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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-12-01
(54)【発明の名称】ビルドアップフィルムを備えた変圧器
(51)【国際特許分類】
H01F 41/00 20060101AFI20221124BHJP
H01F 17/04 20060101ALI20221124BHJP
H01L 25/00 20060101ALI20221124BHJP
【ＦＩ】
H01F41/00 C
H01F17/04 F
H01L25/00 Z
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022518895
(86)(22)【出願日】2020-09-21
(85)【翻訳文提出日】2022-05-24
(86)【国際出願番号】 US2020051741
(87)【国際公開番号】W WO2021061546
(87)【国際公開日】2021-04-01
(31)【優先権主張番号】16/581,033
(32)【優先日】2019-09-24
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】507107291
【氏名又は名称】テキサス インスツルメンツ インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】230129078
【弁護士】
【氏名又は名称】佐藤 仁
(71)【出願人】
【識別番号】390020248
【氏名又は名称】日本テキサス・インスツルメンツ合同会社
(72)【発明者】
【氏名】ジェミン ジャン
(72)【発明者】
【氏名】大竹 健二
(72)【発明者】
【氏名】イー ヤン
(72)【発明者】
【氏名】ジェフェリー モロニ
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 佑樹
(72)【発明者】
【氏名】安藤 貴文
【テーマコード（参考）】
5E070
【Ｆターム（参考）】
5E070AA11
5E070AB02
(57)【要約】
幾つかの例において、変圧器デバイスを製造する方法（１００）が、第１の磁性部材を提供すること（１０２）と、積層部材を介して延在するオリフィスの周囲の周りに巻かれた一次及び二次変圧器巻線を含む積層部材を提供することと（１０６）を含む。この方法は、積層部材に当接するビルドアップフィルムを配置すること（１０４）をさらに含む。この方法はまた、第２の磁性部材の少なくとも一部をオリフィス内に配置すること（１１０）を含む。この方法は、第１の磁性部材と第２の磁性部材との間の距離が減少し、また、ビルドアップフィルムが溶融するように、第１の磁性部材と第２の磁性部材の少なくとも一方を加熱プレスすること（１１２、１１４）をさらに含み、それによって、変圧器デバイスが生成される。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
変圧器デバイスの製造方法であって、第１の磁性部材を提供することと、
積層部材を提供することであって、前記積層部材を介して延在するオリフィスの周りに巻かれた一次及び二次変圧器巻線を含む前記積層部材を提供することと、
前記積層部材に当接するビルドアップフィルムを配置することと、
前記オリフィス内に第２の磁性部材の少なくとも一部を配置することと、
前記第１及び第２の磁性部材の間の距離が減少し、前記ビルドアップフィルムが溶融するように、前記第１及び第２の磁性部材の少なくとも一方を加熱プレスすることであって、それによって変圧器デバイスを生成することと、
を含む、方法。
【請求項2】
請求項１に記載の方法であって、前記加熱プレスすることによって前記第１及び第２の磁性部材が互いに接触するようにされ、前記第１の磁性部材がＴコア部材を含み、前記第２の磁性部材がＵコア部材を含む、方法。
【請求項3】
請求項１に記載の方法であって、前記加熱プレスすることで、前記ビルドアップフィルムの少なくとも一部が前記オリフィス内に配置される、方法。
【請求項4】
請求項１に記載の方法であって、前記第１及び第２の磁性部材の一方がＥコア部材を含み、前記第１及び第２の磁性部材の他方がＩコア部材を含む、方法。
【請求項5】
