WO2014097425A1 - 半導体装置 - Google Patents

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WO2014097425A1
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coil
pad
wiring
coils
semiconductor chip
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慎一 内田
寛和 長瀬
船矢 琢央
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Renesas Electronics Corp
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Renesas Electronics Corp
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Definitions

  • the present invention relates to a semiconductor device, and can be suitably used for, for example, a semiconductor device provided with a coil.
  • the photocoupler has a light emitting element such as a light emitting diode and a light receiving element such as a phototransistor, and converts an inputted electric signal into light by the light emitting element, and returns this light to an electric signal by the light receiving element. An electrical signal is transmitted.
  • Patent Document 1 discloses a technique relating to a magnetic coupler element and a magnetically coupled isolator.
  • a photocoupler As a technique for transmitting an electric signal between two circuits having different electric signal potentials, there is a technique using a photocoupler. Since a photocoupler has a light emitting element and a light receiving element, Miniaturization is difficult. In addition, there is a limit to its adoption, such as failure to follow the electrical signal when the frequency of the electrical signal is high.
  • the inductor can be formed by using a microfabrication technique of the semiconductor device, so that the size of the device can be reduced.
  • the characteristics are also good. For this reason, it is desirable to proceed with its development.
  • a semiconductor device has a first coil, a second coil, a third coil, a fourth coil, a first pad, a second pad, and a third pad formed on a semiconductor substrate. Yes.
  • the first coil and the third coil are electrically connected in series between the first pad and the second pad, the third pad is electrically connected between the first coil and the third coil,
  • the two coils and the fourth coil are electrically connected in series.
  • the first coil and the second coil are magnetically coupled, the third coil and the fourth coil are magnetically coupled, and when a current is passed through the second and fourth coils connected in series, The direction of the induced current flowing through the coil and the third coil is opposite between the first coil and the third coil.
  • a semiconductor device includes a first semiconductor chip having a first coil, a second coil, a third coil, a fourth coil, a first pad, a second pad, and a third pad; And a second semiconductor chip having a plurality of fourth pads.
  • the first coil and the third coil are electrically connected in series between the first pad and the second pad, the third pad is electrically connected between the first coil and the third coil, The two coils and the fourth coil are electrically connected in series.
  • the first pad, the second pad, and the third pad of the first semiconductor chip are electrically connected to the plurality of fourth pads of the second semiconductor chip through conductive connecting members, respectively.
  • the first coil and the second coil are magnetically coupled, the third coil and the fourth coil are magnetically coupled, and when a current is passed through the second and fourth coils connected in series, The direction of the induced current flowing through the coil and the third coil is opposite between the first coil and the third coil.
  • the semiconductor device has a first coil and a second coil formed on the semiconductor substrate, and the first coil and the second coil are magnetically coupled to each other.
  • a first wiring extending so as to overlap the first coil in a plan view is formed in a layer different from the coil and the second coil.
  • the first wiring has a slit at a position overlapping the first coil in plan view.
  • the performance of the semiconductor device can be improved.
  • FIG. 6 is a circuit diagram illustrating an example of an electronic device using the semiconductor device of Embodiment 1.
  • FIG. It is explanatory drawing which shows the example of signal transmission.
  • 1 is a cross-sectional view conceptually showing a cross-sectional structure of a semiconductor chip according to a first embodiment.
  • 1 is a cross-sectional view conceptually showing a cross-sectional structure of a semiconductor chip according to a first embodiment.
  • FIG. 3 is a plan view of a main part of the semiconductor chip according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a plan view of a main part of the semiconductor chip according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a plan view of a main part of the semiconductor chip according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a plan view of a main part of the semiconductor chip according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a main-portion cross-sectional view of the semiconductor chip of First Embodiment;
  • FIG. 2 is a main-portion cross-sectional view of the semiconductor chip of First Embodiment;
  • FIG. 2 is a main-portion cross-sectional view of the semiconductor chip of First Embodiment;
  • FIG. 3 is a circuit diagram showing a circuit configuration of a transformer formed in the semiconductor chip of the first embodiment. It is a principal part top view of the semiconductor chip of the 1st examination example. It is a principal part top view of the semiconductor chip of the 1st examination example. It is a principal part top view of the semiconductor chip of the 1st examination example. It is a principal part top view of the semiconductor chip of the 1st modification. It is a principal part top view of the semiconductor chip of the 1st modification.
  • FIG. 3 is a plan view showing the semiconductor package of the first embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing the semiconductor package of the first embodiment.
  • FIG. 6 is a plan view of a principal part of a semiconductor chip according to a second embodiment.
  • FIG. 6 is a plan view of a principal part of a semiconductor chip according to a second embodiment.
  • FIG. 6 is a plan view of a principal part of a semiconductor chip according to a second embodiment.
  • FIG. 6 is a plan view of a principal part of a semiconductor chip according to a second embodiment.
  • FIG. 6 is a plan view of a principal part of a semiconductor chip according to a second embodiment.
  • FIG. 6 is a plan view of a principal part of a semiconductor chip according to a second embodiment.
  • FIG. 10 is a main-portion cross-sectional view of the semiconductor chip of the second embodiment.
  • FIG. 6 is a plan view of a principal part of a semiconductor chip according to a second embodiment.
  • FIG. 6 is a plan view of a principal part of a semiconductor chip according to a second embodiment.
  • FIG. 6 is a plan view of a principal part of a semiconductor chip according to a second embodiment.
  • FIG. 10 is a main-portion cross-sectional view of the semiconductor chip of the second embodiment.
  • FIG. 10 is a main-portion cross-sectional view of the semiconductor chip of the second embodiment.
  • FIG. 10 is a main-portion cross-sectional view of the semiconductor chip of the second embodiment.
  • FIG. 10 is a main-portion cross-sectional view of the semiconductor chip of the second embodiment.
  • FIG. 10 is a main-portion cross-sectional view of the semiconductor chip of the second embodiment.
  • FIG. 10 is a main-portion cross-sectional view of the semiconductor chip of the second embodiment.
  • FIG. 10 is a plan view of a principal part of a semiconductor chip according to a third embodiment.
  • FIG. 10 is a plan view of a principal part of a semiconductor chip according to a third embodiment.
  • FIG. 10 is a plan view of a principal part of a semiconductor chip according to a third embodiment.
  • FIG. 10 is a main-portion cross-sectional view of the semiconductor chip of the third embodiment.
  • FIG. 10 is a perspective view of main parts of a semiconductor chip according to a third embodiment. It is a principal part top view which shows the other example of the internal wiring in the semiconductor chip of Embodiment 3.
  • FIG. 10 is a plan view of a principal part of a semiconductor chip according to a third embodiment.
  • hatching may be omitted even in a cross-sectional view for easy understanding of the drawings. Further, even a plan view may be hatched to make the drawing easy to see.
  • FIG. 1 is a circuit diagram illustrating an example of an electronic device (semiconductor device) using a semiconductor device (semiconductor chip) according to an embodiment.
  • a portion surrounded by a dotted line is formed in the semiconductor chip CP1
  • a portion surrounded by a one-dot chain line is formed in the semiconductor chip CP2
  • a portion surrounded by a two-dot chain line is a semiconductor package PKG. Is formed inside.
  • the electronic device shown in FIG. 1 includes a semiconductor package PKG that incorporates semiconductor chips CP1 and CP2.
  • a transmission circuit TX1, a reception circuit RX2, and a control circuit CC are formed in the semiconductor chip CP1, and a reception circuit RX1, a transmission circuit TX2, and a drive circuit DR are formed in the semiconductor chip CP2.
  • the transmission circuit TX1 and the reception circuit RX1 are circuits for transmitting a control signal from the control circuit CC to the drive circuit DR.
  • the transmission circuit TX2 and the reception circuit RX2 are circuits for transmitting a signal from the drive circuit DR to the control circuit CC.
  • the control circuit CC controls or drives the drive circuit DR, and the drive circuit DR drives the load LOD.
  • the semiconductor chips CP1 and CP2 are built in the semiconductor package PKG, and the load LOD is provided outside the semiconductor package PKG.
  • a transformer (transformer, converter, magnetic coupling element, electromagnetic coupling element) TR1 including coils (inductors) CL1a and CL2a magnetically coupled (inductively coupled) is interposed between the transmission circuit TX1 and the reception circuit RX1.
  • a signal can be transmitted from the transmission circuit TX1 to the reception circuit RX1 via the transformer TR1 (that is, via the magnetically coupled coils CL1a and CL2a).
  • the reception circuit RX1 in the semiconductor chip CP2 can receive the signal transmitted by the transmission circuit TX1 in the semiconductor chip CP1.
  • the control circuit CC can transmit a signal (control signal) to the drive circuit DR via the transmission circuit TX1, the transformer TR1, and the reception circuit RX1.
  • the transformer TR1 (coils CL1a, CL2a) is formed in the semiconductor chip CP1. Coil CL1a and coil CL2a can each be regarded as an inductor.
  • the transformer TR1 can also be regarded as a magnetic coupling element.
  • a transformer (transformer, converter, magnetic coupling element, electromagnetic coupling element) TR2 including coils (inductors) CL1b and CL2b that are magnetically coupled (inductively coupled) is interposed between the transmitting circuit TX2 and the receiving circuit RX2.
  • a signal can be transmitted from the transmission circuit TX2 to the reception circuit RX2 via the transformer TR2 (that is, via the magnetically coupled coils CL1b and CL2b).
  • the reception circuit RX2 in the semiconductor chip CP1 can receive the signal transmitted by the transmission circuit TX2 in the semiconductor chip CP2. Therefore, the drive circuit DR can transmit a signal to the control circuit CC via the transmission circuit TX2, the transformer TR2, and the reception circuit RX2.
  • the transformer TR2 (coils CL1b, CL2b) is formed in the semiconductor chip CP2.
  • the coil CL1b and the coil CL2b can also be regarded as inductors.
  • the transformer TR2 can also be regarded as a magnetic coupling element.
  • the transformer TR1 is formed by coils CL1a and CL2a formed in the semiconductor chip CP1, but the coil CL1a and the coil CL2a are not connected by a conductor but are magnetically coupled. For this reason, when a current flows through the coil CL1a, an induced electromotive force is generated in the coil CL2a in accordance with the change in the current, and the induced current flows.
  • the coil CL1a is a primary coil
  • the coil CL2a is a secondary coil.
  • a signal is sent from the transmission circuit TX1 to the coil CL1a (primary coil) of the transformer TR1 to cause a current to flow, and an induced current (or induced induction) generated in the coil CL2a (secondary coil) of the transformer TR1 accordingly.
  • the receiving circuit RX1 By detecting (receiving) the power) by the receiving circuit RX1, the signal corresponding to the signal transmitted by the transmitting circuit TX1 can be received by the receiving circuit RX1.
  • the transformer TR2 is formed by the coils CL1b and CL2b formed in the semiconductor chip CP2, the coil CL1b and the coil CL2b are not connected by a conductor but are magnetically coupled. For this reason, when a current flows through the coil CL1b, an induced electromotive force is generated in the coil CL2b according to the change in the current, and the induced current flows.
  • the coil CL1b is a primary coil
  • the coil CL2b is a secondary coil.
  • a signal is sent from the transmission circuit TX2 to the coil CL1b (primary coil) of the transformer TR2 to cause a current to flow, and the induced current (or induced induction) generated in the coil CL2b (secondary coil) of the transformer TR2 accordingly.
  • the reception circuit RX2 can receive a signal corresponding to the signal transmitted by the transmission circuit TX2.
  • signal transmission / reception is performed between the semiconductor chip CP1 and the semiconductor chip CP2. That is, the signal transmitted by the transmission circuit TX1 is received by the reception circuit RX1, and the signal transmitted by the transmission circuit TX2 is received by the reception circuit RX2, thereby transmitting and receiving signals between the semiconductor chip CP1 and the semiconductor chip CP2. be able to.
  • the transmission of the signal from the transmission circuit TX1 to the reception circuit RX1 includes the transformer TR1 (that is, the magnetically coupled coils CL1a and CL2a), and the transmission of the signal from the transmission circuit TX2 to the reception circuit RX2.
  • Transformer TR2 that is, magnetically coupled coils CL1b and CL2b intervenes.
  • the drive circuit DR can drive the load LOD in accordance with a signal transmitted from the semiconductor chip CP1 to the semiconductor chip CP2 (that is, a signal transmitted from the transmission circuit TX1 to the reception circuit RX1 via the transformer TR1).
  • the load LOD there are various loads depending on the application. For example, a motor or the like can be exemplified.
  • the semiconductor chip CP1 and the semiconductor chip CP2 have different voltage levels (reference potentials).
  • the semiconductor chip CP1 is connected to a low voltage region having a circuit that is operated or driven at a low voltage (for example, several V to several tens V) via a wire BW and a lead LD described later.
  • the semiconductor chip CP2 has a wire BW and a later-described wire in a high voltage region having a circuit (for example, a load LOD or a switch for the load LOD) that is operated or driven at a voltage higher than the low voltage (for example, 100 V or more). It is connected via a lead LD or the like.
  • signal transmission between the semiconductor chips CP1 and CP2 is performed via the transformers TR1 and TR2, it is possible to transmit signals between different voltage circuits.
  • FIG. 1 shows the case where the control circuit CC is built in the semiconductor chip CP1, as another form, the control circuit CC can be built in a semiconductor chip other than the semiconductor chips CP1 and CP2.
  • 1 shows the case where the drive circuit DR is built in the semiconductor chip CP2, the drive circuit DR can be built in a semiconductor chip other than the semiconductor chips CP1 and CP2 as another form.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an example of signal transmission.
  • the transmission circuit TX1 modulates the square wave signal SG1 input to the transmission circuit TX1 into a differential wave signal SG2, and sends it to the coil CL1a (primary coil) of the transformer TR1.
  • a signal SG3 corresponding to the current flows through the coil CL2a (secondary coil) of the transformer TR1 due to the induced electromotive force.
  • the signal SG3 is amplified by the receiving circuit RX2 and further modulated into a square wave, whereby a square wave signal SG4 is output from the receiving circuit RX2.
  • the signal SG4 corresponding to the signal SG1 input to the transmission circuit TX1 can be output from the reception circuit RX2.
  • a signal is transmitted from the transmission circuit TX1 to the reception circuit RX1.
  • Signal transmission from the transmission circuit TX2 to the reception circuit RX2 can be similarly performed.
  • FIG. 2 an example of signal transmission from the transmission circuit to the reception circuit has been described.
  • the present invention is not limited to this, and various modifications can be made, via magnetically coupled coils (primary coil and secondary coil). Any method that transmits signals can be used.
  • FIG. 3 is a sectional view conceptually showing the sectional structure of the semiconductor chips CP1 and CP2 of the present embodiment.
  • the structure of the semiconductor chip CP1 will be described with reference to FIG.
  • the semiconductor chip can also be regarded as a semiconductor device.
  • a semiconductor element such as MISFET (Metal Insulator Semiconductor Semiconductor Field Semiconductor Effector) is formed on a semiconductor substrate SB1 made of single crystal silicon or the like constituting the semiconductor chip CP1.
  • MISFET Metal Insulator Semiconductor Semiconductor Field Semiconductor Effector
  • SOI Silicon On On Insulator
  • a p-type well PW and an n-type well NW are formed in the semiconductor substrate SB1, and a gate electrode GE1 for an n-channel type MISFET is formed on the p-type well PW via a gate insulating film GI.
  • a gate electrode GE2 for p-channel type MISFET is formed through the gate insulating film GI.
  • the gate insulating film GI is made of, for example, a silicon oxide film
  • the gate electrodes GE1 and GE2 are made of, for example, a polycrystalline silicon film (doped polysilicon film) into which impurities are introduced.
  • An n-type semiconductor region SD1 for source / drain of an n-channel type MISFET is formed in the p-type well PW, and a p-type semiconductor region SD2 for source / drain of the p-channel type MISFET is formed in the n-type well NW. Is formed.
  • An n-channel MISFET is formed by the gate electrode GE1, the gate insulating film GI below the gate electrode GE1, and the n-type semiconductor regions SD1 (source / drain regions) on both sides of the gate electrode GE1.
  • a p-channel MISFET is formed by the gate electrode GE2, the gate insulating film GI below the gate electrode GE2, and the p-type semiconductor region SD2 (source / drain regions) on both sides of the gate electrode GE2.
  • a p-type semiconductor region PR having a higher impurity concentration than the p-type well PW is formed in a part of the upper layer portion (surface layer portion) of the p-type well PW so as to be in contact with the p-type well PW.
  • a predetermined potential for example, a ground potential or a power supply potential
  • an n-type semiconductor region NR having a higher impurity concentration than the n-type well NW is formed in a part of the upper layer portion (surface layer portion) of the n-type well NW so as to be in contact with the n-type well NW.
  • a predetermined potential for example, a ground potential or a power supply potential
  • a resistor element (not shown), a capacitor element (not shown), and the like can be further formed on the semiconductor substrate SB1 as necessary.
  • a multilayer wiring structure is formed by a plurality of interlayer insulating films and a plurality of wiring layers.
  • a plurality of interlayer insulating films are formed on the semiconductor substrate SB1, and plugs V1, wirings M1, M2, M3, M4, M5 and via portions V2, V3, V4 are formed on the plurality of interlayer insulating films.
  • V5 is formed.
  • FIG. 3 for simplification of the drawing, a plurality of interlayer insulating films formed on the semiconductor substrate SB1 are collectively shown as an interlayer insulating film IL without being divided into layers.
  • the wiring M1 is a wiring of the first wiring layer (lowermost wiring layer).
  • the wiring M2 is a wiring of a second wiring layer that is a wiring layer one layer higher than the first wiring layer.
  • the wiring M3 is a wiring of a third wiring layer that is a wiring layer one layer higher than the second wiring layer.
  • the wiring M4 is a wiring of a fourth wiring layer that is a wiring layer one layer higher than the third wiring layer.
  • the wiring M5 is a wiring of a fifth wiring layer that is a wiring layer one layer higher than the fourth wiring layer.
  • the plug V1 is made of a conductor, is formed in the lower layer of the wiring M1, and is electrically connected to the wiring M1 by the upper surface of the plug V1 being in contact with the lower surface of the wiring M1. Further, the bottom of the plug V1 includes various semiconductor regions (for example, an n-type semiconductor region SD1, a p-type semiconductor region SD2, an n-type semiconductor region NR, a p-type semiconductor region PR, etc.) formed on the semiconductor substrate SB1, and a gate electrode. It is connected to GE1, GE2, etc. Thereby, the wiring M1 is electrically connected to various semiconductor regions formed on the semiconductor substrate SB1, the gate electrodes GE1, GE2, and the like through the plug V1.
  • various semiconductor regions for example, an n-type semiconductor region SD1, a p-type semiconductor region SD2, an n-type semiconductor region NR, a p-type semiconductor region PR, etc.
  • the via portion V2 is made of a conductor, is formed between the wiring M2 and the wiring M1, and connects the wiring M2 and the wiring M1.
  • the via portion V2 can also be formed integrally with the wiring M2.
  • the via portion V3 is made of a conductor and is formed between the wiring M3 and the wiring M2, and connects the wiring M3 and the wiring M2.
  • the via part V3 can also be formed integrally with the wiring M3.
  • the via portion V4 is made of a conductor, is formed between the wiring M4 and the wiring M3, and connects the wiring M4 and the wiring M3.
  • the via part V4 can also be formed integrally with the wiring M4.
  • the via portion V5 is made of a conductor and is formed between the wiring M5 and the wiring M4, and connects the wiring M5 and the wiring M4.
  • the via portion V5 can also be formed integrally with the wiring M5.
  • Each of the wirings M1, M2, M3, M4, and M5 is formed by a method of patterning a conductive film formed on the interlayer insulating film or a method of burying a conductive film in a groove formed in the interlayer insulating film (so-called damascene method). Can be formed.
  • FIG. 3 shows a case where the number of wiring layers formed on the semiconductor substrate SB1 is five (a total of five wirings M1, M2, M3, M4, and M5).
  • the number is not limited to five layers and can be variously changed.
  • a primary coil (coil CL1a) and a secondary coil (coil CL2a) of the transformer TR1 are formed on the semiconductor substrate SB1.
  • the coil CL1a and the coil CL2a are not formed in the same layer, but are formed in different layers, and an insulating layer is interposed between the coil CL1a and the coil CL2a.
  • the lower layer side coil CL2a is not formed in contact with the semiconductor substrate SB1, but the coil CL1a is formed on an interlayer insulating film formed on the semiconductor substrate SB1.
  • the coil CL1a and the coil CL2a are each formed by any one of a plurality of wiring layers formed on the semiconductor substrate SB1. That is, the coil CL1a and the coil CL2a are formed in the same layer as any of the wirings M1, M2, M3, M4, and M5. However, the wiring layer in which the coil CL1a is formed and the wiring layer in which the coil CL2a is formed are different wiring layers. Since the coil CL2a is formed above the coil CL1a, the coil CL2a is formed of a wiring layer above the wiring layer on which the coil CL1a is formed.
  • the coil CL2a is formed by the fifth wiring layer (that is, the coil CL2a is formed in the same layer as the wiring M5), and the coil CL1a is formed by the third wiring layer (that is, the same layer as the wiring M3).
  • the coil CL1a may be a lower layer than the coil CL2a, and may be formed of a wiring layer that is an upper layer or a lower layer than the third wiring layer.
  • the coil CL2a is preferably formed by the uppermost wiring layer (here, the fifth wiring layer), which makes it easy to connect the coil CL2a to the pad (pad electrode, bonding pad).
  • the coil CL1a can be formed of the same layer as the wiring M3 in the same process.
  • the coil CL1a can also be formed using the damascene method in the same process as the wiring M2, and in this case, the wiring M3 and the coil CL1a are embedded in the groove of the interlayer insulating film.
  • the conductive film (for example, a conductive film mainly composed of copper) is formed.
  • the wiring M3 and the coil CL1a can be formed by patterning the conductive film.
  • the coil CL2a can be formed by the same process using the conductive layer of the same layer as the wiring M5.
  • the wiring M5 is formed by patterning a conductive film formed over the interlayer insulating film
  • the wiring M5 and the coil CL2a can be formed by patterning the conductive film.
  • a pad can be formed by the uppermost wiring layer (here, the wiring M5).
  • an insulating layer (corresponding to one or more interlayer insulating films among the plurality of interlayer insulating films constituting the interlayer insulating film IL) is interposed.
  • an interlayer insulating film that is, the third insulating layer above the third wiring layer and below the fifth wiring layer.
  • An interlayer insulating film between the wiring layer and the fifth wiring layer is interposed between the coil CL2a and the coil CL1a.
  • An insulating protective film (surface protective film) PA1 is formed on the uppermost layer of the semiconductor chip CP1, and the protective film PA1 covers and protects the wiring M5 and the coil CL2a.
  • the protective film PA1 can be formed of, for example, a resin film such as a polyimide resin.
  • each pad is exposed from the opening of the protective film PA1.
  • the pad is formed of the same conductive layer as the wiring M5 and the coil CL2a, and is formed integrally with the coil CL2a or the wiring M5.
  • the pad connected to the coil CL2a is electrically connected to the pad of the semiconductor chip CP2 through a conductive connecting member such as a bonding wire BW.
  • the semiconductor chip CP2 can have a configuration similar to that of the semiconductor chip CP1.
  • a semiconductor element such as MISFET is formed on a semiconductor substrate SB2 made of single crystal silicon or the like constituting the semiconductor chip CP2.
  • a semiconductor substrate SB2 made of single crystal silicon or the like constituting the semiconductor chip CP2.
  • an SOI substrate or the like can be used as the semiconductor substrate SB1.
  • a p-type well PW and an n-type well NW are formed in the semiconductor substrate SB2, and a gate electrode GE1 for an n-channel type MISFET is formed on the p-type well PW via a gate insulating film GI.
  • a gate electrode GE2 for p-channel type MISFET is formed through the gate insulating film GI.
  • An n-type semiconductor region SD1 for source / drain of an n-channel type MISFET is formed in the p-type well PW, and a p-type semiconductor region SD2 for source / drain of the p-channel type MISFET is formed in the n-type well NW. Is formed.
  • a p-type semiconductor region PR is formed in part of the upper layer part of the p-type well PW so as to be in contact with the p-type well PW, and an n-type well is formed in part of the upper layer part of the n-type well NW.
  • An n-type semiconductor region NR is formed so as to be in contact with NW.
  • a resistor element (not shown), a capacitor element (not shown), and the like can be further formed on the semiconductor substrate SB2.
  • a multilayer wiring structure is formed by a plurality of interlayer insulating films and a plurality of wiring layers.
  • a plurality of interlayer insulating films (in FIG. 3, the plurality of interlayer insulating films are collectively shown as an interlayer insulating film IL) are formed on the semiconductor substrate SB2, and the plurality of interlayer insulating films are formed on the plurality of interlayer insulating films.
  • the plug V1, the wirings M1, M2, M3, M4 and M5 and the via portions V2, V3, V4 and V5 are respectively formed. 3 shows the case where the number of wiring layers formed on the semiconductor substrate SB2 is five (a total of five wirings M1 to M5), the number of wiring layers is limited to five. Is not to be done.
  • the coil CL1b and the coil CL2b are formed on the semiconductor substrate SB2. Since the configuration of the coil CL1b and the coil CL2b in the semiconductor chip CP2 can be substantially the same as that of the coil CL1a and the coil CL2a in the semiconductor chip CP1, illustration and description of the coils CL1b and CL2b are omitted here.
  • An insulating protective film PA1 is formed on the uppermost layer of the semiconductor chip CP2, and the protective film PA1 covers and protects the wiring M5 and the coil CL2b (not shown in FIG. 3). In the semiconductor chip CP2, the pad connected to the wiring M5 or the coil CL2a is exposed from the opening of the protective film PA1.
  • the transmission circuit TX1 and the coils CL1a and CL2a are formed in the semiconductor chip CP1, and the transmission circuit TX1 formed in the semiconductor chip CP1 is connected via internal wiring (wirings M1 to M5) in the semiconductor chip CP1.
  • the coil CL1a is electrically connected. Accordingly, a transmission signal can be transmitted from the transmission circuit TX1 to the coil CL1a via the internal wiring (wirings M1 to M5) in the semiconductor chip CP1.
  • the pad connected to the coil CL2a in the semiconductor chip CP1 is electrically connected to the pad of the semiconductor chip CP2 through a conductive connecting member such as a bonding wire BW, and further the internal wiring (M1 to M1 ⁇ M5) is electrically connected to the receiving circuit RX1 formed in the semiconductor chip CP2.
  • a signal (reception signal) received by the coil CL2a by electromagnetic induction from the coil CL1a is received in the semiconductor chip CP2 via the bonding wire BW (connection member) and the internal wiring (M1 to M5) of the semiconductor chip CP2. It can be transmitted to the circuit RX1.
  • the transmission circuit TX2 and the coils CL1b and CL2b are formed in the semiconductor chip CP1, and the transmission circuit TX2 formed in the semiconductor chip CP2 is connected to the internal wiring (wirings M1 to M5) in the semiconductor chip CP2. ) Is electrically connected to the coil CL1b in the semiconductor chip CP2.
  • a transmission signal can be transmitted from the transmission circuit TX2 to the coil CL1b via the internal wiring (wirings M1 to M5) in the semiconductor chip CP2.
  • a pad connected to the coil CL2b in the semiconductor chip CP2 is electrically connected to a pad of the semiconductor chip CP1 through a conductive connecting member such as a bonding wire BW, and further, an internal wiring (M1) of the semiconductor chip CP1.
  • a signal (received signal) received by the coil CL2a by electromagnetic induction from the coil CL1a is transferred into the semiconductor chip CP1 via the bonding wire BW (connection member) and the internal wiring (M1 to M5) of the semiconductor chip CP1. Can be transmitted to the receiving circuit RX1.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view conceptually showing another example of the cross-sectional structure of the semiconductor chips CP1 and CP2 of the present embodiment.
  • a resin film RS is further formed as an insulating layer on a part of the protective film PA1 in the semiconductor chip CP1. That is, the coil CL2a is formed on the resin film RS.
  • a protective film (protective resin film) PA2 is formed on the resin film RS so as to cover the coil CL2a.
  • the resin film RS can be, for example, a polyimide film.
  • the protective film PA2 may be a polyimide film, for example.
  • the coil CL2a is formed in an upper layer than the fifth layer wiring (wiring M5) which is the uppermost internal wiring layer.
  • the coil CL2a is formed on, for example, the resin film RS. It can be formed by forming a conductive film and then patterning the conductive film.
  • the coil CL2a is covered and protected by the protective film PA2, but the pad connected to the coil CL2a is exposed from the opening of the protective film PA2.
  • the pad connected to the coil CL2a is formed of the same conductive layer as the coil CL2a and is formed integrally with the coil CL2a.
  • the pad connected to the coil CL2a is electrically connected to the pad of the semiconductor chip CP2 through a conductive connecting member such as a bonding wire BW.
  • the coil CL1a is formed below the coil CL2a.
  • the coil CL1a is formed below the resin film RS.
  • the coil CL1a is formed by the fifth-layer wiring (that is, the coil CL1a is formed in the same layer as the wiring M5), but is not limited to this. That is, the coil CL1a only needs to be lower than the coil CL2a and the resin film RS, and can be formed of the fifth wiring layer or a lower wiring layer.
  • the resin film RS can be locally formed on the interlayer insulating film IL (or on the protective film PA1) in a region where the coil (CL2a) is formed.
  • the withstand voltage (insulation withstand voltage) between the coil CL2a and the coil CL1a is secured by the interlayer insulating film (IL), and the equivalent of the resin film RS and the protective film PA2 is not formed.
  • the number of manufacturing steps and manufacturing costs can be reduced.
  • the semiconductor chip CP2 can also be provided with a film corresponding to the resin film RS and the protective film PA2, and the coil CL2b can be formed on the resin film RS.
  • FIG. 5 to 7 are main part plan views of the semiconductor chip CP1 of the present embodiment.
  • 8 to 10 are cross-sectional views of main parts of the semiconductor chip CP1 of the present embodiment.
  • FIG. 11 is a circuit diagram showing a circuit configuration of the transformer TR1 formed in the semiconductor chip CP1.
  • FIG. 6 and FIG. 7 show the same planar region in the semiconductor chip CP1, but the layers are different.
  • FIG. 6 shows a lower layer than FIG. 5, and FIG. The lower layer is shown.
  • FIG. 5 shows secondary coils (coils CL5 and CL6) of the transformer TR1 formed on the semiconductor chip CP1
  • FIG. 6 shows the transformer TR1 formed on the semiconductor chip CP1.
  • Primary coils (coils CL7, CL8) are shown
  • FIG. 7 shows wirings (leading wirings HW2, HW3) for drawing out the primary coil of the transformer TR1 formed in the semiconductor chip CP1. .
  • the drawing wirings HW2, HW3 are shown by dotted lines in FIG.
  • the patterns shown in FIG. 6 by solid lines namely, the coil wirings CW7 and CW8, the connection wiring HW4, and the dummy wirings DW3 and DW4 are shown by dotted lines.
  • 5 to 7 corresponds to FIG. 8
  • the sectional view along the line A2-A2 of FIG. 5 to FIG. 7 corresponds to FIG.
  • a sectional view taken along line A3-A3 corresponds to FIG.
  • the primary coil and the secondary coil for the transformer TR1 are formed in the semiconductor chip CP1, and among the primary coil and the secondary coil, the primary coil is formed on the lower side and the secondary coil is formed on the upper side. Yes. That is, the secondary coil is disposed above the primary coil, and the primary coil is disposed below the secondary coil.
  • the primary coil of the transformer TR1 (corresponding to the coil CL1a) is formed by the coil CL7 and the coil CL8 connected in series, and the transformer TR1 A configuration is adopted in which a secondary coil (corresponding to the coil CL2a) is formed by a coil CL5 and a coil CL6 connected in series between the pad PD5 and the pad PD6.
  • the coil CL7 and the coil CL5 are magnetically coupled (inductive coupling)
  • the coil CL8 and the coil CL6 are magnetically coupled (inductive coupling).
  • the coils CL7 and CL8 connected in series are connected to the transmission circuit TX1.
  • a pad PD7 is electrically connected between the coil CL5 and the coil CL6.
  • the coils CL5, CL6, CL7, CL8, the pads PD5, PD6, PD7, and the transmission circuit TX1 are formed in the semiconductor chip CP1.
  • the pads PD5, PD6, and PD7 of the semiconductor chip CP1 are connected to the receiving circuit RX1 in the semiconductor chip CP2 via a conductive connecting member such as the bonding wire BW and the internal wiring (wirings M1 to M5) of the semiconductor chip CP2. Connected.
  • the semiconductor chip CP1 when a transmission signal is sent from the transmission circuit TX1 to the coils CL7 and CL8, which are primary coils, and a current flows, the secondary current is changed according to changes in the current flowing through the coils CL7 and CL8.
  • An induced electromotive force is generated in the coils CL5 and CL6, which are coils, and an induced current flows.
  • the induced electromotive force or induced current generated in the coils CL5 and CL6 is transmitted from the pads PD5, PD6, and PD7 through the conductive connection member such as the bonding wire BW and the internal wiring (wirings M1 to M5) of the semiconductor chip CP2.
  • the signal can be detected by the receiving circuit RX1 in the semiconductor chip CP2.
  • the signal from the transmission circuit TX1 of the semiconductor chip CP1 can be transmitted to the reception circuit RX1 of the semiconductor chip CP2 via the coils CL7, CL8, CL5, and CL6 by electromagnetic induction. Since a fixed potential (a ground potential, a GND potential, a power supply potential, etc.) is supplied to the pad PD7 from the semiconductor chip CP2, the induced electromotive force or induced current of the coil CL5 and the induced electromotive force or induced current of the coil CL6 are It can be detected and differentially controlled (operated).
  • two coils (inductors) CL5 and CL6 are connected in series between the pad PD5 and the pad PD6.
  • pad PD7 is electrically connected between coil CL5 and coil CL6.
  • the coil CL5 and the coil CL6 are formed in the same layer in the semiconductor chip CP1, the coil CL5 is formed by a coil wiring CW5 that circulates in a spiral shape (coil shape, loop shape), and the coil CL6 is a spiral shape. It is formed by coil wiring CW6 which circulates in a shape (coil shape, loop shape). Moreover, the coil CL5 and the coil CL6 are each formed in a plane. Coil CL5 and coil CL6 can each be regarded as an inductor.
  • two coils (inductors) CL7 and CL8 are connected in series.
  • the coil CL7 and the coil CL8 are formed in the same layer in the semiconductor chip CP1, and the coil CL7 is a coil that circulates in a spiral shape (coil shape, loop shape).
  • the coil CL8 is formed by the wiring CW7, and the coil CL8 is formed by the coil wiring CW8 that circulates in a spiral shape (coil shape, loop shape).
  • the coil CL7 and the coil CL8 are each formed in a planar manner. Coil CL7 and coil CL8 can each be regarded as an inductor.
  • the coils CL7 and CL8 are formed below the coils CL5 and CL6. That is, in the semiconductor chip CP1, the coil CL5 and the coil CL6 are formed in the same layer, and the coil CL7 and the coil CL8 are formed in the same layer, but the coils CL7 and CL8 are formed of the coils CL5 and CL5. Arranged in a lower layer than CL6, the coils CL5 and CL6 are arranged in an upper layer than the coils CL7 and CL8.
  • the coil CL7 is disposed immediately below the coil CL5, and the coil CL8 is disposed directly below the coil CL6. That is, the coil CL7 is disposed so as to overlap with the coil CL5 in a plan view, and the coil CL8 is disposed so as to overlap with the coil CL6 in a plan view.
  • the coil CL5 is disposed immediately above the coil CL7
  • the coil CL6 is disposed immediately above the coil CL8. That is, the coil CL5 is disposed so as to overlap with the coil CL7 in a plan view, and the coil CL6 is disposed so as to overlap with the coil CL8 in a plan view.
  • the coil CL5 and the coil CL6 are secondary coils of the transformer TR1, and correspond to the coil CL2a.
  • the coils CL7 and CL8 are primary coils of the transformer TR1 and correspond to the coil CL1a.
  • Coil CL5 and coil CL7 are magnetically coupled, and coil CL6 and coil CL8 are magnetically coupled. That is, the coil CL5 and the coil CL7 are not connected by a conductor but are magnetically coupled, and the coil CL6 and the coil CL8 are not connected by a conductor but are magnetically coupled.
  • the coil CL5 and the coil CL6 are connected by a conductor, and the coil CL7 and the coil CL8 are connected by a conductor.
  • FIG. 8 to 10 show cases where the structure shown in FIG. 4 is applied.
  • Secondary coils (coils CL5 and CL6) are formed on the resin film RS, and the bottom of the resin film RS is formed.
  • the primary coils (coils CL7 and CL8) are formed in the above, but the structure shown in FIG. 3 can also be applied.
  • the pads PD5, PD6, and PD7 are formed of the same conductive layer as the coils CL5 and CL6 (coil wirings CW5 and CW6).
  • the coil wirings CW5 and CW6 and the lead wiring HW1 are covered with the uppermost protective film (the protective film PA2 in the case of FIGS. 8 to 10) of the semiconductor chip CP1, but the pads PD5, PD6 and PD7 are protected by this protection. It is exposed from the opening OP provided in the film (PA2). In FIG. 5, the opening OP is indicated by a dotted line.
