JP6986796B1 - Coil structure - Google Patents
Coil structure Download PDFInfo
- Publication number
- JP6986796B1 JP6986796B1 JP2021094276A JP2021094276A JP6986796B1 JP 6986796 B1 JP6986796 B1 JP 6986796B1 JP 2021094276 A JP2021094276 A JP 2021094276A JP 2021094276 A JP2021094276 A JP 2021094276A JP 6986796 B1 JP6986796 B1 JP 6986796B1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coil
- pad
- pads
- back surface
- wire
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 51
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 25
- 230000002093 peripheral Effects 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 abstract description 7
- 230000000149 penetrating Effects 0.000 abstract 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 87
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 87
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 210000001503 Joints Anatomy 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000006011 modification reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
【課題】ボンディングワイヤを用いて、捲回されたコイルを形成する。【解決手段】基板1と、基板1に形成された複数のパッド3,4と、二つのパッド3,4を繋ぐワイヤ6とを有するコイル構造体10であって、パッド3,4及びワイヤ6を含む導体部分が螺旋または渦巻をなすように配置されている。パッド3,4は、基板1を貫通する貫通導体2を介して表裏に配列されており、表面に形成された第1表面パッド3aと第2表面パッド3bとは、第1表面ワイヤ6abで接続され、第2表面パッド3bに接続され、裏面に形成される第1裏面パッド4bと第3裏面パッド4cとは、第1ワイヤ6abと異なる第1裏面ワイヤ6bcで接続される。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To form a wound coil by using a bonding wire. SOLUTION: The coil structure 10 has a substrate 1, a plurality of pads 3 and 4 formed on the substrate 1, and a wire 6 connecting the two pads 3 and 4, and the pads 3 and 4 and the wire 6 are provided. The conductor portions including the above are arranged so as to form a spiral or a spiral. The pads 3 and 4 are arranged on the front and back sides via a through conductor 2 penetrating the substrate 1, and the first surface pad 3a and the second surface pad 3b formed on the surface are connected by a first surface wire 6ab. The first back surface pad 4b and the third back surface pad 4c formed on the back surface are connected to the second front surface pad 3b by a first back surface wire 6bc different from the first wire 6ab. [Selection diagram] Fig. 1
Description
本発明は、コイル構造体に関する。 The present invention relates to a coil structure.
ボンディングワイヤは、等価的にコイルで表現される。例えば、特許文献1には、直列接続された2本のワイヤと、その等価回路(T型等価回路)とが記載されている。つまり、特許文献1に記載の2本のワイヤ120,130は、電極111で中継しており、インダクタンスL1,L2の等価回路で表現されている。
Bonding wires are equivalently represented by coils. For example,
特許文献1に記載の技術は、人為的なピーキングを形成し、伝送特性の向上やリターンロスの最小化を図ったものである。また、特許文献1に記載の2本のワイヤは、直線的に直列接続されており、捲回されていない。つまり、特許文献1に記載の2本のワイヤは、全体としてコイルとして機能させることを目的としていない。
The technique described in
なお、特許文献1に記載のワイヤは、第1のワイヤの長さが、0.3mm(インダクタンス:0.5nH以下)に設定され、第2のワイヤの長さが1〜2mmに設定されている。つまり、第2のワイヤは、第1のワイヤよりも長いので、振動等により、機械的な保持が難しくなり得る。
In the wire described in
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ボンディングワイヤを用いて、捲回されたコイル構造体を形成することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to form a wound coil structure by using a bonding wire.
前記目的を達成するために、第1発明は、基板(1)と、該基板の表面に形成された複数の表面パッド(3,4)と、隣り合う前記表面パッド同士を繋ぐ表面ワイヤ(5,9)と、前記基板の裏面に形成された複数の裏面パッドと、隣り合う前記裏面パッド同士を繋ぐ裏面ワイヤとを有するコイル構造体(12)であって、前記表面パッドおよび前記裏面パッドは、前記基板の表裏の同一位置に配列されており、前記表面パッドおよび前記表面ワイヤを含む導体部分が第1渦巻をなすように配置されることにより表面コイルが形成されており、前記裏面パッドおよび前記裏面ワイヤを含む導体部分が前記第1渦巻と同一形状の第2渦巻をなすように配置されることにより裏面コイルが前記表面コイルと表裏面対称に形成されており、前記第1渦巻および前記第2渦巻は、複数の辺を備える矩形状であり、少なくとも最外周の辺の中間には、ワイヤを中継する中継パッド(3ca,3ba,3ab,3ac,3bd,3cd,3dc,4ca,4ba,4ab、4ac,4bd,4cd,4dc)が形成されていることを特徴とする。なお、括弧内の符号や文字は、実施形態において付した符号等であって、本発明を限定するものではない。 In order to achieve the above object , the first invention relates to a substrate (1) , a plurality of surface pads (3, 4) formed on the surface of the substrate, and a surface wire (5) connecting adjacent surface pads to each other. , 9) , a coil structure (12) having a plurality of back surface pads formed on the back surface of the substrate, and a back surface wire connecting adjacent back surface pads, wherein the front surface pad and the back surface pad are , The front and back surfaces of the substrate are arranged at the same position, and the front surface coil is formed by arranging the conductor portion including the front surface pad and the surface wire so as to form a first spiral. The back surface coil is formed symmetrically with the front surface coil by arranging the conductor portion including the back surface wire so as to form a second vortex having the same shape as the first vortex. The second vortex has a rectangular shape having a plurality of sides, and at least in the middle of the outermost side, a relay pad (3ca, 3ba, 3ab, 3ac, 3bd, 3cd, 3dc, 4ca, 4ba, 4ab, 4ac, 4bd, 4cd, 4dc) are formed. The symbols and characters in parentheses are the symbols and the like attached in the embodiments, and do not limit the present invention.