請求項１に記載の方法であって、前記ビルドアップフィルムがポリマー材料を含む、方法。
【請求項6】
請求項１に記載の方法であって、前記変圧器デバイスを半導体パッケージ内に収容することをさらに含む、方法。
【請求項7】
半導体パッケージの製造方法であって、第１の磁性部材を提供することと、
前記第１の磁性部材に当接する第１のビルドアップフィルムを配置することと、
前記第１のビルドアップフィルムに当接し、一次及び二次変圧器巻線を含む積層部材を配置することと、
前記積層部材に当接する第２のビルドアップフィルムを配置することと、
前記第２のビルドアップフィルムに当接する第２の磁性部材を配置することと、
前記第１のビルドアップフィルムと前記第２のビルドアップフィルムを溶融することと、
前記第１の磁性部材と第２の磁性部材とを互いに接触させて変圧器デバイスを形成させることと、
前記変圧器デバイスをリードフレーム表面上に搭載することと、
前記変圧器デバイスとリードフレーム表面をモールディングで覆い、半導体パッケージを製造することと、
を含む、方法。
【請求項8】
請求項７に記載の方法であって、前記第１の磁性部材が高透磁率フェライト部材を含む、方法。
【請求項9】
請求項７に記載の方法であって、前記第２の磁性部材の一部が、前記積層部材のオリフィス内に配置される、方法。
【請求項10】
請求項９に記載の方法であって、前記第１のビルドアップフィルム及び前記前記第２のビルドアップフィルムを溶融させることで、前記第１のビルドアップフィルム、前記第２のビルドアップフィルム、又は前記第１及び前記第２のビルドアップフィルムの両方の少なくとも一部を前記オリフィス内に配置される、方法。
【請求項11】
請求項７に記載の方法であって、前記第２の磁性部材がＥコア部材を含み、前記第１の磁性部材がＩコア部材を含む、方法。
【請求項12】
請求項７に記載の方法であって、前記第１及び第２の磁性部材の一方がＴコア部材を含み、前記第１及び第２の磁性部材の他方がＵコア部材を含む、方法。
【請求項13】
半導体デバイスであって、第１の磁性部材と、
第２の磁性部材と、
前記第１及び第２の磁性部材の間に位置する積層部材であって、一次及び二次変圧器巻線を含む、前記積層部材と、
前記第１の磁性部材と第２の磁性部材との間に配置され、前記積層部材に当接するビルドアップフィルム材料と、
を含む、半導体デバイス。
【請求項14】
請求項１３に記載の半導体デバイスであって、前記第１の磁性部材が高透磁率フェライト部材を含む、半導体デバイス。
【請求項15】
請求項１３に記載の半導体デバイスであって、前記第２の磁性部材がＥコア部材を含み、前記第１の磁性部材がＩコア部材を含む、半導体デバイス。
【請求項16】
請求項１３に記載の半導体デバイスであって、前記第２の磁性部材がＩコア部材を含み、前記第１の磁性部材がＥコア部材を含む、半導体デバイス。
【請求項17】
請求項１３に記載の半導体デバイスであって、前記第２の磁性部材がＴ型コア部材を含み、前記第１の磁性部材がＵ型コア部材を含む、半導体デバイス。
【請求項18】
請求項１３に記載の半導体デバイスであって、前記第２の磁性部材がＵコア部材を含み、前記第１の磁性部材がＴコア部材を含む、半導体デバイス。
【請求項19】
請求項１３に記載の半導体デバイスであって、前記第１及び第２の磁性部材がＩコア部材を含み、前記半導体デバイスが複数の磁性ピラーをさらに含む、半導体デバイス。
【請求項20】
請求項１９に記載の半導体デバイスであって、前記複数の磁性ピラーの第１の磁性ピラーが前記積層部材のオリフィスの内部に配置される、半導体デバイス。
【請求項21】
請求項１３に記載の半導体デバイスであって、前記第１及び第２の磁性部材の一方の一部が、前記積層部材のオリフィスの内部に配置される、半導体デバイス。
【請求項22】
半導体パッケージであって、第１の磁性部材と、
第２の磁性部材と、
前記第１及び第２の磁性部材の間に位置する積層部材であって、一次及び二次変圧器巻線を含む、前記積層部材と、
前記第１の磁性部材と第２の磁性部材との間に配置され、前記積層部材に当接するビルドアップフィルム材料と、
前記第１の磁性部材、第２の磁性部材、前記積層部材、及びビルドアップフィルムを覆うモールド材料と、
を含む、半導体パッケージ。
【請求項23】
請求項２２に記載の半導体パッケージであって、前記第１の磁性部材が高透磁率フェライト部材を含む、半導体パッケージ。