  • a base metal film UM made of a laminated film of a nickel (Ni) film and a gold (Au) film on the nickel film can be formed on the surface of the pads PD5, PD6, and PD7. It is easy to connect a connection member such as a wire BW to the pads PD5, PD6, and PD7.
  • the pad PD5 is disposed inside the spiral of the coil CL5, and one end of the coil CL5 is connected to the pad PD5. That is, the coil wiring CW5 connected to the pad PD5 circulates around the pad PD5 a plurality of times, thereby forming the coil CL5.
  • the coil wiring CW5 connected to the pad PD5 circulates around the pad PD5 clockwise (clockwise) to form the coil CL5. Since the coil wirings CW5 do not intersect with each other, the coil wiring CW5 connected to the pad PD5 gradually shifts to the far side from the pad PD5 each time it goes around the pad PD5 clockwise (clockwise).
  • the pad PD6 is disposed inside the spiral of the coil CL6, and one end of the coil CL6 is connected to the pad PD6. That is, the coil wiring CW6 connected to the pad PD6 circulates around the pad PD6 a plurality of times, thereby forming the coil CL6. In the case of FIG. 5, the coil wiring CW6 connected to the pad PD6 circulates around the pad PD6 clockwise (clockwise) to form the coil CL6. Since the coil wirings CW6 do not intersect with each other, the coil wiring CW6 connected to the pad PD6 gradually shifts to the far side from the pad PD6 each time it rotates around the pad PD6 clockwise (clockwise).
  • clockwise is synonymous with “clockwise”
  • counterclockwise is synonymous with “counterclockwise”.
  • winding direction when referring to the winding direction (coil direction) of a coil or coil wiring, when the coil or coil wiring is viewed from above, it refers to the winding direction when going from the inside to the outside of the vortex, and from above
  • what looks clockwise is called “right-handed”
  • what looks counterclockwise when going from the inside to the outside of the vortex is called “left-handed”.
  • the coil CL5 in FIG. 5 looks clockwise when viewed from above when moving from the inside to the outside of the vortex of the coil CL5, the winding direction of the coil CL5 (coil wiring CW5) can be said to be right-handed.
  • the coil CL6 of FIG. 5 looks clockwise when viewed from above when moving from the inner side to the outer side of the vortex of the coil CL6, so the winding direction of the coil CL6 (coil wiring CW6) can be said to be right-handed. it can.
  • the number of turns (turns) of the coil CL5 (coil wiring CW5) and the number of turns (turns) of the coil CL6 (coil wiring CW6) can be changed as necessary.
  • the number of turns of the coil CL5 (coil wiring CW5) and the number of turns of the coil CL6 (coil wiring CW6) are preferably the same.
  • the size (diameter) of the coil CL5 and the size (diameter) of the coil CL6 are preferably the same.
  • the self-inductance of the coil CL5 and the self-inductance of the coil CL6 are preferably the same.
  • the other end (end opposite to the side connected to the pad PD5) of the coil CL5 (coil wiring CW5) and the other end (pad PD6) of the coil CL6 (coil wiring CW6) (The end opposite to the side connected to the terminal) is connected to a lead-out wiring (lead-out wiring) HW1.
  • the other end of the coil CL5 (coil wiring CW5) and the other end of the coil CL6 (coil wiring CW6) are electrically connected via the lead wiring HW1.
  • the other end of the coil CL5 corresponds to an outer end (outside of the spiral) of the coil CL5 (coil wiring CW5), and the other end of the coil CL6 (coil wiring CW6).
  • the coil CL5 corresponds to the outer end (outside of the spiral) of the coil CL6 (coil wiring CW6). That is, the coil CL5 (coil wiring CW5) has an inner end (inner side of the spiral) and an outer end (outer side of the spiral), which are opposite ends, and an inner end thereof. The portion is connected to the pad PD5, and the outer end is connected to the lead-out wiring HW1.
  • the coil CL6 (coil wiring CW6) has an end portion on the inner side (inside of the spiral) and an end portion on the outer side (outside of the spiral), which are ends opposite to each other. The portion is connected to the pad PD6, and the outer end is connected to the lead-out wiring HW1.
  • the lead wire HW1 is formed in the same layer as the coil CL5 (coil wire CW5) and the coil CL6 (coil wire CW6), and as shown in FIG. 5, between the coil CL5 and the coil CL6 in a plan view.
  • the pad PD7 is not located between the coil CL5 and the coil CL6 when viewed in a plan view, and therefore is also located between the pad PD5 and the pad PD6. Not done.
  • the lead-out wiring HW1 electrically connects the outer end (outside of the spiral) of the coil CL5 (coil wiring CW5) and the outer end (outside of the spiral) of the coil CL6 (coil wiring CW6), This is a wiring for drawing this out to the pad PD7. If the pad PD7 is disposed between the coil CL5 and the coil CL6, the lead wire HW1 is not necessary, and the outer end of the coil CL5 (coil wire CW5) and the coil CL6 (coil wire CW6) are not required. The outer end can be directly connected to the pad PD7. However, as shown in FIG.
  • the coil is connected to the portion of the lead wire HW1 extending between the coil CL5 and the coil CL6.
  • the outer end of CL5 (coil wiring CW5) and the outer end of the coil CL6 (coil wiring CW6) are connected, and the lead-out wiring HW1 is drawn to the pad PD7.
  • the lead wire HW1 intersects the direction (which also corresponds to the direction connecting the pad PD5 and the pad PD6) between the coil CL5 and the coil CL6 (this direction also corresponds to the direction connecting the pad PD5 and the pad PD6). Specifically, it extends in a substantially orthogonal direction) and further extends toward the pad PD7 until it is connected to the pad PD7. Further, the sizes (side lengths) of the pads PD5, PD6, and PD7 can be substantially the same.
  • the width W1 of the lead wiring HW1 is preferably larger than each width W2 of the coil wirings CW5 and CW6 (that is, W1> W2), and is smaller than the length (dimension) L1 of the side of the pad PD7 (that is, W1 ⁇ L1) is preferable.
  • the coil wirings CW5 and CW6 are effective to narrow the wiring width in order to increase the number of turns (number of turns) without increasing the occupied area, but the lead-out wiring HW1 is not related to the number of turns of the coil. By increasing the wiring width of HW1, the resistance (wiring resistance) can be reduced.
  • the width of each of the coil wirings CW5 and CW6 is made smaller than the width of the lead wiring HW1, thereby suppressing the occupied area of the coils CL5 and CL6 and increasing the number of turns.
  • the resistance of the lead-out wiring HW1 can be reduced by making the width of the lead-out wiring HW1 larger than the widths of the coil wirings CW5 and CW6.
  • the distance (interval) L2 between the coil CL5 and the coil CL6 can be shortened by making the width of the lead wiring HW1 smaller than the length of the side of the pad PD7.
  • the distance (interval) L2 between the coil CL5 and the coil CL6 is preferably smaller than the length (dimension) L1 of the side of the pad PD7 (L2 ⁇ L1).
  • the dummy wirings DW1 and DW2 are respectively disposed on the outermost outer periphery of the coil wiring CW5 and on the outermost outer periphery of the coil wiring CW6.
  • the dummy wirings DW1 and DW2 are formed in the same layer as the coil wirings CW5 and CW6, but are dummy wirings that are not connected to the coil wirings CW5 and CW6, and can have an isolated pattern. Since the coil wirings CW5 and CW6 are dummy wirings that are not used as wirings, they can be set to a floating potential (floating potential).
  • the dummy wiring DW1 is separated from the outermost periphery of the coil wiring CW5 so as to be along the outermost periphery of the coil wiring CW5 except for a region where the coil CL5 and the coil CL6 face each other (corresponding to a region where the lead wiring HW1 extends). Is formed.
  • the dummy wiring DW2 has an outermost periphery of the coil wiring CW6 so as to extend along the outermost periphery of the coil wiring CW6 except for a region where the coils CL5 and CL6 face each other (corresponding to a region where the lead wiring HW1 extends). It is formed away from.
  • the distance between the outermost periphery of the coil wiring CW5 and the dummy wiring DW1 can be substantially the same as the distance between the coil wirings CW5 that circulate, and the distance between the outermost outer periphery of the coil wiring CW6 and the dummy wiring DW2.
  • the interval can be substantially the same as the interval between the coil wirings CW6 that circulate.
  • the coil wirings CW5 and CW6 can be formed, for example, by patterning a conductive film formed on an insulating film using a photolithography process and an etching process.
  • a photoresist pattern is formed in the photolithography process, the outermost photoresist pattern tends to be deformed (for example, a pattern thinner than the target), and the conductive film is etched using this photoresist pattern.
  • the shape of the outermost periphery of the coil may be destroyed.
  • the photoresist pattern for forming the dummy wirings DW1 and DW2 is likely to be deformed.
  • the photoresist patterns for forming the coil wirings CW5 and CW6 can be accurately formed without breaking the shape including the outermost periphery. For this reason, the coil wirings CW5 and CW6 can be accurately formed without breaking the shape including the outermost periphery. Further, even if the dummy wirings DW1 and DW2 are deformed, there is no problem because they are dummy wiring patterns that are not used as wiring.
  • dummy wirings DW3 and DW4 similar to the dummy wirings DW1 and DW2 can be provided outside the outermost periphery of the coils CL7 and CL8 (coil wirings CW7 and CW8) as primary coils.
  • the coil wiring CW7 is formed apart from the outermost periphery.
  • the dummy wiring DW4 has an outermost periphery of the coil wiring CW8 so as to be along the outermost periphery of the coil wiring CW8 except for a region where the coils CL7 and CL8 face each other (corresponding to a region where the connection wiring HW4 extends). It is formed away from.
  • the angle of the coils CL5 and CL6 (coil wirings CW5 and CW6) is set to an obtuse angle (from 90 °) as shown in FIG. It is preferable to use a large corner. This is because a resin film, particularly a polyimide film, is weak at a right angle or an acute angle of the metal pattern.
  • the resin film RS underlying the coils CL5 and CL6 and the resin film covering the coils CL5 and CL6 (protection)
  • the reliability of the film PA1 or the protective film PA2) can be improved. This is particularly effective when the resin film RS underlying the coils CL5 and CL6 or the resin film (the protective film PA1 or the protective film PA2) covering the coils CL5 and CL6 is a polyimide film.
  • the resin film RS underlying the coils CL5 and CL6 or the resin film (the protective film PA1 or the protective film PA2) covering the coils CL5 and CL6 is a polyimide film.
  • no pads are arranged inside the spiral of the coil CL7.
  • the inner end (the inner side of the spiral) of the coil CL7 (coil wiring CW7) is electrically connected to the lead-out wiring HW2 disposed below the coil wiring CW7 through the via portion.
  • This via portion is located between the coil wiring CW7 and the lead-out wiring HW2, and connects the coil wiring CW7 and the lead-out wiring HW2, and corresponds to any one of the via portions V2, V3, V4, and V5. In the case of FIG. 10, it corresponds to the via portion V5.
  • the via portion may be formed in a separate process from the coil wiring CW7, or may be formed integrally with the coil wiring CW7 in the same process as the coil wiring CW7.
  • the lead wiring HW2 is connected to a wiring in the same layer as the lead wiring HW2, a wiring higher than the lead wiring HW2, or a wiring lower than the lead wiring HW2, and is connected to the semiconductor via the internal wiring of the semiconductor chip CP1. It is connected to the one corresponding to the transmission circuit TX1 formed in the chip CP1.
  • the coil CL7 is formed by the coil wiring CW7 connected to the lead-out wiring HW2 through the via portion being rotated a plurality of times. It is preferable that the coil wiring CW7 does not circulate in the region (position) immediately below the pad PD5, and the coil wiring CW7 circulates so as to surround the region (position) immediately below the pad PD5.
  • the coil wiring CW7 connected to the lead-out wiring HW2 through the via portion circulates around the area (position) immediately below the pad PD5 clockwise (clockwise), and the coil CL7 Is formed. Since the coil wirings CW7 do not intersect with each other, the coil wiring CW7 connected to the lead-out wiring HW2 through the via portion is rotated clockwise (clockwise) around the area (position) immediately below the pad PD5. , Gradually shift away from the center of the spiral.
  • no pad is arranged inside the spiral of the coil CL8.
  • the inner end (inside of the spiral) of the coil CL8 (coil wiring CW8) is electrically connected to a lead-out wiring HW3 disposed below the coil wiring CW8 through a via portion.
  • This via portion is located between the coil wiring CW8 and the lead wiring HW3 and connects the coil wiring CW8 and the lead wiring HW3, and corresponds to any of the via portions V2, V3, V4, and V5. In the case of FIG. 10, it corresponds to the via portion V5.
  • the via portion may be formed in a separate process from the coil wiring CW8, or may be formed integrally with the coil wiring CW8 in the same process as the coil wiring CW8.
  • the lead wire HW3 is connected to a wire in the same layer as the lead wire HW3, a wire above the lead wire HW3, or a wire below the lead wire HW3, and is connected to the semiconductor via the internal wire of the semiconductor chip CP1. It is connected to the transmission circuit TX1 formed in the chip CP1.
  • the coil CL8 is formed by the coil wiring CW8 connected to the lead-out wiring HW3 through the via portion being rotated a plurality of times. Note that it is preferable that the coil wiring CW8 does not circulate in the region (position) immediately below the pad PD6, and the coil wiring CW8 circulates so as to surround the region (position) immediately below the pad PD6.
  • the coil wiring CW8 connected to the lead-out wiring HW3 through the via portion circulates around the area (position) immediately below the pad PD6 clockwise (clockwise), and the coil CL8 Is formed. Since the coil wirings CW8 do not intersect each other, the coil wiring CW8 connected to the lead-out wiring HW3 through the via portion is rotated clockwise (clockwise) around the area (position) immediately below the pad PD6. , Gradually shift away from the center of the spiral.
  • the number of turns (turns) of the coil CL7 (coil wiring CW7) and the number of turns (turns) of the coil CL8 (coil wiring CW8) can be changed as necessary.
  • the number of turns of the coil CL7 (coil wiring CW7) and the number of turns of the coil CL8 (coil wiring CW8) are preferably the same.
  • the size (diameter) of the coil CL7 and the size (diameter) of the coil CL8 are preferably the same.
  • the self-inductance of the coil CL7 and the self-inductance of the coil CL8 are preferably the same.
  • the mutual inductance of the magnetically coupled coils CL5 and CL7 and the mutual inductance of the magnetically coupled coils CL6 and CL8 are preferably the same.
  • connection wiring HW4 connection wiring
  • the inner end of the coil CL8 (coil wiring CW8) on the inner side (the inner side of the spiral) and the outer end (the outer side of the spiral) are lower than the coil wiring CW8 via the via portion.
  • the outer end is connected to the connection wiring HW4 in the same layer as the coil wiring CW8. Therefore, one end (outer end) of the coil CL7 (coil wiring CW7) and one end (outer end) of the coil CL8 (coil wiring CW8) are electrically connected via the connection wiring HW4. Connected.
  • the inner end (inside of the spiral) and the outer end (outside of the spiral) are opposite ends
  • the coil CL8 or the coil wiring CW8 The inner (inner side of the spiral) end and the outer (outer side of the spiral) end are opposite ends.
  • connection wiring HW4 is formed in the same layer as the coil CL7 (coil wiring CW7) and the coil CL8 (coil wiring CW8), and the coil CL7 (coil wiring CW7) and the coil CL8 (coil wiring CW8) are viewed in plan view. Extends between (positions).
  • connection wiring HW4 is a wiring for electrically connecting the outer end of the coil CL7 (coil wiring CW7) and the outer end of the coil CL8 (coil wiring CW8).
  • the connection wiring HW4 intersects the direction connecting the coils CL7 and CL8 (corresponding to the direction connecting the spiral center of the coil CL7 and the spiral center of the coil CL8) between the coil CL7 and the coil CL8. It extends in the direction (more specifically, the direction substantially orthogonal).
  • connection wiring HW4 Without providing the connection wiring HW4, the outer end of the coil CL7 (coil wiring CW7) and the outer end of the coil CL8 (coil wiring CW8) can be directly connected. However, as shown in FIG. 6, if the connection wiring HW4 having a wiring width larger than the wiring widths of the coil wirings CW7 and CW8 is provided between the coil CL7 and the coil CL8 in a plan view, the wiring resistance is reduced. Can do.
  • connection wiring HW4 is preferably provided directly below the lead-out wiring HW1. However, since the lead wiring HW1 needs to be connected to the pad PD7, it reaches not only the portion extending between the coil CL5 and the coil CL6 but also the pad PD7 from between the coil CL5 and the coil CL6. It was necessary to extend (draw) until it was done. On the other hand, the connection wiring HW4 may be provided between the coil CL7 and the coil CL8, and wiring other than the coil wirings CW7 and CW8 may not be drawn out from the connection wiring HW4.
  • the coil CL7 and the coil CL8 connected in series correspond to the coil CL1a on the primary side of the transformer TR1, and the coil CL5 and the coil CL6 connected in series correspond to the coil CL2a on the secondary side of the transformer TR1.
  • the lead-out wirings HW2 and HW3 are connected to a transmission circuit TX1 formed in the semiconductor chip CP1 via internal wirings (M1 to M5) of the semiconductor chip CP1.
  • the pads PD5, PD6 and PD7 are electrically connected to the pads PD5, PD6 and PD7 through a conductive connection member such as the bonding wire BW and the internal wiring (M1 to M5) of the semiconductor chip CP2. It is connected to a receiving circuit RX1 formed in the chip CP2.
  • the current flowing to the coils CL7 and CL8 is as follows. That is, in the coil CL7, from the inner end (end connected to the lead-out wiring HW2 through the via portion) side of the coil wiring CW7, the coil CL7 passes through the coil wiring CW7, and the outer end of the coil wiring CW7 ( A current flows to the end) side connected to the connection wiring HW4. That is, in the coil CL7, a current flows from the inside to the outside of the vortex.
  • the coil wiring CW8 passes through the coil wiring CW8 from the outer end portion (end portion connected to the connection wiring HW4) side of the coil wiring CW8, and passes through the coil wiring CW8.
  • a current flows on the side of the end portion connected to the lead wiring HW3. That is, in the coil CL8, a current flows from the outside to the inside of the vortex.
  • the currents flowing through the coils CL8 and CL7 are as follows. That is, in the coil CL8, from the inner end of the coil wiring CW8 (the end connected to the lead-out wiring HW3 via the via), the coil CL8 passes through the coil wiring CW8, and the outer end of the coil wiring CW8 ( A current flows to the end) side connected to the connection wiring HW4. That is, in the coil CL8, a current flows from the inside to the outside of the vortex.
  • the coil wiring CW7 passes through the coil wiring CW7 from the outer end portion (end portion connected to the connection wiring HW4) side of the coil wiring CW7, and the coil wiring CW7 inner end portion (via the via portion).
  • a current flows to the end) side connected to the lead wiring HW2. That is, in the coil CL7, a current flows from the outside to the inside of the vortex.
  • the coil CL7 when a current flows from the inner end side to the outer end side (that is, when a current flows from the inner side of the vortex toward the outer side in the coil CL7), the coil CL8 ( In the coil wiring CW8), an electric current necessarily flows from the outer end side to the inner end side (that is, an electric current flows from the outer side to the inner side of the vortex).
  • the coil CL7 coil wiring CW7
  • the coil CL8 In the coil wiring CW8, an electric current inevitably flows from the inner end side to the outer end side (that is, an electric current flows from the inner side to the outer side of the vortex).
  • the coils CL7 and CL8 are both right-handed.
  • inner end portions lead wiring HW2 , HW3 and the outer end (the end connected to the connection wiring HW4) toward the outer end (clockwise). Therefore, in the coil CL7, when a current flows from the inner end side to the outer end side through the coil wiring CW7, the current flows clockwise (clockwise) through the coil CL7, When a current flows from the outer end side to the inner end side through the coil wiring CW7, the current flows counterclockwise (counterclockwise) through the coil CL7.
  • a magnetic flux (magnetic flux in a direction substantially perpendicular to the paper surface of FIG. 6) that penetrates the coil CL7 is generated inside the coil CL7 (inside the spiral).
  • a magnetic flux that penetrates the coil CL8 (magnetic flux in a direction substantially perpendicular to the paper surface of FIG. 6) is generated inside the coil CL8 (inside the spiral).
  • the direction of the generated magnetic flux is opposite between when the current flows clockwise (clockwise) through the coil and when the current flows counterclockwise (counterclockwise) through the coil.
  • the outer end of the coil CL8 (coil wiring CW8) is inevitably required. Current flows from the side to the inner end side. At that time, current flows clockwise (clockwise) in the coil CL7, and current flows counterclockwise (counterclockwise) in the coil CL8. At this time, the direction of the magnetic flux passing through the inside of the coil CL7 and the direction of the magnetic flux passing through the inside of the coil CL8 are opposite to each other. Specifically, in the coil CL7, when a current flows clockwise (clockwise), a magnetic flux in a direction penetrating the paper surface of FIG.
  • the coil CL7 when current flows from the outer end side to the inner end side, the coil CL8 (coil wiring CW8) inevitably has an inner side.
  • a current flows from the end side to the outer end side.
  • a current flows counterclockwise (counterclockwise) in the coil CL7, and a current flows clockwise (clockwise) in the coil CL8.
  • the direction of the magnetic flux passing through the inside of the coil CL7 and the direction of the magnetic flux passing through the inside of the coil CL8 are opposite to each other.
  • the direction of the current of the coil means that when the coil (or coil wiring) is viewed from above, the current flows clockwise (clockwise) or counterclockwise (counterclockwise). Indicates whether current flows clockwise. For this reason, when the direction of the current of the coil is the same (or the direction of current flow) is the same for the two coils, the two coils are both clockwise when viewed from above. Corresponding to a current flowing clockwise), or both of the two coils flowing counterclockwise (counterclockwise). Also, when the direction of the coil current is opposite (or the direction of current flow is opposite) for the two coils, one of the two coils is on the right when viewed from above. The current flows in the clockwise direction (clockwise), and the other coil corresponds to the current flowing in the counterclockwise direction (counterclockwise).
  • the direction of current flow is opposite between the coil CL7 and the coil CL8, and the direction of the generated magnetic flux is also the same as that between the coil CL7 and the coil CL8.
  • the opposite is true. Since the coil CL7 and the coil CL8 are connected in series, when the current flowing through the coil CL7 decreases, the current flowing through the coil CL8 also decreases, and when the current flowing through the coil CL7 increases, the coil CL8. The current flowing through the current also increases. For this reason, when an induced current flows through the secondary coils CL5 and CL6, the direction of the current flowing through the coil CL5 is opposite to the direction of the current flowing through the coil CL6.
  • the coil CL5 and the coil CL6 are connected in series between the pad PD5 and the pad PD6.
  • both the coils CL5 and CL6 circulate clockwise (clockwise) from the inner end toward the outer end. Yes. That is, both the coil CL5 and the coil CL6 are right-handed.
  • the coil CL5 when the current flows clockwise (clockwise) through the coil CL5, the outer end side (that is, the lead wiring) passes from the inner end side (that is, the pad PD5 side) through the coil wiring CW5. Current flows in the HW1 side).
  • the inner end side that is, the pad
  • the inner end side that is, the pad
  • the outer end side that is, the lead wiring HW1 side
  • a current flows to the PD5 side.
  • the coil CL6 when a current flows clockwise (clockwise) through the coil CL6, it passes from the inner end side (that is, the pad PD6 side) through the coil wiring CW6 to the outer end side (that is, the lead wiring HW1). Current).
  • the inner end side that is, the pad
  • the inner end side that is, the pad
  • the outer end side that is, the lead wiring HW1 side
  • a current flows to the PD6 side.
  • the lead-out wiring HW1 between the coils CL5 and CL6 has a fixed potential (ground potential, GND potential, power supply potential, etc.).
  • the spirals of the coil CL7 and the coil CL8 are arranged so that the directions of the current flowing through the coil CL7 and the coil CL8 are opposite to each other. Design the direction. That is, the coils CL7 and CL8 are connected in series between the lead wiring HW2 and the lead wiring HW2.
  • the lead wire HW3 passes through the coils CL8 and CL7.
  • the direction of the spiral of the coils CL7 and CL8 is designed so that the direction of the current flowing in the coil CL7 and the coil CL8 is opposite when a current flows through the lead-out wiring HW2. For this reason, the coil CL7 and the coil CL8 have the same winding direction.
  • both the coil CL7 and the coil CL8 are right-handed. However, as another form, both the coil CL7 and the coil CL8 can be left-handed.
  • the secondary coil when current (inductive current) flows through the coils CL5 and CL6 connected in series, the directions of the current (inductive current) flowing through the coils CL5 and CL6 are opposite to each other.
  • the direction of the spiral is designed. That is, the coils CL5 and CL6 are connected in series between the pad PD5 and the pad PD6.
  • the directions of the current flowing in the coil CL5 and the coil CL6 are opposite, and the pad PD5 passes from the pad PD6 to the pads CL6 and CL5.
  • both the coil CL5 and the coil CL6 are right-handed. However, as another form, both the coil CL5 and the coil CL6 can be left-handed.
  • the coil CL5 and the coil CL6 are designed so that currents flow in opposite directions
  • the coil CL7 and the coil CL8 are designed so that currents flow in opposite directions.
  • the transformer TR2 of the semiconductor chip CP2 can be formed in the same manner as the transformer TR1 of the semiconductor chip CP1. Therefore, also in the semiconductor chip CP2, the coils CL7 and CL8 are formed as the coil CL1b, the coils CL5 and CL6 are formed as the coil CL2b, and the pads PD5, PD6 and PD7 connected to the coils CL5 and CL6 are formed. Can be formed.
  • ⁇ About study example> 12 and 13 are main part plan views of the semiconductor chip of the first study example, and correspond to FIGS. 5 and 6, respectively.
  • the semiconductor chip of the first study example has a coil CL105 corresponding to the coil CL5 and a coil CL106 corresponding to the coil CL6 in the same layer, and lower layers than that.
  • the coil CL107 corresponding to the coil CL7 and the coil CL108 corresponding to the coil CL8 are provided in the same layer.
  • the coil CL107 is disposed immediately below the coil CL105, and the coil CL105 and the coil CL107 are not connected by a conductor, but are magnetically coupled.
  • the coil CL108 is disposed immediately above the coil CL106, and the coil CL106 and the coil CL108 are not connected by a conductor, but are magnetically coupled.
  • the coil CL105 and the coil CL106 are connected in series between the pad PD105 corresponding to the pad PD5 and the pad PD106 corresponding to the pad PD6.
  • a pad PD107 corresponding to the pad PD7 is electrically connected between the coil CL105 and the coil CL106. Similar to the pad PD5, the pad PD105 is disposed inside the spiral of the coil CL105. Similarly to the pad PD6, the pad PD106 is disposed inside the spiral of the coil CL106. However, the pad PD7 is not disposed between the coils CL5 and CL6, whereas the pad PD107 is disposed between the coils CL105 and CL106. The distance (interval) between the coil CL105 and the coil CL106 is increased by the amount of the pad PD107 disposed between the coil CL105 and the coil CL106.
  • the inner end of the coil CL105 is connected to the pad PD105, and the outer end of the coil CL105 is connected to the pad PD107.
  • the inner end of the coil CL106 is connected to the pad PD106, and the outer end of the coil CL106 is connected to the pad PD107.
  • the winding direction of the coil CL105 is the same clockwise as the winding direction of the coil CL5, but the winding direction of the coil CL106 is a counterclockwise winding opposite to the winding direction of the coil CL6.
  • the pad is not arranged inside the spiral of the coil CL107, and the inner end of the coil CL107 is electrically connected to the lead-out wiring HW102 corresponding to the lead-out wiring HW2 through the via portion. Further, no pad is arranged inside the spiral of the coil CL108, and the inner end of the coil CL108 is electrically connected to the lead-out wiring HW103 corresponding to the lead-out wiring HW3 through the via portion. .
  • connection wiring HW104 provided between the coil CL107 and the coil CL108, and are electrically connected via the connection wiring HW104.
  • the winding direction of the coil CL107 is the same as the winding direction of the coil CL7, but the winding direction of the coil CL108 is a left-handed direction opposite to the coil CL8.
  • the direction of the current flowing through the coil CL107 and the direction of the current flowing through the coil CL108 are determined on the primary side.
  • the direction of the current (inductive current) flowing through the coil CL105 and the direction of the current (inductive current) flowing through the coil CL106 are the same in the secondary side. This will be further described.
  • the left-handed coil CL108 current flows from the outside to the inside of the vortex, so that the current flows clockwise (clockwise) through the coil CL108. Further, when a current flows from the lead wire HW103 to the lead wire HW102 through the coils CL108 and CL107, a current flows from the inside of the vortex to the outside in the left-handed coil CL108, and therefore the coil CL108 is turned counterclockwise (counterclockwise). In the right-handed coil CL107, current flows from the outside to the inside of the vortex, so that the current flows counterclockwise (counterclockwise) through the coil CL107.
  • the directions in which the current flows in the coil CL107 and the coil CL108 are the same, and magnetic fluxes in the same direction are generated in the coil CL107 and the coil CL108.
  • the direction of the induced current generated in the CL 105 is the same as the direction of the induced current generated in the coil CL106. That is, when a clockwise (clockwise) induced current flows through the coil CL105, a clockwise (clockwise) induced current flows through the coil CL106, and when a counterclockwise (counterclockwise) induced current flows through the coil CL105. A counterclockwise (counterclockwise) induced current also flows through the coil CL106.
  • the direction of the current flowing in the coil CL107 and the direction of the current flowing in the coil CL108 are determined.
  • the direction of the current (inductive current) flowing through the coil CL105 and the direction of the current (inductive current) flowing through the coil CL106 are the same. Therefore, when a signal is transmitted from the transmission circuit to the reception circuit via the coils CL105 to CL108, the direction of the magnetic flux generated through the magnetically coupled coil CL105 and the coil CL107, and the magnetically coupled coil CL106 and The directions of magnetic fluxes generated so as to penetrate the coil CL108 are the same.
  • the direction of the current (inductive current) flowing through the coil CL105 and the direction of the current (inductive current) flowing through the coil CL106 are the same. For this reason, the direction of the magnetic flux generated through the coil CL105 by the induced current flowing through the coil CL105 is the same as the direction of the magnetic flux generated through the coil CL106 by the induced current flowing through the coil CL106. However, if the directions of the induced currents flowing in the coil CL105 and the coil CL106 are the same, the coils CL105 and CL106 act so as to cancel the magnetic flux (magnetic field).
  • the magnetic flux (magnetic field) generated outside the coil CL 105 by the induced current flowing through the coil CL 105 acts to cancel the magnetic flux (magnetic field) penetrating the coil CL 106 generated by the induced current flowing through the coil CL 106. Further, the magnetic flux (magnetic field) generated outside the coil CL106 by the induced current flowing through the coil CL106 acts to cancel the magnetic flux (magnetic field) penetrating the coil CL105 generated by the induced current flowing through the coil CL105.
  • the direction of the current flowing through the coil CL107 and the direction of the current flowing through the coil CL108 are the same. For this reason, the direction of the magnetic flux generated through the coil CL107 by the current flowing through the coil CL107 is the same as the direction of the magnetic flux generated through the coil CL108 by the current flowing through the coil CL108. However, if the direction of the flowing current is the same between the coil CL107 and the coil CL108, the coils CL107 and CL108 act so as to cancel the magnetic flux (magnetic field).
  • the magnetic flux (magnetic field) generated outside the coil CL107 due to the current flowing through the coil CL107 acts to cancel the magnetic flux (magnetic field) penetrating through the coil CL108 generated by the current flowing through the coil CL108. Further, the magnetic flux (magnetic field) generated outside the coil CL108 due to the current flowing through the coil CL108 acts to cancel the magnetic flux (magnetic field) penetrating the coil CL107 generated by the induced current flowing through the coil CL107.
  • loss (loss) in transmitting a signal from the transmission circuit to the reception circuit via the coils CL105 to CL108 increases, and the strength of the signal received by the reception circuit from the secondary coils CL105 and CL106 decreases. End up. This leads to a decrease in the performance of the semiconductor device.
  • the semiconductor chip CP1 of the present embodiment is formed on the semiconductor substrate (SB1) via insulating layers (RS, IL), and includes a coil CL5, a coil CL6, a coil CL7, a coil CL8, a pad PD5, a pad PD6, and a pad. It has PD7. Coil CL5 and coil CL6 are electrically connected in series between pad PD5 and pad PD6, and pad PD7 is electrically connected between coil CL5 and coil CL6. Coil CL7 and coil CL8 are electrically connected in series. The coil CL5 is disposed above the coil CL7, and the coil CL5 and the coil CL7 are magnetically coupled without being connected by a conductor.
  • the coil CL6 is disposed above the coil CL8, and the coil CL6 and the coil CL7 are coiled.
  • CL8 is magnetically coupled without being connected by a conductor.
  • the direction of the induced current that flows is opposite between the coil CL5 and the coil CL6. That is, one of the coils CL5 and CL6 is configured such that the induced current flows clockwise (clockwise) and the other counterclockwise (counterclockwise). Therefore, when an induced current flows through the coils CL5 and CL6, the direction of the magnetic flux generated so as to penetrate the coil CL5 by the induced current flowing through the coil CL5 and the induced current flowing through the coil CL6 are generated so as to penetrate the coil CL6. The direction of the magnetic flux is opposite. Thereby, it is possible to suppress or prevent the coils CL5 and CL6 from acting so as to cancel the magnetic flux (magnetic field).
  • the magnetic flux (magnetic field) passing through the coil CL5 and the magnetic flux (magnetic field) passing through the coil CL6 are in opposite directions, the magnetic flux (magnetic field) passing through the coil CL5 and the magnetic flux (magnetic field) passing through the coil CL6 are loop-shaped. Can be connected (ie, closed in a loop). For this reason, it is possible to suppress or prevent the magnetic flux (magnetic field) generated by the induced current flowing in the coil CL5 and the magnetic flux (magnetic field) generated by the induced current flowing in the coil CL6 from canceling each other.
  • the direction of the magnetic flux generated so as to pass through the coil CL105 by the induced current of the coil CL105 and the induced current of the coil CL106 cause the coil CL106.
  • the coils CL105 and CL106 act so as to cancel each other out of the magnetic flux (magnetic field).
  • the direction of the magnetic flux generated so as to penetrate the coil CL5 by the induced current of the coil CL5 and the coil CL6 by the induced current of the coil CL6 when an induced current flows through the coils CL5 and CL6, the direction of the magnetic flux generated so as to penetrate the coil CL5 by the induced current of the coil CL5 and the coil CL6 by the induced current of the coil CL6.
  • the directions of the currents flowing through the coils CL7 and CL8 are opposite to each other. I have to. That is, one of the coils CL7 and CL8 is configured such that a current flows clockwise (clockwise) and a current flows counterclockwise (counterclockwise) on the other side. For this reason, when a current flows through the coils CL7 and CL8, the direction of the magnetic flux generated so as to pass through the coil CL7 by the current flowing through the coil CL7, and the direction of the magnetic flux generated so as to pass through the coil CL8 due to the current flowing through the coil CL8 And the opposite direction. Thereby, it is possible to suppress or prevent the coils CL7 and CL8 from acting so as to cancel the magnetic flux (magnetic field).
  • the pad PD5 is arranged inside the coil CL5 (coil wiring CW5) (inside the spiral), and the pad PD6 is arranged inside (coil inside) the coil CL6 (coil wiring CW6). Has been.
  • a lead wiring (this lead wiring crosses the coil wiring CW5) for connecting the inner end of the coil CL5 and the pad PD5 is coiled. It is necessary to provide it in the lower layer of CL5. However, when such a lead wire is formed, the withstand voltage between the lead wire and the coil CL7 becomes dominant as the withstand voltage of the transformer, and the withstand voltage of the transformer may be reduced.
  • the pad PD5 is arranged inside the coil CL5 (coil wiring CW5), so that the lead wiring (lead wiring for connecting the pad PD5 and the coil CL5) is not formed.
  • the inner end of the coil CL5 can be connected to the pad PD5.
  • it is not necessary to form the lead wiring for the pad PD5 it is not necessary to form a via portion for connecting to the lead wiring, so that the manufacturing cost and the manufacturing time can be suppressed.
  • the pad PD6 is arranged inside the coil CL6 (coil wiring CW6), so that the lead wiring (lead wiring for connecting the pad PD6 and the coil CL6) is not formed, and the coil The inner end of CL6 can be connected to pad PD6. For this reason, since it is not necessary to form a lead wiring for the pad PD6 below the coil CL6 (coil wiring CW6), the withstand voltage between the coil CL6 and the coil CL8 becomes dominant as the withstand voltage of the transformer. Can be improved. Further, since it is not necessary to form the lead wiring for the pad PD6, it is not necessary to form a via portion for connecting to the lead wiring, and therefore the manufacturing cost and the manufacturing time can be suppressed.
  • the coil CL5 and the coil CL6 are formed in the same layer, and the coil CL7 and the coil CL8 are formed in the same layer.
  • the coils CL7 and CL8 are formed below the coils CL5 and CL6.
  • the coils CL5 and CL6 and the coils CL7 and CL8 are arranged on the upper layer side, so that the coils CL5 and CL6 are connected to the pads PD5, PD6 and PD7. It becomes easy.
  • the mutual inductance of the coils CL5 and CL7 and the mutual inductance of the coils CL6 and CL8 can be easily matched. Become. For this reason, it becomes easy to accurately transmit signals through the coils CL5, CL6, CL7, and CL8. Further, the number of layers necessary to form the coils CL5, CL6, CL7, and CL8 can be suppressed. This makes it easier to design a semiconductor chip. Further, it is advantageous for miniaturization of the semiconductor chip.