また、第2発明は、離間状態で積層された複数の基板と、各基板の少なくとも一面に形成された複数のパッドと、隣り合う前記パッド同士を繋ぐワイヤとを有するコイル構造体であって、各基板における前記パッドの配列が同一であり、前記各基板において、前記パッドおよび前記ワイヤを含む導体部分が同一回転方向に渦巻をなすように配置されており、前記渦巻は、複数の辺を備える矩形状であり、少なくとも最外周の辺の中間には、前記ワイヤを中継する中継パッドが形成されていることを特徴とする。なお、複数のリボンを重畳させた状態で、端部をパッドに金属接合することもできる。 The second invention is a coil structure having a plurality of substrates laminated in a separated state, a plurality of pads formed on at least one surface of each substrate, and a wire connecting the adjacent pads. The arrangement of the pads on each substrate is the same, and in each substrate, the conductor portion including the pads and the wires is arranged so as to form a spiral in the same rotation direction, and the spiral includes a plurality of sides. It has a rectangular shape, and is characterized in that a relay pad that relays the wire is formed at least in the middle of the outermost peripheral side. In addition, it is also possible to metal-bond the end portion to the pad in a state where a plurality of ribbons are superimposed.
本発明によれば、ボンディングワイヤを用いて、捲回されたコイルを形成することができる。 According to the present invention, a wound coil can be formed by using a bonding wire.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態(以下、「本実施形態」と称する)につき詳細に説明する。なお、各図は、本実施形態を十分に理解できる程度に、概略的に示してあるに過ぎない。また、各図において、共通する構成要素や同様な構成要素については、同一の符号を付し、それらの重複する説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention (hereinafter referred to as “the present embodiment”) will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that each figure is merely shown schematically to the extent that the present embodiment can be fully understood. Further, in each figure, common components and similar components are designated by the same reference numerals, and duplicate description thereof will be omitted.
(第1実施形態)
図1(a)は、本発明の第1実施形態であるコイルの断面図であり、図1(b)は、同じく斜め上方から見た斜視図であり、図1(c)は、同じく斜め下方から見た斜視図(裏側から見た斜視図)である。なお、X,Y,Zの方向は、矢印に従う。
図1(a)において、コイル10は、基板1と、複数の表面パッド3と、複数の裏面パッド4と、表面パッド3と裏面パッド4とを導通させる複数の貫通導体2と、表面パッド3同士および裏面パッド4同士を導通させる複数の金属ワイヤ6とを備える。なお、表面パッド3と、裏面パッド4と、貫通導体2とで貫通電極を構成する。
(First Embodiment)
1 (a) is a cross-sectional view of a coil according to the first embodiment of the present invention, FIG. 1 (b) is a perspective view also seen from diagonally above, and FIG. 1 (c) is also an oblique view. It is a perspective view seen from the bottom (the perspective view seen from the back side). The directions of X, Y, and Z follow the arrows.
In FIG. 1A, the
図1(b)において、コイル10の表面側には、複数の表面パッド3(3a、3b、3c,3d、3e,3f,3g,3h)と、複数の金属ワイヤ6(6ab,6cd,6ef、6gh)とが配置されている。金属ワイヤ6は、断面が円形の金又はアルミの導線である。表面パッド3と金属ワイヤ6とは、ワイヤボンディングによって互いに金属接合されている。複数の表面パッド3は、2列複数行に二次元配列されている。以下では、図1(b)において、左列の表面パッド3を第1表面パッド3a,3c,3e,3gと称し、右列の表面パッド3を第2表面パッド3b,3d,3f,3hと称する場合がある。また、基板1の表面側において表面パッド3同士を繋ぐ金属ワイヤ6を表面金属ワイヤ6ab,6cd,6ef,6ghと称する場合がある。
In FIG. 1 (b), on the surface side of the
