JP2009218690A - Signal transmission apparatus and fabricating method for same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the signal transmission apparatus capable of improving the quality of signaling and the productivity of the apparatus. <P>SOLUTION: Bonding wires 19a-19d and 21a-21d connect continuously electrodes 13a-13e and 17a-17e for coils in order, while straddling a part of soft magnetic material 18. A transmitting coil 7 and a receiving coil 9 are formed according to the connection. Then, signaling of an electrical signal is performed between the transmitting coil 7 and the receiving coil 9, using magnetic coupling through a closed magnetic circuit formed by the soft magnetic material 18. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、コイル間の磁気結合により電気信号を伝送するように構成された信号伝送装置およびこの信号伝送装置の製造方法に関する。   The present invention relates to a signal transmission device configured to transmit an electric signal by magnetic coupling between coils and a method for manufacturing the signal transmission device.

電気的に絶縁しながらデジタル信号を伝送する手段として、コイル間の磁気結合を利用するものがある。例えば、特許文献１には、送信回路と受信回路とともコイルが配置され、磁気結合により絶縁しながらデジタル信号を伝送する構成が開示されている。このものによれば、高い周波数の信号伝達が可能になる。しかし、特許文献１に記載の構成では、リンクコアにワイヤを巻く必要があり、またベアチップＩＣを別途用意した配線基板に実装する必要があるため、小型化および集積化が困難である。   As means for transmitting a digital signal while being electrically insulated, there is one utilizing magnetic coupling between coils. For example, Patent Document 1 discloses a configuration in which a coil is disposed in both a transmission circuit and a reception circuit, and a digital signal is transmitted while being insulated by magnetic coupling. According to this, high-frequency signal transmission becomes possible. However, in the configuration described in Patent Document 1, it is necessary to wind a wire around a link core, and it is necessary to mount a bare chip IC on a separately prepared wiring board, which makes it difficult to reduce the size and to integrate.

そこで、近年では、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）と呼ばれる半導体製造プロセスを用いて信号入出力用のコイルを形成する技術が考案されている（例えば特許文献２〜４参照）。この技術では、支持基板上に導体膜により送信用および受信用コイルを形成するとともに、それらコイル間に絶縁膜を形成することにより、各コイル同士が対向した信号伝送回路を形成している。また、コイルを多層化することで各コイル間やコイルと支持基板間などにおける浮遊容量を低減している。この技術を用いれば、電気的に絶縁しながらデジタル信号を伝送する信号伝送装置を集積化することが可能となる。
特表２００１−５１３２７６号公報 米国特許出願公開第２００５／０２３０８３７号明細書 米国特許出願公開第２００６／００２８３１３号明細書 米国特許第６８７３０６５号明細書 Thus, in recent years, a technique for forming a signal input / output coil using a semiconductor manufacturing process called MEMS (Micro Electro Mechanical System) has been devised (see, for example, Patent Documents 2 to 4). In this technique, a transmitting and receiving coil is formed on a supporting substrate by a conductor film, and an insulating film is formed between the coils, thereby forming a signal transmission circuit in which the coils face each other. In addition, the stray capacitance between each coil or between the coil and the support substrate is reduced by multilayering the coils. By using this technique, it is possible to integrate a signal transmission device that transmits a digital signal while being electrically insulated.
JP-T-2001-513276 US Patent Application Publication No. 2005/0230837 US Patent Application Publication No. 2006/0028313 US Pat. No. 6,873,065

コイル間の磁気結合を利用して信号伝送を行う場合、漏れ磁束が多くなると磁気結合が弱くなるため、信号伝送効率が低下したり、外来ノイズの影響を受け易くなったりする。このため、上記従来技術の構成では、フェライトなどによりコイルの外周を囲い込むようにしている。しかし、フェライトなどの軟磁性体をスパッタ、蒸着またはメッキ法により形成する手法は、未だ開発途上であり磁気特性の良好なものを得ることは困難である。従って、従来技術の構成では、コイル間の磁気結合特性を良好にすることはできない。   When signal transmission is performed using the magnetic coupling between the coils, the magnetic coupling becomes weak when the leakage magnetic flux increases, so that the signal transmission efficiency is lowered or it is easily affected by external noise. For this reason, in the configuration of the above prior art, the outer periphery of the coil is enclosed by ferrite or the like. However, a method of forming a soft magnetic material such as ferrite by sputtering, vapor deposition, or plating is still under development and it is difficult to obtain a material having good magnetic properties. Therefore, with the configuration of the prior art, the magnetic coupling characteristics between the coils cannot be improved.

また、大きな絶縁耐圧（例えば数ｋＶ）が求められる場合には、各コイル間の距離を大きく取らなければならない。このためには、コイルの外周を囲い込むフェライトの厚みを大きくする必要がある。しかし、半導体製造プロセスを用いてフェライトなどを大きな厚み（例えば数１０μｍ）に形成するためには長い成膜時間を要するので、生産性が低下してしまう。このように、上記従来技術では、信号伝送の品質（信号伝送効率、絶縁性能など）向上および装置の生産性向上という点において問題があった。   In addition, when a large withstand voltage (for example, several kV) is required, a large distance between the coils must be taken. For this purpose, it is necessary to increase the thickness of the ferrite surrounding the outer periphery of the coil. However, since a long film formation time is required to form ferrite or the like with a large thickness (for example, several tens of μm) using a semiconductor manufacturing process, productivity is lowered. As described above, the conventional techniques have problems in improving signal transmission quality (signal transmission efficiency, insulation performance, etc.) and improving device productivity.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、信号伝送の品質および装置の生産性を向上することができる信号伝送装置およびこの信号伝送装置の製造方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a signal transmission device capable of improving the quality of signal transmission and the productivity of the device, and a method of manufacturing the signal transmission device. .

上記目的を達成するため、本発明の信号伝送装置は、電気信号を伝送するための送信部および受信部が構成されるとともに互いに離間して複数の電極が形成された半導体チップと、閉磁路を形成する焼結型の軟磁性体と、前記軟磁性体の一部となる第１部位の周囲を取り囲むように形成され前記送信部と電気的に接続される第１コイルと、前記軟磁性体の第１部位とは異なる一部となる第２部位の周囲を取り囲むように形成され前記受信部と電気的に接続される第２コイルとを備え、前記第１および第２コイルの少なくとも一方は、前記複数の電極と、前記軟磁性体の一部を跨ぐとともに前記複数の電極を順に連続的に接続するボンディングワイヤとを含んで構成され、前記送信部および受信部は、前記第１および第２コイル間の磁気結合により電気信号を伝送することを特徴とする。   In order to achieve the above object, a signal transmission device according to the present invention includes a semiconductor chip in which a transmitter and a receiver for transmitting an electrical signal are configured, and a plurality of electrodes spaced apart from each other, and a closed magnetic circuit A sintered soft magnetic body to be formed, a first coil that is formed so as to surround a first portion that is a part of the soft magnetic body, and is electrically connected to the transmitter, and the soft magnetic body A second coil that is formed so as to surround a second part that is a part different from the first part, and that is electrically connected to the receiving unit, and at least one of the first and second coils is The plurality of electrodes, and a bonding wire that straddles a part of the soft magnetic body and sequentially connects the plurality of electrodes in order, and the transmission unit and the reception unit include the first and first units, respectively. For magnetic coupling between two coils Wherein the transmitting the electrical signal Ri.