【請求項24】
請求項２２に記載の半導体パッケージであって、前記第２の磁性部材がＥコア部材を含み、前記第１の磁性部材がＩコア部材を含む、半導体パッケージ。
【請求項25】
請求項２２に記載の半導体パッケージであって、前記第２の磁性部材がＩコア部材を含み、前記第１の磁性部材がＥコア部材を含む、半導体パッケージ。
【請求項26】
請求項２２に記載の半導体パッケージであって、前記第２の磁性部材がＴ型コア部材を含み、前記第１の磁性部材がＵ型コア部材を含む、半導体パッケージ。
【請求項27】
請求項２２に記載の半導体パッケージであって、前記第２の磁性部材がＵコア部材を含み、前記第１の磁性部材がＴコア部材を含む、半導体パッケージ。
【請求項28】
請求項２２に記載の半導体パッケージであって、前記第１及び第２の磁性部材がＩコア部材を含み、前記半導体パッケージが複数の磁性ピラーをさらに含む、半導体パッケージ。
【請求項29】
請求項２８に記載の半導体パッケージであって、前記複数の磁性ピラーの第１の磁性ピラーが、前記積層部材のオリフィスの内部に配置される、半導体パッケージ。
【請求項30】
請求項２２に記載の半導体パッケージであって、前記第１及び第２の磁性部材の一方の一部が、前記積層部材のオリフィスの内部に配置される、半導体パッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
半導体ダイは、典型的には、熱、湿気、及びデブリなどの有害な環境影響からダイを保護するパッケージ内部に収容される。パッケージ化されたダイは、パッケージの外側表面に露出されるリードなどの導電性端子を介して、パッケージ外部の電子デバイスと通信する。パッケージは、半導体ダイ上に形成された回路以外の構成要素を含み得る。例えば、変圧器アッセンブリをパッケージ内部に収容することができ、変圧器コイルの端子は、変圧器アッセンブリが必要に応じて（例えば、パッケージに収容された半導体ダイ上に形成された回路によって）用いられ得るように、パッケージ内の適切な電気接続（例えば、ボンドワイヤ、リードフレームのリード）に結合される。
【発明の概要】
【0002】
幾つかの例において、変圧器デバイスを製造する方法が、第１の磁性部材を提供することと、積層部材を介して延在するオリフィスの周りに巻かれた一次及び二次変圧器巻線を含む積層部材を提供することとを含む。この方法は、積層部材に当接するビルドアップフィルムを配置することをさらに含む。この方法はまた、第２の磁性部材の少なくとも一部をオリフィス内に配置することを含む。この方法は、第１及び第２の磁性部材の少なくとも一方を加熱プレスして、第１及び第２の磁性部材間の距離が減少し、ビルドアップフィルムが溶融するようにし、それによって変圧器デバイスを生成することをさらに含む。
【0003】
幾つかの例において、半導体デバイスが、第１の磁性部材と、第２の磁性部材と、第１の磁性部材と第２の磁性部材との間に位置する積層部材とを含む。積層部材は、一次及び二次変圧器巻線を含む。パッケージはまた、第１及び第２の磁性部材の間に配置され、積層部材に当接するビルドアップフィルム材料を含む。
【0004】
種々の例の詳細な説明のため、ここで、添付の図面を参照する。
【図面の簡単な説明】
【0005】
【図1】種々の実施例に従った、ビルドアップフィルムを含む変圧器を収容する半導体パッケージの製造方法のフローチャートを示す。
【0006】
【図2A】種々の例に従った、ビルドアップフィルムを含む変圧器を収容する半導体パッケージの製造の正面断面図を示す。
【図2B】種々の例に従った、ビルドアップフィルムを含む変圧器を収容する半導体パッケージの製造の正面断面図を示す。
【図2C】種々の例に従った、ビルドアップフィルムを含む変圧器を収容する半導体パッケージの製造の正面断面図を示す。
【図2D】種々の例に従った、ビルドアップフィルムを含む変圧器を収容する半導体パッケージの製造の正面断面図を示す。
【図2E】種々の例に従った、ビルドアップフィルムを含む変圧器を収容する半導体パッケージの製造の正面断面図を示す。
【図2F】種々の例に従った、ビルドアップフィルムを含む変圧器を収容する半導体パッケージの製造の正面断面図を示す。
【0007】
【図2G】種々の例に従った、ビルドアップフィルムを含む変圧器を収容する半導体パッケージの製造の側面図を示す。