表面金属ワイヤ6ab,6cd,6ef,6ghは、基板1の表面において左右の表面パッド3,3を接続する。具体的には、前から1番目の表面金属ワイヤ6abは、1列目(図1(b)では左列)の前から1番目の第1表面パッド3aと2列目(図1(b)では右列)の前から1番目の第2表面パッド3bとの間を接続する。2番目の表面金属ワイヤ6cdは、1列目の前から2番目の第1表面パッド3cと2列目の前から2番目の第2表面パッド3dとの間を接続する。3番目の表面金属ワイヤ6efは、1列目の前から3番目の第1表面パッド3eと2列目の前3番目の第2表面パッド3fとの間を接続する。4番目の表面金属ワイヤ6ghは、1列目の前から4番目の第1表面パッド3gと2列目の前から4番目の第2表面パッド3hとの間を接続する。すなわち、基板1の表面において前からn番目の金属ワイヤ6は、1列目の前からn番目の第1表面パッド3と2列目の前からn番目の第2表面パッド3を繋いでいる。
The surface metal wires 6ab, 6cd, 6ef, and 6gh connect the left and
図1(c)において、コイル10の裏面側には、複数の裏面パッド4(4a、4b、4c,4d、4e,4f,4g,4h)と、複数の金属ワイヤ6(6bc,6de,6fg)とが配置されている。裏面パッド4と金属ワイヤ6とはワイヤボンディングによって、互いに金属接合されている。以下では、図1(c)において、右列の裏面パッド4を第1裏面パッド4c,4e,4gと称し、左列の裏面パッド4を第2裏面パッド4b,4d,4fと称する場合がある。また、基板1の裏面側において裏面パッド4同士を繋ぐ金属ワイヤ6を裏面金属ワイヤ6bc,6de,6fgと称する場合がある。
In FIG. 1 (c), on the back surface side of the
裏面金属ワイヤ6bc,6de,6fgは、基板の1の裏面において左右の裏面パッド4,4を接続する。具体的には、前から1番目の裏面金属ワイヤ6bcは、2列目(基板1の表面の2列目と同側の列であり、図1(c)では左列)の前から1番目の第2裏面パッド4bと1列目(基板1の表面の1列目と同側の列であり、図1(c)では右列)の前から2番目の第1裏面パッド4cとの間を接続する。2番目の裏面金属ワイヤ6deは、2列目の前から2番目の第2裏面パッド4dと1列目の前から3番目の第1裏面パッド4eとの間を接続する。3番目の裏面金属ワイヤ6fgは、2列目の前から3番目の第2裏面パッド4fと1列目の前から4番目の第1裏面パッド4gとの間を接続する。すなわち、基板1の裏面において前からn番目の金属ワイヤ6は、2列目の前からn番目の第2裏面パッド4と1列目の前から(n+1)番目の第1裏面パッド4を繋いでいる。なお、複数の裏面パッド4のうちの二つ(本実施形態では、2列目の前から1番目の裏面パッド4aと、1列目の前から4番目の裏面パッド4h)には、外部に接続する金属ワイヤ6a,6hが接続される。
The back surface metal wires 6bc, 6de, 6fg connect the left and right
図2は、本発明の第1実施形態であるコイルの立体接続図であり、図1(a)(b)(c)で示したコイル10の捲回状況を示している。
コイル10は、金属ワイヤ6が複数回(3回以上)、螺旋状に捲回されて構成されている。つまり、表面パッド3(3a,3b,3c,3d,3e,3f,3g,3h)と、裏面パッド4(4a,4b,4c,4d,4e,4f,4g,4h)とは、貫通導体2を介して互いに接続されている。また、1列目の第1表面パッド3a,3c,3e,3gと2列目の第2表面パッド3b,3d,3f,3hとは、金属ワイヤ6を介して接続されている。また、1列目の第1裏面パッド4c,4e,4gと2列目の第2裏面パッド4b,4d,4fとが接続されている。つまり、コイル10は、貫通導体2および金属ワイヤ6を使用して、第1裏面パッド4a−第1表面パッド3a−第2表面パッド3b−第2裏面パッド4b−第1裏面パッド4c−第1表面パッド3c−第2表面パッド3d−第2裏面パッド4d−第1裏面パッド4e−第1表面パッド3e−第2表面パッド3f−第2裏面パッド4f−第1裏面パッド4g−第1表面パッド3g−第2表面パッド3h−第2裏面パッド4hを、順に接続して形成したものである。なお、コイル10は、導体部分を1回以上捲回するためには、2本以上の金属ワイヤ6と、2つ以上の貫通導体2とが必要である。
FIG. 2 is a three-dimensional connection diagram of the coil according to the first embodiment of the present invention, and shows the winding state of the
The
(製造方法)
以下、コイル10の製造方法について、簡単に説明する。
基板1に表面パッド3及び裏面パッド4を形成し、貫通導体2を形成する。次に、基板1の表面パッド3に、金属ワイヤ6をボンディングし、裏面パッド4に金属ワイヤ6をボンディングする。なお、裏面パッド4に金属ワイヤ6をボンディングするときには、表面パッド3にボンディングしたワイヤ6が逃げるような機構(例えば、ザグリ)を有した治具(ワークホルダー)を使用する。
(Production method)
Hereinafter, a method for manufacturing the
The
以上説明したように、本実施形態のコイル10によれば、ワイヤボンディングを用いて、金属ワイヤが複数ターン(例えば、4ターン)捲回される。すなわち、本実施形態のコイル10によれば、入出力端子用の裏面パッド4a,4hとの間に、貫通導体2、表面パッド3、裏面パッド4および金属ワイヤ6を連ねた螺旋状の導体(立体的なコイル)を形成できる。ここで、複数の金属ワイヤ6(6ab,6cd,6ef,6gh,6ab,6cd,6ef,6gh)の長さを最短にすれば、振動に対して機械的に強いコイルが得られる。
As described above, according to the
(第2実施形態)
前記第1実施形態のコイル10は、裏面パッド4を使用していたが、図3(c)の斜視図に示すように、表面パッド3のみで複数回、捲回したコイルを構成することもできる。
(Second Embodiment)
The
図3は、本発明の第2実施形態のコイルの製造工程を示す斜視図であり、図3(c)は、最終段階の状態を示す斜視図である。
第2実施形態のコイル11は、基板1と、複数の表面パッド3(3a,3b,3c,3d,3e,3f,3g,3h)と、基板1の表面において表面パッド3同士を導通させる複数の接続線8(8ab,8cd,8ef,8gh)と、接続線8の上に配置された絶縁部材7と、絶縁部材7を跨いで表面パッド3同士を導通させる複数の金属ワイヤ6(6ad,6cf,6eh)とを備える。
FIG. 3 is a perspective view showing the manufacturing process of the coil according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 3 (c) is a perspective view showing a state at the final stage.