  • the pad PD7 is disposed in a region other than between the coil CL5 and the coil CL6.
  • a lead wire HW1 for connecting the coil CL5 and the coil CL6 to the pad PD7 is formed, and the lead wire HW1 extends from between the coil CL5 and the coil CL6 to the pad PD7. Thereby, the coil CL5 and the coil CL6 can be accurately connected to the pad PD7.
  • the width W1 of the lead wiring HW1 is preferably larger than the wiring widths of the coils CL5 and CL6 (that is, the width W2 of the coil wiring CW5 and the width W2 of the coil wiring CW6) (W1> W2).
  • W1> W2 the width W2 of the coil wiring CW5 and the width W2 of the coil wiring CW6
  • FIG. 14 and FIG. 15 are main part plan views showing a first modification of the semiconductor chip CP1 of the present embodiment, which correspond to FIG. 5 and FIG. 6, respectively.
  • the first modification shown in FIGS. 14 and 15 is different from the present embodiment shown in FIGS. 5 and 6 in that the pad PD7 is arranged between the coil CL5 and the coil CL6 in plan view. It is that. Therefore, in the first modification of FIGS. 14 and 15, the pads PD5, the pads PD7, and the pads PD6 are arranged in a line (on a straight line) in this order.
  • the pad PD7 is disposed between the coil CL5 and the coil CL6, and therefore, compared with the case of FIGS. The distance (interval) is far away.
  • the pad PD7 is provided between the coil CL5 and the coil CL6.
  • the distance (interval) between the coil CL7 and the coil CL8 is also increased compared to the cases of FIGS.
  • the pad PD7 is disposed between the coil CL5 and the coil CL6, the lead wiring HW1 is not necessary, and the outside of the coil CL5 (outside of the vortex). Is connected directly to the pad PD7, and the outer end (outside of the vortex) of the coil CL6 is directly connected to the pad PD7. Further, in the first modified example of FIGS. 14 and 15, the dimension (width) of the connection wiring HW ⁇ b> 4 is larger by the distance between the coil CL ⁇ b> 7 and the coil CL ⁇ b> 8 than in the case of FIGS. 5 and 6. It is getting bigger.
  • FIGS. 14 and 15 are basically the same as the present embodiment of FIGS. 5 and 6, and therefore, repeated description thereof is omitted here.
  • a secondary coil (CL5, CL6) from a primary coil (CL7, CL8) is compared with the case of the 1st examination example of the said FIG.12 and FIG.13.
  • the signal strength (reception signal strength) detected by the secondary coils (CL5, CL6) can be improved.
  • the layout design of the semiconductor chip becomes difficult to perform if there is a restriction to arrange the pad PD7 between the coils CL5 and CL6. If the arrangement position of the pad PD7 can be freely set in a region other than between the coil CL5 and the coil CL6 without restriction of arranging the pad PD7 between the coil CL5 and the coil CL6, in designing the entire semiconductor chip, The degree of freedom in design is increased and it becomes easier to design a semiconductor chip.
  • the coil CL5 is used as the arrangement area of the coils CL5, CL6 and the pads PD5, PD6, PD7.
  • a long-sized arrangement region is required.
  • the pad PD7 between the coil CL5 and the coil CL6, the pad PD5, the pad PD7, and the pad PD6 are arranged in a line in this order.
  • the connection members such as the bonding wires BW to the pads PD5, PD6, and PD7
  • the pads PD5, PD7, and pad PD6 are arranged in a line in this order in the arrangement of the pads PD5, PD6, and PD7.
  • the present inventor does not arrange the pad PD7 between the coil CL5 and the coil CL6 as in the first modification of FIGS. 14 and 15, but instead uses the pad PD7 as the coil CL5 and the coil CL6. It was considered to place it in an area other than between.
  • the pad PD7 is disposed in a region other than between the coil CL5 and the coil CL6, the pad PD7 is not disposed between the coil CL5 and the coil CL6, so that the pad PD7 is disposed more than in the first modification example of FIGS. It is preferable to shorten the distance between the coil CL5 and the coil CL6.
  • the distance (interval) L2 between the coil CL5 and the coil CL6 is set to the pad PD7. Is equal to or longer than the side length L1 (L2 ⁇ L1).
  • the arrangement positions of the coils CL5 and CL6 and the pads PD5 and PD6 remain the same as in FIG. 14, and the arrangement area of the pad PD7 is necessary when only the position of the pad PD7 is moved to a position other than between the coils CL5 and CL6.
  • the arrangement area of the coils CL5, CL6 and the pads PD5, PD6, PD7 and the required area increase, which is disadvantageous for downsizing (smaller area) of the semiconductor chip. That is, the area between the coil CL5 and the coil CL6 is wasted, which is disadvantageous for downsizing (smaller area) of the semiconductor chip.
  • the coil CL5 and the coil CL6 can be disposed as much as the pad PD7 is not disposed between the coil CL5 and the coil CL6.
  • the distance (interval) between the coil CL5 and the coil CL6 is preferably shorter than in the case of FIG. Accordingly, when the pad PD7 is disposed in a region other than between the coil CL5 and the coil CL6, the distance (interval) L2 between the coil CL5 and the coil CL6 is smaller than the side length L1 of the pad PD7. (L2 ⁇ L1) is preferable. In the case of FIG. 5, this condition is satisfied. Thereby, the area required for the arrangement of the coils CL5, CL6 and the pads PD5, PD6, PD7 can be suppressed, which is advantageous for downsizing (smaller area) of the semiconductor chip.
  • the coil CL5 and the coil CL6 are disposed at a distance close to each other until the pad PD7 cannot be disposed between the coil CL5 and the coil CL6. It is preferable to do. That is, the distance between the coil CL5 and the coil CL6 when viewed in a direction parallel to the direction connecting the center of the coil CL5 and the center of the coil CL6 (L2 is this distance in the case of FIG. 5) is the coil CL5. Is preferably smaller than the dimension of the pad PD7 when viewed in a direction parallel to the direction connecting the center of the coil CL6 and the center of the coil CL6 (L1 is this dimension in the case of FIG. 5).
  • the distance (interval) L2 between the coil CL5 and the coil CL6 is between the coil CL7 and the coil CL8.
  • the distance L2 between the coils CL5 and CL6 and the distance (interval) L3 between the coils CL7 and CL8 correspond to the distance (interval) in plan view, respectively.
  • FIG. 16 is a graph showing the correlation between the distance (interval) between the coils and the coupling coefficient.
  • 17 and 18 are plan views showing coil patterns used in the simulation for obtaining the graph of FIG.
  • the graph of FIG. 16 is obtained by simulation based on the coil patterns of FIG. 17 and FIG.
  • the coil pattern in FIG. 17 simulates the coil pattern in FIG. That is, the coil CL205 in FIG. 17 is similar to the coil CL105 in FIG. 12, the coil CL206 in FIG. 17 is similar to the coil CL106 in FIG. 12, and the pad pattern PD205 in FIG.
  • the pad PD105 of FIG. 12 is imitated, and the pad pattern PD206 of FIG. 17 is imitated of the pad PD106 of FIG.
  • the coil CL205 is right-handed similarly to the coil CL105, and the coil CL206 is left-handed similarly to the coil CL106.
  • two coils imitating the coils CL107 and CL108 are arranged immediately below the coils CL205 and CL206, but the illustration thereof is omitted. .
  • a coil (not shown) immediately below the coil CL205 has the same size and the same number of turns as the coil CL205, and the winding direction is right-handed like the coil CL107.
  • a coil (not shown) immediately below the coil CL206 has the same size and the same number of turns as the coil CL206, and the winding direction is left-handed like the coil CL108.
  • the coil pattern in FIG. 18 simulates the coil pattern in FIG. That is, the coil CL305 in FIG. 18 is similar to the coil CL5 in FIG. 5, the coil CL306 in FIG. 18 is similar to the coil CL6 in FIG. 5, and the pad pattern PD305 in FIG.
  • the pad PD5 of FIG. 5 is imitated, and the pad pattern PD306 of FIG. 18 is imitated of the pad PD6 of FIG.
  • the coil CL305 is right-handed like the coil CL5, and the coil CL306 is right-handed like the coil CL6.
  • two coils imitating the coils CL7 and CL8 are arranged immediately below the coils CL305 and CL306, but the illustration thereof is omitted. .
  • a coil (not shown) immediately below the coil CL305 has the same size and the same number of turns as the coil CL305, and the winding direction is right-handed like the coil CL7.
  • a coil (not shown) immediately below the coil CL306 has the same size and the same number of turns as the coil CL306, and the winding direction is right-handed like the coil CL8.
  • each of the coils CL205, CL206, CL305, and CL306 has an inner diameter of 130 ⁇ m, a coil wiring interval of 11 ⁇ m, a winding number of 3 turns, and the inter-coil distances L201 and L301 are about 0 ⁇ m, about 50 ⁇ m, and about 100 ⁇ m.
  • a coupling coefficient was simulated.
  • the result of simulating and examining the coupling coefficient between the primary coil (coil immediately below the coils CL205 and CL206) and the secondary coil (coils CL205 and CL206) is a black circle ( ⁇ )
  • the distance (interval) L201 between the coil CL205 and the coil CL206 is changed with three types (about 0 ⁇ m, 50 ⁇ m, and 100 ⁇ m)
  • the coupling coefficient between the primary coil and the secondary coil is examined.
  • the distance L201 between the coil CL205 and the coil CL206 is plotted on the horizontal axis of the graph of FIG. 16, and the coupling coefficient is plotted on the vertical axis of the graph of FIG.
  • the result of simulating and examining the coupling coefficient between the primary coil (coil immediately below the coils CL305 and CL306) and the secondary coil (coils CL305 and CL306) is a white circle ( ⁇ )
  • the distance (interval) L301 between the coil CL305 and the coil CL306 is changed with three types (about 0 ⁇ m, 50 ⁇ m, and 100 ⁇ m)
  • the coupling coefficient between the primary coil and the secondary coil is examined.
  • the distance L301 between the coil CL305 and the coil CL306 is plotted on the horizontal axis of the graph of FIG. 16, and the coupling coefficient is plotted on the vertical axis of the graph of FIG.
  • the coil of FIG. 18 when compared with the case where the distance between the coils (L201, L301) is the same, the coil of FIG. 18 is more than the case of the coil pattern of FIG. In the case of the pattern (corresponding to the white circle in the graph of FIG. 16), the coupling coefficient between the primary coil and the secondary coil becomes larger. That is, the direction of the induced current flowing through the coils CL205 and CL206 as in the case of FIG. 17 is the same as the direction of the induced current flowing through the coils CL305 and CL306 as in the case of FIG. The coupling coefficient between the primary coil and the secondary coil increases when the direction of the current is reversed between the coil CL305 and the coil CL306.
  • An increase in the coupling coefficient leads to an increase in signal strength (received signal strength) detected on the secondary coil side when signals are transmitted through the primary coil and the secondary coil. Further, when the number of turns of the coil is increased, the coupling strength increases, but this leads to an increase in the area of the coil, which is disadvantageous for downsizing (smaller area) of the semiconductor chip. Therefore, in the case of the coil pattern of FIG. 18 (the direction of the induced current is the coil CL305 and the coil CL306) than in the case of the coil pattern of FIG. 17 (the direction of the induced current is the same in the coils CL205 and CL206). And the opposite direction) is more advantageous for downsizing (smaller area) of the semiconductor chip because the necessary coupling coefficient can be ensured even if the area of the coil is suppressed as much as the coupling coefficient can be increased.
  • the pad PD107 is moved to a region other than between the coil CL105 and the coil CL106, and the coil CL105 and the coil CL106 are brought close to each other (FIG. 5). And the coupling coefficient of the primary coil and the secondary coil will be even smaller than in the case of FIG. 12 and FIG.
  • the distance L301 between the coil CL305 and the coil CL306 becomes short (that is, the coil CL305). And the coil CL306 are brought close to each other), the coupling coefficient between the primary coil and the secondary coil increases. Therefore, as shown in FIGS. 5 and 6, the pad PD7 is arranged in a region other than between the coil CL5 and the coil CL6 and the coil CL5 and the coil CL6 are brought closer to each other. The coupling coefficient between the primary coil and the secondary coil is further increased as compared with the case of the first modification of FIG. 14 and FIG.
  • the pad PD7 regardless of whether the pad PD7 is disposed between the coils CL5 and CL6, the directions of the induced currents flowing through the coils CL5 and CL6 are made opposite in the coils CL5 and CL6.
  • the coupling coefficient between the primary coil and the secondary coil can be increased.
  • the pad PD7 when the pad PD7 is arranged in a region other than between the coil CL5 and the coil CL6, the distance between the coil CL5 and the coil CL6 can be reduced, but in this case, the direction of the induced current is the same as that of the coil CL5. It is particularly important to secure the coupling coefficient so as to be opposite to the coil CL6.
  • the coupling coefficient can be increased even if the distance between the coils CL5 and CL6 is reduced.
  • the pad PD7 is disposed between the coils CL5 and CL6.
  • the pad PD7 includes the coils CL5 and CL6. It is placed in an area other than between. For this reason, since there is no restriction
  • the distance (interval) between the coil CL5 and the coil CL6 is set to be smaller than the side length L1 of the pad PD7. For this reason, since the area required for arrangement
  • the semiconductor package can also be regarded as a semiconductor device.
  • FIG. 19 is a plan view showing a semiconductor package (semiconductor device) PKG of the present embodiment
  • FIG. 20 is a cross-sectional view of the semiconductor package PKG.
  • the sealing resin portion MR is seen through, and the outer shape (outer periphery) of the sealing resin portion MR is indicated by a two-dot chain line.
  • a cross-sectional view taken along line B1-B1 of FIG. 19 substantially corresponds to FIG.
  • a semiconductor package PKG shown in FIGS. 19 and 20 is a semiconductor package including semiconductor chips CP1 and CP2.
  • the configuration of the semiconductor package PKG will be specifically described.
  • a semiconductor package PKG shown in FIGS. 19 and 20 includes semiconductor chips CP1 and CP2, die pads DP1 and DP2 for mounting the semiconductor chips CP1 and CP2, respectively, a plurality of leads LD made of a conductor, and semiconductor chips CP1 and CP2. And a plurality of bonding wires BW for connecting the semiconductor chips CP1 and CP2 and the plurality of leads LD, and a sealing resin portion MR for sealing them.
  • Sealing resin portion (sealing portion, sealing resin, sealing body) MR is made of, for example, a resin material such as a thermosetting resin material, and may include a filler.
  • the semiconductor chips CP1 and CP2, die pads DP1 and DP2, the plurality of leads LD, and the plurality of bonding wires BW are sealed and electrically and mechanically protected by the sealing resin portion MR.
  • the planar shape (outer shape) intersecting the thickness of the sealing resin portion MR can be, for example, a rectangle (quadrangle).
  • a plurality of pads (pad electrodes, bonding pads) PD are formed on the surface of the semiconductor chip CP1, which is the main surface on the element formation side of the semiconductor chip CP1.
  • Each pad PD of the semiconductor chip CP1 is electrically connected to a semiconductor integrated circuit (eg, the control circuit CC) formed inside the semiconductor chip CP1.
  • pads (pad electrodes, bonding pads) PD5a, PD6a, and PD7a corresponding to the pads PD5, PD6, and PD7 are formed on the surface of the semiconductor chip CP1.
  • the semiconductor chip CP1 includes the transmission circuit TX1, the coils CL7 and CL8 (primary coils) connected to the transmission circuit TX1, and the coils CL5 and CL6 (magnetic coils coupled to the coils CL7 and CL8, respectively). Secondary coil) and the pads PD5, PD6, PD7 connected to the coils CL5, CL6.
  • the pad PD5 included in the semiconductor chip CP1 corresponds to the pad PD5a
  • the pad PD6 included in the semiconductor chip CP1 corresponds to the pad PD6a
  • the pad PD7 included in the semiconductor chip CP1 corresponds to the pad PD7a.
  • the semiconductor chip CP1 further includes the receiving circuit RX2 and a plurality of pads (pad electrodes, bonding pads) PD9 connected to the receiving circuit RX2. Therefore, pads PD, PD5a, PD6a, PD7a, and PD9 are formed on the surface of the semiconductor chip CP1. Of the plurality of pads PD9 of the semiconductor chip CP1, the pad PD9 connected to the pad PD7b of the semiconductor chip CP2 via the bonding wire BW supplies a fixed potential (ground potential, GND potential, power supply potential, etc.). It is.
  • a plurality of pads PD are formed on the surface of the semiconductor chip CP2, which is the main surface on the element formation side of the semiconductor chip CP2.
  • Each pad PD of the semiconductor chip CP2 is electrically connected to a semiconductor integrated circuit (for example, the drive circuit DR) formed inside the semiconductor chip CP2.
  • pads (pad electrodes, bonding pads) PD5b, PD6b, and PD7b corresponding to the pads PD5, PD6, and PD7 are formed on the surface of the semiconductor chip CP2.
  • the semiconductor chip CP2 includes the transmission circuit TX2, the coils CL7 and CL8 (primary coils) connected to the transmission circuit TX2, and the coils CL5 and CL6 (magnetic coils coupled to the coils CL7 and CL8, respectively). Secondary coil) and the pads PD5, PD6, PD7 connected to the coils CL5, CL6.
  • the pad PD5 included in the semiconductor chip CP2 corresponds to the pad PD5b
  • the pad PD6 included in the semiconductor chip CP2 corresponds to the pad PD6b
  • the pad PD7 included in the semiconductor chip CP2 corresponds to the pad PD7b.
  • the semiconductor chip CP2 further includes the receiving circuit RX1 and a plurality of pads (pad electrodes, bonding pads) PD8 connected to the receiving circuit RX1. Therefore, pads PD, PD5b, PD6b, PD7b, and PD8 are formed on the surface of the semiconductor chip CP2. Of the plurality of pads PD8 of the semiconductor chip CP2, the pad PD8 connected to the pad PD7a of the semiconductor chip CP1 via the bonding wire BW supplies a fixed potential (ground potential, GND potential, power supply potential, etc.). It is.
  • the main surface on which the pads PD, PD5a, PD6a, PD7a, and PD9 are formed is called the front surface of the semiconductor chip CP1
  • the main surface on the opposite side is called the back surface of the semiconductor chip CP1.
  • the main surface on the side where the pads PD, PD5b, PD6b, PD7b, PD8 are formed is called the front surface of the semiconductor chip CP2
  • the main surface on the opposite side is called the back surface of the semiconductor chip CP2.
  • the semiconductor chip CP1 is mounted (arranged) on the upper surface of the die pad DP1, which is a chip mounting portion, so that the surface of the semiconductor chip CP1 faces upward, and the back surface of the semiconductor chip CP1 is attached to the upper surface of the die pad DP1 by a die bond material (adhesive). ) It is bonded and fixed via DB.
  • the semiconductor chip CP2 is mounted (arranged) on the upper surface of the die pad DP2, which is a chip mounting portion, so that the surface of the semiconductor chip CP2 faces upward, and the back surface of the semiconductor chip CP2 is bonded to the upper surface of the die pad DP2. ) It is bonded and fixed via DB.
  • the die pad DP1 and the die pad DP2 are separated from each other with a material constituting the sealing resin portion MR interposed therebetween, and are electrically insulated from each other.
  • the lead LD is formed of a conductor and is preferably made of a metal material such as copper (Cu) or a copper alloy.
  • Each lead LD is composed of an inner lead portion which is a portion located in the sealing resin portion MR of the lead LD and an outer lead portion which is a portion located outside the sealing resin portion MR in the lead LD.
  • the outer lead portion of the lead LD protrudes from the side surface of the sealing resin portion MR to the outside of the sealing resin portion MR.
  • the space between the inner lead portions of adjacent leads LD is filled with the material constituting the sealing resin portion MR.
  • the outer lead portion of each lead LD can function as an external connection terminal portion (external terminal) of the semiconductor package PKG.
  • the outer lead portion of each lead LD is bent so that the lower surface near the end of the outer lead portion is positioned slightly below the lower surface of the sealing resin portion MR.
  • the pads PD on the surfaces of the semiconductor chips CP1 and CP2 are electrically connected to the inner lead portions of the leads LD through bonding wires BW that are conductive connection members. That is, the other end of the bonding wire BW whose one end is connected to each pad PD on the surface of the semiconductor chips CP1 and CP2 is connected to the upper surface of the inner lead portion of each lead LD. Further, the pads PD5a, PD6a, PD7a on the surface of the semiconductor chip CP1 are electrically connected to the pads PD8 on the surface of the semiconductor chip CP2 via bonding wires BW, respectively. Further, the pads PD5b, PD6b, PD7b on the surface of the semiconductor chip CP2 are electrically connected to the pads PD9 on the surface of the semiconductor chip CP1 through bonding wires BW, respectively.
  • the bonding wire BW is a conductive connecting member (connecting member), but more specifically is a conductive wire, and is made of a fine metal wire such as a gold (Au) wire or a copper (Cu) wire.
  • the bonding wire BW is sealed in the sealing resin portion MR and is not exposed from the sealing resin portion MR.
  • the bonding wire BW connecting the pads PD5a, PD6a, PD7a of the semiconductor chip CP1 and the pad PD8 of the semiconductor chip CP2 is hereinafter referred to as a bonding wire BW8 with the reference sign BW8.
  • the bonding wire BW connecting the pads PD5b, PD6b, PD7b of the semiconductor chip CP2 and the pad PD9 of the semiconductor chip CP1 will be referred to as a bonding wire BW9 with reference sign BW9.
  • the semiconductor chip CP1 and the semiconductor chip CP2 are connected by bonding wires BW8 and BW9, but are not connected by other bonding wires BW (conductive connecting members). For this reason, electrical signals are transmitted between the semiconductor chip CP1 and the semiconductor chip CP2 from the pads PD5a, PD6a, PD7a of the semiconductor chip CP1 to the pads PD8 of the semiconductor chip CP2 via the bonding wires BW8, and the semiconductor. Only the path from the pads PD5b, PD6b, PD7b of the chip CP2 to the pad PD9 of the semiconductor chip CP2 via the bonding wire BW9.
  • the pads PD5a, PD6a and PD7a of the semiconductor chip CP1 are connected to the coils CL5 and CL6 (secondary coils) formed in the semiconductor chip CP1.
  • the coils CL5 and CL6 are connected to the semiconductor chip CP1.
  • the formed circuit is not connected via a conductor (internal wiring) but is magnetically coupled to the coils CL7 and CL8 (primary coils) in the semiconductor chip CP1. Therefore, an electromagnetic wave is generated from a circuit (such as the transmission circuit TX1) formed in the semiconductor chip CP1 via the coils CL7 and CL8 (primary coils) and the coils CL5 and CL6 (secondary coils) in the semiconductor chip CP1. Only the signal transmitted by induction is input from the pads PD5a, PD6a, and PD7a to the semiconductor chip CP2 (the receiving circuit RX1) via the bonding wire BW8.
  • the pads PD5b, PD6b, and PD7b of the semiconductor chip CP2 are connected to the coils CL5 and CL6 (secondary coils) formed in the semiconductor chip CP2.
  • the coils CL5 and CL6 are connected to the semiconductor chip CP2.
  • the formed circuit is not connected via a conductor (internal wiring) but is magnetically coupled to the coils CL7 and CL8 (primary coils) in the semiconductor chip CP2. Therefore, an electromagnetic wave is generated from a circuit (such as the transmission circuit TX2) formed in the semiconductor chip CP2 via the coils CL7 and CL8 (primary coils) and the coils CL5 and CL6 (secondary coils) in the semiconductor chip CP2. Only the signal transmitted by induction is input from the pads PD5b, PD6b, PD7b to the semiconductor chip CP1 (the receiving circuit RX2) via the bonding wire BW9.
  • the semiconductor chip CP1 and the semiconductor chip CP2 have different voltage levels (reference potentials).
  • the drive circuit DR drives a load LOD such as a motor.
  • the drive circuit DR drives or controls a switch (switching element) of the load LOD such as a motor, and switches the switch.
  • the reference potential (voltage level) of the semiconductor chip CP2 may rise to a voltage that substantially matches the power supply voltage (operating voltage) of the switch to be driven.
  • the voltage is a considerably high voltage (for example, about several hundred volts to several thousand volts). For this reason, a large difference occurs in the voltage level (reference potential) between the semiconductor chip CP1 and the semiconductor chip CP2.
  • the semiconductor chip CP2 when the switch to be driven is turned on, the semiconductor chip CP2 has a voltage (for example, about several hundred V to several thousand V) higher than a power supply voltage (for example, about several V to several tens V) supplied to the semiconductor chip CP1. ) Will be supplied.
  • a voltage for example, about several hundred V to several thousand V
  • a power supply voltage for example, about several V to several tens V
  • the electrical transmission between the semiconductor chip CP1 and the semiconductor chip CP2 is electromagnetic via the primary coils (CL7, CL8) and secondary coils (CL5, CL6) in the semiconductor chip CP1. It is only a signal transmitted by induction or a signal transmitted by electromagnetic induction via the primary coils (CL7, CL8) and secondary coils (CL5, CL6) in the semiconductor chip CP2.
  • the voltage level (reference potential) of the semiconductor chip CP1 and the voltage level (reference potential) of the semiconductor chip CP2 are different, the voltage level (reference potential) of the semiconductor chip CP2 is input to the semiconductor chip CP1, Alternatively, it is possible to accurately prevent the voltage level (reference potential) of the semiconductor chip CP1 from being input to the semiconductor chip CP2. That is, it is assumed that the switch to be driven is turned on and the reference potential (voltage level) of the semiconductor chip CP2 has risen to a voltage that substantially matches the power supply voltage of the switch to be driven (for example, several hundred V to several thousand V) In addition, it is possible to accurately prevent the reference potential of the semiconductor chip CP2 from being input to the semiconductor chip CP1.
  • electrical signals can be accurately transmitted between the semiconductor chips CP1 and CP2 having different voltage levels (reference potentials). Further, the reliability of the semiconductor chip CP1 and the semiconductor chip CP2 can be improved. In addition, the reliability of the semiconductor package PKG can be improved. In addition, the reliability of the electronic device using the semiconductor package PKG can be improved.
  • the semiconductor chip CP1 is a low-voltage chip to which a low-voltage power supply voltage is supplied, and the supply power supply voltage at that time is, for example, about 5V.
  • the power supply voltage of the switch to be driven by the drive circuit DR is, for example, a high voltage of 600 V to 1000 V or more, and this high voltage can be supplied to the semiconductor chip CP2 when the switch is on.
  • SOP Small Outline ⁇ ⁇ ⁇ Package
  • FIGS. 21 to 31 are main part plan views of the semiconductor chip (semiconductor device) of the second embodiment, and correspond to FIG. 5 of the first embodiment.
  • the layout of the secondary coil and the pad connected to the secondary coil will be described, and the illustration and description of the primary coil (coils corresponding to the coils CL7 and CL8) are omitted.
  • the coils (primary coils) magnetically coupled to the coils (secondary coils) are respectively arranged immediately below the coils (secondary coils) shown in FIGS. Since the primary coil is arranged directly under the secondary coil, if the layout of the secondary coil is determined, the layout of the primary coil is inevitably determined. Therefore, here, the layout of the secondary coil will be described so that the primary coil Description of the layout is omitted.
  • the coil and pad layout in the semiconductor chip CP1 will be described. However, the layout described in the second embodiment can be applied to one or both of the semiconductor chips CP1 and CP2. it can.
  • FIG. 21 having the same layout as that of the secondary coils (coils CL5, CL6) and pads (pads PD5, PD6, PD7) connected thereto in FIG. 5 of the first embodiment will be described.
  • the dotted line drawn on each pad indicates the position of the opening OP at which the pad is exposed.
  • the coils CL5 and CL6, which are secondary coils, are arranged along the side SH1 of the semiconductor chip CP1.
  • the side SH1 is one of the four sides that form the outer periphery of the rectangular semiconductor chip CP1.
  • a direction parallel to the side SH1 (that is, a direction along the side SH1) is defined as an X direction
  • a direction orthogonal to the side SH1 is defined as a Y direction.
  • the X direction and the Y direction are directions orthogonal to each other.
  • the coil CL5 and the coil CL6 are disposed along the side SH1 in the vicinity of the side SH1 of the semiconductor chip CP1. For this reason, the coil CL5 and the coil CL6 are arranged in the X direction.
  • the pad PD5 is disposed inside the coil CL5 (inside the spiral) and connected to one end of the coil CL5
  • the pad PD6 is disposed inside the coil CL6 (inside the spiral) and the coil CL6. Connected to one end. Since the coil CL5 and the coil CL6 are arranged in the X direction, the pad PD5 and the pad PD6 are also arranged in the X direction.
  • the pad PD7 is disposed at a position displaced by a predetermined distance in the Y direction (position displaced in a direction away from the side SH1) from the position between the coils CL5 and CL6 arranged in the X direction.
  • the pad PD7 and the coils CL5 and CL6 are connected by a lead wiring HW1.
  • the lead wiring HW1 extends from between the coil CL5 and the coil CL6 to the pad PD7.
  • the pad PD7 is displaced in the Y direction from the position between the coils CL5 and CL6 by a distance that the pad PD7 does not overlap the coils CL5 and CL6, the coils CL5 and CL6 and the pads PD5, PD6 and The area required for laying out the PD 7 can be reduced.
  • the pad PD5 and the pad PD6 are arranged in the X direction, and the pad PD7 is displaced from the position between the pad PD5 and the pad PD6 by a predetermined distance in the Y direction (direction away from the side SH1). (Position shifted to). That is, the distance between the pad PD5 and the side SH1 (the distance in the Y direction) and the distance between the pad PD6 and the side SH1 (the distance in the Y direction) are substantially the same.
  • the distance between the pad PD7 and the side SH1 is the distance between the pad PD5 and the side SH1 (distance in the Y direction) or the distance between the pad PD6 and the side SH1 (Y The distance is greater than the dimension of one side of the pads PD5 and PD6.
  • the dimension in the X direction of the region required for laying out the coils CL5, CL6 and the pads PD5, PD6, PD7 can be reduced.
  • the dimension in the X direction of the coil CL5 and the dimension of the coil CL6 can be reduced. It is possible to make it approximately the same as the sum of the dimensions in the X direction. Therefore, when designing the entire semiconductor chip CP1, it is advantageous when it is desired to reduce the dimension in the X direction of the region required for laying out the coils CL5, CL6 and the pads PD5, PD6, PD7.
  • the bonding wires connected to the pad PD5 and the bonding wires connected to the pad PD6 are arranged.
  • a bonding wire connected to the pad PD7 is located. Since the pad PD7 is displaced in the Y direction from the position where the pads PD5 and PD6 are arranged, the bonding wire connected to the pad PD5, the bonding wire connected to the pad PD7, and the bonding wire connected to the pad PD6 are: It becomes easy to prevent contact with each other.
  • the coils CL5, CL6 and the pads PD5, PD6, PD7 correspond to the set of the coils CL5c, CL6c and the pads PD5c, PD6c, PD7c, and the coils CL5d, CL6d and the pads PD5d, PD6d, PD7d.
  • the coils CL5c and CL5d correspond to the coil CL5, respectively
  • the coils CL6c and CL6d correspond to the coil CL6, respectively.
  • the pads PD5c and PD5d correspond to the pad PD5
  • the pads PD6c and PD6d correspond to the pad PD6
  • the pads PD7c and PD7d correspond to the pad PD7, respectively. It is.
  • One of the two channels is connected via a primary coil (not shown here but corresponding to the coils CL7 and CL8) and secondary coils CL5c and CL6c directly below the coils CL5c and CL6c.
  • This is a path for transmitting a signal from a transmission circuit in the semiconductor chip CP1 to a reception circuit in another semiconductor chip (CP2).
  • the other one of the two channels is connected via a primary coil (not shown here but corresponding to the coils CL7 and CL8) and secondary coils CL5d and CL6d directly below the coils CL5d and CL6d.
  • This is a path for transmitting a signal from a transmission circuit in the semiconductor chip CP1 to a reception circuit in another semiconductor chip (CP2).
  • the set of the coils CL5c and CL6c and the pads PD5c, PD6c and PD7c and the set of the coils CL5d and CL6d and the pads PD5d, PD6d and PD7d are provided independently of each other.
  • FIG. 22 The layout of FIG. 22 will be specifically described below.
  • the coil CL5c and the coil CL6c are arranged along the side SH1 in the vicinity of the side SH1 of the semiconductor chip CP1. For this reason, the coil CL5c and the coil CL6c are arranged in the X direction.
  • the pad PD5c is arranged inside the coil CL5c (inside the spiral) and connected to one end of the coil CL5c, and the pad PD6c is arranged inside the coil CL6c (inside the spiral) and connected to one end of the coil CL6c.
  • the pad PD5c and the pad PD6c are also arranged in the X direction.
  • the pad PD7c is arranged at a position displaced by a predetermined distance in the Y direction (position displaced in a direction away from the side SH1) from the position between the coils CL5c and CL6c arranged in the X direction.
  • the pad PD7c and the coils CL5c and CL6c are connected by a lead wiring HW1c corresponding to the lead wiring HW1.
  • the lead wiring HW1c extends from between the coil CL5c and the coil CL6c to the pad PD7c.
  • the coil CL5d and the coil CL6d are arranged in the X direction.
  • the pad PD5d is disposed inside the coil CL5d (inside the spiral) and connected to one end of the coil CL5d
  • the pad PD6d is disposed inside the coil CL6d (inside the spiral) and connected to one end of the coil CL6d.
  • the pad PD5d and the pad PD6d are also arranged in the X direction.
  • the pad PD7d is disposed at a position shifted by a predetermined distance in the Y direction (position shifted in a direction approaching the side SH1) from a position between the coils CL5d and CL6d arranged in the X direction.
  • the pad PD7d and the coils CL5d and CL6d are connected by a lead wiring HW1d corresponding to the lead wiring HW1.
  • the lead wiring HW1d extends from between the coil CL5d and the coil CL6d to the pad PD7d.
  • the pad PD5c, the pad PD6c, and the pad PD7d are arranged in the X direction, and the pad PD7c, the pad PD5d, and the pad PD6d are arranged in the X direction. That is, the pad PD7d is disposed at the extended position of the coils CL5c and CL6c aligned in the X direction (the extended position in the X direction), and the extended position of the coils CL6d and CL5d aligned in the X direction (the extended position in the X direction). Position), a pad PD7c is arranged. Further, a part of the coil CL6c and a part of the coil CL5d are opposed to each other in the Y direction.
  • the distance between the pad PD5c and the side SH1 (distance in the Y direction), the distance between the pad PD6c and the side SH1 (distance in the Y direction), and the distance between the pad PD7d and the side SH1 ( (Distance in the Y direction) is almost the same. Further, the distance between the pad PD6d and the side SH1 (distance in the Y direction), the distance between the pad PD5d and the side SH1 (distance in the Y direction), and the distance between the pad PD7c and the side SH1 (Y (Distance in direction) is almost the same.
  • the distance between the pads PD5d, PD6d, PD7c and the side SH1 is larger than the distance between the pads PD5c, PD6c, PD7d and the side SH1 (distance in the Y direction).
  • the difference is not less than the dimension of one side of the pads PD5c, PD6c, and PD7d.
  • the pitch (interval) between the pads PD5c, PD6c, PD7d arranged in the X direction and the pitch (interval) between the pads PD7c, PD5d, PD6d arranged in the X direction can be substantially the same.
  • the layout shown in FIG. 22 is applied to the X direction of the region required for laying out the coils and pads.
  • the dimensions of can be reduced. For this reason, when designing the entire semiconductor chip CP1, it is advantageous when it is desired to reduce the dimension in the X direction of the area required for laying out the elements corresponding to the coils CL5, CL6 and the pads PD5, PD6, PD7. .
  • the bonding wires connected to the pad PD5c and the pads PD6c are connected.
  • the bonding wire connected to the pad PD7c is positioned between the bonding wire to be connected.
  • the bonding wire connected to the pad PD6c is positioned between the bonding wire connected to the pad PD7c and the bonding wire connected to the pad PD5d.
  • the bonding wire connected to the pad PD5d is located between the bonding wire connected to the pad PD6c and the bonding wire connected to the pad PD7d.
  • a bonding wire connected to the pad PD7d is positioned between a bonding wire connected to the pad PD5d and a bonding wire connected to the pad PD6d. That is, the bonding wire connected to the pad PD5c, the bonding wire connected to the pad PD7c, the bonding wire connected to the pad PD6c, the bonding wire connected to the pad PD5d, the bonding wire connected to the pad PD7d, and the pad PD6d
  • the bonding wires to be connected are arranged in this order.
  • the pad PD5c, the pad PD7c, the pad PD6c, the pad PD5d, the pad PD7d, and the pad PD6d are arranged in this order in the Y direction, but actually, the pads PD5c, PD7c, PD6c, PD5d, PD7d, and PD6d are alternately arranged in two rows.
  • the pads PD5c, PD6c, and PD7d are arranged in a line, and the pads PD7c, PD5d, and PD6d are arranged in a line while being shifted from the line of the pads PD5c, PD6c, and PD7d in the Y direction. That is, the pad PD5c, the pad PD7c, the pad PD6c, the pad PD5d, the pad PD7d, and the pad PD6d are arranged in a so-called staggered arrangement.