【図2H】種々の例に従った、ビルドアップフィルムを含む変圧器を収容する半導体パッケージの製造の斜視図を示す。
【0008】
【図3A】種々の例に従った、ビルドアップフィルムを含む変圧器を収容する半導体パッケージの製造の上面図である。
【図3B】種々の例に従った、ビルドアップフィルムを含む変圧器を収容する半導体パッケージの製造の上面図である。
【図3C】種々の例に従った、ビルドアップフィルムを含む変圧器を収容する半導体パッケージの製造の上面図である。
【図3D】種々の例に従った、ビルドアップフィルムを含む変圧器を収容する半導体パッケージの製造の上面図である。
【図3E】種々の例に従った、ビルドアップフィルムを含む変圧器を収容する半導体パッケージの製造の上面図である。
【図3F】種々の例に従った、ビルドアップフィルムを含む変圧器を収容する半導体パッケージの製造の上面図である。
【図3G】種々の例に従った、ビルドアップフィルムを含む変圧器を収容する半導体パッケージの製造の上面図である。
【0009】
【図4A】種々の実施例に従った、ビルドアップフィルム及び代替の磁性部材を含む変圧器を収容する半導体パッケージの製造の正面断面図を示す。
【図4B】種々の実施例に従った、ビルドアップフィルム及び代替の磁性部材を含む変圧器を収容する半導体パッケージの製造の正面断面図を示す。
【0010】
【図5A】種々の実施例に従った、ビルドアップフィルム及び代替の磁性部材を含む変圧器を収容する半導体パッケージの製造の正面断面図を示す。
【図5B】種々の実施例に従った、ビルドアップフィルム及び代替の磁性部材を含む変圧器を収容する半導体パッケージの製造の正面断面図を示す。
【0011】
【図6A】種々の実施例に従った、ビルドアップフィルム及び代替の磁性部材を含む変圧器を収容する半導体パッケージの製造の正面断面図を示す。
【図6B】種々の実施例に従った、ビルドアップフィルム及び代替の磁性部材を含む変圧器を収容する半導体パッケージの製造の正面断面図を示す。
【0012】
【図7A】種々の実施例に従った、ビルドアップフィルム及び代替の磁性部材を含む変圧器を収容する半導体パッケージの製造の正面断面図を示す。
【図7B】種々の実施例に従った、ビルドアップフィルム及び代替の磁性部材を含む変圧器を収容する半導体パッケージの製造の正面断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【0013】
幾つかの変圧器アッセンブリは、複数の磁性部材の間に配置されたコイルを用いて形成される。例えば磁性部材とコイルとの間の、変圧器アッセンブリ内の空間は、適切なダイ取り付け材料を用いて充填される。ダイ取り付け材料は、機械的サポート及び耐湿性を提供し、様々な機能的な目的（例えば、電流導通、熱放散）に役立つ。しかしながら、ダイ取り付け材料を適用するための現在の技法は、ダイ取り付け材料が堆積されるべき空間に残余エアギャップ（例えば、気泡）を残すので、満足できるものではない。これにより、低電圧での降伏を含む多くの問題が生じ、変圧器の絶縁性能に大きく影響する。また、残ったエアギャップは、変圧器アッセンブリの機械的安定性及び信頼性にマイナスの影響を及ぼす可能性がある。さらに、変圧器アッセンブリを製造するために複数の硬化工程が必要とされることがあり、これは時間がかかり、複雑であり、製造コストを実質的に増大させる可能性がある。
【0014】
本開示は、新規な変圧器デバイス、及び新規な変圧器デバイスを製造するための方法の種々の例を記載する。変圧器デバイス内の空間を充填するためにダイ取り付け材料を用いる代わりに、変圧器デバイスは、ビルドアップフィルム（例えば、ＡＪＩＮＯＭＯＴＯ（登録商標）ＡＢＦ（登録商標）ビルドアップフィルムなどのポリマープリプレグフィルム）を用いて形成される。ビルドアップフィルムは、上述したダイ取り付け材料と同様の目的を果たすが、以下に説明するその物理的特性のため、溶融したときに、ギャップが、たとえあるとしてもほとんど残らないので、ダイ取り付け材料よりも優れている。ビルドアップフィルムは、一対の磁性部材間に、コイルを含む積層部材に近接して、配置される。積層部材及びビルドアップフィルムは磁性部材の間に配置され、その後、磁性部材は加熱プレスされて、ビルドアップフィルムを溶融され、それらを流動させて、磁性部材と積層部材との間のギャップを充填する。この技法は、既存の変圧器アッセンブリ製造技法と比較して、変圧器アッセンブリ内のエアギャップの寸法及び数を最小化又は排除し、それにより、優れた性能及び機械的安定性を有する変圧器アッセンブリが製造される。さらに、冗長で高価な硬化工程が製造工程から排除される。
