JP7664800B2 - Isolation Devices - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、絶縁デバイスに関する。 An embodiment of the present invention relates to an insulating device.
絶縁デバイスは、電流を遮断した状態で、磁界または電界の変化を利用して信号を伝達する。この絶縁デバイスについて、寿命の向上が求められている。 Isolation devices transmit signals by using changes in magnetic or electric fields while blocking current. There is a demand for improving the life span of these isolation devices.
本発明が解決しようとする課題は、寿命を向上できる絶縁デバイスを提供することである。 The problem that this invention aims to solve is to provide an insulating device that can improve its lifespan.
実施形態に係る絶縁デバイスは、絶縁膜と、前記絶縁膜の内部に設けられた第1コイルと、前記絶縁膜の内部に設けられ前記第1コイルよりも上側に位置する第2コイルと、を備える。前記絶縁膜には、前記第1コイルから前記第2コイルに向かう第1方向からみて前記第2コイルの外側に空隙が形成されている。 The insulating device according to the embodiment includes an insulating film, a first coil provided inside the insulating film, and a second coil provided inside the insulating film and positioned above the first coil. A gap is formed in the insulating film outside the second coil when viewed from a first direction from the first coil toward the second coil.
以下に、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
本願明細書と各図において、既に説明したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
The drawings are schematic or conceptual, and the relationship between the thickness and width of each part, the size ratio between parts, etc. are not necessarily the same as those in reality. Even when the same part is shown, the dimensions and ratios of each part may be different depending on the drawing.
In this specification and each drawing, elements similar to those already explained are given the same reference numerals and detailed explanations are omitted as appropriate.
図1は、第1実施形態に係る絶縁デバイスを表す平面図である。
図2は、図1中の絶縁デバイスを矢示A-A方向からみた断面図である。
FIG. 1 is a plan view illustrating an insulating device according to a first embodiment.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the insulating device in FIG. 1 as viewed from the direction of arrows AA.
絶縁デバイス100は、例えばデジタルアイソレータ、ガルバニックアイソレータ、ガルバニック絶縁素子と呼ばれるものとなっている。図1および図2に表すように、絶縁デバイス100は、第1回路1、第2回路2、基板5、第1コイル11、第2コイル12、絶縁膜20、および導電体50を備えている。絶縁膜20は、基板5の上に設けられている。第1コイル11は、絶縁膜20の内部に設けられている。第2コイル12は、絶縁膜20の内部に設けられ第1コイル11よりも上側に位置している。導電体50は、第1、第2コイル11、12の周囲に位置して絶縁膜20の内部に設けられている。
The
