于等于一第一预定距离；和/或
所述第三过孔与所述第一线圈部于任意方向的距离均大于等于所述第一预定距离；和/或
所述第一过线与所述第一线圈部于任意方向的距离均大于等于所述第一预定距离所述。
优选的，所述第四过孔于任意方向与所述第一介电层的边缘的距离均大于等于一第一预定距离。
优选的，所述第二耦合线圈的两端包括一第二外圈连接点；
所述第二外圈连接点设置于所述第一线圈部的一端；
所述第三焊盘通过穿透所述第二介电层的一第五过孔电连接所述第二外圈连接点。
优选的，所述第二耦合线圈的两端包括一第二内圈连接点；
所述第二内圈连接点设置于所述第二线圈部的一端；
所述第二表面上设置有一第二过线，所述第二过线的一端通过穿透所述第一介电层的一第六过孔电连接所述第二内圈连接点，所述第二过线的另一端通过穿透所述第二介电层的一第七过孔电连接所述第四焊盘。
优选的，所述第二过线位于所述第一线圈部围合的区域以外。
优选的，所述第一介电层为矩形；
所述第二介电层与所述第一介电层形状相同且边缘重合；
所述第一焊盘及所述第二焊盘均为矩形，且间隔一第二预定距离的设置于所述第一介电层的一条短边处，所述第一焊盘的一条短边及所述第二焊盘的一条短边与所临近的所述第一介电层的短边重合；以及
所述第三焊盘及所述第四焊盘均为矩形，且间隔所述第二预定距离的设置于所述第一介电层的另一条短边处，所述第三焊盘的一条短边及所述第四焊盘的一条短边与所临近的所述第一介电层的短边重合。
优选的，所述第一焊盘距离临近的所述第一介电层的长边的垂直距离大于等于一第一预定距离；以及
所述第二焊盘距离临近的所述第一介电层的长边的垂直距离大于等于所述第一预定距离；以及
所述第三焊盘距离临近的所述第一介电层的长边的垂直距离大于等于所述第一预定距离；以及
所述第四焊盘距离临近的所述第一介电层的长边的垂直距离大于等于所述第一预定距离。
优选的，还包括：
一第三介电层，覆盖于所述第一表面，以使所述第一耦合线圈及所述第二线圈部处于所述第一介电层与所述第三介电层之间。
优选的，所述第三介电层的厚度大于等于一第一预定距离。
优选的，所述第一耦合线圈与所述第二耦合线圈被配置成具有不同的匝数。
优选的，所述第一介电层为印制电路板，所述第一耦合线圈及所述第二耦合线圈由所述印制电路板上的导电层形成。
优选的，所述第一预定距离为安全绝缘穿透距离。
还提供，一种隔离耦合装置，其中，包括上述的隔离耦合结构，所述隔离耦合结构通过COB工艺形成于一独立的印制电路板上，所述印制电路板对应所述第一耦合线圈的两端及所述第二耦合线圈的两端分别引出独立的引脚，所述引脚用于将所述隔离耦合装置连接至系统电路板。
还提供，一种隔离耦合元件，其中，包括上述的隔离耦合结构，所述隔离耦合结构被封装成独立的封装体，并于所述第一耦合线圈的两端及所述第二耦合线圈的两端分别引出独立的引脚，所述引脚用于将所述隔离耦合元件连接至系统电路板。
还提供，一种芯片，其中，包括上述的隔离耦合结构；还包括至少一个子芯片，所述子芯片电连接所述第一耦合线圈的两端，或者
所述子芯片电连接所述第二耦合线圈的两端；
所述隔离耦合结构与所述子芯片被一同封装成一封装体。
还提供，一种芯片，其中，包括上述的隔离耦合结构；还包括：
一第一子芯片，所述第一子芯片电连接所述第一耦合线圈的两端；
一第二子芯片，所述第二子芯片电连接所述第二耦合线圈的两端；
所述隔离耦合结构、所述第一子芯片及所述第二子芯片被一同封装成一封装体。
还提供，一种印制电路板，其中，包括上述的隔离耦合结构；所述隔离耦合结构作为所述印制电路板的一部分被整合于所述印制电路板中。