The
複数の表面パッド3(3a,3b,3c,3d,3e,3f,3g,3h)は、前記第1実施形態と同様に、2列複数行(実施形態では、2列4行)に配列される。ここで、前記第1実施形態と同様に、左列の表面パッド3を第1表面パッド3a,3c,3e,3gと称し、右列の表面パッド3を第2表面パッド3b,3d,3f,3hと称する。
The plurality of surface pads 3 (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f, 3g, 3h) are arranged in two columns and a plurality of rows (in the embodiment, two columns and four rows) as in the first embodiment. To. Here, as in the first embodiment, the
接続線8(8ab,8cd,8ef,8gh)は、第1表面パッド3(3a,3c,3e,3g)と、同一行のm行n列に第2表面パッド3(3b,3d,3f,3h)とを接続する。つまり、接続線8abは、第1表面パッド3aと、第2表面パッド3bとを接続する。接続線8cdは、第1表面パッド3cと第2表面パッド3dとを接続する。接続線8efは、第1表面パッド3eと第2表面パッド3fとを接続する。接続線8ghは、第1表面パッド3gと第2表面パッド3hとを接続する。なお、第1表面パッド3(3a,3c,3e,3g)と、同一行の第2表面パッド3(3b,3d,3f,3h)と、これらを接続する接続線8(8ab,8cd,8ef,8gh)とで、連結パッドと称する。
The connecting line 8 (8ab, 8cd, 8ef, 8gh) has the first surface pad 3 (3a, 3c, 3e, 3g) and the second surface pad 3 (3b, 3d, 3f, 3b, 3d, 3f, in the same row, m rows and n columns. Connect with 3h). That is, the connection line 8ab connects the
ここで、本実施形態のコイル11の複数の接続線8ab,8cd,8ef,8ghは、平行且つ等間隔に配設されている。なお、本実施形態では、裏面パッド4(図1(a))は、形成されていないが、裏面パッド4を形成しても構わない。裏面パッド4には、金属ワイヤが接合されないだけである。
Here, the plurality of connecting lines 8ab, 8cd, 8ef, 8gh of the
金属ワイヤ6(6ad,6cf,6eh)は、第1表面パッド3(3a,3c,3e)と、異なる行の第2表面パッド3(3d,3f,3h)とを接続する。つまり、金属ワイヤ6adは、第1表面パッド3aと第2表面パッド3dとを接続する。金属ワイヤ6cfは、第1表面パッド3cと第2表面パッド3fとを接続する。金属ワイヤ6ehは、第1表面パッド3eと第2表面パッド3hとを接続する。これらにより、コイル11が形成される。なお、第1表面パッド3gには、外部に接続する金属ワイヤ6gが接続され、第2表面パッド3bには、外部に接続する金属ワイヤ6bが接続される。
The metal wire 6 (6ad, 6cf, 6eh) connects the first surface pad 3 (3a, 3c, 3e) to the second surface pad 3 (3d, 3f, 3h) in a different row. That is, the metal wire 6ad connects the
絶縁部材7は、直方体形状であり、複数の接続線8ab,8cd,8ef,8ghを跨ぎ、複数の接続線8ab,8cd,8ef,8ghと、複数の金属ワイヤ6(6ab,6cd,6ef,6gh,6ab,6cd,6ef,6gh)との間に介挿されている。なお、絶縁部材7は、直方体形状であるが、円柱状であっても構わない。
The insulating
本実施形態のコイル11は、第2表面パッド3b−接続線8ab−第1表面パッド3a−金属ワイヤ6ad−第2表面パッド3d−接続線8cd−第1表面パッド3c−金属ワイヤ6cf−第2表面パッド3f−接続線8ef−第1表面パッド3e−金属ワイヤ6eh−第2表面パッド3h−接続線8gh−第1表面パッド3gが接続されて構成される。つまり、コイル11は、接続線8、金属ワイヤ6及び表面パッド3から構成される螺旋状の導体で形成されている。なお、コイル11は、導体部分を1回以上捲回するためには、2本以上の金属ワイヤ6と、2つ以上の接続線8とが必要である。
The
また、金属ワイヤ6ad,6cf,6ehが長くても、中央部で、絶縁部材7の上面7aに当接させれば、金属ワイヤ6ad,6cf,6ehは、振動に対して安定に保持される。また、金属ワイヤ6ad,6cf,6ehと、接続線8ab,8cd,8ef,8ghとの間隔(Z方向の距離)が絶縁部材7の高さで規定される。そのため、金属ワイヤ6ad,6cf,6ehと、接続線8ab,8cd,8ef,8ghとの静電容量(寄生容量)が小さくなると同時にバラツキも小さくなる。
Even if the metal wires 6ad, 6cf, 6heh are long, the metal wires 6ad, 6cf, 6heh are stably held against vibration if they are brought into contact with the upper surface 7a of the insulating
(製造方法)
図3(a)のステップSP1では、基板1の上面に、複数の表面パッド3(3a,3b,3c,3d,3e,3f,3g,3h)と、複数の接続線8(8ab,8cd,8ef,8gh)とを、エッチングにより同一金属で同時形成する。これにより、第1表面パッドと第2表面パッドとは、連結パッドとして、同一金属で互いに接続される。なお、複数の接続線8ab,8cd,8ef,8ghは、複数の表面パッド3a,3b,3c,3d,3e,3f,3g,3hと同時形成しなくても構わない。
