WO2022210541A1 - 絶縁トランス - Google Patents

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文悟 田中
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ローム株式会社
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    • H01L25/18Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different subgroups of the same main group of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N
    • HELECTRICITY
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01L28/00Passive two-terminal components without a potential-jump or surface barrier for integrated circuits; Details thereof; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L28/40Capacitors

Definitions

  • This disclosure relates to an isolation transformer.
  • an insulated gate driver is known as a gate driver that applies a gate voltage to the gate of a switching element such as a transistor.
  • a semiconductor integrated circuit as an insulated gate driver that includes a transformer having a first coil on the primary side and a second coil on the secondary side.
  • An isolation transformer includes an insulating layer, and a first signal embedded in the insulating layer, having a first signal end and a first ground end, and configured to be able to apply a low voltage to the first signal end. and a second coil disposed apart from the first coil in the thickness direction of the insulating layer, having a second signal end and a second ground end, and capable of applying a high voltage to the second signal end.
  • a transformer having a coil; a first capacitor electrode disposed between the first coil and the second coil and connected to a first ground terminal of the first coil; and a second capacitor electrode disposed between two coils and connected to a second ground end of the second coil, wherein the insulating layers are alternately laminated in the thickness direction.
  • the plurality of thin films includes a first thin film and a second thin film separated from each other in the thickness direction; and the plurality of interlayer insulating films are separated in the thickness direction a first interlayer insulating film adjacent to the first thin film; and a second interlayer insulating film adjacent to the second thin film in the thickness direction, wherein the first capacitor electrode comprises the first thin film and the second thin film.
  • the second capacitor electrode is formed between the second thin film and the second interlayer insulating film.
  • a gate driver is a gate driver that applies a driving voltage signal to a gate of a switching element, the low-voltage circuit chip configured to operate when a first voltage is applied; a high-voltage circuit chip configured to operate when a second voltage higher than one voltage is applied; and a transformer chip connected between the low-voltage circuit chip and the high-voltage circuit chip,
  • the transformer chip includes an insulating layer, a transformer having a first coil and a second coil embedded in the insulating layer and spaced apart in a thickness direction of the insulating layer, and the first coil and the second coil. and a first capacitor electrode connected to the first ground end of the first coil; and a second capacitor electrode of the second coil disposed between the first capacitor electrode and the second coil.
  • the insulating layer has a plurality of thin films and a plurality of interlayer insulating films alternately laminated in the thickness direction;
  • the thin film includes a first thin film and a second thin film separated from each other in the thickness direction, and the plurality of interlayer insulating films includes a first interlayer insulating film adjacent to the first thin film in the thickness direction, a second interlayer insulating film adjacent to the second thin film in a thickness direction, wherein the first capacitor electrode is formed between the first thin film and the first interlayer insulating film; An electrode is formed between the second thin film and the second interlayer insulating film.
  • An isolation module is used to isolate a low-voltage circuit and a high-voltage circuit included in a gate driver that applies a drive voltage signal to a gate of a switching element, and the voltage between the low-voltage circuit and the high-voltage circuit is an insulation module comprising a transformer chip connected to an insulation layer, the transformer chip having first and second coils embedded in the insulation layer and spaced apart in the thickness direction of the insulation layer; a transformer having a coil; a first capacitor electrode disposed between the first coil and the second coil and connected to a first ground terminal of the first coil; and a second capacitor electrode disposed between the coil and connected to the second ground end of the second coil, wherein the insulating layers are a plurality of layers alternately laminated in the thickness direction.
  • the plurality of thin films including a first thin film and a second thin film separated from each other in the thickness direction, the plurality of interlayer insulating films having a thickness of A first interlayer insulating film adjacent to the first thin film and a second interlayer insulating film adjacent to the second thin film in the thickness direction are included, and the first capacitor electrode comprises the first thin film and the first capacitor electrode.
  • the second capacitor electrode is formed between the second thin film and the second interlayer insulating film.
  • an isolation transformer capable of reducing the influence on transmitted signals.
  • FIG. 1 is a schematic circuit diagram of the gate driver of the first embodiment.
  • FIG. 2 is a plan view showing the internal configuration of the gate driver of the first embodiment.
  • FIG. 3 is a perspective view of the transformer chip of the gate driver of the first embodiment. 4 is a plan view of the transformer chip of FIG. 3.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a first coil of the transformer chip of FIG. 3;
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a second coil of the transformer chip of FIG. 3;
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing a first capacitor electrode of the transformer chip of FIG. 3;
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing a second capacitor electrode of the transformer chip of FIG. 3;
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a first coil of the transformer chip of FIG. 3;
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a second coil of the transformer chip of FIG. 3;
  • FIG. 7 is
  • FIG. 9 is a cross-sectional view taken along line 9-9 of FIG. 4 with the transformer chip mounted on the low-voltage die pad.
  • 10 is a partially enlarged view of the transformer chip of FIG. 9.
  • FIG. 11 is a partially enlarged view of the transformer chip of FIG. 9.
  • FIG. 12 is a circuit diagram showing the operation of the gate driver of the comparative example.
  • FIG. 13 is a circuit diagram showing the operation of the gate driver of this embodiment.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view of the gate driver of the second embodiment, with the transformer chip mounted on the low-voltage die pad.
  • FIG. 15A is a partially enlarged view of the transformer chip of the second embodiment.
  • FIG. 15B is a partially enlarged view of the transformer chip of the second embodiment.
  • FIG. 16A is a cross-sectional view showing a method of forming a first capacitor electrode.
  • FIG. 16B is a cross-sectional view showing a method of forming the first capacitor electrode.
  • FIG. 17 is a schematic cross-sectional view showing the first capacitor electrode of the transformer chip of the modification.
  • FIG. 18 is a schematic cross-sectional view showing the first capacitor electrode of the transformer chip of the modification.
  • FIG. 19 is a schematic cross-sectional view showing the first capacitor electrode of the transformer chip of the modification.
  • FIG. 20 is a schematic cross-sectional view showing a first coil, a second coil, a dummy coil, a first capacitor electrode, and a second capacitor electrode of a transformer chip of a modification.
  • FIG. 21 is a schematic cross-sectional view showing a first coil, a second coil, a dummy coil, a first capacitor electrode, and a second capacitor electrode of a transformer chip of a modification.
  • FIG. 22 is a schematic cross-sectional view showing a first coil, a second coil, a dummy coil, a first capacitor electrode, and a second capacitor electrode of a transformer chip of a modification.
  • FIG. 23 is a schematic cross-sectional view showing a first coil, a second coil, a dummy coil, a first capacitor electrode, and a second capacitor electrode of a transformer chip of a modification.
  • FIG. 24 is a schematic cross-sectional view showing a first coil, a second coil, a dummy coil, a first capacitor electrode, and a second capacitor electrode of a transformer chip of a modification.
  • FIG. 25 is a schematic cross-sectional view showing a first coil, a second coil, a dummy coil, a first capacitor electrode, and a second capacitor electrode of a transformer chip of a modification.
  • FIG. 26 is a schematic cross-sectional view showing a first coil, a second coil, a dummy coil, a first capacitor electrode, and a second capacitor electrode of a transformer chip of a modification.
  • FIG. 27 is a schematic cross-sectional view showing a first coil, a second coil, a dummy coil, a first capacitor electrode, and a second capacitor electrode of a transformer chip of a modification.
  • FIG. 28 is a schematic cross-sectional view showing a first coil, a second coil, a dummy coil, a first capacitor electrode, and a second capacitor electrode of a transformer chip of a modification.
  • FIG. 1 A gate driver 10 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 11.
  • FIG. 1 A gate driver 10 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 11.
  • FIG. 1 shows a simplified example of the circuit configuration of the gate driver 10 .
  • the gate driver 10 applies a drive voltage signal to the gates of switching elements, and is applied to an inverter device 500 mounted on an electric vehicle or a hybrid vehicle, for example.
  • the inverter device 500 includes a pair of switching elements 501 and 502 connected in series with each other, a gate driver 10 , and an ECU (Electronic Control Unit) 503 that controls the gate driver 10 .
  • a switching element 501 is a high-side switching element connected to, for example, a drive power supply, and a switching element 502 is a low-side switching element.
  • switching elements 501 and 502 include transistors such as SiMOSFETs (Si Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistors), SiCMOSFETs, and IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors).
  • the gate driver 10 of this embodiment applies a drive voltage signal to the gate of the switching element 501 .
  • the switching elements 501 and 502 are SiCMOSFETs.
  • the gate driver 10 is provided for each of the switching elements 501 and 502, and drives the switching elements 501 and 502 individually. In this embodiment, for convenience of explanation, the gate driver 10 that drives the switching element 501 will be explained.
  • the gate driver 10 is provided between the low voltage circuit 20 to which the first voltage V1 is applied, the high voltage circuit 30 to which the second voltage V2 higher than the first voltage V1 is applied, and the low voltage circuit 20 and the high voltage circuit 30. and a transformer 40 that is connected to the That is, the low voltage circuit 20 and the high voltage circuit 30 are connected via the transformer 40 .
  • the first voltage V1 and the second voltage V2 are DC voltages.
  • the gate driver 10 of the present embodiment is configured such that a signal is transmitted from the low voltage circuit 20 to the high voltage circuit 30 via the transformer 40 based on a control signal from the ECU 503, and a drive voltage signal is output from the high voltage circuit 30. It is
  • a signal transmitted from low-voltage circuit 20 to high-voltage circuit 30, that is, a signal output from low-voltage circuit 20 is, for example, a signal for driving switching element 501, and examples include a set signal and a reset signal.
  • the set signal is a signal that transmits the rise of the control signal from the ECU 503, and the reset signal is the signal that transmits the fall of the control signal from the ECU 503. It can also be said that the set signal and the reset signal are signals for generating a drive voltage signal for the switching element 501 . Therefore, the set signal and the reset signal correspond to the "first signal".
  • the low-voltage circuit 20 is a circuit configured to operate when the first voltage V1 is applied.
  • the low voltage circuit 20 is a circuit electrically connected to the ECU 503 and generates a set signal and a reset signal based on control signals input from the ECU 503 .
  • the low-voltage circuit 20 generates a set signal in response to rising of the control signal and generates a reset signal in response to falling of the control signal.
  • the low-voltage circuit 20 then transmits the generated set signal and reset signal to the high-voltage circuit 30 .
  • the high voltage circuit 30 is a circuit configured to operate when the second voltage V2 is applied.
  • High voltage circuit 30 is electrically connected to the gate of switching element 501 .
  • High-voltage circuit 30 generates a drive voltage signal for driving switching element 501 based on the set signal and reset signal received from low-voltage circuit 20 , and applies the drive voltage signal to the gate of switching element 501 .
  • the high voltage circuit 30 generates a drive voltage signal to be applied to the gate of the switching element 501 based on the first signal output from the low voltage circuit 20 .
  • high-voltage circuit 30 generates a drive voltage signal for turning on switching element 501 based on the set signal, and applies the drive voltage signal to the gate of switching element 501 .
  • the high voltage circuit 30 generates a drive voltage signal for turning off the switching element 501 based on the reset signal, and applies the drive voltage signal to the gate of the switching element 501 .
  • the gate driver 10 controls on/off of the switching element 501 .
  • the high-voltage circuit 30 has, for example, an RS-type flip-flop circuit to which a set signal and a reset signal are input, and a driver section that generates a drive voltage signal based on the output signal of the RS-type flip-flop circuit.
  • a driver section that generates a drive voltage signal based on the output signal of the RS-type flip-flop circuit.
  • the specific circuit configuration of the high voltage circuit 30 can be changed arbitrarily.
  • the low voltage circuit 20 and the high voltage circuit 30 are insulated by the transformer 40 . More specifically, the transformer 40 restricts the transmission of DC voltage between the low-voltage circuit 20 and the high-voltage circuit 30, while allowing transmission of various signals such as set signals and reset signals. .
  • the state in which the low-voltage circuit 20 and the high-voltage circuit 30 are insulated means a state in which the transmission of the DC voltage between the low-voltage circuit 20 and the high-voltage circuit 30 is interrupted. Transmission of signals between circuits 30 is allowed.
  • the dielectric strength of the gate driver 10 is, for example, 2500 Vrms or more and 7500 Vrms or less.
  • the withstand voltage of the gate driver 10 of this embodiment is about 5000 Vrms.
  • the specific numerical value of the dielectric breakdown voltage of the gate driver 10 is not limited to this and is arbitrary.
  • the ground GND1 of the low-voltage circuit 20 and the ground GND2 of the high-voltage circuit 30 are provided independently.
  • the potential of the ground GND1 of the low-voltage circuit 20 is defined as a first reference potential
  • the potential of the ground GND2 of the high-voltage circuit 30 is defined as a second reference potential.
  • the first voltage V1 is the voltage from the first reference potential
  • the second voltage V2 is the voltage from the second reference potential.
  • the first voltage V1 is, for example, 4.5V or more and 5.5V or less
  • the second voltage V2 is, for example, 9V or more and 24V or less.
  • the gate driver 10 of this embodiment includes two transformers 40 and two capacitors 50 corresponding to two signals transmitted from the low voltage circuit 20 to the high voltage circuit 30 . More specifically, the gate driver 10 includes a transformer 40 and a capacitor 50 used for transmitting the set signal (SET), and a transformer 40 and a capacitor 50 used for transmitting the reset signal (RESET).
  • the transformer 40 and the capacitor 50 used for transmitting the set signal are referred to as “transformer 40A” and “capacitor 50A.”
  • the transformer 40 and the capacitor 50 used for transmitting the reset signal are referred to as "transformer 40B” and “capacitor 50B”.
  • the gate driver 10 includes a low-voltage signal line 21A connecting the low-voltage circuit 20 and the transformer 40A, and a low-voltage signal line 21B connecting the low-voltage circuit 20 and the transformer 40B. Therefore, the low-voltage signal line 21A transmits the set signal from the low-voltage circuit 20 to the transformer 40A.
  • the low voltage signal line 21B transmits a reset signal from the low voltage circuit 20 to the transformer 40B.
  • the gate driver 10 includes a high voltage signal line 31A that connects the transformer 40A and the high voltage circuit 30, and a high voltage signal line 31B that connects the transformer 40B and the high voltage circuit 30. Therefore, the high-voltage signal line 31A transmits the set signal from the transformer 40A to the high-voltage circuit 30.
  • FIG. A high-voltage signal line 31B transmits a reset signal from the transformer 40B to the high-voltage circuit 30 .
  • the transformer 40A transmits a set signal from the low-voltage circuit 20 to the high-voltage circuit 30 and electrically isolates the low-voltage circuit 20 and the high-voltage circuit 30 from each other.
  • the transformer 40A has a first coil 41A and a second coil 42A.
  • the first coil 41A and the second coil 42A are electrically insulated from each other and configured to be magnetically coupled.
  • the first coil 41A is connected to the low-voltage circuit 20 by the low-voltage signal line 21A, and is also connected to the ground GND1 of the low-voltage circuit 20. That is, the first end of the first coil 41A is electrically connected to the low voltage circuit 20. As shown in FIG.
  • the first coil 41A is configured to be able to apply a low voltage to the first end of the first coil 41A.
  • a second end of the first coil 41A is electrically connected to the ground GND1 of the low voltage circuit 20 . Therefore, the potential of the second end of the first coil 41A becomes the first reference potential.
  • the first reference potential is 0V, for example.
  • the second coil 42A is connected to the high voltage circuit 30 by the high voltage signal line 31A, and is also connected to the ground GND2 of the high voltage circuit 30. That is, the first end of the second coil 42A is electrically connected to the high voltage circuit 30. As shown in FIG.
  • the second coil 42A is configured to be able to apply a high voltage to the first end of the second coil 42A.
  • a second end of the second coil 42A is electrically connected to the ground GND2 of the high voltage circuit 30 . Therefore, the potential of the second end of the second coil 42A becomes the second reference potential.
  • a ground GND ⁇ b>2 of the high voltage circuit 30 is connected to the source of the switching element 501 . Therefore, the second reference potential fluctuates as inverter device 500 is driven, and may become, for example, 600 V or higher.
  • the transformer 40B transmits a reset signal from the low-voltage circuit 20 to the high-voltage circuit 30 and electrically isolates the low-voltage circuit 20 and the high-voltage circuit 30 from each other.
  • the transformer 40B has a first coil 41B and a second coil 42B.
  • the first coil 41B and the second coil 42B are electrically insulated from each other and configured to be magnetically coupled.
  • the connection configuration of the transformer 40B is the same as the connection configuration of the transformer 40A, so detailed description thereof will be omitted.
  • the capacitor 50A is connected to the transformer 40A. Specifically, the capacitor 50A is connected between the first coil 41A and the second coil 42A that constitute the transformer 40A.
  • the capacitor 50A has a first capacitor electrode 51A and a second capacitor electrode 52A.
  • the first capacitor electrode 51A and the second capacitor electrode 52A are arranged between the first coil 41A and the second coil 42A that constitute the transformer 40A.
  • the first capacitor electrode 51A is connected to the second end of the first coil 41A
  • the second capacitor electrode 52A is connected to the second end of the second coil 42A.
  • a second end of the first coil 41A is connected to the ground GND1 of the low voltage circuit 20 . That is, the second end of the first coil 41A serves as the ground end. Therefore, the first capacitor electrode 51A is connected to the ground end of the first coil 41A.
  • a second end of the second coil 42A is connected to the ground GND2 of the high voltage circuit 30 . That is, the second end of the second coil 42A serves as the ground end. Therefore, the second capacitor electrode 52A is connected to the ground end of the second coil 42A.
  • the capacitor 50B is connected to the transformer 40B. Specifically, the capacitor 50B is connected between the first coil 41B and the second coil 42B that constitute the transformer 40B.
  • the capacitor 50B has a first capacitor electrode 51B and a second capacitor electrode 52B.
  • the first capacitor electrode 51B and the second capacitor electrode 52B are arranged between the first coil 41B and the second coil 42B that constitute the transformer 40B.
  • the first capacitor electrode 51B is connected to the ground end of the first coil 41B.
  • the second capacitor electrode 52B is connected to the ground end of the second coil 42B.
  • FIG. 1 shows a simplified circuit configuration of the gate driver 10, the number of external terminals of the gate driver 10 of FIG. 2 is larger than the number of external terminals of the gate driver 10 of FIG.
  • the number of external terminals of the gate driver 10 is the number of external electrodes that can be connected between the gate driver 10 and electronic components outside the gate driver 10 such as the ECU 503 and the switching element 501 (see FIG. 1).
  • the number of signal lines (the number of wires W1 to W4 described later) for transmitting signals from the low voltage circuit 20 to the high voltage circuit 30 in the gate driver 10 in FIG. 2 is larger than the number of signal lines in the gate driver 10 in FIG. many.
  • the gate driver 10 is a semiconductor device in which a plurality of semiconductor chips are packaged into one package, and is mounted on a circuit board provided in the inverter device 500, for example.
  • the switching elements 501 and 502 are mounted on a mounting board different from the circuit board.
  • a cooler is attached to the mounting board.
  • the package format of the gate driver 10 is an SO (Small Outline) type, and in this embodiment it is an SOP (Small Outline Package).
  • the gate driver 10 includes a low-voltage circuit chip 60, a high-voltage circuit chip 70, and a transformer chip 80 as semiconductor chips.
  • a low voltage circuit chip 60 is mounted on a low voltage lead frame 90 .
  • a high voltage circuit chip 70 is mounted on a high voltage lead frame 100 .
  • Mold resin 110 seals a portion of lead frames 90 and 100 and chips 60 , 70 and 80 .
  • the transformer chip 80 corresponds to an "isolation transformer".
  • the transformer chip 80 and the mold resin 110 correspond to an "insulation module” that insulates the low-voltage circuit 20 and the high-voltage circuit 30 from each other.
  • the mold resin 110 is indicated by a chain double-dashed line for the convenience of explaining the internal structure of the gate driver 10.
  • the package format of the gate driver 10 can be arbitrarily changed.
  • the mold resin 110 is made of an electrically insulating material. This resin is, for example, a resin containing a black epoxy resin.
  • the mold resin 110 is formed in a rectangular plate shape having a thickness direction in the z direction. Mold resin 110 has four resin side surfaces 111-114. More specifically, the mold resin 110 has resin side surfaces 111 and 112 as both end surfaces in the x direction and resin side surfaces 113 and 114 as both end surfaces in the y direction.
  • the x-direction and y-direction are directions orthogonal to the z-direction.
  • the x-direction and y-direction are orthogonal to each other.
  • planar view means viewing from the z direction.
  • the low-voltage lead frame 90 and the high-voltage lead frame 100 are each made of a conductive material.
  • Low-voltage lead frame 90 and high-voltage lead frame 100 are made of a material containing Cu (copper), Fe (iron), or the like.
  • Each lead frame 90 , 100 is provided across the inside and outside of the mold resin 110 .
  • the low voltage lead frame 90 has a low voltage die pad 91 arranged in the mold resin 110 and a plurality of low voltage leads 92 arranged across the inside and outside of the mold resin 110 .
  • Each low-voltage lead 92 constitutes an external terminal electrically connected to an external electronic device such as the ECU 503 (see FIG. 1).
  • both the low voltage circuit chip 60 and the transformer chip 80 are mounted on the low voltage die pad 91 .
  • the low-voltage die pad 91 is arranged such that its y-direction center is closer to the resin side surface 113 than the y-direction center of the mold resin 110 .
  • the low-voltage die pad 91 is not exposed from the mold resin 110 .
  • the shape of the low-voltage die pad 91 in a plan view is a rectangular shape in which the x direction is the long side direction and the y direction is the short side direction.
  • a plurality of low-voltage leads 92 are arranged apart from each other in the x-direction.
  • Each of the low-voltage leads 92 arranged at both ends in the x direction among the plurality of low-voltage leads 92 is integrated with the low-voltage die pad 91 .
  • a portion of each low-voltage lead 92 protrudes from the resin side surface 113 toward the outside of the mold resin 110 .
  • a high-voltage lead frame 100 has a high-voltage die pad 101 arranged in a mold resin 110 and a plurality of high-voltage leads 102 arranged across the inside and outside of the mold resin 110 .
  • Each high-voltage lead 102 constitutes an external terminal electrically connected to an external electronic device such as the gate of the switching element 501 (see FIG. 1).
  • a high voltage circuit chip 70 is mounted on the high voltage die pad 101 .
  • the high voltage die pad 101 is arranged closer to the resin side surface 114 than the low voltage die pad 91 in the y direction.
  • the high-voltage die pad 101 is not exposed from the mold resin 110 .
  • the shape of the high-voltage die pad 101 in plan view is a rectangular shape in which the x direction is the long side direction and the y direction is the short side direction.
  • the low voltage die pad 91 and the high voltage die pad 101 are spaced apart in the y direction. Therefore, the y-direction can also be said to be the direction in which both die pads 91 and 101 are arranged.
  • the y-direction dimensions of the low-voltage die pad 91 and the high-voltage die pad 101 are set according to the size and number of semiconductor chips to be mounted. In this embodiment, the low-voltage die pad 91 has the low-voltage circuit chip 60 and the transformer chip 80 mounted thereon, and the high-voltage die pad 101 has the high-voltage circuit chip 70 mounted thereon. greater than the direction dimension.
  • a plurality of high-voltage leads 102 are arranged apart from each other in the x-direction.
  • a pair of high voltage leads 102 among the plurality of high voltage leads 102 are integrated with the high voltage die pad 101 .
  • a portion of each high-voltage lead 102 protrudes from the resin side surface 114 toward the outside of the mold resin 110 .
  • the number of high voltage leads 102 is the same as the number of low voltage leads 92 .
  • the plurality of low-voltage leads 92 and the plurality of high-voltage leads 102 are arranged in a direction (x-direction) orthogonal to the arrangement direction (y-direction) of the low-voltage die pads 91 and the high-voltage die pads 101 .
  • the number of high voltage leads 102 and the number of low voltage leads 92 can be changed arbitrarily.
  • the low voltage die pad 91 is supported by a pair of low voltage leads 92 integrated with the low voltage die pad 91 .
  • a high voltage die pad 101 is supported by a pair of high voltage leads 102 integrated with the high voltage die pad 101 . Therefore, the die pads 91 and 101 are not provided with suspension leads exposed from the resin side surfaces 111 and 112 . Therefore, the insulation distance between the low-voltage lead frame 90 and the high-voltage lead frame 100 can be increased.
  • the low-voltage circuit chip 60, high-voltage circuit chip 70, and transformer chip 80 are arranged apart from each other in the y direction.
  • the low-voltage circuit chip 60, the transformer chip 80, and the high-voltage circuit chip 70 are arranged in this order from the low-voltage lead 92 toward the high-voltage lead 102 in the y direction.
  • the low voltage circuit chip 60 includes the low voltage circuit 20 shown in FIG.
  • the shape of the low-voltage circuit chip 60 in plan view is a rectangle having short sides and long sides.
  • the low-voltage circuit chip 60 is mounted on the low-voltage die pad 91 so that the long side extends along the x direction and the short side extends along the y direction.
  • the low-voltage circuit chip 60 has a chip main surface 60s and a chip back surface (not shown) facing opposite sides in the z-direction.
  • the back surface of the low-voltage circuit chip 60 is bonded to a low-voltage die pad 91 with a conductive bonding material such as solder or Ag (silver) paste.
  • a plurality of first electrode pads 61, a plurality of second electrode pads 62, and a plurality of third electrode pads 63 are formed on the chip main surface 60s of the low-voltage circuit chip 60.
  • FIG. Each electrode pad 61 to 63 is electrically connected to the low voltage circuit 20 .
  • the plurality of first electrode pads 61 are arranged closer to the low-voltage lead 92 than the center of the chip main surface 60s in the y direction in the chip main surface 60s.
  • the plurality of first electrode pads 61 are arranged in the x direction.
  • the plurality of second electrode pads 62 are arranged at the end portion closer to the transformer chip 80 among both end portions in the y direction of the chip main surface 60s.
  • the plurality of second electrode pads 62 are arranged in the x direction.
  • the plurality of third electrode pads 63 are arranged at both ends in the x direction of the chip main surface 60s.
  • the high voltage circuit chip 70 includes the high voltage circuit 30 shown in FIG.
  • the shape of the high-voltage circuit chip 70 in plan view is a rectangle having short sides and long sides.
  • the high-voltage circuit chip 70 is mounted on the high-voltage die pad 101 so that the long side extends along the x direction and the short side extends along the y direction.
  • the high-voltage circuit chip 70 has a chip main surface 70s and a chip rear surface (not shown) facing opposite sides in the z-direction.
  • the back surface of the high voltage circuit chip 70 is bonded to the high voltage die pad 101 with a conductive bonding material.
  • a plurality of first electrode pads 71 , a plurality of second electrode pads 72 , and a plurality of third electrode pads 73 are formed on the chip main surface 70 s of the high-voltage circuit chip 70 .
  • Each electrode pad 71 to 73 is electrically connected to the high voltage circuit 30 .
  • the plurality of first electrode pads 71 are arranged at the end closer to the transformer chip 80 among both ends in the y direction of the chip main surface 70s.
  • the plurality of first electrode pads 71 are arranged in the x direction.
  • the plurality of second electrode pads 72 are arranged at the ends farther from the transformer chip 80 of the y-direction ends of the chip main surface 70s. That is, the plurality of second electrode pads 72 are arranged at the end portion closer to the high-voltage lead 102 among both end portions in the y direction of the chip main surface 70s.
  • the multiple second electrode pads 72 are arranged in the x direction.
  • the plurality of third electrode pads 73 are arranged at both ends in the x direction of the chip main surface 70s.
  • Transformer chip 80 includes transformer 40 (40A, 40B) and capacitor 50 (50A, 50B) shown in FIG.
  • the shape of the transformer chip 80 in plan view is a rectangle having short sides and long sides.
  • the transformer chip 80 is mounted on the low-voltage die pad 91 so that its long sides are along the x direction and its short sides are along the y direction in plan view.
  • the transformer chip 80 is arranged next to the low voltage circuit chip 60 in the y direction.
  • the transformer chip 80 is arranged closer to the high voltage circuit chip 70 than the low voltage circuit chip 60 is. That is, the transformer chip 80 is arranged between the low-voltage circuit chip 60 and the high-voltage circuit chip 70 in the y direction.
  • the transformer chip 80 has a chip main surface 80s and a chip rear surface 80r (see FIG. 9) facing opposite to each other in the z direction.
  • a chip rear surface 80r of the transformer chip 80 is bonded to a low-voltage die pad 91 with a conductive bonding material SD (see FIG. 9).
  • each first electrode pad 81 corresponds to a "first electrode” and each second electrode pad 82 corresponds to a "second electrode”.
  • the plurality of first electrode pads 81 are arranged, for example, at the end closer to the low-voltage circuit chip 60 among both ends in the y direction of the chip main surface 80s.
  • the plurality of first electrode pads 81 are arranged in the x direction.
  • the plurality of second electrode pads 82 are arranged, for example, near the center of the chip main surface 80s in the y direction.
  • the plurality of second electrode pads 82 are arranged in the x direction.
  • the transformers 40A and 40B and the capacitors 50A and 50B are arranged near the center of the chip main surface 80s in the y direction in plan view.
  • the plurality of second electrode pads 82, the transformers 40A and 40B, and the capacitors 50A and 50B are arranged at positions that do not overlap each other.
  • Each electrode pad 81, 82 is electrically connected to transformers 40A, 40B and capacitors 50A, 50B.
  • the low-voltage die pad 91 and the high-voltage die pad 101 which are closest to each of the lead frames 90 and 100, need to be separated from each other in order to set the dielectric strength voltage of the gate driver 10 to a predetermined dielectric strength voltage. Therefore, in plan view, the distance between the high-voltage circuit chip 70 and the transformer chip 80 is longer than the distance between the low-voltage circuit chip 60 and the transformer chip 80 .
  • a plurality of wires W1 to W4 are connected to each of the low-voltage circuit chip 60, the transformer chip 80, and the high-voltage circuit chip .
  • Each wire W1 to W4 is a bonding wire formed by a wire bonding apparatus, and is formed of a material including Au (gold), Al (aluminum), Cu, or the like.
  • the low-voltage circuit chip 60 is electrically connected to the low-voltage lead frame 90 by wires W1. More specifically, the plurality of first electrode pads 61 and the plurality of third electrode pads 63 of the low voltage circuit chip 60 and the plurality of low voltage leads 92 are connected by wires W1. A plurality of third electrode pads 63 of the low-voltage circuit chip 60 and a pair of low-voltage leads 92 integrated with the low-voltage die pad 91 among the plurality of low-voltage leads 92 are connected by wires W1. Thereby, the low-voltage circuit 20 and the plurality of low-voltage leads 92 (external electrodes electrically connected to the ECU 503 among the external electrodes of the gate driver 10) are electrically connected.
  • a pair of low-voltage leads 92 integrated with the low-voltage die pad 91 constitute ground terminals, and the low-voltage circuit 20 and the low-voltage die pad 91 are electrically connected by wires W1. Therefore, the low-voltage die pad 91 has the same potential as the ground GND1 of the low-voltage circuit 20 .
  • the high voltage circuit chip 70 and the plurality of high voltage leads 102 of the high voltage lead frame 100 are electrically connected by wires W4. More specifically, the plurality of second electrode pads 72 and the plurality of third electrode pads 73 of the high voltage circuit chip 70 and the high voltage leads 102 are connected by wires W4. Thereby, the high-voltage circuit 30 and the plurality of high-voltage leads 102 (external electrodes electrically connected to the switching elements 501 and the like among the external electrodes of the gate driver 10) are electrically connected.
  • a pair of high-voltage leads 102 integrated with a high-voltage die pad 101 form a ground terminal, and a wire W4 electrically connects the high-voltage circuit 30 and the high-voltage die pad 101 together. Therefore, the high voltage die pad 101 has the same potential as the ground GND2 of the high voltage circuit 30 .
  • the transformer chip 80 is connected to the low-voltage circuit chip 60 by a wire W2, and is connected to the high-voltage circuit chip 70 by a wire W3. More specifically, the multiple first electrode pads 81 of the transformer chip 80 are connected to the multiple second electrode pads 62 of the low-voltage circuit chip 60 by wires W2. The plurality of second electrode pads 82 of the transformer chip 80 are connected to the plurality of first electrode pads 71 of the high voltage circuit chip 70 by wires W3.
  • Both the first coil 41A of the transformer 40A and the first coil 41B of the transformer 40B are electrically connected to the ground GND1 of the low-voltage circuit 20 via the wire W2, the low-voltage circuit chip 60, and the like.
  • Both the second coil 42A of the transformer 40A and the second coil 42B of the transformer 40B are electrically connected to the ground GND2 of the high voltage circuit 30 via the wire W3, the high voltage circuit chip 70 and the like. .
  • FIG. 8 An example of the configuration of the transformer chip 80 will be described with reference to FIGS. 3 to 11.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the appearance of the transformer chip 80.
  • FIG. 4 is a plan view of the transformer chip 80.