【0015】
図１は、種々の例に従った、ビルドアップフィルムを含む変圧器を収容する半導体パッケージを製造する方法１００のフローチャートを示す。方法１００は、図２Ａ～図３Ｇと並んで以下に説明される。したがって、ここで、図２Ａ～図３Ｇを簡単に紹介し、続いて図１～図３Ｇを共に詳細に説明する。
【0016】
図２Ａ～図２Ｆは、種々の例に従った、ビルドアップフィルムを含む変圧器を収容する半導体パッケージの製造の正面断面図を示す。図２Ｇ及び図２Ｈは、種々の例に従った、ビルドアップフィルムを含む変圧器を収容する半導体パッケージの製造の側面図及び斜視図をそれぞれ示す。図３Ａ～図３Ｇは、種々の例に従った、ビルドアップフィルムを含む変圧器を収容する半導体パッケージの製造の上面図である。
【0017】
図１～図３Ｇを共に参照すると、方法１００は、第１の磁性部材を提供することによって開始する（工程１０２）。幾つかの例において、第１の磁性部材は、高透磁率フェライト部材（例えば、１５０までの透磁率範囲を有するフェライト磁性シート）を含む。幾つかの例において、第１の磁性部材は、例示の寸法が５ｍｍ幅×５ｍｍ長さ×２７０μｍ厚さの矩形角柱を含む。磁性部材の他の透磁率範囲、形状、及び大きさが考えられ、本開示の範囲に含まれる。図２Ａは、例示の磁性部材２００の正面断面図を示し、図３Ａは、例示の磁性部材２００の上面図を示す。
【0018】
方法１００は、第１の磁性部材に当接する第１のビルドアップフィルムを配置することにより続く（工程１０４）。幾つかの例において、第１のビルドアップフィルムは、ＡＪＩＮＯＭＯＴＯ（登録商標）ＡＢＦ（登録商標）ビルドアップフィルムなどのポリマー材料を含む。幾つかの例において、第１のビルドアップフィルムは、２５～１５０℃の温度範囲にわたって４６ｐｐｍの範囲の概して低い熱膨張係数、約１７０℃のガラス転移温度、３付近の概して低い誘電率、及び適切に高いレベルの絶縁信頼性などの特定の特性を有する。温度及び圧力に対するビルドアップフィルムの挙動（例えば、粘度）が本明細書に記載の第１のビルドアップフィルムの挙動と同様である限り、他のタイプのビルドアップフィルムを用いてもよい。幾つかの例において、第１のビルドアップフィルムは、工程１０２に従って配置される場合、中実又は半中実であり、矩形角柱の形状を有する。幾つかの例において、第１のビルドアップフィルムの寸法は、長さ５ｍｍ、幅６ｍｍ、厚さ２５μｍである。他の形状及び寸法も考えられ、本開示の範囲に含まれる。図２Ａは、第１の磁性部材２００の上に配置され当接する例示のビルドアップフィルム２０２の正面断面図を示す。図３Ｂは、第１の磁性部材２００の上に配置され当接する例示のビルドアップフィルム２０２の上面図を示す。図示のように、幾つかの例において、ビルドアップフィルム２０２は、第１の磁性部材２００よりも体積が小さい。幾つかの例において、以下で詳細に説明するように、複数のビルドアップフィルム２０２を用いることができる。
【0019】
方法１００はさらに、第１のビルドアップフィルムに当接する積層部材を配置することを含み、積層部材は、一次及び二次変圧器巻線を含む（工程１０６）。幾つかの例において、積層部材は、プリプレグ及び／又はＢＴ ＣＯＲＥＬＡＹＥＲ（登録商標）を含み、これらは両方ともポリマーマトリックス材料である。幾つかの例において、積層部材は、長さ５ｍｍ、幅６ｍｍ、厚さ３８８μｍの例示の寸法を有する。幾つかの例において、積層部材は矩形角柱である。本開示の範囲は、任意の特定の寸法、形状、又は構成の積層部材の使用に限定されない。幾つかの例において、積層部材は、積層体の厚さの一部又は全部を介して延在するオリフィス（例えば、円筒状オリフィス）を含む。幾つかの例において、一次変圧器巻線はオリフィスの周りに巻かれ、積層部材内に含まれる。幾つかの例において、二次変圧器巻線は、オリフィスの周りに巻かれ、積層部材内に含まれる。図２Ｃは、積層部材２０４の厚さを介して延在するオリフィス２１０を有する例示の積層部材２０４の正面断面図を示す。図２Ｃにも示されるように、積層部材２０４は、オリフィス２１０の周りに巻かれた一次変圧器巻線２０６と、オリフィス２１０の周りに巻かれた二次変圧器巻線２０８とを含む。