  • a bonding wire connected to the pad PD5c, a bonding wire connected to the pad PD7c, a bonding wire connected to the pad PD6c, a bonding wire connected to the pad PD5d, a bonding wire connected to the pad PD7d, and a pad PD6d It becomes easy to prevent the bonding wires connected to the contact with each other.
  • the coil CL5 and the coil CL6 are arranged in an oblique direction between the X direction and the Y direction.
  • the pad PD5 disposed inside the coil CL5 (inside the spiral) is aligned with the pad PD7 in the X direction
  • the pad PD6 disposed inside the coil CL6 (inside the spiral) is aligned with the pads PD7 and Y. It is lined up in the direction.
  • the pad PD7 and the coils CL5 and CL6 are connected by a lead wire HW1, and the lead wire HW1 extends from between the coil CL5 and the coil CL6 to the pad PD7.
  • the coil 23 is preferably applied when the coils CL5, CL6 and the pads PD5, PD6, PD7 are arranged in the vicinity of the corner of the semiconductor chip CP1 on the main surface of the semiconductor chip CP1. That is, when the coils CL5, CL6 and the pads PD5, PD6, PD7 are disposed in the vicinity of the corner portion SC1 of the semiconductor chip CP1 formed by the sides SH1 and SH2 of the semiconductor chip CP1, the pad PD7 is provided in the vicinity of the corner portion SC1.
  • the pad PD5 and the pad PD7 are arranged along the side SH1, and the pad PD6 and the pad PD7 are arranged along the side SH2.
  • the pad PD7 is made closer to the corner SC1, and among the pads PD6 and pad PD7 arranged along the side SH2, the pad PD7. Is closer to the corner SC1.
  • the coils CL5 and CL6 and the pads PD5, PD6 and PD7 can be efficiently arranged in the vicinity of the corner portion SC1 of the semiconductor chip CP1.
  • the sides SH1 and SH2 are two sides of the four sides constituting the outer periphery of the rectangular semiconductor chip CP1, and the side SH1 and the side SH2 intersect to form a corner SC1.
  • the side SH1 is substantially parallel to the X direction
  • the side SH2 is substantially parallel to the Y direction.
  • the coil CL5 and the coil CL6 are disposed along the side SH1 in the vicinity of the side SH1 of the semiconductor chip CP1. For this reason, the coil CL5 and the coil CL6 are arranged in the X direction.
  • the pad PD5 is disposed inside the coil CL5 (inside the spiral) and connected to one end of the coil CL5
  • the pad PD6 is disposed inside the coil CL6 (inside the spiral) and connected to one end of the coil CL6. Yes. Since the coil CL5 and the coil CL6 are arranged in the X direction, the pad PD5 and the pad PD6 are also arranged in the X direction.
  • the pad PD5, the pad PD6, and the pad PD7 are arranged in the X direction. That is, the pad PD7 is disposed at the extended position (extension position in the X direction) of the coils CL5 and CL6 aligned in the X direction. In FIG. 24, the pad PD7 is disposed at a position adjacent to the coil CL6 in the X direction. However, as another form, the pad PD7 can be disposed at a position adjacent to the coil CL5 in the X direction. .
  • the pad PD7 and the coils CL5 and CL6 are connected by a lead wiring HW1.
  • the lead wiring HW1 extends from between the coil CL5 and the coil CL6 to the pad PD7.
  • bonding wires (BW) when connecting members such as bonding wires (BW) to the pads PD5, PD6, and PD7, respectively, the bonding wires connected to the pad PD5, the bonding wires connected to the pad PD6, and the pads PD7 are connected. Bonding wires to be arranged are arranged in the X direction in this order.
  • the pad PD7 is provided between the pad PD5 and the pad PD6.
  • the pads PD5, PD6, PD7 of the semiconductor chip CP1 and the pads of the other semiconductor chip (CP2) are connected by a connecting member such as a bonding wire. It may be difficult to do. In such a case, as shown in FIG.
  • the pad PD7 is not positioned between the pad PD5 and the pad PD6, so that the pads PD5, PD6, PD7 of the semiconductor chip CP1 and the other semiconductor chip (CP2) It becomes easy to connect the pad with a connecting member such as a bonding wire. Further, by arranging the pads PD5, PD6, and PD7 in a line, it becomes easy to connect the bonding wires to the pads PD5, PD6, and PD7.
  • the coil CL5 and the coil CL6 are arranged in the X direction.
  • the pad PD5 is disposed inside the coil CL5 (inside the spiral) and connected to one end of the coil CL5
  • the pad PD6 is disposed inside the coil CL6 (inside the spiral) and connected to one end of the coil CL6.
  • the pad PD5 and the pad PD6 are also arranged in the X direction.
  • the pad PD7 is arranged at a position adjacent to the coil CL6 in the Y direction. For this reason, the pad PD7 is aligned with the pad PD6 in the Y direction. That is, in the case of FIG.
  • the pad PD7 is arranged at a position shifted in the Y direction from the center between the pad PD5 and the pad PD6 arranged in the X direction. However, in the case of FIG. 25, the position of the pad PD6.
  • the pad PD7 is arranged at a position displaced in the Y direction (position displaced until the pad PD7 does not overlap the coil CL6).
  • the pad PD7 and the coils CL5 and CL6 are connected by a lead wire HW1, and the lead wire HW1 extends from between the coil CL5 and the coil CL6 to the pad PD7.
  • the coils CL5, CL6 and the pads PD5, PD6, PD7 are arranged in the vicinity of the corner of the semiconductor chip CP1 on the main surface of the semiconductor chip CP1. That is, when the coils CL5 and CL6 and the pads PD5, PD6, and PD7 are disposed near the corner SC1 of the semiconductor chip CP1 formed by the sides SH1 and SH2 of the semiconductor chip CP1, the coil CL6 is located near the corner SC1. And the pad PD6 is arranged inside the coil CL6.
  • the coil CL5 is disposed adjacent to the coil CL6 in the X direction
  • the pad PD5 is disposed inside the coil CL5
  • the pad PD7 is disposed adjacent to the coil CL6 in the Y direction.
  • the pad PD6 and the pad PD5 are arranged along the side SH1, and the pad PD6 and the pad PD7 are arranged along the side SH2, and at this time, of the pads PD6 and the pad PD5 arranged along the side SH1,
  • the pad PD6 is closer to the corner portion SC1
  • the pad PD6 is closer to the corner portion SC1 among the pads PD6 and the pad PD7 arranged along the side SH2.
  • the coils CL5 and CL6 and the pads PD5, PD6 and PD7 can be efficiently arranged in the vicinity of the corner portion SC1 of the semiconductor chip CP1.
  • the coil CL5c and the coil CL6c are arranged along the side SH1 in the vicinity of the side SH1 of the semiconductor chip CP1.
  • the pad PD5c is arranged inside the coil CL5c (inside the spiral) and connected to one end of the coil CL5c
  • the pad PD6c is arranged inside the coil CL6c (inside the spiral) and connected to one end of the coil CL6c.
  • the coil CL5d and the coil CL6d are arranged along the side SH1 in the vicinity of the side SH1 of the semiconductor chip CP1.
  • the pad PD5d is disposed inside the coil CL5d (inside the spiral) and connected to one end of the coil CL5d
  • the pad PD6d is disposed inside the coil CL6d (inside the spiral) and connected to one end of the coil CL6d.
  • the pad PD5d and the pad PD6d are also arranged in the X direction.
  • the coil CL5c, the coil CL6c, the coil CL5d, and the coil CL6d are arranged in the X direction, and the pad PD7e is disposed between the coil CL6c and the coil CL5d. For this reason, the pad PD5c, the pad PD6c, the pad PD7e, the pad PD5d, and the pad PD6d are arranged in the X direction.
  • the pitches (intervals) of the pads PD5c, PD6c, PD7e, PD5d, and PD6d arranged in the X direction can be substantially the same.
  • the pad PD7e is connected to the coils CL5c and CL6c (each outer end portion) and connected to the coils CL5d and CL6d (each outer end portion) by the lead wiring HW1e corresponding to the lead wiring HW1.
  • the lead wiring HW1e extends from between the coil CL5c and the coil CL6c to the pad PD7e and from between the coil CL5d and the coil CL6d to the pad PD7e.
  • the pad electrically connected between the coil CL5c and the coil CL6c and the pad electrically connected between the coil CL5d and the coil CL6d are the common pad PD7e.
  • the number of pads can be reduced by one. Thereby, the area required for laying out the coils CL5c, CL6c, CL5d, CL6d and the pads PD5c, PD6c, PD7e, PD5d, PD6d can be reduced.
  • the extension distance of the lead-out wiring HW1e in the portion extending from the space to the pad PD7e can be made substantially the same. Therefore, the resistance component of the lead wiring HW1e until the pad PD7e is electrically connected between the coils CL5c and CL6c, and the lead until the pad PD7e is electrically connected between the coils CL5d and CL6d. Since the resistance component of the wiring HW1e is likely to be approximately the same, the balance between the two channels is improved.
  • the layout of FIG. 27 is a modification of the layout of FIG.
  • the coil CL5c, the coil CL6c, the coil CL5d, and the coil CL6d are arranged in this order in the vicinity of the side SH1 of the semiconductor chip CP1 along the side SH1.
  • the pad PD5c is arranged inside the coil CL5c and connected to one end of the coil CL5c
  • the pad PD6c is arranged inside the coil CL6c and connected to one end of the coil CL6c
  • the pad PD5d is arranged inside the coil CL5d. Is connected to one end of the coil CL5d
  • the pad PD6d is arranged inside the coil CL6d and connected to one end of the coil CL6d.
  • the pad PD5c, the pad PD6c, the pad PD5d, and the pad PD6d are also arranged in the X direction.
  • the pad PD7e is disposed between the coil CL6c and the coil CL5d.
  • the pad PD7e is not disposed between the coil CL6c and the coil CL5d. . That is, in the case of FIG. 27, the coil CL5c, the coil CL6c, the coil CL5d, and the coil CL6d aligned in the X direction are adjacent to the coil CL6d in the X direction at the extension position (extension position in the X direction).
  • the pad PD7e is disposed.
  • the pad PD7e can be arranged at a position adjacent to the coil CL5c in the X direction instead of the coil CL6d.
  • the coil CL6c and the coil CL5d are closer to each other than the case of FIG. 26 because the pad PD7e is not disposed between the coil CL6c and the coil CL5d.
  • the pad PD5c, the pad PD6c, the pad PD5d, the pad PD6d, and the pad PD7e are arranged in the X direction, and the pad PD7e is arranged at the end of the arrangement.
  • the pitches (intervals) of the pads PD5c, PD6c, PD5d, PD6d, and PD7e arranged in the X direction can be substantially the same.
  • the pad PD7e is connected to the coils CL5c and CL6c (each outer end portion) and connected to the coils CL5d and CL6d (each outer end portion) by the lead wiring HW1e corresponding to the lead wiring HW1.
  • the lead wiring HW1e extends from between the coil CL5c and the coil CL6c to the pad PD7e and from between the coil CL5d and the coil CL6d to the pad PD7e.
  • the pad electrically connected between the coil CL5c and the coil CL6c and the pad electrically connected between the coil CL5d and the coil CL6d are the common pad PD7e.
  • the number of pads can be reduced by one. Thereby, the area required for laying out the coils CL5c, CL6c, CL5d, CL6d and the pads PD5c, PD6c, PD7e, PD5d, PD6d can be reduced.
  • the pad PD7e If there is a request (design requirement, etc.) that the pad PD7e is not desired to be placed between the pads PD5c, PD6c, PD5d, and PD6d, the pads PD5c, PD6c, PD5d, and PD6d arranged in the X direction as shown in FIG. This can be dealt with by arranging the pad PD7e at the extended position.
  • the layout of FIG. 28 is a modification of the layout of FIG. 26 or the layout of FIG.
  • the coil CL5c, the coil CL6c, the coil CL5d, and the coil CL6d are arranged in this order in the vicinity of the side SH1 of the semiconductor chip CP1 along the side SH1.
  • the pad PD5c is arranged inside the coil CL5c and connected to one end of the coil CL5c
  • the pad PD6c is arranged inside the coil CL6c and connected to one end of the coil CL6c
  • the pad PD5d is arranged inside the coil CL5d. Is connected to one end of the coil CL5d
  • the pad PD6d is arranged inside the coil CL6d and connected to one end of the coil CL6d.
  • the pad PD5c, the pad PD6c, the pad PD5d, and the pad PD6d are also arranged in the X direction.
  • the pad PD7e is disposed between the coil CL6c and the coil CL5d.
  • the pad PD7e is not disposed between the coil CL6d and the coil CL5d. . That is, in the case of FIG. 28, the pad PD7e is located at a position shifted by a predetermined distance in the Y direction (position shifted in the direction away from the side SH1) from the position between the coils CL6c and CL5d arranged in the X direction. Is arranged.
  • the coil CL6c and the coil CL5d are closer to each other than the case of FIG. 26 because the pad PD7e is not disposed between the coil CL6c and the coil CL5d. ing.
  • the pitches (intervals) of the pads PD5c, PD6c, PD5d, and PD6d arranged in the X direction can be substantially the same.
  • the pad PD7e is connected to the coils CL5c and CL6c (each outer end portion) and connected to the coils CL5d and CL6d (each outer end portion) by the lead wiring HW1e corresponding to the lead wiring HW1.
  • the lead wiring HW1e extends from between the coil CL5c and the coil CL6c to the pad PD7e and from between the coil CL5d and the coil CL6d to the pad PD7e.
  • the pad PD5c, the pad PD6c, the pad PD5d, and the pad PD6d are arranged in the X direction, and the pad PD7e is shifted from the position between the pad PD6c and the pad PD5d by a predetermined distance in the Y direction. (Position shifted in a direction away from the side SH1).
  • the distance between the pad PD5c and the side SH1 (distance in the Y direction), the distance between the pad PD6c and the side SH1 (distance in the Y direction), and the distance between the pad PD5d and the side SH1 (Y (Distance in the direction) and the distance between the pad PD6d and the side SH1 (distance in the Y direction) are substantially the same.
  • the distance (distance in the Y direction) between the pad PD7e and the side SH1 is larger than the distance (distance in the Y direction) between the pad PD5c, PD6c, PD5d, PD6d and the side SH1.
  • the difference is greater than or equal to the dimension of one side of the pads PD5c, PD6c, PD5d, and PD6d.
  • the pad electrically connected between the coil CL5c and the coil CL6c and the pad electrically connected between the coil CL5d and the coil CL6d are the common pad PD7c.
  • the number of pads can be reduced by one. Thereby, the area required for laying out the coils CL5c, CL6c, CL5d, CL6d and the pads PD5c, PD6c, PD7e, PD5d, PD6d can be reduced.
  • the dimension in the X direction of the area required for laying out the coils CL5c, CL6c, CL5d, CL6d and the pads PD5c, PD6c, PD5d, PD6d, PD7e can be reduced. It is possible to make it approximately the same as the sum of the dimensions in the X direction of CL5c, CL6c, CL5d, and CL6d. Therefore, when designing the entire semiconductor chip CP1, it is necessary to reduce the dimension in the X direction of the area required for laying out the coils CL5c, CL6c, CL5d, CL6d and the pads PD5c, PD6c, PD5d, PD6d, PD7e. Is advantageous.
  • the bonding wires connected to the pad PD6c and the bonding wires connected to the pad PD5d A bonding wire connected to the pad PD7e is located between them. Since the pad PD7e is displaced in the Y direction from the position where the pads PD6c and PD5d are arranged, the bonding wire connected to the pad PD6c, the bonding wire connected to the pad PD7e, and the bonding wire connected to the pad PD5d are: It becomes easy to prevent contact with each other.
  • the extension distance of the lead-out wiring HW1e of the portion extending from between the coil CL5c and the coil CL6c to the pad PD7e And the extension distance of the lead-out wiring HW1e in the portion extending from between the coil CL5d and the coil CL6d to the pad PD7e can be made substantially the same. Therefore, the resistance component of the lead wiring HW1e until the pad PD7e is electrically connected between the coils CL5c and CL6c, and the lead until the pad PD7e is electrically connected between the coils CL5d and CL6d. Since the resistance component of the wiring HW1e is likely to be approximately the same, the balance between the two channels is improved.
  • the layout of FIG. 29 is a modification of the layout of FIG.
  • FIG. 29 The layout of FIG. 29 is mainly different from the layout of FIG. 28 in the arrangement position of the pad PD 7e, and therefore, the description other than the pad PD 7e is omitted here.
  • the position is shifted in the Y direction from the position between the coil CL6c and the coil CL5d that are the two coils on the center side.
  • the pad PD7e was disposed at the position. Therefore, in the case of the layout of FIG. 28, if the shift in the Y direction is ignored, the pad PD7e is located at the approximate center of the arrangement of the coils CL5c, CL6c, CL5d, CL6d (actually, the pad PD7e is a coil). (It is shifted in the Y direction from the arrangement of CL5c, CL6c, CL5d, CL6d).
  • the pad PD7e is arranged at a position shifted in the Y direction from the four coils CL5c, CL6c, CL5d, and CL6d arranged in the X direction.
  • the position of the pad PD7e in the X direction is different from the layout of FIG. That is, if the shift in the Y direction is ignored, in the case of the layout shown in FIG. 28, the pad PD7e is located at the approximate center of the arrangement of the coils CL5c, CL6c, CL5d, CL6d.
  • the PD 7e is displaced from the center of the arrangement of the coils CL5c, CL6c, CL5d, and CL6d.
  • a position shifted in the Y direction from any position of the pads PD5c, PD6c, PD5d, and PD6d a position shifted in the Y direction from a position between the coil CL5c and the coil CL6c, or a position between the coil CL5d and the coil CL6d
  • the pad PD7e can be arranged at a position shifted in the Y direction from the position between them.
  • the pad electrically connected between the coil CL5c and the coil CL6c and the pad electrically connected between the coil CL5d and the coil CL6d are set as the common pad PD7e.
  • the number of pads can be reduced by one. Thereby, the area required for laying out the coils CL5c, CL6c, CL5d, CL6d and the pads PD5c, PD6c, PD7e, PD5d, PD6d can be reduced.
  • the dimensions in the X direction of the regions required for laying out the coils CL5c, CL6c, CL5d, CL6d and the pads PD5c, PD6c, PD5d, PD6d, PD7e can be reduced. It is possible to make it approximately the same as the sum of the dimensions in the X direction of CL5c, CL6c, CL5d, and CL6d. Therefore, when designing the entire semiconductor chip CP1, it is necessary to reduce the dimension in the X direction of the area required for laying out the coils CL5c, CL6c, CL5d, CL6d and the pads PD5c, PD6c, PD5d, PD6d, PD7e. Is advantageous.
  • coils CL5, CL5c, CL5d, CL6, CL6c, CL6d, CL7, and CL8 described so far have been illustrated as being formed by coil wiring that circulates in an octagonal shape, as another form, these coils CL5 , CL5c, CL5d, CL6, CL6c, CL6d, CL7, and CL8 (coil wirings constituting them) may be other than octagons.
  • FIG. 30 One example thereof is shown in FIG. 30, and yet another example is shown in FIG.
  • FIG. 30 schematically shows a case where the shape (circular shape) of the coils CL5 and CL6 (coil wirings CW5 and CW6) is other than the octagonal shape in FIG. 14 (first modification).
  • the coil CL5 (coil wiring CW5) and the coil CL6 (coil wiring CW6) can be circular, quadrangular, octagonal or other shapes as long as symmetry can be maintained. Etc. can be used.
  • FIG. 31 schematically shows a case where the shapes of the coils CL5 and CL6 (coil wirings CW5 and CW6) in FIG. 5 are other than octagons.
  • the coil CL5 (coil wiring CW5) and the coil CL6 (coil wiring CW6) can be circular, quadrangular, octagonal or other shapes as long as symmetry can be maintained. Etc. can be used.
  • the coil CL5 and the coil CL6 connected in series preferably have the same self-inductance.
  • the coil CL5 (coil wiring CW5) and the coil CL6 (coil wiring CW6) have a point-symmetric pattern (point symmetry with respect to a central point between the coils CL5 and CL6).
  • the coils CL7 and CL8 connected in series have the same self-inductance.
  • the coil CL7 (coil wiring CW7) and the coil CL8 (coil wiring CW8) have a point-symmetric pattern (point symmetry with respect to a central point between the coils CL7 and CL8). ) Is preferable.
  • the coil CL7 (coil wiring CW7) immediately below the coil CL5 preferably has the same pattern as the coil CL5 (coil wiring CW5), and the coil CL8 (coil wiring CW8) directly below the coil CL6 is coil C6. It is preferable that it is the same pattern as (coil wiring CW6).
  • the pad PD7 is preferably electrically connected to the center between the coil CL5 and the coil CL6 connected in series.
  • a signal can be transmitted through the coils CL5, CL6, CL7, and CL8 by utilizing the fact that induced electromotive force is generated in the secondary coils CL5 and CL6 according to the electrification of the current and the induced current flows. . That is, a signal can be transmitted through the coils CL5, CL6, CL7, and CL8 by using electromagnetic induction. For this reason, it is preferable to design the internal wiring of the semiconductor chip in consideration of the coil generating magnetic flux (magnetic field).
  • the coils CL5, CL6, CL7, and CL8 are viewed in plan view.
  • the internal wiring is affected by this magnetic flux. Specifically, an eddy current is generated in the internal wiring due to the influence of the magnetic flux, and this eddy current inhibits a normal current from flowing through the internal wiring and causes an increase in wiring resistance.
  • the region overlapping the coils CL5, CL6, CL7, and CL8 in plan view is as follows. Since the internal wiring is prohibited, the internal wiring is difficult to be laid out and the area of the semiconductor chip is increased. For this reason, there is a case where it is desired to arrange the internal wiring at a position overlapping with the coils CL5, CL6, CL7, and CL8 in plan view. In such a case, the influence of the magnetic flux by the coils CL5, CL6, CL7, and CL8 is internal. We examined the technology to minimize the wiring.
  • FIG. 32 to 34 are main part plan views of the semiconductor chip (semiconductor device) of the third embodiment, FIG. 35 is a main part cross-sectional view thereof, and FIG. 36 is a main part perspective view thereof.
  • FIG. 32 corresponds to FIG. 5 of the first embodiment
  • FIG. 33 corresponds to FIG. 6 of the first embodiment (however, in FIGS. 32 and 33). (Hatching is not attached.)
  • FIG. 33 shows a lower layer than FIG. 32, and FIG. The lower layer is also shown.
  • FIG. 32 shows secondary coils (coils CL5 and CL6) of the transformer TR1 formed on the semiconductor chip
  • FIG. 33 shows the transformer TR1 formed on the semiconductor chip.
  • Primary coils (coils CL7 and CL8) are shown
  • FIG. 34 shows a wiring WR1 extending so as to overlap the coil for the transformer TR1 formed in the semiconductor chip CP1 in plan view.
  • a cross-sectional view taken along line A1-A1 of FIGS. 32 to 34 corresponds to FIG.
  • FIG. 36 shows an intersection region between the coil wiring CW6 and the wiring WR1.
  • the position of the outer shape (outer periphery) of the wiring WR1 is indicated by a two-dot chain line so that the position of the wiring WR1 can be easily understood.
  • the positions of the outer shapes (outer circumferences) of the coils CL5 and CL6 in FIG. 32 are indicated by dotted lines so that the positions of the coils can be easily understood. Since the positions of the outer shapes (outer circumferences) of the coils CL5 and CL6 and the outer shapes (outer circumferences) of the coils CL7 and CL8 substantially coincide with each other in plan view, the dotted line in FIG. It can also be regarded as the position of the outer shape (outer periphery) of CL8.
  • the drawing wirings HW2 and HW3 are not shown.
  • Coil CL5 (coil wiring CW5), coil CL6 (coil wiring CW6), coil CL7 (coil wiring CW7), coil CL8 (coil wiring CW8), pads PD5, PD6, PD7, lead wiring HW1 shown in FIGS. Since the connection wiring HW4 has been described in the first embodiment, the repeated description thereof is omitted here. That is, the structure of FIGS. 32 to 36 is different from the structure of FIGS. 5 to 10 in that the wiring WR1 is formed. Therefore, the following mainly describes the wiring WR1.
  • the wiring WR1 is formed at a position overlapping the coil CL6 in plan view.
  • the wiring WR1 is formed in a layer different from the coils CL5 and CL6 and in a layer different from the coils CL7 and CL8. That is, the wiring WR1 extends in a layer different from both the coils CL5 and CL6 and the coils CL7 and CL8, and a part of the wiring WR1 overlaps the coil CL6 in plan view.
  • the wiring WR1 is formed in a layer different from both the coils CL5 and CL6 and the coils CL7 and CL8, the coils CL5, CL6, CL7, and CL8 can be formed without the wiring WR1 getting in the way.
  • the wiring WR1 is formed in a layer different from the coil CL1a and the coil CL2a and can be formed of any of the wirings M1 to M5.
  • the wiring WR1 since the primary coil is formed immediately below the secondary coil, when a certain wiring overlaps with the secondary coil in plan view, the wiring also overlaps with the primary coil in plan view. Specifically, since the coil CL7 is formed immediately below the coil CL5, when the wiring WR1 overlaps with the coil CL5 in plan view, the wiring WR1 also overlaps with the coil CL7 in plan view. Become. Further, since the coil CL8 is formed immediately below the coil CL6, when the wiring WR1 overlaps the coil CL6 in plan view, the wiring WR1 also overlaps with the coil CL8 in plan view. For this reason, the wiring WR1 overlapping the coil CL6 in plan view necessarily overlaps the coil CL8 in plan view.
  • the position or region overlapping the coil in plan view means not only the position or region overlapping in plan view in the region around which the coil wiring constituting the coil circulates, but also the region inside the coil vortex in plan view. It also includes positions or regions that overlap. For this reason, for example, the position or region overlapping with the coil CL6 is not only the position or region overlapping in a plan view with the region around which the coil wiring CW6 circulates, but also the region inside the vortex of the coil CL6 (that is, the pad PD6 It also includes a position or a region that overlaps the region in which it is disposed) in plan view.
  • the wiring WR1 extends so as to overlap the coil CL6 in plan view, but has a slit (opening) SL at a position overlapping the coil CL6 in plan view. Yes.
  • the wiring WR1 at least one, preferably a plurality of slits SL are formed, and each slit SL is formed along the extending direction of the wiring WR1. That is, the extending direction of the slit SL in the wiring WR1 coincides with the extending direction of the wiring WR1.
  • the slit SL has a dimension in a direction along the extending direction of the wiring WR1 larger than a dimension in a direction along the wiring width direction of the wiring WR1.
  • the slit SL is an opening penetrating from the upper surface to the lower surface of the wiring WR1.
  • the entire wiring width (width) of the wiring WR1 is W3.
  • the width W4 of the wiring portion WR1a divided (divided) by the slit SL is larger than the wiring width (width) W3. (Ie, W4 ⁇ W3). That is, in a region overlapping with the coil CL6 in plan view, a plurality of wiring portions WR1a extending in the extending direction of the wiring WR1 with a width W4 are arranged with the slit SL therebetween.
  • the wiring portions WR1a are connected to each other at a portion where the slit SL is not formed in the wiring WR1, and thus are electrically connected to each other.
  • the wiring WR1 overlaps the coil CL6 in plan view. Therefore, the wiring WR1 is affected by the magnetic flux generated by the coils CL6 and CL8. Eddy current is likely to occur. When an eddy current is generated in the wiring WR1, there is a possibility that the current normally flows in the wiring WR1 in the extending direction of the wiring WR1.
  • the wiring WR1 extending so as to overlap the coil CL6 in plan view has a slit SL at a position overlapping the coil CL6 in plan view.
  • the wiring WR1 is divided by the slit SL into a wiring portion WR1a having a width W2 smaller than the entire wiring width W1. Since individual eddy currents do not occur across a plurality of wiring parts WR1a sandwiching the slit SL, if eddy currents occur, they must be generated in a single wiring part WR1a.
  • the width of the wiring part WR1a is reduced (narrow) by providing the slit SL in the wiring WR1, even if a magnetic flux passing through the wiring part WR1a is generated, an eddy current is hardly generated in the wiring part WR1a.
  • the wiring WR1 is provided with a slit SL, so that the wiring WR1 is formed in the plurality of wiring portions WR1a by the slit SL.
  • the wiring portion WR1a is divided (divided) and has a reduced width so that eddy currents are less likely to occur.
  • the wiring WR1 when the wiring WR1 extends so as to overlap with the coil CL5 in plan view, the wiring WR1 has a slit SL at a position (region) where it overlaps with the coil CL5 in plan view. Further, when the wiring WR1 extends so as to overlap the coil CL6 in plan view, the wiring WR1 has a slit SL at a position (region) where it overlaps with the coil CL6 in plan view. Further, when the wiring WR1 extends so as to overlap with both the coil CL5 and the coil CL6 in plan view (corresponding to the wiring WR1 of FIG. 37 described later), the wiring WR1 overlaps with the coil CL5 in plan view.
  • the slit SL is provided at (region) and a position (region) overlapping the coil CL6 in plan view. That is, in the semiconductor chip, when the wiring WR1 extending so as to overlap one or both of the coils CL5 and CL6 in plan view is provided, the slit SL is provided in the overlapping area with the coils CL5 and CL6 in the wiring WR1. It is. In addition, since the coils CL7 and CL8 are arranged immediately below the coils CL5 and CL6, the wiring WR1 overlaps with the coil CL5 and CL6 in the plan view and the region (position) overlapping the coils CL7 and CL8 in the plan view. It corresponds to the area (position).
  • the internal wiring extending so as to overlap with any of the coils CL5, CL6, CL7, and CL8 in a plan view (however, a layer different from the coils CL5, CL6, CL7, and CL8).
  • a slit SL is provided in the region (position) overlapping with any one of the coils CL5, CL6, CL7, and CL8 in plan view.
  • the wiring WR1 extends so as to overlap one or both of the coils CL5 and CL6 in plan view, and the magnetic flux generated by the coils CL5, CL6, CL7, and CL8 has affected the wiring WR1.
  • the wiring WR1 by providing the slit SL at a position overlapping the coils CL5 and CL6 in plan view, generation of eddy current in the wiring WR1 can be suppressed or prevented.
  • an increase in wiring resistance or the like can be suppressed or prevented. Therefore, the performance of the semiconductor chip can be improved.
  • the slit SL may be formed in a region (position) overlapping the coils CL5 and CL7 in plan view.
  • the slit SL is not formed in the wiring WR1 in the region overlapping the coil in plan view, but the entire width of the wiring WR1 (width corresponding to the wiring width W3) is reduced. However, in this case, the wiring resistance (impedance) increases as the overall width is reduced.
  • the entire width of the wiring WR1 (width corresponding to the wiring width W3) is not reduced, but the slit SL is provided in the wiring WR1.
  • the width W4 of the wiring part WR1a divided by the slit SL is made smaller than the wiring width W3 of the entire wiring WR1 (that is, W4 ⁇ W3). Since the width W4 of the wiring part WR1a divided by the slit SL is small, even if a magnetic flux penetrates the wiring part WR1a, an eddy current is hardly generated.
  • the width W4 of the wiring part WR1a divided by the slit SL is small, there are a plurality of wiring parts WR1a, and the wiring parts WR1a are connected to each other in a region where the slit SL is not formed. Even if the width W4 is reduced, an increase in the wiring resistance (impedance) of the wiring WR1 can be suppressed.
  • the internal wiring can be arranged in a region overlapping the coils CL5, CL6, CL7, and CL8 in the semiconductor chip in the semiconductor chip, the layout design of the internal wiring can be easily performed.
  • the semiconductor chip can be reduced in size (area reduction).
  • a slit SL is formed in a region (position) overlapping the coils CL5 and CL6 in plan view.
  • this is most likely to be influenced by the magnetic flux (magnetic field) generated by the coils CL5, CL6, CL7, and CL8 because it overlaps the coils CL5 and CL6 in plan view.
  • the region affected by the magnetic flux (magnetic field) generated by the coils CL5, CL6, CL7, and CL8 is affected by the wiring WR1. It is preferable to extend the slit SL.
  • the wiring WR1 it is preferable not to form the slit SL in a region that is not affected by the magnetic flux (magnetic field) generated by the coils CL5, CL6, CL7, and CL8, thereby reducing the wiring resistance (impedance) of the wiring WR1. Can be reduced.
  • the slit SL extends in a region overlapping the coils CL5, CL6, CL7, and CL8 in plan view, and the slit SL overlaps the coils CL5, CL6, CL7, and CL8 in plan view. It is preferable that it terminates in a region slightly apart from the region. That is, in the wiring WR1, it is preferable that the end of the slit SL (the end in the direction in which the slit extends) is located in a region that does not overlap the coils CL5, CL6, CL7, and CL8 in plan view.
  • the wiring WR1 is formed in a layer different from both the primary coil (coils CL7 and CL8) and the secondary coil (coils CL5 and CL6). At this time, when the wiring WR1 is formed in a layer between the primary coil (coils CL7, CL8) and the secondary coil (coils CL5, CL6), the wiring WR1 is formed with the primary coil (coils CL7, CL8) and the secondary coil ( In some cases, the wiring WR1 may be formed in a lower layer than both the primary coils (coils CL7, CL8) and the secondary coil (coils CL5, CL6). . Any of these three cases is possible, but among these, the wiring WR1 is most preferably formed in a lower layer than both the primary coils (coils CL7, CL8) and the secondary coils (coils CL5, CL6).
  • the secondary coil (coils CL5 and CL6) is formed in a lower layer than the wiring WR1. This makes it difficult to connect the secondary coils (coils CL5, CL6) to the pads (PD5, PD6, PD7).
  • the wiring WR1 is formed in a layer between the primary coils (coils CL7 and CL8) and the secondary coils (coils CL5 and CL6), the primary coil (coils CL7 and CL8) and the secondary coil (coils CL5 and CL5) are formed.
  • the withstand voltage between the secondary coils (coils CL5, CL6) and the wiring WR1 is smaller than the withstand voltage between the CL6) and the withstand voltage between the CL6), there is a concern that the withstand voltage may decrease.
  • the wiring WR1 is formed below the primary coils (coils CL7, CL8) and the secondary coils (coils CL5, CL6), the secondary coils (coils CL5, CL6) are provided with pads (PD5). , PD6, PD7), the wiring WR1 is easily laid out, and it is advantageous in terms of improving the breakdown voltage.
  • FIG. 37 is a plan view of an essential part showing another example of internal wiring in the semiconductor chip CP1, and corresponds to FIG. FIG. 37 shows the wirings WR1 and WR2 which are internal wirings arranged in the vicinity of the region where the coils CL5, CL6, CL7, and CL8 are formed, so that the position of the coil can be easily understood.
  • the positions of the outer shapes (outer circumferences) of the coils CL5 and CL6 are indicated by dotted lines.
  • the wirings WR1 and WR2 are formed in a layer different from the coils CL5 and CL6 and in a layer different from the coils CL7 and CL8, but the wiring WR1 extends so as to overlap with the coils CL5 and CL6 in plan view. On the other hand, the wiring WR2 does not overlap any of the coils CL5 and CL6 in plan view.
  • the area overlapping with the coils CL5, CL6, CL7, and CL8 in a plan view is not an installation prohibition area for internal wiring.
  • the wiring WR1 that extends so as to overlap with any one of the coils CL5, CL6, CL7, and CL8 in plan view; Any of the coils CL5, CL6, CL7, and CL8 has a wiring WR2 that does not overlap in plan view.
  • a slit SL is provided at a position (region) overlapping with the coil in the plan view.
  • a slit SL is not formed for the wiring WR2 that does not overlap with any of the coils CL5, CL6, CL7, and CL8 in plan view.
  • the wiring WR1 that is susceptible to the influence of magnetic flux (magnetic field) generated by the coil by overlapping with the coil can prevent the generation of eddy current by providing the slit SL, but does not overlap with the coil. Therefore, the wiring resistance can be reduced by not providing the slit SL for the wiring WR2 which is not easily affected by the magnetic flux (magnetic field) generated by the coil. Further, the area overlapping the coils CL5, CL6, CL7, and CL8 in plan view is not set as an area where the internal wiring is prohibited, so that the semiconductor chip can be reduced in size (smaller in area). Therefore, it is possible to achieve both the performance improvement of the semiconductor chip and the miniaturization (reduction in area) of the semiconductor chip.
  • FIG. 38 is a plan view of the main part of the semiconductor chip, and the lead-out wirings HW2 and HW3 are shown, but the outer shapes of the coils CL5 and CL6 (as in FIGS. The position of the outer periphery is indicated by a dotted line.
  • the lead-out wiring HW2 is a wiring for drawing out the inner end of the coil CL7 (the inner side of the spiral) outside the outer periphery of the coil CL7. For this reason, the lead-out wiring HW2 extends so as to overlap with the coil CL7 in a plan view, and thus extends so as to overlap with the coil CL5 in a plan view.
  • the lead-out wiring HW3 is a wiring for drawing out the inner end (inside the spiral) of the coil CL8 to the outside of the outer periphery of the coil CL8. For this reason, the lead-out wiring HW3 extends so as to overlap with the coil CL8 in plan view, and thus extends so as to overlap with the coil CL6 in plan view.
  • the lead-out wiring HW2 is easily affected by the magnetic flux (magnetic field) generated by the coils CL5 and CL7, and the lead-out wiring HW3 is easily affected by the magnetic flux (magnetic field) generated by the coils CL6 and CL8.