(Production method)
In step SP1 of FIG. 3A, a plurality of surface pads 3 (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f, 3g, 3h) and a plurality of connection lines 8 (8ab, 8cd,) are formed on the upper surface of the
図3(b)のステップSP2では、複数の接続線8ab,8cd,8ef,8ghの上に棒状の絶縁部材7を配設する。また、絶縁部材7は、第1表面パッド3a,3c,3e,3gと、第2表面パッド3b、3d、3f、3hとの中心部に配設される。
In step SP2 of FIG. 3B, the rod-shaped insulating
図3(c)のステップSP3では、複数の金属ワイヤ6ad,6cf,6ehを複数の第1表面パッド3a,3c,3eと第2表面パッド3d,3f,3hとに金属接合している。
In step SP3 of FIG. 3C, a plurality of metal wires 6ad, 6cf, 6heh are metal-bonded to the plurality of
(第2実施形態の変形例)
コイル11は、第1表面パッド3a,3c,3e,3gと、同一行の第2表面パッド3d,3f,3hとを接続線8ab,8cd,8ef,8ghで接続し、第1表面パッド3a,3c,3eと、異なる行の第2表面パッド3d,3f,3hとを金属ワイヤ6ad,6cf,6ehで接続していた。第1表面パッド3a,3c,3e,3gと、同一行の第2表面パッド3d,3f,3hとを金属ワイヤ6で接続し、第1表面パッド3a,3c,3eと、異なる行の第2表面パッド3d,3f,3hとを接続線8で接続しても構わない。
(Modified example of the second embodiment)
In the
(第3実施形態)
前記第1,2実施形態では、螺旋状のコイル10,11を形成したが、基板1の表面および裏面の少なくとも一方に渦巻き状のコイルを形成してもよい。
(Third Embodiment)
In the first and second embodiments, the spiral coils 10 and 11 are formed, but spiral coils may be formed on at least one of the front surface and the back surface of the
図4(a)は、本発明の第3実施形態であるコイル12を斜め上方から見た斜視図であり、図4(b)は、斜め下方から見た斜視図である。図示の矢印X,Y,Zは、基板1の各辺の方向を示す。コイル12は、基板1の表面側に形成された表面コイル12aと、基板1の裏面側に形成された裏面コイル12bとを備えている。表面コイル12aと裏面コイル12bとは、表裏対称(面対称)であり、図5に示すように、表面コイル12a及び裏面コイル12bとが重ね合わされている(積層されている)。
FIG. 4A is a perspective view of the
図4(a)の表面側斜視図において、表面コイル12aは、基板1と、m行n列(例えば、4行4列の正方行列)に二次元配列された複数の表面パッド3(3aa,3ba,3ca,3da,3ab,3bb,3cb,3cd,3ac,3bc,3cc,3dc,3ad,3bd,3cd,3dd)と、複数の金属ワイヤ5(5a,5b,5c,5d,5e,5f,5g,5h,5i,5j,5k、5l,5m,5n,5o)とを備える。
In the surface side perspective view of FIG. 4A, the
金属ワイヤ5a〜5kは、二次元配列された複数の表面パッド3のうち、最外周(外側から数えて1周目)において隣り合う表面パッド(3da,3ca,・・・3db)同士を繋いでいる。金属ワイヤ5lは、外側から数えて1周目の表面パッド3dbと2周目の表面パッド3cbとを繋いでおり、金属ワイヤ5m〜5oは、外側から数えて2周目において隣り合う表面パッド(3cb、・・・3cc)同士を繋いでいる。なお、表面パッド3cc,3daには、外部に接続する金属ワイヤ5x,5yが接続される。
The
これにより、複数の金属ワイヤ5(5a,5b,5c,5d,5e,5f,5g,5h,5i,5j,5k,5l,5m,5n,5o)は、表面パッド3を介して連結され、表面コイル12aを構成する。
As a result, the plurality of metal wires 5 (5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f, 5g, 5h, 5i, 5j, 5k, 5l, 5m, 5n, 5o) are connected via the
図4(b)の裏面側斜視図において、裏面コイル12bは、基板1と、m行n列に二次元配列された複数の裏面パッド4(4aa,4ba,4ca,4da,4ab,4bb,4cb,4cd,4ac,4bc,4cc,4dc,4ad,4bd,4cd,4dd)と、複数の金属ワイヤ9(9a,9b,9c,9d,9e,9f,9g,9h,9i,9j,9k、9l、9m、9n、9o)とを備える。なお、表面パッド3cc,3daには、外部に接続する金属ワイヤ5x,5yが接続される。
In the back side perspective view of FIG. 4 (b), the