絶縁膜20は、第1コイル11が内部に設けられた第1絶縁部21と、第2コイル12が内部に設けられた第2絶縁部22と、第1絶縁部21と第2絶縁部22との間に位置する絶縁層23と、を有する。また、絶縁膜20は、第1絶縁部21と絶縁層23との間に位置する第3絶縁部24、絶縁層23と第2絶縁部22との間に位置する第4絶縁部25、第2絶縁部22の上に位置する第5~第7絶縁部26~28を有する。図2に表すように、絶縁膜20は、Z方向において、下から第1絶縁部21、第3絶縁部24、絶縁層23、第4絶縁部25、第2絶縁部22、第5絶縁部26、第6絶縁部27、および第7絶縁部28の順に積層されている。なお、図1では、第5~第7絶縁部26~28が省略されている。
The
実施形態の説明では、XYZ直交座標系を用いる。第1コイル11から第2コイル12に向かう方向をZ方向(第1方向)とする。Z方向に対して垂直であり、相互に直交する2方向をX方向(第2方向)およびY方向(第3方向)とする。また、説明のために、第1コイル11から第2コイル12に向かう方向を「上」と言い、その反対方向を「下」と言う。これらの方向は、第1コイル11と第2コイル12との相対的な位置関係に基づき、重力の方向とは無関係である。
In the explanation of the embodiment, an XYZ Cartesian coordinate system is used. The direction from the
図2に表すように、第1絶縁部21は、基板5の上に設けられている。第1コイル11は、第1絶縁部21の内部に設けられている。第3絶縁部24は、第1絶縁部21の上に設けられている。第3絶縁部24は、第1コイル11と絶縁層23との間に設けられている。第3絶縁部24は、第1コイル11に接している。
As shown in FIG. 2, the first
絶縁層23は、第3絶縁部24を介して第1コイル11および第1絶縁部21の上に設けられている。絶縁層23は、第1方向に沿って積層された複数層を有している。この例では、絶縁層23は、第1層23aと、第1層23aの上に位置する第2層23bと、を有している。第1方向において、第2層23bは、第1層よりも厚さが大きくなっている。なお、絶縁層23は、1層でもよいし、3層以上でもよい。第2コイル12は、絶縁層23(第2層23b)の上に設けられている。すなわち、絶縁層23は、第1コイル11と第2コイル12との間に位置している。
The
第4絶縁部25は、絶縁層23の上に設けられている。第4絶縁部25は、Z方向(第1方向)において、絶縁層23と第2絶縁部22との間に設けられている。第4絶縁部25は、X-Y面に沿って第2コイル12の周りに位置している。「第2コイル12の周り」とは、第2コイル12の外側および内側を含んだ領域を意味している。すなわち、第2コイル12の少なくとも一部は、第4絶縁部25の内部に設けられている。「第2コイル12の外側」とは、巻回された第2コイル12の最も外側に位置する導線よりも径方向外側の領域を意味している。これに対して、「第2コイル12の内側」は、巻回された第2コイル12の最も外側に位置する導線の外縁よりも径方向内側の領域を意味し、巻回された導線が配置された領域を意味している。第4絶縁部25は、第2コイル12に接している。第4絶縁部25に用いられる材料の比誘電率は、絶縁層23に用いられる材料の比誘電率よりも高くなっている。
The fourth
第2絶縁部22は、第4絶縁部25の上に設けられている。第2絶縁部22は、Z方向に垂直なX-Y面に沿って、第2コイル12の周りに設けられている。すなわち、第2コイル12は、第2絶縁部22の内部に設けられている。第2コイル12は、第4絶縁部25および第2絶縁部22をZ方向に貫通している。
The second
図1および図2に表した例では、第1コイル11および第2コイル12は、X-Y面に沿って円形渦巻状に形成されている。なお、第1コイル11および第2コイル12は、円形渦巻状に限らず、例えば角形渦巻状に形成されていてもよい。第1コイル11および第2コイル12は、Z方向において互いに対向している。第2コイル12の少なくとも一部は、Z方向において、第1コイル11の少なくとも一部と並ぶ。
In the example shown in Figures 1 and 2, the
第5絶縁部26は、第2絶縁部22および第2コイル12の上に設けられている。第5絶縁部26は、例えば第2コイル12に接している。第6絶縁部27は、第5絶縁部26の上に設けられている。第7絶縁部28は、第6絶縁部27の上に設けられている。第6絶縁部27および第7絶縁部28には、第2電極12に接続されるパッド62および後述の導電体50に接続されるパッド66が設けられている。パッド62は、配線63を介して第2回路2に接続されている。パッド66は、配線67を介して、不図示の導電部材と接続されている。
The fifth insulating
導電体50は、X-Y面に沿って第1コイル11および第2コイル12の周りに設けられている。導電体50は、例えば第1コイルに11に接続されている。導電体50は、第1導電部51、第2導電部52、および第3導電部53を含む。第1導電部51は、第1絶縁部21内に位置して第1コイル11の周りに設けられている。上方からみて、第1導電部51の形状は例えば円環状である。第1導電部51は、例えば第1コイル11に接続されている。
The
第2導電部52は、第1導電部51の一部の上に設けられている。各第2導電部52の形状は軸方向をZ方向とした柱状であり、例えば四角柱状である。第2導電部52は、第1導電部51に沿って複数設けられている。すなわち、複数の第2導電部52は、円環状の第1導電部51に沿って断続的に相互に離間して設けられている。第2導電部52は、第3絶縁部24および絶縁層23内に位置して上下方向(第1方向)に延びている。
The second
第3導電部53は、複数の第2導電部52の上に設けられている。第3導電部53は、第4絶縁部25内および第2絶縁部22内に位置して第2コイル12の周りに位置する。上方からみて、第3導電部53の形状は、例えば第1導電部51と同じ円環状である。第3導電部53の上には、第5絶縁部26が設けられている。
The third
図1に表した例では、第1コイル11の一端(コイルの一端)は、配線60を介して第1回路1と電気的に接続されている。第1コイル11の他端(コイルの他端)は、配線61を介して第1回路1と電気的に接続されている。
In the example shown in FIG. 1, one end of the first coil 11 (one end of the coil) is electrically connected to the first circuit 1 via a
第2コイル12の一端(コイルの一端)は、パッド62および配線63を介して第2回路2と電気的に接続されている。第2コイル12の他端(コイルの他端)は、パッド64および配線65を介して第2回路2と電気的に接続されている。例えば、パッド62は、第2コイル12の一端の上に設けられている。パッド64は、第2コイル12の他端の上に設けられている。パッド62のZ方向における位置およびパッド64のZ方向における位置は、第2コイル12のZ方向における位置と同じでもよい。パッド62および64は、第2コイル12と一体に形成されてもよい。
One end of the second coil 12 (one end of the coil) is electrically connected to the second circuit 2 via a
図2に表したように、導電体50の上には、パッド66が設けられている。導電体50は、パッド66および配線67を介して、不図示の導電部材と電気的に接続される。例えば、導電体50および基板5は、基準電位に接続される。基準電位は、例えば接地電位である。導電体50が基準電位に接続され、導電体50が浮遊電位となることを抑制できる。これにより、第1コイル11および第2コイル12から生じた磁界の漏洩を抑制すると共に、外部の磁界が第1コイル11および第2コイル12に到達することを抑制できる。
2, a
また、第1回路1は、基板5の上に設けられてもよい。この場合、導電体50が第1回路1の上に設けられることで、基板5および導電体50の外部から第1回路1に向けた電磁波に対して、第1回路1が導電体50により遮蔽される。この結果、第1回路1の作動をより安定化させることができる。
The first circuit 1 may also be provided on the
第1回路1および第2回路2のいずれか一方は、送信回路として用いられる。第1回路1および第2回路2の他方は、受送回路として用いられる。ここでは、第1回路1が送受回路であり、第2回路2が受送回路である場合について説明する。 Either the first circuit 1 or the second circuit 2 is used as a transmitting circuit. The other of the first circuit 1 and the second circuit 2 is used as a receiving/transmitting circuit. Here, we will explain the case where the first circuit 1 is a transmitting/receiving circuit and the second circuit 2 is a receiving/transmitting circuit.
第1回路1は、第1コイル11へ、伝達に適した波形の信号(電流)を送る。電流が第1コイル11を流れると、渦巻状の第1コイル11の内側を通る磁界が発生する。第1コイル11の少なくとも一部は、Z方向において、第2コイル12の少なくとも一部と並ぶ。発生した磁力線の一部は、第2コイル12の内側を通る。第2コイル12の内側における磁界の変化により、第2コイル12に誘導起電力が生じ、第2コイル12を電流が流れる。第2回路2は、第2コイル12を流れる電流を検出し、検出結果に応じた信号を生成する。これにより、第1コイル11と第2コイル12との間で、電流を遮断(絶縁)した状態で、信号が伝達される。
The first circuit 1 sends a signal (current) with a waveform suitable for transmission to the
次に、絶縁デバイス100の各構成要素の材料の一例を説明する。
第1コイル11、第2コイル12、および導電体50は、例えば金属を含む。第1コイル11、第2コイル12、および導電体50は、例えば銅およびアルミニウムからなる群より選択された少なくとも1つの金属を含む。信号を伝達する際の第1コイル11および第2コイル12における発熱を抑制するために、これらのコイルの電気抵抗は、低いことが好ましい。電気抵抗の低減の観点から、第1コイル11および第2コイル12は、銅を含むことが好ましい。
Next, an example of the material of each component of the insulating
The
第1絶縁部21、絶縁層23、第2絶縁部22、および第6絶縁部27は、シリコンおよび酸素を含む。例えば、第1絶縁部21、絶縁層23、第2絶縁部22、および第6絶縁部27は、酸化シリコンを含む。第1絶縁部21、絶縁層23、第2絶縁部22、および第6絶縁部27は、さらに窒素を含んでもよい。例えば、絶縁層23の第2層23bの窒素濃度は、第1層23aの窒素濃度よりも高い。
The first insulating
第7絶縁部28は、ポリイミド、ポリアミドなどの絶縁性樹脂を含む。第3絶縁部24および第5絶縁部26は、シリコンおよび窒素を含む。第3絶縁部24および第5絶縁部26は、例えば窒化シリコンを含む。基板5は、シリコンおよび不純物を含む。不純物は、ボロン、リン、ヒ素、およびアンチモンからなる群より選択された少なくとも1つである。
The seventh insulating
第4絶縁部25は、シリコンと窒素を含む第1材料、アルミニウムと酸素を含む第2材料、タンタルと酸素を含む第3材料、ハフニウムと酸素を含む第4材料、ジルコニウムと酸素を含む第5材料、ストロンチウムとチタンと酸素を含む第6材料、ビスマスと鉄と酸素とを含む第7材料、およびバリウムとチタンと酸素を含む第8材料からなる群より選択された少なくとも1つを含む。例えば、第4絶縁部25は、窒化シリコンを含む。第4絶縁部25の比誘電率は、絶縁層23の比誘電率よりも高く、且つ第2絶縁部22の比誘電率よりも高い。
The fourth insulating
例えば、第4絶縁部25は、シリコンおよび窒素を含み、絶縁層23および第2絶縁部22は、シリコン、酸素、および窒素を含む。この場合、第4絶縁部25における窒素濃度は、絶縁層23における窒素濃度よりも高く、且つ第2絶縁部22における窒素濃度よりも高い。
For example, the fourth insulating
次に、絶縁膜20の内部に形成された空隙70について説明する。
Next, we will explain the void 70 formed inside the insulating
図1に表すように、絶縁膜20には、第1コイル11から第2コイル12に向かう第1方向からみて第2コイル12の外側に空隙70が形成されている。換言すると、空隙70は、絶縁膜20の内部に位置して、平面視で第2コイル12の外周縁に沿って形成されている。「第2コイル12の外側」とは、巻回された第2コイル12の最も外側に位置する導線よりも径方向外側の領域を意味している。これに対して、「第2コイル12の内側」は、巻回された第2コイル12の最も外側に位置する導線の外縁よりも径方向内側の領域を意味し、巻回された導線が配置された領域を意味している。
1, a
空隙70は、空気層となっている。空隙70は、絶縁デバイス100を製造するときに発生する絶縁膜20中の残留応力を低減させる。これにより、空隙70は、絶縁デバイス100の寿命を向上させている。空隙70の大きさ、長さ、および形状は、残留応力低減の効果、絶縁デバイス100の剛性などを考慮して、実験、シミュレーションにより設定される。空隙70による絶縁膜20の応力低減については、後で説明する。
The void 70 is an air layer. The void 70 reduces the residual stress in the insulating
図2に表すように、空隙70は、絶縁層23に形成されている。この例では、空隙70は、絶縁層23の上端23b1から下方に向けて延びている。空隙70の下端は、絶縁層23の下端に位置している。すなわち、空隙70は、第2層23bと第1層23aとの複数層に亘って延びている。この場合、空隙70は、第1コイル11と第2コイル12とが連通しないように形成されている。例えば、空隙70は、上端が第2コイル12に接触せず、下端が第1コイル11に接触していない。また、空隙70は、上端が第2コイル12に接触していたら、下端が第1コイル11に接触していない。もしくは、空隙70は、下端が第1コイル11に接触していたら、上端が第2コイル12に接触していない。換言すると、空隙70と第1コイル11との間および空隙70と第2コイル12との間の少なくともいずれか一方には、絶縁部が設けられる。これにより、第1コイル11と第2コイル12との間の絶縁状態を安定して保つことができる。
2, the void 70 is formed in the insulating
また、図1に示すように、空隙70は、第1方向からみて第2コイル12を取り囲んでいる。すなわち、空隙70は、第2コイル12の最も外側に位置する導線に沿って円形状に延びている。これにより、第1コイル11および第2コイル12の外側で絶縁膜20中の残留応力を効果的に低減させることができる。
As shown in FIG. 1, the void 70 surrounds the
空隙70は、第2コイル12と導電体50との間に設けられている。具体的には、空隙70は、第2コイル12寄りに設けられている。換言すると、空隙70は、第2コイル12と導電体50との間の中間位置(図2中の一点鎖線B-B)よりも第2コイル12側に設けられている。これにより、第2コイル12の外側の領域に残留する応力を効果的に低減させることができる。
The
次に、絶縁膜20内に空隙70を形成する方法について説明する。
図3は、絶縁層に空隙を形成する方法の一例を示す説明図である。図3(a)は、絶縁層23が形成された状態を表している。図3(b)は、絶縁層23に空隙70を形成する場合を表している。図3(c)は、絶縁層23および空隙70の上に第4絶縁部25が形成された場合を表している。
Next, a method for forming the
3A and 3B are explanatory diagrams showing an example of a method for forming a void in an insulating layer. Fig. 3A shows a state in which an insulating
まず、図3(a)に表すように、基板5の上に、化学気相堆積(CVD:Chemical Vapor Deposition)により第1絶縁部21を形成する。そして、反応性イオンエッチング(RIE:Reactive Ion Etching)により、第1コイル11や第1導電部51が埋め込まれる凹部を形成する。凹部に第1コイル11や第1導電部51を埋め込み、その後、CVDにより第1絶縁部21および第1コイル11の上に第3絶縁部24および絶縁層23を形成する。
First, as shown in FIG. 3(a), the first insulating
図3(b)に表すように、空隙70を形成する場合には、絶縁層23の上にレジスト110を形成し、空隙70を形成する予定の領域に開口部を形成する。この状態で、レジスト110をマスクとしたRIEにより、絶縁層23内に上下方向に延びる空隙70を形成することができる。その後、レジスト110を除去する。そして、図3(c)に表すように、CVDにより絶縁層23および空隙70の上に第4絶縁部25を形成する。このとき、第4絶縁部25の形成条件を制御することにより、第4絶縁部25が空隙70内を埋め込まないようにする。第5~第7絶縁部26~28および第2コイル12や第2、第3導電部52、53についても同様に、CVDおよびRIEにより形成する。これにより、絶縁デバイス100が製造される。
3(b), when forming the void 70, a resist 110 is formed on the insulating
このように製造された絶縁デバイス100においては、その製造時に絶縁膜20の内部に残留応力が発生する。例えば、第2コイル12の電界の強い部分にこの残留応力が印加されると、絶縁デバイス100の寿命が低下するおそれがある。第2コイル12の電界の強い部分は、例えば第2コイル12の最も外側に位置する導線付近となっている。そこで、絶縁膜20の内部には、この残留応力を低減させるための空隙70を形成している。
In the insulating
図4は、図2中の空隙と第2コイルとの間の距離および空隙周囲の応力状態の一例を表す説明図である。図4中の点線で表す特性線81は、空隙70が形成されていない場合の応力状態を示している。一方、図4中の実線で表す特性線82は、空隙70が形成されている場合の応力状態を示している。ここでは、絶縁層23は、窒素を含んだ酸化シリコンで、第2層23bの窒素濃度は、第1層23aの窒素濃度よりも高い場合の例を示す。
Figure 4 is an explanatory diagram showing an example of the distance between the gap and the second coil in Figure 2 and the stress state around the gap. The dotted
特性線81に表されるように、空隙70が形成されていない場合には、絶縁層23の第2層23bに大きな残留応力(引張応力)が発生する。そこで、絶縁層23には、第2コイル12から水平距離で距離D以内の位置に、上下方向に延びる空隙70を形成している。距離Dは、例えば4μmである。また、空隙70は、絶縁層23の上端23b1から下方に向けて延びている。空隙70は、残留応力による絶縁層23の変形を許容する。これにより、特性線82に表されるように、第2層23bの残留応力(引張応力)を低減させることができる。この結果、電界が集中する絶縁層23の上部において、残留応力を低減させることができ、絶縁デバイス100の寿命が向上する。
As shown by the
図5は、第2実施形態に係る絶縁デバイスを表す図2と同様の断面図である。
上述した第1実施形態では、第2コイル12の外側に空隙70を形成した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限らず、例えば図5に示す第2実施形態のように、絶縁層23には、第1コイル11と第2コイル12との間に空隙70とは異なる他の空隙72が形成されていてもよい。これにより、他の空隙72の周囲の残留応力を低減させることができる。
FIG. 5 is a cross-sectional view similar to FIG. 2, illustrating an insulating device according to a second embodiment.
In the above-described first embodiment, an example has been described in which the
図6は、第3実施形態に係る絶縁デバイスを表す図2と同様の断面図である。図6(a)は、空隙が絶縁層の最上層のみに形成された場合を表している。図6(b)は、空隙が絶縁層よりも上側に延びている場合を表している。
上述した第1実施形態では、空隙70が絶縁層23の複数層に亘って形成された場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限らず、例えば図6に示す第3実施形態のように、空隙の第1方向の長さ寸法は、任意に設定することができる。図6(a)に表すように、空隙74は、絶縁層23の最上層(第2層23b)のみに形成してもよい。また、図6(b)に表すように、空隙76は、上端を第3絶縁部24や第2絶縁部22まで延ばしたり、下端を第1層23aの途中まで延ばしたりしてもよい。
6A and 6B are cross-sectional views similar to those of FIG. 2, illustrating an insulating device according to a third embodiment. Fig. 6A illustrates a case where the void is formed only in the topmost insulating layer. Fig. 6B illustrates a case where the void extends above the insulating layer.
In the above-described first embodiment, the case where the void 70 is formed across a plurality of layers of the insulating
また、上述した第1実施形態では、空隙70は、第1方向からみて第2コイル12を取り囲んでいる場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限らず、例えば空隙は、第2コイル12の外側で周方向に分割して形成されていてもよい。また、空隙は、第2コイル12の外側の一部にのみ形成されていてもよい。
In the above-described first embodiment, the
以上説明した実施形態によれば、寿命を向上できる絶縁デバイスを実現することができる。 The above-described embodiment makes it possible to realize an insulating device that can improve its lifespan.
実施形態は、以下の構成を含んでもよい。
(構成1)
絶縁膜と、
前記絶縁膜の内部に設けられた第1コイルと、
前記絶縁膜の内部に設けられ前記第1コイルよりも上側に位置する第2コイルと、
を備え、
前記絶縁膜には、前記第1コイルから前記第2コイルに向かう第1方向からみて前記第2コイルの外側に空隙が形成されている絶縁デバイス。
(構成2)
前記絶縁膜は、前記第1コイルが内部に設けられた第1絶縁部と、前記第2コイルが内部に設けられた第2絶縁部と、の間に位置する絶縁層を有し、
前記空隙は、前記絶縁層に形成されている構成1に記載の絶縁デバイス。
(構成3)
前記空隙は、前記絶縁層の上端から下方に向けて延びている構成2に記載の絶縁デバイス。
(構成4)
前記絶縁層は、前記第1方向に沿って積層された複数層を有し、
前記空隙は、前記複数層に亘って延びている構成2または3に記載の絶縁デバイス。
(構成5)
前記絶縁層は、前記第1方向に沿って積層された複数層を有し、
前記空隙は、前記絶縁層の最上層のみに形成されている構成2または3に記載の絶縁デバイス。
(構成6)
前記空隙は、前記第1方向からみて前記第2コイルを取り囲んでいる構成1~5のいずれか1つに記載の絶縁デバイス。
(構成7)
前記絶縁層における前記第1コイルと前記第2コイルとの間の部分に他の空隙が形成されている構成1~6のいずれか1つに記載の絶縁デバイス。
(構成8)
前記空隙は、前記第2コイルから4μm以内の位置に形成されている構成1~7のいずれか1つに記載の絶縁デバイス。
(構成9)
前記空隙は、前記第1コイルと前記第2コイルとが連通しないように形成されている構成1~8のいずれか1つに記載の絶縁デバイス。
(構成10)
前記第1コイルと前記第2コイルとは、円形渦巻状に形成されている構成1~9のいずれか1つに記載の絶縁デバイス。
(構成11)
前記絶縁膜の内部に設けられ前記第1コイルに接続された導電体をさらに備え、
前記空隙は、前記第2コイルと前記導電体との間に設けられている構成1~10のいずれか1つに記載の絶縁デバイス。
The embodiment may include the following features.
(Configuration 1)
An insulating film;
A first coil provided inside the insulating film;
a second coil provided inside the insulating film and positioned above the first coil;
Equipped with
An insulating device, in which a gap is formed in the insulating film on the outside of the second coil when viewed in a first direction from the first coil toward the second coil.
(Configuration 2)
the insulating film has an insulating layer located between a first insulating portion having the first coil provided therein and a second insulating portion having the second coil provided therein;
2. The insulating device of claim 1, wherein the void is formed in the insulating layer.
(Configuration 3)
3. The insulating device of claim 2, wherein the void extends downward from an upper end of the insulating layer.
(Configuration 4)
the insulating layer has a plurality of layers stacked along the first direction,
4. The insulating device of claim 2 or 3, wherein the gap extends through the layers.
(Configuration 5)
the insulating layer has a plurality of layers stacked along the first direction,
4. The insulating device according to claim 2 or 3, wherein the void is formed only in the topmost layer of the insulating layer.
(Configuration 6)
An insulating device described in any one of configurations 1 to 5, wherein the gap surrounds the second coil when viewed from the first direction.
(Configuration 7)
An insulating device according to any one of configurations 1 to 6, wherein another gap is formed in the insulating layer in a portion between the first coil and the second coil.
(Configuration 8)
An insulating device according to any one of configurations 1 to 7, wherein the gap is formed within 4 μm of the second coil.
(Configuration 9)
An insulating device described in any one of configurations 1 to 8, wherein the gap is formed so that the first coil and the second coil are not in communication with each other.
(Configuration 10)
An insulating device according to any one of configurations 1 to 9, wherein the first coil and the second coil are formed in a circular spiral shape.
(Configuration 11)
a conductor provided inside the insulating film and connected to the first coil,
An insulating device described in any one of configurations 1 to 10, wherein the gap is provided between the second coil and the conductor.
以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、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。これら新規な実施形態は、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、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、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。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。 Although several embodiments of the present invention have been illustrated above, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, modifications, etc. can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and their variations are included within the scope and gist of the invention, as well as within the scope of the invention and its equivalents described in the claims. Furthermore, the above-mentioned embodiments can be implemented in combination with each other.
1 第1回路
2 第2回路
5 基板
11 第1コイル
12 第2コイル
20 絶縁膜
21 第1絶縁部
22 第2絶縁部
23 絶縁層
23a 第1層
23b 第2層
23b1 上端
24 第3絶縁部
25 第4絶縁部
26 第5絶縁部
27 第6絶縁部
28 第7絶縁部
50 導電体
51 第1導電部
52 第2導電部
53 第3導電部
60、61、63、65、67 配線
62、64、66 パッド
70、74、76 空隙
72 他の空隙
81、82 特性線
100 絶縁デバイス
110 レジスト
REFERENCE SIGNS LIST 1 First circuit 2
Claims (9)
前記絶縁膜の内部に設けられた第1コイルと、
前記絶縁膜の内部に設けられ前記第1コイルよりも上側に位置する第2コイルと、
を備え、
前記絶縁膜には、前記第1コイルから前記第2コイルに向かう第1方向からみて前記第2コイルの外側に空隙が形成されており、
前記絶縁膜は、前記第1コイルが内部に設けられた第1絶縁部と、前記第2コイルが内部に設けられた第2絶縁部と、の間に位置する絶縁層を有し、
前記空隙は、前記絶縁層に形成されており、
前記絶縁層は、前記第1方向に沿って積層された複数層を有し、
前記空隙は、前記複数層に亘って延びている絶縁デバイス。 An insulating film;
A first coil provided inside the insulating film;
a second coil provided inside the insulating film and positioned above the first coil;
Equipped with
a gap is formed in the insulating film on an outer side of the second coil when viewed in a first direction from the first coil toward the second coil ,
the insulating film has an insulating layer located between a first insulating portion having the first coil provided therein and a second insulating portion having the second coil provided therein;
the void is formed in the insulating layer,
the insulating layer has a plurality of layers stacked along the first direction,
The air gap extends through the layers .
前記空隙は、前記絶縁層の最上層のみに形成されている請求項1または2に記載の絶縁デバイス。 the insulating layer has a plurality of layers stacked along the first direction,
3. The insulating device according to claim 1 , wherein the void is formed only in the uppermost layer of the insulating layers.
前記空隙は、前記第2コイルと前記導電体との間に設けられている請求項1~8のいずれか1項に記載の絶縁デバイス。 a conductor provided inside the insulating film and connected to the first coil,
The insulating device according to claim 1 , wherein the gap is provided between the second coil and the conductor.
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| JP2023044463A JP2023044463A (en) | 2023-03-30 |
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| US20200211754A1 (en) | 2018-12-30 | 2020-07-02 | Texas Instruments Incorporated | Galvanic isolation of integrated closed magnetic path transformer with bt laminate |
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