  • transformers 40A and 40B, capacitors 50A and 50B, a shield electrode 86 and dummy patterns 120 and 125, which will be described later, are indicated by dashed lines.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the transformer chip 80 cut along the xy plane at the position of the first coils 41A and 41B in the z direction, showing the connection relationship between the first coils 41A and 41B.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the transformer chip 80 taken along the xy plane at the z-direction position of the second coils 42A and 42B, showing the connection relationship between the second coils 42A and 42B. Note that hatching is omitted in FIGS. 5 and 6 for the sake of convenience.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the transformer chip 80 cut along the xy plane at the z-direction position of the first capacitor electrodes 51A and 51B.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the transformer chip 80 cut along the xy plane at the z-direction position of the second capacitor electrodes 52A and 52B. Note that hatching is omitted in FIGS. 7 and 8 for the sake of convenience.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of the transformer chip 80 cut along line 9-9 in FIG. 4, showing cross-sectional structures of the transformer 40A and capacitors.
  • the hatching is partially omitted from the viewpoint of visibility of the drawing.
  • FIG. 10 is a partially enlarged view of FIG. 9, showing a portion of the first coil 41A and the first capacitor electrode 51A.
  • FIG. 11 is a partially enlarged view of FIG. 9, showing a portion of the second coil 42A and the second capacitor electrode 52A. 10 and 11, like FIG. 9, the hatching is partially omitted.
  • the transformer chip 80 of this embodiment includes two pairs of transformers 40A and 40B and capacitors 50A and 50B. More specifically, transformer chip 80 is a semiconductor chip in which transformers 40A and 40B and capacitors 50A and 50B are integrated into one chip. That is, the transformer chip 80 is provided separately from the low-voltage circuit chip 60 and the high-voltage circuit chip 70 (see FIG. 2 for both).
  • transformers 40A, 40B and capacitors 50A, 50B have the same configuration. Furthermore, the transformer 40B is configured similarly to the transformer 40A. Also, the capacitor 50B is configured similarly to the capacitor 50A. Therefore, the details of the structure of the transformer 40A and the capacitor 50A will be explained, and the explanation of the transformer 40B and the capacitor 50B will be omitted.
  • the transformer chip 80 has four chip side surfaces 80a, 80b, 80c, 80d perpendicular to both the chip main surface 80s and the chip rear surface 80r.
  • the chip side surfaces 80a to 80d are provided between the chip main surface 80s and the chip rear surface 80r in the z direction.
  • the chip side surfaces 80a and 80b constitute both end surfaces of the transformer chip 80 in the y direction, and the chip side surfaces 80c and 80d constitute both end surfaces of the transformer chip 80 in the x direction.
  • the chip side surfaces 80a and 80b constitute the long sides of the transformer chip 80, and the chip side surfaces 80c and 80d constitute the short sides of the transformer chip 80.
  • the chip side surface 80a is closer to the high voltage circuit chip 70 (see FIG. 2) than the chip side surface 80b
  • the chip side surface 80b is closer to the low voltage circuit chip 60 (see FIG. 2) than the chip side surface 80a. is.
  • the transformer chip 80 has a substrate 83 and an insulating layer 84 formed on the substrate 83 .
  • Substrate 83 is configured by, for example, a semiconductor substrate.
  • the substrate 83 of this embodiment is made of a material containing Si (silicon).
  • a wide bandgap semiconductor or a compound semiconductor may be used as a semiconductor substrate for the substrate 83 .
  • the substrate 83 may be an insulating substrate made of a material containing glass instead of the semiconductor substrate.
  • a wide bandgap semiconductor is a semiconductor substrate having a bandgap of 2.0 eV or more.
  • the wide bandgap semiconductor may be SiC (silicon carbide).
  • the compound semiconductor may be a III-V compound semiconductor.
  • the compound semiconductor may contain at least one of AlN (aluminum nitride), InN (indium nitride), GaN (gallium nitride), and GaAs (gallium arsenide).
  • the substrate 83 has a substrate main surface 83s and a substrate rear surface 83r facing opposite sides in the z-direction.
  • the substrate rear surface 83 r constitutes a chip rear surface 80 r of the transformer chip 80 .
  • the insulating layer 84 of this embodiment has a plurality of insulating films 85 stacked in the z-direction from the main surface 83s of the substrate 83 .
  • the z direction can also be said to be the thickness direction of the insulating layer 84 .
  • the z-direction can be said to be the lamination direction of the insulating film 85 .
  • the insulating layer 84 is formed on the main surface 83 s of the substrate 83 .
  • the insulating film 85 has a first insulating film 85A and a second insulating film 85B formed on the first insulating film 85A. Therefore, it can be said that the insulating layer 84 has a plurality of first insulating films 85A and a plurality of second insulating films 85B. It can be said that the first insulating films 85A and the second insulating films 85B are alternately laminated in the z-direction.
  • the first insulating film 85A is a thin film, such as an etching stopper layer.
  • the first insulating film 85A is made of a material containing SiN (silicon nitride), SiC, SiCN (nitrogen-added silicon carbide), or the like.
  • the first insulating film 85A is made of a material containing SiN.
  • the second insulating film 85B is, for example, an interlayer insulating film.
  • the second insulating film 85B is made of a material containing SiO 2 (silicon oxide). As shown in FIG. 9, the thickness of the second insulating film 85B is thicker than the thickness of the first insulating film 85A.
  • the thickness of the first insulating film 85A may be 100 nm or more and less than 1000 nm.
  • the thickness of the second insulating film 85B may be 1000 nm or more and 3000 nm or less. In this embodiment, the thickness of the first insulating film 85A is, for example, approximately 300 nm, and the thickness of the second insulating film 85B is, for example, approximately 2000 nm.
  • Both the lowermost insulating film 85L and the uppermost insulating film 85U, which are in contact with the substrate main surface 83s of the substrate 83, are composed of the second insulating film 85B. Therefore, both the lowermost insulating film 85 ⁇ /b>L and the uppermost insulating film 85 ⁇ /b>U are thinner than the other insulating films 85 .
  • the thicknesses of both the lowermost insulating film 85L and the uppermost insulating film 85U are greater than or equal to the thickness of the first insulating film 85A and less than or equal to the thickness of the second insulating film 85B.
  • both the lowermost insulating film 85L and the uppermost insulating film 85U can be changed arbitrarily.
  • both the lowermost insulating film 85L and the uppermost insulating film 85U may be thicker than the second insulating film 85B, and are composed of the first insulating film 85A and the second insulating film 85B. It may be equal to or greater than the thickness of the insulating film 85 formed thereon.
  • the transformer chip 80 has a shield electrode 86 formed within an insulating layer 84 .
  • the shield electrode 86 suppresses the penetration of moisture into the insulating layer 84 and the occurrence of cracks in the insulating layer 84 .
  • the shield electrode 86 is provided on the outer peripheral portion of the insulating layer 84 (the outer peripheral portion of the transformer chip 80) in plan view. More specifically, as shown in FIGS. 4-8, the shield electrode 86 is spaced apart from the chip side surfaces 80a-80d. In plan view, the shield electrode 86 is formed in a strip shape and extends along the chip side surfaces 80a to 80d. In this embodiment, the shape of the shield electrode 86 in plan view is a rectangular ring.
  • the shield electrode 86 partitions the insulating layer 84 into an inner region 87 and an outer region 88 .
  • the uppermost insulating film 85U is formed so as to straddle the shield electrode 86 in plan view. That is, it can be said that the uppermost insulating film 85U has the outer region 88 .
  • the inner area 87 is the area of the insulating layer 84 that is protected by the shield electrode 86 .
  • the shape of the inner area 87 in a plan view is a rectangular shape with the long side in the x direction and the short side in the y direction.
  • the outer region 88 is a rectangular annular region surrounding the inner region 87 in plan view.
  • the outer area 88 is an area between the shield electrode 86 and the chip side surfaces 80a to 80d in plan view. In other words, the outer area 88 is a rectangular ring-shaped area including the chip side surfaces 80a to 80d.
  • the shield electrode 86 penetrates the plurality of insulating films 85 in the z direction. More specifically, the shield electrode 86, when viewed in a direction perpendicular to the z-direction, has coils 41A, 41B, 42A and 42B of transformers 40A and 40B and capacitor electrodes 51A, 51B, 52A and 52B of capacitors 50A and 50B. are set to overlap. In this embodiment, the shield electrode 86 penetrates in the z-direction from the insulating film 85 below the uppermost insulating film 85U to the insulating film 85 one layer above the lowermost insulating film 85L.
  • the shield electrode 86 is made of a material including one or more selected appropriately from Ti (titanium), TiN (titanium nitride), Au, Ag, Cu, Al, and W (tungsten).
  • a via 89 penetrating through the lowermost insulating film 85L in the z-direction is provided in the lowermost insulating film 85L.
  • the via 89 is arranged at a position overlapping the shield electrode 86 in plan view, and connects the shield electrode 86 and the substrate 83 .
  • the shield electrode 86 is thereby electrically connected to the substrate 83 .
  • the via 89 may be made of the same material as the shield electrode 86, for example.
  • the transformers 40A, 40B and the capacitors 50A, 50B are embedded in the insulating layer 84.
  • Transformers 40 A, 40 B and capacitors 50 A, 50 B are arranged in inner region 87 .
  • the capacitor 50A is arranged so as to overlap the transformer 40A
  • the capacitor 50B is arranged so as to overlap the transformer 40B.
  • the transformers 40A, 40B and the capacitors 50A, 50B are aligned with each other in the y direction and spaced apart from each other in the x direction. It can be said that the transformers 40A, 40B and the capacitors 50A, 50B are arranged in a direction perpendicular to the direction in which the chips 60, 70, 80 are arranged in a plan view.
  • the transformers 40A and capacitors 50A and the transformers 40B and capacitors 50B are alternately arranged from the chip side surface 80c to the chip side surface 80d in the x direction.
  • the first coil 41A of the transformer 40A includes a first coil wire 43A, a first ground end 45 to which one end of the first coil wire 43A is connected, and a first signal end 44A to which the other end is connected.
  • the first coil 41B of the transformer 40B is connected to the first coil wiring 43B, the first ground terminal 45 to which one end of the first coil wiring 43B is connected, and the other end of the first coil wiring 43B. and a first signal end 44B.
  • the first ground end 45 is configured as a terminal common to the first coil 41A and the first coil 41B. Note that the first coil 41A and the first coil 41B may each have a first ground terminal.
  • the shape of the first coil wirings 43A and 43B is an elliptical spiral in plan view.
  • the first signal ends 44A, 44B are arranged inside the first coil wires 43A, 43B.
  • the first ground end 45 is arranged between the first coil 41A of the transformer 40A and the first coil 41B of the transformer 40B.
  • the first coils 41A and 41B are made of a material containing one or more of Ti, TiN, Au, Ag, Cu, Al, and W selected as appropriate.
  • the first signal end 44A is connected to the first electrode pad 81A shown in FIG. 4 by a connection wiring 131A.
  • the first signal end 44B is connected to the first electrode pad 81B shown in FIG. 4 by a connection wiring 131B.
  • the first ground end 45 is connected to the first electrode pad 81C shown in FIG. 4 by a connection wiring 131C.
  • the second coil 42A of the transformer 40A includes a second coil wiring 46A, a second ground end 48 to which one end of the second coil wiring 46A is connected, and a second coil wiring 46A. and a second signal end 47A to which the other end is connected.
  • the second coil 42B of the transformer 40B is connected to the second coil wiring 46B, the second ground terminal 48 to which one end of the second coil wiring 46B is connected, and the other end of the second coil wiring 46B. and a second signal end 47B.
  • the second ground end 48 is configured as a terminal common to the second coil 42A and the second coil 42B.
  • the second coil 42A and the second coil 42B may each have a second ground terminal.
  • the shape of the second coil wirings 46A, 46B is an elliptical spiral in plan view.
  • the second signal ends 47A, 47B are arranged inside the second coil wires 46A, 46B.
  • the second ground end 48 is arranged between the second coil 42A of the transformer 40A and the second coil 42B of the transformer 40B.
  • the second coils 42A, 42B are made of a material containing one or more of Ti, TiN, Au, Ag, Cu, Al, and W selected as appropriate.
  • the second signal end 47A is connected to the second electrode pad 82A shown in FIG.
  • the second signal end 47B is connected to the second electrode pad 82B shown in FIG.
  • the second ground end 48 is connected to the second electrode pad 82C shown in FIG.
  • the second coil wiring 46A is formed in the same winding direction as the first coil wiring 43A shown in FIG. 5 in plan view.
  • the number of turns of the second coil wiring 46A is the same as the number of turns of the first coil wiring 43A.
  • the second coil wiring 46B is formed in the same winding direction as the first coil wiring 43B shown in FIG. 5 in plan view.
  • the number of turns of the second coil wiring 46B is the same as the number of turns of the first coil wiring 43B.
  • the first coil 41A and the second coil 42A of the transformer 40A are arranged to face each other in the z direction with an insulating film 85 interposed therebetween.
  • the first coil 41A and the second coil 42A are arranged to face each other in the z direction with a plurality of insulating films 85 interposed therebetween.
  • the first coil 41A is configured as a conductive layer embedded in one insulating film 85.
  • a coil groove (first coil groove) 141 penetrating the second insulating film 85B in the z-direction is formed in the insulating film 851 in which the first coil 41A is embedded.
  • a conductive layer forming the first coil 41A is embedded in the coil groove 141 of the second insulating film 85B of the insulating film 851 .
  • the insulating film 851 in which the first coil 41A is embedded is covered with the insulating film 85 adjacent to the insulating film 851 in the z-direction. Therefore, it can be said that the first coil 41A is embedded in the insulating film 85 .
  • the second coil 42A is configured as a conductive layer embedded in one insulating film 85.
  • the insulating film 854 in which the second coil 42A is embedded has a coil groove (second coil groove) 142 that penetrates the second insulating film 85B in the z-direction.
  • a conductive layer forming the second coil 42A is embedded in the coil groove 142 of the second insulating film 85B of the insulating film 854.
  • the insulating film 854 in which the second coil 42A is embedded is covered with the insulating film 85 adjacent to the insulating film 854 in the z-direction. Therefore, it can be said that the second coil 42A is embedded in the insulating film 85 .
  • the second coil 42A is located farther from the substrate 83 than the first coil 41A. In other words, it can be said that the second coil 42A is located above the first coil 41A. It can also be said that the first coil 41A is arranged closer to the substrate 83 than the second coil 42A. In this embodiment, the distance between the first coil 41A and the second coil 42A in the z-direction is greater than the distance between the first coil 41A and the substrate main surface 83s of the substrate 83 .
  • the first capacitor electrode 51A of the capacitor 50A shown in FIG. 7 is formed so as to overlap the first coil 41A shown in FIG. 5 in plan view.
  • the first capacitor electrode 51A is made of a conductive material. More preferably, the first capacitor electrode 51A is made of a non-magnetic material. Nonmagnetic materials include Ti, TiN, TiW (tungsten titanium), Ta (tantalum), TaN (tantalum nitride), Cr (chromium), CrSi (chromium silicide), Au, Ag, Cu, Al, and W one or more of are selected as appropriate.
  • the first capacitor electrode 51A may be formed of a conductive material other than the above materials.
  • the first capacitor electrode 51A of this embodiment is made of a material containing Ti.
  • the first capacitor electrode 51A has a first electrode wiring 53A, a first capacitor end portion 54A, and a first capacitor ground end 55.
  • 53 A of 1st electrode wirings are formed in the elliptical spiral shape like 43 A of 1st coil wirings shown in FIG.
  • the first electrode wiring 53A is formed in the same shape as the first coil wiring 43A of the first coil 41A shown in FIG. That is, the first electrode wiring 53A is set to have the same line width/line spacing ratio as the first coil wiring 43A.
  • the first electrode wiring 53A has a first slit 51As formed along the direction from the center of the first electrode wiring 53A to the outside of the first electrode wiring 53A.
  • the first electrode wiring 53A is formed in an open annular shape by the first slit 51As.
  • the first slit 51As suppresses formation of a current loop in the first electrode wiring 53A.
  • the first capacitor end portion 54A is arranged so as to overlap the first signal end 44A of the first coil 41A shown in FIG.
  • the first capacitor end portion 54A is formed in the same shape as the first signal end 44A in plan view.
  • the first capacitor end portion 54A is arranged inside the first electrode wiring 53A and connected to the first electrode wiring 53A.
  • the shape of the first capacitor end portion 54A may be changed to any shape. Also, the first capacitor end portion 54A may be omitted.
  • the first capacitor ground end 55 is arranged so as to overlap the first ground end 45 of the first coil 41A shown in FIG.
  • the first capacitor ground end 55 is formed in the same shape as the first ground end 45 in plan view.
  • the first capacitor ground terminal 55 is arranged between the first capacitor electrode 51A of the capacitor 50A and the first capacitor electrode 51B of the capacitor 50B.
  • the first capacitor ground end 55 is electrically connected to each wiring portion of the first electrode wiring 53A by a connection wiring 55A extending toward the center of the first electrode wiring 53A.
  • the first capacitor electrode 51B of the capacitor 50B shown in FIG. 7 is formed so as to overlap the first coil 41B shown in FIG. 5 in plan view.
  • the first capacitor electrode 51B is made of a conductive material. More preferably, the first capacitor electrode 51B is made of a non-magnetic material. One or more of Ti, TiN, TiW, Ta, TaN, Cr, CrSi, Au, Ag, Cu, Al, and W are appropriately selected as the non-magnetic material. Note that the first capacitor electrode 51B may be formed of a conductive material other than the above materials.
  • the first capacitor electrode 51B has a first electrode wiring 53B, a first capacitor end portion 54B, and a first ground end 55. Therefore, the first capacitor electrodes 51A and 51B have the first ground end 55 as a common terminal, like the first coils 41A and 41B shown in FIG.
  • the first electrode wiring 53B is formed in an elliptical spiral like the first coil wiring 43B shown in FIG.
  • the first electrode wiring 53B is formed in the same shape as the first coil wiring 43B of the first coil 41B shown in FIG. That is, the first electrode wiring 53B is set to have the same line width/line spacing ratio as the first coil wiring 43B.
  • This first electrode wiring 53B has a first slit 51Bs formed along the direction from the center of the first electrode wiring 53B toward the outside of the first electrode wiring 53B.
  • the first electrode wiring 53B is formed in an open annular shape by the first slit 51Bs.
  • the first slit 51Bs suppresses formation of a current loop in the first electrode wiring 53B.
  • the first capacitor end portion 54B is arranged so as to overlap the first signal end 44B of the first coil 41B shown in FIG.
  • the first capacitor end portion 54B is formed in the same shape as the first signal end 44B in plan view.
  • the first capacitor end portion 54B is arranged inside the first electrode wiring 53B and connected to the first electrode wiring 53B. Note that the shape of the first capacitor end portion 54B may be changed to any shape. Also, the first capacitor end portion 54B may be omitted.
  • the first capacitor ground end 55 is electrically connected to each wiring portion of the first electrode wiring 53B by a connection wiring 55B extending toward the center of the first electrode wiring 53B.
  • a second capacitor electrode 52A of the capacitor 50A shown in FIG. 8 is formed so as to overlap the second coil 42A shown in FIG. 6 in plan view.
  • the second capacitor electrode 52A is made of a conductive material. More preferably, the second capacitor electrode 52A is made of a non-magnetic material. One or more of Ti, TiN, TiW, Ta, TaN, Cr, CrSi, Au, Ag, Cu, Al, and W are appropriately selected as the non-magnetic material.
  • the second capacitor electrode 52A may be made of a conductive material other than the above materials.
  • the second capacitor electrode 52A has a second electrode wiring 56A, a second capacitor end portion 57A, and a second capacitor ground end 58.
  • the second electrode wiring 56A is formed in an elliptical spiral like the second coil wiring 46A shown in FIG.
  • the second electrode wiring 56A is formed in the same shape as the second coil wiring 46A of the second coil 42A shown in FIG. That is, the second electrode wiring 56A is set to have the same line width/line spacing ratio as the second coil wiring 46A.
  • the second electrode wiring 56A has a second slit 52As formed along the direction from the center of the second electrode wiring 56A to the outside of the second electrode wiring 56A.
  • the second electrode wiring 56A is formed in an open annular shape by the second slit 52As.
  • the second slit 52As suppresses formation of a current loop in the second electrode wiring 56A.
  • the second capacitor end portion 57A is arranged so as to overlap the second signal end 47A of the second coil 42A shown in FIG.
  • the second capacitor end portion 57A is formed in the same shape as the second signal end 47A in plan view.
  • the second capacitor end portion 57A is arranged inside the second electrode wiring 56A and connected to the second electrode wiring 56A.
  • the shape of the second capacitor end portion 57A may be changed to any shape. Also, the second capacitor end portion 57A may be omitted.
  • the second capacitor ground end 58 is arranged so as to overlap the second ground end 48 of the second coil 42A shown in FIG.
  • the second capacitor ground end 58 is formed in the same shape as the second ground end 48 in plan view.
  • a second capacitor ground end 58 is disposed between a second capacitor electrode 52A of capacitor 50A and a second capacitor electrode 52B of capacitor 50B.
  • the second capacitor ground end 58 is electrically connected to each wiring portion of the second electrode wiring 56A by a connection wiring 58A extending toward the center of the second electrode wiring 56A.
  • the second capacitor electrode 52B of the capacitor 50B shown in FIG. 8 is formed so as to overlap the second coil 42B shown in FIG. 6 in plan view.
  • the second capacitor electrode 52B is made of a conductive material. More preferably, the second capacitor electrode 52B is made of a non-magnetic material. One or more of Ti, TiN, TiW, Ta, TaN, Cr, CrSi, Au, Ag, Cu, Al, and W are appropriately selected as the non-magnetic material.
  • the second capacitor electrode 52B may be made of a conductive material other than the above materials.
  • the second capacitor electrode 52B has a second electrode wiring 56B, a second capacitor end portion 57B, and a second capacitor ground end 58. Therefore, the second capacitor electrodes 52A, 52B have the second capacitor ground end 58 as a common terminal, like the second coils 42A, 42B shown in FIG.
  • the second electrode wiring 56B is formed in an elliptical spiral like the second coil wiring 46B shown in FIG.
  • the second electrode wiring 56B is formed in the same shape as the second coil wiring 46B of the second coil 42B shown in FIG. That is, the second electrode wiring 56B is set to have the same line width/line spacing ratio as the second coil wiring 46B.
  • the second electrode wiring 56B has a second slit 52Bs formed along the direction from the center of the second electrode wiring 56B toward the outside of the second electrode wiring 56B.
  • the second electrode wiring 56B is formed in an open annular shape by the second slit 52Bs.
  • the second slit 52Bs suppresses formation of a current loop in the second electrode wiring 56B.
  • the second capacitor end portion 57B is arranged so as to overlap the second signal end 47B of the second coil 42B shown in FIG.
  • the second capacitor end portion 57B is formed in the same shape as the second signal end 47B in plan view.
  • the second capacitor end portion 57B is arranged inside the second electrode wiring 56B and connected to the second electrode wiring 56B.
  • the shape of the second capacitor end portion 57B may be changed to any shape. Also, the second capacitor end portion 57B may be omitted.
  • the second capacitor ground end 58 is electrically connected to each wiring portion of the second electrode wiring 56B by a connection wiring 58B extending toward the center of the second electrode wiring 56B.
  • the first capacitor electrode 51A and the second capacitor electrode 52A of the capacitor 50A are arranged between the first coil 41A and the second coil 42A of the transformer 40A.
  • the first capacitor electrode 51A and the second capacitor electrode 52A are arranged to face each other in the z direction with a plurality of insulating films 85 interposed therebetween.
  • the first capacitor electrode 51A of this embodiment is formed on an insulating film 852 adjacent to the insulating film 851 on which the first coil 41A is formed. Further, the second capacitor electrode 52A of this embodiment is formed on the insulating film 853 adjacent to the insulating film 854 on which the second coil 42A is formed.
  • the first capacitor electrode 51A is configured as a conductive layer embedded in one insulating film 85. More specifically, the insulating film 852 embedded with the first capacitor electrode 51A has a first insulating film 85A and a second insulating film 85B. A conductive layer forming the first capacitor electrode 51A is formed between the first insulating film 85A and the second insulating film 85B forming the insulating film 852 . That is, the first insulating film 85A has one surface (lower surface) in the z direction in contact with the first coil 41A and the other surface (upper surface) in contact with the first capacitor electrode 51A.
  • the first insulating film 85A of the insulating film 852 is arranged between the first capacitor electrode 51A and the first coil 41A.
  • the first insulating film 85A of the insulating film 852 corresponds to the first thin film.
  • the second insulating film 85B of the insulating film 852 corresponds to the first interlayer insulating film.
  • the first capacitor electrode 51A is embedded in the insulating film 85. As shown in FIG.
  • the second capacitor electrode 52A is configured as a conductive layer embedded in one insulating film 85. More specifically, the insulating film 853 embedded with the second capacitor electrode 52A has a first insulating film 85A and a second insulating film 85B.
  • the insulating film 854 in which the second coil 42A is embedded has a first insulating film 85A and a second insulating film 85B. The first insulating film 85A of the insulating film 854 is in contact with the second insulating film 85B of the insulating film 853 .
  • a conductive layer forming the second capacitor electrode 52A is formed between the second insulating film 85B of the insulating film 853 and the first insulating film 85A of the insulating film 854 adjacent to the insulating film 853 . That is, the first insulating film 85A has one surface (lower surface) in the z direction in contact with the second capacitor electrode 52A, and the other surface (upper surface) in contact with the second coil 42A. It can be said that the first insulating film 85A of the insulating film 854 is arranged between the second capacitor electrode 52A and the second coil 42A.
  • the first insulating film 85A of the insulating film 854 corresponds to the second thin film.
  • the second insulating film 85B of the insulating film 853 corresponds to a second interlayer insulating film. Thus, it can be said that the second capacitor electrode 52A is embedded in the insulating film 85. As shown in FIG.
  • the distance between the first capacitor electrode 51A and the second capacitor electrode 52A is determined by the film thickness and the number of layers of the insulating film 85 interposed between the first capacitor electrode 51A and the second capacitor electrode 52A. This distance is appropriately set according to the withstand voltage and electric field strength of the transformer chip 80 .
  • the first capacitor electrode 51A is electrically connected to the first coil 41A.
  • the first coil 41A has a first coil wire 43A, a first signal end 44A, and a first ground end 45.
  • the first capacitor electrode 51A has a first electrode wiring 53A, a first capacitor end portion 54A, and a first capacitor ground end 55.
  • the first electrode wiring 53A and the first coil wiring 43A overlap each other in the z direction.
  • the first capacitor end 54A and the first signal end 44A overlap each other in the z-direction.
  • the first capacitor ground end 55 and the first ground end 45 overlap each other in the z-direction.
  • the first capacitor ground end 55 of the first capacitor electrode 51A is connected to the first ground end 45 of the first coil 41A.
  • the first insulating film 85A of the insulating film 852 in which the first capacitor electrode 51A is embedded has a first opening 145 exposing the first ground end 45 of the first coil 41A.
  • the first capacitor ground end 55 of the first capacitor electrode 51A is in contact with the first ground end 45 of the first coil 41A inside the first opening 145 . Therefore, the first capacitor ground end 55 of the first capacitor electrode 51A is electrically connected to the first ground end 45 of the first coil 41A through the first opening 145. As shown in FIG.
  • the second capacitor electrode 52A is electrically connected to the second coil 42A.
  • the second coil 42A has a second coil wire 46A, a second signal end 47A, and a second ground end 48.
  • the second capacitor electrode 52A has a second electrode wiring 56A, a second capacitor end 57A, and a second capacitor ground end 58.
  • the second electrode wiring 56A and the second coil wiring 46A overlap each other in the z direction.
  • the second capacitor end 57A and the second signal end 47A overlap each other in the z direction.
  • the second capacitor ground end 58 and the second ground end 48 overlap each other in the z-direction.
  • the second capacitor ground end 58 of the second capacitor electrode 52A is connected to the second ground end 48 of the second coil 42A.
  • the first insulating film 85A of the insulating film 854 in which the second coil 42A is embedded has a second opening 146 that partially exposes the second capacitor ground end 58 of the second capacitor electrode 52A.
  • the second ground end 48 of the second coil 42A is in contact with the second capacitor ground end 58 of the second capacitor electrode 52A inside the second opening 146 . Therefore, the second ground end 48 of the second coil 42A is electrically connected through the second opening 146 to the second capacitor ground end 58 of the second capacitor electrode 52A.
  • the plurality of first electrode pads 81 and the plurality of second electrode pads 82 are each arranged within the inner region 87 in plan view. As shown in FIG. 9, the electrode pads 81 and 82 are formed on the uppermost insulating film 85U. It can be said that each electrode pad 81 and each electrode pad 82 is embedded in the insulating film 85 . In the present embodiment, each electrode pad 81 and each electrode pad 82 are arranged at positions separated from the substrate 83 with respect to the second coils 42A and 42B of the transformers 40A and 40B. In other words, each electrode pad 81 and each electrode pad 82 are located above the second coils 42A and 42B of the transformers 40A and 40B. In this embodiment, the distance between the first coil 41A and the second coil 42A is greater than the distance between the second coil 42A and the electrode pads 81 and 82 in the z direction.
  • the plurality of first electrode pads 81 are aligned with the two transformers 40A and 40B in the x direction, and between the transformers 40A and 40B in the x direction. are placed.
  • the plurality of first electrode pads 81 are arranged closer to the chip side surface 80b than the transformers 40A and 40B in the y direction.
  • the plurality of first electrode pads 81 are arranged between the transformers 40A, 40B and the chip side surface 80b in the y direction.
  • the plurality of first electrode pads 81 are arranged closer to the low-voltage lead 92 (see FIG. 2) than the transformers 40A and 40B.
  • the first electrode pad 81 arranged at a position aligned with the transformer 40A in the x direction will be referred to as a first electrode pad 81A.
  • the first electrode pad 81 arranged at a position aligned with the transformer 40B in the x direction is referred to as a first electrode pad 81B.
  • the first electrode pad 81 arranged between the transformers 40A and 40B in the x direction is referred to as a first electrode pad 81C. Note that the first electrode pad 81 will be described when describing items common to the first electrode pads 81A to 81C.
  • the first electrode pad 81A is arranged at a position overlapping the transformer 40A when viewed from the y direction.
  • the first electrode pad 81B is arranged at a position overlapping the transformer 40B when viewed in the y direction.
  • the first electrode pad 81C is arranged at a position overlapping a portion between the transformers 40A and 40B in the x direction when viewed from the y direction.
  • the plurality of first electrode pads 81A to 81C are aligned with each other in the y direction and spaced apart from each other in the x direction.
  • the plurality of second electrode pads 82 are arranged inside each of the transformers 40A and 40B and between the transformers 40A and 40B in the x direction.
  • the plurality of second electrode pads 82 are arranged at positions overlapping the transformers 40A and 40B when viewed in the x direction.
  • the second electrode pad 82 in the transformer 40A is referred to as the second electrode pad 82A
  • the second electrode pad 82 in the transformer 40B is referred to as the second electrode pad 82B
  • the second electrode pad between the transformer 40A and the transformer 40B is referred to as the second electrode pad 82A.
  • This is referred to as a second electrode pad 82C. Note that when describing items common to the second electrode pads 82A to 82C, the second electrode pad 82 will be described.
  • the second electrode pad 82A is arranged in the inner space formed in the elliptical spiral second coil 42A of the transformer 40A.
  • the second electrode pad 82B is arranged in the inner space formed in the elliptical spiral second coil 42A of the transformer 40B.
  • the second electrode pad 82C is arranged between the transformers 40A and 40B in the x direction.
  • Each of the second electrode pads 82A-82C is composed of a pair of electrode pads adjacent to each other in the x-direction.
  • the second electrode pads 82A to 82C are aligned with each other in the y direction and spaced apart from each other in the x direction.
  • the first electrode pad 81A is electrically connected to the first coil 41A of the transformer 40A.
  • the first electrode pad 81C is electrically connected to the first coil 41A of the transformer 40A.
  • the first electrode pad 81B shown in FIGS. 4 and 5 is electrically connected to the first coil 41B of the transformer 40B.
  • the first electrode pad 81C is electrically connected to the first coil 41B of the transformer 40B. That is, the first electrode pad 81C is a common electrode pad for the transformers 40A and 40B.
  • the second electrode pads 82A are individually electrically connected to the second coils 42A of the transformer 40A.
  • the second electrode pad 82C is electrically connected to the second coil 42A of the transformer 40A.
  • the second electrode pad 82B shown in FIGS. 4 and 6 is electrically connected to the second coil 42B of the transformer 40B.
  • the second electrode pad 82C is electrically connected to the second coil 42B of the transformer 40B. That is, the second electrode pad 82C is a common electrode pad for the transformers 40A and 40B.