金属ワイヤ9a〜9kは、二次元配列された複数の裏面パッド4のうち、最外周(外側から数えて1周目)において隣り合う裏面パッド(4da,4ca,・・・4db)同士を繋いでいる。金属ワイヤ9lは、外側から数えて1周目の裏面パッド4dbと2周目の裏面パッド4cbとを繋いでおり、金属ワイヤ9m〜9oは、外側から数えて2周目において隣り合う裏面パッド(4cb,・・・,4cc)同士を繋いでいる。なお、裏面パッド4cc,4daには、外部に接続する金属ワイヤ4x,4yが接続される。
The metal wires 9a to 9k connect the backside pads (4da, 4ca, ... 4db) adjacent to each other on the outermost circumference (the first lap counting from the outside) among the plurality of
これにより、複数の金属ワイヤ9(9a,9b,9c,9d,9e,9f,9g,9h,9i,9j,9k,9l,9m,9n,9o)は、裏面パッド4を介して連結され、裏面コイル12bを構成する。
As a result, the plurality of metal wires 9 (9a, 9b, 9c, 9d, 9e, 9f, 9g, 9h, 9i, 9j, 9k, 9l, 9m, 9n, 9o) are connected via the
図5は、本発明の第3実施形態であるコイル12の立体配線図である。ここで、黒丸は、表面パッド3(3aa,3ba,3ca,3da,3ab,3bb,3cb,3cd,3ac,3bc,3cc,3dc,3ad,3bd,3cd,3dd)や裏面パッド4(4aa,4ba,4ca,4da,4ab,4bb,4cb,4cd,4ac,4bc,4cc,4dc,4ad,4bd,4cd,4dd)を表現している。裏面コイル12bの導体部分の形状は、表面コイル12aの導体部分の形状と略同一である。
FIG. 5 is a three-dimensional wiring diagram of the
コイル12は、自己インダクタンスLaの表面コイル12aと、自己インダクタンスLbの裏面コイル12bとが表裏対称(面対称)に配置される。そのため、表面コイル12aと裏面コイル12bとの間には、相互インダクタンスMが存在する。表面コイル12aの一端と裏面コイル12bの一端とを接続したときの合成インダクタンスLは、電流Ia,Ibを同一方向に流したとき(Ia=Ib)、L=(La+Lb+2M)となる。また、電流Ia,Ibを逆方向に流したとき(Ia=−Ib)、L=(La+Lb−2M)となる。
In the
ここで、電流を同一方向に流したときとは、例えば、金属ワイヤ5yと金属ワイヤ4xとを接続したり、金属ワイヤ5xと金属ワイヤ4yとを接続したりすることである。一方、電流を逆方向に流したときとは、例えば、金属ワイヤ4yと金属ワイヤ5y(図4)とを接続したり、金属ワイヤ4xと金属ワイヤ4x(図4)とを接続したりすることである。また、表面コイル12aと裏面コイル12bとの長さ及び形状が等しく、且つ近接配置すれば、La≒Lb≒Mとなり、合成インダクタンスLは、L≒4Laとなる。
Here, when the current is passed in the same direction, for example, the
(第3実施形態の変形例)
第3実施形態のコイル12では、同一形状の2つの表面コイル12a及び裏面コイル12bを面対称に配置したが、3つ以上の同一形状のコイルを重ね合わせることもできる。
(Modified example of the third embodiment)
In the
図6は、本発明の第3実施形態の変形例のコイルを示す立体配線図である。
コイル13は、同一形状の表面コイル12aと、裏面コイル12bと、コイル12cとが3層構造で配列したものである。ここで、表面コイル12aと裏面コイル12bとは、第3実施形態のコイル12と同様に、基板1の表裏に形成することができる。しかしながら、3層目のコイル12cは、基板1以外の他の基板に形成することになる。そして、表面コイル12a及び裏面コイル12bが形成された基板1と、コイル12cが形成された他の基板とを併設することにより、コイル13が作成される。ここで、コイル13は、3枚の基板1を用意し、夫々の基板1にコイルを形成し、コイルが形成された基板1を並設しても構わない。
FIG. 6 is a three-dimensional wiring diagram showing a coil of a modified example of the third embodiment of the present invention.
The
表面コイル12aは自己インダクタンスLaを有し、裏面コイル12bは自己インダクタンスLbを有し、コイル12cは、自己インダクタンスLcを有する。また、表面コイル12aと裏面コイル12bとの間には、相互インダクタンスMabが存在し、裏面コイル12bとコイル12cとの間には、相互インダクタンスMbcが存在し、コイル12cと表面コイル12aとの間には、相互インダクタンスMcaが存在する。
The
(第4実施形態)
前記第1実施形態乃至第3実施形態では、基板1に形成されたパッド(表面パッド3や裏面パッド4)に、断面が円形のワイヤ(導線)をボンディングしたが、板状のリボンをワイヤとしてボンディングすることもできる。
(Fourth Embodiment)
In the first to third embodiments, a wire (conductor) having a circular cross section is bonded to a pad (
図7は、本発明の第4実施形態の接合構造であるリボンボンディングを行った写真である。 FIG. 7 is a photograph of ribbon bonding, which is the bonding structure of the fourth embodiment of the present invention.