また、本発明の信号伝送装置は、電気信号を伝送するための送信部および受信部が構成されるとともに互いに離間して複数の電極が形成された半導体チップと、閉磁路を形成する焼結型の軟磁性体と、前記軟磁性体の一部となる第１部位の周囲を取り囲むように形成され前記送信部と電気的に接続される第１コイルと、前記軟磁性体の第１部位とは異なる一部となる第２部位の周囲を取り囲むように形成され前記受信部と電気的に接続される第２コイルとを備え、前記第１および第２コイルの少なくとも一方は、前記軟磁性体の一部の周囲表面に沿って螺旋状に形成された導電体を含んで構成され、前記送信部および受信部は、前記第１および第２コイル間の磁気結合により電気信号を伝送することを特徴とする。   In addition, the signal transmission device of the present invention includes a semiconductor chip in which a transmitter and a receiver for transmitting an electrical signal are configured and a plurality of electrodes are formed apart from each other, and a sintered mold that forms a closed magnetic circuit A soft magnetic body, a first coil formed so as to surround a first portion that is a part of the soft magnetic body, and electrically connected to the transmitter, and a first portion of the soft magnetic body, Includes a second coil that is formed so as to surround a second part that is a different part and is electrically connected to the receiving unit, wherein at least one of the first and second coils is the soft magnetic body A conductor formed in a spiral shape along a peripheral surface of a part of the transmitter, wherein the transmitter and the receiver transmit an electric signal by magnetic coupling between the first and second coils. Features.

また、本発明の信号伝送装置の製造方法は、半導体チップの表面上に形成された複数の電極上に閉磁路を構成する軟磁性体を配置する工程と、前記軟磁性体の一部を跨ぐとともに前記複数の電極を順に連続的に接続するようにボンディングワイヤを形成する工程とを備えていることを特徴とする。   The method for manufacturing a signal transmission device of the present invention includes a step of disposing a soft magnetic body constituting a closed magnetic circuit on a plurality of electrodes formed on a surface of a semiconductor chip, and straddling a part of the soft magnetic body. And a step of forming a bonding wire so as to sequentially connect the plurality of electrodes in sequence.

また、本発明の信号伝送装置の製造方法は、閉磁路を構成する軟磁性体の一部の周囲表面に沿って導電体が螺旋状に形成された状態で半導体チップの表面上に互いに離間して形成された複数の電極上に当該軟磁性体を配置し前記複数の電極および前記導電体間を接続する工程を備えていることを特徴とする。   In the signal transmission device manufacturing method according to the present invention, the conductors are spirally formed along the peripheral surface of a part of the soft magnetic body constituting the closed magnetic circuit, and are separated from each other on the surface of the semiconductor chip. A step of disposing the soft magnetic material on the plurality of electrodes formed to connect the plurality of electrodes and the conductor.

本発明によれば、軟磁性体の周囲に形成された第１コイルと第２コイルとの間においてて、この軟磁性体が形成する閉磁路を介した磁気結合により電気信号の伝送を行うので、磁気結合特性が良好となり信号伝送の品質が向上する。しかも、軟磁性体として焼結型のものを用いることにより装置の生産性が向上する。   According to the present invention, an electric signal is transmitted between the first coil and the second coil formed around the soft magnetic material by magnetic coupling via the closed magnetic path formed by the soft magnetic material. As a result, the magnetic coupling characteristics are improved and the signal transmission quality is improved. Moreover, the productivity of the apparatus is improved by using a sintered type soft magnetic material.

（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態について図１〜図３を参照しながら説明する。
図１は、ＭＥＭＳ技術を用いて形成されたコイル間の磁気結合により電気信号の伝送を行う信号伝送装置の構成を概略的に示す斜視図である。図１に示すように、信号伝送装置１は、リードフレーム２と、そのリードフレーム２の表面（図１における上面）上に設けられた信号送信部３および信号受信部４とを備えている。リードフレーム２は、矩形板状をなすダイパッド部２ａおよびリード部２ｂ〜２ｇから構成されている。このうち、リード部２ｂ〜２ｇは、パッケージ５内に収容されるインナーリードおよびパッケージ５（図１で破線で示す）外に露出するアウターリードから構成されている。 (First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a perspective view schematically showing a configuration of a signal transmission device that transmits an electric signal by magnetic coupling between coils formed using the MEMS technology. As shown in FIG. 1, the signal transmission device 1 includes a lead frame 2, and a signal transmission unit 3 and a signal reception unit 4 provided on the surface of the lead frame 2 (upper surface in FIG. 1). The lead frame 2 is composed of a die pad portion 2a and lead portions 2b to 2g having a rectangular plate shape. Among these, the lead portions 2b to 2g are constituted by an inner lead accommodated in the package 5 and an outer lead exposed outside the package 5 (indicated by a broken line in FIG. 1).

信号送信部３は、矩形板状をなす送信ＩＣ６（第１半導体チップに相当）および送信コイル７を備えている。信号受信部４は、矩形板状をなす受信ＩＣ８（第２半導体チップに相当）および受信コイル９を備えている。リードフレーム２のダイパッド部２ａの表面の図中、左部分には送信ＩＣ６が配置され、右部分には受信ＩＣ８が配置されている。本実施形態では、送信ＩＣ６と受信ＩＣ８との間の距離は、例えば５００μｍ〜１ｍｍ程度としている。   The signal transmission unit 3 includes a transmission IC 6 (corresponding to a first semiconductor chip) and a transmission coil 7 having a rectangular plate shape. The signal receiving unit 4 includes a receiving IC 8 (corresponding to a second semiconductor chip) and a receiving coil 9 each having a rectangular plate shape. In the drawing of the surface of the die pad portion 2a of the lead frame 2, the transmission IC 6 is disposed on the left portion, and the reception IC 8 is disposed on the right portion. In the present embodiment, the distance between the transmission IC 6 and the reception IC 8 is, for example, about 500 μm to 1 mm.

送信ＩＣ６には、信号伝送装置１外部との電気的接続を行うための電極１０〜１２と、送信コイル７を構成するためのコイル用電極１３ａ〜１３ｅが設けられている。これら電極１０〜１２およびコイル用電極１３ａ〜１３ｅは、送信ＩＣ６の表面に露出されている。コイル用電極１３ａ〜１３ｅは、それぞれが横方向（図１における左右方向）に延びた矩形状をなしており、横方向と直交する縦方向（図１における紙面前後方向）に並列に且つ互いに離間して配置されている。   The transmission IC 6 is provided with electrodes 10 to 12 for electrical connection with the outside of the signal transmission device 1 and coil electrodes 13 a to 13 e for configuring the transmission coil 7. These electrodes 10 to 12 and coil electrodes 13 a to 13 e are exposed on the surface of the transmission IC 6. Each of the coil electrodes 13a to 13e has a rectangular shape extending in the horizontal direction (left-right direction in FIG. 1), and is parallel to and spaced apart from each other in the vertical direction (front-rear direction in FIG. 1) perpendicular to the horizontal direction. Are arranged.

受信ＩＣ８には、信号伝送装置１外部との電気的接続を行うための電極１４〜１６と、後述する受信コイル９を構成するためのコイル用電極１７ａ〜１７ｅが設けられている。これら電極１４〜１６およびコイル用電極１７ａ〜１７ｅは、受信ＩＣ８の表面に露出されている。コイル用電極１７ａ〜１７ｅは、横方向（図１における左右方向）に延びた矩形状をなしており、それぞれが縦方向（図１における紙面前後方向）に並列に且つ互いに離間して配置されている。   The receiving IC 8 is provided with electrodes 14 to 16 for electrical connection with the outside of the signal transmission device 1 and coil electrodes 17a to 17e for constituting a receiving coil 9 described later. These electrodes 14 to 16 and coil electrodes 17 a to 17 e are exposed on the surface of the reception IC 8. The coil electrodes 17a to 17e have a rectangular shape extending in the horizontal direction (left-right direction in FIG. 1), and are arranged in parallel in the vertical direction (front-rear direction in FIG. 1) and separated from each other. Yes.

送信ＩＣ６および受信ＩＣ８の表面上には、送信ＩＣ６と受信ＩＣ８との間に跨って軟磁性体１８が配置されている。この軟磁性体１８は、環状、例えば額縁状（矩形枠状）をなしており、各辺の長さはいずれも約１ｍｍであり、各枠の幅および高さは２００〜５００μｍである。軟磁性体１８は、第１部位１８ａ（図１中、左側の一部）が平面的に送信ＩＣ６の構成領域内に位置し、第２部位１８ｂ（図１中、右側の一部）が平面的に受信ＩＣ８の構成領域内に位置するように配設される。例えば、第１部位１８ａがコイル用電極１３ａ〜１３ｅ上を渡るように且つ第２部位１８ｂがコイル用電極１７ａ〜１７ｅ上を渡るように設けられている。軟磁性体１８は、図示しない絶縁性の接着剤を介して送信ＩＣ６および受信ＩＣ８に固着されている。   On the surface of the transmission IC 6 and the reception IC 8, a soft magnetic body 18 is disposed across the transmission IC 6 and the reception IC 8. The soft magnetic body 18 has an annular shape, for example, a frame shape (rectangular frame shape), the length of each side is about 1 mm, and the width and height of each frame are 200 to 500 μm. The soft magnetic body 18 has a first portion 18a (a part on the left side in FIG. 1) planarly located within the configuration region of the transmission IC 6, and a second portion 18b (a part on the right side in FIG. 1) is a plane. In other words, it is disposed so as to be located within the configuration area of the receiving IC 8. For example, the first part 18a is provided so as to cross over the coil electrodes 13a to 13e, and the second part 18b is provided so as to cross over the coil electrodes 17a to 17e. The soft magnetic body 18 is fixed to the transmission IC 6 and the reception IC 8 with an insulating adhesive (not shown).

コイル用電極１３ａの左端とコイル用電極１３ｂの右端とはボンディングワイヤ１９ａにより接続されている。また、コイル用電極１３ｂの左端とコイル用電極１３ｃの右端、コイル用電極１３ｃの左端とコイル用電極１３ｄの右端およびコイル用電極１３ｄの左端とコイル用電極１３ｅの右端についても、同様にボンディングワイヤ１９ｂ〜１９ｄにより接続されている。つまり、コイル用電極１３ａ〜１３ｅは、ボンディングワイヤ１９ａ〜１９ｄにより順に連続的に接続されている。これらボンディングワイヤ１９ａ〜１９ｄは、軟磁性体１８の第１部位１８ａの上を跨ぐように設けられている。   The left end of the coil electrode 13a and the right end of the coil electrode 13b are connected by a bonding wire 19a. Likewise, the left end of the coil electrode 13b and the right end of the coil electrode 13c, the left end of the coil electrode 13c, the right end of the coil electrode 13d, the left end of the coil electrode 13d and the right end of the coil electrode 13e are similarly bonded. It is connected by 19b-19d. That is, the coil electrodes 13a to 13e are successively connected in order by the bonding wires 19a to 19d. These bonding wires 19 a to 19 d are provided so as to straddle over the first portion 18 a of the soft magnetic body 18.

このような構成により、コイル用電極１３ａ〜１３ｅ（複数の電極に相当）およびボンディングワイヤ１９ａ〜１９ｄから、軟磁性体１８の第１部位１８ａの周囲を取り囲む渦巻き状をなす送信コイル７（第１コイルに相当）が構成されている。また、コイル用電極１３ａの右端およびコイル用電極１３ｅの左端は、図示しない配線パターンを介して送信ＩＣ６に形成された送信回路（図３に符号２０を付して示す）に電気的に接続されている。   With such a configuration, the transmission coil 7 having a spiral shape surrounding the first portion 18a of the soft magnetic body 18 from the coil electrodes 13a to 13e (corresponding to a plurality of electrodes) and the bonding wires 19a to 19d (first coil) Equivalent to the coil). Further, the right end of the coil electrode 13a and the left end of the coil electrode 13e are electrically connected to a transmission circuit (indicated by reference numeral 20 in FIG. 3) formed in the transmission IC 6 through a wiring pattern (not shown). ing.

コイル用電極１７ａの左端とコイル用電極１７ｂの右端とはボンディングワイヤ２１ａにより接続されている。また、コイル用電極１７ｂの左端とコイル用電極１７ｃの右端、コイル用電極１７ｃの左端とコイル用電極１７ｄの右端およびコイル用電極１７ｄの左端とコイル用電極１７ｅの右端についても、同様にボンディングワイヤ２１ｂ〜２１ｄにより接続されている。つまり、コイル用電極１７ａ〜１７ｅは、ボンディングワイヤ２１ａ〜２１ｄにより順に連続的に接続されている。これらボンディングワイヤ２１ａ〜２１ｄは、軟磁性体１８の第２部位１８ｂの上を跨ぐように設けられている。   The left end of the coil electrode 17a and the right end of the coil electrode 17b are connected by a bonding wire 21a. Similarly, the left end of the coil electrode 17b and the right end of the coil electrode 17c, the left end of the coil electrode 17c, the right end of the coil electrode 17d, the left end of the coil electrode 17d and the right end of the coil electrode 17e are similarly bonded wires. It is connected by 21b-21d. That is, the coil electrodes 17a to 17e are successively connected in order by the bonding wires 21a to 21d. These bonding wires 21 a to 21 d are provided so as to straddle over the second portion 18 b of the soft magnetic body 18.

このような構成により、コイル用電極１７ａ〜１７ｅ（複数の電極に相当）およびボンディングワイヤ２１ａ〜２１ｄから、軟磁性体１８の第２部位１８ｂの周囲を取り囲む渦巻き状をなす受信コイル９（第２コイルに相当）が構成されている。また、コイル用電極１７ａの右端およびコイル用電極１７ｅの左端は、図示しない配線パターンを介して受信ＩＣ８に形成された受信回路（図３に符号２２を付して示す）に電気的に接続されている。   With such a configuration, the receiving coil 9 having a spiral shape surrounding the second portion 18b of the soft magnetic body 18 (second coil) from the coil electrodes 17a to 17e (corresponding to a plurality of electrodes) and the bonding wires 21a to 21d. Equivalent to the coil). Further, the right end of the coil electrode 17a and the left end of the coil electrode 17e are electrically connected to a receiving circuit (indicated by reference numeral 22 in FIG. 3) formed in the receiving IC 8 through a wiring pattern (not shown). ing.

送信ＩＣ６の電極１０〜１２は、それぞれボンディングワイヤ２３〜２５を介してリード部２ｂ〜２ｄに接続されている。受信ＩＣ８の電極１４〜１６は、それぞれボンディングワイヤ２６〜２８を介してリード部２ｅ〜２ｇに接続されている。   The electrodes 10 to 12 of the transmission IC 6 are connected to the lead portions 2b to 2d via bonding wires 23 to 25, respectively. The electrodes 14 to 16 of the receiving IC 8 are connected to the lead portions 2e to 2g via bonding wires 26 to 28, respectively.

次に、上記構成の製造方法について図２を参照しながら説明する。
図２（ａ）〜（ｅ）は、信号伝送装置１の各製造工程における断面構造を示している。まず、図１に示した額縁状の軟磁性体１８を形成する（図２（ａ）参照）。本実施形態では、軟磁性体１８の材料として、マンガン亜鉛・ニッケル亜鉛・銅亜鉛などから構成されるソフトフェライトを用いる。なお、軟磁性体１８の材料として、鉄、ケイ素鋼、鉄とニッケルなどからなるパーメンジュール、またはアモルファス磁性材料などを用いてもよい。そして、このような軟磁性材料を用いて、焼結プロセスにより焼結型の軟磁性体１８を形成する。また、軟磁性体１８は、レーザ、ウォータジェットなどを用いて精密加工してもよい。なお、軟磁性体１８は、予め形成されたものを用意して使用してもよい。 Next, the manufacturing method of the said structure is demonstrated, referring FIG.
2A to 2E show cross-sectional structures in each manufacturing process of the signal transmission device 1. First, the frame-shaped soft magnetic body 18 shown in FIG. 1 is formed (see FIG. 2A). In the present embodiment, soft ferrite composed of manganese zinc, nickel zinc, copper zinc, or the like is used as the material of the soft magnetic body 18. As a material of the soft magnetic body 18, iron, silicon steel, permendur made of iron and nickel, or an amorphous magnetic material may be used. Then, using such a soft magnetic material, a sintered soft magnetic body 18 is formed by a sintering process. The soft magnetic body 18 may be precisely processed using a laser, a water jet, or the like. The soft magnetic body 18 may be prepared and used in advance.

続いて、図２（ｂ）に示すように、送信ＩＣ６および受信ＩＣ８を、リードフレーム２のダイパッド部２ａ表面上に固着（ダイボンディング）する。この場合、例えば、送信ＩＣ６および受信ＩＣ８の裏面に銀ペーストを塗布してダイパッド部２ａ表面に載置し、その後、加熱硬化することで固着を行うことができる。なお、この銀ペーストを用いる方法に代えて、はんだにより接続する方法を用いてもよい。   Subsequently, as shown in FIG. 2B, the transmission IC 6 and the reception IC 8 are fixed (die bonding) on the die pad portion 2 a surface of the lead frame 2. In this case, for example, silver paste can be applied to the back surfaces of the transmission IC 6 and the reception IC 8 and placed on the surface of the die pad portion 2a, and then fixed by heating and curing. In addition, it may replace with the method of using this silver paste, and the method of connecting with solder may be used.

続いて、図２（ｃ）に示すように、軟磁性体１８を、送信ＩＣ６および受信ＩＣ８のそれぞれの表面上に跨って、接着剤２９を用いて固着する。この接着剤２９としては、絶縁性のもの、例えばエポキシ樹脂、アクリル樹脂などからなる接着剤を用いる。この場合、送信ＩＣ６および受信ＩＣ８の表面のうち軟磁性体１８の裏面に対向する部分に接着剤２９を塗布し、軟磁性体１８を送信ＩＣ６および受信ＩＣ８の表面上に載置し、その後、加熱硬化または紫外線硬化することで固着を行うことができる。   Subsequently, as shown in FIG. 2C, the soft magnetic body 18 is fixed using an adhesive 29 across the surfaces of the transmission IC 6 and the reception IC 8. As the adhesive 29, an adhesive made of an insulating material such as an epoxy resin or an acrylic resin is used. In this case, the adhesive 29 is applied to the surface of the transmission IC 6 and the reception IC 8 that faces the back surface of the soft magnetic body 18, and the soft magnetic body 18 is placed on the surfaces of the transmission IC 6 and the reception IC 8, and then Fixing can be performed by heat curing or ultraviolet curing.

続いて、図２（ｄ）に示すように、コイル用電極１３ａ〜１３ｅをボンディングワイヤ１９ａ〜１９ｄにより順に連続的に接続し、コイル用電極１７ａ〜１７ｅをボンディングワイヤ２１ａ〜２１ｄにより順に連続的に接続する（図２（ｄ）では、コイル用電極１３ｃ、１７ｃおよびボンディングワイヤ１９ｃ、２１ｃのみ示す）。ボンディングワイヤ１９ａ〜１９ｄおよび２１ａ〜２１ｄは、それぞれ軟磁性体１８の第１部位１８ａおよび第２部位１８ｂの上を通過するように設けられている。これにより、渦巻き状をなす送信コイル７が軟磁性体１８の第１部位１８ａの周囲（周部）を取り囲むように形成され、渦巻き状をなす受信コイル９が軟磁性体１８の第２部位１８ｂの周囲（周部）を取り囲むように形成される。   Subsequently, as shown in FIG. 2D, the coil electrodes 13a to 13e are sequentially connected by the bonding wires 19a to 19d, and the coil electrodes 17a to 17e are sequentially connected to the bonding wires 21a to 21d in sequence. They are connected (only coil electrodes 13c and 17c and bonding wires 19c and 21c are shown in FIG. 2D). The bonding wires 19a to 19d and 21a to 21d are provided so as to pass over the first portion 18a and the second portion 18b of the soft magnetic body 18, respectively. Thus, the spiral transmitting coil 7 is formed so as to surround the periphery (peripheral part) of the first portion 18 a of the soft magnetic body 18, and the spiral receiving coil 9 is the second portion 18 b of the soft magnetic body 18. It is formed so as to surround the periphery (peripheral part) of.

また、送信ＩＣ６の電極１０〜１２とリード部２ｂ〜２ｄとの間をボンディングワイヤ２３〜２５により接続し、受信ＩＣ８の電極１４〜１６とリード部２ｅ〜２ｇとの間をボンディングワイヤ２６〜２８により接続する（図２（ｄ）では、電極１１、１５およびボンディングワイヤ２４、２７のみ示す）。本実施形態では、ボンディングワイヤ１９ａ〜１９ｄ、２１ａ〜２１ｄ、２３〜２８によるワイヤボンディング工程は全て同一の工程で行うようにしている。なお、これらワイヤボンディング工程を別々の工程で行うようにしてもよい。その後、エポキシ樹脂などの外装材により射出成型してリード部２ｂ〜２ｇのアウターリードを除く部分を覆うようにパッケージ５を設けることにより信号伝送装置１が形成される（図２（ｅ）参照）。   Further, the electrodes 10-12 of the transmission IC 6 and the lead portions 2b-2d are connected by bonding wires 23-25, and the electrodes 14-16 of the reception IC 8 and the lead portions 2e-2g are bonded wires 26-28. (In FIG. 2D, only the electrodes 11 and 15 and the bonding wires 24 and 27 are shown). In the present embodiment, the wire bonding steps using the bonding wires 19a to 19d, 21a to 21d, and 23 to 28 are all performed in the same step. Note that these wire bonding steps may be performed in separate steps. Thereafter, the signal transmission device 1 is formed by providing the package 5 so as to cover the portions excluding the outer leads of the lead portions 2b to 2g by injection molding with an exterior material such as epoxy resin (see FIG. 2 (e)). .

図３は、信号送信部および信号受信部の電気的構成を示している。この図３に示すように、信号送信部３は、送信回路２０（送信部に相当）および送信コイル７から構成され、信号受信部４は、受信回路２２（受信部に相当）および受信コイル９から構成されている。送信回路２０は、複数のバッファ（図示せず）から構成されており、電源端子Ｖｄｄおよび電源端子Ｖｓｓを介して電源の供給を受けて動作する。送信回路２０は、入力端子ＩＮを介して入力されるデジタル信号に応じて送信コイル７への通電を行うようになっている。   FIG. 3 shows an electrical configuration of the signal transmission unit and the signal reception unit. As shown in FIG. 3, the signal transmission unit 3 includes a transmission circuit 20 (corresponding to a transmission unit) and a transmission coil 7, and the signal reception unit 4 includes a reception circuit 22 (corresponding to a reception unit) and a reception coil 9. It is composed of The transmission circuit 20 is composed of a plurality of buffers (not shown), and operates by receiving power supply via the power supply terminal Vdd and the power supply terminal Vss. The transmission circuit 20 energizes the transmission coil 7 in accordance with a digital signal input via the input terminal IN.

受信回路２２は、複数の抵抗および複数のバッファ（いずれも図示せず）から構成されており、電源端子Ｖｃｃおよびグランド端子ＧＮＤを介して電源の供給を受けて動作する。受信回路２２は、受信コイル９に流れる電流を電圧に変換するとともに後段の回路（例えば図示しない制御回路）の規定入力範囲内のレベルに変換したデジタル信号を出力端子ＯＵＴから出力する。   The reception circuit 22 includes a plurality of resistors and a plurality of buffers (none of which are shown), and operates by receiving power supply via the power supply terminal Vcc and the ground terminal GND. The reception circuit 22 converts a current flowing through the reception coil 9 into a voltage and outputs a digital signal converted to a level within a specified input range of a subsequent circuit (for example, a control circuit (not shown)) from the output terminal OUT.

次に、本実施形態の作用および効果について説明する。
送信回路２０の入力端子ＩＮにデジタル信号（電気信号に相当）が与えられると、送信コイル７が通電される。これにより、送信コイル７の周囲に磁界が発生する。本実施形態では、送信コイル７および受信コイル９が、額縁状（環状）をなす軟磁性体１８の第１部位１８ａおよび第２部位１８ｂの周囲を取り囲むように構成されている。このため、送信コイル７と受信コイル９との間に閉じた磁路（閉磁路）が形成され、この閉磁路を介して送信コイル７からの磁束が受信コイル９に鎖交し、受信コイル９に誘起電圧が発生する。受信回路２２は、受信コイル９に発生した誘起電圧に応じたデジタル信号を出力端子ＯＵＴから出力する。 Next, the operation and effect of this embodiment will be described.
When a digital signal (corresponding to an electrical signal) is applied to the input terminal IN of the transmission circuit 20, the transmission coil 7 is energized. As a result, a magnetic field is generated around the transmission coil 7. In the present embodiment, the transmission coil 7 and the reception coil 9 are configured to surround the first portion 18a and the second portion 18b of the soft magnetic body 18 having a frame shape (annular shape). For this reason, a closed magnetic path (closed magnetic path) is formed between the transmission coil 7 and the reception coil 9, and the magnetic flux from the transmission coil 7 is linked to the reception coil 9 through this closed magnetic path, and the reception coil 9. An induced voltage is generated in The receiving circuit 22 outputs a digital signal corresponding to the induced voltage generated in the receiving coil 9 from the output terminal OUT.

このように、本実施形態の信号伝送装置１は、軟磁性体１８の周囲に形成された送信コイル７と受信コイル９との間において、軟磁性体１８により形成される閉磁路を介した磁気結合を利用してデジタル信号の伝送を行うようになっている。このため、送信コイル７により発生した磁束が受信コイル９に効率よく鎖交することになり、信号伝送時における漏れ磁束を低減することができる。また、外来ノイズの影響も受けにくくすることができる。つまり、送信回路２０と受信回路２２との間での電気信号の伝送効率を向上させることができる。   As described above, the signal transmission device 1 according to the present embodiment has a magnetic field between the transmission coil 7 and the reception coil 9 formed around the soft magnetic body 18 via the closed magnetic path formed by the soft magnetic body 18. Digital signals are transmitted using the coupling. For this reason, the magnetic flux generated by the transmission coil 7 is efficiently linked to the reception coil 9, and the leakage magnetic flux during signal transmission can be reduced. In addition, it can be made less susceptible to external noise. That is, the transmission efficiency of the electric signal between the transmission circuit 20 and the reception circuit 22 can be improved.

また、軟磁性体１８は、予め軟磁性材料を用いて焼結プロセスにより形成するようにした。焼結プロセスにより形成された焼結型の軟磁性体１８は、半導体製造プロセスにより形成された従来技術の軟磁性体に比べて、膜質および磁気特性を良好にすることができる。従って、送信コイル７および受信コイル９間の磁気結合特性が従来技術に比べて向上する。   The soft magnetic body 18 was previously formed by a sintering process using a soft magnetic material. The sintered soft magnetic body 18 formed by the sintering process can have better film quality and magnetic properties than the conventional soft magnetic body formed by the semiconductor manufacturing process. Therefore, the magnetic coupling characteristics between the transmission coil 7 and the reception coil 9 are improved as compared with the prior art.

信号伝送装置１は、信号送信部３および信号受信部４をそれぞれ別の半導体チップ（送信ＩＣ６および受信ＩＣ８）上に設けて電気信号の伝送を行う構成とした。これにより、絶縁性能、磁気遮蔽効果（漏れ磁束の低減効果）などを向上することができる。
コイル間の絶縁耐圧を向上させるためには、送信ＩＣ６と受信ＩＣ８との間の距離を大きくするようにこれらを配置すればよい。ただし、その場合、軟磁性体１８の横方向（図１中、左右方向）の長さも大きくしなければならない。本実施形態の軟磁性体１８は、焼結プロセスにより形成するので、上記長さを容易に大きくすることができる。従って、装置の生産性を低下させることなく、コイル間の絶縁耐圧を向上することができる。 The signal transmission device 1 has a configuration in which the signal transmission unit 3 and the signal reception unit 4 are provided on different semiconductor chips (transmission IC 6 and reception IC 8) to transmit electric signals. Thereby, insulation performance, magnetic shielding effect (leakage flux reduction effect), etc. can be improved.
In order to improve the withstand voltage between the coils, these may be arranged to increase the distance between the transmission IC 6 and the reception IC 8. In this case, however, the length of the soft magnetic body 18 in the lateral direction (left and right direction in FIG. 1) must also be increased. Since the soft magnetic body 18 of this embodiment is formed by a sintering process, the length can be easily increased. Therefore, the withstand voltage between the coils can be improved without reducing the productivity of the apparatus.

ボンディングワイヤ１９ａ〜１９ｄおよび２１ａ〜２１ｄにより、軟磁性体１８の一部（第１部位１８ａおよび第２部位１８ｂ）を跨ぎながらコイル用電極１３ａ〜１３ｅおよび１７ａ〜１７ｅを順に連続的に接続することで送信コイル７および受信コイル９を形成するようにした。このようにすれば、半導体製造の後工程において実施されるワイヤボンディング工程の手法を用いることで、送信コイル７および受信コイル９を構成できる。さらに、本実施形態では、送信ＩＣ６および受信ＩＣ８の電極１０〜１６とリード部２ｂ〜２ｇとを接続する通常のワイヤボンディング工程と、上記送信コイル７および受信コイル９を構成する工程とを同一工程において行うようにしたので、送信コイル７および受信コイル９を構成する工程を別途必要とする場合に比べて工程を削減することができ、装置の生産性が向上する。   The coil electrodes 13a to 13e and 17a to 17e are successively connected in order while straddling a part (the first part 18a and the second part 18b) of the soft magnetic body 18 by the bonding wires 19a to 19d and 21a to 21d. Thus, the transmission coil 7 and the reception coil 9 are formed. In this way, the transmission coil 7 and the reception coil 9 can be configured by using a wire bonding process technique performed in a subsequent process of semiconductor manufacturing. Further, in the present embodiment, the normal wire bonding process for connecting the electrodes 10 to 16 of the transmission IC 6 and the reception IC 8 and the lead portions 2b to 2g and the process for configuring the transmission coil 7 and the reception coil 9 are the same process. Therefore, the number of steps can be reduced as compared with the case where the steps of configuring the transmitting coil 7 and the receiving coil 9 are separately required, and the productivity of the apparatus is improved.

軟磁性体１８を、第１部位１８ａがコイル用電極１３ａ〜１３ｅ上を渡るように且つ第２部位１８ｂがコイル用電極１７ａ〜１７ｅ上を渡るように配設した。このようにすれば、各コイル用電極間を接続するためのボンディングワイヤが必要以上に長くなることを防止できる。つまり、ボンディングワイヤは軟磁性体１８を跨ぐことが可能な長さを要するだけでよく、このようなボンディングワイヤを用いて構成される送信コイル７および受信コイル９と軟磁性体１８との間の距離を短くすることができる。従って、送信コイル７および受信コイル９間の磁気結合特性を良好に保つことができる。   The soft magnetic body 18 was disposed such that the first portion 18a crossed over the coil electrodes 13a to 13e and the second portion 18b crossed over the coil electrodes 17a to 17e. If it does in this way, it can prevent that the bonding wire for connecting between each electrode for coils becomes longer than needed. That is, the bonding wire only needs to be long enough to straddle the soft magnetic body 18, and between the transmission coil 7 and the reception coil 9 configured using such a bonding wire and the soft magnetic body 18. The distance can be shortened. Therefore, the magnetic coupling characteristics between the transmission coil 7 and the reception coil 9 can be kept good.

（第２の実施形態）
以下、本発明の第２の実施形態について図４および図５を参照しながら説明する。
本実施形態では、第１の実施形態に対して各コイルの構成を変更した場合について説明する。図４および図５は、第１の実施形態における図１および図２（ｅ）に相当する図であり、第１の実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。 (Second Embodiment)
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
This embodiment demonstrates the case where the structure of each coil is changed with respect to 1st Embodiment. 4 and FIG. 5 are views corresponding to FIG. 1 and FIG. 2 (e) in the first embodiment, and the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

図４および図５に示すように、信号伝送装置３１は、リードフレーム２のダイパッド部２ａの表面上に設けられた送信ＩＣ３２（第１半導体チップに相当）および受信ＩＣ３３（第２半導体チップに相当）を備えている。送信ＩＣ３２は、図１に示した送信ＩＣ６に対し、コイル用電極１３ａ〜１３ｅに代えてコイル用電極３４ａ、３４ｂを備えている点が異なっている。受信ＩＣ３３は、図１に示した受信ＩＣ８に対し、コイル用電極１７ａ〜１７ｅに代えてコイル用電極３５ａ、３５ｂを備えている点が異なっている。   4 and 5, the signal transmission device 31 includes a transmission IC 32 (corresponding to the first semiconductor chip) and a reception IC 33 (corresponding to the second semiconductor chip) provided on the surface of the die pad portion 2a of the lead frame 2. ). The transmission IC 32 is different from the transmission IC 6 shown in FIG. 1 in that coil electrodes 34a and 34b are provided instead of the coil electrodes 13a to 13e. The reception IC 33 is different from the reception IC 8 shown in FIG. 1 in that coil electrodes 35a and 35b are provided instead of the coil electrodes 17a to 17e.

軟磁性体１８の第１部位１８ａの周囲には、その表面に沿って螺旋状に形成された導電体３６が配設されている。導電体３６の始端部３６ａはコイル用電極３４ａに電気的に接続され、終端部３６ｂはコイル用電極３４ｂに電気的に接続されている。また、軟磁性体１８の第２部位１８ｂの周囲には、その表面に沿って螺旋状に形成された導電体３７が配設されている。導電体３７の始端部３７ａはコイル用電極３５ａに電気的に接続され、終端部３７ｂはコイル用電極３５ｂに電気的に接続されている。従って、本実施形態では、導電体３６およびコイル用電極３４ａ、３４ｂ（複数の電極に相当）から送信コイル３８（第１コイルに相当）が構成され、導電体３７およびコイル用電極３５ａ、３５ｂ（複数の電極に相当）から受信コイル３９（第２コイルに相当）が構成されている。   Around the first portion 18a of the soft magnetic body 18, a conductor 36 formed in a spiral shape along the surface thereof is disposed. The starting end portion 36a of the conductor 36 is electrically connected to the coil electrode 34a, and the terminal end portion 36b is electrically connected to the coil electrode 34b. Further, around the second portion 18b of the soft magnetic body 18, a conductor 37 formed in a spiral shape along the surface thereof is disposed. The starting end portion 37a of the conductor 37 is electrically connected to the coil electrode 35a, and the terminal end portion 37b is electrically connected to the coil electrode 35b. Therefore, in this embodiment, the conductor 36 and the coil electrodes 34a and 34b (corresponding to a plurality of electrodes) constitute the transmission coil 38 (corresponding to the first coil), and the conductor 37 and the coil electrodes 35a and 35b (corresponding to the first coil). A reception coil 39 (corresponding to the second coil) is configured from a plurality of electrodes.

次に、上記構成の製造方法について説明する。
信号伝送装置３１の製造方法は、図２に示した信号伝送装置１の製造方法のうち、（ａ）に示した軟磁性体を形成する工程、（ｃ）に示した軟磁性体を配置する工程および（ｄ）に示した送信コイルと受信コイルとを形成する工程が以下のように異なる。 Next, the manufacturing method of the said structure is demonstrated.
The manufacturing method of the signal transmission device 31 includes the step of forming the soft magnetic material shown in (a) of the manufacturing method of the signal transmission device 1 shown in FIG. 2, and the soft magnetic material shown in (c). The process and the process of forming the transmission coil and the reception coil shown in (d) are different as follows.

すなわち、軟磁性体１８を形成した後、軟磁性体１８の周囲全面に、金、銅またはアルミなどの導電膜を成膜する。この成膜の手段は、例えばメッキ法を用いることが容易であるが、スパッタまたは蒸着法などを用いてもよい。この導電膜の厚さは、数μｍ程度とするのが望ましい。続いて、成膜された導電膜から螺旋状の導電体３６および３７を形成する。この方法としては、レーザ切断法または三次元の露光現像技術を用いて行うことが可能である。なお、導電体３６および３７は、上記導電膜による方法以外にも、例えば電線を第１部位１８ａおよび第２部位１８ｂに螺旋状に巻きつけて形成することも可能である。   That is, after the soft magnetic body 18 is formed, a conductive film such as gold, copper, or aluminum is formed on the entire surface around the soft magnetic body 18. As the film forming means, for example, a plating method can be easily used, but a sputtering or vapor deposition method may be used. The thickness of the conductive film is preferably about several μm. Subsequently, spiral conductors 36 and 37 are formed from the formed conductive film. As this method, a laser cutting method or a three-dimensional exposure and development technique can be used. In addition to the method using the conductive film, the conductors 36 and 37 can be formed by, for example, winding an electric wire in a spiral shape around the first part 18a and the second part 18b.

このように形成された軟磁性体１８を、送信ＩＣ３２および受信ＩＣ３３の表面上に配置する際、導電体３６の始端部３６ａおよび終端部３６ｂと送信ＩＣ３２に形成されたコイル用電極３４ａおよび３４ｂとを接続するとともに、導電体３７の始端部３７ａおよび終端部３７ｂと受信ＩＣ３３に形成されたコイル用電極３５ａおよび３５ｂとを接続する。この接続の方法としては、例えば銀ペーストなどの導電性接着剤を用いて加熱硬化または紫外線硬化させる手法を用いることができる。また、はんだを用いて接続してもよい。   When the soft magnetic body 18 formed in this way is disposed on the surfaces of the transmission IC 32 and the reception IC 33, the start end portion 36a and the end end portion 36b of the conductor 36, and coil electrodes 34a and 34b formed on the transmission IC 32, Are connected, and the starting end portion 37a and the terminating end portion 37b of the conductor 37 are connected to the coil electrodes 35a and 35b formed in the receiving IC 33. As a connection method, for example, a heat curing or ultraviolet curing method using a conductive adhesive such as a silver paste can be used. Moreover, you may connect using solder.

このように、本実施形態の信号伝送装置３１は、ワイヤボンディング工程前の段階で送信コイル３８および受信コイル３９が構成される。このため、図２（ｄ）に示したワイヤボンディング工程において、第１の実施形態では必要としていた各コイルを形成するためのワイヤボンディングを不要とすることができる。従って、製造工程を簡略化することができる。   As described above, in the signal transmission device 31 of the present embodiment, the transmission coil 38 and the reception coil 39 are configured before the wire bonding process. For this reason, in the wire bonding step shown in FIG. 2D, wire bonding for forming each coil required in the first embodiment can be made unnecessary. Therefore, the manufacturing process can be simplified.

（第３の実施形態）
以下、本発明の第３の実施形態について図６および図７を参照しながら説明する。
本実施形態では、第１の実施形態に対して送信部および受信部が構成されたＩＣの構成を変更した場合について説明する。図６および図７は、第１の実施形態における図１および図２（ｄ）に相当する図であり、第１の実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。 (Third embodiment)
Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
This embodiment demonstrates the case where the structure of IC with which the transmission part and the receiving part were comprised with respect to 1st Embodiment was changed. FIGS. 6 and 7 are views corresponding to FIGS. 1 and 2 (d) in the first embodiment. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

図６および図７に示すように、信号伝送装置５１は、第１の実施形態における信号伝送装置１に対し、送信ＩＣ６および受信ＩＣ８の構成を一体化した送受信ＩＣ５２（半導体チップに相当）を備えている点と、リードフレーム２が省略されている点とが異なっている。送受信ＩＣ５２には、送信ＩＣ６と同様のコイル用電極１３ａ〜１３ｅおよび受信ＩＣ８と同様のコイル用電極１７ａ〜１７ｅが設けられている。また、これらコイル用電極１３ａ〜１３ｅおよび１７ａ〜１７ｅの間は、ボンディングワイヤ１９ａ〜１９ｄおよび２１ａ〜２１ｄにより第１の実施形態と同様に接続されている。   As shown in FIGS. 6 and 7, the signal transmission device 51 includes a transmission / reception IC 52 (corresponding to a semiconductor chip) in which the configurations of the transmission IC 6 and the reception IC 8 are integrated with respect to the signal transmission device 1 in the first embodiment. The difference is that the lead frame 2 is omitted. The transmission / reception IC 52 is provided with coil electrodes 13a to 13e similar to the transmission IC 6 and coil electrodes 17a to 17e similar to the reception IC 8. Further, the coil electrodes 13a to 13e and 17a to 17e are connected in the same manner as in the first embodiment by bonding wires 19a to 19d and 21a to 21d.

このような構成により、第１の実施形態と同様に、コイル用電極１３ａ〜１３ｅおよびボンディングワイヤ１９ａ〜１９ｄから送信コイル７が構成され、コイル用電極１７ａ〜１７ｅおよびボンディングワイヤ２１ａ〜２１ｄから受信コイル９が構成されている。また、送受信ＩＣ５２には送信回路２０および受信回路２２が形成されており、これら送信回路２０および受信回路２２は、第１の実施形態と同様にして送信コイル７および受信回路と電気的に接続されている。
なお、信号伝送装置５１は、送受信ＩＣ５２上に信号送信部３および信号受信部４が形成された状態となっているが、第１の実施形態と同様のリードフレーム２上にこの送受信ＩＣ５２を搭載し樹脂封止してもよい。 With this configuration, similarly to the first embodiment, the transmission coil 7 is configured from the coil electrodes 13a to 13e and the bonding wires 19a to 19d, and the reception coil is configured from the coil electrodes 17a to 17e and the bonding wires 21a to 21d. 9 is configured. The transmission / reception IC 52 is formed with a transmission circuit 20 and a reception circuit 22, and the transmission circuit 20 and the reception circuit 22 are electrically connected to the transmission coil 7 and the reception circuit in the same manner as in the first embodiment. ing.
In the signal transmission device 51, the signal transmission unit 3 and the signal reception unit 4 are formed on the transmission / reception IC 52. However, the transmission / reception IC 52 is mounted on the lead frame 2 similar to that of the first embodiment. It may be sealed with resin.

上記した信号伝送装置５１のように、一つの半導体チップ（送受信ＩＣ５２）上において電気信号の伝送を行う構成であっても、効率よく電気信号の伝送を行うことができる。また、この信号伝送装置５１を採用すれば、第１の実施形態に比べて半導体チップの数を低減できる。これにより、半導体チップの製造コストの低減およびその実装に係る工程削減という効果が得られる。   Even if the configuration is such that the electrical signal is transmitted on one semiconductor chip (transmission / reception IC 52) as in the signal transmission device 51 described above, the electrical signal can be transmitted efficiently. If this signal transmission device 51 is employed, the number of semiconductor chips can be reduced as compared with the first embodiment. Thereby, the effect of reduction of the manufacturing cost of a semiconductor chip and the process reduction concerning the mounting is acquired.

（その他の実施形態）
なお、本発明は上記し且つ図面に記載した各実施形態に限定されるものではなく、次のような変形または拡張が可能である。
送信回路２０に電気的に接続される第１コイルと、受信回路２２に電気的に接続される第２コイルとは、それぞれ異なる構成のものを組み合わせて使用してもよい。例えば、第１の実施形態において、送信コイル７に代えて第２の実施形態における送信コイル３８を用いてもよい。また、第２の実施形態において、送信コイル３８に代えて第１の実施形態における送信コイル７を用いてもよい。
送信コイル７、３８および受信コイル９、３９の巻数は、装置の信号伝送特性の仕様に応じて適宜変更可能である。つまり、第１および第３の実施形態にあっては、コイル用電極およびボンディングワイヤの数を適宜変更してもよい。また、第２実施形態にあっては、導電体３６および３７の巻数を適宜変更してもよい。
軟磁性体１８の配置については、各コイル間において必要とする磁気結合特性が得られる範囲内で変更してもよい。 (Other embodiments)
The present invention is not limited to the embodiments described above and illustrated in the drawings, and the following modifications or expansions are possible.
The first coil electrically connected to the transmission circuit 20 and the second coil electrically connected to the reception circuit 22 may be used in combination with different configurations. For example, in the first embodiment, the transmission coil 38 in the second embodiment may be used instead of the transmission coil 7. In the second embodiment, the transmission coil 7 in the first embodiment may be used instead of the transmission coil 38.
The number of turns of the transmission coils 7 and 38 and the reception coils 9 and 39 can be appropriately changed according to the specifications of the signal transmission characteristics of the apparatus. That is, in the first and third embodiments, the numbers of coil electrodes and bonding wires may be appropriately changed. In the second embodiment, the number of turns of the conductors 36 and 37 may be changed as appropriate.
The arrangement of the soft magnetic body 18 may be changed within a range in which necessary magnetic coupling characteristics can be obtained between the coils.

本発明の第１の実施形態を示す信号伝送装置の斜視図The perspective view of the signal transmission apparatus which shows the 1st Embodiment of this invention 各製造工程における断面構造を示す図Diagram showing cross-sectional structure in each manufacturing process 信号送信部および信号受信部の電気的構成を示す図The figure which shows the electrical structure of a signal transmission part and a signal receiving part 本発明の第２の実施形態を示す図１相当図FIG. 1 equivalent diagram showing a second embodiment of the present invention 信号伝送装置の断面構造を示す図Diagram showing the cross-sectional structure of the signal transmission device 本発明の第３の実施形態を示す図１相当図FIG. 1 equivalent view showing a third embodiment of the present invention 信号伝送装置の断面構造を示す図Diagram showing the cross-sectional structure of the signal transmission device

符号の説明Explanation of symbols

図面中、１は信号伝送装置、６は送信ＩＣ（第１半導体チップ）、７は送信コイル（第１コイル）、８は受信ＩＣ（第２半導体チップ）、９は受信コイル（第２コイル）、１３ａ〜１３ｅ、１７ａ〜１７ｅはコイル用電極（複数の電極）、１８は軟磁性体、１８ａは第１部位、１８ｂは第２部位、１９ａ〜１９ｄ、２１ａ〜２１ｄはボンディングワイヤ、２０は送信回路（送信部）、２２は受信回路（受信部）、３１は信号伝送装置、３２は送信ＩＣ（第１半導体チップ）、３３は受信ＩＣ（第２半導体チップ）、３６、３７は導電体、３８は送信コイル（第１コイル）、３９は受信コイル（第２コイル）、５１は信号伝送装置、５２は送受信ＩＣ（半導体チップ）を示す。   In the drawings, 1 is a signal transmission device, 6 is a transmission IC (first semiconductor chip), 7 is a transmission coil (first coil), 8 is a reception IC (second semiconductor chip), and 9 is a reception coil (second coil). , 13a to 13e, 17a to 17e are coil electrodes (multiple electrodes), 18 is a soft magnetic material, 18a is a first part, 18b is a second part, 19a to 19d, 21a to 21d are bonding wires, and 20 is a transmission Circuit (transmitter), 22 is a receiver circuit (receiver), 31 is a signal transmission device, 32 is a transmitter IC (first semiconductor chip), 33 is a receiver IC (second semiconductor chip), 36 and 37 are conductors, Reference numeral 38 denotes a transmission coil (first coil), 39 denotes a reception coil (second coil), 51 denotes a signal transmission device, and 52 denotes a transmission / reception IC (semiconductor chip).

Claims (11)

電気信号を伝送するための送信部および受信部が構成されているとともに互いに離間して複数の電極が形成された半導体チップと、
閉磁路を形成する焼結型の軟磁性体と、
前記軟磁性体の一部となる第１部位の周囲を取り囲むように形成され前記送信部と電気的に接続されている第１コイルと、
前記軟磁性体の第１部位とは異なる一部となる第２部位の周囲を取り囲むように形成され前記受信部と電気的に接続されている第２コイルとを備え、
前記第１および第２コイルの少なくとも一方は、前記複数の電極と、前記軟磁性体の一部を跨ぐとともに前記複数の電極を順に連続的に接続するボンディングワイヤとを含んで構成され、
前記送信部および受信部は、前記第１および第２コイル間の磁気結合により電気信号の伝送を行うように構成されていることを特徴とする信号伝送装置。 A semiconductor chip in which a transmitter and a receiver for transmitting an electrical signal are configured and a plurality of electrodes are formed apart from each other;
A sintered soft magnetic material that forms a closed magnetic path;
A first coil that is formed so as to surround a first portion that is a part of the soft magnetic body and is electrically connected to the transmitter;
A second coil that is formed so as to surround a second part that is a part different from the first part of the soft magnetic body and is electrically connected to the receiver;
At least one of the first and second coils is configured to include the plurality of electrodes, and bonding wires that cross over a part of the soft magnetic body and sequentially connect the plurality of electrodes in sequence.
The signal transmission device, wherein the transmission unit and the reception unit are configured to transmit an electric signal by magnetic coupling between the first and second coils. 前記第１および第２コイルは共に、前記複数の電極と、前記ボンディングワイヤとを含んで構成されていることを特徴とする請求項１記載の信号伝送装置。   2. The signal transmission device according to claim 1, wherein each of the first and second coils includes the plurality of electrodes and the bonding wires. 電気信号を伝送するための送信部および受信部が構成されているとともに互いに離間して複数の電極が形成された半導体チップと、
閉磁路を形成する焼結型の軟磁性体と、
前記軟磁性体の一部となる第１部位の周囲を取り囲むように形成され前記送信部と電気的に接続されている第１コイルと、
前記軟磁性体の第１部位とは異なる一部となる第２部位の周囲を取り囲むように形成され前記受信部と電気的に接続されている第２コイルとを備え、
前記第１および第２コイルの少なくとも一方は、前記軟磁性体の一部の周囲表面に沿って螺旋状に形成された導電体を含んで構成され、
前記送信部および受信部は、前記第１および第２コイル間の磁気結合により電気信号の伝送を行うように構成されていることを特徴とする信号伝送装置。 A semiconductor chip in which a transmitter and a receiver for transmitting an electrical signal are configured and a plurality of electrodes are formed apart from each other;
A sintered soft magnetic material that forms a closed magnetic path;
A first coil that is formed so as to surround a first portion that is a part of the soft magnetic body and is electrically connected to the transmitter;
A second coil that is formed so as to surround a second part that is a part different from the first part of the soft magnetic body and is electrically connected to the receiver;
At least one of the first and second coils is configured to include a conductor spirally formed along a peripheral surface of a part of the soft magnetic body,
The signal transmission device, wherein the transmission unit and the reception unit are configured to transmit an electric signal by magnetic coupling between the first and second coils. 前記第１および第２コイルは共に、前記導電体を含んで構成されていることを特徴とする請求項３記載の信号伝送装置。   The signal transmission device according to claim 3, wherein both the first and second coils are configured to include the conductor. 前記軟磁性体は、平面的に前記送信部の構成領域内に前記第１部位が位置し、前記受信部の構成領域内に前記第２部位が位置するように前記半導体チップの表面上に配置されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の信号伝送装置。   The soft magnetic material is arranged on the surface of the semiconductor chip so that the first part is located in the configuration area of the transmission unit and the second part is positioned in the configuration area of the reception unit in plan view. 5. The signal transmission device according to claim 1, wherein the signal transmission device is provided. 前記半導体チップは、前記送信部が構成された第１半導体チップと、前記受信部が構成された第２半導体チップとを含んで構成されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の信号伝送装置。   The said semiconductor chip is comprised including the 1st semiconductor chip with which the said transmission part was comprised, and the 2nd semiconductor chip with which the said receiving part was comprised, The one of Claim 1 thru | or 5 characterized by the above-mentioned. A signal transmission device according to claim 1. 請求項１記載の信号伝送装置を製造する方法であって、
電気信号を伝送するための送信部および受信部が構成されている半導体チップの表面上に形成された複数の電極上に閉磁路を構成する軟磁性体を配置する工程と、
前記軟磁性体の一部を跨ぐとともに前記複数の電極を順に連続的に接続するようにボンディングワイヤを形成する工程とを備えていることを特徴とする信号伝送装置の製造方法。 A method of manufacturing the signal transmission device according to claim 1,
Arranging a soft magnetic material constituting a closed magnetic circuit on a plurality of electrodes formed on a surface of a semiconductor chip in which a transmission unit and a reception unit for transmitting an electrical signal are configured; and
Forming a bonding wire so as to straddle a part of the soft magnetic material and to connect the plurality of electrodes sequentially in sequence. 請求項７記載の信号伝送装置の製造方法であって、
前記半導体チップの表面上に形成された電極とリードフレームとの間をワイヤにより電気的に接続するワイヤボンディング工程を備え、
前記ボンディングワイヤを形成する工程は、前記ワイヤボンディング工程と同一工程にて行うことを特徴とする信号伝送装置の製造方法。 A method of manufacturing a signal transmission device according to claim 7,
A wire bonding step of electrically connecting an electrode formed on the surface of the semiconductor chip and a lead frame with a wire;
The method of manufacturing a signal transmission device, wherein the step of forming the bonding wire is performed in the same step as the wire bonding step. 請求項３記載の信号伝送装置を製造する方法であって、
閉磁路を構成する軟磁性体の一部の周囲表面に沿って導電体が螺旋状に形成された状態で電気信号を伝送するための送信部および受信部が構成されている半導体チップの表面上に互いに離間して形成された複数の電極上に当該軟磁性体を配置する工程と、
前記複数の電極および前記導電体間を接続する工程とを備えていることを特徴とする信号伝送装置の製造方法。 A method of manufacturing the signal transmission device according to claim 3,
On the surface of the semiconductor chip on which a transmitter and a receiver are configured to transmit an electrical signal in a state in which a conductor is spirally formed along a peripheral surface of a part of a soft magnetic body constituting a closed magnetic path Disposing the soft magnetic body on a plurality of electrodes formed separately from each other;
And a step of connecting between the plurality of electrodes and the conductor. 請求項７ないし９のいずれかに記載の信号伝送装置の製造方法であって、
前記軟磁性体を配置する工程では、前記送信部の平面的な構成領域内に前記前記軟磁性体の第１部位が位置し、前記受信部の平面的な構成領域内に前記軟磁性体の第２部位が位置するように前記軟磁性体を配置することを特徴とする信号伝送装置の製造方法。 A method for manufacturing a signal transmission device according to any one of claims 7 to 9,
In the step of arranging the soft magnetic body, the first portion of the soft magnetic body is located in a planar configuration region of the transmission unit, and the soft magnetic body of the transmission unit is disposed in the planar configuration region of the reception unit. A method of manufacturing a signal transmission device, wherein the soft magnetic material is arranged so that the second portion is located. 請求項７ないし１０のいずれかに記載の信号伝送装置の製造方法であって、
前記半導体チップは、前記送信部が形成された第１半導体チップと、前記受信部が形成された第２半導体チップとを含んで構成されており、
前記軟磁性体を配置する工程では、前記第１および第２半導体チップを跨ぐように前記軟磁性体を配置することを特徴とする信号伝送装置の製造方法。 A method for manufacturing a signal transmission device according to any one of claims 7 to 10,
The semiconductor chip includes a first semiconductor chip in which the transmission unit is formed and a second semiconductor chip in which the reception unit is formed,
In the step of disposing the soft magnetic body, the soft magnetic body is disposed so as to straddle the first and second semiconductor chips.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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