  • the transformer chip 80 includes connection wirings for individually connecting the electrode pads 81A to 81C, 82A to 82C and the coils 41A, 41B, 42A, 42B of the transformers 40A, 40B.
  • the connection wirings include connection wirings 131A, 131B and 131C that connect the first electrode pads 81A to 81C and the first coils 41A and 41B.
  • Each connection wiring 131A to 131C is provided within the inner region 87.
  • Each of the connection wirings 131A to 131C is made of a material including one or more selected appropriately from Ti, TiN, Au, Ag, Cu, Al, and W.
  • connection wiring 131A is wiring that connects the first electrode pad 81A and the first signal end 44A of the first coil 41A of the transformer 40A.
  • the connection wiring 131B is wiring that connects the first electrode pad 81B and the first signal end 44B of the first coil 41B of the transformer 40B.
  • 131 C of connection wirings are wiring which connects the 1st electrode pad 81C, the 2nd end part of the 1st coil 41A of the transformer 40A, and the 2nd end part of the 1st coil 41B of the transformer 40B.
  • the connection wiring 131C corresponds to the first voltage wiring.
  • the first electrode pad 81C corresponds to a first ground electrode.
  • the connection wirings 131A to 131C have the same structure. Therefore, the configuration of the connection wiring 131A will be described below, and detailed description of the connection wirings 131B and 131C will be omitted.
  • the connection wiring 131A has a first wiring portion 132A extending in the z-direction and a second wiring portion 133A extending in the y-direction so as to penetrate the insulating films 85 .
  • 132 A of 1st wiring parts are arrange
  • the first wiring portion 132A penetrates from the insulating film 85 below the uppermost insulating film 85U to the insulating film 85 two layers above the lowermost insulating film 85L among the plurality of insulating films 85 .
  • the first wiring portion 132A has a flat wiring portion and a plurality of vias.
  • the wiring portions are provided at the same positions as the insulating films 851 and 854 on which the coils 41A and 42A are provided. Vias are provided between both wiring portions in the z direction, between the upper wiring portion and the first electrode pad 81A, and between the lower wiring portion and the second wiring portion 133A.
  • the second wiring portion 133A is provided closer to the substrate 83 than the first wiring portion 132A.
  • the second wiring portion 133A is provided closer to the substrate 83 than the first coil 41A.
  • the second wiring portion 133A is provided on the insulating film 85 that is one layer above the insulating film 85L of the lowest layer among the plurality of insulating films 85 .
  • the first end portion closer to the chip side surface 80b of the transformer chip 80 is provided at a position overlapping the first wiring portion 132A in plan view.
  • the second wiring portion 133A is connected to the first wiring portion 132A.
  • a second end opposite to the first end is provided at a position overlapping the first coil 41A of the transformer 40A in plan view. Specifically, the second end is provided at a position overlapping with the first signal end 44A included in the first coil 41A of the transformer 40A in plan view.
  • the second wiring portion 133A has a plurality of vias 134A connecting the second wiring portion 133A and the first signal end 44A.
  • connection wiring 131C has a first wiring portion 132C extending in the z-direction and a second wiring portion 133C extending in the y-direction so as to penetrate the insulating films 85 .
  • the first wiring portion 132C is configured similarly to the first wiring portion 132A of the connection wiring 131A.
  • the first wiring portion 132C is arranged at a position overlapping the first electrode pad 81C in plan view, and is connected to the first electrode pad 81C.
  • the first wiring portion 132C penetrates from the insulating film 85 below the uppermost insulating film 85U to the insulating film 85 two layers above the lowermost insulating film 85L among the plurality of insulating films 85 .
  • the first wiring portion 132C has a flat wiring portion and a plurality of vias.
  • the wiring portions are provided at the same positions as the insulating films 851 and 854 on which the coils 41A and 42A are provided. Vias are provided between both wiring portions in the z direction, between the upper wiring portion and the first electrode pad 81A, and between the lower wiring portion and the second wiring portion 133C.
  • the second wiring portion 133C is provided closer to the substrate 83 than the first wiring portion 132C.
  • the second wiring portion 133C is provided closer to the substrate 83 than the first coil 41A.
  • the second wiring portion 133C is provided in the insulating film 85 one layer above the insulating film 85L of the lowest layer among the plurality of insulating films 85 .
  • the first end portion closer to the chip side surface 80b of the transformer chip 80 is provided at a position overlapping the first wiring portion 132C in plan view.
  • the second wiring portion 133C is connected to the first wiring portion 132C.
  • a second end opposite to the first end is provided at a position overlapping the first coil 41A of the transformer 40A in plan view. Specifically, the second end is provided at a position overlapping with the first ground end 45 included in the first coil 41A of the transformer 40A in plan view.
  • the second wiring portion 133C has a plurality of vias 134C connecting the second wiring portion 133C and the first signal end 44A.
  • a second wiring portion 133C of the connection wiring 131C is electrically connected to the substrate 83 by a via 136 penetrating through the lowermost insulating film 85L. Note that the via 136 may be omitted.
  • the second electrode pad 82A is electrically connected to the second signal end 47A of the second coil 42A by a via 135A penetrating the uppermost insulating film 85U.
  • the second electrode pad 82C is electrically connected to the second ground end 48 of the second coil 42A by a via 135C penetrating the uppermost insulating film 85U.
  • the transformer chip 80 includes dummy patterns 120 provided around the second coils 42A, 42B of the transformers 40A, 40B.
  • the dummy pattern 120 is a dummy coil pattern.
  • the dummy pattern 120 is provided in the inner region 87 and has a first dummy pattern 121 , a second dummy pattern 122 and a third dummy pattern 123 .
  • Each of the dummy patterns 121 to 123 is made of a material containing one or more of Ti, TiN, Au, Ag, Cu, Al, and W appropriately selected.
  • the first dummy pattern 121 is provided in a region between the second coil 42A of the transformer 40A and the second coil 42B of the transformer 40B in the x direction in plan view.
  • the first dummy pattern 121 is formed in a pattern different from that of the second coils 42A and 42B.
  • the first dummy pattern 121 is electrically connected to the second ground end 48 of the second coil 42A.
  • the first dummy pattern 121 may be electrically connected to at least one of the second ground ends 48 of the two second coils 42A.
  • the first dummy pattern 121 has the same potential as the second coils 42A and 42B. Therefore, as the second reference potentials of the second coils 42A and 42B change, the voltage of the first dummy pattern 121 sometimes becomes higher than that of the first coil 41B, like the second coil 42B.
  • the first dummy pattern 121 is arranged at a position aligned with the second coils 42A and 42B in the z direction. That is, the first dummy pattern 121 is arranged at a position farther from the substrate 83 than the first coils 41A and 41B. In other words, it can be said that the dummy pattern 120 is provided around the coil of the transformer 40A or 40B which is closer to the chip main surface 80s of the transformer chip 80 .
  • the voltage drop between the second coils 42A, 42B and the first dummy pattern 121 can be suppressed by setting the first dummy pattern 121 to the same voltage as the second coils 42A, 42B. Therefore, electric field concentration on the second coils 42A and 42B can be suppressed.
  • the third dummy pattern 123 is formed so as to surround the second coils 42A, 42B of the transformers 40A, 40B in plan view.
  • the third dummy pattern 123 is electrically connected with the first dummy pattern 121 . Therefore, similarly to the first dummy pattern 121, the third dummy pattern 123 is set to a voltage when the voltage of the third dummy pattern 123 becomes higher than that of the first coil 41B as the second reference potential of the second coil 42B changes.
  • the third dummy pattern 123 is arranged at a position aligned with the second coil 42A in the z direction.
  • the third dummy pattern 123 is arranged at a position aligned with the second coil 42B in the z direction. That is, the third dummy pattern 123 is arranged at a position farther from the substrate 83 than the first coils 41A and 41B. In this way, the dummy patterns 121 to 123 are arranged at positions aligned with each other in the z direction.
  • the voltage drop between the second coils 42A, 42B and the third dummy pattern 123 can be suppressed because the third dummy pattern 123 has the same voltage as the second coils 42A, 42B. Therefore, electric field concentration on the second coils 42A and 42B can be suppressed.
  • the second dummy pattern 122 is formed so as to surround the third dummy pattern 123 in plan view.
  • the second dummy pattern 122 is independent of the second coils 42A, 42B. That is, the second dummy pattern 122 is not electrically connected to the second coils 42A, 42B.
  • the second dummy pattern 122 is arranged at a position aligned with the second coil 42A in the z direction.
  • the second dummy pattern 122 is arranged at a position aligned with the second coil 42B in the z direction. That is, the second dummy pattern 122 is arranged at a position farther from the substrate 83 than the first coils 41A and 41B.
  • the second dummy pattern 122 can suppress an increase in the electric field intensity around the second coils 42A and 42B and can suppress electric field concentration on the second electrode pads 82A to 82C.
  • the transformer chip 80 includes dummy patterns 125 provided around the second capacitor electrodes 52A, 52B of the capacitors 50A, 50B.
  • the dummy pattern 125 is configured in the same manner as the dummy pattern 120 described above.
  • the dummy pattern 125 has slits formed along the direction from the inside of the dummy pattern 125 to the outside of the dummy pattern 125 . This slit suppresses formation of a current loop in dummy pattern 125 .
  • the dummy pattern 125 is a dummy electrode pattern.
  • the dummy pattern 125 is provided in the inner region 87 and has a first dummy pattern 126, a second dummy pattern 127, and a third dummy pattern 128.
  • Dummy patterns 126 to 128 are made of the same material as second capacitor electrode 52A, for example.
  • the first dummy pattern 126 is provided in a region between the second capacitor electrode 52A of the capacitor 50A and the second capacitor electrode 52B of the capacitor 50B in the x direction in plan view.
  • the first dummy pattern 126 is formed in a pattern different from that of the second capacitor electrodes 52A and 52B.
  • the first dummy pattern 126 is electrically connected to the second capacitor ground end 58 of the second capacitor electrode 52A.
  • the first dummy pattern 126 may be electrically connected to at least one of the second capacitor ground ends 58 of the two second capacitor electrodes 52A.
  • the first dummy pattern 126 has the same potential as the second capacitor electrodes 52A and 52B. Therefore, as the second reference potential of the second capacitor electrodes 52A and 52B changes, the voltage of the first dummy pattern 126 sometimes becomes higher than that of the first capacitor electrode 51B, like the second capacitor electrode 52B.
  • the first dummy pattern 126 is arranged at a position aligned with the second capacitor electrodes 52A and 52B in the z direction. That is, the first dummy pattern 126 is arranged at a position farther from the substrate 83 than the first capacitor electrodes 51A and 51B. In other words, it can be said that the dummy pattern 125 is provided around the coil of the capacitors 50A and 50B which is closer to the chip main surface 80s of the transformer chip 80 .
  • the voltage drop between the second capacitor electrodes 52A, 52B and the first dummy pattern 126 can be suppressed by setting the first dummy pattern 126 to the same voltage as the second capacitor electrodes 52A, 52B. Therefore, electric field concentration on the second capacitor electrodes 52A and 52B can be suppressed.
  • the third dummy pattern 128 is formed so as to surround the second capacitor electrodes 52A, 52B of the capacitors 50A, 50B in plan view.
  • the third dummy pattern 128 is electrically connected with the first dummy pattern 126 . Therefore, in the third dummy pattern 128, similarly to the first dummy pattern 126, the voltage of the third dummy pattern 128 becomes higher than that of the first capacitor electrode 51B as the second reference potential of the second capacitor electrode 52B changes. There are times when
  • the third dummy pattern 128 is arranged at a position aligned with the second capacitor electrode 52A in the z direction.
  • the third dummy pattern 128 is arranged at a position aligned with the second capacitor electrode 52B in the z direction. That is, the third dummy pattern 128 is arranged at a position farther from the substrate 83 than the first capacitor electrodes 51A and 51B. In this way, the dummy patterns 126 to 128 are arranged in alignment with each other in the z direction.
  • the voltage drop between the second capacitor electrodes 52A, 52B and the third dummy pattern 128 can be suppressed because the third dummy pattern 128 has the same voltage as the second capacitor electrodes 52A, 52B. Therefore, electric field concentration on the second capacitor electrodes 52A and 52B can be suppressed.
  • the second dummy pattern 127 is formed so as to surround the third dummy pattern 128 in plan view.
  • the second dummy pattern 127 is independent of the second capacitor electrodes 52A, 52B. That is, the second dummy pattern 127 is not electrically connected to the second capacitor electrodes 52A, 52B.
  • the second dummy pattern 127 is arranged at a position aligned with the second capacitor electrode 52A in the z direction. Also, although not shown, the second dummy pattern 127 is arranged at a position aligned with the second capacitor electrode 52B in the z-direction. That is, the second dummy pattern 127 is arranged at a position farther from the substrate 83 than the first capacitor electrodes 51A and 51B.
  • the second dummy pattern 127 can suppress an increase in the electric field intensity around the second capacitor electrodes 52A and 52B and can suppress electric field concentration on the second electrode pads 82A to 82C.
  • the transformer chip 80 includes a protective film 150 and a passivation film 160.
  • a protective film 150 is formed on the surface 84 s of the insulating layer 84 .
  • the protective film 150 is a film that protects the insulating layer 84 .
  • Protective film 150 is a film formed of a material containing, for example, silicon oxide.
  • the passivation film 160 is a surface protective film of the transformer chip 80.
  • Passivation film 160 is made of a material containing, for example, silicon nitride. Materials containing silicon nitride include, for example, SiN and SiCN. In this embodiment, the passivation film 160 is made of a material containing SiN.
  • the passivation film 160 constitutes the chip main surface 80s of the transformer chip 80 .
  • the first electrode pad 81 and the second electrode pad 82 are covered with a protective film 150 and a passivation film 160.
  • the protective film 150 and the passivation film 160 have openings that partially expose the first electrode pads 81 and the second electrode pads 82 .
  • the first electrode pad 81 has an exposed surface for connecting the wire W2.
  • the second electrode pad 82 has an exposed surface for connecting the wire W3.
  • the transformer chip 80 has a resin layer 180 formed on the passivation film 160.
  • Resin layer 180 is made of a material containing polyimide (PI), for example.
  • the resin layer 180 is separated into an inner resin layer 181 and an outer resin layer 182 by a separation groove 183 .
  • the separation groove 183 is formed so as to surround the transformers 40A and 40B in plan view.
  • the resin layer 180 has a first resin opening 184 exposing the first electrode pad 81 and a second resin opening 185 exposing the second electrode pad 82 .
  • FIG. 10 is a partially enlarged view of FIG. 9 and shows a configuration example of the first coil 41A and the first capacitor electrode 51A.
  • This configuration example shows an example in which the first coil 41A is made of Cu.
  • an elliptical spiral coil groove 141 is formed in the insulating film 851 .
  • the coil groove 141 is formed through the second insulating film 85B.
  • the upper and lower ends of the coil groove 141 are formed as surfaces open to the first insulating film 85A of the upper insulating film 852 and the first insulating film 85A of the insulating film 851 in which the first coil 41A is embedded, respectively. It's becoming
  • a barrier film 143 is formed on the inner surface (side surface and bottom surface) of the coil groove 141 .
  • the barrier film 143 is formed in a film shape following the side and bottom surfaces of the coil groove 141 so that a space with an open top is formed.
  • the barrier film 143 is made of a material containing Ta, TaN, Ti, TiN, or the like.
  • the first coil 41A is formed so that its upper surface is flush with the upper surface of the insulating film 851. Thereby, the first coil 41A is in contact with different insulating films 85 on the side surface, top surface, and bottom surface. Specifically, in the insulating film 851 in which the first coil 41A is embedded, the first insulating film 85A and the second insulating film 85B are in contact with the side surfaces of the second coil 42A. As for the insulating film 852 formed on the upper side of the insulating film 851, only the lower first insulating film 85A is in contact with the upper surface of the second coil 42A. Further, in the lower insulating film 85, only the upper second insulating film 85B is in contact with the lower surface of the second coil 42A.
  • the first capacitor electrode 51A is in contact with the upper surface of the first insulating film 85A forming the insulating film 852.
  • the first capacitor electrode 51A is in contact with the second insulating film 85B forming the insulating film 852 on the top surface and side surfaces.
  • the first insulating film 85A of the insulating film 852 has one z-direction surface (lower surface) in contact with the second insulating film 85B (interlayer insulating film) and the other surface (upper surface) in contact with the first capacitor electrode 51A.
  • the first insulating film 85A of the insulating film 852 corresponds to the first thin film.
  • the second insulating film 85B of the insulating film 852 corresponds to the first interlayer insulating film.
  • the first insulating film 85A of the insulating film 852 is formed so as to cover the second insulating film 85B of the lower insulating film 851 and the first coil 41A embedded in the insulating film 851.
  • a first opening 145 is formed in the first insulating film 85A to partially expose the top surface of the first ground end 45 of the first coil 41A.
  • a film of a conductive material forming the first capacitor electrode 51A is formed on the first insulating film 85A. By removing part of this film, the first capacitor electrode 51A is formed.
  • a second insulating film 85B is formed to cover the first capacitor electrode 51A and the first insulating film 85A. Thereby, the first capacitor electrode 51A embedded in the insulating film 852 is formed.
  • FIG. 11 is a partially enlarged view of FIG. 9, showing a configuration example of the second coil 42A and the second capacitor electrode 52A.
  • This configuration example shows an example in which the second coil 42A is made of Cu.
  • the second insulating film 85B of the insulating film 854 has an elliptical spiral coil groove 142 formed therein.
  • the coil groove 142 is formed through the second insulating film 85B.
  • the upper and lower ends of the coil groove 142 become surfaces open to the first insulating film 85A of the upper insulating film 85 and the first insulating film 85A of the insulating film 854 in which the second coil 42A is embedded, respectively. ing.
  • a barrier film 143 is formed on the inner surface (side surface and bottom surface) of the coil groove 142 .
  • the barrier film 143 is formed in a film shape following the side and bottom surfaces of the coil groove 142 so that a space with an open top is formed.
  • the barrier film 143 is made of a material containing Ta, TaN, Ti, TiN, or the like.
  • a second coil 42A as an example of an embedded coil composed of the barrier film 143 and the body layer 144 is formed.
  • the body layer 144 is made of a material including one or more of Cu, Al, and W selected appropriately.
  • the second coil 42A is formed so that its upper surface is flush with the upper surface of the insulating film 854. Thereby, the second coil 42A is in contact with different insulating films on the side surface, top surface, and bottom surface. Specifically, in the insulating film 85 in which the second coil 42A is embedded, the second insulating film 85B is in contact with the side surface of the second coil 42A. Only the lower first insulating film 85A is in contact with the upper surface of the second coil 42A. In addition, in the insulating film 854 in which the second coil 42A is embedded, the first insulating film 85A is in contact with the lower surface of the second coil 42A.
  • the second capacitor electrode 52A is in contact with the lower surface of the first insulating film 85A forming the insulating film 854 in which the second coil 42A is embedded.
  • the second capacitor electrode 52A is in contact with the second insulating film 85B that constitutes the insulating film 853 at its lower surface and side surfaces.
  • the first insulating film 85A of the insulating film 853 is in contact with the second capacitor electrode 52A at one surface (lower surface) in the z direction, and is in contact with the second insulating film 85B (interlayer insulating film) at the other surface (upper surface).
  • the first insulating film 85A of the insulating film 854 corresponds to the second thin film.
  • the second insulating film 85B of the insulating film 853 corresponds to a second interlayer insulating film.
  • the second insulating film 85B forming the insulating film 853 is composed of two layers of insulating films 85B1 and 85B2.
  • an insulating film 85B1 is formed on the upper surface of the first insulating film 85A forming the insulating film 853.
  • a conductive material film forming the second capacitor electrode 52A is formed on the upper surface of the insulating film 85B1.
  • the second capacitor electrode 52A is formed.
  • a second insulating film 85B is formed by embedding the second capacitor electrode 52A with an insulating film 85B2.
  • the first insulating film 85A of the insulating film 854 is formed so as to cover the second insulating film 85B and the second capacitor electrode 52A. Thereby, the second capacitor electrode 52A embedded in the insulating film 85 is formed.
  • connection wirings 131A and 131C shown in FIG. 9 are formed by embedding a barrier film and a main body layer in trenches penetrating the insulating film 85 in the same manner as the first coil 41A and the second coil 42A.
  • FIG. 12 shows a gate driver 10R of a comparative example.
  • the gate driver 10R of this comparative example does not include the capacitor 50 (capacitors 50A and 50B) shown in FIG.
  • the current iC1 flowing through the parasitic capacitance C1 between the first coil 41A and the second coil 42A of the transformer 40A causes noise in the set signal transmitted from the low voltage circuit 20 to the high voltage circuit 30, It may cause malfunction.
  • the current Ic2 flowing through the parasitic capacitance C2 between the first coil 41B and the second coil 42B of the transformer 40B causes noise in the reset signal transmitted from the low voltage circuit 20 to the high voltage circuit 30, resulting in malfunction. may cause
  • the high-voltage circuit 30 includes a noise masking circuit.
  • the mask circuit masks reception of a signal for a certain period of time, for example, after receiving a reset signal (RESET). This prevents malfunction due to the currents i C1 and i C2 flowing through the second coils 42A and 42B due to the parasitic capacitances C1 and C2.
  • RESET reset signal
  • the capacitance values of the parasitic capacitances C1 and C2 may differ for each gate driver 10R or depending on the operating state. That is, the capacitance values of the parasitic capacitances C1 and C2 are indefinite. Therefore, the position of noise superimposed on the set signal and reset signal may change. Therefore, in the high-voltage circuit 30, it is necessary to set a long mask period according to the position where noise may occur. Since signal transmission cannot be performed during the mask period, this becomes a factor that hinders speeding up of signal transmission from the low-voltage circuit 20 to the high-voltage circuit 30 . A similar problem occurs when a signal is transmitted from the high voltage circuit 30 to the low voltage circuit 20 . For this reason, the low-voltage circuit 20 also requires a mask circuit like the high-voltage circuit 30 .
  • FIG. 13 shows the operation of the gate driver 10 of this embodiment.
  • the gate driver 10 of this embodiment includes the transformer 40A having the first coil 41A and the second coil 42A, and the transformer 40B having the first coil 41B and the second coil 42B.
  • the gate driver 10 of this embodiment includes a capacitor 50A connected between the ground end of the first coil 41A and the ground end of the second coil 42A, the ground end of the first coil 41B and the ground end of the second coil 42B. It has a capacitor 50B connected between the terminals.
  • the first capacitor electrode 51A of the capacitor 50A is electrically connected to the first coil 41A and has the same potential.
  • a second capacitor electrode 52A of the capacitor 50A is electrically connected to the second coil 42A and has the same potential.
  • a first capacitor electrode 51B of the capacitor 50B is electrically connected to the first coil 41B and has the same potential.
  • a second capacitor electrode 52B of the capacitor 50B is electrically connected to the second coil 42B and has the same potential.
  • a set signal (SET) and a reset signal (RESET) are transmitted from low-voltage circuit 20 to high-voltage circuit 30, for example, using transformer 40A and transformer 40B.
  • a current i 1A flows through the first coil 41A of the transformer 40A due to the set signal output from the low voltage circuit 20 .
  • a current i2A flows through the second coil 42A magnetically coupled to the first coil 41A.
  • the high voltage circuit 30 generates a pulse signal with this current i 2A , that is, receives a set signal.
  • a current iCA due to the set signal flows between the first capacitor electrode 51A and the second capacitor electrode 52A of the capacitor 50A.
  • This current iCA flows from the second capacitor electrode 52A to the ground end of the second coil 42A, that is, the ground GND2. Therefore, the influence of the current iCA flowing through the capacitor 50A on the current i2A flowing through the second coil 42A of the transformer 40A can be reduced. Therefore, the influence on signal transmission between the low voltage circuit 20 and the high voltage circuit 30 can be reduced.
  • a reset signal output from the low-voltage circuit 20 causes a current i1B to flow through the first coil 41B of the transformer 40B.
  • a current i2B flows through the second coil 42B magnetically coupled to the first coil 41B.
  • the high-voltage circuit 30 generates a pulse signal from this current i2B , that is, receives a reset signal.
  • a current iCB due to the reset signal flows between the first capacitor electrode 51B and the second capacitor electrode 52B of the capacitor 50B.
  • This current iCB flows from the second capacitor electrode 52B to the ground end of the second coil 42B, that is, the ground GND2. Therefore, the influence of the current iCB flowing through the capacitor 50B on the current i2B flowing through the second coil 42B of the transformer 40B can be reduced. Therefore, the influence on signal transmission between the low voltage circuit 20 and the high voltage circuit 30 can be reduced.
  • Current iCA flows with a phase delay corresponding to the impedance value of transformer 40A and the capacitance value of capacitor 50A with respect to current i of the set signal.
  • the current iCB flows with a phase delay corresponding to the impedance value of the transformer 40B and the capacitance value of the capacitor 50B with respect to the current i of the reset signal. Therefore, even if the currents i CA and i CB affect the signal reception of the high-voltage circuit 30, the mask period may be set in accordance with the timing of the currents i CA and i CB . It is shorter than in the case of capacitance C1. Therefore, it is possible to reduce the influence on speeding up of signal transmission.
  • the transformer chip 80 includes an insulating layer 84, a transformer 40A, and a capacitor 50A.
  • the transformer 40A has a first coil 41A and a second coil 42A that are embedded in the insulating layer 84 and spaced apart in the thickness direction of the insulating layer 84 .
  • the capacitor 50A has a first capacitor electrode 51A and a second capacitor electrode 52A arranged between the first coil 41A and the second coil 42A of the transformer 40A.
  • the first capacitor electrode 51A is connected to the first ground end 45 of the first coil 41A.
  • the second capacitor electrode 52A is connected to the second ground end 48 of the second coil 42A.
  • the insulating layer 84 includes a plurality of insulating films 85 (851-856).
  • the first capacitor electrode 51A is formed between the second insulating film 85B of the insulating film 851 and the first insulating film 85A of the insulating film 852 .
  • the second capacitor electrode 52A is formed between the second insulating film 85B of the insulating film 853 and the first insulating film 85A of the insulating film 854. As shown in FIG.
  • the set signal (SET) is transmitted from the low voltage circuit 20 to the high voltage circuit 30 using the transformer 40A.
  • a current iCA flowing through the capacitor 50A by the set signal flows from the second capacitor electrode 52A to the ground end of the second coil 42A, that is, the ground GND2. Therefore, the influence of the current iCA flowing through the capacitor 50A on the current i2A flowing through the second coil 42A of the transformer 40A can be reduced. Therefore, the influence on signal transmission between the low voltage circuit 20 and the high voltage circuit 30 can be reduced.
  • the transformer chip 80 also includes an insulating layer 84, a transformer 40B, and a capacitor 50B.
  • the transformer 40B has a first coil 41B and a second coil 42B embedded in the insulating layer 84 and spaced apart in the thickness direction of the insulating layer 84 .
  • the capacitor 50B has a first capacitor electrode 51B and a second capacitor electrode 52B arranged between the first coil 41B and the second coil 42B of the transformer 40B.
  • the first capacitor electrode 51B is connected to the first ground end 45 of the first coil 41B.
  • the second capacitor electrode 52B is connected to the second ground end 48 of the second coil 42B.
  • a reset signal is transmitted from low-voltage circuit 20 to high-voltage circuit 30, for example, using transformer 40B.
  • a current iCB flowing through the capacitor 50B due to the reset signal flows from the second capacitor electrode 52B to the ground end of the second coil 42B, that is, the ground GND2. Therefore, the influence of the current iCB flowing through the capacitor 50B on the current i2B flowing through the second coil 42B of the transformer 40B can be reduced. Therefore, the influence on signal transmission between the low voltage circuit 20 and the high voltage circuit 30 can be reduced.
  • the current i CA flowing through the capacitor 50A flows with a phase delay corresponding to the impedance value of the transformer 40A and the capacitance value of the capacitor 50A with respect to the current i of the set signal.
  • the current iCB flowing through the capacitor 50B flows with a phase delay corresponding to the impedance value of the transformer 40B and the capacitance value of the capacitor 50B with respect to the current i of the reset signal. Therefore, even if the currents i CA and i CB affect the signal reception of the high-voltage circuit 30, the mask period may be set according to the phases of the currents i CA and i CB , which facilitates the design of the high-voltage circuit 30. be able to. The length of the mask period is shorter than that of the parasitic capacitance C1. Therefore, it is possible to reduce the influence on speeding up of signal transmission.
  • Dummy patterns 120 are provided around the second coils 42A and 42B in plan view. According to this configuration, electric field concentration on the second coils 42A and 42B can be relaxed.
  • Dummy patterns 125 are provided around the second capacitor electrodes 52A and 52B in plan view. With this configuration, electric field concentration on the second capacitor electrodes 52A and 52B can be relaxed.
  • the gate driver 10 includes a low-voltage circuit 20, a high-voltage circuit 30, and a transformer chip 80.
  • the low voltage circuit 20 and the high voltage circuit 30 are connected via a transformer chip 80 and configured to transmit signals via the transformer chip 80 .
  • the transformer chip 80 includes transformers 40A and 40B, and capacitors 50A and 50B.
  • the capacitor 50A includes a first capacitor electrode 51A and a second capacitor electrode 52A arranged between the first coil 41A and the second coil 42A of the transformer 40A.
  • the capacitor 50B includes a first capacitor electrode 51B and a second capacitor electrode 52B arranged between the first coil 41B and the second coil 42B of the transformer 40B.
  • the first capacitor electrodes 51A, 51B are connected to the first ground ends 45 of the first coils 41A, 41B.
  • the second capacitor electrodes 52A, 52B are connected to the second ground ends 48 of the second coils 42A, 42B. According to this configuration, the same effect as the above (1) can be obtained, so that the gate driver 10 with reduced influence on the signal to be transmitted can be obtained.
  • the gate driver 10 includes the transformer 40 and the capacitor 50
  • a configuration of a low voltage circuit chip including the low voltage circuit 20 the transformer 40 and the capacitor 50 can be considered.
  • a configuration of a high voltage circuit chip including the high voltage circuit 30, the transformer 40 and the capacitor 50 is conceivable.
  • it is necessary to change each chip which increases the cost when manufacturing multiple types of gate drivers.
  • the transformer 40 and the capacitor 50 are included in the transformer chip 80 which is an independent chip with respect to the low voltage circuit chip 60 and the high voltage circuit chip 70 . That is, a chip dedicated to the transformer 40 is provided. Therefore, a common transformer chip 80 can be used for different low voltage circuits 20 and high voltage circuits 30 . As a result, costs can be reduced when manufacturing multiple types of gate drivers 10 in which at least one of the low-voltage circuit 20 and the high-voltage circuit 30 is different.
  • the first coil 41A and the first capacitor electrode 51A of the present embodiment are arranged with the first insulating film 85A constituting the insulating film 852 interposed therebetween.
  • the first coil 41A and the first capacitor electrode 51A are made of conductive metal.
  • the first insulating film 85A is made of SiN, for example. That is, it can be considered that the first coil 41A, the first insulating film 85A, and the first capacitor electrode 51A are formed in an MIM (Metal-Insulator-Metal) structure.
  • the second coil 42A, the second capacitor electrode 52A, and the first insulating film 85A that constitutes the insulating film 854 can be considered to be formed in an MIM (Metal-Insulator-Metal) structure. Therefore, it is possible to easily form a capacitor having an MIM structure or the like on the transformer chip 80 .
  • the first capacitor electrode 51A and the second capacitor electrode 52A are made of a non-magnetic material. If, for example, TiN, CrSi, or the like is selected as the magnetic material, the resistance element can be easily formed in the transformer chip 80 from the non-magnetic material.
  • the gate driver 10 of the second embodiment will be described with reference to FIGS. 14, 15A, and 15B.
  • the gate driver 10 of the present embodiment differs from the gate driver 10 of the first embodiment mainly in the formation positions of the first capacitor electrode 51A and the second capacitor electrode 52A of the capacitor 50A.
  • points different from the gate driver 10 of the first embodiment will be described in detail, and common reference numerals will be given to components common to the gate driver 10 of the first embodiment, and description thereof will be omitted.
  • the first capacitor electrode 51A and the second capacitor electrode 52A of the capacitor 50A are arranged between the first coil 41A and the second coil 42A of the transformer 40A.
  • the first capacitor electrode 51A and the second capacitor electrode 52A are arranged to face each other in the z direction with a plurality of insulating films 85 interposed therebetween.
  • At least one insulating film 85 is interposed between the first capacitor electrode 51A and the first coil 41A.
  • one insulating film 85 is interposed.
  • the second capacitor electrode 52A is formed on an insulating film 853 adjacent to the insulating film 854 on which the second coil 42A is formed.
  • the first capacitor electrode 51A is configured as a conductive layer embedded in one insulating film 85.
  • the insulating film 852 embedded with the first capacitor electrode 51A has a first insulating film 85A and a second insulating film 85B.
  • An insulating film 855 between the insulating film 851 on which the first coil 41A is formed and the insulating film 852 has a first insulating film 85A and a second insulating film 85B.