本実施形態の接合構造では、複数のリボン80,80,・・・,80を重ねた状態でリボンボンディングを行っている。リボン80は、両端に接合部80aが形成されたアルミや金の矩形状の板材で形成されている金属ワイヤである。リボンサイズは、例えば、幅0.05×厚さ0.02mm〜幅0.3×厚さ0.03mmである。リボン80は、薄いので、屈曲する。リボン80は、屈曲性が同一であれば、断面が円形の金属ワイヤ6(図1)、5,9(図4)よりも大電流を流すことができる。
In the bonding structure of the present embodiment, ribbon bonding is performed in a state where a plurality of
図7では、基板(前記した基板1を含む。)に設けられた電極パッド70と、複数の接合部80aとが、ボンディングによって、金属接合されている。接合部80aは、半導体素子(例えば、電力半導体)に形成された電極パッド70とボンディングによって金属接合する部位である。
In FIG. 7, the
図8は、本発明の第4実施形態の参考例の接合構造であるリボンボンディングを行った写真である。この参考例の接合構造は、1枚のリボン80を用いて、その接合部80aを電極パッド70に接合したものである。なお、電極パッド70は、前記各実施形態の電極パッド(表面パッド3や裏面パッド4)であっても構わない。
FIG. 8 is a photograph of ribbon bonding, which is a bonding structure of a reference example of the fourth embodiment of the present invention. The joining structure of this reference example is one in which the joining
これに対して、第4実施形態の接合構造では、複数のリボン80,80,・・・80が並列接続されているのであるから、1枚のリボン80を用いるよりも、より大電流を流すことができる。また、流す電流が同一であれば、合成抵抗値が小さいので、リボン80両端の電圧降下が低下する。つまり、本実施形態の接合構造によれば、1枚のリボン80を用いるよりも、電流を流しやすい接合構造を提供することができる。
On the other hand, in the joining structure of the fourth embodiment, since a plurality of
1 基板
2 貫通導体(貫通電極)
3,3aa,3ba,3ca,3da,3ab,3bb,3cb,3db,3ac,3bc,3cc,3dc,3ad,3bd,3cd,3dd 表面パッド(貫通電極)
3a,3c,3e,3g 第1表面パッド
3b,3d,3f,3h 第2表面パッド
4,4aa,4ba,4ca,4da,4ab,4bb,4cb,4db,4ac,4bc,4cc,4dc,4ad,4bd,4cd,4dd 裏面パッド(貫通電極)
4c,4e,4g 第1裏面パッド
4b,4d,4f 第2裏面パッド
5,5a,5b,5c,5d,5e,5f,5g,5h,5i,5j,5k,5l,5m,5n,5o 金属ワイヤ(表面ワイヤ)
6,6a,6h,6ad,6cf,6eh,6b,6g 金属ワイヤ
6ab,6cd,6ef,6gh 表面金属ワイヤ
6bc,6de,6fg 裏面金属ワイヤ
9,9a,9b,9c,9d,9e,9f,9g,9h,9i,9j,9k,9l,9m,9n,9o 金属ワイヤ(裏面ワイヤ)
7 絶縁部材
8,8ab,8cd,8ef 接続線
10,11,12,12c,13 コイル
12a 表面コイル
12b 裏面コイル
50 金属ワイヤ
70 電極パッド
80 リボン
80a 接合部
1
3,3aa, 3ba, 3ca, 3da, 3ab, 3bb, 3cab, 3db, 3ac, 3bc, 3cc, 3dc, 3ad, 3bd, 3cd, 3dd Surface Pad (Through Silicon Via)
3a, 3c, 3e, 3g
4c, 4e, 4g 1st back
6,6a, 6h, 6ad, 6cf, 6eh, 6b, 6g Metal wire 6ab, 6cd, 6ef, 6gh Front surface metal wire 6bc, 6de, 6fg Back
7 Insulation member 8,8ab, 8cd,
Claims (3)
前記表面パッドおよび前記裏面パッドは、前記基板の表裏の同一位置に配列されており、
前記表面パッドおよび前記表面ワイヤを含む導体部分が第1渦巻をなすように配置されることにより表面コイルが形成されており、
前記裏面パッドおよび前記裏面ワイヤを含む導体部分が前記第1渦巻と同一形状の第2渦巻をなすように配置されることにより裏面コイルが前記表面コイルと表裏面対称に形成されており、
前記第1渦巻および前記第2渦巻は、複数の辺を備える矩形状であり、
少なくとも最外周の辺の中間には、ワイヤを中継する中継パッドが形成されている
ことを特徴とするコイル構造体。 A substrate, a plurality of front surface pads formed on the front surface of the substrate, a front surface wire connecting adjacent front surface pads, a plurality of back surface pads formed on the back surface of the substrate, and adjacent back surface pads. A coil structure having a back wire to be connected.
The front surface pad and the back surface pad are arranged at the same positions on the front and back surfaces of the substrate.
A surface coil is formed by arranging the conductor portion including the surface pad and the surface wire so as to form a first spiral.
The back surface coil is formed symmetrically with the front surface coil by arranging the conductor portion including the back surface pad and the back surface wire so as to form a second spiral having the same shape as the first spiral.
The first vortex and the second vortex have a rectangular shape having a plurality of sides and have a rectangular shape.
A coil structure characterized in that a relay pad for relaying a wire is formed at least in the middle of the outermost peripheral side.
ことを特徴とする請求項1に記載のコイル構造体。 The coil structure according to claim 1 , wherein the front surface coil and the back surface coil are connected so that currents flow in the same directions on the front and back surfaces.
各基板における前記パッドの配列が同一であり、
前記各基板において、前記パッドおよび前記ワイヤを含む導体部分が同一回転方向に渦巻をなすように配置されており、
前記渦巻は、複数の辺を備える矩形状であり、
少なくとも最外周の辺の中間には、前記ワイヤを中継する中継パッドが形成されている
ことを特徴とするコイル構造体。 A coil structure having a plurality of substrates laminated in a separated state, a plurality of pads formed on at least one surface of each substrate, and a wire connecting the adjacent pads.