図３Ｃは、ビルドアップフィルム２０２の上に配置され当接する積層部材２０４の上面図を示す。幾つかの例において、積層部材２０４は、ビルドアップフィルム２０２よりも体積が大きいが、第１の磁性部材２００よりも体積が小さい。加えて、図３Ｃが示すように、一次変圧器巻線２０６は、一次変圧器巻線２０６の対向する端部上に端子２２６を含み、これらの端子は、積層部材２０４の頂部表面に露出されている。同様に、二次変圧器巻線２０８は、二次変圧器巻線２０８の対向する端部上に端子２１１を含み、これら端子も積層部材２０４の頂部表面に露出されている。
【0020】
方法１００は、積層部材に当接する第２のビルドアップフィルムを配置することにより続く（工程１０８）。幾つかの例において、以下で詳細に説明するように、複数の第２のビルドアップフィルムを用いることができる。幾つかの例において、第２のビルドアップフィルムは、ＡＪＩＮＯＭＯＴＯ（登録商標）ＡＢＦ（登録商標）ビルドアップフィルムなどのポリマー材料を含む。幾つかの例において、第２のビルドアップフィルムは、第１のビルドアップフィルムに関して上述したような特定の特性を有する。温度及び圧力に対するビルドアップフィルムの挙動（例えば、粘度）が本明細書に記載の第２のビルドアップフィルムの挙動と同様である限り、他のタイプのビルドアップフィルムを用いてもよい。幾つかの例において、第２のビルドアップフィルムは、工程１０２に従って配置される場合、中実又は半中実であり、矩形角柱の形状を有する。幾つかの例において、第２のビルドアップフィルムの寸法は、長さ５ｍｍ、幅６ｍｍ、厚さ２５μｍである。他の形状及び寸法も考えられ、本開示の範囲に含まれる。幾つかの例において、第２のビルドアップフィルムは、オリフィス２１０（図２Ｃ）と整合するオリフィスを含む。図２Ｄは、積層部材２０４の上に配置され当接する例示のビルドアップフィルム２１２の正面断面図を示す。図３Ｄは、積層部材２０４の上に配置され当接する例示のビルドアップフィルム２１２の上面図を示す。図示のように、幾つかの例において、ビルドアップフィルム２１２は、積層部材２０４よりも体積が小さい。図２Ｄ及び図３Ｄは１つのビルドアップフィルム２１２を示すが、幾つかの例において追加のビルドアップフィルム２１２を用いることができる。用いられるビルドアップフィルム２１２の数にかかわらず、ビルドアップフィルム２１２の構成は、次に説明するように、第２の磁性部材がオリフィスの内部に配置され得るように、オリフィス２１０をブロックしてはならない。例えば、ビルドアップフィルム２１２は、オリフィス２１０と整合され得る円筒形オリフィス２１３を含む。
【0021】
方法１００は、第２のビルドアップフィルムに当接する第２の磁性部材を配置すること（工程１１０）で続く。幾つかの例において、第２の磁性部材は、第１の磁性部材と組成が類似している。幾つかの例において、第２の磁性部材の長さ及び幅寸法は、第１の磁性部材の長さ及び幅寸法と同様（すなわち、１０％以内）である。幾つかの例において、第２の磁性部材が複数の垂直延長部を含むため、第２の磁性部材の厚さは変動する。図２Ｅは、第２のビルドアップフィルム２１２に近接する第２の磁性部材２１４の正面断面図を示す。第２の磁性部材２１４は、図示されるように、延長部２１４Ａ、２１４Ｂ、及び２１４Ｃを有する。幾つかの例において、延長部２１４Ａ、２１４Ｂ、又は２１４Ｃを含む部分における第２の磁性部材２１４の厚さは約６５８μｍである。幾つかの例において、延長部２１４Ａ、２１４Ｂ、又は２１４Ｃを含まない部分における第２の磁性部材２１４の厚さは約２７０μｍである。幾つかの例において、延長部２１４Ｂはオリフィス２１０の内部に配置され、延長部２１４Ａ及び２１４Ｃは、積層部材２０４に対して横方向に配置される。図３Ｅは、上述のように配置された第２の磁性部材２１４の上面図を示す。
【0022】