  • the first capacitor electrode 51A is formed on the upper surface of the insulating film 855, that is, on the upper surface of the second insulating film 85B forming the insulating film 855.
  • the first insulating film 85A of the insulating film 852 is formed to cover the first capacitor electrode 51A. That is, the upper surface and side surfaces of the first capacitor electrode 51A are in contact with the first insulating film 85A of the insulating film 852.
  • the lower surface of the first capacitor electrode 51A is flush with the lower surface of the first insulating film 85A of the insulating film 852.
  • the lower surface of the first capacitor electrode 51A is in contact with the second insulating film 85B of the insulating film 855. As shown in FIG.
  • the first capacitor electrode 51A is embedded in the insulating film 85.
  • the second insulating film 85B of the insulating film 855 is arranged between the first capacitor electrode 51A and the first coil 41A.
  • the first insulating film 85A of the insulating film 852 corresponds to the first thin film
  • the second insulating film 85B of the insulating film 855 corresponds to the first interlayer insulating film.
  • the second capacitor electrode 52A is configured as a conductive layer embedded in one insulating film 85.
  • the insulating film 853 in which the second capacitor electrode 52A is embedded has a first insulating film 85A and a second insulating film 85B.
  • An insulating film 856 adjacent to this insulating film 853 in the direction toward the first capacitor electrode 51A has a first insulating film 85A and a second insulating film 85B.
  • the second capacitor electrode 52A is formed on the upper surface of the insulating film 856, that is, on the upper surface of the second insulating film 85B forming the insulating film 856. As shown in FIG.
  • a first insulating film 85A forming the insulating film 853 is formed to cover the second capacitor electrode 52A. That is, the upper surface and side surfaces of the second capacitor electrode 52A are in contact with the first insulating film 85A of the insulating film 853. As shown in FIG. The lower surface of the second capacitor electrode 52A is flush with the lower surface of the insulating film 853 of the first insulating film 85A. The lower surface of the second capacitor electrode 52A is in contact with the second insulating film 85B of the insulating film 856. As shown in FIG. Thus, it can be said that the second capacitor electrode 52A is embedded in the insulating film 85. As shown in FIG.
  • the second insulating film 85B of the insulating film 856 is arranged on the side opposite to the first coil 41A with respect to the first capacitor electrode 51A. It can be said that the second insulating film 85B of the insulating film 853 is arranged between the first capacitor electrode 51A and the first coil 41A.
  • the first insulating film 85A of the insulating film 853 corresponds to the second thin film
  • the second insulating film 85B of the insulating film 856 corresponds to the second interlayer insulating film.
  • the distance between the first capacitor electrode 51A and the second capacitor electrode 52A is determined by the film thickness and the number of layers of the insulating film 85 interposed between the first capacitor electrode 51A and the second capacitor electrode 52A. This distance is appropriately set according to the withstand voltage and electric field strength of the transformer chip 80 .
  • the first capacitor electrode 51A is made of a material containing Ta, TaN, Ti, and TiN, for example.
  • the first capacitor electrode 51A is made of the same material as the barrier film 143 forming the first coil 41A, the connection wiring 131A, and the like. Also, the first capacitor electrode 51A is formed at the same time as the barrier film 143 forming vias embedded in the insulating film 855 adjacent to the insulating film 852 forming the first capacitor electrode 51A.
  • the first capacitor electrode 51A is electrically connected to the first coil 41A.
  • the first coil 41A has a first coil wire 43A, a first signal end 44A, and a first ground end 45.
  • the first capacitor electrode 51A has a first electrode wiring 53A, a first capacitor end portion 54A, and a first capacitor ground end 55.
  • the first electrode wiring 53A and the first coil wiring 43A overlap each other in the z direction.
  • the first capacitor end 54A and the first signal end 44A overlap each other in the z-direction.
  • the first capacitor ground end 55 and the first ground end 45 overlap each other in the z-direction.
  • the first capacitor ground end 55 of the first capacitor electrode 51A is connected to the first ground end 45 of the first coil 41A.
  • a plurality of vias 137 are formed through the insulating film 855 interposed between the first capacitor electrode 51A and the first coil 41A in the z-direction.
  • the plurality of vias 137 connect the first capacitor ground end 55 of the first capacitor electrode 51A and the first ground end 45 of the first coil 41A. Thereby, the first capacitor electrode 51A is connected to the first ground terminal 45 of the first coil 41A.
  • the second capacitor electrode 52A is electrically connected to the second coil 42A.
  • the second coil 42A has a second coil wire 46A, a second signal end 47A, and a second ground end 48.
  • the second capacitor electrode 52A has a second electrode wiring 56A, a second capacitor end 57A, and a second capacitor ground end 58.
  • the second electrode wiring 56A and the second coil wiring 46A overlap each other in the z direction.
  • the second capacitor end 57A and the second signal end 47A overlap each other in the z direction.
  • the second capacitor ground end 58 and the second ground end 48 overlap each other in the z-direction.
  • the second capacitor ground end 58 of the second capacitor electrode 52A is connected to the second ground end 48 of the second coil 42A.
  • a plurality of vias 138 are formed through the insulating film 853 interposed between the second capacitor electrode 52A and the second coil 42A in the z-direction.
  • the plurality of vias 138 are also formed through the first insulating film 85A of the insulating film 854 in which the second coil 42A is embedded.
  • the plurality of vias 138 connect the second capacitor ground end 58 of the second capacitor electrode 52A and the second ground end 48 of the second coil 42A. Thereby, the second capacitor electrode 52A is connected to the second ground end 48 of the second coil 42A.
  • 16A and 16B show part of the manufacturing process of the transformer chip 80, showing the process of forming the via 131V embedded in the insulating film 855 and the first capacitor electrode 51A. This via 131V is included in the connection wiring 131C shown in FIG.
  • the insulating film 855 is formed with a via hole 151 penetrating through the insulating film 855 in the thickness direction.
  • a barrier film 152 is formed to cover the surface of the insulating film 855, that is, the upper surface of the second insulating film 85B and the side and bottom surfaces of the via hole 151.
  • the body layer 144 is embedded inside the barrier film 152 in the via hole 151 .
  • a resist film 153 covering a predetermined portion of the upper surface of the barrier film 152 is formed.
  • a predetermined portion covered with the resist film 153 is a portion for forming the first capacitor electrode 51A (see FIG. 14).
  • Barrier film 152 exposed from resist film 153 (see FIG. 16B) is removed, for example, by etching, and then resist film 153 is removed to obtain first capacitor electrode 51A shown in FIG. 16B.
  • the second capacitor electrode 52A of the present embodiment can be formed by the same process as the first capacitor electrode. (effect) According to the gate driver 10 of this embodiment, the following effects are obtained in addition to the effects of the first embodiment.
  • the first capacitor electrode 51A is made of the same material as the barrier film 143 forming the first coil 41A, the connection wiring 131A, and the like. Therefore, the first capacitor electrode 51A can be formed, for example, simultaneously with the barrier film 143 forming the via 131V included in the connection wiring 131C. In this way, an increase in the number of steps for the first capacitor electrode 51A can be suppressed.
  • the second capacitor electrode 52A can also be formed in the same process as the first capacitor electrode 51A, thereby suppressing an increase in the number of processes.
  • the first capacitor electrode 51A is made of the same material as the barrier film 143 forming the first coil 41A, the connection wiring 131A, and the like. Therefore, another element using barrier film 143, such as a resistance element, can be easily formed on transformer chip 80.
  • FIG. 1 A diagrammatic representation of a resistance element.
  • isolation modules and gate drivers related to the present disclosure and are not intended to limit the forms.
  • the isolation modules and gate drivers associated with the present disclosure may take different forms than those illustrated in the above embodiments.
  • One example is a form in which part of the configuration of the above embodiment is replaced, changed, or omitted, or a form in which a new configuration is added to the above embodiment.
  • the following modifications can be combined with each other unless they are technically inconsistent.
  • the same reference numerals as in the above embodiment are given to the parts common to the above embodiment, and the explanation thereof is omitted.
  • FIG. 17 shows first capacitor electrodes 51A and 51B of a modification.
  • the first capacitor electrode 51A is formed in an elliptical ring shape so as to overlap with the first coil wiring 43A of the first coil 41A shown in FIG.
  • the first electrode wiring 53A of the first capacitor electrode 51A of this modified example is arranged from the inner end 43i of the first coil wiring 43A shown in FIG. are formed by a plurality of wirings.
  • the first capacitor electrode 51A has a slit 51As extending outward from the center.
  • the slit 51AS forms the first capacitor electrode 51A into an open annular shape.
  • the first capacitor electrode 51B is formed in an elliptical ring shape so as to overlap the first coil wiring 43A of the first coil 41B shown in FIG.
  • the first capacitor electrode 51B of this modified example is arranged from the inner end 43i of the first coil wiring 43B shown in FIG. formed.
  • the first capacitor electrode 51B has a first slit 51Bs extending outward from the center.
  • the first capacitor electrode 51B is formed in an open annular shape by the first slit 51Bs.
  • FIG. 18 shows first capacitor electrodes 51A and 51B of a modification.
  • the first capacitor electrode 51A is formed in an elliptical ring shape so as to overlap with the first coil wiring 43A of the first coil 41A shown in FIG.
  • the first electrode wiring 53A of the first capacitor electrode 51A of this modified example is formed in a plate shape continuously from the inner end 43i of the first coil wiring 43A shown in FIG. 5 to the outer end 43o of the first coil wiring 43B. It is
  • the first capacitor electrode 51A has a first slit 51As extending outward from the center.
  • the first slit 51As forms the first capacitor electrode 51A in an open annular shape.
  • the first capacitor electrode 51B is formed in an elliptical ring shape so as to overlap the first coil wiring 43A of the first coil 41B shown in FIG.
  • the first electrode wiring 53B of the first capacitor electrode 51B of this modified example is formed in a plate shape continuously from the inner end 43i of the first coil wiring 43A shown in FIG. 5 to the outer end 43o of the first coil wiring 43B. It is
  • the first capacitor electrode 51B has a first slit 51Bs extending outward from the center.
  • the first capacitor electrode 51B is formed in an open annular shape by the first slit 51Bs.
  • FIG. 19 shows first capacitor electrodes 51A and 51B of a modified example.
  • the first capacitor electrode 51A is formed in an elliptical plate shape so as to overlap the first coil wiring 43A and the first signal end 44A of the first coil 41A shown in FIG.
  • the first electrode wiring 53A of the first capacitor electrode 51A of this modified example is formed in a plate shape continuous from the center of the first coil 41A shown in FIG. 5 to the outer end 43o of the first coil wiring 43B. Therefore, the first electrode wiring 53A of this modified example is formed so as to include the first signal end 44A shown in FIG.
  • the first capacitor electrode 51A has a first slit 51As extending outward from the center.
  • the first capacitor electrode 51B is formed in an elliptical plate shape so as to overlap the first coil wiring 43A and the first signal end 44B of the first coil 41B shown in FIG.
  • the first capacitor electrode 51B of this modified example is formed in a plate shape continuous from the center of the first coil 41B shown in FIG. 5 to the outer end 43o of the first coil wiring 43B. Therefore, the first electrode wiring 53B of this modified example is formed to include the first signal end 44B shown in FIG.
  • the first capacitor electrode 51B has a first slit 51Bs extending outward from the center.
  • the first coil 41A and the second coil 42A, the first capacitor electrode 51A and the second capacitor electrode 52A, and the dummy patterns 120 and 125 may be changed as appropriate in the z-direction cross-section in the above embodiment.
  • 20-28 show schematics of a portion of the transformer chip 80 in cross-section along the z-direction. As shown in FIG. 20, the configuration may be such that the dummy pattern 120 corresponding to the second coil 42A and the dummy pattern 125 (see FIG. 9) corresponding to the second capacitor electrode 52A are omitted.
  • the dummy pattern 125 (see FIG. 9) corresponding to the second capacitor electrode 52A may be omitted and only the dummy pattern 120 corresponding to the second coil wiring 46A of the second coil 42A may be provided. good.
  • the dummy pattern 120 corresponding to the second coil wiring 46A of the second coil 42A may be omitted, and only the dummy pattern 125 (see FIG. 9) corresponding to the second capacitor electrode 52A may be provided.
  • the outer end 53o of the first electrode wiring 53A of the first capacitor electrode 51A is arranged outside the outer end 43o of the first coil wiring 43A of the first coil 41A.
  • the inner end 53i of the first electrode wiring 53A of the first capacitor electrode 51A is arranged at the same position as the inner end 43i of the first coil wiring 43A of the first coil 41A.
  • the outer end 56o of the second electrode wiring 56A of the second capacitor electrode 52A is arranged outside the outer end 46o of the second coil wiring 46A of the second coil 42A.
  • the inner end 56i of the second electrode wiring 56A of the second capacitor electrode 52A is arranged at the same position as the inner end 46i of the second coil wiring 46A of the second coil 42A.
  • the outer end 53o of the first electrode wiring 53A of the first capacitor electrode 51A is arranged outside the outer end 43o of the first coil wiring 43A of the first coil 41A.
  • the inner end 53i of the first electrode wiring 53A of the first capacitor electrode 51A is arranged inside the inner end 43i of the first coil wiring 43A of the first coil 41A.
  • the outer end 56o of the second electrode wiring 56A of the second capacitor electrode 52A is arranged outside the outer end 46o of the second coil wiring 46A of the second coil 42A.
  • the inner end 56i of the second electrode wiring 56A of the second capacitor electrode 52A is arranged inside the inner end 46i of the second coil wiring 46A of the second coil 42A.
  • the first electrode wiring 53A of the first capacitor electrode 51A and the second electrode wiring 56A of the second capacitor electrode 52A are arranged so as to overlap the second coil wiring 46A of the second coil 42A and the dummy pattern 120.
  • the outer end 53o of the first electrode wiring 53A of the first capacitor electrode 51A is arranged at the same position as the outer end of the dummy pattern 120 formed outside the second coil wiring 46A of the second coil 42A.
  • the outer end 56o of the second electrode wiring 56A of the second capacitor electrode 52A is arranged at the same position as the outer end of the dummy pattern 120 formed outside the second coil wiring 46A of the second coil 42A. ing.
  • the inner end 53i of the first electrode wiring 53A of the first capacitor electrode 51A is arranged at the same position as the inner end 43i of the first coil wiring 43A of the first coil 41A.
  • the inner end 56i of the second electrode wiring 56A of the second capacitor electrode 52A is arranged at the same position as the inner end 46i of the second coil wiring 46A of the second coil 42A.
  • the first electrode wiring 53A of the first capacitor electrode 51A and the second electrode wiring 56A of the second capacitor electrode 52A are arranged so as to overlap the second coil wiring 46A of the second coil 42A and the dummy pattern 120.
  • the outer end 53o of the first electrode wiring 53A of the first capacitor electrode 51A is arranged at the same position as the outer end of the dummy pattern 120 formed outside the second coil wiring 46A of the second coil 42A.
  • the outer end 56o of the second electrode wiring 56A of the second capacitor electrode 52A is arranged at the same position as the outer end of the dummy pattern 120 formed outside the second coil wiring 46A of the second coil 42A. ing.
  • the inner end 53i of the first electrode wiring 53A of the first capacitor electrode 51A is arranged inside the inner end 43i of the first coil wiring 43A of the first coil 41A.
  • the inner end 56i of the second electrode wiring 56A of the second capacitor electrode 52A is arranged inside the inner end 46i of the second coil wiring 46A of the second coil 42A.
  • the outer end 53o of the first electrode wiring 53A of the first capacitor electrode 51A is arranged inside the outer end 43o of the first coil wiring 43A of the first coil 41A.
  • the inner end 53i of the first electrode wiring 53A of the first capacitor electrode 51A is arranged outside the inner end 43i of the first coil wiring 43A of the first coil 41A.
  • the outer end portion 56o of the second electrode wiring 56A of the second capacitor electrode 52A is arranged inside the outer end portion 46o of the second coil wiring 46A of the second coil 42A.
  • the inner end 56i of the second electrode wiring 56A of the second capacitor electrode 52A is arranged outside the inner end 46i of the second coil wiring 46A of the second coil 42A.
  • the line width of the first electrode wiring 53A of the first capacitor electrode 51A is set narrower than the line width of the first coil wiring 43A of the first coil 41A. That is, the line width/line spacing ratio of the first electrode wiring 53A is set smaller than the line width/line spacing ratio of the first coil wiring 43A.
  • the line width of the second electrode wiring 56A of the second capacitor electrode 52A is set narrower than the line width of the second coil wiring 46A of the second coil 42A. That is, the line width/line spacing ratio of the second electrode wiring 56A is set smaller than the line width/line spacing ratio of the second coil wiring 46A.
  • the line width of the first electrode wiring 53A of the first capacitor electrode 51A is set wider than the line width of the first coil wiring 43A of the first coil 41A. That is, the line width/line spacing ratio of the first electrode wiring 53A is set larger than the line width/line spacing ratio of the first coil wiring 43A.
  • the line width of the second electrode wiring 56A of the second capacitor electrode 52A is set wider than the line width of the second coil wiring 46A of the second coil 42A. That is, the line width/line spacing ratio of the second electrode wiring 56A is set larger than the line width/line spacing ratio of the second coil wiring 46A.
  • the shapes of the first coil wiring 43A (first coil 41A) and the second coil wiring 46A (second coil 42A) can be set arbitrarily.
  • the shapes of the first electrode wiring 53A (first capacitor electrode 51A) and the second electrode wiring 56A (second capacitor electrode 52A) can be arbitrarily set.
  • the thickness of the first coil wiring 43A and the second coil wiring 46A and the thickness of the first electrode wiring 53A and the thickness of the second electrode wiring 56A can be made different from each other.
  • the passivation film 160 is not limited to a material containing silicon nitride as long as it is a layer capable of protecting the insulating layer 84 .
  • the layout of the transformers 40A and 40B and the capacitors 50A and 50B can be changed arbitrarily. In one example, from the chip side surface 80c of the transformer chip 80 toward the chip side surface 80d, the transformers 40A, 40A, 40B, and 40B may be arranged in this order. Capacitors 50A and 50B are arranged according to the positions of transformers 40A and 40B.
  • the first dummy pattern 121 of the dummy pattern 120 is electrically connected to the second coil 42B, but the present invention is not limited to this.
  • the first dummy pattern 121 may be provided independently of the second coils 42A, 42B. That is, the first dummy pattern 121 does not have to be electrically connected to the second coils 42A, 42B.
  • the third dummy pattern 123 is electrically connected to the first dummy pattern 121 in the above embodiment, the present invention is not limited to this.
  • third dummy pattern 123 may not be electrically connected to first dummy pattern 121 .
  • the first dummy pattern 126 of the dummy pattern 125 is electrically connected to the first capacitor electrode 51A, but the present invention is not limited to this.
  • first dummy pattern 126 may be provided independently of first capacitor electrodes 51A and 51B. That is, the first dummy pattern 126 does not have to be electrically connected to the first capacitor electrodes 51A and 51B.
  • the third dummy pattern 128 is electrically connected to the first dummy pattern 126 in the above embodiment, the present invention is not limited to this.
  • third dummy pattern 128 may not be electrically connected to first dummy pattern 126 .
  • the configuration of the dummy patterns 120 corresponding to the second coils 42A and 42B can be arbitrarily changed.
  • dummy pattern 120 one or two of first dummy pattern 121, second dummy pattern 122, and third dummy pattern 123 may be omitted.
  • the dummy pattern 120 may be omitted from the transformer chip 80 .
  • the configuration of the dummy pattern 125 corresponding to the second capacitor electrodes 52A and 52B can be arbitrarily changed.
  • dummy pattern 125 one or two of first dummy pattern 126, second dummy pattern 127, and third dummy pattern 128 may be omitted.
  • the dummy pattern 125 may be omitted from the transformer chip 80 .
  • the low-voltage circuit 20 and the transformer 40 are formed as individual chips, but the present invention is not limited to this.
  • the transformer 40 and the low voltage circuit 20 may be mounted on one chip.
  • the low voltage circuit 20 may be formed on the substrate 83 of the transformer chip 80 .
  • Transformer chip 80 is covered with mold resin 110 .
  • the high-voltage circuit 30 and the transformer 40 are formed as individual chips, but the invention is not limited to this.
  • the transformer 40 and the high voltage circuit 30 may be mounted on one chip.
  • the high voltage circuit 30 may be formed on the substrate 83 of the transformer chip 80 .
  • the transformer chip 80 is mounted on the high voltage die pad 101 .
  • Transformer chip 80 is covered with mold resin 110 .
  • the gate driver 10 may include an insulation module that accommodates the transformer 40 in one package.
  • the insulation module includes a transformer chip 80 and mold resin 110 sealing the transformer chip 80 .
  • the isolation module may further include a die pad on which the transformer chip 80 is mounted, multiple leads, and wires connecting the multiple leads and the transformer chip 80 .
  • the mold resin 110 encapsulates at least the transformer chip 80, the die pad, and the wires. A plurality of leads are electrically connectable with both the low voltage circuit 20 and the high voltage circuit 30 .
  • the gate driver 10 may include a low-voltage circuit unit that accommodates the low-voltage circuit 20 and the transformer 40 in one package.
  • the low-voltage circuit unit may include a low-voltage circuit chip 60 , a transformer chip 80 , and a mold resin 110 sealing the low-voltage circuit chip 60 and the transformer chip 80 .
  • the low-voltage circuit unit includes a die pad, a plurality of first leads, first wires connecting the plurality of first leads and the low-voltage circuit chip 60, a plurality of second leads, a plurality of second leads and the transformer chip 80. and a second wire that connects the .
  • the mold resin 110 encapsulates at least the low-voltage circuit chip 60, the transformer chip 80, the die pad, and each wire.
  • the plurality of first leads can be electrically connected to ECU 503 , for example, and the plurality of second leads can be electrically connected to high voltage circuit 30 .
  • the gate driver 10 may include a high-voltage circuit unit in which the high-voltage circuit 30 and the transformer 40 are accommodated in one package.
  • the high voltage circuit unit may include the high voltage circuit chip 70 , the transformer chip 80 , and the mold resin 110 sealing both the high voltage circuit chip 70 and the transformer chip 80 .
  • the high voltage circuit unit includes a die pad, a plurality of first leads, first wires connecting the plurality of first leads to the high voltage circuit chip 70, a plurality of second leads, a plurality of second leads and the transformer chip 80. and a second wire that connects the .
  • the mold resin 110 seals at least the high-voltage circuit chip 70, the transformer chip 80, the die pad, and each wire.
  • a plurality of first leads can be electrically connected to, for example, the source of switching element 501
  • a plurality of second leads can be electrically connected to low voltage circuit 20 .
  • a configuration may be adopted in which a signal is transmitted from the high voltage circuit 30 to the low voltage circuit 20 via the transformer 40 and the capacitor 50 .
  • the low-voltage circuit 20 and the high-voltage circuit 30 may transmit signals bidirectionally by means of the transformer 40 and the capacitor 50 .
  • the number of turns of the first coil 41A and the second coil 42A, and the number of turns of the first coil 41B and the second coil 42B may be different from each other in the above embodiment. Moreover, the winding directions of the first coil 41A and the second coil 42A, and the winding directions of the first coil 41B and the second coil 42B may be different from each other.
  • the positions of the slits 51As and 51Bs shown in FIG. 7 can be arbitrarily changed in contrast to the above embodiment. Although formed along the x direction in FIG. 7, they may be formed along the y direction. Moreover, both slits 51As and Bs may be formed in the same direction, for example, along the direction toward the chip side surface 80c. Similarly, the positions of the slits 52As and 52Bs shown in FIG. 8 can be changed arbitrarily. Moreover, the slits 51As shown in FIG. 7 and the slits 52As shown in FIG. 8 may be formed along different directions. Similarly, the slits 51Bs shown in FIG. 7 and the slits 52Bs shown in FIG. 8 may be formed along different directions.
  • on as used in this disclosure includes the meanings of “on” and “above” unless the context clearly indicates otherwise.
  • the expression “A is formed on B” means that although in this embodiment A may be placed directly on B with A touching B, as a variant, A does not touch B. It is intended that it can be positioned above. That is, the term “on” does not exclude structures in which other members are formed between A and B.
  • the z-direction used in the present disclosure does not necessarily have to be the vertical direction, nor does it have to match the vertical direction perfectly.
  • the various structures according to this disclosure are not limited to the z-direction "top” and “bottom” described herein being the vertical “top” and “bottom”.
  • the x-direction may be vertical, or the y-direction may be vertical.

Landscapes

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Abstract

絶縁トランスは、絶縁層と、トランスと、第1キャパシタ電極と第2キャパシタ電極とを有するキャパシタと、を備える。トランスは、第1信号端と第1接地端を有し、第1信号端に低圧を印加可能に構成された第1コイルと、絶縁層の厚さ方向に第1コイルから離れて配置され、第2信号端と第2接地端を有し、第2信号端に高圧を印加可能に構成された第2コイルとを有する。絶縁層は、厚さ方向において交互に積層された複数の薄膜および複数の層間絶縁膜を有し、複数の薄膜は、厚さ方向において互いに離れた第1薄膜と第2薄膜とを含み、複数の層間絶縁膜は、厚さ方向において第1薄膜と隣り合う第1層間絶縁膜と、厚さ方向において第2薄膜と隣り合う第2層間絶縁膜とを含み、第1キャパシタ電極は、第1薄膜と第1層間絶縁膜との間に形成され、第2キャパシタ電極は、第2薄膜と第2層間絶縁膜との間に形成されている。

Description

絶縁トランス
 本開示は、絶縁トランスに関する。
 トランジスタ等のスイッチング素子のゲートにゲート電圧を印加するゲートドライバとして、たとえば絶縁型のゲートドライバが知られている。たとえば特許文献1には、一次側の第1コイルおよび二次側の第2コイルを有するトランスを備える絶縁型のゲートドライバとしての半導体集積回路が記載されている。
特開2018-78169号公報
 ところで、上記のトランスを介して伝達する信号に対する影響について、改善の余地がある。
 本開示の一態様による絶縁トランスは、絶縁層と、前記絶縁層に埋め込まれ、第1信号端と第1接地端を有し、前記第1信号端に低圧を印加可能に構成された第1コイルと、前記絶縁層の厚さ方向に前記第1コイルから離れて配置され、第2信号端と第2接地端を有し、前記第2信号端に高圧を印加可能に構成された第2コイルとを有するトランスと、前記第1コイルと前記第2コイルとの間に配置され、前記第1コイルの第1接地端に接続された第1キャパシタ電極と、前記第1キャパシタ電極と前記第2コイルとの間に配置され、前記第2コイルの第2接地端に接続された第2キャパシタ電極とを有するキャパシタと、を備え、前記絶縁層は、前記厚さ方向において交互に積層された複数の薄膜および複数の層間絶縁膜を有し、複数の前記薄膜は、前記厚さ方向において互いに離れた第1薄膜と第2薄膜とを含み、複数の前記層間絶縁膜は、前記厚さ方向において前記第1薄膜と隣り合う第1層間絶縁膜と、前記厚さ方向において前記第2薄膜と隣り合う第2層間絶縁膜とを含み、前記第1キャパシタ電極は、前記第1薄膜と前記第1層間絶縁膜との間に形成され、前記第2キャパシタ電極は、前記第2薄膜と前記第2層間絶縁膜との間に形成されている。
 本開示の一態様によるゲートドライバは、スイッチング素子のゲートに駆動電圧信号を印加するゲートドライバであって、第1電圧が印加されることによって動作するように構成された低圧回路チップと、前記第1電圧よりも高い第2電圧が印加されることによって動作するように構成された高圧回路チップと、前記低圧回路チップと前記高圧回路チップとの間に接続されたトランスチップと、を有し、前記トランスチップは、絶縁層と、前記絶縁層に埋め込まれ、前記絶縁層の厚さ方向に離れて配置された第1コイルおよび第2コイルを有するトランスと、前記第1コイルと前記第2コイルとの間に配置され、前記第1コイルの第1接地端に接続された第1キャパシタ電極と、前記第1キャパシタ電極と前記第2コイルとの間に配置され、前記第2コイルの第2接地端に接続された第2キャパシタ電極とを有するキャパシタと、を備え、前記絶縁層は、前記厚さ方向において交互に積層された複数の薄膜及び複数の層間絶縁膜を有し、複数の前記薄膜は、前記厚さ方向において互いに離れた第1薄膜と第2薄膜とを含み、複数の前記層間絶縁膜は、前記厚さ方向において前記第1薄膜と隣り合う第1層間絶縁膜と、前記厚さ方向において前記第2薄膜と隣り合う第2層間絶縁膜と、を含み、前記第1キャパシタ電極は、前記第1薄膜と前記第1層間絶縁膜との間に形成され、前記第2キャパシタ電極は、前記第2薄膜と前記第2層間絶縁膜との間に形成されている。
 本開示の一態様による絶縁モジュールは、スイッチング素子のゲートに駆動電圧信号を印加するゲートドライバに含まれる低圧回路と高圧回路とを絶縁するのに用いられ、前記低圧回路と前記高圧回路との間に接続されるトランスチップを備えた絶縁モジュールであって、前記トランスチップは、絶縁層と、前記絶縁層に埋め込まれ、前記絶縁層の厚さ方向に離れて配置された第1コイルおよび第2コイルを有するトランスと、前記第1コイルと前記第2コイルとの間に配置され、前記第1コイルの第1接地端に接続された第1キャパシタ電極と、前記第1キャパシタ電極と前記第2コイルとの間に配置され、前記第2コイルの第2接地端に接続された第2キャパシタ電極とを有するキャパシタと、を備え、前記絶縁層は、前記厚さ方向において交互に積層された複数の薄膜および複数の層間絶縁膜を有し、複数の前記薄膜は、前記厚さ方向において互いに離れた第1薄膜と第2薄膜とを含み、複数の前記層間絶縁膜は、前記厚さ方向において前記第1薄膜と隣り合う第1層間絶縁膜と、前記厚さ方向において前記第2薄膜と隣り合う第2層間絶縁膜とを含み、前記第1キャパシタ電極は、前記第1薄膜と前記第1層間絶縁膜との間に形成され、前記第2キャパシタ電極は、前記第2薄膜と前記第2層間絶縁膜との間に形成されている。
 本開示に一態様によれば、伝達する信号に対する影響を低減可能とした絶縁トランスを提供することができる。
図1は、第1実施形態のゲートドライバの模式的な回路図である。 図2は、第1実施形態のゲートドライバの内部構成を示す平面図である。 図3は、第1実施形態のゲートドライバのトランスチップの斜視図である。 図4は、図3のトランスチップの平面図である。 図5は、図3のトランスチップの第1コイルを示す概略断面図である。 図6は、図3のトランスチップの第2コイルを示す概略断面図である。 図7は、図3のトランスチップの第1キャパシタ電極を示す概略断面図である。 図8は、図3のトランスチップの第2キャパシタ電極を示す概略断面図である。 図9は、トランスチップが低圧ダイパッドに搭載された状態における図4の9-9線断面図である。 図10は、図9のトランスチップの一部拡大図である。 図11は、図9のトランスチップの一部拡大図である。 図12は、比較例のゲートドライバにおける動作を示す回路図である。 図13は、本実施形態のゲートドライバにおける動作を示す回路図である。 図14は、第2実施形態のゲートドライバについて、トランスチップが低圧ダイパッドに搭載された状態の断面図である。 図15Aは、第2実施形態のトランスチップの一部拡大図である。 図15Bは、第2実施形態のトランスチップの一部拡大図である。 図16Aは、第1キャパシタ電極の形成方法を示す断面図である。 図16Bは、第1キャパシタ電極の形成方法を示す断面図である。 図17は、変更例のトランスチップの第1キャパシタ電極を示す概略断面図である。 図18は、変更例のトランスチップの第1キャパシタ電極を示す概略断面図である。 図19は、変更例のトランスチップの第1キャパシタ電極を示す概略断面図である。 図20は、変更例のトランスチップの第1コイル、第2コイル、ダミーコイル、第1キャパシタ電極、および第2キャパシタ電極を示す概略断面図である。 図21は、変更例のトランスチップの第1コイル、第2コイル、ダミーコイル、第1キャパシタ電極、および第2キャパシタ電極を示す概略断面図である。 図22は、変更例のトランスチップの第1コイル、第2コイル、ダミーコイル、第1キャパシタ電極、および第2キャパシタ電極を示す概略断面図である。 図23は、変更例のトランスチップの第1コイル、第2コイル、ダミーコイル、第1キャパシタ電極、および第2キャパシタ電極を示す概略断面図である。 図24は、変更例のトランスチップの第1コイル、第2コイル、ダミーコイル、第1キャパシタ電極、および第2キャパシタ電極を示す概略断面図である。 図25は、変更例のトランスチップの第1コイル、第2コイル、ダミーコイル、第1キャパシタ電極、および第2キャパシタ電極を示す概略断面図である。 図26は、変更例のトランスチップの第1コイル、第2コイル、ダミーコイル、第1キャパシタ電極、および第2キャパシタ電極を示す概略断面図である。 図27は、変更例のトランスチップの第1コイル、第2コイル、ダミーコイル、第1キャパシタ電極、および第2キャパシタ電極を示す概略断面図である。 図28は、変更例のトランスチップの第1コイル、第2コイル、ダミーコイル、第1キャパシタ電極、および第2キャパシタ電極を示す概略断面図である。
 以下、ゲートドライバの実施形態について図面を参照して説明する。
 以下に示す実施形態は、技術的思想を具体化するための構成や方法を例示するものであり、各構成部品の材質、形状、構造、配置、寸法等を下記のものに限定するものではない。なお、添付図面は、理解を容易にするために構成要素を拡大して示している場合がある。構成要素の寸法比率は実際のものと、または別の図面中のものと異なる場合がある。また、断面図では、理解を容易にするために、一部の構成要素のハッチングを省略している場合がある。
 [第1実施形態]
 [ゲートドライバ]
 図1~図11を参照して、第1実施形態のゲートドライバ10について説明する。
 図1は、ゲートドライバ10の回路構成の一例を簡略化して示している。ゲートドライバ10は、スイッチング素子のゲートに駆動電圧信号を印加するものであり、たとえば、電気自動車やハイブリッド自動車に搭載されるインバータ装置500に適用されている。インバータ装置500は、互いに直列に接続された一対のスイッチング素子501,502と、ゲートドライバ10と、ゲートドライバ10を制御するECU(Electronic Control Unit)503と、を備えている。スイッチング素子501はたとえば駆動電源に接続されるハイサイドのスイッチング素子であり、スイッチング素子502はローサイドのスイッチング素子である。スイッチング素子501,502としては、たとえばSiMOSFET(Si Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)、SiCMOSFET、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)等のトランジスタが挙げられる。本実施形態のゲートドライバ10は、スイッチング素子501のゲートに駆動電圧信号を印加する。なお、以降の説明では、スイッチング素子501,502にSiCMOSFETが用いられた場合として説明する。
 ゲートドライバ10は、スイッチング素子501,502ごとに設けられており、スイッチング素子501,502を個別に駆動させる。本実施形態では、説明の便宜上、スイッチング素子501を駆動させるゲートドライバ10について説明する。
 ゲートドライバ10は、第1電圧V1が印加される低圧回路20と、第1電圧V1よりも高い第2電圧V2が印加される高圧回路30と、低圧回路20と高圧回路30との間に設けられたトランス40と、を備えている。すなわち、低圧回路20と高圧回路30とは、トランス40を介して接続されている。第1電圧V1および第2電圧V2は直流電圧である。
 本実施形態のゲートドライバ10は、ECU503からの制御信号に基づいて、低圧回路20からトランス40を介して高圧回路30に信号が伝達され、高圧回路30から駆動電圧信号が出力されるように構成されている。
 低圧回路20から高圧回路30に向けて伝達される信号、すなわち低圧回路20から出力される信号としては、たとえばスイッチング素子501を駆動させるための信号であり、一例としてはセット信号およびリセット信号が挙げられる。セット信号はECU503からの制御信号の立ち上がりを伝達する信号であり、リセット信号はECU503からの制御信号の立ち下がりを伝達する信号である。セット信号およびリセット信号は、スイッチング素子501の駆動電圧信号を生成するための信号であるともいえる。このため、セット信号およびリセット信号は、「第1信号」に対応している。
 より詳細には、低圧回路20は、第1電圧V1が印加されることによって動作するように構成された回路である。低圧回路20は、ECU503と電気的に接続される回路であり、ECU503から入力された制御信号に基づいてセット信号およびリセット信号を生成する。たとえば、低圧回路20は、制御信号の立ち上がりに応答してセット信号を生成する一方、制御信号の立ち下がりに応答してリセット信号を生成する。そして、低圧回路20は、生成したセット信号およびリセット信号を高圧回路30に向けて送信する。
 高圧回路30は、第2電圧V2が印加されることによって動作するように構成された回路である。高圧回路30は、スイッチング素子501のゲートと電気的に接続される。高圧回路30は、低圧回路20から受信したセット信号およびリセット信号に基づいて、スイッチング素子501を駆動するための駆動電圧信号を生成し、その駆動電圧信号をスイッチング素子501のゲートに印加する。つまり、高圧回路30は、低圧回路20から出力された第1信号に基づいてスイッチング素子501のゲートに印加する駆動電圧信号を生成するともいえる。より詳細には、高圧回路30は、セット信号に基づいてスイッチング素子501をオンする駆動電圧信号を生成し、その駆動電圧信号をスイッチング素子501のゲートに印加する。一方、高圧回路30は、リセット信号に基づいてスイッチング素子501をオフする駆動電圧信号を生成し、その駆動電圧信号をスイッチング素子501のゲートに印加する。このように、ゲートドライバ10によってスイッチング素子501のオンオフが制御される。
 高圧回路30は、たとえばセット信号およびリセット信号が入力されるRS型フリップフロップ回路と、RS型フリップフロップ回路の出力信号に基づいて駆動電圧信号を生成するドライバ部と、を有している。ただし、高圧回路30の具体的な回路構成は任意に変更可能である。
 本実施形態のゲートドライバ10では、トランス40によって低圧回路20と高圧回路30とが絶縁されている。より詳細には、トランス40によって低圧回路20と高圧回路30との間で直流電圧が伝達されることが規制されている一方、セット信号やリセット信号などの各種信号の伝達は可能となっている。
 すなわち、低圧回路20と高圧回路30とが絶縁されている状態とは、低圧回路20と高圧回路30との間において、直流電圧の伝達が遮断されている状態を意味し、低圧回路20および高圧回路30間における信号の伝達については許容している。
 ゲートドライバ10の絶縁耐圧は、たとえば2500Vrms以上7500Vrms以下である。本実施形態のゲートドライバ10の絶縁耐圧は、5000Vrms程度である。ただし、ゲートドライバ10の絶縁耐圧の具体的な数値はこれに限られず任意である。
 本実施形態では、低圧回路20のグランドGND1と高圧回路30のグランドGND2とが独立して設けられている。以下、低圧回路20のグランドGND1の電位を第1基準電位とし、高圧回路30のグランドGND2の電位を第2基準電位とする。この場合、第1電圧V1は第1基準電位からの電圧であり、第2電圧V2は第2基準電位からの電圧である。第1電圧V1はたとえば4.5V以上5.5V以下であり、第2電圧V2はたとえば9V以上24V以下である。
 以下、トランス40について詳細に説明する。
 本実施形態のゲートドライバ10は、低圧回路20から高圧回路30に向けて伝達する2つの信号に対応して、2つのトランス40と2つのキャパシタ50とを備えている。より詳細には、ゲートドライバ10は、セット信号(SET)の伝達に用いられるトランス40およびキャパシタ50と、リセット信号(RESET)の伝達に用いられるトランス40およびキャパシタ50と、を備えている。以下、説明の便宜上、セット信号の伝達に用いられるトランス40およびキャパシタ50を「トランス40A」「キャパシタ50A」とする。また、リセット信号の伝達に用いられるトランス40およびキャパシタ50を「トランス40B」「キャパシタ50B」とする。
 ゲートドライバ10は、低圧回路20とトランス40Aとを接続する低圧信号線21Aと、低圧回路20とトランス40Bとを接続する低圧信号線21Bと、を備えている。このため、低圧信号線21Aは、セット信号を低圧回路20からトランス40Aに伝達する。低圧信号線21Bは、リセット信号を低圧回路20からトランス40Bに伝達する。
 ゲートドライバ10は、トランス40Aと高圧回路30とを接続する高圧信号線31Aと、トランス40Bと高圧回路30とを接続する高圧信号線31Bと、を備えている。このため、高圧信号線31Aは、セット信号をトランス40Aから高圧回路30に伝達する。高圧信号線31Bは、リセット信号をトランス40Bから高圧回路30に伝達する。
 トランス40Aは、低圧回路20から高圧回路30にセット信号を伝達する一方、低圧回路20と高圧回路30とを電気的に絶縁している。
 トランス40Aは、第1コイル41Aと第2コイル42Aとを有している。第1コイル41Aと第2コイル42Aとは、互いに電気的に絶縁されており、かつ磁気結合可能に構成されている。
 第1コイル41Aは、低圧信号線21Aによって低圧回路20に接続されている一方、低圧回路20のグランドGND1に接続されている。つまり、第1コイル41Aの第1端部は低圧回路20に電気的に接続されている。第1コイル41Aは第1コイル41Aの第1端部に低圧を印加可能に構成されている。第1コイル41Aの第2端部は低圧回路20のグランドGND1に電気的に接続されている。したがって、第1コイル41Aの第2端部の電位は、第1基準電位となる。第1基準電位は、たとえば0Vである。
 第2コイル42Aは、高圧信号線31Aによって高圧回路30に接続されている一方、高圧回路30のグランドGND2に接続されている。つまり、第2コイル42Aの第1端部は高圧回路30に電気的に接続されている。第2コイル42Aは第2コイル42Aの第1端部に高圧を印加可能に構成されている。第2コイル42Aの第2端部は高圧回路30のグランドGND2に電気的に接続されている。したがって、第2コイル42Aの第2端部の電位は、第2基準電位となる。高圧回路30のグランドGND2は、スイッチング素子501のソースに接続されている。このため、第2基準電位は、インバータ装置500の駆動にともない変動し、たとえば600V以上となる場合がある。
 トランス40Bは、低圧回路20から高圧回路30にリセット信号を伝達する一方、低圧回路20と高圧回路30とを電気的に絶縁している。トランス40Bは、第1コイル41Bと第2コイル42Bとを有している。第1コイル41Bと第2コイル42Bは、互いに電気的に絶縁されており、かつ磁気結合可能に構成されている。なお、トランス40Bの接続構成は、トランス40Aの接続構成と同様であるため、詳細な説明を省略する。
 キャパシタ50Aは、トランス40Aに接続されている。詳しくは、キャパシタ50Aは、トランス40Aを構成する第1コイル41Aと第2コイル42Aとの間に接続されている。
 キャパシタ50Aは、第1キャパシタ電極51Aと第2キャパシタ電極52Aとを有している。第1キャパシタ電極51Aおよび第2キャパシタ電極52Aは、トランス40Aを構成する第1コイル41Aと第2コイル42Aとの間に配置されている。第1キャパシタ電極51Aは、第1コイル41Aの第2端部に接続され、第2キャパシタ電極52Aは、第2コイル42Aの第2端部に接続されている。第1コイル41Aの第2端部は、低圧回路20のグランドGND1に接続されている。つまり、第1コイル41Aの第2端部は接地端となる。したがって、第1キャパシタ電極51Aは、第1コイル41Aの接地端に接続されている。第2コイル42Aの第2端部は、高圧回路30のグランドGND2に接続されている。つまり、第2コイル42Aの第2端部は接地端となる。したがって、第2キャパシタ電極52Aは、第2コイル42Aの接地端に接続されている。
 キャパシタ50Bは、トランス40Bに接続されている。詳しくは、キャパシタ50Bは、トランス40Bを構成する第1コイル41Bと第2コイル42Bとの間に接続されている。
 キャパシタ50Bは、第1キャパシタ電極51Bと第2キャパシタ電極52Bとを有している。第1キャパシタ電極51Bおよび第2キャパシタ電極52Bは、トランス40Bを構成する第1コイル41Bと第2コイル42Bとの間に配置されている。第1キャパシタ電極51Bは、第1コイル41Bの接地端に接続されている。第2キャパシタ電極52Bは、第2コイル42Bの接地端に接続されている。
 図2は、ゲートドライバ10の内部構成を示す平面図の一例を示している。なお、図1では、ゲートドライバ10の回路構成を簡略化して示しているため、図2のゲートドライバ10の外部端子の数は、図1のゲートドライバ10の外部端子の数よりも多い。ここで、ゲートドライバ10の外部端子の数とは、ゲートドライバ10と、ECU503やスイッチング素子501(図1参照)等のゲートドライバ10の外部の電子部品とを接続可能な外部電極の数である。また、図2のゲートドライバ10における低圧回路20から高圧回路30に信号を伝達する信号線の数(後述するワイヤW1~W4の数)は、図1のゲートドライバ10の信号線の数よりも多い。
 図2に示すように、ゲートドライバ10は、複数の半導体チップが1パッケージ化された半導体装置であり、たとえばインバータ装置500に設けられた回路基板に実装されている。なお、各スイッチング素子501,502は、上記回路基板とは別の実装基板に実装されている。この実装基板には、冷却器が取り付けられている。
 ゲートドライバ10のパッケージ形式は、SO(Small Outline)系であり、本実施形態ではSOP(Small Outline Package)である。ゲートドライバ10は、半導体チップとしての低圧回路チップ60、高圧回路チップ70、およびトランスチップ80を含む。低圧回路チップ60は低圧リードフレーム90に搭載されている。高圧回路チップ70は、高圧リードフレーム100に搭載されている。モールド樹脂110は、各リードフレーム90,100の一部および各チップ60,70,80を封止する。なお、本実施形態では、トランスチップ80は「絶縁トランス」に対応している。トランスチップ80およびモールド樹脂110は、低圧回路20と高圧回路30とを絶縁する「絶縁モジュール」に対応している。また、図2において、モールド樹脂110は、ゲートドライバ10の内部構造を説明する都合上、二点鎖線で示されている。また、ゲートドライバ10のパッケージ形式は任意に変更可能である。
 モールド樹脂110は、電気絶縁性を有する材料により形成されている。この樹脂は、たとえば黒色のエポキシ樹脂を含む樹脂である。モールド樹脂110は、z方向を厚さ方向とする矩形板状に形成されている。モールド樹脂110は、4つの樹脂側面111~114を有している。より詳細には、モールド樹脂110は、x方向の両端面としての樹脂側面111,112と、y方向の両端面としての樹脂側面113,114と、を備えている。x方向およびy方向は、z方向に対して直交する方向である。x方向およびy方向は互いに直交している。なお、以降の説明において、平面視とは、z方向から視ることを意味する。
 低圧リードフレーム90および高圧リードフレーム100はそれぞれ、導電性を有する材料により形成されている。低圧リードフレーム90および高圧リードフレーム100は、Cu(銅)、Fe(鉄)、等を含む材料により形成されている。各リードフレーム90,100は、モールド樹脂110の内外に跨って設けられている。
 低圧リードフレーム90は、モールド樹脂110内に配置されている低圧ダイパッド91と、モールド樹脂110の内外に跨って配置されている複数の低圧リード92と、を有している。各低圧リード92は、ECU503(図1参照)等の外部の電子機器と電気的に接続する外部端子を構成している。
 本実施形態では、低圧ダイパッド91には、低圧回路チップ60およびトランスチップ80の双方が搭載されている。平面視において、低圧ダイパッド91は、そのy方向の中央がモールド樹脂110のy方向の中央よりも樹脂側面113の近くとなるように配置されている。本実施形態では、低圧ダイパッド91は、モールド樹脂110から露出していない。平面視における低圧ダイパッド91の形状は、x方向が長辺方向となり、y方向が短辺方向となる矩形状である。
 複数の低圧リード92は、x方向において互いに離間して配列されている。複数の低圧リード92のうちx方向の両端部に配置された低圧リード92のそれぞれは、低圧ダイパッド91と一体化されている。各低圧リード92の一部は、樹脂側面113からモールド樹脂110の外方に向けて突出している。
 高圧リードフレーム100は、モールド樹脂110内に配置されている高圧ダイパッド101と、モールド樹脂110の内外に跨って配置されている複数の高圧リード102と、を有している。各高圧リード102は、スイッチング素子501(図1参照)のゲート等の外部の電子機器と電気的に接続する外部端子を構成している。
 高圧ダイパッド101には、高圧回路チップ70が搭載されている。平面視において、高圧ダイパッド101は、y方向において低圧ダイパッド91よりも樹脂側面114の近くに配置されている。本実施形態では、高圧ダイパッド101は、モールド樹脂110から露出していない。平面視における高圧ダイパッド101の形状は、x方向が長辺方向となり、y方向が短辺方向となる矩形状である。
 低圧ダイパッド91と高圧ダイパッド101とは、y方向において離間して配列されている。このため、y方向は、両ダイパッド91,101の配列方向ともいえる。
 低圧ダイパッド91および高圧ダイパッド101のy方向の寸法は、搭載する半導体チップのサイズや数によって設定される。本実施形態では、低圧ダイパッド91に低圧回路チップ60およびトランスチップ80が搭載され、高圧ダイパッド101に高圧回路チップ70が搭載されているため、低圧ダイパッド91のy方向の寸法が高圧ダイパッド101のy方向の寸法よりも大きくなる。
 複数の高圧リード102は、x方向において互いに離間して配列されている。複数の高圧リード102のうち一対の高圧リード102は、高圧ダイパッド101と一体化されている。各高圧リード102の一部は、樹脂側面114からモールド樹脂110の外方に向けて突出している。
 本実施形態では、高圧リード102の数は、低圧リード92の数と同じである。図2から分かるように、複数の低圧リード92および複数の高圧リード102は、低圧ダイパッド91および高圧ダイパッド101の配列方向(y方向)と直交する方向(x方向)に配列されている。なお、高圧リード102の数および低圧リード92の数のそれぞれは、任意に変更可能である。
 本実施形態では、低圧ダイパッド91は、低圧ダイパッド91と一体化された一対の低圧リード92によって支持されている。高圧ダイパッド101は、高圧ダイパッド101と一体化された一対の高圧リード102によって支持されている。このため、各ダイパッド91,101には、樹脂側面111,112から露出する吊りリードが設けられていない。このため、低圧リードフレーム90と高圧リードフレーム100との間の絶縁距離を大きく取ることができる。
 低圧回路チップ60、高圧回路チップ70、およびトランスチップ80は、y方向において互いに離間して配列されている。y方向において低圧リード92から高圧リード102に向けて、低圧回路チップ60、トランスチップ80、および高圧回路チップ70の順に配列されている。
 低圧回路チップ60は、図1に示す低圧回路20を含む。平面視における低圧回路チップ60の形状は、短辺および長辺を有する矩形状である。平面視において、低圧回路チップ60は、長辺がx方向に沿い、短辺がy方向に沿うように低圧ダイパッド91に搭載されている。低圧回路チップ60は、z方向において互いに反対側を向くチップ主面60sおよびチップ裏面(図示略)を有している。低圧回路チップ60のチップ裏面は、はんだやAg(銀)ペースト等の導電性接合材によって低圧ダイパッド91に接合されている。
 低圧回路チップ60のチップ主面60sには、複数の第1電極パッド61、複数の第2電極パッド62、および複数の第3電極パッド63が形成されている。各電極パッド61~63は、低圧回路20と電気的に接続されている。
 複数の第1電極パッド61は、チップ主面60sのうちチップ主面60sのy方向の中央よりも低圧リード92の近くに配置されている。複数の第1電極パッド61は、x方向に配列されている。複数の第2電極パッド62は、チップ主面60sのy方向の両端部のうちトランスチップ80に近い方の端部に配置されている。複数の第2電極パッド62は、x方向に配列されている。複数の第3電極パッド63は、チップ主面60sのx方向の両端部に配置されている。
 高圧回路チップ70は、図1に示す高圧回路30を含む。平面視における高圧回路チップ70の形状は、短辺および長辺を有する矩形状である。平面視において、高圧回路チップ70は、長辺がx方向に沿い、短辺がy方向に沿うように高圧ダイパッド101に搭載されている。高圧回路チップ70は、z方向において互いに反対側を向くチップ主面70sおよびチップ裏面(図示略)を有している。高圧回路チップ70のチップ裏面は、導電性接合材によって高圧ダイパッド101に接合されている。
 高圧回路チップ70のチップ主面70sには、複数の第1電極パッド71、複数の第2電極パッド72、および複数の第3電極パッド73が形成されている。各電極パッド71~73は、高圧回路30と電気的に接続されている。
 複数の第1電極パッド71は、チップ主面70sのy方向の両端部のうちトランスチップ80に近い方の端部に配置されている。複数の第1電極パッド71は、x方向に配列されている。複数の第2電極パッド72は、チップ主面70sのy方向の両端部のうちトランスチップ80から遠い方の端部に配置されている。すなわち、複数の第2電極パッド72は、チップ主面70sのy方向の両端部のうち高圧リード102に近い方の端部に配置されている。複数の第2電極パッド72は、x方向に配列されている。複数の第3電極パッド73は、チップ主面70sのx方向の両端部に配置されている。
 トランスチップ80は、図1に示すトランス40(40A,40B)およびキャパシタ50(50A,50B)を含む。平面視におけるトランスチップ80の形状は、短辺および長辺を有する矩形状である。本実施形態では、平面視において、トランスチップ80は、長辺がx方向に沿い、短辺がy方向に沿うように低圧ダイパッド91に搭載されている。
 トランスチップ80は、低圧回路チップ60のy方向の隣に配置されている。トランスチップ80は、低圧回路チップ60よりも高圧回路チップ70に近い位置に配置されている。つまり、トランスチップ80は、低圧回路チップ60と高圧回路チップ70とのy方向の間に配置されている。
 トランスチップ80は、z方向において互いに反対側を向くチップ主面80sおよびチップ裏面80r(図9参照)を有している。トランスチップ80のチップ裏面80rは、導電性接合材SD(図9参照)によって低圧ダイパッド91に接合されている。
 図2に示すように、トランスチップ80のチップ主面80sには、複数の第1電極パッド81および複数の第2電極パッド82が形成されている。ここで、本実施形態では、各第1電極パッド81は「第1電極」に対応し、各第2電極パッド82は「第2電極」に対応する。
 複数の第1電極パッド81は、たとえばチップ主面80sのy方向の両端部のうち低圧回路チップ60に近い方の端部に配置されている。複数の第1電極パッド81は、x方向に配列されている。複数の第2電極パッド82は、たとえばチップ主面80sのy方向の中央付近に配置されている。複数の第2電極パッド82は、x方向に配列されている。
 図4に示すように、トランス40A,40Bおよびキャパシタ50A,50Bは、平面視において、チップ主面80sのy方向の中央付近に配置されている。平面視において、複数の第2電極パッド82とトランス40A,40Bおよびキャパシタ50A,50Bとは互いに重ならない位置に配置されている。各電極パッド81,82は、トランス40A,40Bおよびキャパシタ50A,50Bと電気的に接続されている。
 図2に示すように、ゲートドライバ10の絶縁耐圧を予め設定された絶縁耐圧とするため、各リードフレーム90,100が最も接近する低圧ダイパッド91と高圧ダイパッド101とを互いに離間させる必要がある。このため、平面視において、高圧回路チップ70とトランスチップ80との間の距離は、低圧回路チップ60とトランスチップ80との間の距離よりも大きくなる。
 低圧回路チップ60、トランスチップ80、および高圧回路チップ70のそれぞれには、複数のワイヤW1~W4が接続されている。各ワイヤW1~W4は、ワイヤボンディング装置によって形成されるボンディングワイヤであり、たとえばAu(金)、Al(アルミニウム)、Cu、等を含む材料により形成されている。
 低圧回路チップ60は、ワイヤW1によって低圧リードフレーム90と電気的に接続されている。より詳細には、低圧回路チップ60の複数の第1電極パッド61および複数の第3電極パッド63と、複数の低圧リード92とがワイヤW1によって接続されている。低圧回路チップ60の複数の第3電極パッド63と、複数の低圧リード92のうち低圧ダイパッド91と一体化された一対の低圧リード92とがワイヤW1によって接続されている。これにより、低圧回路20と複数の低圧リード92(ゲートドライバ10の外部電極のうちECU503と電気的に接続される外部電極)とが電気的に接続されている。本実施形態では、低圧ダイパッド91と一体化された一対の低圧リード92がグランド端子を構成し、かつワイヤW1によって低圧回路20と低圧ダイパッド91とが電気的に接続されている。このため、低圧ダイパッド91が低圧回路20のグランドGND1と同じ電位となる。
 高圧回路チップ70と高圧リードフレーム100の複数の高圧リード102とのそれぞれは、ワイヤW4によって電気的に接続されている。より詳細には、高圧回路チップ70の複数の第2電極パッド72および複数の第3電極パッド73と、高圧リード102とがワイヤW4によって接続されている。これにより、高圧回路30と複数の高圧リード102(ゲートドライバ10の外部電極のうちスイッチング素子501等と電気的に接続される外部電極)とが電気的に接続されている。本実施形態では、高圧ダイパッド101と一体化された一対の高圧リード102がグランド端子を構成し、かつワイヤW4によって高圧回路30と高圧ダイパッド101とが電気的に接続されている。このため、高圧ダイパッド101が高圧回路30のグランドGND2と同じ電位となる。
 トランスチップ80は、低圧回路チップ60とワイヤW2によって接続される一方、高圧回路チップ70とワイヤW3によって接続されている。より詳細には、トランスチップ80の複数の第1電極パッド81は、低圧回路チップ60の複数の第2電極パッド62とワイヤW2によって接続されている。トランスチップ80の複数の第2電極パッド82は、高圧回路チップ70の複数の第1電極パッド71とワイヤW3によって接続されている。
 なお、トランス40Aの第1コイル41Aおよびトランス40Bの第1コイル41B(ともに図1参照)の双方は、ワイヤW2および低圧回路チップ60等を介して低圧回路20のグランドGND1に電気的に接続されている。トランス40Aの第2コイル42Aおよびトランス40Bの第2コイル42B(ともに図1参照)の双方は、ワイヤW3および高圧回路チップ70等を介して高圧回路30のグランドGND2に電気的に接続されている。
 [トランスチップの構成]
 図3~図11を参照して、トランスチップ80の構成の一例について説明する。
 以降の説明では、トランスチップ80のチップ裏面80rからチップ主面80sに向かう方向を上方とし、チップ主面80sからチップ裏面80rに向かう方向を下方とする。
 図3は、トランスチップ80の外観を示す斜視図である。
 図4は、トランスチップ80の平面図であり、説明の便宜上、トランス40A,40Bおよびキャパシタ50A,50Bと、後述するシールド電極86およびダミーパターン120,125と、をそれぞれ破線で示している。
 図5は、トランスチップ80について、第1コイル41A,41Bのz方向の位置においてxy平面で切った断面図であり、第1コイル41A,41Bの接続関係を示している。図6は、トランスチップ80について、第2コイル42A,42Bのz方向の位置においてxy平面で切った断面図であり、第2コイル42A,42Bの接続関係を示している。なお、図5および図6では、便宜上、ハッチングを省略している。
 図7は、トランスチップ80について、第1キャパシタ電極51A,51Bのz方向の位置においてxy平面で切った断面図である。図8は、トランスチップ80について、第2キャパシタ電極52A,52Bのz方向の位置においてxy平面で切った断面図である。なお、図7および図8では、便宜上、ハッチングを省略している。
 図9は、図4の9-9線に沿って切ったトランスチップ80の断面図であり、トランス40Aおよびキャパシタの断面構造を示す。なお、図9では、図面の見やすさの観点から、一部のハッチングを省略して示している。図10は、図9の一部拡大図であり、第1コイル41Aおよび第1キャパシタ電極51Aの一部を示す。図11は、図9の一部拡大図であり、第2コイル42Aおよび第2キャパシタ電極52Aの一部を示す。なお、図10、図11は、図9と同様に、一部のハッチングを省略して示している。
 図4に示すように、本実施形態のトランスチップ80は、2対のトランス40A,40Bおよびキャパシタ50A,50Bを備えている。より詳細には、トランスチップ80は、トランス40A,40Bおよびキャパシタ50A,50Bを1チップ化し半導体チップである。つまり、トランスチップ80は、低圧回路チップ60と高圧回路チップ70(ともに図2参照)とは別に設けられている。
 各対のトランス40A,40Bおよびキャパシタ50A,50Bは同じ構成である。さらに、トランス40Bは、トランス40Aと同様に構成されている。また、キャパシタ50Bは、キャパシタ50Aと同様に構成されている。したがって、トランス40Aおよびキャパシタ50Aについて構造の詳細を説明し、トランス40Bおよびキャパシタ50Bの説明を省略する。
 図4に示すように、トランスチップ80は、チップ主面80sおよびチップ裏面80rの双方と直交する4つのチップ側面80a,80b,80c,80dを有している。チップ側面80a~80dは、チップ主面80sとチップ裏面80rとのz方向の間に設けられている。チップ側面80a,80bはトランスチップ80のy方向の両端面を構成し、チップ側面80c,80dはトランスチップ80のx方向の両端面を構成している。平面視において、チップ側面80a,80bはトランスチップ80の長辺を構成し、チップ側面80c,80dはトランスチップ80の短辺を構成している。本実施形態では、チップ側面80aはチップ側面80bよりも高圧回路チップ70(図2参照)に近い側面であり、チップ側面80bはチップ側面80aよりも低圧回路チップ60(図2参照)に近い側面である。
 図4、図9に示すように、トランスチップ80は、基板83と、基板83上に形成された絶縁層84と、を有している。
 基板83は、たとえば半導体基板により構成されている。本実施形態の基板83は、Si(シリコン)を含む材料から形成されている。なお、基板83は、半導体基板として、ワイドバンドギャップ半導体や化合物半導体が用いられてもよい。また、基板83は、半導体基板に代えて、ガラスを含む材料で形成された絶縁基板が用いられてもよい。
 ワイドバンドギャップ半導体は、2.0eV以上のバンドギャップを有する半導体基板である。ワイドバンドギャップ半導体は、SiC(炭化シリコン)であってもよい。化合物半導体は、III-V族化合物半導体であってもよい。化合物半導体は、AlN(窒化アルミニウム)、InN(窒化インジウム)、GaN(窒化ガリウム)、およびGaAs(ヒ化ガリウム)のうち少なくとも1つを含んでいてもよい。
 基板83は、z方向において互いに反対側を向く基板主面83sおよび基板裏面83rを有している。基板裏面83rは、トランスチップ80のチップ裏面80rを構成している。
 図9に示すように、本実施形態の絶縁層84は、基板83の基板主面83sから、z方向に積層された複数の絶縁膜85を有している。つまり、z方向は、絶縁層84の厚さ方向であるともいえる。また、z方向は、絶縁膜85の積層方向であるともいえる。絶縁層84は、基板83の基板主面83s上に形成されている。
 絶縁膜85は、第1絶縁膜85Aと、第1絶縁膜85A上に形成された第2絶縁膜85Bと、を有している。したがって、絶縁層84は、複数の第1絶縁膜85Aおよび複数の第2絶縁膜85Bを有しているといえる。そして、第1絶縁膜85Aと第2絶縁膜85Bは、z方向において、交互に積層されているといえる。
 第1絶縁膜85Aは、薄膜であり、たとえばエッチングストッパ層である。第1絶縁膜85Aは、SiN(窒化シリコン)、SiC、SiCN(窒素添加炭化シリコン)等を含む材料により形成されている。本実施形態では、第1絶縁膜85Aは、SiNを含む材料により形成されている。第2絶縁膜85Bは、たとえば層間絶縁膜である。第2絶縁膜85Bは、SiO(酸化シリコン)を含む材料により形成されている。図9に示すように、第2絶縁膜85Bの厚さは、第1絶縁膜85Aの厚さよりも厚い。第1絶縁膜85Aの厚さは、100nm以上1000nm未満であってもよい。第2絶縁膜85Bの厚さは、1000nm以上3000nm以下であってもよい。本実施形態では、第1絶縁膜85Aの厚さはたとえば300nm程度であり、第2絶縁膜85Bの厚さはたとえば2000nm程度である。
 基板83の基板主面83sと接する最下層の絶縁膜85Lと、最上層の絶縁膜85Uの双方は、第2絶縁膜85Bにより構成されている。このため、最下層の絶縁膜85Lおよび最上層の絶縁膜85Uの双方の厚さは、他の絶縁膜85よりも薄い。最下層の絶縁膜85Lおよび最上層の絶縁膜85Uの双方の厚さは、第1絶縁膜85Aの厚さ以上であり、第2絶縁膜85Bの厚さ以下である。
 なお、最下層の絶縁膜85Lおよび最上層の絶縁膜85Uの双方の厚さは任意に変更可能である。一例では、最下層の絶縁膜85Lおよび最上層の絶縁膜85Uの双方の厚さは、第2絶縁膜85Bの厚さよりも厚くてもよく、第1絶縁膜85Aおよび第2絶縁膜85Bにより構成された絶縁膜85の厚さ以上であってもよい。
 トランスチップ80は、絶縁層84内に形成されたシールド電極86を備えている。シールド電極86は、絶縁層84への水分の浸入や絶縁層84のクラックの発生を抑制する。シールド電極86は、平面視において、絶縁層84の外周部(トランスチップ80の外周部)に設けられている。より詳細には、図4~図8に示すように、シールド電極86は、チップ側面80a~80dから離間して設けられている。平面視において、シールド電極86は、帯状に形成されており、チップ側面80a~80dに沿って延びている。本実施形態では、平面視におけるシールド電極86の形状は、矩形環状である。シールド電極86は、絶縁層84を内方領域87と外方領域88とに区画している。本実施形態では、図9に示すように、最上層の絶縁膜85Uは、平面視においてシールド電極86を跨るように形成されている。つまり、最上層の絶縁膜85Uは、外方領域88を有しているともいえる。
 図4に示すように、内方領域87は、シールド電極86によって保護される絶縁層84の領域である。平面視における内方領域87の形状は、x方向が長辺方向となり、y方向が短辺方向となる矩形状である。外方領域88は、平面視において内方領域87を囲む矩形環状の領域である。外方領域88は、平面視において、シールド電極86とチップ側面80a~80dとの間の領域である。つまり、外方領域88は、チップ側面80a~80dを含む矩形環状の領域である。
 図9に示すように、シールド電極86は、複数の絶縁膜85をz方向に貫通している。より詳細には、シールド電極86は、z方向と直交する方向から視て、トランス40A,40Bの各コイル41A,41B,42A,42Bおよびキャパシタ50A,50Bのキャパシタ電極51A,51B,52A,52Bと重なるように設けられている。本実施形態では、シールド電極86は、最上層の絶縁膜85Uの下の絶縁膜85から最下層の絶縁膜85Lよりも1つの上の絶縁膜85までをz方向に貫通している。シールド電極86は、Ti(チタン)、TiN(窒化チタン)、Au、Ag、Cu、Al、およびW(タングステン)のうち1つまたは複数が適宜選択されたものを含む材料により形成されている。
 最下層の絶縁膜85Lには、最下層の絶縁膜85Lをz方向に貫通するビア89が設けられている。ビア89は、平面視において、シールド電極86と重なる位置に配置されており、シールド電極86と基板83とを接続している。これにより、シールド電極86は、基板83と電気的に接続されている。ビア89は、たとえばシールド電極86と同じ材料によって形成されてもよい。
 図4に示すように、トランス40A,40Bおよびキャパシタ50A,50Bは、絶縁層84内に埋め込まれている。トランス40A,40Bおよびキャパシタ50A,50Bは、内方領域87に配置されている。z方向から視て、キャパシタ50Aはトランス40Aと重なるように配置され、キャパシタ50Bはトランス40Bと重なるように配置されている。トランス40A,40Bおよびキャパシタ50A,50Bは、y方向において互いに揃った状態でx方向において互いに離間して配列されている。トランス40A,40Bおよびキャパシタ50A,50Bは、平面視において、各チップ60,70,80が配列される方向と直交する方向に配列されているともいえる。
 図4に示すとおり、x方向においてチップ側面80cからチップ側面80dに向かうにつれて、トランス40Aおよびキャパシタ50Aと、トランス40Bおよびキャパシタ50Bは交互に配列されている。
 図5に示すように、トランス40Aの第1コイル41Aは、第1コイル配線43Aと、第1コイル配線43Aの一方の端部が接続された第1接地端45と、第1コイル配線43Aの他方の端部が接続された第1信号端44Aとを有している。トランス40Bの第1コイル41Bは、第1コイル配線43Bと、第1コイル配線43Bの一方の端部が接続された第1接地端45と、第1コイル配線43Bの他方の端部が接続された第1信号端44Bとを有している。第1接地端45は、第1コイル41Aと第1コイル41Bとに対して共通の端子として構成されている。なお、第1コイル41Aと第1コイル41Bとにそれぞれ第1接地端を設ける構成としてもよい。
 第1コイル配線43A,43Bの形状は、平面視において、楕円渦巻状である。第1信号端44A,44Bは、第1コイル配線43A,43Bの内側に配置されている。第1接地端45は、トランス40Aの第1コイル41Aとトランス40Bの第1コイル41Bとの間に配置されている。第1コイル41A,41Bは、Ti、TiN、Au、Ag、Cu、Al、およびWのうち1つまたは複数が適宜選択されたものを含む材料により構成される。
 第1信号端44Aは、接続配線131Aにより、図4に示す第1電極パッド81Aに接続されている。第1信号端44Bは、接続配線131Bにより、図4に示す第1電極パッド81Bに接続されている。第1接地端45は、接続配線131Cにより、図4に示す第1電極パッド81Cに接続されている。
 図6に示すように、トランス40Aの第2コイル42Aは、第2コイル配線46Aと、第2コイル配線46Aの一方の端部が接続された第2接地端48と、第2コイル配線46Aの他方の端部が接続された第2信号端47Aとを有している。トランス40Bの第2コイル42Bは、第2コイル配線46Bと、第2コイル配線46Bの一方の端部が接続された第2接地端48と、第2コイル配線46Bの他方の端部が接続された第2信号端47Bとを有している。第2接地端48は、第2コイル42Aと第2コイル42Bとに対して共通の端子として構成されている。なお、第2コイル42Aと第2コイル42Bとにそれぞれ第2接地端を設ける構成としてもよい。
 第2コイル配線46A,46Bの形状は、平面視において、楕円渦巻状である。第2信号端47A,47Bは、第2コイル配線46A,46Bの内側に配置されている。第2接地端48は、トランス40Aの第2コイル42Aとトランス40Bの第2コイル42Bとの間に配置されている。第2コイル42A,42Bは、Ti、TiN、Au、Ag、Cu、Al、およびWのうち1つまたは複数が適宜選択されたものを含む材料により構成される。
 第2信号端47Aは、図4に示す第2電極パッド82Aに接続されている。第2信号端47Bは、図4に示す第2電極パッド82Bに接続されている。第2接地端48は、図4に示す第2電極パッド82Cに接続されている。
 本実施形態において、第2コイル配線46Aは、平面視において、図5に示す第1コイル配線43Aと同一の巻回方向によって形成されている。また、第2コイル配線46Aの巻回数は、第1コイル配線43Aの巻回数と同じである。本実施形態において、第2コイル配線46Bは、平面視において、図5に示す第1コイル配線43Bと同一の巻回方向によって形成されている。また、第2コイル配線46Bの巻回数は、第1コイル配線43Bの巻回数と同じである。
 図9に示すように、トランス40Aの第1コイル41Aおよび第2コイル42Aは、絶縁膜85を介してz方向において互いに対向配置されている。本実施形態では、第1コイル41Aおよび第2コイル42Aは、複数の絶縁膜85を介してz方向において互いに対向配置されている。
 図9に示すように、第1コイル41Aは、1つの絶縁膜85内に埋め込まれた導電層として構成されている。より詳細には、第1コイル41Aが埋め込まれる絶縁膜851には、第2絶縁膜85Bをz方向に貫通するコイル溝(第1コイル溝)141が形成されている。第1コイル41Aを構成する導電層は、絶縁膜851の第2絶縁膜85Bのコイル溝141に埋め込まれている。第1コイル41Aが埋め込まれる絶縁膜851は、絶縁膜851とz方向において隣り合う絶縁膜85によって覆われている。これにより、第1コイル41Aは、絶縁膜85に埋め込まれているともいえる。
 図9に示すように、第2コイル42Aは、1つの絶縁膜85内に埋め込まれた導電層として構成されている。より詳細には、第2コイル42Aが埋め込まれる絶縁膜854には、第2絶縁膜85Bをz方向に貫通するコイル溝(第2コイル溝)142が形成されている。第2コイル42Aを構成する導電層は、絶縁膜854の第2絶縁膜85Bのコイル溝142に埋め込まれている。第2コイル42Aが埋め込まれる絶縁膜854は、絶縁膜854とz方向において隣り合う絶縁膜85によって覆われている。これにより、第2コイル42Aは、絶縁膜85に埋め込まれているともいえる。
 z方向において、第2コイル42Aは、第1コイル41Aよりも基板83から離れた位置にある。換言すると、第2コイル42Aは、第1コイル41Aよりも上方に位置しているともいえる。また、第1コイル41Aは、第2コイル42Aよりも基板83の近くに配置されているともいえる。本実施形態では、第1コイル41Aと第2コイル42Aとのz方向の間の距離は、第1コイル41Aと基板83の基板主面83sとの間の距離よりも大きい。
 図7に示すキャパシタ50Aの第1キャパシタ電極51Aは、平面視において、図5に示す第1コイル41Aと重なるように形成されている。第1キャパシタ電極51Aは、導電性材料により形成される。第1キャパシタ電極51Aは、非磁性体材料により形成されることがより好ましい。非磁性体材料としては、Ti、TiN、TiW(タングステンチタン)、Ta(タンタル)、TaN(窒化タンタル)、Cr(クロム)、CrSi(けい化クロム)、Au、Ag、Cu、Al、およびWのうちの1つまたは複数が適宜選択される。なお、第1キャパシタ電極51Aは、上記の材料以外の導電性材料により形成されてもよい。本実施形態の第1キャパシタ電極51Aは、Tiを含む材料により形成されている。
 第1キャパシタ電極51Aは、第1電極配線53Aと、第1キャパシタ端部54Aと、第1キャパシタ接地端55とを有している。第1電極配線53Aは、図5に示す第1コイル配線43Aと同様に、楕円渦巻状に形成されている。第1電極配線53Aは、図5に示す第1コイル41Aの第1コイル配線43Aと同じ形状に形成されている。つまり、第1電極配線53Aは、第1コイル配線43Aと同一の線幅/線間隔比に設定されている。
 第1電極配線53Aは、第1電極配線53Aの中心から第1電極配線53Aの外側に向かう方向に沿って形成された第1スリット51Asを有している。この第1スリット51Asにより、第1電極配線53Aは、開いた環状に形成されている。第1スリット51Asは、第1電極配線53Aにおいて、電流ループの形成を抑制する。
 第1キャパシタ端部54Aは、図5に示す第1コイル41Aの第1信号端44Aと重なるように配置されている。第1キャパシタ端部54Aは、平面視において第1信号端44Aと同じ形状に形成されている。第1キャパシタ端部54Aは、第1電極配線53Aの内側に配置され、第1電極配線53Aと接続されている。なお、第1キャパシタ端部54Aの形状は任意の形状に変更されてもよい。また、第1キャパシタ端部54Aは、省略されてもよい。
 第1キャパシタ接地端55は、図5に示す第1コイル41Aの第1接地端45と重なるように配置されている。第1キャパシタ接地端55は、平面視において第1接地端45と同じ形状に形成されている。第1キャパシタ接地端55は、キャパシタ50Aの第1キャパシタ電極51Aとキャパシタ50Bの第1キャパシタ電極51Bとの間に配置されている。第1キャパシタ接地端55は、第1電極配線53Aの中心に向かって延びる接続配線55Aにより、第1電極配線53Aの各配線部分と電気的に接続されている。
 図7に示すキャパシタ50Bの第1キャパシタ電極51Bは、平面視において、図5に示す第1コイル41Bと重なるように形成されている。第1キャパシタ電極51Bは、導電性材料により形成される。第1キャパシタ電極51Bは、非磁性材料により形成されることがより好ましい。非磁性材料としては、Ti、TiN、TiW、Ta、TaN、Cr、CrSi、Au、Ag、Cu、Al、およびWのうちの1つまたは複数が適宜選択される。なお、第1キャパシタ電極51Bは、上記の材料以外の導電性材料により形成されてもよい。
 第1キャパシタ電極51Bは、第1電極配線53Bと、第1キャパシタ端部54Bと、第1接地端55とを有している。したがって、第1キャパシタ電極51A,51Bは、図5に示す第1コイル41A,41Bと同様に、第1接地端55を共通の端子として有している。
 第1電極配線53Bは、図5に示す第1コイル配線43Bと同様に、楕円渦巻状に形成されている。第1電極配線53Bは、図5に示す第1コイル41Bの第1コイル配線43Bと同じ形状に形成されている。つまり、第1電極配線53Bは、第1コイル配線43Bと同一の線幅/線間隔比に設定されている。この第1電極配線53Bは、第1電極配線53Bの中心から第1電極配線53Bの外側に向かう方向に沿って形成された第1スリット51Bsを有している。この第1スリット51Bsにより、第1電極配線53Bは、開いた環状に形成されている。第1スリット51Bsは、第1電極配線53Bにおいて、電流ループの形成を抑制する。
 第1キャパシタ端部54Bは、図5に示す第1コイル41Bの第1信号端44Bと重なるように配置されている。第1キャパシタ端部54Bは、平面視において第1信号端44Bと同じ形状に形成されている。第1キャパシタ端部54Bは、第1電極配線53Bの内側に配置され、第1電極配線53Bと接続されている。なお、第1キャパシタ端部54Bの形状は任意の形状に変更されてもよい。また、第1キャパシタ端部54Bは、省略されてもよい。
 第1キャパシタ接地端55は、第1電極配線53Bの中心に向かって延びる接続配線55Bにより、第1電極配線53Bの各配線部分と電気的に接続されている。
 図8に示すキャパシタ50Aの第2キャパシタ電極52Aは、平面視において、図6に示す第2コイル42Aと重なるように形成されている。第2キャパシタ電極52Aは、導電性材料により形成される。第2キャパシタ電極52Aは、非磁性材料により形成されることがより好ましい。非磁性材料としては、Ti、TiN、TiW、Ta、TaN、Cr、CrSi、Au、Ag、Cu、Al、およびWのうちの1つまたは複数が適宜選択される。なお、第2キャパシタ電極52Aは、上記の材料以外の導電性材料により形成されてもよい。
 第2キャパシタ電極52Aは、第2電極配線56Aと、第2キャパシタ端部57Aと、第2キャパシタ接地端58とを有している。第2電極配線56Aは、図6に示す第2コイル配線46Aと同様に、楕円渦巻状に形成されている。第2電極配線56Aは、図6に示す第2コイル42Aの第2コイル配線46Aと同じ形状に形成されている。つまり、第2電極配線56Aは、第2コイル配線46Aと同一の線幅/線間隔比に設定されている。
 第2電極配線56Aは、第2電極配線56Aの中心から第2電極配線56Aの外側に向かう方向に沿って形成された第2スリット52Asを有している。この第2スリット52Asにより、第2電極配線56Aは、開いた環状に形成されている。第2スリット52Asは、第2電極配線56Aにおいて、電流ループの形成を抑制する。
 第2キャパシタ端部57Aは、図6に示す第2コイル42Aの第2信号端47Aと重なるように配置されている。第2キャパシタ端部57Aは、平面視において第2信号端47Aと同じ形状に形成されている。第2キャパシタ端部57Aは、第2電極配線56Aの内側に配置され、第2電極配線56Aと接続されている。なお、第2キャパシタ端部57Aの形状は任意の形状に変更されてもよい。また、第2キャパシタ端部57Aは、省略されてもよい。
 第2キャパシタ接地端58は、図6に示す第2コイル42Aの第2接地端48と重なるように配置されている。第2キャパシタ接地端58は、平面視において第2接地端48と同じ形状に形成されている。第2キャパシタ接地端58は、キャパシタ50Aの第2キャパシタ電極52Aとキャパシタ50Bの第2キャパシタ電極52Bとの間に配置されている。第2キャパシタ接地端58は、第2電極配線56Aの中心に向かって延びる接続配線58Aにより、第2電極配線56Aの各配線部分と電気的に接続されている。
 図8に示すキャパシタ50Bの第2キャパシタ電極52Bは、平面視において、図6に示す第2コイル42Bと重なるように形成されている。第2キャパシタ電極52Bは、導電性材料により形成される。第2キャパシタ電極52Bは、非磁性材料により形成されることがより好ましい。非磁性材料としては、Ti、TiN、TiW、Ta、TaN、Cr、CrSi、Au、Ag、Cu、Al、およびWのうちの1つまたは複数が適宜選択される。なお、第2キャパシタ電極52Bは、上記の材料以外の導電性材料により形成されてもよい。
 第2キャパシタ電極52Bは、第2電極配線56Bと、第2キャパシタ端部57Bと、第2キャパシタ接地端58とを有している。したがって、第2キャパシタ電極52A,52Bは、図6に示す第2コイル42A,42Bと同様に、第2キャパシタ接地端58を共通の端子として有している。
 第2電極配線56Bは、図6に示す第2コイル配線46Bと同様に、楕円渦巻状に形成されている。第2電極配線56Bは、図6に示す第2コイル42Bの第2コイル配線46Bと同じ形状に形成されている。つまり、第2電極配線56Bは、第2コイル配線46Bと同一の線幅/線間隔比に設定されている。この第2電極配線56Bは、第2電極配線56Bの中心から第2電極配線56Bの外側に向かう方向に沿って形成された第2スリット52Bsを有している。この第2スリット52Bsにより、第2電極配線56Bは、開いた環状に形成されている。第2スリット52Bsは、第2電極配線56Bにおいて、電流ループの形成を抑制する。
 第2キャパシタ端部57Bは、図6に示す第2コイル42Bの第2信号端47Bと重なるように配置されている。第2キャパシタ端部57Bは、平面視において第2信号端47Bと同じ形状に形成されている。第2キャパシタ端部57Bは、第2電極配線56Bの内側に配置され、第2電極配線56Bと接続されている。なお、第2キャパシタ端部57Bの形状は任意の形状に変更されてもよい。また、第2キャパシタ端部57Bは、省略されてもよい。
 第2キャパシタ接地端58は、第2電極配線56Bの中心に向かって延びる接続配線58Bにより、第2電極配線56Bの各配線部分と電気的に接続されている。
 図9に示すように、キャパシタ50Aの第1キャパシタ電極51Aおよび第2キャパシタ電極52Aは、トランス40Aの第1コイル41Aと第2コイル42Aとの間に配置されている。第1キャパシタ電極51Aと第2キャパシタ電極52Aは、複数の絶縁膜85を介してz方向において互いに対向配置されている。
 本実施形態の第1キャパシタ電極51Aは、第1コイル41Aが形成された絶縁膜851に隣接する絶縁膜852に形成されている。また、本実施形態の第2キャパシタ電極52Aは、第2コイル42Aが形成された絶縁膜854に隣り合う絶縁膜853に形成されている。
 第1キャパシタ電極51Aは、1つの絶縁膜85内に埋め込まれた導電層として構成されている。より詳細には、第1キャパシタ電極51Aが埋め込まれた絶縁膜852は、第1絶縁膜85Aおよび第2絶縁膜85Bを有している。第1キャパシタ電極51Aを構成する導電層は、絶縁膜852を構成する第1絶縁膜85Aと第2絶縁膜85Bとの間に形成されている。つまり、第1絶縁膜85Aは、z方向における一方の面(下面)が第1コイル41Aと接し、他方の面(上面)が第1キャパシタ電極51Aに接する。絶縁膜852の第1絶縁膜85Aは、第1キャパシタ電極51Aと第1コイル41Aとの間に配置されているといえる。絶縁膜852の第1絶縁膜85Aは、第1薄膜に相当する。絶縁膜852の第2絶縁膜85Bは第1層間絶縁膜に相当する。これにより、第1キャパシタ電極51Aは、絶縁膜85に埋め込まれているともいえる。
 第2キャパシタ電極52Aは、1つの絶縁膜85内に埋め込まれた導電層として構成されている。より詳細には、第2キャパシタ電極52Aが埋め込まれた絶縁膜853は、第1絶縁膜85Aおよび第2絶縁膜85Bを有している。第2コイル42Aが埋め込まれた絶縁膜854は、第1絶縁膜85Aおよび第2絶縁膜85Bを有している。絶縁膜854の第1絶縁膜85Aは、絶縁膜853の第2絶縁膜85Bと接している。第2キャパシタ電極52Aを構成する導電層は、絶縁膜853の第2絶縁膜85Bと、その絶縁膜853と隣り合う絶縁膜854の第1絶縁膜85Aとの間に形成されている。つまり、第1絶縁膜85Aは、z方向における一方の面(下面)が第2キャパシタ電極52Aと接し、他方の面(上面)が第2コイル42Aと接する。絶縁膜854の第1絶縁膜85Aは、第2キャパシタ電極52Aと第2コイル42Aとの間に配置されているといえる。絶縁膜854の第1絶縁膜85Aは、第2薄膜に相当する。絶縁膜853の第2絶縁膜85Bは第2層間絶縁膜に相当する。これにより、第2キャパシタ電極52Aは、絶縁膜85に埋め込まれているともいえる。
 第1キャパシタ電極51Aおよび第2キャパシタ電極52Aの間の距離は、第1キャパシタ電極51Aと第2キャパシタ電極52Aの間に介在される絶縁膜85の膜厚と積層数とにより決定される。この距離は、トランスチップ80の絶縁耐圧や電界強度に応じて適宜設定される。
 図9に示すように、第1キャパシタ電極51Aは、第1コイル41Aと電気的に接続されている。
 第1コイル41Aは、第1コイル配線43A、第1信号端44A、および第1接地端45を有している。第1キャパシタ電極51Aは、第1電極配線53A、第1キャパシタ端部54A、および第1キャパシタ接地端55を有している。第1電極配線53Aと第1コイル配線43Aとは、z方向において互いに重なりあう。第1キャパシタ端部54Aと第1信号端44Aは、z方向において互いに重なりあう。第1キャパシタ接地端55と第1接地端45は、z方向において互いに重なりあう。
 第1キャパシタ電極51Aの第1キャパシタ接地端55は、第1コイル41Aの第1接地端45と接続されている。第1キャパシタ電極51Aが埋め込まれた絶縁膜852の第1絶縁膜85Aは、第1コイル41Aの第1接地端45を露出する第1開口部145を有している。第1キャパシタ電極51Aの第1キャパシタ接地端55は、第1開口部145内において、第1コイル41Aの第1接地端45と接している。したがって、第1キャパシタ電極51Aの第1キャパシタ接地端55は、第1開口部145により、第1コイル41Aの第1接地端45と電気的に接続されている。
 図9に示すように、第2キャパシタ電極52Aは、第2コイル42Aと電気的に接続されている。
 第2コイル42Aは、第2コイル配線46A、第2信号端47A、および第2接地端48を有している。第2キャパシタ電極52Aは、第2電極配線56A、第2キャパシタ端部57A、および第2キャパシタ接地端58を有している。第2電極配線56Aと第2コイル配線46Aとは、z方向において互いに重なりあう。第2キャパシタ端部57Aと第2信号端47Aは、z方向において互いに重なりあう。第2キャパシタ接地端58と第2接地端48は、z方向において互いに重なりあう。
 第2キャパシタ電極52Aの第2キャパシタ接地端58は、第2コイル42Aの第2接地端48と接続されている。第2コイル42Aが埋め込まれた絶縁膜854の第1絶縁膜85Aは、第2キャパシタ電極52Aの第2キャパシタ接地端58の一部を露出する第2開口部146を有している。第2コイル42Aの第2接地端48は、第2開口部146内において、第2キャパシタ電極52Aの第2キャパシタ接地端58と接している。したがって、第2コイル42Aの第2接地端48は、第2開口部146により第2キャパシタ電極52Aの第2キャパシタ接地端58と電気的に接続されている。
 図4に示すように、平面視において、複数の第1電極パッド81および複数の第2電極パッド82はそれぞれ、内方領域87内に配置されている。
 図9に示すように、各電極パッド81,82は、最上層の絶縁膜85Uの上に形成されている。各電極パッド81および各電極パッド82は、絶縁膜85に埋め込まれているともいえる。本実施形態では、各電極パッド81および各電極パッド82は、トランス40A,40Bの第2コイル42A,42Bに対して基板83から離れた位置に配置されている。換言すると、各電極パッド81および各電極パッド82は、トランス40A,40Bの第2コイル42A,42Bよりも上方に位置している。本実施形態では、第1コイル41Aと第2コイル42Aとの間の距離は、第2コイル42Aと各電極パッド81,82とのz方向の間の距離よりも大きい。
 図4に示すように、平面視において、複数の第1電極パッド81は、2つのトランス40Aおよび2つのトランス40Bとx方向に揃う位置と、トランス40Aとトランス40Bとのx方向の間とそれぞれ配置されている。複数の第1電極パッド81は、y方向において、トランス40A,40Bよりもチップ側面80bの近くに配置されている。換言すると、複数の第1電極パッド81は、トランス40A,40Bとチップ側面80bとのy方向の間に配置されている。平面視において、複数の第1電極パッド81は、トランス40A,40Bよりも低圧リード92(図2参照)の近くに配置されているともいえる。
 以下、便宜上、トランス40Aとx方向に揃う位置に配置された第1電極パッド81を第1電極パッド81Aとする。また、トランス40Bとx方向に揃う位置に配置された第1電極パッド81を第1電極パッド81Bとする。また、トランス40Aとトランス40Bとのx方向の間に配置された第1電極パッド81を第1電極パッド81Cとする。なお、第1電極パッド81A~81Cに共通した事項を説明する場合、第1電極パッド81として説明する。
 第1電極パッド81Aは、y方向から視て、トランス40Aと重なる位置に配置されている。第1電極パッド81Bは、y方向から視て、トランス40Bと重なる位置に配置されている。第1電極パッド81Cは、y方向から視て、トランス40Aとトランス40Bとのx方向の間の部分と重なる位置に配置されている。複数の第1電極パッド81A~81Cは、y方向において互いに揃った状態でx方向において互いに離間して配列されている。
 図4に示すように、平面視において、複数の第2電極パッド82は、各トランス40A,40B内と、トランス40Aとトランス40Bとのx方向の間にそれぞれ配置されている。複数の第2電極パッド82は、x方向から視て、トランス40A,40Bと重なる位置に配置されている。以下、便宜上、トランス40A内の第2電極パッド82を第2電極パッド82A、トランス40B内の第2電極パッド82を第2電極パッド82B、トランス40Aとトランス40Bとの間の第2電極パッドを第2電極パッド82Cとする。なお、第2電極パッド82A~82Cに共通した事項を説明する場合、第2電極パッド82として説明する。
 第2電極パッド82Aは、トランス40Aの楕円渦巻状の第2コイル42Aに形成された内側のスペースに配置されている。第2電極パッド82Bは、トランス40Bの楕円渦巻状の第2コイル42Aに形成された内側のスペースに配置されている。第2電極パッド82Cは、トランス40Aとトランス40Bとのx方向の間に配置されている。各第2電極パッド82A~82Cは、x方向に隣り合う一対の電極パッドにより構成されている。各第2電極パッド82A~82Cは、y方向において互いに揃った状態でx方向において互いに離れて配列されている。
 図4、図5、および図9に示すように、第1電極パッド81Aは、トランス40Aの第1コイル41Aと電気的に接続されている。第1電極パッド81Cは、トランス40Aの第1コイル41Aと電気的に接続されている。図4、図5に示す第1電極パッド81Bは、トランス40Bの第1コイル41Bと電気的に接続されている。第1電極パッド81Cは、トランス40Bの第1コイル41Bと電気的に接続されている。つまり、第1電極パッド81Cは、トランス40Aとトランス40Bとにおいて共通の電極パッドである。
 図4、図6、および図9に示すように、第2電極パッド82Aは、トランス40Aの第2コイル42Aと個別に電気的に接続されている。第2電極パッド82Cは、トランス40Aの第2コイル42Aと電気的に接続されている。図4、図6に示す第2電極パッド82Bは、トランス40Bの第2コイル42Bと電気的に接続されている。第2電極パッド82Cは、トランス40Bの第2コイル42Bと電気的に接続されている。つまり、第2電極パッド82Cは、トランス40Aとトランス40Bとにおいて共通の電極パッドである。
 図5および図6に示すように、トランスチップ80は、各電極パッド81A~81C,82A~82Cとトランス40A,40Bの各コイル41A,41B,42A,42Bとを個別に接続するための接続配線を備えている。この接続配線は、本実施形態では、第1電極パッド81A~81Cと第1コイル41A,41Bとを接続する接続配線131A,131B,131Cを含む。各接続配線131A~131Cは、内方領域87内に設けられている。各接続配線131A~131Cは、Ti、TiN、Au、Ag、Cu、Al、およびWのうち1つまたは複数が適宜選択されたものを含む材料により形成されている。
 図5に示すように、接続配線131Aは、第1電極パッド81Aとトランス40Aの第1コイル41Aの第1信号端44Aとを接続する配線である。接続配線131Bは、第1電極パッド81Bとトランス40Bの第1コイル41Bの第1信号端44Bとを接続する配線である。接続配線131Cは、第1電極パッド81Cと、トランス40Aの第1コイル41Aの第2端部およびトランス40Bの第1コイル41Bの第2端部とを接続する配線である。接続配線131Cは第1電圧配線に相当する。第1電極パッド81Cは第1接地電極に相当する。なお、接続配線131A~131Cは互いに同様の構造である。このため、以下では、接続配線131Aの構成について説明し、接続配線131B,131Cの詳細な説明を省略する。
 図9に示すように、接続配線131Aは、複数の絶縁膜85を貫通するようにz方向に延びる第1配線部132Aと、y方向に延びる第2配線部133Aと、を有している。
 第1配線部132Aは、平面視において第1電極パッド81Aと重なる位置に配置されており、第1電極パッド81Aに接続されている。第1配線部132Aは、複数の絶縁膜85のうち最上層の絶縁膜85Uの下の絶縁膜85から最下層の絶縁膜85Lよりも2つ上の絶縁膜85までを貫通している。第1配線部132Aは、平板状の配線部と複数のビアとを有している。配線部は、各コイル41A,42Aが設けられる絶縁膜851、854と同じ位置にそれぞれ設けられる。ビアは、両配線部のz方向の間、上方の配線部と第1電極パッド81Aとの間、および下方の配線部と第2配線部133Aとの間にそれぞれ設けられる。
 第2配線部133Aは、第1配線部132Aよりも基板83の近くに設けられている。第2配線部133Aは、第1コイル41Aよりも基板83の近くに設けられている。本実施形態では、第2配線部133Aは、複数の絶縁膜85のうち最下層の絶縁膜85Lよりも1つ上の絶縁膜85に設けられている。第2配線部133Aのx方向の両端部のうちトランスチップ80のチップ側面80bに近い方の第1端部は、平面視において第1配線部132Aと重なる位置に設けられている。第2配線部133Aは、第1配線部132Aに接続されている。第2配線部133Aにおいて、第1端部と反対側の第2端部は、平面視においてトランス40Aの第1コイル41Aと重なる位置に設けられている。詳しくは、第2端部は、平面視においてトランス40Aの第1コイル41Aに含まれる第1信号端44Aと重なる位置に設けられている。第2配線部133Aは、第2配線部133Aと第1信号端44Aとを接続する複数のビア134Aを有している。
 図9に示すように、接続配線131Cは、複数の絶縁膜85を貫通するようにz方向に延びる第1配線部132Cと、y方向に延びる第2配線部133Cと、を有している。
 第1配線部132Cは、接続配線131Aの第1配線部132Aと同様に構成されている。
 第1配線部132Cは、平面視において第1電極パッド81Cと重なる位置に配置されており、第1電極パッド81Cに接続されている。第1配線部132Cは、複数の絶縁膜85のうち最上層の絶縁膜85Uの下の絶縁膜85から最下層の絶縁膜85Lよりも2つ上の絶縁膜85までを貫通している。第1配線部132Cは平板状の配線部と複数のビアとを有している。配線部は、各コイル41A,42Aが設けられる絶縁膜851、854と同じ位置にそれぞれ設けられる。ビアは、両配線部のz方向の間、上方の配線部と第1電極パッド81Aとの間、および下方の配線部と第2配線部133Cとの間にそれぞれ設けられる。
 第2配線部133Cは、第1配線部132Cよりも基板83の近くに設けられている。第2配線部133Cは、第1コイル41Aよりも基板83の近くに設けられている。本実施形態では、第2配線部133Cは、複数の絶縁膜85のうち最下層の絶縁膜85Lよりも1つ上の絶縁膜85に設けられている。第2配線部133Cのx方向の両端部のうちトランスチップ80のチップ側面80bに近い方の第1端部は、平面視において第1配線部132Cと重なる位置に設けられている。第2配線部133Cは、第1配線部132Cに接続されている。第2配線部133Cにおいて、第1端部とは反対側の第2端部は、平面視においてトランス40Aの第1コイル41Aと重なる位置に設けられている。詳しくは、第2端部は、平面視においてトランス40Aの第1コイル41Aに含まれる第1接地端45と重なる位置に設けられている。第2配線部133Cは、第2配線部133Cと第1信号端44Aとを接続する複数のビア134Cを有している。接続配線131Cの第2配線部133Cは、最下層の絶縁膜85Lを貫通するビア136により、基板83と電気的に接続されている。なお、ビア136は省略されてもよい。
 図9に示すように、第2電極パッド82Aは、最上層の絶縁膜85Uを貫通するビア135Aにより、第2コイル42Aの第2信号端47Aと電気的に接続されている。
 第2電極パッド82Cは、最上層の絶縁膜85Uを貫通するビア135Cにより、第2コイル42Aの第2接地端48と電気的に接続されている。
 図4および図6に示すように、本実施形態では、トランスチップ80は、トランス40A,40Bの第2コイル42A,42Bの周囲に設けられたダミーパターン120を備えている。ダミーパターン120は、ダミーコイルパターンである。
 ダミーパターン120は、内方領域87に設けられており、第1ダミーパターン121、第2ダミーパターン122、および第3ダミーパターン123を有している。各ダミーパターン121~123は、Ti、TiN、Au、Ag、Cu、Al、およびWのうち1つまたは複数が適宜選択されたものを含む材料により形成されている。
 第1ダミーパターン121は、平面視において、トランス40Aの第2コイル42Aとトランス40Bの第2コイル42Bとのx方向の間の領域に設けられている。第1ダミーパターン121は、第2コイル42A,42Bとは異なるパターンで形成されている。第1ダミーパターン121は、第2コイル42Aの第2接地端48と電気的に接続されている。なお、第1ダミーパターン121は、2つの第2コイル42Aの第2接地端48のうちの少なくとも一方と電気的に接続されていればよい。このように、第1ダミーパターン121は、第2コイル42A,42Bと同一電位となる。このため、第2コイル42A,42Bの第2基準電位の変化にともない、第1ダミーパターン121の電圧が第2コイル42Bと同様に、第1コイル41Bよりも高くなるときがある。
 図示していないが、第1ダミーパターン121は、z方向において、第2コイル42A,42Bと揃った位置に配置されている。つまり、第1ダミーパターン121は、第1コイル41A,41Bよりも基板83から離れた位置に配置されている。つまり、ダミーパターン120は、トランス40A,40Bのうちトランスチップ80のチップ主面80sに近い方のコイルの周囲に設けられているともいえる。
 第1ダミーパターン121が第2コイル42A,42Bと同じ電圧となることによって、第2コイル42A,42Bと第1ダミーパターン121との間の電圧降下を抑制できる。したがって、第2コイル42A,42Bに対する電界集中を抑制できる。
 図6に示すように、第3ダミーパターン123は、平面視において、トランス40A,40Bの第2コイル42A,42Bを囲むように形成されている。第3ダミーパターン123は、第1ダミーパターン121と電気的に接続されている。このため、第3ダミーパターン123は、第1ダミーパターン121と同様に、第2コイル42Bの第2基準電位の変化にともない、第3ダミーパターン123の電圧が第1コイル41Bよりも高くなるときがある。
 図9に示すように、第3ダミーパターン123は、z方向において、第2コイル42Aと揃った位置に配置されている。また、図示していないが、第3ダミーパターン123は、z方向において、第2コイル42Bと揃った位置に配置されている。つまり、第3ダミーパターン123は、第1コイル41A,41Bよりも基板83から離れた位置に配置されている。このように、各ダミーパターン121~123は、z方向において互いに揃った位置に配置されている。
 第3ダミーパターン123が第2コイル42A,42Bと同じ電圧となることによって、第2コイル42A,42Bと第3ダミーパターン123との間の電圧降下を抑制できる。したがって、第2コイル42A,42Bに対する電界集中を抑制できる。
 図6に示すように、第2ダミーパターン122は、平面視において、第3ダミーパターン123を囲むように形成されている。第2ダミーパターン122は、第2コイル42A,42Bから独立している。つまり、第2ダミーパターン122は、第2コイル42A,42Bと電気的に接続されていない。
 図9に示すように、第2ダミーパターン122は、z方向において、第2コイル42Aと揃った位置に配置されている。また図示していないが、第2ダミーパターン122は、z方向において、第2コイル42Bと揃った位置に配置されている。つまり、第2ダミーパターン122は、第1コイル41A,41Bよりも基板83から離れた位置に配置されている。第2ダミーパターン122は、第2コイル42A,42Bの周囲の電界強度の増加を抑制するとともに、第2電極パッド82A~82Cに対する電界集中を抑制できる。
 図8に示すように、本実施形態では、トランスチップ80は、キャパシタ50A,50Bの第2キャパシタ電極52A,52Bの周囲に設けられたダミーパターン125を備えている。このダミーパターン125は、上記のダミーパターン120と同様に構成されている。ダミーパターン125は、ダミーパターン125の内側からダミーパターン125の外側に向かう方向に沿って形成されたスリットを有している。このスリットは、ダミーパターン125における電流ループの形成を抑制する。ダミーパターン125は、ダミー電極パターンである。
 詳述すると、ダミーパターン125は、内方領域87に設けられており、第1ダミーパターン126、第2ダミーパターン127、および第3ダミーパターン128を有している。各ダミーパターン126~128は、たとえば第2キャパシタ電極52Aと同じ材料により形成される。
 第1ダミーパターン126は、平面視において、キャパシタ50Aの第2キャパシタ電極52Aとキャパシタ50Bの第2キャパシタ電極52Bとのx方向の間の領域に設けられている。第1ダミーパターン126は、第2キャパシタ電極52A,52Bとは異なるパターンで形成されている。第1ダミーパターン126は、第2キャパシタ電極52Aの第2キャパシタ接地端58と電気的に接続されている。なお、第1ダミーパターン126は、2つの第2キャパシタ電極52Aの第2キャパシタ接地端58のうちの少なくとも一方と電気的に接続されていればよい。このように、第1ダミーパターン126は、第2キャパシタ電極52A,52Bと同一電位となる。このため、第2キャパシタ電極52A,52Bの第2基準電位の変化にともない、第1ダミーパターン126の電圧が第2キャパシタ電極52Bと同様に、第1キャパシタ電極51Bよりも高くなるときがある。
 図示していないが、第1ダミーパターン126は、z方向において、第2キャパシタ電極52A,52Bと揃った位置に配置されている。つまり、第1ダミーパターン126は、第1キャパシタ電極51A,51Bよりも基板83から離れた位置に配置されている。つまり、ダミーパターン125は、キャパシタ50A,50Bのうちトランスチップ80のチップ主面80sに近い方のコイルの周囲に設けられているともいえる。
 第1ダミーパターン126が第2キャパシタ電極52A,52Bと同じ電圧となることによって、第2キャパシタ電極52A,52Bと第1ダミーパターン126との間の電圧降下を抑制できる。したがって、第2キャパシタ電極52A,52Bに対する電界集中を抑制できる。
 図8に示すように、第3ダミーパターン128は、平面視において、キャパシタ50A,50Bの第2キャパシタ電極52A,52Bを囲むように形成されている。第3ダミーパターン128は、第1ダミーパターン126と電気的に接続されている。このため、第3ダミーパターン128は、第1ダミーパターン126と同様に、第2キャパシタ電極52Bの第2基準電位の変化にともない、第3ダミーパターン128の電圧が第1キャパシタ電極51Bよりも高くなるときがある。
 図9に示すように、第3ダミーパターン128は、z方向において、第2キャパシタ電極52Aと揃った位置に配置されている。また、図示していないが、第3ダミーパターン128は、z方向において、第2キャパシタ電極52Bと揃った位置に配置されている。つまり、第3ダミーパターン128は、第1キャパシタ電極51A,51Bよりも基板83から離れた位置に配置されている。このように、各ダミーパターン126~128は、z方向において互いに揃った位置に配置されている。
 第3ダミーパターン128が第2キャパシタ電極52A,52Bと同じ電圧となることによって、第2キャパシタ電極52A,52Bと第3ダミーパターン128との間の電圧降下を抑制できる。したがって、第2キャパシタ電極52A,52Bに対する電界集中を抑制できる。
 図8に示すように、第2ダミーパターン127は、平面視において、第3ダミーパターン128を囲むように形成されている。第2ダミーパターン127は、第2キャパシタ電極52A,52Bから独立している。つまり、第2ダミーパターン127は、第2キャパシタ電極52A,52Bと電気的に接続されていない。
 図9に示すように、第2ダミーパターン127は、z方向において、第2キャパシタ電極52Aと揃った位置に配置されている。また図示していないが、第2ダミーパターン127は、z方向において、第2キャパシタ電極52Bと揃った位置に配置されている。つまり、第2ダミーパターン127は、第1キャパシタ電極51A,51Bよりも基板83から離れた位置に配置されている。第2ダミーパターン127は、第2キャパシタ電極52A,52Bの周囲の電界強度の増加を抑制するとともに、第2電極パッド82A~82Cに対する電界集中を抑制できる。
 図9に示すように、トランスチップ80は、保護膜150およびパッシベーション膜160を備えている。保護膜150は、絶縁層84の表面84sに形成されている。保護膜150は、絶縁層84を保護する膜である。保護膜150は、たとえば酸化シリコンを含む材料によって形成された膜である。
 パッシベーション膜160は、トランスチップ80の表面保護膜である。パッシベーション膜160は、たとえば窒化シリコンを含む材料から形成されている。窒化シリコンを含む材料としては、たとえばSiNおよびSiCNが挙げられる。本実施形態では、パッシベーション膜160は、SiNを含む材料から形成されている。パッシベーション膜160は、トランスチップ80のチップ主面80sを構成する。
 第1電極パッド81および第2電極パッド82は、保護膜150およびパッシベーション膜160によって覆われている。保護膜150およびパッシベーション膜160は、第1電極パッド81および第2電極パッド82の一部を露出する開口部を有している。これにより、第1電極パッド81は、ワイヤW2を接続するための露出面を有している。また、第2電極パッド82は、ワイヤW3を接続するための露出面を有している。
 図3、図4に示すように,トランスチップ80は、パッシベーション膜160上に形成された樹脂層180を備えている。樹脂層180は、たとえばポリイミド(PI)を含む材料から形成されている。樹脂層180は、分離溝183によって内方樹脂層181と外方樹脂層182とに分離されている。図4に示すように、平面視において、分離溝183は、トランス40A,40Bを囲むように形成されている。樹脂層180は、第1電極パッド81を露出する第1樹脂開口部184と、第2電極パッド82を露出する第2樹脂開口部185と、を備えている。
 図10は、図9の一部拡大図であり、第1コイル41Aおよび第1キャパシタ電極51Aの構成例を示す。この構成例は、第1コイル41AをCuにより形成した例を示している。
 図10に示すように、絶縁膜851には、楕円渦巻状のコイル溝141が形成されている。コイル溝141は、第2絶縁膜85Bを貫通して形成されている。これにより、コイル溝141の上端および下端は、それぞれ、上方の絶縁膜852の第1絶縁膜85Aと、第1コイル41Aが埋め込まれた絶縁膜851の第1絶縁膜85Aとに開放した面となっている。
 コイル溝141の内面(側面および底面)には、バリア膜143が形成されている。バリア膜143は、コイル溝141に上方が開放した空間が形成されるように、当該側面および底面に倣って膜状に形成されている。この実施形態では、バリア膜143は、Ta、TaN、Ti、TiN、等を含む材料により形成されている。そして、コイル溝141においてバリア膜143の内側に本体層144を埋め込むことによって、バリア膜143および本体層144により構成される埋め込みコイルの一例としての第2コイル42Aが形成されている。本体層144は、Cu、Al、Wのうちの1つまたは複数が適宜選択されたものを含む材料により形成されている。
 第1コイル41Aは、その上面が絶縁膜851の上面と面一になるように形成されている。これにより、第1コイル41Aは、側面、上面および下面において、互いに異なる絶縁膜85に接している。具体的には、第1コイル41Aが埋め込まれた絶縁膜851は、第1絶縁膜85Aおよび第2絶縁膜85Bが第2コイル42Aの側面に接している。この絶縁膜851の上側に形成された絶縁膜852は、下層の第1絶縁膜85Aのみが第2コイル42Aの上面に接している。また、下側の絶縁膜85は、上層の第2絶縁膜85Bのみが第2コイル42Aの下面に接している。
 第1キャパシタ電極51Aは、絶縁膜852を構成する第1絶縁膜85Aの上面に接している。第1キャパシタ電極51Aは、上面および側面が絶縁膜852を構成する第2絶縁膜85Bに接している。絶縁膜852の第1絶縁膜85Aは、z方向の一方の面(下面)が第2絶縁膜85B(層間絶縁膜)と接し、他方の面(上面)が第1キャパシタ電極51Aと接する。絶縁膜852の第1絶縁膜85Aは第1薄膜に相当する。絶縁膜852の第2絶縁膜85Bは第1層間絶縁膜に相当する。
 絶縁膜852の第1絶縁膜85Aは、下層の絶縁膜851の第2絶縁膜85Bと、絶縁膜851に埋め込まれた第1コイル41Aとを覆うように形成される。この第1絶縁膜85Aに対して、第1コイル41Aの第1接地端45の上面の一部を露出する第1開口部145を形成する。次いで、第1絶縁膜85Aの上に、第1キャパシタ電極51Aを構成する導電材料の膜を形成する。この膜の一部を除去することにより、第1キャパシタ電極51Aを形成する。そして、第1キャパシタ電極51Aおよび第1絶縁膜85Aを覆うように第2絶縁膜85Bを形成する。これにより、絶縁膜852に埋め込まれた第1キャパシタ電極51Aが形成される。
 図11は、図9の一部拡大図であり、第2コイル42Aおよび第2キャパシタ電極52Aの構成例を示す。この構成例は、第2コイル42AをCuにより形成した例を示している。
 図11に示すように、絶縁膜854の第2絶縁膜85Bには、楕円渦巻状のコイル溝142が形成されている。コイル溝142は、第2絶縁膜85Bを貫通して形成されている。これにより、コイル溝142の上端および下端は、それぞれ、上方の絶縁膜85の第1絶縁膜85Aと、第2コイル42Aが埋め込まれた絶縁膜854の第1絶縁膜85Aに開放した面となっている。
 コイル溝142の内面(側面および底面)には、バリア膜143が形成されている。バリア膜143は、コイル溝142に上方が開放した空間が形成されるように、当該側面および底面に倣って膜状に形成されている。この実施形態では、バリア膜143は、Ta、TaN、Ti、TiN、等を含む材料により形成されている。そして、コイル溝142においてバリア膜143の内側に本体層144を埋め込むことによって、バリア膜143および本体層144により構成される埋め込みコイルの一例としての第2コイル42Aが形成されている。本体層144は、Cu、Al、Wのうちの1つまたは複数が適宜選択されたものを含む材料により形成されている。
 第2コイル42Aは、その上面が絶縁膜854の上面と面一になるように形成されている。これにより、第2コイル42Aは、側面、上面、および下面において、互いに異なる絶縁膜に接している。具体的には、第2コイル42Aが埋め込まれた絶縁膜85は、第2絶縁膜85Bが第2コイル42Aの側面に接しており、この絶縁膜85の上側に形成された絶縁膜85は、下層の第1絶縁膜85Aのみが第2コイル42Aの上面に接している。また、第2コイル42Aが埋め込まれた絶縁膜854は、第1絶縁膜85Aが第2コイル42Aの下面に接している。
 第2キャパシタ電極52Aは、第2コイル42Aが埋め込まれた絶縁膜854を構成する第1絶縁膜85Aの下面に接している。第2キャパシタ電極52Aは、下面および側面が絶縁膜853を構成する第2絶縁膜85Bに接している。絶縁膜853の第1絶縁膜85Aは、z方向の一方の面(下面)が第2キャパシタ電極52Aと接し、他方の面(上面)が第2絶縁膜85B(層間絶縁膜)と接する。絶縁膜854の第1絶縁膜85Aは第2薄膜に相当する。絶縁膜853の第2絶縁膜85Bは第2層間絶縁膜に相当する。
 図11に破線で示すように、絶縁膜853を構成する第2絶縁膜85Bは、2層の絶縁膜85B1,85B2により構成される。先ず、絶縁膜853を構成する第1絶縁膜85Aの上面に、絶縁膜85B1が形成される。この絶縁膜85B1の上面に第2キャパシタ電極52Aを構成する導電材料の膜を形成する。この膜の一部を除去することにより、第2キャパシタ電極52Aを形成する。この第2キャパシタ電極52Aを絶縁膜85B2により埋め込むことにより、第2絶縁膜85Bを形成する。そして、第2絶縁膜85Bと第2キャパシタ電極52Aとを覆うように、絶縁膜854の第1絶縁膜85Aを形成する。これにより、絶縁膜85に埋め込まれた第2キャパシタ電極52Aが形成される。
 なお、ここでは説明および図面を省略するが、図9に示すダミーパターン120,125も第2コイル42A、第2キャパシタ電極52Aと同様に形成される。また、図9に示す接続配線131A,131Cは、第1コイル41A、第2コイル42Aと同様に絶縁膜85を貫通する溝にバリア膜および本体層を埋め込むことによって形成される。
 (作用)
 本実施形態のゲートドライバ10の作用について説明する。
 (比較例)
 先ず、本実施形態のゲートドライバ10に対する比較例を説明する。
 図12は、比較例のゲートドライバ10Rを示す。この比較例のゲートドライバ10Rは、図1に示すキャパシタ50(キャパシタ50A,50B)を備えていない。このゲートドライバ10Rでは、トランス40Aの第1コイル41Aと第2コイル42Aとの間の寄生容量C1に流れる電流iC1は、低圧回路20から高圧回路30へ伝達するセット信号に対するノイズを生じさせ、誤動作を生じさせる場合がある。同様に、トランス40Bの第1コイル41Bと第2コイル42Bとの間の寄生容量C2に流れる電流Ic2は、低圧回路20から高圧回路30へ伝達するリセット信号に対するノイズを生じさせ、誤動作を生じさせる場合がある。
 この電流iC1,iC2による誤動作を防止する方法として、高圧回路30は、ノイズをマスクする回路を備える。マスク回路は、たとえばリセット信号(RESET)を受信した後、信号の受信を一定期間マスクする。これにより、上記の寄生容量C1,C2により第2コイル42A,42Bに流れる電流iC1,iC2による誤動作を防止する。
 しかしながら、寄生容量C1,C2の容量値は、ゲートドライバ10R毎や動作状態などによって異なる場合がある。つまり、寄生容量C1,C2の容量値は不定である。このため、セット信号およびリセット信号に重畳するノイズの位置は変化することがある。したがって、高圧回路30では、ノイズが発生しうる位置に合わせて長いマスク期間を設定する必要がある。マスク期間は信号伝達ができないため、低圧回路20から高圧回路30への信号伝達の高速化を阻害する要因となる。なお、高圧回路30から低圧回路20へ信号を伝達する場合においても、同様の問題が生じる。このため、低圧回路20においても、高圧回路30と同様にマスク回路を必要とする。
 図13は、本実施形態のゲートドライバ10の動作を示す。
 上述したように、本実施形態のゲートドライバ10は、第1コイル41Aおよび第2コイル42Aを有するトランス40A、第1コイル41Bおよび第2コイル42Bを有するトランス40Bを備えている。また、本実施形態のゲートドライバ10は、第1コイル41Aの接地端と第2コイル42Aの接地端との間に接続されたキャパシタ50A、第1コイル41Bの接地端と第2コイル42Bの接地端との間に接続されたキャパシタ50Bを備えている。
 キャパシタ50Aの第1キャパシタ電極51Aは第1コイル41Aと電気的に接続され、同電位となっている。キャパシタ50Aの第2キャパシタ電極52Aは第2コイル42Aと電気的に接続され、同電位となっている。キャパシタ50Bの第1キャパシタ電極51Bは第1コイル41Bと電気的に接続され、同電位となっている。キャパシタ50Bの第2キャパシタ電極52Bは第2コイル42Bと電気的に接続され、同電位となっている。
 トランス40Aおよびトランス40Bを利用してたとえば低圧回路20から高圧回路30に向けてセット信号(SET)とリセット信号(RESET)を伝達する。
 このとき、トランス40Aの第1コイル41Aには、低圧回路20から出力されるセット信号によって電流i1Aが流れる。第1コイル41Aと磁気結合された第2コイル42Aには、電流i2Aが流れる。高圧回路30は、この電流i2Aによりパルス信号を生成する、つまりセット信号を受信する。
 キャパシタ50Aの第1キャパシタ電極51Aと第2キャパシタ電極52Aとの間には、セット信号による電流iCAが流れる。この電流iCAは、第2キャパシタ電極52Aから、第2コイル42Aの接地端、つまりグランドGND2に流れる。このため、トランス40Aの第2コイル42Aに流れる電流i2Aに対して、キャパシタ50Aに流れる電流iCAの影響を低減できる。したがって、低圧回路20と高圧回路30との間の信号伝達に対する影響を低減できる。
 同様に、トランス40Bの第1コイル41Bには、低圧回路20から出力されるリセット信号によって電流i1Bが流れる。第1コイル41Bと磁気結合された第2コイル42Bには、電流i2Bが流れる。高圧回路30は、この電流i2Bによりパルス信号を生成する、つまりリセット信号を受信する。
 キャパシタ50Bの第1キャパシタ電極51Bと第2キャパシタ電極52Bとの間には、リセット信号による電流iCBが流れる。この電流iCBは、第2キャパシタ電極52Bから、第2コイル42Bの接地端、つまりグランドGND2に流れる。このため、トランス40Bの第2コイル42Bに流れる電流i2Bに対して、キャパシタ50Bに流れる電流iCBの影響を低減できる。したがって、低圧回路20と高圧回路30との間の信号伝達に対する影響を低減できる。
 電流iCAは、セット信号の電流iに対して、トランス40Aのインピーダンス値とキャパシタ50Aの容量値とに応じた位相遅れで流れる。同様に、電流iCBは、リセット信号の電流iに対して、トランス40Bのインピーダンス値とキャパシタ50Bの容量値とに応じた位相遅れで流れる。このため、電流iCA,iCBが高圧回路30の信号受信に影響する場合でも、電流iCA,iCBのタイミングに合わせてマスク期間を設定すればよく、そのマスク期間の長さは、寄生容量C1の場合と比べて短い。したがって、信号伝達の高速化に対する影響を低減できる。
 (効果)
 本実施形態のゲートドライバ10によれば、以下の効果が得られる。
 (1-1)トランスチップ80は、絶縁層84と、トランス40Aと、キャパシタ50Aと、を備えている。トランス40Aは、絶縁層84に埋め込まれ、絶縁層84の厚さ方向に離れて配置された第1コイル41Aおよび第2コイル42Aを有する。キャパシタ50Aは、トランス40Aの第1コイル41Aと第2コイル42Aとの間に配置された第1キャパシタ電極51Aおよび第2キャパシタ電極52Aを有する。第1キャパシタ電極51Aは、第1コイル41Aの第1接地端45に接続されている。第2キャパシタ電極52Aは、第2コイル42Aの第2接地端48に接続されている。絶縁層84は、複数の絶縁膜85(851~856)を含む。第1キャパシタ電極51Aは、絶縁膜851の第2絶縁膜85Bと絶縁膜852の第1絶縁膜85Aとの間に形成されている。第2キャパシタ電極52Aは、絶縁膜853の第2絶縁膜85Bと絶縁膜854の第1絶縁膜85Aとの間に形成されている。
 この構成によれば、トランス40Aを利用してたとえば低圧回路20から高圧回路30に向けてセット信号(SET)を伝達する。セット信号によってキャパシタ50Aを流れる電流iCAは、第2キャパシタ電極52Aから、第2コイル42Aの接地端、つまりグランドGND2に流れる。このため、トランス40Aの第2コイル42Aに流れる電流i2Aに対して、キャパシタ50Aに流れる電流iCAの影響を低減できる。したがって、低圧回路20と高圧回路30との間の信号伝達に対する影響を低減できる。
 また、トランスチップ80は、絶縁層84と、トランス40Bと、キャパシタ50Bと、を備えている。トランス40Bは、絶縁層84に埋め込まれ、絶縁層84の厚さ方向に離れて配置された第1コイル41Bおよび第2コイル42Bを有する。キャパシタ50Bは、トランス40Bの第1コイル41Bと第2コイル42Bとの間に配置された第1キャパシタ電極51Bおよび第2キャパシタ電極52Bを有する。第1キャパシタ電極51Bは、第1コイル41Bの第1接地端45に接続されている。第2キャパシタ電極52Bは、第2コイル42Bの第2接地端48に接続されている。
 トランス40Bを利用してたとえば低圧回路20から高圧回路30に向けてリセット信号(RESET)を伝達する。リセット信号によりキャパシタ50Bを流れる電流iCBは、第2キャパシタ電極52Bから、第2コイル42Bの接地端、つまりグランドGND2に流れる。このため、トランス40Bの第2コイル42Bに流れる電流i2Bに対して、キャパシタ50Bに流れる電流iCBの影響を低減できる。したがって、低圧回路20と高圧回路30との間の信号伝達に対する影響を低減できる。
 (1-2)キャパシタ50Aを流れる電流iCAは、セット信号の電流iに対して、トランス40Aのインピーダンス値とキャパシタ50Aの容量値とに応じた位相遅れで流れる。キャパシタ50Bを流れる電流iCBは、リセット信号の電流iに対して、トランス40Bのインピーダンス値とキャパシタ50Bの容量値とに応じた位相遅れで流れる。このため、電流iCA,iCBが高圧回路30の信号受信に影響する場合でも、電流iCA,iCBの位相に合わせてマスク期間を設定すればよく、高圧回路30における設計を容易とすることができる。そのマスク期間の長さは、寄生容量C1の場合と比べて短い。したがって、信号伝達の高速化に対する影響を低減できる。
 (1-3)平面視において、第2コイル42A,42Bの周囲には、ダミーパターン120が設けられている。この構成によれば、第2コイル42A,42Bへの電界集中を緩和できる。
 (1-4)平面視において、第2キャパシタ電極52A,52Bの周囲には、ダミーパターン125が設けられている。この構成によれば、第2キャパシタ電極52A,52Bへの電界集中を緩和できる。
 (1-5)ゲートドライバ10は、低圧回路20と、高圧回路30と、トランスチップ80と、を備えている。低圧回路20と高圧回路30とは、トランスチップ80を介して接続されており、トランスチップ80を介して信号を伝達するように構成されている。トランスチップ80は、トランス40Aおよびトランス40Bと、キャパシタ50Aおよびキャパシタ50Bと、を備えている。キャパシタ50Aは、トランス40Aの第1コイル41Aと第2コイル42Aとの間に配置された第1キャパシタ電極51Aおよび第2キャパシタ電極52Aを備える。キャパシタ50Bは、トランス40Bの第1コイル41Bと第2コイル42Bとの間に配置された第1キャパシタ電極51Bおよび第2キャパシタ電極52Bを備える。第1キャパシタ電極51A,51Bは、第1コイル41A,41Bの第1接地端45に接続されている。第2キャパシタ電極52A,52Bは、第2コイル42A,42Bの第2接地端48に接続されている。この構成によれば、上記(1)と同様の効果が得られるため、伝達する信号に対する影響が低減されたゲートドライバ10が得られる。
 (1-6)ゲートドライバ10がトランス40およびキャパシタ50を備える構成として、たとえば、低圧回路20とトランス40およびキャパシタ50とを含む低圧回路チップとする構成が考えられる。また、高圧回路30とトランス40およびキャパシタ50とを含む高圧回路チップとする構成が考えられる。しかし、これらの構成において、低圧回路20または高圧回路30の回路構成を変更する場合、そのチップごと変更する必要があり、複数種類のゲートドライバを製造する場合にコストが高くなってしまう。
 この点、本実施形態では、トランス40およびキャパシタ50は、低圧回路チップ60および高圧回路チップ70に対して独立したチップであるトランスチップ80に含まれる。つまり、トランス40専用のチップが設けられている。このため、異なる低圧回路20および高圧回路30に対して共通のトランスチップ80を用いることができる。これにより、低圧回路20および高圧回路30の少なくとも一方が異なる複数種類のゲートドライバ10を製造する場合にコストを低減できる。
 (1-7)本実施形態の第1コイル41Aと第1キャパシタ電極51Aは、絶縁膜852を構成する第1絶縁膜85Aを挟んで配置されている。第1コイル41Aおよび第1キャパシタ電極51Aは、導電性を有する金属により形成されている。第1絶縁膜85Aは、たとえばSiNにより構成されている。つまり、第1コイル41A、第1絶縁膜85A、および第1キャパシタ電極51Aは、MIM(Metal-Insulator-Metal)構造にて形成されているとみることができる。同様に、第2コイル42A、第2キャパシタ電極52A、絶縁膜854を構成する第1絶縁膜85Aは、MIM(Metal-Insulator-Metal)構造にて形成されているとみることができる。したがって、MIM構造のキャパシタ等をトランスチップ80に形成することも容易にできる。
 (1-8)第1キャパシタ電極51A、第2キャパシタ電極52Aは、非磁性体材料により形成されている。磁性体材料として、たとえばTiN,CrSi、等を選択した場合、その非磁性体材料により抵抗素子をトランスチップ80に形成することも容易にできる。
 [第2実施形態]
 図14、図15A、図15Bを参照して、第2実施形態のゲートドライバ10について説明する。本実施形態のゲートドライバ10においては、第1実施形態のゲートドライバ10と比較して、キャパシタ50Aの第1キャパシタ電極51Aおよび第2キャパシタ電極52Aの形成位置が主に異なる。以下の説明では、第1実施形態のゲートドライバ10と異なる点について詳細に説明し、第1実施形態のゲートドライバ10と共通する構成要素には共通の符号を付し、その説明を省略する。
 図14に示すように、キャパシタ50Aの第1キャパシタ電極51Aおよび第2キャパシタ電極52Aは、トランス40Aの第1コイル41Aと第2コイル42Aとの間に配置されている。第1キャパシタ電極51Aと第2キャパシタ電極52Aは、複数の絶縁膜85を介してz方向において互いに対向配置されている。
 第1キャパシタ電極51Aと第1コイル41Aとの間には、少なくとも1つの絶縁膜85が介在されている。本実施形態は、1つの絶縁膜85が介在されている。第2キャパシタ電極52Aは、第2コイル42Aが形成された絶縁膜854と隣り合う絶縁膜853に形成されている。
 図14、図15Aに示すように、第1キャパシタ電極51Aは、1つの絶縁膜85内に埋め込まれた導電層として構成されている。より詳細には、第1キャパシタ電極51Aが埋め込まれた絶縁膜852は、第1絶縁膜85Aおよび第2絶縁膜85Bを有している。第1コイル41Aが形成された絶縁膜851と絶縁膜852との間の絶縁膜855は、第1絶縁膜85Aおよび第2絶縁膜85Bを有している。
 第1キャパシタ電極51Aは、絶縁膜855の上面、つまり絶縁膜855を構成する第2絶縁膜85Bの上面に形成されている。絶縁膜852の第1絶縁膜85Aは、第1キャパシタ電極51Aを覆うように形成されている。つまり、第1キャパシタ電極51Aの上面および側面は、絶縁膜852の第1絶縁膜85Aと接している。第1キャパシタ電極51Aの下面は、絶縁膜852の第1絶縁膜85Aの下面と面一である。第1キャパシタ電極51Aの下面は、絶縁膜855の第2絶縁膜85Bと接している。これにより、第1キャパシタ電極51Aは、絶縁膜85に埋め込まれているともいえる。絶縁膜855の第2絶縁膜85Bは第1キャパシタ電極51Aと第1コイル41Aとの間に配置されているといえる。絶縁膜852の第1絶縁膜85Aは第1薄膜に相当し、絶縁膜855の第2絶縁膜85Bは第1層間絶縁膜に相当する。
 図14、図15Bに示すように、第2キャパシタ電極52Aは、1つの絶縁膜85内に埋め込まれた導電層として構成されている。より詳細には、第2キャパシタ電極52Aが埋め込まれる絶縁膜853は、第1絶縁膜85Aおよび第2絶縁膜85Bを有している。第1キャパシタ電極51Aに向かう方向おいてこの絶縁膜853と隣り合う絶縁膜856は、第1絶縁膜85Aおよび第2絶縁膜85Bを有している。第2キャパシタ電極52Aは、絶縁膜856の上面、つまり絶縁膜856を構成する第2絶縁膜85Bの上面に形成されている。絶縁膜853を構成する第1絶縁膜85Aは、第2キャパシタ電極52Aを覆うように形成されている。つまり、第2キャパシタ電極52Aの上面および側面は、絶縁膜853の第1絶縁膜85Aと接している。第2キャパシタ電極52Aの下面は、絶縁膜853の第1絶縁膜85Aの下面と面一である。第2キャパシタ電極52Aの下面は、絶縁膜856の第2絶縁膜85Bと接している。これにより、第2キャパシタ電極52Aは、絶縁膜85に埋め込まれているともいえる。絶縁膜856の第2絶縁膜85Bは、第1キャパシタ電極51Aに対して、第1コイル41Aとは反対側に配置されているといえる。そして、絶縁膜853の第2絶縁膜85Bは、第1キャパシタ電極51Aと第1コイル41Aとの間に配置されているといえる。絶縁膜853の第1絶縁膜85Aは第2薄膜に相当し、絶縁膜856の第2絶縁膜85Bは第2層間絶縁膜に相当する。
 第1キャパシタ電極51Aおよび第2キャパシタ電極52Aの間の距離は、第1キャパシタ電極51Aと第2キャパシタ電極52Aの間に介在される絶縁膜85の膜厚と積層数とにより決定される。この距離は、トランスチップ80の絶縁耐圧や電界強度に応じて適宜設定される。
 第1キャパシタ電極51Aは、たとえばTa,TaN,Ti,TiNを含む材料により形成されている。この第1キャパシタ電極51Aは、第1コイル41Aや接続配線131A等を構成するバリア膜143と同じ材料により形成される。また、第1キャパシタ電極51Aは、第1キャパシタ電極51Aを形成する絶縁膜852と隣り合う絶縁膜855に埋め込まれたビアを構成するバリア膜143と同時に形成される。
 図14に示すように、第1キャパシタ電極51Aは、第1コイル41Aと電気的に接続されている。
 第1コイル41Aは、第1コイル配線43A、第1信号端44A、および第1接地端45を有している。第1キャパシタ電極51Aは、第1電極配線53A、第1キャパシタ端部54A、および第1キャパシタ接地端55を有している。第1電極配線53Aと第1コイル配線43Aとは、z方向において互いに重なりあう。第1キャパシタ端部54Aと第1信号端44Aは、z方向において互いに重なりあう。第1キャパシタ接地端55と第1接地端45は、z方向において互いに重なりあう。
 第1キャパシタ電極51Aの第1キャパシタ接地端55は、第1コイル41Aの第1接地端45と接続されている。第1キャパシタ電極51Aと第1コイル41Aとの間に介在する絶縁膜855には、絶縁膜855をz方向に貫通する複数のビア137が形成されている。この複数のビア137は、第1キャパシタ電極51Aの第1キャパシタ接地端55と第1コイル41Aの第1接地端45とを接続する。これにより、第1キャパシタ電極51Aは、第1コイル41Aの第1接地端45に接続されている。
 図14に示すように、第2キャパシタ電極52Aは、第2コイル42Aと電気的に接続されている。
 第2コイル42Aは、第2コイル配線46A、第2信号端47A、および第2接地端48を有している。第2キャパシタ電極52Aは、第2電極配線56A、第2キャパシタ端部57A、および第2キャパシタ接地端58を有している。第2電極配線56Aと第2コイル配線46Aとは、z方向において互いに重なりあう。第2キャパシタ端部57Aと第2信号端47Aは、z方向において互いに重なりあう。第2キャパシタ接地端58と第2接地端48は、z方向において互いに重なりあう。
 第2キャパシタ電極52Aの第2キャパシタ接地端58は、第2コイル42Aの第2接地端48と接続されている。第2キャパシタ電極52Aと第2コイル42Aとの間に介在する絶縁膜853には、絶縁膜853をz方向に貫通する複数のビア138が形成されている。複数のビア138は、第2コイル42Aが埋め込まれた絶縁膜854の第1絶縁膜85Aも貫通して形成されている。この複数のビア138は、第2キャパシタ電極52Aの第2キャパシタ接地端58と第2コイル42Aの第2接地端48とを接続する。これにより、第2キャパシタ電極52Aは、第2コイル42Aの第2接地端48に接続されている。
 図16A、図16Bは、トランスチップ80の製造工程の一部を示し、絶縁膜855に埋め込まれたビア131Vと、第1キャパシタ電極51Aとを形成する工程を示している。このビア131Vは、図14に示す接続配線131Cに含まれる。
 図16Aに示すように、絶縁膜855は、絶縁膜855を厚さ方向に貫通するビアホール151が形成されている。次に、絶縁膜855の表面、つまり第2絶縁膜85Bの上面と、ビアホール151の側面および底面に覆うバリア膜152を形成する。次に、ビアホール151において、バリア膜152の内側に本体層144を埋め込む。次に、バリア膜152の上面の所定部分を覆うレジスト膜153を形成する。レジスト膜153が覆う所定部分は、第1キャパシタ電極51A(図14参照)を形成する部分である。レジスト膜153(図16B参照)から露出するバリア膜152をたとえばエッチングにより除去した後、レジスト膜153を除去することで、図16Bに示す第1キャパシタ電極51Aが得られる。
 ここでは、図面および説明を省略するが、本実施形態の第2キャパシタ電極52Aは、第1キャパシタ電極と同様の工程により形成することができる。
 (効果)
 本実施形態のゲートドライバ10によれば、第1実施形態の効果に加え、以下の効果が得られる。
 (2-1)第1キャパシタ電極51Aは、第1コイル41Aや接続配線131A等を構成するバリア膜143と同じ材料により形成される。したがって、第1キャパシタ電極51Aは、たとえば接続配線131Cに含まれるビア131Vを構成するバリア膜143と同時に形成できる。このように、第1キャパシタ電極51Aのための工程の増加を抑制できる。第2キャパシタ電極52Aについても第1キャパシタ電極51Aと同様の工程で形成することができ、工程の増加を抑制できる。
 (2-2)第1キャパシタ電極51Aは、第1コイル41Aや接続配線131A等を構成するバリア膜143と同じ材料により形成される。このため、バリア膜143を用いた他の素子、たとえば抵抗素子をトランスチップ80上に容易に形成することもできる。
 [変更例]
 上記実施形態は本開示に関する絶縁モジュールおよびゲートドライバが取り得る形態の例示であり、その形態を制限することを意図していない。本開示に関する絶縁モジュールおよびゲートドライバは、上記実施形態に例示された形態とは異なる形態を取り得る。その一例は、上記実施形態の構成の一部を置換、変更、もしくは省略した形態、または上記実施形態に新たな構成を付加した形態である。また、以下の変更例は、技術的に矛盾しない限り、互いに組み合わせることができる。以下の変更例において、上記実施形態に共通する部分については、上記実施形態と同一符号を付してその説明を省略する。
 ・上記実施形態に対し、平面視におけるキャパシタ50の形状を適宜変更してもよい。
 図17は、変更例の第1キャパシタ電極51A,51Bを示す。第1キャパシタ電極51Aは、図5に示す第1コイル41Aの第1コイル配線43Aと重なるように楕円環状に形成されている。この変更例の第1キャパシタ電極51Aの第1電極配線53Aは、図5に示す第1コイル配線43Aの内側端部43iから、第1コイル配線43Aの外側端部43oまで配列され、環状に形成された複数の配線により形成されている。この第1キャパシタ電極51Aは、中心から外側に向かって延びるスリット51Asを有している。このスリット51ASにより、第1キャパシタ電極51Aは、開いた環状に形成されている。
 第1キャパシタ電極51Bは、図5に示す第1コイル41Bの第1コイル配線43Aと重なるように楕円環状に形成されている。この変更例の第1キャパシタ電極51Bは、図5に示す第1コイル配線43Bの内側端部43iから、第1コイル配線43Bの外側端部43oまで配列され、環状に形成された複数の配線により形成されている。この第1キャパシタ電極51Bは、中心から外側に向かって延びる第1スリット51Bsを有している。この第1スリット51Bsにより、第1キャパシタ電極51Bは、開いた環状に形成されている。
 図18は、変更例の第1キャパシタ電極51A,51Bを示す。第1キャパシタ電極51Aは、図5に示す第1コイル41Aの第1コイル配線43Aと重なるように楕円環状に形成されている。この変更例の第1キャパシタ電極51Aの第1電極配線53Aは、図5に示す第1コイル配線43Aの内側端部43iから、第1コイル配線43Bの外側端部43oまで連続する板状に形成されている。この第1キャパシタ電極51Aは、中心から外側に向かって延びる第1スリット51Asを有している。この第1スリット51Asにより、第1キャパシタ電極51Aは、開いた環状に形成されている。
 第1キャパシタ電極51Bは、図5に示す第1コイル41Bの第1コイル配線43Aと重なるように楕円環状に形成されている。この変更例の第1キャパシタ電極51Bの第1電極配線53Bは、図5に示す第1コイル配線43Aの内側端部43iから、第1コイル配線43Bの外側端部43oまで連続する板状に形成されている。この第1キャパシタ電極51Bは、中心から外側に向かって延びる第1スリット51Bsを有している。この第1スリット51Bsにより、第1キャパシタ電極51Bは、開いた環状に形成されている。
 図19は、変更例の第1キャパシタ電極51A,51Bを示す。第1キャパシタ電極51Aは、図5に示す第1コイル41Aの第1コイル配線43Aおよび第1信号端44Aと重なるように楕円板状に形成されている。この変更例の第1キャパシタ電極51Aの第1電極配線53Aは、図5に示す第1コイル41Aの中心から、第1コイル配線43Bの外側端部43oまで連続する板状に形成されている。したがって、この変更例の第1電極配線53Aは、図5に示す第1信号端44Aを含むように形成されている。この第1キャパシタ電極51Aは、中心から外側に向かって延びる第1スリット51Asを有している。
 第1キャパシタ電極51Bは、図5に示す第1コイル41Bの第1コイル配線43Aおよび第1信号端44Bと重なるように楕円板状に形成されている。この変更例の第1キャパシタ電極51Bは、図5に示す第1コイル41Bの中心から、第1コイル配線43Bの外側端部43oまで連続する板状に形成されている。したがって、この変更例の第1電極配線53Bは、図5に示す第1信号端44Bを含むように形成されている。この第1キャパシタ電極51Bは、中心から外側に向かって延びる第1スリット51Bsを有している。
 ・上記実施形態に対し、z方向の断面において、第1コイル41Aおよび第2コイル42A、第1キャパシタ電極51Aおよび第2キャパシタ電極52A、およびダミーパターン120,125を適宜変更してもよい。
 図20から図28は、z方向に沿った断面におけるトランスチップ80の一部の概略を示す。
 図20に示すように、第2コイル42Aに対応するダミーパターン120と、第2キャパシタ電極52Aに対応するダミーパターン125(図9参照)とが省略された構成としてもよい。
 図21に示すように、第2キャパシタ電極52Aに対応するダミーパターン125(図9参照)が省略され、第2コイル42Aの第2コイル配線46Aに対応するダミーパターン120のみを備えた構成としてもよい。なお、第2コイル42Aの第2コイル配線46Aに対応するダミーパターン120が省略され、第2キャパシタ電極52Aに対応するダミーパターン125(図9参照)のみを備えた構成としてもよい。
 図22に示すように、第1キャパシタ電極51Aの第1電極配線53Aの外側端部53oは、第1コイル41Aの第1コイル配線43Aの外側端部43oよりも外側に配置されている。第1キャパシタ電極51Aの第1電極配線53Aの内側端部53iは、第1コイル41Aの第1コイル配線43Aの内側端部43iと同じ位置に配置されている。第2キャパシタ電極52Aの第2電極配線56Aの外側端部56oは、第2コイル42Aの第2コイル配線46Aの外側端部46oよりも外側に配置されている。第2キャパシタ電極52Aの第2電極配線56Aの内側端部56iは、第2コイル42Aの第2コイル配線46Aの内側端部46iと同じ位置に配置されている。
 図23に示すように、第1キャパシタ電極51Aの第1電極配線53Aの外側端部53oは、第1コイル41Aの第1コイル配線43Aの外側端部43oよりも外側に配置されている。第1キャパシタ電極51Aの第1電極配線53Aの内側端部53iは、第1コイル41Aの第1コイル配線43Aの内側端部43iよりも内側に配置されている。第2キャパシタ電極52Aの第2電極配線56Aの外側端部56oは、第2コイル42Aの第2コイル配線46Aの外側端部46oよりも外側に配置されている。第2キャパシタ電極52Aの第2電極配線56Aの内側端部56iは、第2コイル42Aの第2コイル配線46Aの内側端部46iよりも内側に配置されている。
 図24に示すように、第1キャパシタ電極51Aの第1電極配線53Aおよび第2キャパシタ電極52Aの第2電極配線56Aは、第2コイル42Aの第2コイル配線46Aおよびダミーパターン120と重なるように形成されている。つまり、第1キャパシタ電極51Aの第1電極配線53Aの外側端部53oは、第2コイル42Aの第2コイル配線46Aの外側に形成されたダミーパターン120の外側端部と同じ位置に配置されている。同様に、第2キャパシタ電極52Aの第2電極配線56Aの外側端部56oは、第2コイル42Aの第2コイル配線46Aの外側に形成されたダミーパターン120の外側端部と同じ位置に配置されている。第1キャパシタ電極51Aの第1電極配線53Aの内側端部53iは、第1コイル41Aの第1コイル配線43Aの内側端部43iと同じ位置に配置されている。第2キャパシタ電極52Aの第2電極配線56Aの内側端部56iは、第2コイル42Aの第2コイル配線46Aの内側端部46iと同じ位置に配置されている。
 図25に示すように、第1キャパシタ電極51Aの第1電極配線53Aおよび第2キャパシタ電極52Aの第2電極配線56Aは、第2コイル42Aの第2コイル配線46Aおよびダミーパターン120と重なるように形成されている。つまり、第1キャパシタ電極51Aの第1電極配線53Aの外側端部53oは、第2コイル42Aの第2コイル配線46Aの外側に形成されたダミーパターン120の外側端部と同じ位置に配置されている。同様に、第2キャパシタ電極52Aの第2電極配線56Aの外側端部56oは、第2コイル42Aの第2コイル配線46Aの外側に形成されたダミーパターン120の外側端部と同じ位置に配置されている。第1キャパシタ電極51Aの第1電極配線53Aの内側端部53iは、第1コイル41Aの第1コイル配線43Aの内側端部43iよりも内側に配置されている。第2キャパシタ電極52Aの第2電極配線56Aの内側端部56iは、第2コイル42Aの第2コイル配線46Aの内側端部46iよりも内側に配置されている。
 図26に示すように、第1キャパシタ電極51Aの第1電極配線53Aの外側端部53oは、第1コイル41Aの第1コイル配線43Aの外側端部43oの内側に配置されている。第1キャパシタ電極51Aの第1電極配線53Aの内側端部53iは、第1コイル41Aの第1コイル配線43Aの内側端部43iの外側に配置されている。第2キャパシタ電極52Aの第2電極配線56Aの外側端部56oは、第2コイル42Aの第2コイル配線46Aの外側端部46oの内側に配置されている。第2キャパシタ電極52Aの第2電極配線56Aの内側端部56iは、第2コイル42Aの第2コイル配線46Aの内側端部46iの外側に配置されている。
 図27に示すように、第1キャパシタ電極51Aの第1電極配線53Aの線幅は、第1コイル41Aの第1コイル配線43Aの線幅よりも狭く設定されている。つまり、第1電極配線53Aの線幅/線間隔比は、第1コイル配線43Aの線幅/線間隔比よりも小さく設定されている。第2キャパシタ電極52Aの第2電極配線56Aの線幅は、第2コイル42Aの第2コイル配線46Aの線幅よりも狭く設定されている。つまり、第2電極配線56Aの線幅/線間隔比は、第2コイル配線46Aの線幅/線間隔比よりも小さく設定されている。
 図28に示すように、第1キャパシタ電極51Aの第1電極配線53Aの線幅は、第1コイル41Aの第1コイル配線43Aの線幅よりも広く設定されている。つまり、第1電極配線53Aの線幅/線間隔比は、第1コイル配線43Aの線幅/線間隔比よりも大きく設定されている。第2キャパシタ電極52Aの第2電極配線56Aの線幅は、第2コイル42Aの第2コイル配線46Aの線幅よりも広く設定されている。つまり、第2電極配線56Aの線幅/線間隔比は、第2コイル配線46Aの線幅/線間隔比よりも大きく設定されている。
 このように、第1コイル配線43A(第1コイル41A)および第2コイル配線46A(第2コイル42A)の形状については、任意に設定することが可能である。また、第1電極配線53A(第1キャパシタ電極51A)および第2電極配線56A(第2キャパシタ電極52A)の形状については、任意に設定することが可能である。たとえば、z方向において、第1コイル配線43Aおよび第2コイル配線46Aの厚さと、第1電極配線53Aおよび第2電極配線56Aの厚さとを互いに異なるようにすることもできる。
 ・上記実施形態において、パッシベーション膜160は、絶縁層84を保護することができる層であれば、窒化シリコンを含む材料に限られない。
 ・上記実施形態において、トランス40A,40Bおよびキャパシタ50A,50Bの配置態様は任意に変更可能である。一例では、トランスチップ80のチップ側面80cからチップ側面80dに向けて、トランス40A、トランス40A、トランス40B、およびトランス40Bの順に配置されていてもよい。キャパシタ50A,50Bは、トランス40A,40Bの位置に応じて配置される。
 ・上記実施形態では、ダミーパターン120の第1ダミーパターン121が第2コイル42Bに電気的に接続されていたが、これに限られない。たとえば第1ダミーパターン121は、第2コイル42A,42Bから独立して設けられていてもよい。すなわち、第1ダミーパターン121は、第2コイル42A,42Bに電気的に接続されていなくてもよい。また、上記実施形態では、第3ダミーパターン123は、第1ダミーパターン121に電気的に接続されていたが、これに限られない。たとえば第3ダミーパターン123は、第1ダミーパターン121に電気的に接続されていなくてもよい。
 ・上記実施形態では、ダミーパターン125の第1ダミーパターン126が第1キャパシタ電極51Aに電気的に接続されていたが、これに限られない。たとえば第1ダミーパターン126は、第1キャパシタ電極51A,51Bから独立して設けられていてもよい。すなわち、第1ダミーパターン126は、第1キャパシタ電極51A,51Bに電気的に接続されていなくてもよい。また、上記実施形態では、第3ダミーパターン128は、第1ダミーパターン126に電気的に接続されていたが、これに限られない。たとえば第3ダミーパターン128は、第1ダミーパターン126に電気的に接続されていなくてもよい。
 ・上記実施形態において、第2コイル42A,42Bに対応するダミーパターン120の構成は任意に変更可能である。たとえばダミーパターン120において、第1ダミーパターン121、第2ダミーパターン122、および第3ダミーパターン123のうち1つまたは2つを省略してもよい。また、トランスチップ80からダミーパターン120を省略してもよい。
 ・上記実施形態において、第2キャパシタ電極52A,52Bに対応するダミーパターン125の構成は任意に変更可能である。たとえばダミーパターン125において、第1ダミーパターン126、第2ダミーパターン127、および第3ダミーパターン128のうち1つまたは2つを省略してもよい。また、トランスチップ80からダミーパターン125を省略してもよい。
 ・上記実施形態では、低圧回路20とトランス40とが個別のチップとして形成されていたが、これに限られない。トランス40と低圧回路20とが1つのチップに搭載されていてもよい。一例では、トランスチップ80の基板83に低圧回路20が形成されていてもよい。トランスチップ80はモールド樹脂110によって覆われている。
 ・上記実施形態では、高圧回路30とトランス40とが個別のチップとして形成されていたが、これに限られない。トランス40と高圧回路30とが1つのチップに搭載されていてもよい。一例では、トランスチップ80の基板83に高圧回路30が形成されていてもよい。この場合、トランスチップ80は、高圧ダイパッド101に搭載されている。トランスチップ80はモールド樹脂110によって覆われている。
 ・上記実施形態において、ゲートドライバ10は、トランス40を1つのパッケージに収容した絶縁モジュールを備えていてもよい。絶縁モジュールは、トランスチップ80と、トランスチップ80を封止するモールド樹脂110と、を備えている。絶縁モジュールは、トランスチップ80が搭載されるダイパッドと、複数のリードと、複数のリードとトランスチップ80とを接続するワイヤと、をさらに備えていてもよい。モールド樹脂110は、トランスチップ80、ダイパッド、およびワイヤを少なくとも封止している。複数のリードは、低圧回路20および高圧回路30の双方と電気的に接続可能である。
 ・上記実施形態において、ゲートドライバ10は、低圧回路20とトランス40とを1つのパッケージに収容した低圧回路ユニットを備えていてもよい。低圧回路ユニットは、低圧回路チップ60と、トランスチップ80と、低圧回路チップ60およびトランスチップ80を封止するモールド樹脂110と、を備えていてもよい。低圧回路ユニットは、ダイパッドと、複数の第1リードと、複数の第1リードと低圧回路チップ60とを接続する第1ワイヤと、複数の第2リードと、複数の第2リードとトランスチップ80とを接続する第2ワイヤと、をさらに備えていてもよい。モールド樹脂110は、低圧回路チップ60、トランスチップ80、ダイパッド、および各ワイヤを少なくとも封止している。複数の第1リードは、たとえばECU503と電気的に接続可能であり、複数の第2リードは、高圧回路30と電気的に接続可能である。
 ・上記実施形態において、ゲートドライバ10は、高圧回路30とトランス40とを1つのパッケージに収容した高圧回路ユニットを備えていてもよい。高圧回路ユニットは、高圧回路チップ70と、トランスチップ80と、高圧回路チップ70およびトランスチップ80の双方を封止するモールド樹脂110と、を備えていてもよい。高圧回路ユニットは、ダイパッドと、複数の第1リードと、複数の第1リードと高圧回路チップ70とを接続する第1ワイヤと、複数の第2リードと、複数の第2リードとトランスチップ80とを接続する第2ワイヤと、をさらに備えていてもよい。モールド樹脂110は、高圧回路チップ70、トランスチップ80、ダイパッド、および各ワイヤを少なくとも封止している。複数の第1リードは、たとえばスイッチング素子501のソースと電気的に接続可能であり、複数の第2リードは、低圧回路20と電気的に接続可能である。
 ・上記実施形態に対し、高圧回路30からトランス40およびキャパシタ50を介して低圧回路20に信号を伝達する構成としてもよい。また、低圧回路20と高圧回路30とがトランス40およびキャパシタ50により双方向に信号を伝達する構成としてもよい。
 ・上記実施形態に対し、第1コイル41Aと第2コイル42A、第1コイル41Bと第2コイル42Bの巻回数が互いに異なっていてもよい。また、第1コイル41Aと第2コイル42A、第1コイル41Bと第2コイル42Bの巻回方向が互いに異なっていてもよい。
 ・上記実施形態に対し、図7に示すスリット51As,51Bsの位置は、任意に変更することができる。図7では、x方向に沿って形成したが、y方向に沿って形成されてもよい。また、両スリット51As、Bsが同じ方向、例えばチップ側面80cに向かう方向に沿って形成されてもよい。同様に、図8に示すスリット52As,52Bsの位置は任意に変更することができる。また、図7に示すスリット51Asと図8に示すスリット52Asとが互いに異なる方向に沿って形成されてもよい。同様に、図7に示すスリット51Bsと図8に示すスリット52Bsとが互いに異なる方向に沿って形成されてもよい。
 本開示で使用される「~上に」という用語は、文脈によって明らかにそうでないことが示されない限り、「~上に」と「~の上方に」の意味を含む。したがって、「AがB上に形成される」という表現は、本実施形態ではAがBに接触してB上に直接配置され得るが、変更例として、AがBに接触することなくBの上方に配置され得ることが意図される。すなわち、「~上に」という用語は、AとBとの間に他の部材が形成される構造を排除しない。
 本開示で使用されるz方向は必ずしも鉛直方向である必要はなく、鉛直方向に完全に一致している必要もない。したがって、本開示による種々の構造は、本明細書で説明されるz方向の「上」および「下」が鉛直方向の「上」および「下」であることに限定されない。例えば、x方向が鉛直方向であってもよく、またはy方向が鉛直方向であってもよい。
 本明細書における記述「A及びBの少なくとも一つ」は、「Aのみ、または、Bのみ、または、AとBの両方」を意味するものとして理解されたい。
 10 ゲートドライバ
 10R ゲートドライバ
 20 低圧回路
 21A,21B 低圧信号線
 30 高圧回路
 31A,31B 高圧信号線
 40 トランス
 40A,40B トランス
 41A,41B 第1コイル
 42A,42B 第2コイル
 43A,43B 第1コイル配線
 43i 内側端部
 43o 外側端部
 44A,44B 第1信号端
 45 第1接地端
 46A,46B 第2コイル配線
 46i 内側端部
 46o 外側端部
 47A,47B 第2信号端
 48 第2接地端
 50 キャパシタ
 50A,50B キャパシタ
 51A,51B 第1キャパシタ電極
 51As,51Bs 第1スリット
 52A,52B 第2キャパシタ電極
 52As,52Bs 第2スリット
 53A,53B 第1電極配線
 53i 内側端部
 53o 外側端部
 54A,54B 第1キャパシタ端部
 55 第1キャパシタ接地端
 55A,55B 接続配線
 56A,56B 第2電極配線
 56i 内側端部
 56o 外側端部
 57A,57B 第2キャパシタ端部
 58 第2キャパシタ接地端
 58A,58B 接続配線
 60 低圧回路チップ
 60s チップ主面
 61 第1電極パッド
 62 第2電極パッド
 63 第3電極パッド
 70 高圧回路チップ
 70s チップ主面
 71 第1電極パッド
 72 第2電極パッド
 73 第3電極パッド
 80 トランスチップ
 80a~80d チップ側面
 80r チップ裏面
 80s チップ主面
 81 第1電極パッド
 81A~81C 第1電極パッド
 82 第2電極パッド
 82A~82C 第2電極パッド
 83 基板
 83r 基板裏面
 83s 基板主面
 84 絶縁層
 84s 表面
 85 絶縁膜
 85A 第1絶縁膜
 85B 第2絶縁膜
 85B1 絶縁膜
 85B2 絶縁膜
 85L 絶縁膜
 85U 絶縁膜
 86 シールド電極
 87 内方領域
 88 外方領域
 89 ビア
 90 低圧リードフレーム
 91 低圧ダイパッド
 92 低圧リード
 100 高圧リードフレーム
 101 高圧ダイパッド
 102 高圧リード
 110 モールド樹脂
 111~114 樹脂側面
 120 ダミーパターン
 121 第1ダミーパターン
 122 第2ダミーパターン
 123 第3ダミーパターン
 125 ダミーパターン
 126 第1ダミーパターン
 127 第2ダミーパターン
 128 第3ダミーパターン
 131A~131C 接続配線
 131V ビア
 132A,132C 第1配線部
 133A,133C 第2配線部
 134A,134C ビア
 135A,135C ビア
 136~138 ビア
 141,142 コイル溝
 143 バリア膜
 144 本体層
 145 第1開口部
 145 開口部
 146 第2開口部
 150 保護膜
 151 ビアホール
 152 バリア膜
 153 レジスト膜
 160 パッシベーション膜
 180 樹脂層
 181 内方樹脂層
 182 外方樹脂層
 183 分離溝
 184 第1樹脂開口部
 185 第2樹脂開口部
 500 インバータ装置
 501,502 スイッチング素子
 503 ECU
 851~856 絶縁膜
 GND1,GND2 グランド
 i 電流
 i1A,i1B 電流
 i2A,i2B 電流
 iCA,iCB 電流
 SD 導電性接合材
 V1 第1電圧
 V2 第2電圧
 W1~W4 ワイヤ

Claims (19)

  1.  絶縁層と、
     前記絶縁層に埋め込まれ、第1信号端と第1接地端を有し、前記第1信号端に低圧を印加可能に構成された第1コイルと、前記絶縁層の厚さ方向に前記第1コイルから離れて配置され、第2信号端と第2接地端を有し、前記第2信号端に高圧を印加可能に構成された第2コイルとを有するトランスと、
     前記第1コイルと前記第2コイルとの間に配置され、前記第1接地端に接続された第1キャパシタ電極と、前記第1キャパシタ電極と前記第2コイルとの間に配置され、前記第2接地端に接続された第2キャパシタ電極とを有するキャパシタと、
     を備え、
     前記絶縁層は、前記厚さ方向において交互に積層された複数の薄膜および複数の層間絶縁膜を有し、
     複数の前記薄膜は、前記厚さ方向において互いに離れた第1薄膜と第2薄膜とを含み、
     複数の前記層間絶縁膜は、前記厚さ方向において前記第1薄膜と隣り合う第1層間絶縁膜と、前記厚さ方向において前記第2薄膜と隣り合う第2層間絶縁膜とを含み、
     前記第1キャパシタ電極は、前記第1薄膜と前記第1層間絶縁膜との間に形成され、
     前記第2キャパシタ電極は、前記第2薄膜と前記第2層間絶縁膜との間に形成されている、
     絶縁トランス。
  2.  前記第1薄膜は、前記第1キャパシタ電極と前記第1コイルとの間に配置され、
     前記第2薄膜は、前記第2キャパシタ電極と前記第2コイルとの間に配置されている、
     請求項1に記載の絶縁トランス。
  3.  前記第1層間絶縁膜は、前記第1キャパシタ電極と前記第1コイルとの間に配置され、
     前記第2層間絶縁膜は、前記第2キャパシタ電極に対して前記第2コイルとは反対側に配置され、
     前記第2薄膜と前記第2コイルとの間には少なくとも1つの前記層間絶縁膜が介在されている、
     請求項1に記載の絶縁トランス。
  4.  前記絶縁トランスは、前記厚さ方向において互いに反対側を向くチップ主面およびチップ裏面を有し、
     前記第1コイルは、前記第2コイルよりも前記チップ裏面寄りに配置され、
     前記絶縁トランスは、前記チップ主面に配置された第1接地電極と、前記第1接地電極と前記第1コイルおよび前記第1キャパシタ電極とを接続する第1電圧配線と、を備え、
     前記第1電圧配線は、前記絶縁層に形成されたビアホールの内面に配置されたバリア膜を有するビアを含み、
     前記第1キャパシタ電極および前記第2キャパシタ電極の少なくとも一方は、前記ビアの前記バリア膜の材料と同じ材料により形成されている、
     請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の絶縁トランス。
  5.  前記第1キャパシタ電極および前記第2キャパシタ電極の少なくとも一方は、非磁性材料を含む、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の絶縁トランス。
  6.  前記第1キャパシタ電極は、前記厚さ方向から視て前記第1コイルの中心から前記第1コイルの外側に向かう方向に沿って延びる第1スリットを有して開いた環状に形成され、
     前記第2キャパシタ電極は、前記厚さ方向から視て前記第2コイルの中心から前記第2コイルの外側に向かう方向に沿って延びる第2スリットを有して開いた環状に形成されている、
     請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の絶縁トランス。
  7.  前記第1コイルは、渦巻状に形成された第1コイル配線と、前記第1コイル配線の一方の端部が接続された前記第1接地端と、前記第1コイル配線の他方の端部が接続された前記第1信号端とを有し、
     前記第2コイルは、渦巻状に形成された第2コイル配線と、前記第2コイルの一方の端部が接続された前記第2接地端と、前記第2コイル配線の他方の端部が接続された前記第2信号端とを有する、
     請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の絶縁トランス。
  8.  前記第1キャパシタ電極は、前記厚さ方向から視て、前記第1コイル配線と重なるように形成された第1電極配線と、前記第1信号端と重なるように形成された第1キャパシタ端部と、前記第1接地端とに重なるように形成された第1キャパシタ接地端とを有し、
     前記第2キャパシタ電極は、前記厚さ方向から視て、前記第2コイル配線と重なるように形成された第2電極配線と、前記第2信号端と重なるように形成された第2キャパシタ端部と、前記第2接地端とに重なるように形成された第2キャパシタ接地端とを有する、
     請求項7に記載の絶縁トランス。
  9.  前記第1電極配線は、前記第1コイル配線と同一の線幅/線間隔比に設定され、
     前記第2電極配線は、前記第2コイル配線と同一の線幅/線間隔比に設定されている、
     請求項8に記載の絶縁トランス。
  10.  前記第1キャパシタ電極は、前記厚さ方向から視て前記第1コイル配線の内側端部から外側端部まで連続する板状に形成され、
     前記第2キャパシタ電極は、前記厚さ方向から視て前記第2コイル配線の内側端部から外側端部まで連続する板状に形成されている、
     請求項7に記載の絶縁トランス。
  11.  前記厚さ方向から視て、前記第2電極配線の外側端部は、前記第2コイル配線の外側端部よりも外側に配置されている、請求項8または請求項9に記載の絶縁トランス。
  12.  前記厚さ方向から視て、前記第2電極配線の外側端部は、前記第2コイル配線の外側端部と同じ位置に配置されている、請求項8または請求項9に記載の絶縁トランス。
  13.  前記厚さ方向から視て、前記第2電極配線の内側端部は、前記第2コイル配線の内側端部と同じ位置に配置されている、請求項11または請求項12に記載の絶縁トランス。
  14.  前記厚さ方向から視て、前記第2電極配線の内側端部は、前記第2コイル配線の内側端部よりも内側に配置されている、請求項11または請求項12に記載の絶縁トランス。
  15.  前記厚さ方向から視て、前記第1電極配線の外側端部は、前記第1コイル配線の外側端部よりも外側に配置されている、請求項11から請求項14のいずれか一項に記載の絶縁トランス。
  16.  前記厚さ方向から視て、前記第2電極配線の外側端部は、前記第2コイル配線の外側端部と同じ位置に配置されている、請求項11から請求項14のいずれか一項に記載の絶縁トランス。
  17.  前記厚さ方向から視て、前記第1電極配線の内側端部は、前記第1コイル配線の内側端部と同じ位置に配置されている、請求項15または請求項16に記載の絶縁トランス。
  18.  前記厚さ方向から視て、前記第1電極配線の内側端部は、前記第1コイル配線の内側端部よりも内側に配置されている、請求項15または請求項16に記載の絶縁トランス。
  19.  前記第2コイルの周囲に配置され、前記第2コイルに接続されたダミーコイルパターンを備えた、請求項4に記載の絶縁トランス。
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