The arrangement of the pads on each substrate is the same,
In each of the substrates, the conductor portion including the pad and the wire is arranged so as to form a spiral in the same rotation direction.
The swirl is rectangular with a plurality of sides and has a rectangular shape.
A coil structure characterized in that a relay pad for relaying the wire is formed at least in the middle of the outermost peripheral side.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021094276A JP6986796B1 (en) | 2021-06-04 | 2021-06-04 | Coil structure |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021094276A JP6986796B1 (en) | 2021-06-04 | 2021-06-04 | Coil structure |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP6986796B1 true JP6986796B1 (en) | 2021-12-22 |
JP2022186186A JP2022186186A (en) | 2022-12-15 |
Family
ID=79193316
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021094276A Active JP6986796B1 (en) | 2021-06-04 | 2021-06-04 | Coil structure |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6986796B1 (en) |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59107553A (en) * | 1982-12-13 | 1984-06-21 | Nec Corp | Wire bonding process of semiconductor device |
JPS62119933A (en) * | 1985-11-19 | 1987-06-01 | Nec Ic Microcomput Syst Ltd | Integrated circuit device |
JPH08139260A (en) * | 1994-11-09 | 1996-05-31 | Hitachi Ltd | Semiconductor integrated circuit device |
JPH09106915A (en) * | 1995-10-13 | 1997-04-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | High-frequency inductor |
JP2000353617A (en) * | 1999-05-18 | 2000-12-19 | Memscap | Microelement, such as microinductor, micro-transformer, or the like, and manufacture of such microelements |
JP2002270427A (en) * | 2001-03-09 | 2002-09-20 | Sony Corp | Inductor |
US20050167828A1 (en) * | 2000-04-24 | 2005-08-04 | Chartered Semiconductor Manufacturing Ltd. | High performance RF inductors and transformers using bonding technique |
JP2006108323A (en) * | 2004-10-04 | 2006-04-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Inductance element and its manufacturing method |
JP2017199796A (en) * | 2016-04-27 | 2017-11-02 | Tdk株式会社 | Coil component |
-
2021
- 2021-06-04 JP JP2021094276A patent/JP6986796B1/en active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59107553A (en) * | 1982-12-13 | 1984-06-21 | Nec Corp | Wire bonding process of semiconductor device |
JPS62119933A (en) * | 1985-11-19 | 1987-06-01 | Nec Ic Microcomput Syst Ltd | Integrated circuit device |
JPH08139260A (en) * | 1994-11-09 | 1996-05-31 | Hitachi Ltd | Semiconductor integrated circuit device |
JPH09106915A (en) * | 1995-10-13 | 1997-04-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | High-frequency inductor |
JP2000353617A (en) * | 1999-05-18 | 2000-12-19 | Memscap | Microelement, such as microinductor, micro-transformer, or the like, and manufacture of such microelements |
US20050167828A1 (en) * | 2000-04-24 | 2005-08-04 | Chartered Semiconductor Manufacturing Ltd. | High performance RF inductors and transformers using bonding technique |
JP2002270427A (en) * | 2001-03-09 | 2002-09-20 | Sony Corp | Inductor |
JP2006108323A (en) * | 2004-10-04 | 2006-04-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Inductance element and its manufacturing method |
JP2017199796A (en) * | 2016-04-27 | 2017-11-02 | Tdk株式会社 | Coil component |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2022186186A (en) | 2022-12-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10553348B2 (en) | Pulse transformer | |
EP2911207B1 (en) | Solar cell module | |
KR102067443B1 (en) | Thermoelectric power generation module | |
CN107919349B (en) | Double-side cooling type power module and manufacturing method thereof | |
JP3223257B2 (en) | Manufacturing method of thermoelectric conversion module | |
JP4984172B2 (en) | Coil parts | |
TW497184B (en) | Semiconductor device and semiconductor module using the same | |
JP5066167B2 (en) | Thermoelectric device and thermoelectric module | |
JP2000068444A (en) | Semiconductor device | |
US9721714B1 (en) | Electromagnet and flexible circuit board | |
CN102693922A (en) | Patterns of passivation material on bond pads and methods of manufacture thereof | |
JPWO2005001946A1 (en) | Peltier device and manufacturing method thereof | |
JP6986796B1 (en) | Coil structure | |
JP2001135532A (en) | Multichannel uniform output type transformer | |
EP3599675B1 (en) | Busbar and method for manufacturing a busbar | |
JPH09260180A (en) | Low inductance capacitor | |
CN111710735B (en) | Photovoltaic cell, laminated photovoltaic module and manufacturing method of photovoltaic cell | |
JP2019110237A (en) | Transformer, manufacturing method of the transformer, and semiconductor device | |
JP2005327755A (en) | Semiconductor device and its manufacturing method | |
CN110379811B (en) | Three-dimensional memory and manufacturing method thereof | |
JP7165612B2 (en) | Semiconductor capacitor device and semiconductor capacitor device module | |
JPH05235258A (en) | Transistor module | |
WO2018021470A1 (en) | Microcoil and method for forming same | |
JPH08213239A (en) | Laminated chip transformer and manufacture thereof | |
JP2002076244A (en) | Multi-chip semiconductor device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210604 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20210604 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210803 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210902 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20211019 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20211028 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20211116 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20211122 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6986796 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |