特開 2024-135902 アイソレータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024135902

(43)【公開日】2024-10-04

(54)【発明の名称】アイソレータ

(51)【国際特許分類】

   H01L 25/04 20230101AFI20240927BHJP

   H01F 27/32 20060101ALI20240927BHJP

   H01F 19/04 20060101ALI20240927BHJP

【ＦＩ】

H01L25/04 Z

H01F27/32 130

H01F19/04 U

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023046805

(22)【出願日】2023-03-23

(71)【出願人】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(71)【出願人】

【識別番号】317011920

【氏名又は名称】東芝デバイス＆ストレージ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003708

【氏名又は名称】弁理士法人鈴榮特許綜合事務所

(72)【発明者】

【氏名】劉 佳

【テーマコード（参考）】

5E044

5E070

【Ｆターム（参考）】

5E044CA06

5E044CA08

5E070AA01

5E070AB08

5E070CA13

(57)【要約】

【課題】サイズの増加、及び特性の低下を抑制する。
【解決手段】実施形態に係るアイソレータは、各々が、ヘリックス状の形状を有し、Ｚ方向に沿った中心軸を有する、第１コイルＣ１及び第２コイルＣ２と、上記第１コイルＣ１及び第２コイルＣ２を封止する第１絶縁体４１と、を含むアイソレータモジュール４０を備え、上記第１コイル及び上記第２コイルは、互いに離間し、上記第１方向から見て、上記第１コイルは、上記第２コイルの内側に設けられる。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

各々が、ヘリックス状の形状を有し、第１方向に沿った中心軸を有する、第１コイル及び第２コイルと、
前記第１コイル及び前記第２コイルを封止する第１絶縁体と、
を含むアイソレータモジュールを備え、
前記第１コイル及び前記第２コイルは、互いに離間し、
前記第１方向から見て、前記第１コイルは、前記第２コイルの内側に設けられる、
アイソレータ。

【請求項2】

前記第１コイルの上端において、前記第１コイルの上面に接続される第１パッドと、
前記第１コイルの下端において、前記第１コイルの下面に接続される第２パッドと、
前記第２コイルの上端において、前記第２コイルの上面に接続される第３パッドと、
前記第２コイルの下端において、前記第１コイルの下面に接続される第４パッドと、
第１チップと、
第２チップと、
をさらに備え、
前記第１パッド及び前記第２パッドは、前記第１チップと、電気的に接続され、
前記第３パッド及び前記第４パッドは、前記第２チップと、電気的に接続される、
請求項１記載のアイソレータ。

【請求項3】

前記第１パッド、前記第２パッド、前記第３パッド、及び前記第４パッドのうち、前記第１パッド及び前記第２パッドは、前記第１方向に沿った回転軸について、回転方向に隣合うように設けられる、
前記第１パッド、前記第２パッド、前記第３パッド、及び前記第４パッドのうち、前記第３パッド及び前記第４パッドは、前記第１方向に沿った回転軸について、回転方向に隣合うように設けられる、
請求項２記載のアイソレータ。

【請求項4】

前記第１パッド及び前記第２パッドの各々は、前記第１パッド、前記第２パッド、前記第３パッド、及び前記第４パッドのうち前記第３パッド及び前記第４パッドそれぞれと、前記第１方向に沿った回転軸について、回転方向に隣合うように設けられる、
請求項２記載のアイソレータ。

【請求項5】

前記アイソレータモジュールよりも下方に設けられ、前記第２パッド及び前記第１チップと、電気的に接続される第１導電体と、
前記アイソレータモジュールよりも下方に設けられ、前記第４パッド及び前記第２チップと、電気的に接続される第２導電体と、
さらに備える、
請求項２記載のアイソレータ。

【請求項6】

前記第１チップ及び前記第１パッドは、前記第１チップの表面、及び前記アイソレータモジュールの表面に、前記第１チップ及び前記アイソレータモジュールと一体として設けられた第１配線によって、電気的に接続され、
前記第２チップ及び前記第３パッドは、前記第２チップの表面、及び前記アイソレータモジュールの表面に、前記第２チップ及び前記アイソレータモジュールと一体として設けられた第２配線によって、電気的に接続される、
請求項２記載のアイソレータ。

【請求項7】

前記第１コイル及び前記第２コイルは、略同等の高さの範囲に含まれる、
請求項１記載のアイソレータ。

【請求項8】

前記第１コイル及び前記第２コイルは、前記第１方向から見て円形状、楕円形状、又は多角形状を有する、
請求項１記載のアイソレータ。

【請求項9】

前記第１コイル及び前記第２コイルの間に設けられ、前記第１絶縁体と異なる第２絶縁体を、
さらに備え、
前記第２絶縁体は、液晶ポリマー樹脂を含む、
請求項１記載のアイソレータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、アイソレータに関する。

【背景技術】

【0002】

送信側回路と受信側回路との間を絶縁した状態で、送信側回路から受信側回路へ信号を伝送するアイソレータが知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平７－２２０９５０号公報

【特許文献2】特開２０１３－０２１９０２号公報

【特許文献3】特開２００７－１４９８７２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

サイズの増加、及び特性の低下を抑制する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

実施形態に係るアイソレータは、各々が、ヘリックス状の形状を有し、第１方向に沿った中心軸を有する、第１コイル及び第２コイルと、上記第１コイル及び上記第２コイルを封止する第１絶縁体と、を含むアイソレータモジュールを備え、上記第１コイル及び上記第２コイルは、互いに離間し、上記第１方向から見て、上記第１コイルは、上記第２コイルの内側に設けられる。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】実施形態に係るアイソレータパッケージの平面レイアウトの一例を示す平面図。

【図2】実施形態に係るアイソレータパッケージの断面構造の一例を示す、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿った断面図。

【図3】実施形態に係るアイソレータモジュールの構造の一例を示す斜視図。

【図4】実施形態に係るアイソレータモジュールの１次回路の構造の一例を示す斜視図。

【図5】実施形態に係るアイソレータモジュールの２次回路の構造の一例を示す斜視図。

【図6】実施形態に係るアイソレータモジュール、及び配線の断面構造の一例を示す、図３のＶＩ－ＶＩ線に沿った断面図。

【図7】実施形態に係るアイソレータモジュール、及び配線の平面レイアウトの一例を示す平面図。

【図8】第１変形例に係るアイソレータモジュール、及び配線の平面レイアウトの一例を示す平面図。

【図9】第２変形例に係るアイソレータパッケージの平面レイアウトの一例を示す平面図。

【図10】第２変形例に係るアイソレータパッケージの断面構造の一例を示す、図９のＸ－Ｘ線に沿った断面図。

【図11】第３変形例に係るアイソレータパッケージの平面レイアウトの一例を示す平面図。

【図12】第３変形例に係るアイソレータパッケージの断面構造の一例を示す、図１１のＸＩＩ－ＸＩＩ線に沿った断面図。

【図13】第４変形例に係るアイソレータパッケージの平面レイアウトの一例を示す平面図。

【図14】第４変形例に係るアイソレータパッケージの断面構造の一例を示す、図１３のＸＩＶ－ＸＩＶ線に沿った断面図。

【図15】第４変形例に係るアイソレータモジュールの構造の一例を示す斜視図。

【図16】第４変形例に係るアイソレータモジュール、及び配線の断面構造の一例を示す、図１５のＸＶＩ－ＸＶＩ線に沿った断面図。

【図17】その他の例に係るアイソレータモジュール、及び配線の断面構造の一例を示す断面図。

【発明を実施するための形態】

【0007】

以下に、実施形態について図面を参照して説明する。図面の寸法及び比率は、必ずしも現実のものと同一とは限らない。

【0008】

なお、以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付す。同様の構成を有する要素同士を特に区別する場合、同一符号の末尾に、互いに異なる文字又は数字を付加する場合がある。

【0009】

１ 実施形態
実施形態に係るアイソレータについて説明する。

【0010】

図１は、実施形態に係るアイソレータパッケージの平面レイアウトの一例を示す平面図である。図２は、実施形態に係るアイソレータパッケージの断面構造の一例を示す、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿った断面図である。図１及び図２に示されるように、アイソレータパッケージ１は、デジタル・アイソレータを含むパッケージである。アイソレータパッケージ１は、フレーム１０、半導体チップ２０及び３０、アイソレータモジュール４０、並びに絶縁部材５０を備える。なお、図１では、絶縁部材５０が省略して示される。

【0011】

フレーム１０は、例えば板状の金属部材である。フレーム１０の上面上には、絶縁性の接着部材１１及び１２をそれぞれ介して、半導体チップ２０及び３０が設けられる。フレーム１０は、半導体チップ２０及び３０を支持する基板として機能する。

【0012】

以下では、フレーム１０の面と平行な面をＸＹ面とする。ＸＹ面内で互いに垂直に交差する方向をＸ方向及びＹ方向とする。ＸＹ面に交差する方向をＺ方向とする。Ｚ方向のうち、フレーム１０から半導体チップ２０及び３０に向かう方向を、上方向とも言う。

【0013】

アイソレータモジュール４０は、半導体チップ２０の上面上に、絶縁性の接着部材１３を介して、設けられる。これにより、アイソレータモジュール４０は、Ｚ方向に見て、例えば半導体チップ２０と重なる位置に設けられる。

【0014】

半導体チップ２０には、回路２１が設けられる。回路２１は、信号の送受信回路及び変復調回路を含む。半導体チップ２０の上方には、例えばフリップチップボンディングによって、アイソレータモジュール４０が設けられる。回路２１は、ボンディングワイヤＷ１を介してアイソレータモジュール４０と電気的に接続される。また、図１及び図２には図示されないが、回路２１は、例えば半導体チップ２０の上面とアイソレータモジュール４０の下面との間の導体部、並びに半導体チップ２０に設けられる配線を介して、アイソレータモジュール４０の下面と電気的に接続される。導体部は、例えばバンプ、又は半田付けを用いて設けられたものである。また、半導体チップ２０とアイソレータモジュール４０とは、例えば異方導電性ペースト（Anisotropic Conductive Paste（ＡＣＰ））を用いて、電気的に接続されてもよい。また、半導体チップ２０は、ボンディングワイヤＷ２を介してピン２３と電気的に接続される。

【0015】

半導体チップ３０は、半導体チップ２０とＸ方向に並ぶ。半導体チップ３０には、回路３１が設けられる。回路３１は、信号の送受信回路及び変復調回路を含む。回路３１は、ボンディングワイヤＷ３及びＷ４を介してアイソレータモジュール４０と電気的に接続される。より具体的に、回路３１は、例えばボンディングワイヤＷ３を介してアイソレータモジュール４０の上面と電気的に接続される。また、回路３１は、ボンディングワイヤＷ４に加えて、例えば、図１及び図２には図示されない、半導体チップ２０の上面とアイソレータモジュール４０の下面との間の導体部、並びに半導体チップ２０及び３０に設けられる配線を介して、アイソレータモジュール４０の下面と電気的に接続される。当該導体部は、上述の、半導体チップ２０の回路２１とアイソレータモジュール４０の下面とを電気的に接続する導体部と同様のものとし得る。また、半導体チップ３０は、ボンディングワイヤＷ５を介してピン３３と電気的に接続される。

【0016】

アイソレータモジュール４０は、デジタル・アイソレータとして機能するモジュールである。アイソレータモジュール４０には、トランスが実装される。アイソレータモジュール４０は、トランスを用いて、送信側回路（１次回路）と受信側回路（２次回路）との間を絶縁した状態で、信号を伝送するように構成される。アイソレータモジュール４０の構成の詳細については、後述する。

【0017】

絶縁部材５０は、例えば、絶縁性の樹脂を含む。フレーム１０、半導体チップ２０及び３０、アイソレータモジュール４０、並びにボンディングワイヤＷ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４及びＷ５は、絶縁部材５０によって封止される。ピン２３及び３３は、絶縁部材５０によって固定され、かつ絶縁部材５０の外部に露出する部分を有する。

【0018】

以上のような構成により、アイソレータパッケージ１は、ピン２３とピン３３との間で、アイソレータモジュール４０を介して信号を伝送することができる。

【0019】

実施形態に係るアイソレータモジュールの構造について、図３、図４、図５、図６、及び図７を用いて説明する。図３は、実施形態に係るアイソレータモジュールの構造の一例を示す斜視図である。図４は、実施形態に係るアイソレータモジュールの１次回路の構造の一例を示す斜視図である。図５は、実施形態に係るアイソレータモジュールの２次回路の構造の一例を示す斜視図である。図６は、実施形態に係るアイソレータモジュール、及び配線の断面構造の一例を示す、図３のＶＩ－ＶＩ線に沿った断面図である。図７は、実施形態に係るアイソレータモジュール、及び配線の平面レイアウトの一例を示す平面図である。図６及び図７では、アイソレータモジュール４０、及び半導体チップ２０に設けられる配線が示される。また、図６及び図７では、半導体チップ２０及び接着部材１３の図示が省略される。

【0020】

図３、図４、図５、図６、及び図７に示されるように、アイソレータモジュール４０は、例えば、絶縁体部４１を含む。なお、図４では、絶縁体部４１内の１次回路に関する導電性の部材が、当該導電性の部材を覆う絶縁体部４１を透過して図示される。また、図５では、絶縁体部４１内の２次回路に関する導電性の部材が、当該導電性の部材を覆う絶縁体部４１を透過して図示される。

【0021】

絶縁体部４１は、１次回路及び２次回路を含む絶縁性の部材である。絶縁体部４１の形状は、例えば円柱形状である。しかしながら、これに限られず、絶縁体部４１の形状は、任意の形状であってよい。図６に示される、絶縁体部４１のＺ方向に沿った高さＨは、例えば略２ｍｍ以下である。

【0022】

絶縁体部４１内には、導電性のパッドＰＵ１、ＰＬ１、ＰＵ２、及びＰＬ２、並びにコイルＣ１及びＣ２が設けられる。絶縁体部４１は、コイルＣ１及びＣ２を覆うように設けられる。絶縁体部４１の上面には、例えばパッドＰＵ１及びＰＵ２の少なくとも一部が露出する。絶縁体部４１の下面には、例えばパッドＰＬ１及びＰＬ２の少なくとも一部が露出する。

【0023】

コイルＣ１は、導電体により構成される。コイルＣ１は、例えば銅を含む。コイルＣ１は、らせん状（ヘリックス状）の形状を有する。なお、コイルＣ１は、つる巻きばね状の形状を有する、ということもできる。より具体的に、コイルＣ１は、例えばＸＹ平面内に上面及び下面を有する円筒（円柱）の側面に巻き付くように設けられた配線を含む、円筒状のコイルばねの形状を有する。これにより、コイルＣ１は、Ｚ方向に中心軸を有する。ここで、コイルの中心軸は、コイルの巻数（ターン数とも呼ぶ）の増加とともに、コイルが延伸する方向に沿った軸である。また、以上のような構成により、コイルＣ１は、例えば上方から見て円形状を有する。また、コイルＣ１は、例えば、Ｚ方向に沿った全体に渡って、コイルＣ１の内径及び外径が略均一になるように構成される。図６に示すように、コイルＣ１は外径Ｒ１を有する。以上のような構成により、コイルＣ１は、所定のインダクタンスを有する。

【0024】

コイルＣ１は、上端及び下端を有する。コイルＣ１の上端は、パッドＰＵ１の下面と電気的に接続される。コイルＣ１の下端は、パッドＰＬ１の上面と電気的に接続される。

【0025】

以上のようなコイルＣ１、並びにパッドＰＬ１及びＰＵ１の構成により、パッドＰＬ１及びＰＵ１の間で電流経路が形成される。コイルＣ１は、１次コイルとも呼ばれる。

【0026】

コイルＣ２は、導電体により構成される。コイルＣ２は、例えば銅を含む。コイルＣ２は、コイルＣ１と同様に、らせん状（ヘリックス状）の形状を有する。なお、コイルＣ２は、コイルＣ１と同様に、つる巻きばね状の形状を有する、ということもできる。より具体的に、コイルＣ２は、コイルＣ１と同様に、円筒状のコイルばねの形状を有する。これにより、コイルＣ２は、Ｚ方向に中心軸を有する。また、以上のような構成により、コイルＣ２は、例えば上方から見て円形状を有する。また、コイルＣ２は、例えば、Ｚ方向に沿った全体に渡って、コイルＣ２の内径及び外径が略均一になるように構成される。図６に示すように、コイルＣ２は外径Ｒ２を有する。外径Ｒ２は、例えば外径Ｒ１より大きく、略５ｍｍ以下である。また、コイルＣ２の内径は、例えば外径Ｒ１より大きい。コイルＣ２は、コイルＣ１より外側に、コイルＣ１と離間して設けられる。コイルＣ１及びＣ２は、例えば絶縁体部４１の部分によって、電気的に絶縁される。以上のような構成により、コイルＣ２は、所定のインダクタンスを有する。また、コイルＣ２は、コイルＣ１と略同等の高さの範囲に含まれる。

【0027】

コイルＣ２は、上端及び下端を有する。コイルＣ２の上端は、パッドＰＵ２の下面と電気的に接続される。コイルＣ２の下端は、パッドＰＬ２の上面と電気的に接続される。

【0028】

以上のようなコイルＣ２、並びにパッドＰＬ２及びＰＵ２の構成により、パッドＰＬ２及びＰＵ２の間で電流経路が形成される。コイルＣ２は、２次コイルとも呼ばれる。

【0029】

また、以上のような構成において、１次コイル及び２次コイルは、絶縁体部４１内において互いに近接する。これにより、１次コイル及び２次コイルは、トランスとして機能する。

【0030】

パッドＰＬ１の下面は、例えば当該パッドに対応する導体部ＢＰを介して、半導体チップ２０に設けられる配線６１と、電気的に接続される。配線６１は、半導体チップ２０の回路２１と、電気的に接続される。なお、図６において、配線６１及び導体部ＢＰの間には、例えば図示されないパッドが設けられてもよい。

【0031】

パッドＰＬ２の下面は、例えば当該パッドに対応する導体部ＢＰを介して、半導体チップ２０に設けられる配線６２と、電気的に接続される。配線６２は、図７に示されるように、例えば半導体チップ２０上に設けられたパッドＰＣ２と、電気的に接続される。パッドＰＣ２は、ボンディングワイヤＷ４を介して、半導体チップ３０の回路３１と、電気的に接続される。なお、図６において、配線６２及び導体部ＢＰの間には、例えば図示されないパッドが設けられてもよい。

【0032】

導体部ＢＰは、例えば、上述のように、半導体チップ２０に設けられる配線６１及び６２のそれぞれと、アイソレータモジュール４０とを電気的に接続するための、バンプ、又は半田付けにより形成されたものである。

【0033】

パッドＰＵ１、ＰＬ１、ＰＵ２、及びＰＬ２は、Ｚ方向に沿った回転軸について、例えば回転方向にこの順に並ぶように設けられる。これにより、パッドＰＵ１、ＰＬ１、ＰＵ２、及びＰＬ２のうち、パッドＰＵ１及びＰＬ１は、上記回転方向に隣合うように設けられる。また、パッドＰＵ１、ＰＬ１、ＰＵ２、及びＰＬ２のうち、パッドＰＵ２及びＰＬ２は、上記回転方向に隣合うように設けられる。

【0034】

なお、実施形態におけるパッドＰＵ１、ＰＬ１、ＰＵ２、及びＰＬ２の配置は、パッドＰＵ１及びＰＬ１、並びにパッドＰＵ２及びＰＬ２が隣合っていればよく、上述の配置に限られない。また、パッドＰＵ１、ＰＬ１、ＰＵ２、及びＰＬ２の配置は、各コイルＣ１及びＣ２のＺ方向に沿った回転軸についての回転、及びターン数の変更によって設定することができる。

【0035】

なお、以上の説明では、コイルＣ２がコイルＣ１の外側に設けられる場合を示したが、これに限られない。コイルＣ１がコイルＣ２の外側に設けられてもよい。この場合、コイルＣ１の外径Ｒ１は、例えば外径Ｒ２より大きく、略５ｍｍ以下とされる。また、コイルＣ１の内径は、例えば外径Ｒ２より大きい。

【0036】

また、以上の説明では、上方から見て、コイルＣ１及びＣ２が円形状を有する場合を示した。しかしながら、これに限られない。コイルＣ１及びＣ２は、例えば、上方から見て、楕円形状を有してもよい。この場合、コイルＣ１及びＣ２のうち外側に設けられるコイルの長手方向の外径は、例えば略５ｍｍ以下とされる。また、コイルＣ１及びＣ２は、例えば、上方から見て、多角形状を有してもよい。

【0037】

実施形態によれば、アイソレータモジュール４０において、各コイルＣ１及びＣ２は、らせん状の形状を有する。これにより、１次コイルを含む配線板と、２次コイルを含む配線板とを貼り合わせてアイソレータモジュールを形成する場合と比べて、サイズ（面積）の増加を抑制することができる。補足すると、１次コイルを含む配線板と、２次コイルを含む配線板とを貼り合わせてアイソレータモジュールを形成する場合、各コイルは、例えば平面内で渦巻形状に設けられる。これにより、所定のインダクタンスを有するコイルを設ける際に、コイル及びアイソレータモジュールのサイズ（面積）が増大してしまう可能性がある。一方、実施形態によれば、上述のようなコイルＣ１及びＣ２の構成により、平面内のサイズ（面積）の増加を抑制することができる。したがって、アイソレータモジュール４０のサイズ（面積）の増加を抑制することができる。

【0038】

また、実施形態によれば、コイルＣ１は、絶縁体部４１内において、コイルＣ２の内側に設けられる。これにより、コイルＣ１及びＣ２の位置ずれによる特性の低下を抑制することができる。補足すると、１次コイルを含む配線板と、２次コイルを含む配線板とを貼り合わせてアイソレータモジュールを形成する場合、異なる２つの配線板を貼り合わせる工程における、１次コイル及び２次コイルの位置ずれの発生によって、アイソレータモジュールの特性の低下が発生することがある。このため、１次コイル及び２次コイルの位置ずれの発生を抑制するために、製造工程が複雑化し得る。実施形態によれば、１次コイル及び２次コイルはいずれも同一の絶縁体部４１内に設けられるため、１次コイルを含む配線板と、２次コイルを含む配線板とを貼り合わせてアイソレータモジュールを形成する場合と比較して、位置ずれの発生を容易に抑制することができる。したがって、アイソレータモジュールの製造工程の複雑化を抑制し、かつ特性の低下を抑制することができる。

【0039】

また、実施形態によれば、アイソレータモジュール４０と直接的に接続されるボンディングワイヤは２本である。これにより、アイソレータモジュール４０の配置の自由度を向上することができる。補足すると、１次コイルを含む配線板と、２次コイルを含む配線板とを貼り合わせてアイソレータモジュールを形成する場合、１次コイルの一端及び他端、並びに２次コイルの一端及び他端をそれぞれ、１次回路及び２次回路と接続するために、例えば４本のボンディングワイヤがアイソレータモジュールと直接的に接続される。これにより、実施形態によれば、１次コイルを含む配線板と、２次コイルを含む配線板とを貼り合わせてアイソレータモジュールを形成する場合と比較して、アイソレータモジュール４０と直接的に接続されるボンディングワイヤの数を低減することができる。このため、アイソレータモジュール４０の配置の自由度が向上する。

【0040】

また、実施形態によれば、歩留まりの低下を抑制することができる。より具体的には、上述のようにアイソレータモジュール４０の配置の自由度が向上することで、アイソレータモジュール４０を配置する際のボンディングワイヤを形成する工程の難易度の上昇を抑制することができる。これにより、不良品の発生を抑制し、歩留まりの低下を抑制することができる。さらに、実施形態によれば、アイソレータモジュール４０は、ボンディングワイヤＷ１、Ｗ３、及びＷ４によって、半導体チップ２０及び３０と、電気的に接続される。このような構成により、１次コイルを含む配線板と、２次コイルを含む配線板とを貼り合わせてアイソレータモジュールを形成する場合と比較して、アイソレータモジュールと、半導体チップとを接続するために用いられるボンディングワイヤの数を低減することができる。このような構成によっても、歩留まりの低下を抑制することができる。

【0041】

また、実施形態によれば、アイソレータモジュール４０は、フリップチップボンディングによって半導体チップ２０と電気的に接続される。これにより、Ｚ方向に見て、アイソレータモジュール４０は、半導体チップ２０と重なる位置に設けられる。このような構成によっても、アイソレータパッケージ１のサイズ（面積）の増加を抑制することができる。

【0042】

また、上述のようなコイルＣ１及びＣ２の構成によれば、トランスの結合係数（Coupling Coefficient）を高くしても、アイソレータモジュール４０のサイズ（面積）の増加を抑制することができる。すなわち、各コイルＣ１及びＣ２の外径を維持しながら、ターン数を増加させることでトランスの結合係数を増加させることができる。

【0043】

また、上述のようなコイルＣ１及びＣ２の構成によれば、パッドＰＵ１、ＰＬ１、ＰＵ２、及びＰＬ２の位置の調整が容易である。すなわち、コイルを回転させること、及びコイルのターン数の変更によりパッドＰＵ１、ＰＬ１、ＰＵ２、及びＰＬ２の位置を設定することができる。このような構成によっても、アイソレータモジュール４０の配置の自由度を向上させることができる。

【0044】

２ 変形例
次に、変形例に係るアイソレータについて説明する。以下では、実施形態と同等の構成についてはその説明を省略し、実施形態と異なる構成について主に説明する。

【0045】

２．１ 第１変形例
第１変形例に係るアイソレータについて説明する。第１変形例は、アイソレータモジュール４０のパッドＰＵ１及びＰＵ２、並びにＰＬ１及びＰＬ２が、上方から見て対向するように設けられる点において、実施形態と異なる。以下では、実施形態と異なる構成について主に説明する。また、実施形態と同等の構成については省略する。

【0046】

以下では、第１変形例に係るアイソレータモジュール４０の構成について、図８を用いて説明する。図８は、実施形態に係るアイソレータモジュール、及び配線の平面レイアウトの一例を示す平面図である。図８は、図７に示される領域に対応する。

【0047】

パッドＰＵ１、ＰＬ２、ＰＬ１、及びＰＵ２は、Ｚ方向に沿った回転軸について、回転方向にこの順に並ぶように設けられる。これにより、パッドＰＵ１は、パッドＰＵ１、ＰＬ１、ＰＵ２、及びＰＬ２のうちパッドＰＵ２及びＰＬ２によって、上記回転方向に挟まれるように設けられる。また、パッドＰＬ１は、パッドＰＵ１、ＰＬ１、ＰＵ２、及びＰＬ２のうちパッドＰＬ２及びＰＵ２によって、上記回転方向に挟まれるように設けられる。これらの構成により、パッドＰＵ１及びＰＬ１、並びにパッドＰＵ２及びＰＬ２はそれぞれ、対向するように設けられる。

【0048】

なお、実施形態と同様に、パッドＰＵ１、ＰＬ１、ＰＵ２、及びＰＬ２の配置は、パッドＰＵ１及びＰＬ１、並びにパッドＰＵ２及びＰＬ２がそれぞれ、対向するように設けられればよく、上述の配置に限られない。

【0049】

なお、コイルＣ１及びＣ２の構成は、Ｚ方向に沿った回転軸について回転させることを除き、実施形態と同等とすることができる。

【0050】

第１変形例によっても、実施形態と同様の効果が奏される。

【0051】

２．２ 第２変形例
次に、第２変形例に係るアイソレータについて説明する。第２変形例は、アイソレータモジュール４０が、上方から見て、半導体チップ２０及び３０と重ならない位置に設けられる点において、実施形態及び第１変形例と異なる。以下では、実施形態及び第１変形例と異なる構成について主に説明する。

【0052】

図９及び図１０に示すように、アイソレータパッケージ１は、実施形態におけるフレーム１０の代わりに、フレーム１０１、１０２、１６１、及び１６２を含む。図９は、第２変形例に係るアイソレータの平面レイアウトの一例を示す平面図である。図１０は、第２変形例に係るアイソレータの断面構造の一例を示す、図９のＸ－Ｘ線に沿った断面図である。

【0053】

アイソレータパッケージ１は、半導体チップ２０及び３０、アイソレータモジュール４０、並びに絶縁部材５０に加えて、フレーム１０１、１０２、１６１、及び１６２を備える。

【0054】

フレーム１０１、１０２、１６１、及び１６２は、例えば板状の金属部材である。

【0055】

フレーム１０１及び１０２の面上には、絶縁性の接着部材１１及び１２をそれぞれ介して、半導体チップ２０及び３０が設けられる。フレーム１０１及び１０２は、半導体チップ２０及び３０を支持する基板として機能する。

【0056】

フレーム１６１及び１６２の上方には、アイソレータモジュール４０が設けられる。アイソレータモジュール４０は、導体部ＢＰを介して、フレーム１６１及び１６２と、電気的に接続される。なお、図１０では、フレーム１６１、及びフレーム１６１に接続される導体部ＢＰが示され、フレーム１６２、及びフレーム１６２に接続される導体部ＢＰの図示が省略される。導体部ＢＰは、例えば、フレーム１６１及び１６２のそれぞれと、アイソレータモジュール４０とを電気的に接続するための、バンプ、又は半田付けにより形成されたものである。アイソレータモジュール４０と、フレーム１６１及び１６２とは、例えば、実施形態におけるアイソレータモジュール４０及び半導体チップ２０の接続と同様に、フリップチップボンディングによって電気的に接続される。フレーム１６１は、絶縁部材５０によって封止されるボンディングワイヤＷ６を介して、半導体チップ２０の回路２１と、電気的に接続される。フレーム１６２は、ボンディングワイヤＷ４を介して、半導体チップ２０の回路２１と、電気的に接続される。フレーム１６１及び１６２は、アイソレータモジュール４０を支持する基板として機能する。

【0057】

このような構成によっても、実施形態及び第１変形例と同様の効果が奏される。

【0058】

２．３ 第３変形例
次に、第３変形例に係るアイソレータについて説明する。第３変形例は、半導体チップ２０及び３０、並びにアイソレータモジュール４０が、半導体基板に支持される点において、実施形態、第１変形例、及び第２変形例と異なる。以下では、実施形態、第１変形例、及び第２変形例と異なる構成について主に説明する。

【0059】

アイソレータパッケージ１の構成について、図１１及び図１２を用いて説明する。図１１は、第３変形例に係るアイソレータパッケージの平面レイアウトの一例を示す平面図である。図１２は、第３変形例に係るアイソレータパッケージの断面構造の一例を示す、図１１のＸＩＩ－ＸＩＩ線に沿った断面図である。

【0060】

アイソレータパッケージ１は、半導体チップ２０及び３０、アイソレータモジュール４０、並びに絶縁部材５０に加えて、半導体基板Ｓを含む。

【0061】

半導体基板Ｓの面上には、絶縁性の接着部材１１、１２、及び１３をそれぞれ介して、半導体チップ２０及び３０、並びにアイソレータモジュール４０が設けられる。半導体基板Ｓは、半導体チップ２０及び３０、並びにアイソレータモジュール４０を支持する基板として機能する。

【0062】

半導体基板Ｓには、例えばピン２３及び３３、並びに配線６１及び６２が設けられる。半導体基板Ｓにおいて、ピン２３及び３３、並びに配線６１及び６２の各々は、少なくとも一部が半導体基板Ｓの上面に露出するように設けられる。配線６１は、第２変形例におけるフレーム１６１と同様に、ボンディングワイヤＷ６を介して、半導体チップ２０の回路２１と、電気的に接続される。配線６２は、実施形態において半導体チップ２０に設けられる配線６２と同様に、ボンディングワイヤＷ４を介して、半導体チップ３０の回路３１と、電気的に接続される。また、配線６１及び６２の上面上には、実施形態と同様に、導体部ＢＰを介して、アイソレータモジュール４０が設けられる。これにより、配線６１及び６２は、アイソレータモジュール４０と電気的に接続される。

【0063】

このような構成によっても、実施形態、第１変形例、及び第２変形例と同様の効果が奏される。

【0064】

２．４ 第４変形例
次に、第４変形例に係るアイソレータについて説明する。第４変形例は、ピン２３及び３３、半導体チップ２０及び３０、並びにアイソレータモジュール４０が、ボンディングワイヤＷ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４、Ｗ５、及びＷ６の代わりに、成形配線によって接続される点において、第３変形例と異なる。以下では、第３変形例と異なる構成について主に説明する。

【0065】

アイソレータパッケージ１の構成について、図１３及び図１４を用いて説明する。図１３は、第４変形例に係るアイソレータパッケージの平面レイアウトの一例を示す平面図である。図１４は、第４変形例に係るアイソレータパッケージの断面構造の一例を示す、図１３のＸＩＶ－ＸＩＶ線に沿った断面図である。

【0066】

アイソレータパッケージ１は、ボンディングワイヤＷ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４、Ｗ５、及びＷ６の代わりに、配線Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３、Ｉ４、Ｉ５、及びＩ６を含む。配線Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３、Ｉ４、Ｉ５、及びＩ６は、半導体基板Ｓ、半導体チップ２０及び３０、並びにアイソレータモジュール４０等の表面上に配線パターンとして設けられた成形配線である。配線Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３、Ｉ４、Ｉ５、及びＩ６は、半導体基板Ｓ、半導体チップ２０及び３０、並びにアイソレータモジュール４０と、一体として設けられ得る。配線Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３、Ｉ４、Ｉ５、及びＩ６は、例えばメッキ処理を用いて形成され得る。配線Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３、Ｉ４、Ｉ５、及びＩ６は、ボンディングワイヤＷ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４、Ｗ５、及びＷ６と同様に、絶縁部材５０によって封止される。

【0067】

配線Ｉ１は、例えばアイソレータモジュール４０、半導体基板Ｓ、及び半導体チップ２０の表面に設けられる。配線Ｉ１は、その一端及び他端においてそれぞれ、半導体チップ２０及びアイソレータモジュール４０と電気的に接続される。これにより、配線Ｉ１は、半導体チップ２０の回路２１と、アイソレータモジュール４０と、を電気的に接続する。

【0068】

配線Ｉ２は、例えば半導体基板Ｓ、半導体チップ２０の表面に設けられる。配線Ｉ２は、その一端及び他端においてそれぞれ、半導体チップ２０及びピン２３と電気的に接続される。これにより、配線Ｉ１は、半導体チップ２０の回路２１と、ピン２３と、を電気的に接続する。

【0069】

配線Ｉ３は、例えばアイソレータモジュール４０、半導体基板Ｓ、及び半導体チップ３０の表面に設けられる。配線Ｉ３は、その一端及び他端においてそれぞれ、半導体チップ３０及びアイソレータモジュール４０と電気的に接続される。これにより、配線Ｉ３は、半導体チップ３０の回路３１と、アイソレータモジュール４０と、を電気的に接続する。

【0070】

配線Ｉ４は、例えば半導体基板Ｓ、及び半導体チップ３０の表面に設けられる。配線Ｉ４は、その一端及び他端においてそれぞれ、半導体チップ３０及び配線６２と電気的に接続される。これにより、配線Ｉ４は、配線６２と、半導体チップ３０の回路３１と、を電気的に接続する。

【0071】

配線Ｉ６は、例えば半導体基板Ｓ、及び半導体チップ２０の表面に設けられる。配線Ｉ６は、その一端及び他端においてそれぞれ、半導体チップ２０及び配線６１と電気的に接続される。これにより、配線Ｉ６は、配線６１と、半導体チップ２０の回路２１と、を電気的に接続する。

【0072】

配線Ｉ５は、例えば半導体基板Ｓ、及び半導体チップ３０の表面に設けられる。配線Ｉ５は、その一端及び他端においてそれぞれ、半導体チップ３０及びピン３３と電気的に接続される。これにより、配線Ｉ５は、半導体チップ３０の回路３１と、ピン３３と、を電気的に接続する。

【0073】

アイソレータモジュール４０の構成について、図１５及び図１６を用いて説明する。図１５は、第４変形例に係るアイソレータモジュールの構造の一例を示す斜視図である。図１６は、第４変形例に係るアイソレータモジュール、及び配線の断面構造の一例を示す、図１５のＸＶＩ－ＸＶＩ線に沿った断面図である。

【0074】

配線Ｉ１は、パッドＰＵ１と、電気的に接続される。配線Ｉ１は、アイソレータモジュール４０の絶縁体部４１の上面上、及び側面上に設けられる。

【0075】

配線Ｉ２は、パッドＰＵ２と、電気的に接続される。配線Ｉ２は、アイソレータモジュール４０の絶縁体部４１の上面上、及び側面上に設けられる。

【0076】

このような構成によっても、実施形態、第１変形例、第２変形例、及び第３変形例と同様の効果が奏される。

【0077】

第４変形例によれば、アイソレータモジュール４０は半導体チップ２０及び３０とそれぞれ成形配線によって接続される。また、半導体チップ２０及び３０はそれぞれ、ピン２３及び３３とも成形配線によって接続される。このような構成によれば、アイソレータモジュール４０、半導体チップ２０及び３０、並びにピン２３及び３３を、ボンディングワイヤによって接続する場合と比較して、配線を形成する際の自由度を向上することができる。これにより、配線長の増加を抑制することができる。したがって、このような構成によっても、アイソレータパッケージ１のサイズ（面積）の増加を抑制することができる。

【0078】

３． その他
上述の実施形態、第１変形例、第２変形例、第３変形例、及び第４変形例では、コイルＣ１及びＣ２が単一の部材から構成される絶縁体部４１内に設けられる場合を示したが、これに限られない。図１７に示すように、絶縁体部４１内において、コイルＣ１及びＣ２の間には、絶縁体部４１と異なる絶縁部材４２が設けられてもよい。絶縁部材４２は、例えば液晶ポリマー（Liquid Crystal Polymer（ＬＣＰ））樹脂等を含む。図１７は、その他の例に係るアイソレータモジュール、及び配線の断面構造の一例を示す断面図である。図１７は、図６の断面図に対応する領域を示す。以上のような構成によれば、アイソレータモジュール４０の絶縁耐性を向上することができる。

【0079】

また、図示しないが、コイルＣ１及びＣ２のうち、外径が小さいコイルの内側には空間が含まれてもよい。すなわち、コイルＣ１及びＣ２が電気的に絶縁されていればよい。

【0080】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0081】

１…アイソレータパッケージ
１０、１０１、１０２、１６１、１６２…フレーム
１１、１２、１３、１４…接着部材
２０、３０…半導体チップ
２１、３１…回路
Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４、Ｗ５、Ｗ６…ボンディングワイヤ
Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３、Ｉ５、Ｉ６…配線
２３、３３…ピン
４０…アイソレータモジュール
５０…絶縁部材
ＰＵ１、ＰＵ２、ＰＬ１、ＰＬ２…パッド
ＢＰ…導体部
Ｓ…半導体基板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】