方法１００は、第１及び第２のビルドアップフィルムを溶融すること（工程１１２）と、第１及び第２の磁性部材を互いにより近くに配置して変圧器デバイスを形成すること（工程１１４）とをさらに含む。幾つかの例において、ビルドアップフィルムが第２の磁性部材２１４に熱及び圧力を印加することによって溶融されてもよい。幾つかの例において、第１の磁性部材２００に熱及び圧力を印加することによって、ビルドアップフィルムを溶融させてもよい。幾つかの例において、第２の磁性部材２１４に熱を加え、第１の磁性部材２００に圧力を印加することによって、ビルドアップフィルムを溶融させてもよい。幾つかの例において、第１の磁性部材２００に熱を加え、第２の磁性部材２１４に圧力を印加することによって、ビルドアップフィルムを溶融させてもよい。熱及び圧力を印加する他の構成も考えられ、本開示の範囲に含まれる。図２Ｆは、第２の磁性部材２１４への加熱プレス２１６の適用を示す。図３Ｆは同様に、加熱プレス２１６の適用を示す。幾つかの例において、加熱プレス２１６の温度（例えば、摂氏２００度）及び圧力（例えば、５～１０ＭＰａ）は、ビルドアップフィルム２０２、２１２の材料組成及びそれらの融点に依存する。幾つかの例において、ビルドアップフィルム２０２、２１２は溶融して、図示のように、積層部材２０４と第１及び第２の磁性部材２００、２１４との間のすべての空間（オリフィス２１０を含む）を満たす溶融ビルドアップフィルム２０５を形成する。このような例では、積層部材２０４と第１及び第２の磁性部材２００、２１４との間のエリアにはエアギャップが残っておらず、それによって、上述のように、現在の技術水準に関連する課題が軽減される。印加された圧力によって、第１及び第２の磁性部材２００、２１４は互いに向かって移動し、図２Ｆが示すように、第１及び第２の磁性部材２００、２１４が接触するようになり、それによって、変圧器デバイス２１８が生成される。図３Ｆは、例示の上面図を示す。
【0023】
方法１００はまた、ダイパッドなど、リードフレームパッド上に変圧器デバイスを取り付けること（工程１１６）を含む。図２Ｇは、リードフレームパッド２２０上に配置された変圧器デバイス２１８の側面図を示す。ボンドワイヤ２２４が、端子２２６をリードフレーム（例えば、パッケージリード）の導電性端子２２２上のボール２２８に結合する。変圧器デバイス２１８の他の端子は、適宜、他の導電性端子に結合することができる。図３Ｇは、図２Ｇのアセンブリの上面図を示しており、端子部２２６の１つが、導電性端子部２２２上のボール２２８に結合され、端子部２２６の別の１つは、ボンドワイヤ２３７を介して導電性端子部２２３上のボール２２７に結合され、端子部２１１の１つが、ボンドワイヤ２３５を介して導電性端子部２２５上のボール２２９に結合され、端子部２１１の別の１つは、ボンドワイヤ２３３を介して導電性端子部２３２上のボール２３１に結合される。
【0024】
方法１００はさらに、半導体パッケージを製造するために、変圧器デバイス及びリードフレームパッドをモールディング内に封入すること（工程１１８）を含む。図２Ｈは、半導体パッケージ２３０の１つ又はそれ以上の表面に露出された導電性端子２２２、２２３、２２５、及び２３２を有する半導体パッケージ２３０の斜視図を示す。
【0025】
第１及び第２の磁性部材２００、２１４は、図２Ｅ及び図２Ｆの正面図において、第１及び第２の磁性部材２００、２１４が、それぞれ、９０度回転した英大文字「Ｉ」及び「Ｅ」に似ているので、それぞれ、Ｉ及びＥコア部材と呼ばれる。幾つかの例において、他の形状の磁性部材が用いられてもよい。例えば、図４Ａは、第１の磁性部材４００がＥコア部材であり、第２の磁性部材４０２がＩコア部材であるアセンブリを示す。図４Ａの矢印が示すように、熱及び圧力を印加すると、第１及び第２の磁性部材４００、４０２が互いに接触し、ビルドアップフィルム２０２、２１２が溶融してビルドアップフィルム４０６になる（ビルドアップフィルム２０２、２１２を含むと言うことができる）変圧器デバイス４０４（図４Ｂ）が形成される。幾つかの例において、ビルドアップフィルム４０６は、エアギャップを残さずに、オリフィス２１０を含む積層部材２０４と第１及び第２の磁性部材４００、４０２との間の全てのエリアを満たす。第１の磁性部材４００は延長部４００Ａ、４００Ｂ、及び４００Ｃを含み、延長部４００Ｂは、図示のようにオリフィス２１０内に配置され、延長部４００Ａ、４００Ｃは積層部材２０４に対して横方向に配置される。
【0026】
別の例において、図５Ａは、第１の磁性部材５００がＴコア部材であり（第１の磁性部材５００が上下逆の英大文字「Ｔ」に似ているため）、第２の磁性部材５０２がＵコア部材である（第２の磁性部材５０２が上下逆の英大文字「Ｕ」に似ているため）アセンブリを示す。図５Ａの矢印が示すように、熱及び圧力を印加すると、第１及び第２の磁性部材５００、５０２が互いに接触し、ビルドアップフィルム２０２、２１２が溶融してビルドアップフィルム５０６になる（ビルドアップフィルム２０２、２１２を含むと言うことができる）変圧器デバイス５０４（図５Ｂ）が形成される。幾つかの例において、ビルドアップフィルム５０６は、オリフィス２１０を含む、積層部材２０４と第１及び第２の磁性部材５００、５０２との間の全てのエリアを満たす。第１の磁性部材５００は、図示されるように、オリフィス２１０内に配置される延長部５００Ａを含む。第２の磁性部材５０２は、積層部材２０４に対して横方向に配置された延長部５０２Ａ、５０２Ｂを含む。
【0027】
別の例において、図６Ａは、第１の磁性部材６００がＵコア部材であり、第２の磁性部材６０２がＴコア部材であるアセンブリを示す。図６Ａの矢印が示すように、熱及び圧力を印加すると、第１及び第２の磁性部材６００、６０２が互いに接触し、ビルドアップフィルム２０２、２１２が溶融してビルドアップフィルム６０６になる（ビルドアップフィルム２０２、２１２を含むと言うことができる）変圧器デバイス６０４（図６Ｂ）が形成される。幾つかの例において、ビルドアップフィルム６０６は、オリフィス２１０を含む、積層部材２０４と第１及び第２の磁性部材６００、６０２との間の全てのエリアを満たす。第１の磁性部材６００は、積層部材２０４に対して横方向に配置された延長部６００Ａ、６００Ｂを含み、第２の磁性部材６０２はオリフィス２１０内に配置された延長部６０２Ａを含む。
【0028】
さらに別の例において、図７Ａは、第１の磁性部材７００がＩコア部材であり、第２の磁性部材７０２もＩコア部材であるアセンブリを示す。追加の磁性部材７０１、７０３、及び７０５（本明細書では「ピラー」と呼ぶことがある）が含まれ、上述の第１及び第２の磁性部材と同様の特性を有する高透磁率フェライト材から構成される。磁性部材７０１及び７０５は、積層部材２０４に対して横方向に配置され、磁性部材７０３はオリフィス２１０内に配置される。ビルドアップフィルム７０７は積層部材２０４と第２の磁性部材７０２との間に位置し、ビルドアップフィルム７０９は、積層部材２０４と第１の磁性部材７００との間に位置する。図７Ａの矢印が示すように、熱及び圧力の印加により、第１及び第２の磁性部材７００、７０２の各々が磁性部材７０１、７０３、及び７０５と接触し、ビルドアップフィルム７０７、７０９が溶融されてビルドアップフィルム７０６（ビルドアップフィルム７０７、７０９を含むといえる）を形成する変圧器デバイス７０４（図７Ｂ）の形成がもたらされる。幾つかの例において、ビルドアップフィルム７０６は、オリフィス２１０を含む、積層部材２０４と磁性部材７００、７０２、７０１、及び７０５との間の全てのエリアを満たす。
【0029】
上述の例では、熱及び圧力の印加がビルドアップフィルムを溶融させ、流動させる。溶融したビルドアップフィルムのフローは、ビルドアップフィルムの粘度及び他の適切な特性に照らして熱及び圧力を印加することによって制御することができる（例えば、望ましくないエリアへのフローを防止することができる）。
【0030】
「第１の」及び「第２の」という用語は、本明細書では磁性部材及びビルドアップフィルムなどの種々の構成要素を指すために用いられる。これらの名称（例えば、「第１の」、「第２の」など）は説明の便宜上なされたものであり、必ずしも、それらが属する構成要素に対する特定の機能的又は構造的重要性を示すものではない。
【0031】
上述の説明は、本明細書の原理及び種々の実施例の例示であることを意味している。上記開示を完全に理解したならば、当業者には多数の変更や変形が明らかになるであろう。後述の特許請求の範囲は、このような変更及び変形を含有するよう解釈されることを意図している。特に明記しない限り、記載された値に先行する「約」、「ほぼ」、「類似する」、又は「実質的に」は、その値の＋／１０％を意味する。
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図2D】
【図2E】
【図2F】
【図2G】
【図2H】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図3D】
【図3E】
【図3F】
【図3G】
【図4A】
【図4B】
【図5A】
【図5B】
【図6A】
【図6B】
【図7A】
【図7B】
【国際調査報告】