上述技术方案，可以低成本，小的封装尺寸，稳定的实现快速电气隔离以及耦合。并且，通过提供多种封装或整合形式，使其具有快速安装，抵抗潮湿，以及更进一步降低成本的优势。
附图说明
图1为现有技术中应用次级单元调整的交流-直流转换装置的结构示意图；
图2为本发明隔离耦合结构的实施例第一介电层的第一表面的示意图；
图3为本发明隔离耦合结构的实施例第一介电层的第二表面的示意图；
图4为本发明隔离耦合结构通过第一过孔连接第一线圈部及第二线圈部的实施例的侧面结构示意图；
图5为本发明隔离耦合结构通过第一过孔连接第一线圈部及第二线圈部的实施例的第一表面的结构示意图；
图6为本发明隔离耦合结构通过第一过孔连接第一线圈部及第二线圈部的实施例的第二表面的结构示意图；
图7为本发明隔离耦合结构具有第二介电层的实施例的侧面结构示意图；
图8为本发明隔离耦合结构具有第二介电层的另一实施例的第一表面的结构示意图；
图9为图8所示实施例的第二表面的结构示意图；
图10为图8所示实施例的第二介电层的结构示意图；
图11为本发明隔离耦合结构具有第三介电层的实施例的侧面结构示意图；
图12为本发明提供的隔离耦合装置连接到系统电路板上的实施例的结构示意图；
图13为本发明供的隔离耦合元件的实施例的透视结构示意图；
图14为本发明供的芯片的实施例的封装结构示意图；
图15为本发明供的芯片的另一实施例的封装结构示意图；
图16为本发明供的印制电路板的实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
本发明的实施例中包括一种隔离耦合结构，应用于信号传递，其中，如图2、图3所示，包括：一第一介电层1，第一介电层1包括一第一表面11以及与第一表面相背的一第二表面12；一第一耦合线圈2，设置于第一表面11，第一耦合线圈2于第一表面11围合形成一内部区域；一第二耦合线圈3，被配置成与第一耦合线圈2互感；其中第二耦合线圈3包括一第一线圈部31及一第二线圈部32，第一线圈部31设置于第二表面12，第二线圈32部设置于第一表面11，并位于内部区域内，第二线圈部32与第一耦合线圈2隔离，第一线圈部31与第二线圈部32电连接。
上述技术方案中提供的隔离耦合结构，可作为如图1所示的，由次级单元调节的交流-直流转换装置的第二控制器102与第一控制器101之间用以传递控制信号的耦合元件，作为优选的实施方式第二耦合线圈3的两端可电连接第二控制器102作为耦合元件的初级线圈，第一耦合线圈2的两端可电连接第一控制器101，作为耦合元件的次级线圈，第二控制器102向第一控制器101传递控制信号时，通过改变第二耦合线圈3两端的电压，使与第二耦合线圈3互感的第一耦合线圈2中产生感生电动势，从而实现第二控制器102向第一控制器101传递控制信号，当第二控制器102使第二耦合线圈3两端的电压消失时，第一耦合线圈2中的感生电动势也随之消失，从而实现快速隔离。上述第一耦合线圈2及第二耦合线圈3与第一控制器101及第二控制器102的连接方式仅用于解释上述实施例的可行性，并不以此限定本发明的保护范围。
于上述技术方案基础上，如图4所示，第一线圈部31与第二线圈部32可通过穿透第一介电层1的一第一过孔201连接。通过过孔连接处于介质层两面的导电结构为本领域常用的技术方案，因此不再赘述。
作为优选的实施方式，如图5、图6所示，第一过孔201于第一表面11位于第二线圈部32围合的区域内，并且，第一过孔201于第二表面12位于第一线圈部31围合的区域内。由于第一过孔201分别处于第一线圈部31和第二线圈部32在各自所在表面围合的区域内，因此不会额外占用第一介电层1的面积，影响隔离耦合结构的封装尺寸。
进一步的，由于第二耦合线圈3的第二线圈部32被设置成与第一耦合线圈2处于同一表面，使第二耦合线圈3分布在第一介电层1的两面，从而可减少第一介电层1的面积，可以一个较小面积的第一介电层1实现上述实施例中的隔离耦合结构。
作为优选的实施方式，第一耦合线圈2与第二耦合线圈3可被配置成具有不同的匝数，从而在第一耦合线圈2与第二耦合线圈3形成互感传递控制信号时，实现控制信号电压的转换，该实施方式可配合具有不同输入电平的第一控制器和第二控制器，以实现电平匹配。电压转换的具体值可根据实际使用环境确认，并根据确认的电压转换值配置相应第一耦合线圈2的匝数以及第二耦合线圈3的匝数。
在此实施方式中，可配置第二耦合线圈3的匝数大于第一耦合线圈2的匝数，由于第二耦合线圈3的第一线圈部31与第二线圈部32共同分担了第二耦合线圈3的匝数，因此当将第二线圈部32设置在第一线圈部31的背面，即与第一耦合线圈2设置在同一表面时，可减少整个隔离耦合结构占用第一介电层1的的面积，从而使整个隔离耦合结构具有一个较小的封装尺寸。
作为优选的实施方式，第一介电层1可以是印制电路板，第一耦合线圈2及第二耦合线圈3均以平面线圈的形式由印制电路板上的导电层形成；此实施方式可实现低成本的耦合元件。其中，第一耦合线圈2可围合成需要的形状，如矩形，圆形，椭圆形，不规则形状等，进一步的，第二线圈部32也可围合成需要的形状，如矩形，圆形，椭圆形，不规则形状等。上述图2中给出了一种优选的实施方式，其中，将第一耦合线圈2及第二线圈部32均合围成矩形，使第一耦合线圈2与第二线圈部32构成回字形结构，该实施方式中，矩形结构的平面线圈便于蚀刻工艺对导电层进行加工，以进一步降低耦合元件的成本。在进一步优选的实施方式中，上述导电层可以是铜。
作为优选的实施方式，考虑到第一耦合线圈2与第二耦合线圈3需要配合不同的电压，因此需要在隔离耦合结构上为第一耦合线圈2及第二耦合线圈3之间提供足够的介电能力，从而提高第一耦合线圈2与第二耦合线圈3在工作时的高电压耐受能力。
进一步优选的，第一耦合线圈2与第二耦合线圈3在任意方向上的距离可设置为大于等于一第一预定距离。
考虑到第二耦合线圈3由第一线圈部31及第二线圈部32组成，且第一耦合线圈2与第二线圈部32位于同一表面，因此，第二线圈部32与第一耦合线圈2于任意方向上的距离可设置为大于等于上述第一预定距离，综合考虑封装尺寸和介电能力需求的情况下，进一步优选的，第二线圈部32与第一耦合线圈2于任意方向上的距离可设置为等于上述第一预定距离。
在此基础上，第一耦合线圈2于任意方向与第一介电层1边缘的距离可设置为均大于等于上述第一预定距离，同样在综合考虑封装尺寸和介电能力需求的情况下，进一步优选的，第一耦合线圈2于任意方向与第一介电层1边缘的距离可设置为均等于上述第一预定距离。
在此基础上，第一介电层1的厚度可设置为大于等于一第一预定距离，从而使位于第一表面11上的第一耦合线圈2以及第二线圈部32与位于第二表面12上的第一线圈部31之间的垂直距离大于等于上述第一预定距离。进一步优选的，第一介电层1的厚度可设置为等于上述第一预定距离。
进一步优选的，第一耦合线圈2以平面线圈的形式设置于第一介电层1上，其走线间距以生产能力可达到的最小间距为限，现提供一种说明其可行性的实施例，第一耦合线圈2的走线间距可设置为0.1mm。在此基础上，第二耦合线圈3也可以平面线圈的形式设置于第一介电层1上，其走线间距同样以生产能力可达到的最小间距为限，在一种说明其可行性的实施例中也可设置为0.1mm。
上述技术方案中，第一预定距离为安全绝缘穿透距离，即不同电势的导体以绝缘体隔开时，绝缘体的厚度大于等于第一预定距离时不会被导体间放电穿透。
作为一种优选的实施方式，如以FR-4等级的材料形成第一介电层1，并使第一预定距离等于0.5mm时，通过高压绝缘测试(又被称为介质耐压测试)，上述隔离耦合结构可承受10千伏的高压而不损坏。在另一种实施方式中，进一步考虑封装尺寸且降低耐压要求的基础上，同样以FR-4等级的材料形成第一介电层1，并使第一预定距离等于0.4mm时，上述隔离耦合结构可承受8千伏的高压而不损坏。
于上述技术方案基础上，本发明还提供一种优选的实施方式，其中，如图7所示，包括一第二介电层4，覆盖于第二表面12上，以使第一线圈部31处于第一介电层1及第二介电层4之间，从而对第一线圈部31提供绝缘及水汽阻隔的效果。
还包括一第一焊盘组50，其中一第一焊盘51、一第二焊盘52，第一焊盘组50设置于第二介电层4背向第一介电层1的一面上，第一焊盘51及第二焊盘52并分别对应电连接第一耦合线圈2的两端，通过第一焊盘组50中的第一焊盘51及第二焊盘52以及进一步的连接导体，第一耦合线圈2可实现与第一控制器101电连接。还进一步包括一第二焊盘组60，第二焊盘组60包括一第三焊盘61、一第四焊盘62，第二焊盘组60设置于第二介电层4背向第一介电层1的一面上，第三焊盘61及第四焊盘62分别对应电连接第二耦合线圈3的两端，通过第二焊盘组60中的第三焊盘61及第四焊盘62以及进一步的连接导体，第二耦合线圈3可实现与第二控制器102电连接。需要说明的是，图7中，出于便于理解的目的，并没有直接示出第二焊盘52及第四焊盘62。
通过设置第一焊盘组50和第二焊盘组60，使隔离耦合结构可以获得方便的连接于第一控制器101与第二控制器102之间。
在一种优选的实施方式中，同样基于介电能力的考虑，第二介电层4的厚度可设置为大于等于上述第一预定距离，进一步优选的，第二介电层4的厚度可设置为等于上述第一预定距离。在此基础上，第一耦合线圈2的两端包括一第一外圈连接点21，第一焊盘51通过连续穿透第一介电层1以及第二介电层4的一第二过孔202电连接第一外圈连接点21，第二过孔202于任意方向与第一介电层1的边缘的距离可设置为均大于等于上述第一预定距离，进一步优选的，第二过孔202于任意方向与第一介电层1的边缘的距离可设置为均等于上述第一预定距离。在此基础上，第二过孔202与第一线圈部31于任意方向的距离可设置为均大于等于上述第一预定距离，进一步优选的，第二过孔202与第一线圈部31于任意方向的距离可设置为均等于上述第一预定距离。
于上述技术方案基础上，进一步的，如图8、图9、图10所示，第一耦合线圈2的两端还包括一第一内圈连接点22；
第二表面12上设置有一第一过线301，第一过线301的一端通过穿透第一介电层1的一第三过孔203电连接第一内圈连接点22，第一过线301的另一端通过穿透第二介电层4的一第四过孔204电连接第二焊盘52。
由于第一过线301与第一耦合线圈2电连接，因此其在控制信号传输时与第一耦合线圈2具有相同的电压，考虑到介电能力的问题，可将第一过线301设置于第一线圈部31围合的区域以外，优选的，形成第一线圈部31的平面线圈于临近第一过线301的位置可设置向内的折角以避开第一过线301。在此基础上，第三过孔203与第一线圈部31于任意方向的距离可设置为均大于等于上述第一预定距离，进一步优选的，第三过孔203与第一线圈部31于任意方向的距离可设置为均等于上述第一预定距离。在此基础上，第一过线301与第一线圈部31于任意方向的距离可设置为均大于等于上述第一预定距离，进一步优选的，第一过线301与第一线圈部31于任意方向的距离可设置为均等于上述第一预定距离。在此基础上，第四过孔204于任意方向与第一介电层1的边缘的距离可设置为均大于等于上述第一预定距离，进一步优选的，第四过孔204于任意方向与第一介电层1的边缘的距离可设置为均等于上述第一预定距离。
于上述技术方案基础上，进一步的，第二耦合线圈3的两端包括一第二外圈连接点33；第二外圈连接点33设置于第一线圈部31的一端；第三焊盘61通过穿透第二介电层4的一第五过孔205电连接第二外圈连接点33。在此基础上，第二耦合线圈3的两端还包括一第二内圈连接点34；第二内圈连接点34设置于第二线圈部32的一端；第二表面12上设置有一第二过线302，第二过线302的一端通过穿透第一介电层1的一第六过孔206电连接第二内圈连接点34，第二过线302的另一端通过穿透第二介电层4的一第七过孔207电连接第四焊盘62。作为一种优选的实施方式，第二过线302位于第一线圈部31围合的区域以外。由于第二过线302，第五过孔205，第六过孔206以及第七过孔207在控制信号传输时与第一线圈部31的电压相同，因此在设置距离时在满足基本介电能力需求的情况下，可更多考虑封装尺寸的需要。
于上述技术方案基础上，本发明还提供一种优选的实施方式，其中，第一介电层1可设置为矩形；第二介电层4与第一介电层1形状相同且边缘重合；第一焊盘51及第二焊盘52均为矩形，且间隔一第二预定距离的设置于第一介电层1的一条短边处，第一焊盘51的一条短边及第二焊盘52的一条短边与所临近的第一介电层1的短边重合；以及第三焊盘61及第四焊盘62均为矩形，且间隔上述第二预定距离的设置于第一介电层1的另一条短边处，第三焊盘61的一条短边及第四焊盘62的一条短边与所临近的第一介电层1的短边重合。
上述技术方案，使第一焊盘组50中的第一焊盘51及第二焊盘52,贴合于第二介电层4对应的矩形的一条短边处，并使第二焊盘组60中的第三焊盘61及第四焊盘62贴合于第二介电层4对应的矩形的另一条短边处，使第二焊盘组50及第二焊盘组60尽可能的少占用隔离耦合结构的封装面积，从而使用于设置第一隔离耦合线圈2及第二隔离耦合线圈3的面积增大。
以下给出一种说明可行性的实施方式，当第一预定距离被设置为0.5mm时，上述第二预定距离可设置为3mm。在此基础上，第一介电层1的长度可设置为9.5mm；第一介电层1的宽度为5.5mm；第一焊盘51的长度可设置为1mm，宽度可设置为0.75mm。在此基础上，第二焊盘52的长度可设置为1mm，宽度可设置为0.75mm。在此基础上，第三焊盘61的长度可设置为1mm，宽度可设置为0.75mm。在此基础上，第四焊盘62的长度可设置为1mm，宽度可设置为0.75mm。
作为进一步优选的实施方式，第一焊盘51距离临近的第一介电层1的长边的垂直距离可设置为上述第一预定距离，以及第二焊盘52距离临近的第一介电层1的长边的垂直距离可设置为上述第一预定距离，以及第三焊盘61距离临近的第一介电层1的长边的垂直距离可设置为上述第一预定距离，以及第四焊盘62距离临近的第一介电层1的长边的垂直距离为上述第一预定距离。
当上述第一预定距离被设置为0.4mm时，上述第二预定距离，第一介电层1的长度和宽度，以及各个焊盘的长度和宽度均可根据封装尺寸的实际要求重新确定。
于上述技术方案基础上，本发明还提供一种优选的实施方式，其中，如图11所示，还包括一第三介电层7，覆盖于第一表面11上，以使第一耦合线圈2及第二线圈部32处于第一介电层1与第三介电层7之间，从而对第一耦合线圈2及第二线圈部32提供绝缘及水汽阻隔的效果。
作为优选的实施方式，第三介电层7的厚度可设置为大于等于上述第一预定距离；进一步优选的，第三介电层7的厚度可设置为等于上述第一预定距离。
本发明的技术方案中，如图12所示，还提供一种隔离耦合装置800，其中，包括上述的隔离耦合结构，隔离耦合结构通过COB工艺形成于一独立的印制电路板上，印制电路板对应第一耦合线圈2的两端及第二耦合线圈3的两端分别引出独立的引脚，引脚用于将隔离耦合装置连接至系统电路板801。具体来说，如在具有第一焊盘组50和第二焊盘组60的实施例中，可通过第一焊盘组50引出连接第一控制器101的引脚，并通过第二焊盘组60引出连接第二控制器102的引脚，当然也可通过，第二焊盘组60引出连接第一控制器101的引脚，并通过第一焊盘组50引出连接第二控制器102的引脚，上述引脚可以是贴片式引脚或者直插式引脚，也可以是配合球形焊料的球栅封装引脚。
本发明的技术方案中，如图13所示，还提供一种隔离耦合元件900，其中，包括上述的隔离耦合结构901，隔离耦合结构901被封装成独立的封装体，并于第一耦合线圈2的两端及第二耦合线圈3的两端分别引出独立的引脚，所述引脚用于将所述隔离耦合元件连接至系统电路板。具体来说，即将上述隔离耦合结构901如同芯片般的进行封装，使之成为一个独立的隔离耦合元件900，从而可被安装到各种需要的场合中。
本发明的技术方案中，如图14所示，还提供一种芯片1010，其中，包括上述的隔离耦合结构1011；还包括至少一个子芯片401，子芯片401电连接第一耦合线圈2的两端，或者子芯片401电连接第二耦合线圈3的两端；隔离耦合结构与子芯片401被一同封装成一封装体。上述子芯片401可以是第一控制器101，当上述子芯片401为第一控制器101时，子芯片401连接第一耦合线圈2的两端。上述子芯片401也可以是第二控制器102，当上述子芯片401为第二控制器102时，子芯片401连接第二耦合线圈3的两端。通过将第一控制器101，第二控制器102中的至少一个与隔离耦合结构1011封装在一起成为一个独立的芯片1010，使次级单元调节方案的交流-直流转换装置可被更容易的部署到系统电路板上。
本发明的技术方案中，还提供一种芯片1020，其中，包括上述的隔离耦合结构1021；还包括一第一子芯片401，第一子芯片401电连接第一耦合线圈2的两端；以及包括一第二子芯片402，第二子芯片402电连接第二耦合线圈3的两端；隔离耦合结构、第一子芯片401及第二子芯片402被一同封装成一封装体。上述第一子芯片401可以是第一控制器101，第二子芯片402可以是第二控制器102。通过将第一控制器101和第二控制器102以及隔离耦合结构1021封装在一起成为一个独立的芯片1020，可进一步使次级单元调节方案的交流-直流转换装置可被更容易的部署到系统电路板上。
本发明的技术方案中，如图16所示，还提供一种印制电路板1030，其中，包括上述的隔离耦合结构1031；隔离耦合结构1031作为印制电路板1030的一部分被整合于印制电路板1030中。通过将隔离耦合结构1031直接整合至系统电路板，使第一耦合线圈2及第二耦合线圈3同系统电路板的导电层一同被加工成形，从而可进一步降低耦合结构的成本。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (26)

1.一种隔离耦合结构，应用于信号传递，其特征在于，包括：
一第一介电层，所述第一介电层包括一第一表面以及与所述第一表面相背的一第二表面；
一第一耦合线圈，设置于所述第一表面，所述第一耦合线圈于所述第一表面围合形成一内部区域；
一第二耦合线圈，被配置成与所述第一耦合线圈互感；其中
所述第二耦合线圈包括一第一线圈部及一第二线圈部，所述第一线圈部设置于所述第二表面，所述第二线圈部设置于所述第一表面，并位于所述内部区域内，所述第二线圈部与所述第一耦合线圈隔离，所述第一线圈部与所述第二线圈部电连接。
2.如权利要求1所述的隔离耦合结构，其特征在于，所述第一线圈部与所述第二线圈部通过穿透所述第一介电层的一第一过孔连接。
3.如权利要求2所述的隔离耦合结构，其特征在于，所述第一过孔于所述第一表面位于所述第二线圈部围合的区域内；以及
所述第一过孔于所述第二表面位于所述第一线圈部围合的区域内。
4.如权利要求1所述的隔离耦合结构，其特征在于，所述第二线圈部与所述第一耦合线圈于任意方向上的距离大于等于一第一预定距离，所述第一耦合线圈于任意方向与所述第一介电层边缘的距离均大于等于所述第一预定距离，所述第一介电层的厚度大于等于所述第一预定距离。
5.如权利要求1所述的隔离耦合结构，其特征在于，还包括：
一第二介电层，覆盖于所述第二表面，以使所述第一线圈部处于所述第一介电层及所述第二介电层之间；
一第一焊盘组，包括一第一焊盘、一第二焊盘，所述第一焊盘组设置于所述第二介电层背向所述第一介电层的一面上，所述第一焊盘及所述第二焊盘并分别对应电连接所述第一耦合线圈的两端；以及
一第二焊盘组，包括一第三焊盘、一第四焊盘，所述第二焊盘组设置于所述第二介电层背向所述第一介电层的一面上，所述第三焊盘及所述第四焊盘分别对应电连接所述第二耦合线圈的两端。
6.如权利要求5所述的隔离耦合结构，其特征在于，所述第二介电层的厚度大于等于一第一预定距离，所述第二过孔于任意方向与所述第一介电层的边缘的距离均大于等于所述第一预定距离，所述第二过孔与所述第一线圈部于任意方向的距离均大于等于所述第一预定距离。
7.如权利要求5所述的隔离耦合结构，其特征在于，所述第一耦合线圈的两端包括一第一外圈连接点；
所述第一焊盘通过连续穿透所述第一介电层以及所述第二介电层的一第二过孔电连接所述第一外圈连接点。
8.如权利要求5所述的隔离耦合结构，其特征在于，所述第一耦合线圈的两端包括一第一内圈连接点；
所述第二表面上设置有一第一过线，所述第一过线的一端通过穿透所述第一介电层的一第三过孔电连接所述第一内圈连接点，所述第一过线的另一端通过穿透所述第二介电层的一第四过孔电连接所述第二焊盘。
9.如权利要求8所述的隔离耦合结构，其特征在于，所述第一过线位于所述第一线圈部围合的区域以外。
10.如权利要求8所述的隔离耦合结构，其特征在于，所述第三过孔与所述第一线圈部于任意方向的距离均大于等于一第一预定距离；和/或
所述第三过孔与所述第一线圈部于任意方向的距离均大于等于所述第一预定距离；和/或
所述第一过线与所述第一线圈部于任意方向的距离均大于等于所述第一预定距离。
11.如权利要求8所述的隔离耦合结构，其特征在于，所述第四过孔于任意方向与所述第一介电层的边缘的距离均大于等于一第一预定距离。
12.如权利要求5所述的隔离耦合结构，其特征在于，所述第二耦合线圈的两端包括一第二外圈连接点；
所述第二外圈连接点设置于所述第一线圈部的一端；
所述第三焊盘通过穿透所述第二介电层的一第五过孔电连接所述第二外圈连接点。
13.如权利要求5所述的隔离耦合结构，其特征在于，所述第二耦合线圈的两端包括一第二内圈连接点；
所述第二内圈连接点设置于所述第二线圈部的一端；
所述第二表面上设置有一第二过线，所述第二过线的一端通过穿透所述第一介电层的一第六过孔电连接所述第二内圈连接点，所述第二过线的另一端通过穿透所述第二介电层的一第七过孔电连接所述第四焊盘。
14.如权利要求13所述的隔离耦合结构，其特征在于，所述第二过线位于所述第一线圈部围合的区域以外。
15.如权利要求5所述的隔离耦合结构，其特征在于，所述第一介电层为矩形；
所述第二介电层与所述第一介电层形状相同且边缘重合；
所述第一焊盘及所述第二焊盘均为矩形，且间隔一第二预定距离的设置于所述第一介电层的一条短边处，所述第一焊盘的一条短边及所述第二焊盘的一条短边与所临近的所述第一介电层的短边重合；以及
所述第三焊盘及所述第四焊盘均为矩形，且间隔所述第二预定距离的设置于所述第一介电层的另一条短边处，所述第三焊盘的一条短边及所述第四焊盘的一条短边与所临近的所述第一介电层的短边重合。
16.如权利要求15所述的隔离耦合结构，其特征在于，所述第一焊盘距离临近的所述第一介电层的长边的垂直距离大于等于一第一预定距离；和/或
所述第二焊盘距离临近的所述第一介电层的长边的垂直距离大于等于所述第一预定距离；和/或
所述第三焊盘距离临近的所述第一介电层的长边的垂直距离大于等于所述第一预定距离；和/或
所述第四焊盘距离临近的所述第一介电层的长边的垂直距离大于等于所述第一预定距离。
17.如权利要求1所述的隔离耦合结构，其特征在于，还包括：
一第三介电层，覆盖于所述第一表面，以使所述第一耦合线圈及所述第二线圈部处于所述第一介电层与所述第三介电层之间。
18.如权利要求17所述的隔离耦合结构，其特征在于，所述第三介电层的厚度大于等于一第一预定距离。
19.如权利要求1所述的隔离耦合结构，其特征在于，所述第一耦合线圈与所述第二耦合线圈被配置成具有不同的匝数。
20.如权利要求1所述的隔离耦合结构，其特征在于，所述第一介电层为印制电路板，所述第一耦合线圈及所述第二耦合线圈由所述印制电路板上的导电层形成。
21.如权利要求4，6，10，11，16，18中任一所述的隔离耦合结构，其特征在于，所述第一预定距离为安全绝缘穿透距离。
22.一种隔离耦合装置，其特征在于，包括如权利要求1-19中任一所述的隔离耦合结构，所述隔离耦合结构通过COB工艺形成于一独立的印制电路板上，所述印制电路板对应所述第一耦合线圈的两端及所述第二耦合线圈的两端分别引出独立的引脚，所述引脚用于将所述隔离耦合装置连接至系统电路板。
23.一种隔离耦合元件，其特征在于，包括如权利要求1-20中任一所述的隔离耦合结构，所述隔离耦合结构被封装成独立的封装体，并于所述第一耦合线圈的两端及所述第二耦合线圈的两端分别引出独立的引脚，所述引脚用于将所述隔离耦合元件连接至系统电路板。
24.一种芯片，其特征在于，包括如权利要求1-20中任一所述的隔离耦合结构；还包括至少一个子芯片，所述子芯片电连接所述第一耦合线圈的两端，或者
所述子芯片电连接所述第二耦合线圈的两端；
所述隔离耦合结构与所述子芯片被一同封装成一封装体。
25.一种芯片，其特征在于，包括如权利要求1-20中任一所述的隔离耦合结构；还包括：
一第一子芯片，所述第一子芯片电连接所述第一耦合线圈的两端；
一第二子芯片，所述第二子芯片电连接所述第二耦合线圈的两端；
所述隔离耦合结构、所述第一子芯片及所述第二子芯片被一同封装成一封装体。
26.一种印制电路板，其特征在于，包括如权利要求1-19中任一所述的隔离耦合结构；所述隔离耦合结构作为所述印制电路板的一部分被整合于所述印制电路板中。
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