  • slits SL are provided in the lead-out wirings HW2 and HW3. That is, in the lead wiring HW2, a slit SL is provided at a position overlapping the coil CL5 in a plan view (therefore, a position overlapping the coil CL8 in a plan view), and in the lead wiring HW3, a position overlapping the coil CL6 in a plan view (accordingly, the coil CL8). A slit SL is provided at a position overlapping in plan view.
  • each lead-out wiring HW2, HW3 at least one, preferably a plurality of slits SL can be formed, and each slit SL can be formed along the extending direction of each lead-out wiring HW2, HW3.
  • the third embodiment can be applied to any of the coils described so far. That is, in the case of FIGS. 5 to 10, in the case of FIGS. 12 and 13, in the case of FIGS. 14 and 15, in the case of FIG. 21, in the case of FIG. 22, in the case of FIG. 26, FIG. 27, FIG. 28, FIG. 29, FIG. 30, FIG. 31, FIG. 31, FIG. 32 to FIG. 35, FIG. 37, FIG. It can be applied to any of these. That is, in each of these cases, it is possible to provide a wiring extending so as to overlap the coil in plan view, but for the wiring, a slit is provided at a position overlapping the coil in plan view. As an example, a case where the technical idea of the third embodiment is applied to the first examination example of FIGS. 12 and 13 will be described with reference to FIGS. 39 to 41. FIG.
  • FIG. 39 to 41 are plan views in the case where the technical idea of the third embodiment is applied to the first examination example of FIGS.
  • FIG. 39 corresponds to the same pattern as in FIG. 12 and the position of the wiring WR1 indicated by a two-dot chain line
  • FIG. 40 shows the position of the wiring WR1 in the same pattern as in FIG. Corresponds to what is indicated by a two-dot chain line
  • FIG. 41 shows the wiring WR1, but the positions of the outer shapes (outer circumferences) of the coils CL105 and CL106 in FIGS. 12 and 39 are shown by dotted lines in FIG. 41 so that the position of the coil can be easily understood. It is.
  • FIGS. 39 to 41 The coils CL105, CL106, CL107, CL108, the pads PD105, PD106, PD107, and the connection wiring HW104 shown in FIGS. 39 to 41 have been described with reference to FIG. 12 and FIG. Is omitted. That is, the structure shown in FIGS. 39 to 41 is different from the structures shown in FIGS. 12 and 13 in that the wiring WR1 is formed.
  • the third embodiment is applied, and as shown in FIGS. 39 to 41, it extends so as to overlap with one or both of the coils CL105 and CL106 in plan view.
  • the layout of the internal wiring can be easily designed, and the semiconductor chip can be reduced in size (reduced area).
  • a slit SL is provided at a position overlapping with the coils CL105 and CL106 in a plan view, whereby the coils CL105, CL106, Even if the magnetic flux generated by CL 107 and CL 108 affects the wiring WR1, generation of eddy current in the wiring WR1 can be suppressed or prevented. As a result, problems caused by eddy currents can be prevented, and the performance of the semiconductor device can be improved.

Landscapes

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Abstract

 半導体基板上にコイルCL5,CL6およびパッドPD5,PD6,PD7が形成されている。コイルCL5とコイルCL6は、電気的にパッドPD5とパッドPD6の間に直列に接続され、コイルCL5とコイルCL6の間にパッドPD7が電気的に接続されている。コイルCL5の直下にコイルCL5と磁気的に結合したコイルが形成され、コイルCL6の直下にコイルCL6と磁気的に結合したコイルが形成され、それらは直列に接続されている。コイルCL5,CL6の直下の直列に接続されたコイルに電流を流したときに、コイルCL5,CL6に流れる誘導電流の向きは、コイルCL5とコイルCL6とで反対向きである。

Description

半導体装置
 本発明は、半導体装置に関し、例えば、コイルを備えた半導体装置に好適に利用できるものである。
 入力される電気信号の電位が互いに異なる2つの回路の間で電気信号を伝達する技術として、フォトカプラを用いた技術がある。フォトカプラは、発光ダイオードなどの発光素子とフォトトランジスタなどの受光素子を有しており、入力された電気信号を発光素子で光に変換し、この光を受光素子で電気信号に戻すことにより、電気信号を伝達している。
 また、2つのインダクタを磁気結合(誘導結合)させることにより、電気信号を伝達する技術が開発されている。
 特開2008―300851号公報(特許文献1)には、磁気カプラ素子および磁気結合型アイソレータに関する技術が開示されている。
特開2008―300851号公報
 入力される電気信号の電位が互いに異なる2つの回路の間で電気信号を伝達する技術として、フォトカプラを用いた技術があるが、フォトカプラは、発光素子と受光素子を有しているため、小型化が難しい。また、電気信号の周波数が高い場合には電気信号に追従できなくなるなど、その採用に限界がある。
 一方、磁気結合させたインダクタにより電気信号を伝達する半導体装置においては、インダクタを半導体装置の微細加工技術を用いて形成することができるため、装置の小型化を図ることができ、また、電気的特性も良好である。このため、その開発を進めることが望まれる。
 このため、そのようなインダクタを備えた半導体装置においても、できるだけ性能を向上させることが望まれる。
 その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
 一実施の形態によれば、半導体装置は、半導体基板上に形成された第1コイル、第2コイル、第3コイル、第4コイル、第1パッド、第2パッドおよび第3パッドを有している。第1コイルおよび第3コイルは、電気的に第1パッドと第2パッドとの間に直列に接続され、第1コイルと第3コイルとの間に第3パッドが電気的に接続され、第2コイルおよび第4コイルは電気的に直列に接続されている。第1コイルと第2コイルは磁気的に結合され、第3コイルと第4コイルは磁気的に結合され、直列に接続された第2コイルおよび第4コイルに電流を流したときに、第1コイルおよび第3コイルに流れる誘導電流の向きは、第1コイルと第3コイルとで反対向きである。
 また、一実施の形態によれば、半導体装置は、第1コイルと第2コイルと第3コイルと第4コイルと第1パッドと第2パッドと第3パッドとを有する第1半導体チップと、複数の第4パッドを有する第2半導体チップとを含んでいる。第1コイルおよび第3コイルは、電気的に第1パッドと第2パッドとの間に直列に接続され、第1コイルと第3コイルとの間に第3パッドが電気的に接続され、第2コイルおよび第4コイルは電気的に直列に接続されている。第1半導体チップの第1パッド、第2パッドおよび第3パッドは、第2半導体チップの複数の第4パッドにそれぞれ導電性の接続用部材を介して電気的に接続されている。第1コイルと第2コイルは磁気的に結合され、第3コイルと第4コイルは磁気的に結合され、直列に接続された第2コイルおよび第4コイルに電流を流したときに、第1コイルおよび第3コイルに流れる誘導電流の向きは、第1コイルと第3コイルとで反対向きである。
 また、一実施の形態によれば、半導体装置は、半導体基板上に形成された第1コイルおよび第2コイルを有しており、第1コイルと第2コイルは磁気的に結合され、第1コイルおよび第2コイルとは異なる層に第1コイルに平面視で重なるように延在する第1配線が形成されている。そして、第1配線は、第1コイルと平面視で重なる位置にスリットを有している。
 一実施の形態によれば、半導体装置の性能を向上させることができる。
実施の形態1の半導体装置を用いた電子装置の一例を示す回路図である。 信号の伝送例を示す説明図である。 実施の形態1の半導体チップの断面構造を概念的に示す断面図である。 実施の形態1の半導体チップの断面構造を概念的に示す断面図である。 実施の形態1の半導体チップの要部平面図である。 実施の形態1の半導体チップの要部平面図である。 実施の形態1の半導体チップの要部平面図である。 実施の形態1の半導体チップの要部断面図である。 実施の形態1の半導体チップの要部断面図である。 実施の形態1の半導体チップの要部断面図である。 実施の形態1の半導体チップ内に形成されたトランスの回路構成を示す回路図である。 第1検討例の半導体チップの要部平面図である。 第1検討例の半導体チップの要部平面図である。 第1変形例の半導体チップの要部平面図である。 第1変形例の半導体チップの要部平面図である。 コイル間の距離と結合係数との相関を示すグラフである。 図16のグラフを得るシミュレーションに用いたコイルパターンを示す平面図である。 図16のグラフを得るシミュレーションに用いたコイルパターンを示す平面図である。 実施の形態1の半導体パッケージを示す平面図である。 実施の形態1の半導体パッケージを示す断面図である。 実施の形態2の半導体チップの要部平面図である。 実施の形態2の半導体チップの要部平面図である。 実施の形態2の半導体チップの要部平面図である。 実施の形態2の半導体チップの要部断面図である。 実施の形態2の半導体チップの要部平面図である。 実施の形態2の半導体チップの要部平面図である。 実施の形態2の半導体チップの要部平面図である。 実施の形態2の半導体チップの要部断面図である。 実施の形態2の半導体チップの要部断面図である。 実施の形態2の半導体チップの要部断面図である。 実施の形態2の半導体チップの要部断面図である。 実施の形態3の半導体チップの要部平面図である。 実施の形態3の半導体チップの要部平面図である。 実施の形態3の半導体チップの要部平面図である。 実施の形態3の半導体チップの要部断面図である。 実施の形態3の半導体チップの要部斜視図である。 実施形態3の半導体チップにおける内部配線の他の例を示す要部平面図である。 実施の形態3の半導体チップの要部平面図である。 第1検討例に実施の形態3の技術思想を適用した場合の平面図である。 第1検討例に実施の形態3の技術思想を適用した場合の平面図である。 第1検討例に実施の形態3の技術思想を適用した場合の平面図である。
 以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。また、以下の実施の形態において、要素の数等(個数、数値、量、範囲等を含む)に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよい。さらに、以下の実施の形態において、その構成要素(要素ステップ等も含む)は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。
 以下、実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、以下の実施の形態では、特に必要なとき以外は同一または同様な部分の説明を原則として繰り返さない。
 また、実施の形態で用いる図面においては、断面図であっても図面を見易くするためにハッチングを省略する場合もある。また、平面図であっても図面を見易くするためにハッチングを付す場合もある。
 (実施の形態1)
 <回路構成について>
 図1は、一実施の形態の半導体装置(半導体チップ)を用いた電子装置(半導体装置)の一例を示す回路図である。なお、図1において、点線で囲まれた部分が、半導体チップCP1内に形成され、一点鎖線で囲まれた部分が半導体チップCP2内に形成され、二点差線で囲まれた部分が半導体パッケージPKG内に形成されている。
 図1に示される電子装置は、半導体チップCP1,CP2を内蔵する半導体パッケージPKGを備えている。半導体チップCP1内には、送信回路TX1および受信回路RX2と制御回路CCとが形成され、半導体チップCP2内には、受信回路RX1および送信回路TX2と駆動回路DRとが形成されている。
 送信回路TX1および受信回路RX1は、制御回路CCからの制御信号を駆動回路DRに伝達するための回路である。また、送信回路TX2および受信回路RX2は、駆動回路DRからの信号を制御回路CCに伝達するための回路である。制御回路CCは、駆動回路DRを制御または駆動し、駆動回路DRは、負荷LODを駆動する。半導体チップCP1,CP2は半導体パッケージPKGに内蔵され、負荷LODは、半導体パッケージPKGの外部に設けられている。
 送信回路TX1と受信回路RX1との間には、磁気結合(誘導結合)したコイル(インダクタ)CL1a,CL2aからなるトランス(変成器、変換器、磁気結合素子、電磁結合素子)TR1が介在しており、送信回路TX1から受信回路RX1へ、このトランスTR1を介して(すなわち磁気結合したコイルCL1a,CL2aを介して)信号を伝達することができる。これにより、半導体チップCP2内の受信回路RX1は、半導体チップCP1内の送信回路TX1が送信した信号を受信することができる。従って、制御回路CCは、送信回路TX1、トランスTR1および受信回路RX1を介して、駆動回路DRに信号(制御信号)を伝達することができる。このトランスTR1(コイルCL1a,CL2a)は、半導体チップCP1内に形成されている。コイルCL1aおよびコイルCL2aは、それぞれインダクタとみなすこともできる。また、トランスTR1は、磁気結合素子とみなすこともできる。
 また、送信回路TX2と受信回路RX2との間には、磁気結合(誘導結合)したコイル(インダクタ)CL1b,CL2bからなるトランス(変成器、変換器、磁気結合素子、電磁結合素子)TR2が介在しており、送信回路TX2から受信回路RX2へ、このトランスTR2を介して(すなわち磁気結合したコイルCL1b,CL2bを介して)信号を伝達することができる。これにより、半導体チップCP1内の受信回路RX2は、半導体チップCP2内の送信回路TX2が送信した信号を受信することができる。従って、駆動回路DRは、送信回路TX2、トランスTR2および受信回路RX2を介して、制御回路CCに信号を伝達することができる。このトランスTR2(コイルCL1b,CL2b)は、半導体チップCP2内に形成されている。コイルCL1bおよびコイルCL2bは、それぞれインダクタとみなすこともできる。また、トランスTR2は、磁気結合素子とみなすこともできる。
 トランスTR1は、半導体チップCP1内に形成されたコイルCL1a,CL2aにより形成されているが、コイルCL1aとコイルCL2aとは、導体によっては繋がっておらず、磁気的に結合している。このため、コイルCL1aに電流が流れると、その電流の変化に応じてコイルCL2aに誘導起電力が発生して誘導電流が流れるようになっている。コイルCL1aが一次コイルで、コイルCL2aが二次コイルである。これを利用して、送信回路TX1からトランスTR1のコイルCL1a(一次コイル)に信号を送って電流を流し、それに応じてトランスTR1のコイルCL2a(二次コイル)に生じた誘導電流(または誘導起電力)を受信回路RX1で検知(受信)することで、送信回路TX1が送った信号に応じた信号を、受信回路RX1で受け取ることができる。
 また、トランスTR2は、半導体チップCP2内に形成されたコイルCL1b,CL2bにより形成されているが、コイルCL1bとコイルCL2bとは、導体によっては繋がっておらず、磁気的に結合している。このため、コイルCL1bに電流が流れると、その電流の変化に応じてコイルCL2bに誘導起電力が発生して誘導電流が流れるようになっている。コイルCL1bが一次コイルで、コイルCL2bが二次コイルである。これを利用して、送信回路TX2からトランスTR2のコイルCL1b(一次コイル)に信号を送って電流を流し、それに応じてトランスTR2のコイルCL2b(二次コイル)に生じた誘導電流(または誘導起電力)を受信回路RX2で検知(受信)することで、送信回路TX2が送った信号に応じた信号を、受信回路RX2で受け取ることができる。
 制御回路CCから送信回路TX1、トランスTR1および受信回路RX1を経由して駆動回路DRに至る経路と、駆動回路DRから送信回路TX2、トランスTR2および受信回路RX2を経由して制御回路CCに至る経路とにより、半導体チップCP1と半導体チップCP2との間で信号の送受信を行う。すなわち、送信回路TX1が送信した信号を受信回路RX1が受信し、送信回路TX2が送信した信号を受信回路RX2が受信することにより、半導体チップCP1と半導体チップCP2との間で信号の送受信を行うことができる。上述のように、送信回路TX1から受信回路RX1への信号の伝達には、トランスTR1(すなわち磁気結合したコイルCL1a,CL2a)が介在し、また、送信回路TX2から受信回路RX2への信号の伝達には、トランスTR2(すなわち磁気結合したコイルCL1b,CL2b)が介在する。駆動回路DRは、半導体チップCP1から半導体チップCP2に送信された信号(すなわち送信回路TX1からトランスTR1を介して受信回路RX1に送信された信号)に応じて、負荷LODを駆動させることができる。負荷LODとしては、用途に応じて様々な負荷があるが、例えばモータなどを例示できる。
 半導体チップCP1と半導体チップCP2とは、電圧レベル(基準電位)が異なっている。例えば、半導体チップCP1は、低電圧(例えば数V~数十V)で動作または駆動される回路を有する低電圧領域に、後述のワイヤBWおよびリードLDなどを介して接続される。また、半導体チップCP2は、前記低電圧よりも高電圧(例えば100V以上)で動作または駆動される回路(例えば負荷LODや負荷LOD用のスイッチなど)を有する高電圧領域に、後述のワイヤBWおよびリードLDなどを介して接続される。しかしながら、半導体チップCP1,CP2間での信号の伝達はトランスTR1,TR2を介在しているため、異電圧回路間での信号の伝達が可能である。
 なお、図1では、制御回路CCを半導体チップCP1内に内蔵させる場合について示しているが、他の形態として、制御回路CCを半導体チップCP1,CP2以外の半導体チップに内蔵させることもできる。また、図1では、駆動回路DRを半導体チップCP2内に内蔵させる場合について示しているが、他の形態として、駆動回路DRは、半導体チップCP1,CP2以外の半導体チップに内蔵させることもできる。
 <信号の伝送例について>
 図2は、信号の伝送例を示す説明図である。
 送信回路TX1は、送信回路TX1に入力された方形波の信号SG1を微分波の信号SG2に変調して、トランスTR1のコイルCL1a(一次コイル)に送る。この微分波の信号SG2による電流がトランスTR1のコイルCL1a(一次コイル)に流れると、それに応じた信号SG3が誘導起電力によりトランスTR1のコイルCL2a(二次コイル)に流れる。この信号SG3を受信回路RX2で増幅し、更に方形波に変調することで、方形波の信号SG4が受信回路RX2から出力される。これにより、送信回路TX1に入力された信号SG1に応じた信号SG4を、受信回路RX2から出力することができる。このようにして、送信回路TX1から、受信回路RX1に信号が伝達される。送信回路TX2から受信回路RX2への信号の伝達も、同様に行うことができる。
 また、図2では、送信回路から受信回路への信号の伝達の一例を挙げたが、これに限定されず、種々変更可能であり、磁気結合されたコイル(一次コイルおよび二次コイル)を介して信号を伝達する手法であればよい。
 <半導体チップの構造について>
 図3は、本実施の形態の半導体チップCP1,CP2の断面構造を概念的に示す断面図である。
 図3を参照して、半導体チップCP1の構造について説明する。なお、半導体チップは半導体装置とみなすこともできる。
 図3に示されるように、半導体チップCP1を構成する単結晶シリコンなどからなる半導体基板SB1に、MISFET(Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor)などの半導体素子が形成されている。なお、他の形態として、半導体基板SB1として、SOI(Silicon On Insulator)基板などを用いることもできる。
 例えば、半導体基板SB1にp型ウエルPWおよびn型ウエルNWが形成され、p型ウエルPW上にゲート絶縁膜GIを介してnチャネル型MISFET用のゲート電極GE1が形成され、n型ウエルNW上にゲート絶縁膜GIを介してpチャネル型MISFET用のゲート電極GE2が形成されている。ゲート絶縁膜GIは、例えば酸化シリコン膜などからなり、ゲート電極GE1,GE2は、例えば、不純物を導入した多結晶シリコン膜(ドープトポリシリコン膜)などからなる。
 p型ウエルPW内には、nチャネル型MISFETのソース・ドレイン用のn型半導体領域SD1が形成され、n型ウエルNW内には、pチャネル型MISFETのソース・ドレイン用のp型半導体領域SD2が形成されている。ゲート電極GE1と、そのゲート電極GE1の下のゲート絶縁膜GIと、ゲート電極GE1の両側のn型半導体領域SD1(ソース・ドレイン領域)とにより、nチャネル型MISFETが形成される。また、ゲート電極GE2と、そのゲート電極GE2の下のゲート絶縁膜GIと、ゲート電極GE2の両側のp型半導体領域SD2(ソース・ドレイン領域)とにより、pチャネル型MISFETが形成される。
 また、p型ウエルPWの上層部(表層部)の一部には、p型ウエルPWに接するように、p型ウエルPWよりも高不純物濃度のp型半導体領域PRが形成されている。配線(M1~M5)やプラグV1から、このp型半導体領域PRを介してp型ウエルPWに所定の電位(例えばグランド電位または電源電位)を給電することができる。また、n型ウエルNWの上層部(表層部)の一部には、n型ウエルNWに接するように、n型ウエルNWよりも高不純物濃度のn型半導体領域NRが形成されている。配線(M1~M5)やプラグV1から、このn型半導体領域NRを介してn型ウエルNWに所定の電位(例えばグランド電位または電源電位)を給電することができる。
 また、半導体基板SB1に更に抵抗素子(図示せず)や容量素子(図示せず)などを必要に応じて形成することもできる。
 半導体基板SB1上には、複数の層間絶縁膜と複数の配線層とにより多層配線構造が形成されている。
 具体的には、半導体基板SB1上に、複数の層間絶縁膜が形成され、この複数の層間絶縁膜に、プラグV1、配線M1,M2,M3,M4,M5およびビア部V2,V3,V4,V5がそれぞれ形成されている。
 なお、図3では、図面の簡略化のために、半導体基板SB1上に形成された複数の層間絶縁膜を、層で分けずに一括して層間絶縁膜ILとして示している。
 配線M1は、第1配線層(最下層の配線層)の配線である。配線M2は、第1配線層よりも1つ上層の配線層である第2配線層の配線である。配線M3は、第2配線層よりも1つ上層の配線層である第3配線層の配線である。配線M4は、第3配線層よりも1つ上層の配線層である第4配線層の配線である。配線M5は、第4配線層よりも1つ上層の配線層である第5配線層の配線である。
 プラグV1は、導電体からなり、配線M1の下層に形成され、プラグV1の上面が配線M1の下面に接することで、配線M1に電気的に接続されている。また、プラグV1の底部は、半導体基板SB1に形成された種々の半導体領域(例えばn型半導体領域SD1、p型半導体領域SD2、n型半導体領域NR、p型半導体領域PRなど)や、ゲート電極GE1,GE2などに接続されている。これにより、配線M1は、プラグV1を介して、半導体基板SB1に形成された種々の半導体領域やゲート電極GE1,GE2などに電気的に接続される。
 ビア部V2は、導電体からなり、配線M2と配線M1との間に形成されて、配線M2と配線M1とを接続している。ビア部V2は、配線M2と一体的に形成することもできる。また、ビア部V3は、導電体からなり、配線M3と配線M2との間に形成されて、配線M3と配線M2とを接続している。ビア部V3は、配線M3と一体的に形成することもできる。また、ビア部V4は、導電体からなり、配線M4と配線M3との間に形成されて、配線M4と配線M3とを接続している。ビア部V4は、配線M4と一体的に形成することもできる。また、ビア部V5は、導電体からなり、配線M5と配線M4との間に形成されて、配線M5と配線M4とを接続している。ビア部V5は、配線M5と一体的に形成することもできる。
 各配線M1,M2,M3,M4,M5は、層間絶縁膜上に形成した導電膜をパターニングする手法や、あるいは、層間絶縁膜に形成した溝に導電膜を埋め込む手法(いわゆるダマシン法)などにより、形成することができる。
 また、図3では、半導体基板SB1上に形成される配線層の数が5層の場合(配線M1,M2,M3,M4,M5の計5層の場合)を示しているが、配線層の数は5層に限定されず、種々変更可能である。
 半導体基板SB1上に、トランスTR1の一次コイル(コイルCL1a)と二次コイル(コイルCL2a)とが形成されている。コイルCL1aとコイルCL2aとは、同層に形成されているのではなく、互いに異なる層に形成されており、コイルCL1aとコイルCL2aとの間には、絶縁層が介在している。また、下層側のコイルCL2aは、半導体基板SB1に接して形成されているのではなく、半導体基板SB1上に形成された層間絶縁膜上に、コイルCL1aが形成されている。
 以下、コイルCL1a,CL2aについて、図3を参照して更に具体的に説明する。
 コイルCL1aとコイルCL2aとは、半導体基板SB1上に形成された複数の配線層のうちのいずれかの配線層により、それぞれ形成されている。すなわち、コイルCL1aとコイルCL2aとは、配線M1,M2,M3,M4,M5のいずれかと同層に形成されている。但し、コイルCL1aが形成される配線層と、コイルCL2aが形成される配線層とは、互いに異なる配線層とされている。コイルCL2aは、コイルCL1aの上方に形成されているため、コイルCL1aが形成される配線層よりも上層の配線層により、コイルCL2aが形成されている。
 図3の場合は、第5配線層によりコイルCL2aが形成され(すなわち配線M5と同層にコイルCL2aが形成され)、第3配線層によりコイルCL1aが形成されている(すなわち配線M3と同層にコイルCL1aが形成されている)が、これに限定されるものではない。例えば、コイルCL1aは、コイルCL2aよりも下層であればよく、第3配線層よりも上層または下層の配線層により形成することもできる。一方、コイルCL2aは、最上層の配線層(ここでは第5配線層)により形成することが好ましく、これにより、コイルCL2aをパッド(パッド電極、ボンディングパッド)に接続しやすくなる。
 コイルCL1aを第3配線層により形成した場合は、コイルCL1aは、配線M3と同層の導電層により同工程で形成することができる。例えば、配線M3をダマシン法を用いて形成する場合には、コイルCL1aも配線M2と同工程でダマシン法を用いて形成でき、この場合、配線M3およびコイルCL1aは、層間絶縁膜の溝に埋め込まれた導電膜(例えば銅を主体とする導電膜)により形成される。また、例えば、層間絶縁膜上に形成した導電膜をパターニングすることで配線M3を形成する場合は、その導電膜をパターニングすることで、配線M3およびコイルCL1aを形成することができる。
 コイルCL2aを第5配線層により形成した場合は、コイルCL2aは、配線M5と同層の導電層により同工程で形成することができる。例えば、層間絶縁膜上に形成した導電膜をパターニングすることで配線M5を形成する場合は、その導電膜をパターニングすることで、配線M5およびコイルCL2aを形成することができる。また、最上層の配線層(ここでは配線M5)により、パッド(パッド電極、ボンディングパッド)を形成することができる。
 コイルCL2aとコイルCL1aとの間には、絶縁層(層間絶縁膜ILを構成する複数の層間絶縁膜のうちの1層以上の層間絶縁膜に対応)が介在している。例えば、コイルCL2aを第5配線層により形成し、コイルCL1aを第3配線層により形成した場合は、第3配線層よりも上層でかつ第5配線層よりも下層の層間絶縁膜(すなわち第3配線層と第5配線層との間の層間絶縁膜)が、コイルCL2aとコイルCL1aとの間に介在することになる。このため、コイルCL2aとコイルCL1aとは、導体では繋がっておらず、電気的には絶縁された状態となっている。但し、上述のように、コイルCL2aとコイルCL1aとは磁気的に結合している。
 半導体チップCP1の最上層には、絶縁性の保護膜(表面保護膜)PA1が形成されており、この保護膜PA1により、配線M5およびコイルCL2aが覆われて保護されている。保護膜PA1は、例えば、ポリイミド樹脂などの樹脂膜により形成することができる。
 但し、パッドが、それぞれ保護膜PA1の開口部から露出されている。半導体チップCP1において、パッドは、配線M5およびコイルCL2aと同層の導電層により形成され、コイルCL2aまたは配線M5と一体的に形成されている。コイルCL2aに接続されているパッドは、ボンディングワイヤBWなどの導電性の接続部材を介して、半導体チップCP2のパッドに電気的に接続される。
 また、半導体チップCP2についても、半導体チップCP1と類似した構成とすることができる。
 すなわち、図3に示されるように、半導体チップCP2を構成する単結晶シリコンなどからなる半導体基板SB2に、MISFETなどの半導体素子が形成されている。なお、他の形態として、半導体基板SB1として、SOI基板などを用いることもできる。
 例えば、半導体基板SB2にp型ウエルPWおよびn型ウエルNWが形成され、p型ウエルPW上にゲート絶縁膜GIを介してnチャネル型MISFET用のゲート電極GE1が形成され、n型ウエルNW上にゲート絶縁膜GIを介してpチャネル型MISFET用のゲート電極GE2が形成されている。p型ウエルPW内には、nチャネル型MISFETのソース・ドレイン用のn型半導体領域SD1が形成され、n型ウエルNW内には、pチャネル型MISFETのソース・ドレイン用のp型半導体領域SD2が形成されている。また、p型ウエルPWの上層部の一部には、p型ウエルPWに接するようにp型半導体領域PRが形成され、また、n型ウエルNWの上層部の一部には、n型ウエルNWに接するようにn型半導体領域NRが形成されている。また、半導体基板SB2に更に抵抗素子(図示せず)や容量素子(図示せず)などを形成することもできる。
 半導体基板SB2上には、複数の層間絶縁膜と複数の配線層とにより多層配線構造が形成されている。
 具体的には、半導体基板SB2上に、複数の層間絶縁膜(図3では、複数の層間絶縁膜を一括して層間絶縁膜ILとして示している)が形成され、この複数の層間絶縁膜に、プラグV1、配線M1,M2,M3,M4,M5およびビア部V2,V3,V4,V5がそれぞれ形成されている。なお、図3では、半導体基板SB2上に形成される配線層の数が5層の場合(配線M1~M5の計5層の場合)を示しているが、配線層の数は5層に限定されるものではない。
 また、図3の断面には示されていないが、半導体基板SB2上に、上記コイルCL1bと上記コイルCL2bとが形成されている。半導体チップCP2におけるコイルCL1bおよびコイルCL2bの構成は、半導体チップCP1におけるコイルCL1aおよびコイルCL2aとそれぞれほぼ同様とすることができるため、ここでは、コイルCL1b,CL2bについての図示および説明は省略する。
 半導体チップCP2の最上層には、絶縁性の保護膜PA1が形成されており、この保護膜PA1により、配線M5および上記コイルCL2b(図3では図示せず)が覆われて保護されている。そして、半導体チップCP2において、配線M5または上記コイルCL2aに接続されたパッドが保護膜PA1の開口部から露出されている。
 半導体チップCP1内に上記送信回路TX1およびコイルCL1a,CL2aが形成されており、半導体チップCP1内に形成されている送信回路TX1は、半導体チップCP1内の内部配線(配線M1~M5)を介して、コイルCL1aに電気的に接続されている。これにより、送信回路TX1から半導体チップCP1内の内部配線(配線M1~M5)を介してコイルCL1aに、送信用の信号を送信することができる。半導体チップCP1におけるコイルCL2aに接続されているパッドは、ボンディングワイヤBWなどの導電性の接続部材を介して、半導体チップCP2のパッドに電気的に接続され、更に半導体チップCP2の内部配線(M1~M5)を介して、半導体チップCP2内に形成されている受信回路RX1に電気的に接続される。これにより、コイルCL1aから電磁誘導によりコイルCL2aが受け取った信号(受信信号)を、ボンディングワイヤBW(接続部材)および半導体チップCP2の内部配線(M1~M5)を介して、半導体チップCP2内の受信回路RX1に送信することができる。
 同様に、半導体チップCP1内に上記送信回路TX2および上記コイルCL1b,CL2bが形成されており、半導体チップCP2内に形成されている送信回路TX2は、半導体チップCP2内の内部配線(配線M1~M5)を介して、半導体チップCP2内の上記コイルCL1bに電気的に接続されている。これにより、送信回路TX2から半導体チップCP2内の内部配線(配線M1~M5)を介してコイルCL1bに、送信用の信号を送信することができる。半導体チップCP2における上記コイルCL2bに接続されているパッドは、ボンディングワイヤBWなどの導電性の接続部材を介して、半導体チップCP1のパッドに電気的に接続され、更に半導体チップCP1の内部配線(M1~M5)を介して、半導体チップCP1内に形成されている受信回路RX2に電気的に接続される。これにより、上記コイルCL1aから電磁誘導により上記コイルCL2aが受け取った信号(受信信号)を、ボンディングワイヤBW(接続部材)および半導体チップCP1の内部配線(M1~M5)を介して、半導体チップCP1内の受信回路RX1に送信することができる。
 図4は、本実施の形態の半導体チップCP1,CP2の断面構造の他の例を概念的に示す断面図である。
 図4の場合が図3の場合と主に相違している点は、図4の場合、半導体チップCP1において、保護膜PA1の一部分上に更に絶縁層として樹脂膜RSが形成されており、この樹脂膜RS上にコイルCL2aが形成されていることである。樹脂膜RS上には、コイルCL2aを覆うように、保護膜(保護用の樹脂膜)PA2が形成されている。樹脂膜RSは、例えばポリイミド膜などとすることができる。また、保護膜PA2は、例えばポリイミド膜などとすることができる。図4の場合、コイルCL2aは、最上層の内部配線層であった第5層配線(配線M5)よりも更に上層に形成されており、この場合、コイルCL2aは、例えば、樹脂膜RS上に導電膜を形成してから、その導電膜をパターニングすることなどにより、形成することができる。
 保護膜PA2により、コイルCL2aが覆われて保護されているが、保護膜PA2の開口部から、コイルCL2aに接続されているパッドが露出されている。コイルCL2aに接続されているパッドは、コイルCL2aと同層の導電層により形成されており、コイルCL2aと一体的に形成されている。コイルCL2aに接続されているパッドは、ボンディングワイヤBWなどの導電性の接続部材を介して、半導体チップCP2のパッドに電気的に接続される。
 コイルCL1aは、コイルCL2aの下方に形成されるが、樹脂膜RSを設けてこの樹脂膜RS上にコイルCL2aを形成した場合は、樹脂膜RSの下方にコイルCL1aが形成される。図4の場合は、第5層配線によりコイルCL1aが形成されている(すなわち配線M5と同層にコイルCL1aが形成されている)が、これに限定されるものではない。すなわち、コイルCL1aは、コイルCL2aおよび樹脂膜RSよりも下層であればよく、第5配線層またはそれよりも下層の配線層により形成することができる。
 また、樹脂膜RSは、層間絶縁膜IL上(あるいは保護膜PA1上)において、コイル(CL2a)を形成する領域に局所的に形成することもできる。
 図4の場合は、樹脂膜RSを形成する必要があるが、樹脂膜RSは塗布法で形成できるため、工程時間は短い。
 一方、図3の場合は、コイルCL2aとコイルCL1aとの間の耐圧(絶縁耐圧)は、層間絶縁膜(IL)により確保し、樹脂膜RSおよび保護膜PA2に相当するものを形成しない分、製造工程数や製造コストを低減することができる。
 また、図4の場合において、半導体チップCP2にも樹脂膜RSおよび保護膜PA2に相当するものを設け、その樹脂膜RS上に上記コイルCL2bを形成することもできる。
 <コイルの構成について>
 次に、半導体チップCP1内に形成されたトランスTR1(を構成するコイル)の詳細構成について説明する。
 図5~図7は、本実施の形態の半導体チップCP1の要部平面図である。図8~図10は、本実施の形態の半導体チップCP1の要部断面図である。図11は、半導体チップCP1内に形成されたトランスTR1の回路構成を示す回路図である。
 なお、図5と図6と図7とは、半導体チップCP1における同じ平面領域が示されているが、層が異なっており、図6は図5よりも下層が示され、図7は図6よりも下層が示されている。具体的には、図5には、半導体チップCP1に形成されたトランスTR1の二次側のコイル(コイルCL5,CL6)が示され、図6には、半導体チップCP1に形成されたトランスTR1の一次側のコイル(コイルCL7,CL8)が示され、図7には、半導体チップCP1に形成されたトランスTR1の一次側のコイルの引き出し用の配線(引出配線HW2,HW3)が示されている。また、一次側のコイル(CL7,CL8)とその引き出し用の配線(引出配線HW2,HW3)との相対的な位置関係が分かりやすいように、図6では引出配線HW2,HW3を点線で示し、図7では図6において実線で示されているパターン(すなわちコイル配線CW7,CW8と接続配線HW4とダミー配線DW3,DW4)を点線で示してある。また、図5~図7のA1-A1線での断面図が図8に対応し、図5~図7のA2-A2線での断面図が図9に対応し、図5~図7のA3-A3線での断面図が図10に対応している。
 上述のように、半導体チップCP1内にトランスTR1用の一次コイルと二次コイルとが形成され、一次コイルと二次コイルのうち、一次コイルが下側に、二次コイルが上側に形成されている。すなわち、一次コイルの上方に二次コイルが配置され、二次コイルの下方に一次コイルが配置されている。
 ここで、一次コイルと二次コイルとをそれぞれ2つのコイルで構成し、すなわち、トランスTR1を2つのトランスで構成し、この2つのトランスを差動で動作させると、ノイズ耐性が高くなる。
 そこで、本実施の形態では、図11に示されるように、トランスTR1の一次コイル(上記コイルCL1aに相当するもの)を、直列に接続されたコイルCL7とコイルCL8とで形成し、トランスTR1の二次コイル(上記コイルCL2aに相当するもの)を、パッドPD5とパッドPD6との間に直列に接続されたコイルCL5とコイルCL6とで形成した構成を採用している。この場合、コイルCL7とコイルCL5とが磁気結合(誘導結合)され、コイルCL8とコイルCL6とが磁気結合(誘導結合)される。直列に接続されたコイルCL7,CL8は送信回路TX1に接続されている。また、コイルCL5とコイルCL6との間にパッドPD7が電気的に接続されている。これらコイルCL5,CL6,CL7,CL8とパッドPD5,PD6,PD7と送信回路TX1とは、半導体チップCP1内に形成されている。半導体チップCP1のパッドPD5,PD6,PD7は、上記ボンディングワイヤBWのような導電性の接続部材と半導体チップCP2の内部配線(配線M1~M5)を介して、半導体チップCP2内の受信回路RX1に接続される。
 このため、半導体チップCP1において、送信回路TX1から一次コイルであるコイルCL7とコイルCL8に送信用の信号を送って電流を流すと、コイルCL7とコイルCL8に流れる電流の変化に応じて、二次コイルであるコイルCL5とコイルCL6に誘導起電力が生じて誘導電流が流れる。コイルCL5とコイルCL6に生じる誘導起電力または誘導電流は、パッドPD5,PD6,PD7から、上記ボンディングワイヤBWのような導電性の接続部材と半導体チップCP2の内部配線(配線M1~M5)を介して半導体チップCP2内の受信回路RX1で検知することができる。これにより、半導体チップCP1の送信回路TX1からの信号を、電磁誘導により、コイルCL7,CL8,CL5,CL6を介して、半導体チップCP2の受信回路RX1に伝達することができる。パッドPD7には、半導体チップCP2から固定電位(グランド電位、GND電位、電源電位など)が供給されるため、コイルCL5の誘導起電力または誘導電流と、コイルCL6の誘導起電力または誘導電流とを検出して差動で制御(動作)することができる。
 以下、図5~図10を参照して、これらコイルCL5,CL6,CL7,CL8とパッドPD5,PD6,PD7の具体的な構成について説明する。
 まず、二次コイルであるコイルCL5,CL6とそれに接続されたパッド(パッド電極、ボンディングパッド)PD5,PD6,PD7の具体的な構成について説明する。
 図5および図8~図11に示されるように、パッドPD5とパッドPD6との間に、2つのコイル(インダクタ)CL5,CL6が直列に接続されている。そして、コイルCL5とコイルCL6との間に、パッドPD7が電気的に接続されている。
 コイルCL5とコイルCL6とは、半導体チップCP1内において、同層に形成されており、コイルCL5は、渦巻き状(コイル状、ループ状)に周回するコイル配線CW5により形成され、コイルCL6は、渦巻き状(コイル状、ループ状)に周回するコイル配線CW6により形成されている。また、コイルCL5およびコイルCL6は、それぞれ平面的に形成されている。コイルCL5およびコイルCL6は、それぞれインダクタとみなすこともできる。
 また、図6および図8~図11に示されるように、2つのコイル(インダクタ)CL7,CL8が直列に接続されている。図6および図8に示されるように、コイルCL7とコイルCL8とは、半導体チップCP1内において、同層に形成されており、コイルCL7は、渦巻き状(コイル状、ループ状)に周回するコイル配線CW7により形成され、コイルCL8は、渦巻き状(コイル状、ループ状)に周回するコイル配線CW8により形成されている。また、コイルCL7およびコイルCL8は、それぞれ平面的に形成されている。コイルCL7およびコイルCL8は、それぞれインダクタとみなすこともできる。
 図8~図10からも分かるように、半導体チップCP1内において、コイルCL7,CL8は、コイルCL5,CL6よりも下層に形成されている。つまり、半導体チップCP1内において、コイルCL5とコイルCL6とは、互いに同層に形成され、コイルCL7とコイルCL8とは、互いに同層に形成されているが、コイルCL7,CL8は、コイルCL5,CL6よりも下層に配置され、コイルCL5,CL6は、コイルCL7,CL8よりも上層に配置されている。
 そして、コイルCL7はコイルCL5の直下に配置され、コイルCL8はコイルCL6の直下に配置されている。すなわち、コイルCL7は、平面視でコイルCL5と重なるように配置され、コイルCL8は、平面視でコイルCL6と重なるように配置されている。換言すれば、コイルCL5はコイルCL7の直上に配置され、コイルCL6はコイルCL8の直上に配置されている。すなわち、コイルCL5は、平面視でコイルCL7と重なるように配置され、コイルCL6は、平面視でコイルCL8と重なるように配置されている。
 コイルCL5およびコイルCL6は、トランスTR1の二次コイルであり、上記コイルCL2aに対応するものである。また、コイルCL7およびコイルCL8は、トランスTR1の一次コイルであり、上記コイルCL1aに対応するものである。コイルCL5とコイルCL7とが磁気的に結合し、コイルCL6とコイルCL8とが磁気的に結合している。すなわち、コイルCL5とコイルCL7とは、導体では繋がっていないが、磁気的に結合しており、コイルCL6とコイルCL8とは、導体では繋がっていないが、磁気的に結合している。一方、コイルCL5とコイルCL6とは導体で繋がっており、コイルCL7とコイルCL8とは導体で繋がっている。
 なお、図8~図10の断面図は、上記図4の構造を適用した場合が示されており、樹脂膜RS上に二次コイル(コイルCL5,CL6)が形成され、樹脂膜RSの下に一次コイル(コイルCL7,CL8)が形成されているが、上記図3の構造を適用することもできる。
 パッドPD5,PD6,PD7は、コイルCL5,CL6(コイル配線CW5,CW6)と同層の導電層により形成されている。コイル配線CW5,CW6および引出配線HW1は、半導体チップCP1の最上層の保護膜(図8~図10の場合は保護膜PA2)により覆われているが、パッドPD5,PD6,PD7は、この保護膜(PA2)に設けられた開口部OPから露出されている。図5では、この開口部OPを点線で示してある。また、パッドPD5,PD6,PD7の表面には、ニッケル(Ni)膜とニッケル膜上の金(Au)膜との積層膜などからなる下地金属膜UMを形成することもでき、これにより、ボンディングワイヤBWなどの接続部材をパッドPD5,PD6,PD7に接続しやすくなっている。
 コイルCL5,CL6およびパッドPD5,PD6,PD7について、図5および図8~図10を参照して更に説明する。
 図5および図8~図10に示されるように、パッドPD5は、コイルCL5の渦巻の内側に配置されており、このパッドPD5にコイルCL5の一端が接続されている。すなわち、パッドPD5に接続されたコイル配線CW5が、このパッドPD5の周囲を複数回、周回することにより、コイルCL5が形成されている。図5の場合は、パッドPD5に接続されたコイル配線CW5が、このパッドPD5の周囲を右回り(時計回り)に周回して、コイルCL5が形成されている。コイル配線CW5同士は交差しないため、パッドPD5に接続されたコイル配線CW5は、パッドPD5の周囲を右回り(時計回り)に周回する度に、パッドPD5から遠い側に徐々にずれていく。
 また、パッドPD6は、コイルCL6の渦巻の内側に配置されており、このパッドPD6にコイルCL6の一端が接続されている。すなわち、パッドPD6に接続されたコイル配線CW6が、このパッドPD6の周囲を複数回、周回することにより、コイルCL6が形成されている。図5の場合は、パッドPD6に接続されたコイル配線CW6が、このパッドPD6の周囲を右回り(時計回り)に周回して、コイルCL6が形成されている。コイル配線CW6同士は交差しないため、パッドPD6に接続されたコイル配線CW6は、パッドPD6の周囲を右回り(時計回り)に周回する度に、パッドPD6から遠い側に徐々にずれていく。
 ここで、「右回り」は、「時計回り」と同義であり、「左回り」は、「反時計回り」と同義である。また、コイルまたはコイル配線の巻方向(渦巻きの向き)を言うときは、そのコイルまたはコイル配線を上方から見た場合に、渦の内側から外側に向かう際の巻方向を指すものとし、上方から見て、渦の内側から外側に向かう際に時計回りに見えるものを「右巻き」と称し、渦の内側から外側に向かう際に反時計回りに見えるものを「左巻き」と称することとする。例えば、半導体チップCP1のコイルCL5の巻方向を言うときは、半導体チップCP1の上方から半導体チップCP1の表面側(パッドが形成されている側が表面側)を見たときに(図5および図6はこれに対応している)、コイルCL5の渦の内側から外側に向かう際に時計回りに見えるものを「右巻き」、反時計回りに見えるものを「左巻き」と称する。
 図5のコイルCL5は、上方から見て、コイルCL5の渦の内側から外側に向かう際に時計回りに見えるので、コイルCL5(コイル配線CW5)の巻方向は、右巻きと言うことができる。また、図5のコイルCL6は、上方から見て、コイルCL6の渦の内側から外側に向かう際に時計回りに見えるので、コイルCL6(コイル配線CW6)の巻方向は、右巻きと言うことができる。
 コイルCL5(コイル配線CW5)の巻数(ターン数)とコイルCL6(コイル配線CW6)の巻数(ターン数)とは、必要に応じて変更可能である。但し、コイルCL5(コイル配線CW5)の巻数と、コイルCL6(コイル配線CW6)の巻数とは、同じであることが好ましい。また、コイルCL5の大きさ(直径)と、コイルCL6の大きさ(直径)とは、同じであることが好ましい。また、コイルCL5の自己インダクタンスと、コイルCL6の自己インダクタンスとは、同じであることが好ましい。
 コイルCL5とコイルCL6との間において、コイルCL5(コイル配線CW5)の他端(パッドPD5に接続される側とは反対側の端部)とコイルCL6(コイル配線CW6)の他端(パッドPD6に接続される側とは反対側の端部)とは、引出配線(引出用配線)HW1に接続されている。このため、コイルCL5(コイル配線CW5)の上記他端とコイルCL6(コイル配線CW6)の上記他端とは、引出配線HW1を介して電気的に接続されている。
 ここで、コイルCL5(コイル配線CW5)の上記他端は、コイルCL5(コイル配線CW5)の外側(渦巻きの外側)の端部に対応しており、コイルCL6(コイル配線CW6)の上記他端は、コイルCL6(コイル配線CW6)の外側(渦巻きの外側)の端部に対応している。すなわち、コイルCL5(コイル配線CW5)は、互いに反対側の端部である内側(渦巻きの内側)の端部と外側(渦巻きの外側)の端部とを有しており、そのうちの内側の端部がパッドPD5に接続され、外側の端部が引出配線HW1に接続されている。また、コイルCL6(コイル配線CW6)は、互いに反対側の端部である内側(渦巻きの内側)の端部と外側(渦巻きの外側)の端部とを有しており、そのうちの内側の端部がパッドPD6に接続され、外側の端部が引出配線HW1に接続されている。
 この引出配線HW1は、コイルCL5(コイル配線CW5)およびコイルCL6(コイル配線CW6)と同層に形成されており、図5に示されるように、平面視において、コイルCL5とコイルCL6との間から、パッドPD7にかけて延在している。図5に示されるように、パッドPD7は、平面視での位置を見ると、コイルCL5とコイルCL6との間には位置しておらず、従って、パッドPD5とパッドPD6との間にも位置していない。
 引出配線HW1は、コイルCL5(コイル配線CW5)の外側(渦巻きの外側)の端部とコイルCL6(コイル配線CW6)の外側(渦巻きの外側)の端部とを、電気的に接続するとともに、これをパッドPD7に引き出すための配線である。もし、パッドPD7がコイルCL5とコイルCL6との間に配置されていたとしたら、この引出配線HW1は無くともよく、コイルCL5(コイル配線CW5)の外側の端部とコイルCL6(コイル配線CW6)の外側の端部とを、パッドPD7に直接繋ぐことができる。しかしながら、図5のように、パッドPD7は、平面視でコイルCL5とコイルCL6との間には位置していないため、コイルCL5とコイルCL6との間に延在する部分の引出配線HW1にコイルCL5(コイル配線CW5)の外側の端部とコイルCL6(コイル配線CW6)の外側の端部とを接続するとともに、この引出配線HW1をパッドPD7まで引き出している。
 引出配線HW1は、コイルCL5とコイルCL6との間において、コイルCL5とコイルCL6とを結ぶ方向(この方向はパッドPD5とパッドPD6とを結ぶ方向にも対応する)に対して交差する方向(より特定的には略直交する方向)に延在するとともに、更にパッドPD7に向かってパッドPD7に接続されるまで延在している。また、パッドPD5,PD6,PD7のそれぞれの大きさ(辺の長さ)は、ほぼ同じとすることができる。
 引出配線HW1の幅W1は、コイル配線CW5,CW6の各幅W2よりも大きい(すなわちW1>W2)ことが好ましく、また、パッドPD7の辺の長さ(寸法)L1よりも小さい(すなわちW1<L1)ことが好ましい。コイル配線CW5,CW6は、占有面積を増やさずに巻数(ターン数)をかせぐために配線幅を細くすることが有効であるが、引出配線HW1は、コイルの巻数とは関係が無いため、引出配線HW1の配線幅を大きくすることにより、抵抗(配線抵抗)を低減することができる。このため、コイル配線CW5,CW6の各幅は、引出配線HW1の幅よりも小さくすることにより、コイルCL5,CL6の占有面積の抑制と巻数の増加とを図ることができる。また、引出配線HW1の幅は、コイル配線CW5,CW6の各幅よりも大きくすることにより、引出配線HW1の抵抗を低減することができる。また、引出配線HW1の幅を、パッドPD7の辺の長さよりも小さくすることにより、コイルCL5とコイルCL6との間の距離(間隔)L2を短くすることができる。このコイルCL5とコイルCL6との間の距離(間隔)L2は、パッドPD7の辺の長さ(寸法)L1よりも小さい(L2<L1)ことが好ましい。
 また、コイル配線CW5の最外周の外側と、コイル配線CW6の最外周の外側とに、ダミー配線DW1,DW2をそれぞれ配置することが好ましい。ダミー配線DW1,DW2は、コイル配線CW5,CW6と同層に形成されているが、コイル配線CW5,CW6とは接続されていないダミーの配線であり、孤立パターンとすることができる。コイル配線CW5,CW6は、配線としては使用しないダミーの配線であるため、浮遊電位(フローティング電位)とすることができる。
 ダミー配線DW1は、コイルCL5とコイルCL6とが互いに対向する領域(引出配線HW1が延在する領域に対応)を除き、コイル配線CW5の最外周に沿うように、コイル配線CW5の最外周から離間して形成されている。また、ダミー配線DW2は、コイルCL5とコイルCL6とが互いに対向する領域(引出配線HW1が延在する領域に対応)を除き、コイル配線CW6の最外周に沿うように、コイル配線CW6の最外周から離間して形成されている。コイル配線CW5の最外周とダミー配線DW1との間の間隔は、周回するコイル配線CW5同士の間隔と概ね同じとすることができ、また、コイル配線CW6の最外周とダミー配線DW2との間の間隔は、周回するコイル配線CW6同士の間隔と概ね同じとすることができる。
 コイル配線CW5,CW6は、例えば、絶縁膜上に形成した導電膜をフォトリソグラフィ工程およびエッチング工程を利用してパターニングすることで、形成することができる。しかしながら、フォトリソグラフィ工程でフォトレジストパターンを形成する場合、最外周のフォトレジストパターンは形状が崩れやすい(例えば狙いよりも細いパターンになったりする)ため、このフォトレジストパターンを用いて導電膜をエッチングしてコイルを形成した場合、コイルの最外周の形状も崩れてしまう虞がある。
 それに対して、コイル配線CW5,CW6の最外周の外側にダミー配線DW1,DW2を設けるようにすれば、フォトレジストパターンの形状が崩れやすいのは、ダミー配線DW1,DW2形成用のフォトレジストパターンとなり、コイル配線CW5,CW6を形成するためのフォトレジストパターンは、最外周を含めて、形状が崩れることなく的確に形成することができる。このため、コイル配線CW5,CW6は、最外周を含め、形状が崩れることなく的確に形成することができる。また、ダミー配線DW1,DW2は、形状が崩れたとしても、配線としては使用しないダミーの配線パターンであるため、問題はない。
 また、ダミー配線DW1,DW2とそれぞれ同様のダミー配線DW3,DW4を、一次コイルであるコイルCL7,CL8(コイル配線CW7,CW8)の最外周の外側に設けることもでき、その場合も、上述したのと同様な効果を得ることができる。すなわち、図6に示されるように、ダミー配線DW3は、コイルCL7とコイルCL8とが互いに対向する領域(接続配線HW4が延在する領域に対応)を除き、コイル配線CW7の最外周に沿うように、コイル配線CW7の最外周から離間して形成される。また、ダミー配線DW4は、コイルCL7とコイルCL8とが互いに対向する領域(接続配線HW4が延在する領域に対応)を除き、コイル配線CW8の最外周に沿うように、コイル配線CW8の最外周から離間して形成される。
 また、コイルCL5,CL6を、樹脂膜RS上に形成した場合は、図5に示されるように、平面視において、コイルCL5,CL6(コイル配線CW5,CW6)の角を、鈍角(90°より大きい角)にすることが好ましい。これは、樹脂膜、特にポリイミド膜は、金属パターンの直角や鋭角に弱いためである。コイルCL5,CL6(コイル配線CW5,CW6)の角を、鈍角(90°より大きい角)にすることで、コイルCL5,CL6の下地の樹脂膜RSや、コイルCL5,CL6を覆う樹脂膜(保護膜PA1または保護膜PA2)の信頼性を向上させることができる。また、このことは、コイルCL5,CL6の下地の樹脂膜RSまたはコイルCL5,CL6を覆う樹脂膜(保護膜PA1または保護膜PA2)がポリイミド膜の場合に、特に効果が大きい。図5の場合は、コイルCL5,CL6(コイル配線CW5,CW6)の平面形状は、略八角形であるため、コイルCL5,CL6(コイル配線CW5,CW6)の角は、約135°となっている。
 次に、コイルCL7,CL8について、図6~図10を参照して更に説明する。
 図6からも分かるように、コイルCL7の渦巻の内側にパッドは配置されていない。コイルCL7(コイル配線CW7)の内側(渦巻きの内側)の端部は、ビア部を介して、コイル配線CW7よりも下層に配置された引出配線HW2に電気的に接続されている。このビア部は、コイル配線CW7と引出配線HW2との間に位置して、コイル配線CW7と引出配線HW2とを接続するものであり、上記ビア部V2,V3,V4,V5のいずれかに対応し、図10の場合はビア部V5に対応している。このビア部は、コイル配線CW7とは別工程で形成するか、あるいは、コイル配線CW7と同工程でコイル配線CW7と一体的に形成することもできる。
 引出配線HW2には、引出配線HW2と同層の配線、または引出配線HW2よりも上層の配線、あるいは、引出配線HW2よりも下層の配線が接続され、半導体チップCP1の内部配線を介して、半導体チップCP1内に形成された送信回路TX1に対応するものに接続される。
 ビア部を介して引出配線HW2に接続されるコイル配線CW7が、複数回、周回することにより、コイルCL7が形成されている。なお、パッドPD5の直下の領域(位置)ではコイル配線CW7は周回していないことが好ましく、パッドPD5の直下の領域(位置)を囲むようにコイル配線CW7が周回している。
 図6の場合は、ビア部を介して引出配線HW2に接続されるコイル配線CW7が、上記パッドPD5の直下の領域(位置)の周囲を右回り(時計回り)に周回して、コイルCL7が形成されている。コイル配線CW7同士は交差しないため、ビア部を介して引出配線HW2に接続されるコイル配線CW7は、上記パッドPD5の直下の領域(位置)の周囲を右回り(時計回り)に周回する度に、渦巻きの中心から遠い側に徐々にずれていく。
 また、コイルCL8の渦巻の内側にパッドは配置されていない。コイルCL8(コイル配線CW8)の内側(渦巻きの内側)の端部は、ビア部を介して、コイル配線CW8よりも下層に配置された引出配線HW3に電気的に接続されている。このビア部は、コイル配線CW8と引出配線HW3との間に位置して、コイル配線CW8と引出配線HW3とを接続するものであり、上記ビア部V2,V3,V4,V5のいずれかに対応し、図10の場合はビア部V5に対応している。このビア部は、コイル配線CW8とは別工程で形成するか、あるいは、コイル配線CW8と同工程でコイル配線CW8と一体的に形成することもできる。
 引出配線HW3には、引出配線HW3と同層の配線、または引出配線HW3よりも上層の配線、あるいは、引出配線HW3よりも下層の配線が接続され、半導体チップCP1の内部配線を介して、半導体チップCP1内に形成された送信回路TX1に接続される。
 ビア部を介して引出配線HW3に接続されるコイル配線CW8が、複数回、周回することにより、コイルCL8が形成されている。なお、記パッドPD6の直下の領域(位置)ではコイル配線CW8は周回していないことが好ましく、パッドPD6の直下の領域(位置)を囲むようにコイル配線CW8が周回している。
 図6の場合は、ビア部を介して引出配線HW3に接続されるコイル配線CW8が、上記パッドPD6の直下の領域(位置)の周囲を右回り(時計回り)に周回して、コイルCL8が形成されている。コイル配線CW8同士は交差しないため、ビア部を介して引出配線HW3に接続されるコイル配線CW8は、上記パッドPD6の直下の領域(位置)の周囲を右回り(時計回り)に周回する度に、渦巻きの中心から遠い側に徐々にずれていく。
 コイルCL7(コイル配線CW7)の巻数(ターン数)とコイルCL8(コイル配線CW8)の巻数(ターン数)とは、必要に応じて変更可能である。但し、コイルCL7(コイル配線CW7)の巻数と、コイルCL8(コイル配線CW8)の巻数とは、同じであることが好ましい。また、コイルCL7の大きさ(直径)と、コイルCL8の大きさ(直径)とは、同じであることが好ましい。また、コイルCL7の自己インダクタンスと、コイルCL8の自己インダクタンスとは、同じであることが好ましい。また、磁気結合したコイルCL5,CL7の相互インダクタンスと、磁気結合したコイルCL6,CL8の相互インダクタンスとは、同じであることが好ましい。
 コイルCL7とコイルCL8との間において、コイルCL7(コイル配線CW7)の外側の端部と、コイルCL8(コイル配線CW8)の外側の端部とは、接続配線(接続用配線)HW4に接続されている。すなわち、コイルCL7(コイル配線CW7)の内側(渦巻きの内側)の端部と外側(渦巻きの外側)の端部のうち、内側の端部は、ビア部を介してコイル配線CW7よりも下層の引出配線HW2に接続され、外側の端部は、コイル配線CW7と同層の接続配線HW4に接続されている。また、コイルCL8(コイル配線CW8)の内側(渦巻きの内側)の端部と外側(渦巻きの外側)の端部のうち、内側の端部は、ビア部を介してコイル配線CW8よりも下層の引出配線HW3に接続され、外側の端部は、コイル配線CW8と同層の接続配線HW4に接続されている。このため、コイルCL7(コイル配線CW7)の一方の端部(外側の端部)とコイルCL8(コイル配線CW8)の一方の端部(外側の端部)とは、接続配線HW4を介して電気的に接続されている。
 なお、コイルCL7あるいはコイル配線CW7において、内側(渦巻きの内側)の端部と外側(渦巻きの外側)の端部とは、互いに反対側の端部であり、また、コイルCL8あるいはコイル配線CW8において、内側(渦巻きの内側)の端部と外側(渦巻きの外側)の端部とは、互いに反対側の端部である。
 接続配線HW4は、コイルCL7(コイル配線CW7)およびコイルCL8(コイル配線CW8)と同層に形成されており、平面視において、コイルCL7(コイル配線CW7)とコイルCL8(コイル配線CW8)との間に延在している(位置している)。
 接続配線HW4は、コイルCL7(コイル配線CW7)の外側の端部とコイルCL8(コイル配線CW8)の外側の端部とを、電気的に接続するための配線である。接続配線HW4は、コイルCL7とコイルCL8との間に、コイルCL7とコイルCL8とを結ぶ方向(コイルCL7の渦巻きの中心とコイルCL8の渦巻きの中心とを結ぶ方向に対応)に対して交差する方向(より特定的には略直交する方向)に延在している。
 接続配線HW4を設けずに、コイルCL7(コイル配線CW7)の外側の端部とコイルCL8(コイル配線CW8)の外側の端部とを、直接繋ぐこともできる。但し、図6のように、平面視でコイルCL7とコイルCL8との間に、コイル配線CW7,CW8の各配線幅よりも配線幅が大きい接続配線HW4を設ければ、配線抵抗を低減することができる。
 接続配線HW4は、上記引出配線HW1の直下に設けることが好ましい。但し、上記引出配線HW1は、上記パッドPD7に接続する必要があるため、コイルCL5とコイルCL6との間に延在する部分だけでなく、コイルCL5とコイルCL6との間から更にパッドPD7に到達するまで延在させる(引き出す)必要があった。一方、接続配線HW4については、コイルCL7とコイルCL8との間に設ければよく、コイル配線CW7,CW8以外の配線を接続配線HW4から引き出さなくてよい。
 直列に接続されたコイルCL7およびコイルCL8が、トランスTR1の一次側の上記コイルCL1aに対応し、直列に接続されたコイルCL5およびコイルCL6が、トランスTR1の二次側の上記コイルCL2aに対応している。引出配線HW2,HW3は、半導体チップCP1の内部配線(M1~M5)を介して、半導体チップCP1内に形成された送信回路TX1に接続されている。上記パッドPD5,PD6,PD7は、それらのパッドPD5,PD6,PD7に接続される上記ボンディングワイヤBWのような導電性の接続部材と半導体チップCP2の内部配線(M1~M5)を介して、半導体チップCP2内に形成された受信回路RX1に接続される。
 このため、送信回路TX1から引出配線HW2,HW3に送信用の信号が送られると、引出配線HW2と引出配線HW3との間に直列に接続されているコイルCL7およびコイルCL8に電流が流れる。この際、コイルCL7とコイルCL8とは直列に接続されているため、コイルCL7に流れる電流と、コイルCL8に流れる電流とは、実質的に同じ大きさである。コイルCL5とコイルCL7とは、導体によっては繋がっていないが、磁気的に結合しており、また、コイルCL6とコイルCL8とは、導体によっては繋がっていないが、磁気的に結合している。このため、一次側のコイルCL7およびコイルCL8に電流が流れると、その電流の変化に応じて、二次側のコイルCL5およびコイルCL6に誘導起電力が発生して誘導電流が流れるようになっている。
 次に、一次側のコイルCL7,CL8に流れる電流について更に説明する。
 一次コイルであるコイルCL7,CL8に電流が流れるには、引出配線HW2からコイルCL7およびコイルCL8を通って引出配線HW3に電流が流れる場合と、引出配線HW3からコイルCL8およびコイルCL7を通って引出配線HW2に電流が流れる場合の2つのケースがある。
 引出配線HW2からコイルCL7およびコイルCL8を通って引出配線HW3に電流が流れる場合は、コイルCL7,CL8に流れる電流は、次のようになる。すなわち、コイルCL7においては、コイル配線CW7の内側の端部(ビア部を介して引出配線HW2に接続された端部)側から、コイル配線CW7を通って、コイル配線CW7の外側の端部(接続配線HW4に接続された端部)側に電流が流れる。つまり、コイルCL7では、渦の内側から外側に向かって電流が流れる。一方、コイルCL8においては、コイル配線CW8の外側の端部(接続配線HW4に接続された端部)側から、コイル配線CW8を通って、コイル配線CW8の内側の端部(ビア部を介して引出配線HW3に接続された端部)側に電流が流れる。つまり、コイルCL8では、渦の外側から内側に向かって電流が流れる。
 一方、引出配線HW3からコイルCL8およびコイルCL7を通って引出配線HW2に電流が流れる場合は、コイルCL8,CL7に流れる電流は、次のようになる。すなわち、コイルCL8においては、コイル配線CW8の内側の端部(ビア部を介して引出配線HW3に接続された端部)側から、コイル配線CW8を通って、コイル配線CW8の外側の端部(接続配線HW4に接続された端部)側に電流が流れる。つまり、コイルCL8では、渦の内側から外側に向かって電流が流れる。一方、コイルCL7においては、コイル配線CW7の外側の端部(接続配線HW4に接続された端部)側から、コイル配線CW7を通って、コイル配線CW7の内側の端部(ビア部を介して引出配線HW2に接続された端部)側に電流が流れる。つまり、コイルCL7では、渦の外側から内側に向かって電流が流れる。
 従って、コイルCL7(コイル配線CW7)において、内側の端部側から外側の端部側に電流が流れる場合(すなわちコイルCL7において渦の内側から外側に向かって電流が流れる場合)は、コイルCL8(コイル配線CW8)においては、必然的に、外側の端部側から内側の端部側に電流が流れる(すなわち渦の外側から内側に向かって電流が流れる)ことになる。一方、コイルCL7(コイル配線CW7)において、外側の端部側から内側の端部側に電流が流れる場合(すなわちコイルCL7において渦の外側から内側に向かって電流が流れる場合)は、コイルCL8(コイル配線CW8)においては、必然的に、内側の端部側から外側の端部側に電流が流れる(すなわち渦の内側から外側に向かって電流が流れる)ことになる。
 ここで、コイルCL7およびコイルCL8の巻方向(渦巻きの向き)に着目すると、コイルCL7,CL8はどちらも右巻きであり、コイルCL7,CL8を上方から見ると、内側の端部(引出配線HW2,HW3に接続される側の端部)から外側の端部(接続配線HW4に接続される側の端部)に向かって右回り(時計回り)に周回している。このため、コイルCL7において、内側の端部側からコイル配線CW7を通って外側の端部側に電流が流れる場合は、コイルCL7を右回り(時計回り)に電流が流れることになり、一方、外側の端部側からコイル配線CW7を通って内側の端部側に電流が流れる場合は、コイルCL7を左回り(反時計回り)に電流が流れることになる。また、同様に、コイルCL8においても、内側の端部側からコイル配線CW8を通って外側の端部側に電流が流れる場合は、コイルCL7を右回り(時計回り)に電流が流れることになり、一方、外側の端部側からコイル配線CW8を通って内側の端部側に電流が流れる場合は、コイルCL8を左回り(反時計回り)に電流が流れることになる。
 コイルCL7に電流が流れると、コイルCL7の内側(渦巻きの内側)において、コイルCL7を貫くような磁束(図6の紙面に略垂直な方向の磁束)が発生する。また、コイルCL8に電流が流れると、コイルCL8の内側(渦巻きの内側)において、コイルCL8を貫くような磁束(図6の紙面に略垂直な方向の磁束)が発生する。このとき、コイルに右回り(時計回り)に電流が流れる場合と、コイルに左回り(反時計回り)に電流が流れる場合とで、発生する磁束の向きは反対である。
 上述のように、コイルCL7(コイル配線CW7)において、内側の端部側から外側の端部側に電流が流れる場合は、必然的に、コイルCL8(コイル配線CW8)においては、外側の端部側から内側の端部側に電流が流れるが、そのときは、コイルCL7では右回り(時計回り)に電流が流れ、コイルCL8では左回り(反時計回り)に電流が流れることになる。この際、コイルCL7の内側を貫く磁束の向きと、コイルCL8の内側を貫く磁束の向きとは、互いに逆向きになる。具体的には、コイルCL7では、右回り(時計回り)に電流が流れることで、コイルCL7の内側(渦巻きの内側)において、図6の紙面を表側から裏側に貫く方向の磁束が発生し、コイルCL8では、左回り(反時計回り)に電流が流れることで、コイルCL8の内側(渦巻きの内側)において、図6の紙面を裏側から表側に貫く方向の磁束が発生する。
 また、上述のように、コイルCL7(コイル配線CW7)において、外側の端部側から内側の端部側に電流が流れる場合は、必然的に、コイルCL8(コイル配線CW8)においては、内側の端部側から外側の端部側に電流が流れるが、そのときは、コイルCL7では左回り(反時計回り)に電流が流れ、コイルCL8では右回り(時計回り)に電流が流れることになる。この際、コイルCL7の内側を貫く磁束の向きと、コイルCL8の内側を貫く磁束の向きとは、互いに逆向きになる。具体的には、コイルCL7では、左回り(反時計回り)に電流が流れることで、コイルCL7の内側(渦巻きの内側)において、図6の紙面を裏側から表側に貫く方向の磁束が発生し、コイルCL8では、右回り(時計回り)に電流が流れることで、コイルCL8の内側(渦巻きの内側)において、図6の紙面を表側から裏側に貫く方向に磁束が発生する。
 つまり、直列に接続されたコイルCL7およびコイルCL8に電流が流れると、コイルCL7とコイルCL8とで電流の流れる向きが反対であり、それによって、コイルCL7とコイルCL8とで、互いに反対向きの磁束が発生することになる。
 ここで、コイルの電流の向き(または電流の流れる向き)とは、そのコイル(またはコイル配線)を上方から見て、そのコイルを右回り(時計回り)に電流が流れるか、左回り(反時計回り)に電流が流れるかを指す。このため、2つのコイルについて、コイルの電流の向きが同じ(または電流の流れる向きが同じ)と言う場合は、その2つのコイルを上方から見て、その2つのコイルの両方ともが右回り(時計回り)に電流が流れるか、あるいは、その2つのコイルの両方ともが左回り(反時計回り)に電流が流れることに対応する。また、2つのコイルについて、コイルの電流の向きが反対(または電流の流れる向きが反対)と言う場合は、その2つのコイルを上方から見て、その2つのコイルのうち、一方のコイルは右回り(時計回り)に電流が流れ、他方のコイルは左回り(反時計回り)に電流が流れることに対応する。
 コイルCL5とコイルCL7とは、磁気的に結合しているため、一次側のコイルCL7に流れる電流によって生じる磁束が変化すると、その磁束の変化を打ち消すような誘導起電力が二次側のコイルCL5に発生して、誘導電流が流れる。同様に、コイルCL6とコイルCL8とは、磁気的に結合しているため、一次側のコイルCL8に流れる電流によって生じる磁束が変化すると、その磁束の変化を打ち消すような誘導起電力が二次側のコイルCL6に発生して、誘導電流が流れる。
 上述のように、直列に接続されたコイルCL7およびコイルCL8に電流が流れる場合、コイルCL7とコイルCL8とで電流の流れる向きが反対であり、発生する磁束の向きも、コイルCL7とコイルCL8とで反対である。そして、コイルCL7とコイルCL8とは直列に接続されているため、コイルCL7に流れる電流が減少するときは、コイルCL8に流れる電流も減少し、コイルCL7に流れる電流が増加するときは、コイルCL8に流れる電流も増加する。このため、二次側のコイルCL5,CL6に誘導電流が流れる場合、コイルCL5に流れる電流の向きと、コイルCL6に流れる電流の向きとは、反対になる。
 まず、引出配線HW2側からコイルCL7およびコイルCL8を通って引出配線HW3側に電流を流す場合を仮定する。この場合、一次側のコイルCL7,CL8においては、コイルCL7に右回りの電流が、コイルCL8に左回りの電流が流れることになる。このとき、一次コイル(CL7,CL8)に流れる電流を増加させている間は、二次コイル(CL5,CL6)側では、コイルCL5に左回りの誘導電流が、コイルCL6に右回りの誘導電流が流れ、一方、一次コイル(CL7,CL8)に流れる電流を減少させている間は、二次コイル(CL5,CL6)側では、コイルCL5に右回りの誘導電流が、コイルCL6に左回りの誘導電流が流れる。
 次に、引出配線HW3側からコイルCL8およびコイルCL7を通って引出配線HW2側に電流を流す場合を仮定する。この場合、一次側のコイルCL7,CL8においては、コイルCL8に右回りの電流が、コイルCL7に左回りの電流が流れることになる。このとき、一次コイル(CL7,CL8)に流れる電流を増加させている間は、二次コイル(CL5,CL6)側では、コイルCL6に左回りの誘導電流が、コイルCL5に右回りの誘導電流が流れ、一方、一次コイル(CL7,CL8)に流れる電流を減少させている間は、二次コイル(CL5,CL6)側では、コイルCL6に右回りの誘導電流が、コイルCL5に左回りの誘導電流が流れる。
 つまり、二次側のコイルCL5,CL6に誘導電流が流れる際に、コイルCL5に流れる電流(誘導電流)の向きと、コイルCL6に流れる電流(誘導電流)の向きとは、反対(逆)になる。このため、二次側のコイルCL5,CL6に誘導電流が流れる際に、コイルCL5に流れる誘導電流によってコイルCL5を貫くように発生する磁束の向きと、コイルCL6に流れる誘導電流によってコイルCL6を貫くように発生する磁束の向きとは、反対(逆)になる。
 コイルCL5とコイルCL6とは、パッドPD5とパッドPD6との間に直列に接続されている。ここで、コイルCL5およびコイルCL6の巻方向(渦巻きの方向)に着目すると、コイルCL5,CL6のどちらも、内側の端部から外側の端部に向かって右回り(時計回り)に周回している。つまり、コイルCL5とコイルCL6とは、どちらも右巻きである。
 このため、コイルCL5において、コイルCL5を右回り(時計回り)に電流が流れる場合は、内側の端部側(すなわちパッドPD5側)からコイル配線CW5を通って外側の端部側(すなわち引出配線HW1側)に電流が流れることになる。一方、コイルCL5において、コイルCL5を左回り(反時計回り)に電流が流れる場合は、外側の端部側(すなわち引出配線HW1側)からコイル配線CW5を通って内側の端部側(すなわちパッドPD5側)に電流が流れることになる。また、コイルCL6において、コイルCL6を右回り(時計回り)に電流が流れる場合は、内側の端部側(すなわちパッドPD6側)からコイル配線CW6を通って外側の端部側(すなわち引出配線HW1側)に電流が流れることになる。一方、コイルCL6において、コイルCL6を左回り(反時計回り)に電流が流れる場合は、外側の端部側(すなわち引出配線HW1側)からコイル配線CW6を通って内側の端部側(すなわちパッドPD6側)に電流が流れることになる。
 従って、二次コイルであるコイルCL5,CL6に誘導電流が流れるときには、コイルCL5に右回りに電流が流れ、かつコイルCL6に左回りに電流が流れる場合と、コイルCL5に左回りに電流が流れ、かつコイルCL6に右回りに電流が流れる場合との2つのケースがある。そして、コイルCL5に右回りに電流が流れ、かつコイルCL6に左回りに電流が流れる場合は、パッドPD5から、コイルCL5、引出配線HW1、およびコイルCL6を経てパッドPD6に電流が流れことになる。一方、コイルCL5に左回りに電流が流れ、かつコイルCL6に右回りに電流が流れる場合は、パッドPD6から、コイルCL6、引出配線HW1、およびコイルCL5を経てパッドPD5に電流が流れることになる。なお、パッドPD7には固定電位(グランド電位、GND電位、電源電位など)が供給されるため、コイルCL5とコイルCL6との間の引出配線HW1は固定電位(グランド電位、GND電位、電源電位など)となっている。
 つまり、本実施の形態では、直列に接続されたコイルCL7およびコイルCL8に電流が流れるときに、コイルCL7とコイルCL8とで流れる電流の向きが反対になるように、コイルCL7およびコイルCL8の渦巻きの方向を設計している。すなわち、コイルCL7,CL8は、引出配線HW2と引出配線HW2との間に直列に接続されている。そして、引出配線HW2からコイルCL7,CL8を経て引出配線HW3に電流が流れる場合に、コイルCL7とコイルCL8とで流れる電流の向きが反対になり、かつ、引出配線HW3からコイルCL8,CL7を経て引出配線HW2に電流が流れる場合に、コイルCL7とコイルCL8とで流れる電流の向きが反対になるように、コイルCL7,CL8の渦巻きの方向を設計している。このため、コイルCL7とコイルCL8とで、巻き方向を同じにしている。図6ではコイルCL7とコイルCL8とを両方とも右巻きとしているが、他の形態として、コイルCL7とコイルCL8とを両方とも左巻きとすることもできる。
 また、二次コイルについても同様である。つまり、直列に接続されたコイルCL5およびコイルCL6に電流(誘導電流)が流れるときに、コイルCL5とコイルCL6とで流れる電流(誘導電流)の向きが反対になるように、コイルCL5およびコイルCL6の渦巻きの方向を設計している。すなわち、コイルCL5,CL6は、パッドPD5とパッドPD6との間に直列に接続されている。そして、パッドPD5からコイルCL5,CL6を経てパッドPD6側に電流が流れる場合に、コイルCL5とコイルCL6とで流れる電流の向きが反対になり、かつ、パッドPD6からコイルCL6,CL5を経てパッドPD5側に電流が流れる場合に、コイルCL5とコイルCL6とで流れる電流の向きが反対になるように、コイルCL5,CL6の渦巻きの方向を設計している。このため、コイルCL5とコイルCL6とで、巻き方向を同じにしている。図5ではコイルCL5とコイルCL6とを両方とも右巻きとしているが、他の形態として、コイルCL5とコイルCL6とを両方とも左巻きとすることもできる。
 このように、コイルCL5とコイルCL6とは、互いに反対方向に電流が流れるように設計され、また、コイルCL7とコイルCL8とは、互いに反対方向に電流が流れるように設計されている。これにより、トランスTR1を介して送信回路TX1から受信回路RX1に信号を伝達する際に、一次側では、コイルCL7に流れる電流の向きとコイルCL8に流れる電流の向きとが、互いに反対向きとなり、かつ、二次側では、コイルCL5に流れる電流(誘導電流)の向きとコイルCL6に流れる電流(誘導電流)の向きとが、互いに反対向きとなる。こうすることで、トランスTR1を介して送信回路TX1から受信回路RX1に信号を伝達する際に、磁気結合されたコイルCL5およびコイルCL7を貫くように発生する磁束の向きと、磁気結合されたコイルCL6およびコイルCL8を貫くように発生する磁束の向きとを、互いに反対向きとすることができる。
 また、半導体チップCP2の上記トランスTR2についても、半導体チップCP1のトランスTR1と同様に形成することができる。このため、半導体チップCP2においても、上記コイルCL1bとして上記コイルCL7,CL8を形成し、上記コイルCL2bとして上記コイルCL5,CL6を形成し、コイルCL5,CL6に接続された上記パッドPD5,PD6,PD7を形成することができる。
 <検討例について>
 図12および図13は、第1検討例の半導体チップの要部平面図であり、それぞれ上記図5および図6に相当するものである。
 図12および図13に示されるように、第1検討例の半導体チップは、上記コイルCL5に相当するコイルCL105と、上記コイルCL6に相当するコイルCL106とを同層に有し、それよりも下層において、上記コイルCL7に相当するコイルCL107と、上記コイルCL8に相当するコイルCL108とを同層に有している。コイルCL107は、コイルCL105の直下に配置され、コイルCL105とコイルCL107とは導体では繋がっていないが、磁気的に結合している。また、コイルCL108は、コイルCL106の直上に配置され、コイルCL106とコイルCL108とは導体では繋がっていないが、磁気的に結合している。
 第1検討例においては、コイルCL105およびコイルCL106は、上記パッドPD5に相当するパッドPD105と上記パッドPD6に相当するパッドPD106との間に直列に接続されている。そして、コイルCL105とコイルCL106との間に、上記パッドPD7に相当するパッドPD107が電気的に接続されている。上記パッドPD5と同様に、パッドPD105はコイルCL105の渦巻の内側に配置され、上記パッドPD6と同様に、パッドPD106はコイルCL106の渦巻の内側に配置されている。しかしながら、上記パッドPD7は上記コイルCL5とコイルCL6との間には配置されていないのに対して、パッドPD107は、コイルCL105とコイルCL106との間に配置されている。コイルCL105とコイルCL106との間にパッドPD107が配置されている分、コイルCL105とコイルCL106との距離(間隔)は離れている。
 コイルCL105の内側の端部は、パッドPD105に接続され、コイルCL105の外側の端部は、パッドPD107に接続されている。また、コイルCL106の内側の端部は、パッドPD106に接続され、コイルCL106の外側の端部は、パッドPD107に接続されている。
 コイルCL105の巻方向は、上記コイルCL5の巻方向と同じ右巻きであるが、コイルCL106の巻方向は、上記コイルCL6の巻方向とは反対の左巻きである。
 コイルCL107の渦巻の内側にパッドは配置されておらず、コイルCL107の内側の端部は、ビア部を介して、上記引出配線HW2に相当する引出配線HW102に電気的に接続されている。また、コイルCL108の渦巻の内側にパッドは配置されておらず、コイルCL108の内側の端部は、ビア部を介して、上記引出配線HW3に相当する引出配線HW103に電気的に接続されている。
 コイルCL107の外側の端部と、コイルCL108の外側の端部とは、コイルCL107とコイルCL108との間に設けられた接続配線HW104に接続され、この接続配線HW104を介して電気的に接続されている。
 コイルCL107の巻方向は、上記コイルCL7の巻方向と同じ右巻きであるが、コイルCL108の巻方向は、上記コイルCL8とは反対の左巻きである。
 このような第1検討例の場合、一次側のコイルCL107およびコイルCL108に電流が流れると、その電流の変化に応じて、二次側のコイルCL105およびコイルCL106に誘導起電力が発生して誘導電流が流れる。これを利用して、コイルCL107,CL108に接続された送信回路(この送信回路はコイルCL105~CL108が形成された半導体チップ内に形成されている)から、パッドPD105,PD106,PD107に接続された受信回路(この受信回路はコイルCL105~CL108が形成された半導体チップ以外の半導体チップに形成されている)に信号を伝達することができる。
 しかしながら、第1検討例の場合、コイルCL105~CL108を介して送信回路から受信回路に信号を伝達する際に、一次側では、コイルCL107に流れる電流の向きとコイルCL108に流れる電流の向きとが、互いに同じ向きとなり、かつ、二次側では、コイルCL105に流れる電流(誘導電流)の向きとコイルCL106に流れる電流(誘導電流)の向きとが、互いに同じ向きとなる。これについて、更に説明する。
 一次コイルであるコイルCL107,CL108に電流が流れるには、引出配線HW102からコイルCL107およびコイルCL108を通って引出配線HW103に電流が流れる場合と、引出配線HW103からコイルCL108およびコイルCL107を通って引出配線HW102に電流が流れる場合の2つのケースがある。そして、コイルCL107の巻方向とコイルCL108の巻方向は互いに逆向きであり、図13の場合は、コイルCL107は右巻きでコイルCL108は左巻きである。このため、引出配線HW102からコイルCL107,CL108を通って引出配線HW103に電流が流れる場合は、右巻きのコイルCL107では、渦の内側から外側に電流が流れるため、コイルCL107を右回り(時計回り)に電流が流れ、左巻きのコイルCL108では、渦の外側から内側に電流が流れるため、コイルCL108を右回り(時計回り)に電流が流れることになる。また、引出配線HW103からコイルCL108,CL107を通って引出配線HW102に電流が流れる場合は、左巻きのコイルCL108では、渦の内側から外側に電流が流れるため、コイルCL108を左回り(反時計回り)に電流が流れ、右巻きのコイルCL107では、渦の外側から内側に電流が流れるため、コイルCL107を左回り(反時計回り)に電流が流れることになる。
 従って、直列に接続されたコイルCL107およびコイルCL108に電流が流れると、コイルCL107とコイルCL108とで電流の流れる向きは同じになり、それによって、コイルCL107とコイルCL108とで、互いに同じ向きの磁束が発生することになる。
 コイルCL105とコイルCL107とは、磁気的に結合しているため、一次側のコイルCL107に流れる電流によって生じる磁束が変化すると、その磁束の変化を打ち消すような誘導起電力が二次側のコイルCL105に発生して、誘導電流が流れる。同様に、コイルCL106とコイルCL108とは、磁気的に結合しているため、一次側のコイルCL108に流れる電流によって生じる磁束が変化すると、その磁束の変化を打ち消すような誘導起電力が二次側のコイルCL106に発生して、誘導電流が流れる。
 このため、コイルCL107,コイルCL108に電流が流れると、コイルCL107とコイルCL108とで電流の流れる向きは同じになり、コイルCL107とコイルCL108とで、互いに同じ向きの磁束が発生することから、コイルCL105に生じる誘導電流の向きと、コイルCL106に生じる誘導電流の向きとは同じになる。つまり、コイルCL105に右回り(時計回り)の誘導電流が流れるときには、コイルCL106にも右回り(時計周り)の誘導電流が流れ、コイルCL105に左回り(反時計周り)の誘導電流が流れるときには、コイルCL106にも左回り(反時計周り)の誘導電流が流れる。コイルCL105,CL106に右回り(時計回り)の誘導電流が流れる場合、右巻きのコイルCL105では渦の内側(パッドPD105側)から外側(パッドPD107側)に電流が流れ、左巻のコイルCL105では渦の外側(パッドPD107側)から内側(パッドPD6側)に電流が流れることになる。また、コイルCL105,CL106に左回り(反時計回り)の誘導電流が流れる場合、左巻きのコイルCL106では渦の内側(パッドPD106側)から外側(パッドPD7側)に電流が流れ、右巻のコイルCL105では渦の外側(パッドPD107側)から内側(パッドPD105側)に電流が流れることになる。
 このように、第1検討例では、コイルCL105~CL108を介して送信回路から受信回路に信号を伝達する際に、一次側では、コイルCL107に流れる電流の向きとコイルCL108に流れる電流の向きとが、互いに同じ向きとなり、かつ、二次側では、コイルCL105に流れる電流(誘導電流)の向きとコイルCL106に流れる電流(誘導電流)の向きとが、互いに同じ向きとなる。このため、コイルCL105~CL108を介して送信回路から受信回路に信号を伝達する際に、磁気結合されたコイルCL105およびコイルCL107を貫くように発生する磁束の向きと、磁気結合されたコイルCL106およびコイルCL108を貫くように発生する磁束の向きとが、互いに同じ向きになる。
 このような第1検討例の場合、次のような課題があることが、本発明者の検討により分かった。
 二次コイル側では、コイルCL105に流れる電流(誘導電流)の向きとコイルCL106に流れる電流(誘導電流)の向きとが、互いに同じ向きとなる。このため、コイルCL105に流れる誘導電流によりコイルCL105を貫くように発生する磁束の向きと、コイルCL106に流れる誘導電流によりコイルCL106を貫くように発生する磁束の向きとが同じになる。しかしながら、コイルCL105とコイルCL106とで、流れる誘導電流の向きが同じであると、コイルCL105,CL106同士は、互いに磁束(磁界)を打ち消し合うように作用してしまう。
 すなわち、コイルCL105に流れる誘導電流によりコイルCL105の外部に生じる磁束(磁界)が、コイルCL106に流れる誘導電流により生じるコイルCL106を貫く磁束(磁界)を打ち消すように作用してしまう。また、コイルCL106に流れる誘導電流によりコイルCL106の外部に生じる磁束(磁界)が、コイルCL105に流れる誘導電流により生じるコイルCL105を貫く磁束(磁界)を打ち消すように作用してしまう。
 また、一次コイル側では、コイルCL107に流れる電流の向きとコイルCL108に流れる電流の向きとが、互いに同じ向きとなる。このため、コイルCL107に流れる電流によりコイルCL107を貫くように発生する磁束の向きと、コイルCL108に流れる電流によりコイルCL108を貫くように発生する磁束の向きとが同じになる。しかしながら、コイルCL107とコイルCL108とで、流れる電流の向きが同じであると、コイルCL107,CL108同士は、互いに磁束(磁界)を打ち消し合うように作用してしまう。
 すなわち、コイルCL107に流れる電流によりコイルCL107の外部に生じる磁束(磁界)が、コイルCL108に流れる電流により生じるコイルCL108を貫く磁束(磁界)を打ち消すように作用してしまう。また、コイルCL108に流れる電流によりコイルCL108の外部に生じる磁束(磁界)が、コイルCL107に流れる誘導電流により生じるコイルCL107を貫く磁束(磁界)を打ち消すように作用してしまう。
 このため、コイルCL105~CL108を介して送信回路から受信回路に信号を伝達する際のロス(損失)が増加し、二次側のコイルCL105,CL106から受信回路が受け取る信号の強度が低下してしまう。これは、半導体装置の性能を低下させることにつながる。
 <本実施の形態の主要な特徴と効果について>
 本実施の形態の半導体チップCP1は、半導体基板(SB1)上に絶縁層(RS,IL)を介して形成された、コイルCL5、コイルCL6、コイルCL7、コイルCL8、パッドPD5、パッドPD6およびパッドPD7を有している。コイルCL5およびコイルCL6は、電気的にパッドPD5とパッドPD6との間に直列に接続され、コイルCL5とコイルCL6との間にパッドPD7が電気的に接続されている。コイルCL7およびコイルCL8は電気的に直列に接続されている。コイルCL5は、コイルCL7の上方に配置され、コイルCL5とコイルCL7とは、導体では接続されずに磁気的に結合されており、コイルCL6は、コイルCL8の上方に配置され、コイルCL6とコイルCL8とは、導体では接続されずに磁気的に結合されている。そして、直列に接続されたコイルCL7およびコイルCL8に電流を流したときに、コイルCL5およびコイルCL6に流れる誘導電流の向きは、コイルCL5とコイルCL6とで反対向きである。
 本実施の形態では、コイルCL5およびコイルCL6に誘導電流が流れるときに、流れる誘導電流の向きが、コイルCL5とコイルCL6とで反対向きになるようにしている。すなわち、コイルCL5,CL6のうちの一方で、右回り(時計回り)に誘導電流が流れ、他方で左回り(反時計回り)に誘導電流が流れるようにしている。このため、コイルCL5,CL6に誘導電流が流れるときに、コイルCL5に流れる誘導電流によりコイルCL5を貫くように発生する磁束の向きと、コイルCL6に流れる誘導電流によりコイルCL6を貫くように発生する磁束の向きとが反対向きになる。これにより、コイルCL5,CL6同士が、互いに磁束(磁界)を打ち消し合うように作用するのを抑制または防止できる。
 すなわち、コイルCL5を貫く磁束(磁界)とコイルCL6を貫く磁束(磁界)とが逆向きであれば、コイルCL5を貫く磁束(磁界)とコイルCL6を貫く磁束(磁界)とが、ループ状に繋がることができる(すなわちループ状に閉じることができる)。このため、コイルCL5に流れる誘導電流により生じる磁束(磁界)と、コイルCL6に流れる誘導電流により生じる磁束(磁界)とが、互いに打ち消し合うのを抑制または防止することができる。
 つまり、上記第1検討例のように、コイルCL105,CL106に誘導電流が流れるときに、コイルCL105の誘導電流によりコイルCL105を貫くように発生する磁束の向きと、コイルCL106の誘導電流によりコイルCL106を貫くように発生する磁束の向きとが同じ向きの場合は、コイルCL105,CL106同士が、互いに磁束(磁界)を打ち消し合うように作用する。それに対して、本実施の形態では、コイルCL5,CL6に誘導電流が流れるときに、コイルCL5の誘導電流によりコイルCL5を貫くように発生する磁束の向きと、コイルCL6の誘導電流によりコイルCL6を貫くように発生する磁束の向きとが逆向きになるようにしたことで、コイルCL5,CL6同士が、互いに磁束(磁界)を打ち消し合うように作用するのを抑制または防止できる。このため、本実施の形態では、一次コイル(CL7,CL8)から二次コイル(CL5,CL6)に誘導電流を用いて信号を伝達する際に、二次コイル(CL5,CL6)によって検知する信号強度(受信信号強度)を向上することができる。従って、半導体チップの性能を向上させることができ、ひいては半導体チップを含む半導体装置の性能を向上させることができる。
 また、本実施の形態では、コイルCL7,CL8については、直列に接続されたコイルCL7およびコイルCL8に電流を流したときに、コイルCL7とコイルCL8とで流れる電流の向きが反対向きになるようにしている。すなわち、コイルCL7,CL8のうちの一方で、右回り(時計回り)に電流が流れ、他方で左回り(反時計回り)に電流が流れるようにしている。このため、コイルCL7,CL8に電流が流れるときに、コイルCL7に流れる電流によりコイルCL7を貫くように発生する磁束の向きと、コイルCL8に流れる電流によりコイルCL8を貫くように発生する磁束の向きとが反対向きとなる。これにより、コイルCL7,CL8同士が、互いに磁束(磁界)を打ち消し合うように作用するのを抑制または防止できる。
 また、直列に接続されたコイルCL7およびコイルCL8に電流を流したときに、コイルCL7とコイルCL8とで流れる電流の向きが反対向きになるようにしておくと、コイルCL5およびコイルCL6に誘導電流が流れるときに、コイルCL5とコイルCL6とで、流れる誘導電流の向きが反対向きになる。これにより、コイルCL7の電流によりコイルCL7を貫くように発生する磁束の向きと、コイルCL8の電流によりコイルCL8を貫くように発生する磁束の向きとが、互いに逆向きになるとともに、コイルCL5の誘導電流によりコイルCL5を貫くように発生する磁束の向きと、コイルCL6の誘導電流によりコイルCL6を貫くように発生する磁束の向きとが、互いに逆向きになる。こうすることで、コイルCL5,CL6からなるトランスとコイルCL7,CL8からなるトランスとが、互いに磁束(磁界)を打ち消し合うように作用するのを抑制または防止することができる。このため、本実施の形態では、一次コイル(CL7,CL8)から二次コイル(CL5,CL6)に誘導電流を用いて信号を伝達する際に、二次コイル(CL5,CL6)によって検知する信号強度(受信信号強度)を的確に向上することができる。従って、半導体チップの性能を的確に向上させることができ、ひいては半導体チップを含む半導体装置の性能を的確に向上させることができる。
 また、本実施の形態では、パッドPD5は、コイルCL5(コイル配線CW5)の内側(渦巻きの内側)に配置され、パッドPD6は、コイルCL6(コイル配線CW6)の内側(渦巻きの内側)に配置されている。
 パッドPD5をコイルCL5(コイル配線CW5)の外側に配置した場合には、コイルCL5の内側の端部とパッドPD5とを接続するための引出配線(この引出配線はコイル配線CW5を横切る)をコイルCL5の下層に設ける必要が生じる。しかしながら、そのような引出配線を形成すると、その引出配線とコイルCL7との間の絶縁耐圧がトランスの耐圧として支配的となり、トランスの耐圧が小さくなる虞がある。
 それに対して、本実施の形態では、パッドPD5をコイルCL5(コイル配線CW5)の内側に配置することで、引出配線(パッドPD5とコイルCL5とを接続するための引出配線)を形成せずに、コイルCL5の内側の端部をパッドPD5に接続することができる。このため、コイルCL5(コイル配線CW5)の下層にパッドPD5用の引出配線を形成しなくてよいため、コイルCL5とコイルCL7との間の絶縁耐圧がトランスの耐圧として支配的となり、トランスの耐圧を向上させることができる。また、パッドPD5用の引出配線を形成しなくてよいことで、引出配線に接続するためのビア部を形成しなくてよいため、製造コストや製造時間も抑制できる。
 また、本実施の形態では、パッドPD6をコイルCL6(コイル配線CW6)の内側に配置することで、引出配線(パッドPD6とコイルCL6とを接続するための引出配線)を形成せずに、コイルCL6の内側の端部をパッドPD6に接続することができる。このため、コイルCL6(コイル配線CW6)の下層にパッドPD6用の引出配線を形成しなくてよいため、コイルCL6とコイルCL8との間の絶縁耐圧がトランスの耐圧として支配的となり、トランスの耐圧を向上させることができる。また、パッドPD6用の引出配線を形成しなくてよいことで、引出配線に接続するためのビア部を形成しなくてよいため、製造コストや製造時間も抑制できる。
 また、本実施の形態では、コイルCL5とコイルCL6とは同層に形成され、また、コイルCL7とコイルCL8とは同層に形成されている。そして、コイルCL7,CL8は、コイルCL5,CL6よりも下層に形成されている。コイルCL5,CL6とコイルCL7,CL8とのうち、パッドPD5,PD6,PD7に接続すべきコイルCL5,CL6を上層側に配置することで、コイルCL5,CL6をパッドPD5,PD6,PD7に接続しやすくなる。また、コイルCL5とコイルCL6とを同層に形成し、コイルCL7とコイルCL8とを同層に形成することで、コイルCL5,CL7の相互インダクタンスとコイルCL6,CL8の相互インダクタンスとを一致させやすくなる。このため、コイルCL5,CL6,CL7,CL8を介して信号の伝達を的確に行いやすくなる。また、コイルCL5,CL6,CL7,CL8を形成するのに必要な層数を抑制することができる。このため、半導体チップを設計しやすくなる。また、半導体チップの小型化にも有利になる。
 また、本実施の形態では、パッドPD7は、コイルCL5とコイルCL6との間以外の領域に配置されている。そして、コイルCL5とコイルCL6とをパッドPD7に接続するための引出配線HW1が形成されており、引出配線HW1は、コイルCL5とコイルCL6との間から、パッドPD7まで延在している。これにより、コイルCL5とコイルCL6とをパッドPD7に的確に接続することができる。
 また、引出配線HW1の幅W1は、コイルCL5およびコイルCL6の配線幅(すなわちコイル配線CW5の幅W2およびコイル配線CW6の幅W2)よりも大きくする(W1>W2)ことが好ましい。これにより、コイルCL5,CL6の巻き数に影響せずに、引出配線HW1の抵抗を低減することができる。
 図14および図15は、本実施の形態の半導体チップCP1の第1変形例を示す要部平面図であり、それぞれ上記図5および図6に相当するものである。
 図14および図15に示される第1変形例が、図5および図6の本実施の形態と相違しているのは、平面視において、パッドPD7がコイルCL5とコイルCL6との間に配置されていることである。このため、図14および図15の第1変形例では、パッドPD5とパッドPD7とパッドPD6とが、この順で一列に(一直線上に)配置されている。
 図14および図15の第1変形例では、コイルCL5とコイルCL6との間にパッドPD7が配置されている分、図5および図6の場合に比べて、コイルCL5とコイルCL6との間の距離(間隔)が離れている。また、コイルCL7はコイルCL5の直下に配置され、コイルCL8はコイルCL6の直下に配置されているため、図14および図15の第1変形例では、コイルCL5とコイルCL6との間にパッドPD7が配置されている分、図5および図6の場合に比べて、コイルCL7とコイルCL8との間の距離(間隔)も離れている。また、図14および図15の第1変形例では、パッドPD7がコイルCL5とコイルCL6との間に配置されているため、上記引出配線HW1は不要であり、コイルCL5の外側(渦の外側)の端部は、パッドPD7に直接的に接続され、コイルCL6の外側(渦の外側)の端部は、パッドPD7に直接的に接続されている。また、図14および図15の第1変形例では、図5および図6の場合に比べて、コイルCL7とコイルCL8との間の距離が離れている分、接続配線HW4の寸法(幅)が大きくなっている。
 これ以外については、図14および図15の第1変形例は、図5および図6の本実施の形態と基本的には同じであるので、ここではその繰り返しの説明は省略する。
 図5および図6の場合と同様に、図14および図15の第1変形例の場合も、コイルCL5およびコイルCL6に誘導電流が流れるときに、流れる誘導電流の向きが、コイルCL5とコイルCL6とで反対向きになる。すなわち、コイルCL5,CL6のうちの一方で、右回り(時計回り)に誘導電流が流れ、他方で左回り(反時計回り)に誘導電流が流れる。このため、コイルCL5,CL6に誘導電流が流れるときに、コイルCL5に流れる誘導電流によりコイルCL5を貫くように発生する磁束の向きと、コイルCL6に流れる誘導電流によりコイルCL6を貫くように発生する磁束の向きとが反対向き(逆向き)になる。これにより、コイルCL5,CL6同士が、互いに磁束(磁界)を打ち消し合うように作用するのを抑制または防止できる。
 また、図5および図6の場合と同様に、図14および図15の第1変形例の場合も、コイルCL7,CL8については、直列に接続されたコイルCL7およびコイルCL8に電流を流したときに、コイルCL7とコイルCL8とで流れる電流の向きが反対向き(逆向き)になる。すなわち、コイルCL7,CL8のうちの一方で、右回り(時計回り)に電流が流れ、他方で左回り(反時計回り)に電流が流れるようにしている。このため、コイルCL7,CL8に電流が流れるときに、コイルCL7に流れる電流によりコイルCL7を貫くように発生する磁束の向きと、コイルCL8に流れる電流によりコイルCL8を貫くように発生する磁束の向きとが反対向き(逆向き)となる。これにより、コイルCL7,CL8同士が、互いに磁束(磁界)を打ち消し合うように作用するのを抑制または防止できる。
 このため、図14および図15の第1変形例の場合も、上記図12および図13の第1検討例の場合に比べて、一次コイル(CL7,CL8)から二次コイル(CL5,CL6)に誘導電流を用いて信号を伝達する際に、二次コイル(CL5,CL6)によって検知する信号強度(受信信号強度)を向上することができる。
 しかしながら、半導体チップにコイルCL5,CL6およびパッドPD5,PD6,PD7をレイアウトする場合、コイルCL5とコイルCL6との間にパッドPD7を配置する制約があると、半導体チップのレイアウト設計が行いにくくなる。コイルCL5とコイルCL6との間にパッドPD7を配置する制約無しに、パッドPD7の配置位置をコイルCL5とコイルCL6との間以外の領域に自由に設定できれば、半導体チップ全体を設計する上で、設計の自由度が上がり、半導体チップの設計を行いやすくなる。
 例えば、図14および図15の第1変形例のように、コイルCL5とコイルCL6との間にパッドPD7を配置する場合、コイルCL5,CL6およびパッドPD5,PD6,PD7の配置領域として、コイルCL5とパッドPD7とコイルCL6とが並んだ方向に、長い寸法の配置領域が必要になる。しかしながら、半導体チップ全体を設計する上で、コイルCL5,CL6およびパッドPD5,PD6,PD7の配置領域として、そのように一方向に長い配置領域を設けることは避けたい場合もある。また、コイルCL5とコイルCL6との間にパッドPD7を配置する制約があると、パッドPD5とパッドPD7とパッドPD6とがこの順に一列に配列することになる。しかしながら、これらパッドPD5,PD6,PD7に上記ボンディングワイヤBWのような接続部材を接続する上で、パッドPD5,PD6,PD7の配列について、パッドPD5とパッドPD7とパッドPD6とがこの順に一列に配列した形態以外の形態にしたい場合もある。
 このため、本発明者は、図14および図15の第1変形例のようにコイルCL5とコイルCL6との間にパッドPD7を配置するのではなく、パッドPD7を、コイルCL5とコイルCL6との間以外の領域に配置することを検討した。パッドPD7をコイルCL5とコイルCL6との間以外の領域に配置する場合は、コイルCL5とコイルCL6との間にパッドPD7が配置されない分、図14および図15の第1変形例の場合よりも、コイルCL5とコイルCL6との間の距離を短くすることが好ましい。
 図14および図15の第1変形例の場合は、コイルCL5とコイルCL6との間にパッドPD7が配置されているため、コイルCL5とコイルCL6との間の距離(間隔)L2は、パッドPD7の辺の長さL1と同じかそれ以上になる(L2≧L1)。コイルCL5,CL6およびパッドPD5,PD6の配置位置は図14と同じままで、パッドPD7の位置だけをコイルCL5とコイルCL6との間以外の位置に移した場合は、パッドPD7の配置領域が必要になる分、コイルCL5,CL6およびパッドPD5,PD6,PD7の配置領域と必要な面積が増大するため、半導体チップの小型化(小面積化)に不利となる。すなわち、コイルCL5とコイルCL6との間の領域が無駄になってしまう分、半導体チップの小型化(小面積化)に不利となる。
 このため、パッドPD7を、コイルCL5とコイルCL6との間以外の領域に配置する場合は、コイルCL5とコイルCL6との間にパッドPD7を配置しなくて済んだ分、コイルCL5とコイルCL6とを互いに近づけて配置し、図14の場合よりも、コイルCL5とコイルCL6との間の距離(間隔)を短くすることが好ましい。従って、パッドPD7を、コイルCL5とコイルCL6との間以外の領域に配置する場合は、コイルCL5とコイルCL6との間の距離(間隔)L2は、パッドPD7の辺の長さL1よりも小さくする(L2<L1)ことが好ましい。図5の場合は、この条件を満たしている。これにより、コイルCL5,CL6およびパッドPD5,PD6,PD7の配置に要する面積を抑制できるため、半導体チップの小型化(小面積化)に有利となる。
 つまり、パッドPD7をコイルCL5とコイルCL6との間以外の領域に配置する場合は、コイルCL5とコイルCL6との間にパッドPD7が配置できなくなるまで近づけた間隔でコイルCL5とコイルCL6とを配置することが好ましい。すなわち、コイルCL5の中心とコイルCL6の中心とを結ぶ方向に平行な方向でみたときのコイルCL5とコイルCL6との間の間隔(図5の場合はL2がこの間隔になる)が、コイルCL5の中心とコイルCL6の中心とを結ぶ方向に平行な方向でみたときのパッドPD7の寸法(図5の場合はL1がこの寸法になる)よりも小さくなることが好ましい。
 また、コイルCL7はコイルCL5の直下に配置され、コイルCL8はコイルCL6の直下に配置されるため、コイルCL5とコイルCL6との間の距離(間隔)L2は、コイルCL7とコイルCL8との間の距離(間隔)L3と実質的に同じである(L2=L3)。なお、コイルCL5,CL6間の距離L2とコイルCL7,CL8間の距離(間隔)L3は、それぞれ、平面視での距離(間隔)に対応している。
 図16は、コイル間の距離(間隔)と結合係数との相関を示すグラフである。図17および図18は、図16のグラフを得るシミュレーションに用いたコイルパターンを示す平面図である。図16のグラフは、図17および図18のコイルパターンを基にシミュレーションして得られたものである。
 図17のコイルパターンは、上記図12のコイルパターンを模したものである。すなわち、図17のコイルCL205は、上記図12のコイルCL105を模したものであり、図17のコイルCL206は、上記図12のコイルCL106を模したものであり、図17のパッドパターンPD205は、上記図12のパッドPD105を模したものであり、図17のパッドパターンPD206は、上記図12のパッドPD106を模したものである。コイルCL205は、上記コイルCL105と同様に右巻きであり、コイルCL206は、上記コイルCL106と同様に左巻である。また、コイルCL205およびコイルCL206の直下には、上記コイルCL107,CL108を模した2つのコイル(直列に接続された2つのコイル)が配置されているが、それについては、図示を省略している。コイルCL205の直下のコイル(図示せず)は、コイルCL205と同じ大きさで同じ巻き数であり、巻き方向は上記コイルCL107と同様に右巻きである。コイルCL206の直下のコイル(図示せず)は、コイルCL206と同じ大きさで同じ巻き数であり、巻き方向は上記コイルCL108と同様に左巻きである。
 図18のコイルパターンは、上記図5のコイルパターンを模したものである。すなわち、図18のコイルCL305は、上記図5のコイルCL5を模したものであり、図18のコイルCL306は、上記図5のコイルCL6を模したものであり、図18のパッドパターンPD305は、上記図5のパッドPD5を模したものであり、図18のパッドパターンPD306は、上記図5のパッドPD6を模したものである。コイルCL305は、上記コイルCL5と同様に右巻きであり、コイルCL306は、上記コイルCL6と同様に右巻である。また、コイルCL305およびコイルCL306の直下には、上記コイルCL7,CL8を模した2つのコイル(直列に接続された2つのコイル)が配置されているが、それについては、図示を省略している。コイルCL305の直下のコイル(図示せず)は、コイルCL305と同じ大きさで同じ巻き数であり、巻き方向は上記コイルCL7と同様に右巻きである。コイルCL306の直下のコイル(図示せず)は、コイルCL306と同じ大きさで同じ巻き数であり、巻き方向は上記コイルCL8と同様に右巻きである。
 なお、図17のコイルCL205,CL206と、図18のコイルCL305,CL306とは、コイルの巻方向以外(コイルの巻き数や寸法など)はほぼ同じである。各コイルCL205,CL206,CL305,CL306は、内径を130μmとし、コイル配線の配線間隔を11μmとし、巻き数を3巻とし、コイル間距離L201,L301については約0μm、約50μm、約100μmの3種類として、結合係数のシミュレーションを行った。
 図17のコイルパターンの場合、コイルCL205,CL206の直下の2つのコイルに電流が流れることに伴い、コイルCL205,CL206に誘導電流が流れるときに、流れる誘導電流の向きが、コイルCL205とコイルCL206とで同じ向きになる。すなわち、コイルCL205を貫く磁束の向きと、CL206を貫く磁束の向きとが同じになる。これを前提に、一次コイル(コイルCL205,CL206の直下のコイル)と二次コイル(コイルCL205,CL206)との結合係数をシミュレーションして調べた結果が、図16のグラフに、黒い丸印(●)で示してある。ここで、コイルCL205とコイルCL206との間の距離(間隔)L201を、3種類(約0μm、50μm、100μm)の値で変えた場合について、それぞれ一次コイルと二次コイルとの結合係数を調べ、図16のグラフの横軸に、このコイルCL205とコイルCL206との間の距離L201をとり、図16のグラフの縦軸に結合係数をとってプロットしてある。
 また、図18のコイルパターンの場合、コイルCL305,CL306の直下の2つのコイルに電流が流れることに伴い、コイルCL305,CL306に誘導電流が流れるときに、流れる誘導電流の向きが、コイルCL305とコイルCL306とで反対向きになる。すなわち、コイルCL305を貫く磁束の向きと、CL306を貫く磁束の向きとが反対になる。これを前提に、一次コイル(コイルCL305,CL306の直下のコイル)と二次コイル(コイルCL305,CL306)との結合係数をシミュレーションして調べた結果が、図16のグラフに、白い丸印(○)で示してある。ここで、コイルCL305とコイルCL306との間の距離(間隔)L301を、3種類(約0μm、50μm、100μm)の値で変えた場合について、それぞれ一次コイルと二次コイルとの結合係数を調べ、図16のグラフの横軸に、このコイルCL305とコイルCL306との間の距離L301をとり、図16のグラフの縦軸に結合係数をとってプロットしてある。
 図16のグラフからわかるように、コイル間の距離(L201,L301)が同じ場合で比べると、図17のコイルパターンの場合(図16のグラフの黒い丸印に対応)よりも図18のコイルパターンの場合(図16のグラフの白い丸印に対応)の方が、一次コイルと二次コイルの結合係数が大きくなる。すなわち、図17の場合のようにコイルCL205,CL206に流れる誘導電流の向きが、コイルCL205とコイルCL206とで同じ向きになる場合よりも、図18の場合のようにコイルCL305,CL306に流れる誘導電流の向きが、コイルCL305とコイルCL306とで逆向きになる場合の方が、一次コイルと二次コイルの結合係数が大きくなる。結合係数が大きくなることは、一次コイルと二次コイルとを介して信号を伝達する際に、二次コイル側で検知する信号強度(受信信号強度)を大きくすることにつながる。また、コイルの巻き数を多くすると、結合強度は大きくなるが、これはコイルの面積増大につながり、半導体チップの小型化(小面積化)に不利となる。このため、図17のコイルパターンの場合(誘導電流の向きがコイルCL205とコイルCL206とで同じ向きになる場合)よりも、図18のコイルパターンの場合(誘導電流の向きがコイルCL305とコイルCL306とで逆向きになる場合)の方が、結合係数が稼げる分、コイルの面積を抑制しても必要な結合係数を確保できるため、半導体チップの小型化(小面積化)に有利である。
 また、図16のグラフからわかるように、図17のコイルパターンの場合(誘導電流の向きがコイルCL205とコイルCL206とで同じ向きになる場合)は、コイルCL205とコイルCL206との間の距離L201が短くなる(すなわちコイルCL205とコイルCL206とを近づける)と、一次コイルと二次コイルの結合係数が更に小さくなる。これは、図17のコイルパターンの場合(誘導電流の向きがコイルCL205とコイルCL206とで同じ向きになる場合)は、コイルCL205とコイルCL206とが近づくほど、互いに磁束を打ち消し合う作用が大きくなるためと考えられる。このため、上記図12および図13の第1検討例において、上記パッドPD107をコイルCL105とコイルCL106との間以外の領域に移動させ、かつ、コイルCL105とコイルCL106とを互いに近づけた(図5および図6と同程度に近づけた)場合を仮定すると、一次コイルと二次コイルの結合係数は、上記図12および図13の場合よりも、更に小さくなってしまう。
 それに対して、図18のコイルパターンの場合(誘導電流の向きがコイルCL305とコイルCL306とで反対向きになる場合)は、コイルCL305とコイルCL306との間の距離L301が短くなる(すなわちコイルCL305とコイルCL306とを近づける)と、一次コイルと二次コイルの結合係数が大きくなる。このため、上記図5および図6のように、パッドPD7をコイルCL5とコイルCL6との間以外の領域に配置し、かつ、コイルCL5とコイルCL6とを互いに近づけた場合の方が、上記図14および図15の第1変形例の場合よりも、一次コイルと二次コイルの結合係数は、更に大きくなる。
 このため、パッドPD7がコイルCL5とコイルCL6との間に配置されているかどうかにかかわらず、コイルCL5,CL6に流れる誘導電流の向きが、コイルCL5とコイルCL6とで反対向きになるようにすることで、一次コイルと二次コイルの結合係数を大きくすることができる。しかしながら、パッドPD7をコイルCL5とコイルCL6との間以外の領域に配置した場合は、コイルCL5とコイルCL6との間の距離を近づけることができるが、その場合、誘導電流の向きがコイルCL5とコイルCL6とで反対向きになるようにすることが、結合係数を確保するために特に重要になる。すなわち、もしも誘導電流の向きがコイルCL5とコイルCL6とで同じ向きであれば、コイルCL5とコイルCL6との間の距離を近づけることは、結合係数が更に小さくなることに繋がるのに対して、誘導電流の向きがコイルCL5とコイルCL6とで反対向きになるようにすれば、コイルCL5とコイルCL6との間の距離を近づけても、結合係数を大きくすることができる。
 このため、誘導電流の向きがコイルCL5とコイルCL6とで反対向きになるようにすることは、パッドPD7の配置位置によらずに結合係数増大の効果があるが、パッドPD7をコイルCL5とコイルCL6との間以外の領域に配置した場合に、特に効果が大きいと言える。
 上記図14の第1変形例では、コイルCL5とコイルCL6との間にパッドPD7を配置しているが、上記図5に示される本実施の形態では、パッドPD7は、コイルCL5とコイルCL6との間以外の領域に配置している。このため、コイルCL5とコイルCL6との間にパッドPD7を配置する制約が無いので、半導体チップの全体を設計する上で、設計の自由度が上がり、半導体チップの設計を行いやすくなる。また、上記図5に示される本実施の形態では、コイルCL5とコイルCL6との間の距離(間隔)は、パッドPD7の辺の長さL1よりも小さくしている。このため、コイルCL5,CL6およびパッドPD5,PD6,PD7の配置に要する面積を抑制できるため、半導体チップの小型化(小面積化)に有利となる。
 <半導体パッケージの構成例について>
 次に、本実施の形態の半導体パッケージの構成例について説明する。なお、半導体パッケージは半導体装置とみなすこともできる。
 図19は、本実施の形態の半導体パッケージ(半導体装置)PKGを示す平面図であり、図20は、半導体パッケージPKGの断面図である。但し、図19では、封止樹脂部MRは透視し、封止樹脂部MRの外形(外周)を二点鎖線で示してある。また、図19のB1-B1線の断面図が図20にほぼ対応している。
 図19および図20に示される半導体パッケージPKGは、半導体チップCP1,CP2を含む半導体パッケージである。以下、半導体パッケージPKGの構成について、具体的に説明する。
 図19および図20に示される半導体パッケージPKGは、半導体チップCP1,CP2と、半導体チップCP1,CP2をそれぞれ搭載するダイパッドDP1,DP2と、導電体からなる複数のリードLDと、半導体チップCP1,CP2間や半導体チップCP1,CP2と複数のリードLDとの間を接続する複数のボンディングワイヤBWと、これらを封止する封止樹脂部MRとを有している。
 封止樹脂部(封止部、封止樹脂、封止体)MRは、例えば熱硬化性樹脂材料などの樹脂材料などからなり、フィラーなどを含むこともできる。封止樹脂部MRにより、半導体チップCP1,CP2、ダイパッドDP1,DP2、複数のリードLDおよび複数のボンディングワイヤBWが封止され、電気的および機械的に保護される。封止樹脂部MRは、その厚さと交差する平面形状(外形形状)は例えば矩形(四角形)とすることができる。
 半導体チップCP1の素子形成側の主面である半導体チップCP1の表面には、複数のパッド(パッド電極、ボンディングパッド)PDが形成されている。半導体チップCP1の各パッドPDは、半導体チップCP1の内部に形成された半導体集積回路(例えば上記制御回路CCなど)に電気的に接続されている。
 半導体チップCP1の表面には、更に、上記パッドPD5,PD6,PD7にそれぞれ対応するパッド(パッド電極、ボンディングパッド)PD5a,PD6a,PD7aが形成されている。
 すなわち、半導体チップCP1は、上記送信回路TX1とこの送信回路TX1に接続された上記コイルCL7,CL8(一次コイル)と、このコイルCL7,CL8にそれぞれ磁気的に結合された上記コイルCL5,CL6(二次コイル)と、このコイルCL5,CL6に接続された上記パッドPD5,PD6,PD7とを有している。半導体チップCP1が有するパッドPD5がパッドPD5aに対応し、半導体チップCP1が有するパッドPD6がパッドPD6aに対応し、半導体チップCP1が有するパッドPD7がパッドPD7aに対応している。
 また、半導体チップCP1は、上記受信回路RX2と、この受信回路RX2に接続された複数のパッド(パッド電極、ボンディングパッド)PD9とを更に有している。このため、半導体チップCP1の表面には、パッドPD,PD5a,PD6a,PD7a,PD9が形成されている。なお、半導体チップCP1の複数のパッドPD9のうち、半導体チップCP2のパッドPD7bにボンディングワイヤBWを介して接続されるパッドPD9は、固定電位(グランド電位、GND電位、電源電位など)を供給するパッドである。
 半導体チップCP2の素子形成側の主面である半導体チップCP2の表面には、複数のパッドPDが形成されている。半導体チップCP2の各パッドPDは、半導体チップCP2の内部に形成された半導体集積回路(例えば上記駆動回路DRなど)に電気的に接続されている。
 半導体チップCP2の表面には、更に、上記パッドPD5,PD6,PD7にそれぞれ対応するパッド(パッド電極、ボンディングパッド)PD5b,PD6b,PD7bが形成されている。
 すなわち、半導体チップCP2は、上記送信回路TX2とこの送信回路TX2に接続された上記コイルCL7,CL8(一次コイル)と、このコイルCL7,CL8にそれぞれ磁気的に結合された上記コイルCL5,CL6(二次コイル)と、このコイルCL5,CL6に接続された上記パッドPD5,PD6,PD7とを有している。半導体チップCP2が有するパッドPD5がパッドPD5bに対応し、半導体チップCP2が有するパッドPD6がパッドPD6bに対応し、半導体チップCP2が有するパッドPD7がパッドPD7bに対応している。
 また、半導体チップCP2は、上記受信回路RX1と、この受信回路RX1に接続された複数のパッド(パッド電極、ボンディングパッド)PD8とを更に有している。このため、半導体チップCP2の表面には、パッドPD,PD5b,PD6b,PD7b,PD8が形成されている。なお、半導体チップCP2の複数のパッドPD8のうち、半導体チップCP1のパッドPD7aにボンディングワイヤBWを介して接続されるパッドPD8は、固定電位(グランド電位、GND電位、電源電位など)を供給するパッドである。
 なお、半導体チップCP1において、パッドPD,PD5a,PD6a,PD7a,PD9が形成された側の主面を半導体チップCP1の表面と呼び、それとは反対側の主面を、半導体チップCP1の裏面と呼ぶものとする。また、半導体チップCP2において、パッドPD,PD5b,PD6b,PD7b,PD8が形成された側の主面を半導体チップCP2の表面と呼び、それとは反対側の主面を、半導体チップCP2の裏面と呼ぶものとする。
 半導体チップCP1は、半導体チップCP1の表面が上方を向くように、チップ搭載部であるダイパッドDP1の上面上に搭載(配置)され、半導体チップCP1の裏面がダイパッドDP1の上面にダイボンド材(接着材)DBを介して接着されて固定されている。
 半導体チップCP2は、半導体チップCP2の表面が上方を向くように、チップ搭載部であるダイパッドDP2の上面上に搭載(配置)され、半導体チップCP2の裏面がダイパッドDP2の上面にダイボンド材(接着材)DBを介して接着されて固定されている。
 ダイパッドDP1とダイパッドDP2とは、封止樹脂部MRを構成する材料を間に介して離間しており、互いに電気的に絶縁されている。
 リードLDは、導電体で形成されており、好ましくは銅(Cu)または銅合金などの金属材料からなる。各リードLDは、リードLDのうちの封止樹脂部MR内に位置する部分であるインナリード部と、リードLDのうちの封止樹脂部MR外に位置する部分であるアウタリード部とからなり、リードLDのアウタリード部は、封止樹脂部MRの側面から封止樹脂部MR外に突出している。隣り合うリードLDのインナリード部間は、封止樹脂部MRを構成する材料により満たされている。各リードLDのアウタリード部は、半導体パッケージPKGの外部接続用端子部(外部端子)として機能することができる。各リードLDのアウタリード部は、アウタリード部の端部近傍の下面が封止樹脂部MRの下面よりも若干下に位置するように折り曲げ加工されている。
 半導体チップCP1,CP2の表面の各パッドPDは、各リードLDのインナリード部に、導電性接続部材であるボンディングワイヤBWを介してそれぞれ電気的に接続されている。すなわち、半導体チップCP1,CP2の表面の各パッドPDに一端が接続されたボンディングワイヤBWの他端は、各リードLDのインナリード部の上面に接続されている。また、半導体チップCP1の表面のパッドPD5a,PD6a,PD7aは、半導体チップCP2の表面のパッドPD8にボンディングワイヤBWを介してそれぞれ電気的に接続されている。また、半導体チップCP2の表面のパッドPD5b,PD6b,PD7bは、半導体チップCP1の表面のパッドPD9にボンディングワイヤBWを介してそれぞれ電気的に接続されている。
 ボンディングワイヤBWは、導電性の接続部材(接続用部材)であるが、より特定的には導電性のワイヤであり、例えば金(Au)線または銅(Cu)線などの金属細線からなる。ボンディングワイヤBWは、封止樹脂部MR内に封止されており、封止樹脂部MRから露出されない。
 ここで、半導体チップCP1のパッドPD5a,PD6a,PD7aと半導体チップCP2のパッドPD8との間を接続するボンディングワイヤBWを、以下では、符号BW8を付してボンディングワイヤBW8と称することとする。また、半導体チップCP2のパッドPD5b,PD6b,PD7bと半導体チップCP1のパッドPD9との間を接続するボンディングワイヤBWを、以下では、符号BW9を付してボンディングワイヤBW9と称することとする。
 半導体チップCP1と半導体チップCP2との間は、ボンディングワイヤBW8,BW9で接続されているが、それ以外のボンディングワイヤBW(導電性の接続部材)では接続されていない。このため、半導体チップCP1と半導体チップCP2との間での電気信号の伝送は、半導体チップCP1のパッドPD5a,PD6a,PD7aからボンディングワイヤBW8を介して半導体チップCP2のパッドPD8に至る経路と、半導体チップCP2のパッドPD5b,PD6b,PD7bからボンディングワイヤBW9を介して半導体チップCP2のパッドPD9に至る経路だけである。
 そして、半導体チップCP1のパッドPD5a,PD6a,PD7aは、半導体チップCP1内に形成された上記コイルCL5,CL6(二次コイル)に接続されているが、このコイルCL5,CL6は半導体チップCP1内に形成された回路には導体(内部配線)を介しては繋がっておらず、半導体チップCP1内の上記コイルCL7,CL8(一次コイル)と磁気的に結合したものである。このため、半導体チップCP1内に形成された回路(上記送信回路TX1など)から、半導体チップCP1内の上記コイルCL7,CL8(一次コイル)および上記コイルCL5,CL6(二次コイル)を介して電磁誘導で伝達された信号だけが、パッドPD5a,PD6a,PD7aからボンディングワイヤBW8を介して半導体チップCP2(上記受信回路RX1)に入力される。
 また、半導体チップCP2のパッドPD5b,PD6b,PD7bは、半導体チップCP2内に形成された上記コイルCL5,CL6(二次コイル)に接続されているが、このコイルCL5,CL6は半導体チップCP2内に形成された回路には導体(内部配線)を介しては繋がっておらず、半導体チップCP2内の上記コイルCL7,CL8(一次コイル)と磁気的に結合したものである。このため、半導体チップCP2内に形成された回路(上記送信回路TX2など)から、半導体チップCP2内の上記コイルCL7,CL8(一次コイル)および上記コイルCL5,CL6(二次コイル)を介して電磁誘導で伝達された信号だけが、パッドPD5b,PD6b,PD7bからボンディングワイヤBW9を介して半導体チップCP1(上記受信回路RX2)に入力される。
 半導体チップCP1と半導体チップCP2とは、電圧レベル(基準電位)が異なっている。例えば、駆動回路DRは、モータなどの負荷LODを駆動するが、具体的には、モータなどの負荷LODのスイッチ(スイッチング素子)を駆動または制御し、スイッチの切り換えを行う。このため、この駆動対象のスイッチがオンになると、半導体チップCP2の基準電位(電圧レベル)は、駆動対象のスイッチの電源電圧(動作電圧)にほぼ一致する電圧に上昇する場合があり、この電源電圧は、かなりの高電圧(例えば数百V~数千V程度)である。このため、半導体チップCP1と半導体チップCP2とで、電圧レベル(基準電位)に大きな差が生じてしまう。つまり、駆動対象のスイッチのオン時には、半導体チップCP2には、半導体チップCP1に供給されている電源電圧(例えば数V~数十V程度)よりも高い電圧(例えば数百V~数千V程度)が供給されることになる。
 しかしながら、上述のように、半導体チップCP1と半導体チップCP2との間で電気的に伝わるのは、半導体チップCP1内の一次コイル(CL7,CL8)および二次コイル(CL5,CL6)を介して電磁誘導で伝達された信号か、あるいは、半導体チップCP2内の一次コイル(CL7,CL8)および二次コイル(CL5,CL6)を介して電磁誘導で伝達された信号だけである。このため、半導体チップCP1の電圧レベル(基準電位)と半導体チップCP2の電圧レベル(基準電位)が相違していても、半導体チップCP2の電圧レベル(基準電位)が半導体チップCP1に入力されたり、あるいは、半導体チップCP1の電圧レベル(基準電位)が半導体チップCP2に入力されることを、的確に防止することができる。すなわち、駆動対象のスイッチがオンになって半導体チップCP2の基準電位(電圧レベル)が駆動対象のスイッチの電源電圧(例えば数百V~数千V程度)にほぼ一致する電圧にまで上昇したとしても、この半導体チップCP2の基準電位が半導体チップCP1に入力されることを的確に防止することができる。このため、電圧レベル(基準電位)が異なる半導体チップCP1,CP2間で電気信号の伝達を的確に行うことができる。また、半導体チップCP1と半導体チップCP2の信頼性を高めることができる。また、半導体パッケージPKGの信頼性を向上させることができる。また、半導体パッケージPKGを用いた電子装置の信頼性を向上させることができる。
 また、磁気的に結合したコイルを利用して半導体チップ間の信号の伝達を行っていることにより、半導体パッケージPKGの小型化を図りつつ、信頼性を向上させることができる。
 ここで、半導体パッケージPKGが搭載される製品用途例について説明する。例えば、自動車、洗濯機などの家電機器のモータ制御部、スイッチング電源、照明コントローラ、太陽光発電コントローラ、携帯電話器、あるいはモバイル通信機器などがある。
 例えば、自動車用途としては、半導体チップCP1が、低電圧の電源電圧が供給される低圧チップであり、その際の供給電源電圧は、例えば5V程度である。一方、駆動回路DRの駆動対象のスイッチの電源電圧は、例えば600V~1000Vもしくはそれ以上の高電圧であり、スイッチのオン時には、この高電圧が半導体チップCP2に供給され得る。
 なお、ここでは、半導体パッケージPKGのパッケージ形態として、SOP(Small Outline Package)の場合を例に挙げて説明したが、SOP以外にも適用可能である。
 (実施の形態2)
 本実施の形態2では、半導体チップ(CP1,CP2)における、二次コイル(上記コイルCL5,CL6に対応するコイル)およびそれに接続されたパッド(上記パッドPD5,PD6,PD7に対応するパッド)の種々のレイアウト例(配置例)について、図面を参照して説明する。本実施の形態2は、上記実施の形態1の変形例とみなすこともできる。
 図21~図31は、本実施の形態2の半導体チップ(半導体装置)の要部平面図であり、上記実施の形態1の上記図5に対応するものである。
 なお、本実施の形態2では、図21~図31のそれぞれの場合について、上記図5~図10の実施の形態1の場合と同様の部分については、その繰り返しの説明は省略し、上記図5~図10の実施の形態1の場合と相違する部分を中心に説明する。
 また、本実施の形態2では、二次コイルおよびそれに接続されたパッドのレイアウトについて説明することとし、一次コイル(上記コイルCL7,CL8に対応するコイル)の図示および説明は省略するが、実際には、図21~図31に示される各コイル(二次コイル)の直下に、そのコイル(二次コイル)と磁気的に結合されたコイル(一次コイル)が、それぞれ配置されている。一次コイルは二次コイルの直下に配置されるので、二次コイルのレイアウトが決まれば、必然的に一次コイルのレイアウトも決まるため、ここでは、二次コイルのレイアウトを説明することで、一次コイルのレイアウトの説明は省略する。また、本実施の形態2では、半導体チップCP1におけるコイルおよびパッドのレイアウトとして説明するが、本実施の形態2で説明したレイアウトは、半導体チップCP1,CP2のうちの一方または両方に適用することができる。
 まず、上記実施の形態1の上記図5における二次コイル(コイルCL5,CL6)およびそれに接続されたパッド(パッドPD5,PD6,PD7)のレイアウトと同様のレイアウトを有する図21のレイアウトについて、説明する。なお、図21~図31において、各パッド上に描いた点線は、パッドを露出する上記開口部OPの位置を示したものである。
 図21の場合、半導体チップCP1において、二次コイルであるコイルCL5,CL6は、半導体チップCP1の辺SH1に沿うように配置されている。辺SH1は、矩形の半導体チップCP1の外周を構成する四辺のうちの一辺である。ここで、辺SH1に平行な方向(すなわち辺SH1に沿った方向)をX方向とし、辺SH1に直交する方向をY方向とする。X方向とY方向とは、互いに直交する方向である。
 図21の場合、半導体チップCP1において、コイルCL5およびコイルCL6は、半導体チップCP1の辺SH1の近傍に、この辺SH1に沿って配置されている。このため、コイルCL5とコイルCL6とは、X方向に並んでいる。上述のように、パッドPD5は、コイルCL5の内側(渦巻きの内側)に配置されてコイルCL5の一端に接続され、パッドPD6は、コイルCL6の内側(渦巻きの内側)に配置されてコイルCL6の一端に接続されている。コイルCL5とコイルCL6とがX方向に並んでいるため、パッドPD5とパッドPD6も、X方向に並んでいる。パッドPD7は、X方向に並んだコイルCL5とコイルCL6との間の位置から、Y方向に所定の距離だけずれた位置(辺SH1から離れる方向にずれた位置)に配置されている。パッドPD7とコイルCL5,CL6とは、引出配線HW1により接続されている。この引出配線HW1は、コイルCL5とコイルCL6との間からパッドPD7まで延在している。この際、パッドPD7がコイルCL5,CL6とちょうど重ならなくなる距離だけ、コイルCL5とコイルCL6との間の位置からY方向にパッドPD7がずれていれば、コイルCL5,CL6およびパッドPD5,PD6,PD7をレイアウトするのに要する面積を縮小することができる。
 図21の場合、パッドPD5とパッドPD6とがX方向に並んでおり、パッドPD7は、パッドPD5とパッドPD6との間の位置からY方向に所定の距離だけずれた位置(辺SH1から離れる方向にずれた位置)に配置されている。すなわち、パッドPD5と辺SH1との間の距離(Y方向の距離)と、パッドPD6と辺SH1との間の距離(Y方向の距離)とは、ほぼ同じである。一方、パッドPD7と辺SH1との間の距離(Y方向の距離)は、パッドPD5と辺SH1との間の距離(Y方向の距離)や、パッドPD6と辺SH1との間の距離(Y方向の距離)よりも大きくなっており、その差は、パッドPD5,PD6の一辺の寸法以上である。
 図21のレイアウトでは、コイルCL5,CL6およびパッドPD5,PD6,PD7をレイアウトするのに要する領域のX方向の寸法を、小さくすることができ、例えば、コイルCL5のX方向の寸法とコイルCL6のX方向の寸法との合計と同程度にすることができる。このため、半導体チップCP1全体の設計をするうえで、コイルCL5,CL6およびパッドPD5,PD6,PD7をレイアウトするのに要する領域のX方向の寸法を小さくしたい場合に、有利である。
 また、図21のレイアウトでは、パッドPD5,PD6,PD7にそれぞれボンディングワイヤ(BW)のような接続用部材を接続する場合、パッドPD5に接続するボンディングワイヤとパッドPD6に接続するボンディングワイヤとの間に、パッドPD7に接続するボンディングワイヤが位置することになる。このパッドPD7が、パッドPD5,PD6が並んだ位置からY方向にずれているため、パッドPD5に接続するボンディングワイヤと、パッドPD7に接続するボンディングワイヤと、パッドPD6に接続するボンディングワイヤとが、互いに接触するのを防止しやすくなる。
 次に、図22のレイアウトについて、説明する。
 図22の場合、上記コイルCL5,CL6およびパッドPD5,PD6,PD7に相当するものが、コイルCL5c,CL6cおよびパッドPD5c,PD6c,PD7cのセットと、コイルCL5d,CL6dおよびパッドPD5d,PD6d,PD7dのセットの、合計2セットある。このうち、コイルCL5c,CL5dは、それぞれ上記コイルCL5に相当するものであり、コイルCL6c,CL6dは、それぞれ上記コイルCL6に相当するものである。また、パッドPD5c,PD5dは、それぞれ上記パッドPD5に相当するものであり、パッドPD6c,PD6dは、それぞれ上記パッドPD6に相当するものであり、パッドPD7c,PD7dは、それぞれ上記パッドPD7に相当するものである。
 すなわち、図22の場合、他の半導体チップ(CP2)への送信経路が2チャンネルある。2チャンネルのうちの1つは、コイルCL5c,CL6cの直下の一次コイル(ここでは図示しないが、上記コイルCL7,CL8に相当するもの)と二次コイルであるコイルCL5c,CL6cとを介して、半導体チップCP1内の送信回路から他の半導体チップ(CP2)内の受信回路へ信号を送信する経路である。2チャンネルのうちの他の1つは、コイルCL5d,CL6dの直下の一次コイル(ここでは図示しないが、上記コイルCL7,CL8に相当するもの)と二次コイルであるコイルCL5d,CL6dとを介して、半導体チップCP1内の送信回路から他の半導体チップ(CP2)内の受信回路へ信号を送信する経路である。
 このため、半導体チップCP1において、コイルCL5c,CL6cおよびパッドPD5c,PD6c,PD7cのセットと、コイルCL5d,CL6dおよびパッドPD5d,PD6d,PD7dのセットとは、互いに独立して設けられている。
 図22のレイアウトを以下に具体的に説明する。
 図22の場合、半導体チップCP1において、コイルCL5cおよびコイルCL6cは、半導体チップCP1の辺SH1の近傍に、この辺SH1に沿って配置されている。このため、コイルCL5cとコイルCL6cとは、X方向に並んでいる。パッドPD5cは、コイルCL5cの内側(渦巻きの内側)に配置されてコイルCL5cの一端に接続され、パッドPD6cは、コイルCL6cの内側(渦巻きの内側)に配置されてコイルCL6cの一端に接続されている。コイルCL5cとコイルCL6cとがX方向に並んでいるため、パッドPD5cとパッドPD6cも、X方向に並んでいる。パッドPD7cは、X方向に並んだコイルCL5cとコイルCL6cとの間の位置から、Y方向に所定の距離だけずれた位置(辺SH1から離れる方向にずれた位置)に配置されている。パッドPD7cとコイルCL5c,CL6cとは、上記引出配線HW1に対応する引出配線HW1cにより接続されている。この引出配線HW1cは、コイルCL5cとコイルCL6cとの間からパッドPD7cまで延在している。
 また、コイルCL5d,CL6dおよびパッドPD5d,PD6d,PD7dのセットに着目すると、コイルCL5dとコイルCL6dとは、X方向に並んでいる。パッドPD5dは、コイルCL5dの内側(渦巻きの内側)に配置されてコイルCL5dの一端に接続され、パッドPD6dは、コイルCL6dの内側(渦巻きの内側)に配置されてコイルCL6dの一端に接続されている。コイルCL5dとコイルCL6dとがX方向に並んでいるため、パッドPD5dとパッドPD6dも、X方向に並んでいる。パッドPD7dは、X方向に並んだコイルCL5dとコイルCL6dとの間の位置から、Y方向に所定の距離だけずれた位置(辺SH1に近づく方向にずれた位置)に配置されている。パッドPD7dとコイルCL5d,CL6dとは、上記引出配線HW1に対応する引出配線HW1dにより接続されている。この引出配線HW1dは、コイルCL5dとコイルCL6dとの間からパッドPD7dまで延在している。
 そして、パッドPD5cとパッドPD6cとパッドPD7dとがX方向に並び、パッドPD7cとパッドPD5dとパッドPD6dとがX方向に並んでいる。つまり、X方向に並ぶコイルCL5cとコイルCL6cの延長の位置(X方向の延長の位置)に、パッドPD7dが配置され、X方向に並ぶコイルCL6dとコイルCL5dの延長の位置(X方向の延長の位置)に、パッドPD7cが配置されている。また、コイルCL6cの一部とコイルCL5dの一部とは、Y方向に対向している。
 このため、パッドPD5cと辺SH1との間の距離(Y方向の距離)と、パッドPD6cと辺SH1との間の距離(Y方向の距離)と、パッドPD7dと辺SH1との間の距離(Y方向の距離)とは、ほぼ同じである。また、パッドPD6dと辺SH1との間の距離(Y方向の距離)と、パッドPD5dと辺SH1との間の距離(Y方向の距離)と、パッドPD7cと辺SH1との間の距離(Y方向の距離)とは、ほぼ同じである。しかしながら、パッドPD5d,PD6d,PD7cと辺SH1との間の距離(Y方向の距離)は、パッドPD5c,PD6c,PD7dと辺SH1との間の距離(Y方向の距離)よりも大きくなっており、その差は、パッドPD5c,PD6c,PD7dの一辺の寸法以上である。この際、コイルCL5c,CL6cとコイルCL5d,CL6dとがちょうど重ならなくなる距離だけ、パッドPD5c,6c,7dの列と、パッドPD7c,PD5d,PD6dの列とが、Y方向にずれていれば、コイルCL5c,CL6c,CL5d,CL6dおよびパッドPD5c,PD6c,PD7c,PD5d,PD6d,PD7dをレイアウトするのに要する面積を縮小できる。また、X方向に並ぶパッドPD5c,PD6c,PD7dのピッチ(間隔)と、X方向に並ぶパッドPD7c,PD5d,PD6dのピッチ(間隔)とは、概ね同程度とすることもできる。
 半導体チップCP1に、上記コイルCL5,CL6およびパッドPD5,PD6,PD7のセットを複数セット形成する場合、図22のレイアウトを適用することで、それらコイルとパッドをレイアウトするのに要する領域のX方向の寸法を、小さくすることができる。このため、半導体チップCP1全体の設計をするうえで、コイルCL5,CL6およびパッドPD5,PD6,PD7に相当するものをレイアウトするのに要する領域のX方向の寸法を小さくしたい場合に、有利である。
 また、図22のレイアウトでは、パッドPD5c,PD6c,PD7c,PD5d,PD6d,PD7dにそれぞれボンディングワイヤ(BW)のような接続用部材を接続する場合、パッドPD5cに接続するボンディングワイヤとパッドPD6cに接続するボンディングワイヤとの間に、パッドPD7cに接続するボンディングワイヤが位置することになる。また、パッドPD7cに接続するボンディングワイヤとパッドPD5dに接続するボンディングワイヤとの間に、パッドPD6cに接続するボンディングワイヤが位置することになる。パッドPD6cに接続するボンディングワイヤとパッドPD7dに接続するボンディングワイヤとの間に、パッドPD5dに接続するボンディングワイヤが位置することになる。パッドPD5dに接続するボンディングワイヤとパッドPD6dに接続するボンディングワイヤとの間に、パッドPD7dに接続するボンディングワイヤが位置することになる。つまり、パッドPD5cに接続するボンディングワイヤと、パッドPD7cに接続するボンディングワイヤと、パッドPD6cに接続するボンディングワイヤと、パッドPD5dに接続するボンディングワイヤと、パッドPD7dに接続するボンディングワイヤと、パッドPD6dに接続するボンディングワイヤとが、この順に並ぶことになる。
 Y方向へのずれを無視すると、パッドPD5cとパッドPD7cとパッドPD6cとパッドPD5dとパッドPD7dとパッドPD6dとが、この順でY方向に並ぶが、実際には、これらパッドPD5c,PD7c,PD6c,PD5d,PD7d,PD6dは2列に交互に並んでいる。すなわち、パッドPD5c,PD6c,PD7dが一列に並び、パッドPD5c,PD6c,PD7dの列からY方向にずれて、パッドPD7c,PD5d,PD6dが一列に並んでいる。つまり、パッドPD5cとパッドPD7cとパッドPD6cとパッドPD5dとパッドPD7dとパッドPD6dとが、いわゆる千鳥配列で並んでいる。このため、パッドPD5cに接続するボンディングワイヤと、パッドPD7cに接続するボンディングワイヤと、パッドPD6cに接続するボンディングワイヤと、パッドPD5dに接続するボンディングワイヤと、パッドPD7dに接続するボンディングワイヤと、パッドPD6dに接続するボンディングワイヤとが、互いに接触するのを防止しやすくなる。
 次に、図23のレイアウトについて、説明する。
 図23の場合、コイルCL5とコイルCL6とは、X方向とY方向との間の斜め方向に並んでいる。そして、コイルCL5の内側(渦巻きの内側)に配置されたパッドPD5は、パッドPD7とX方向に並んでおり、コイルCL6の内側(渦巻きの内側)に配置されたパッドPD6は、パッドPD7とY方向に並んでいる。パッドPD7とコイルCL5,CL6とは、引出配線HW1により接続されており、この引出配線HW1は、コイルCL5とコイルCL6との間からパッドPD7まで延在している。
 このような図23のレイアウトは、半導体チップCP1の主面において、半導体チップCP1の角部近傍にコイルCL5,CL6およびパッドPD5,PD6,PD7を配置する場合に適用すれば、好ましい。すなわち、半導体チップCP1の辺SH1と辺SH2とで形成される半導体チップCP1の角部SC1の近傍にコイルCL5,CL6およびパッドPD5,PD6,PD7を配置する場合、角部SC1の近傍にパッドPD7を配置し、辺SH1に沿ってパッドPD5とパッドPD7とが並ぶようにし、辺SH2に沿ってパッドPD6とパッドPD7とが並ぶようにする。このとき、辺SH1に沿って並ぶパッドPD5とパッドPD7とのうち、パッドPD7の方が角部SC1に近くなるようにし、辺SH2に沿って並ぶパッドPD6とパッドPD7とのうち、パッドPD7の方が角部SC1に近くなるようにしている。
 これにより、半導体チップCP1の角部SC1の近傍にコイルCL5,CL6およびパッドPD5,PD6,PD7を効率的に配置することができる。ここで、辺SH1,SH2は、矩形の半導体チップCP1の外周を構成する四辺のうちの二辺であり、辺SH1と辺SH2とは交差して角部SC1を形成している。辺SH1は、X方向に略平行であり、辺SH2は、Y方向に略平行である。
 次に、図24のレイアウトについて、説明する。
 図24の場合、半導体チップCP1において、コイルCL5およびコイルCL6は、半導体チップCP1の辺SH1の近傍に、この辺SH1に沿って配置されている。このため、コイルCL5とコイルCL6とは、X方向に並んでいる。パッドPD5は、コイルCL5の内側(渦巻きの内側)に配置されてコイルCL5の一端に接続され、パッドPD6は、コイルCL6の内側(渦巻きの内側)に配置されてコイルCL6の一端に接続されている。コイルCL5とコイルCL6とがX方向に並んでいるため、パッドPD5とパッドPD6も、X方向に並んでいる。
 そして、パッドPD5とパッドPD6とパッドPD7とがX方向に並んでいる。つまり、X方向に並ぶコイルCL5とコイルCL6の延長の位置(X方向の延長の位置)に、パッドPD7が配置されている。図24では、コイルCL6に対してX方向に隣り合う位置にパッドPD7が配置されているが、他の形態として、コイルCL5に対してX方向に隣り合う位置にパッドPD7を配置することもできる。パッドPD7とコイルCL5,CL6とは、引出配線HW1により接続されている。この引出配線HW1は、コイルCL5とコイルCL6との間からパッドPD7まで延在している。
 図24のレイアウトでは、パッドPD5,PD6,PD7にそれぞれボンディングワイヤ(BW)のような接続用部材を接続する場合、パッドPD5に接続するボンディングワイヤとパッドPD6に接続するボンディングワイヤとパッドPD7に接続するボンディングワイヤとが、この順にX方向に並ぶことになる。
 半導体チップCP1のパッドPD5,PD6,PD7に一端が接続された複数のボンディングワイヤの他端を接続する他の半導体チップ(CP2)の回路構成上、パッドPD5とパッドPD6との間にパッドPD7を配置したくない場合もある。例えば、パッドPD5とパッドPD6との間にパッドPD7を配置すると、半導体チップCP1のこれらパッドPD5,PD6,PD7と他の半導体チップ(CP2)のパッドとを、ボンディングワイヤなどの接続用部材で接続しにくくなる場合もある。このような場合、図24のように、パッドPD5とパッドPD6との間にパッドPD7が位置しないようにすることで、半導体チップCP1のパッドPD5,PD6,PD7と他の半導体チップ(CP2)のパッドとを、ボンディングワイヤなどの接続用部材で接続しやすくなる。また、パッドPD5,PD6,PD7が一列に配列することで、パッドPD5,PD6,PD7へボンディングワイヤを接続しやすくなる。
 次に、図25のレイアウトについて、説明する。
 図25の場合、コイルCL5とコイルCL6とは、X方向に並んでいる。パッドPD5は、コイルCL5の内側(渦巻きの内側)に配置されてコイルCL5の一端に接続され、パッドPD6は、コイルCL6の内側(渦巻きの内側)に配置されてコイルCL6の一端に接続されている。コイルCL5とコイルCL6とがX方向に並んでいるため、パッドPD5とパッドPD6も、X方向に並んでいる。そして、パッドPD7は、コイルCL6に対してY方向に隣り合う位置に配置されている。このため、パッドPD7は、パッドPD6とY方向に並んでいる。つまり、上記図21の場合は、X方向に並ぶパッドPD5とパッドPD6との間の中央からY方向にずれた位置にパッドPD7が配置されていたが、図25の場合は、パッドPD6の位置からY方向にずれた位置(パッドPD7がコイルCL6に重ならなくなるまでずれた位置)に、パッドPD7が配置されている。パッドPD7とコイルCL5,CL6とは、引出配線HW1により接続されており、この引出配線HW1は、コイルCL5とコイルCL6との間からパッドPD7まで延在している。
 このような図25のレイアウトは、半導体チップCP1の主面において、半導体チップCP1の角部近傍にコイルCL5,CL6およびパッドPD5,PD6,PD7を配置する場合に適用すれば、好ましい。すなわち、半導体チップCP1の辺SH1と辺SH2とで形成される半導体チップCP1の角部SC1の近傍にコイルCL5,CL6およびパッドPD5,PD6,PD7を配置する場合、角部SC1の近傍にコイルCL6を配置し、そのコイルCL6の内側にパッドPD6を配置する。そして、コイルCL5はコイルCL6とX方向に隣り合うように配置し、そのコイルCL5の内側にパッドPD5を配置し、パッドPD7はコイルCL6とY方向に隣り合うように配置する。これにより、辺SH1に沿ってパッドPD6とパッドPD5とが並び、辺SH2に沿ってパッドPD6とパッドPD7とが並ぶが、このとき、辺SH1に沿って並ぶパッドPD6とパッドPD5とのうち、パッドPD6の方が角部SC1に近くなり、辺SH2に沿って並ぶパッドPD6とパッドPD7とのうち、パッドPD6の方が角部SC1に近くなる。
 これにより、半導体チップCP1の角部SC1の近傍にコイルCL5,CL6およびパッドPD5,PD6,PD7を効率的に配置することができる。
 なお、図25において、コイルCL5およびパッドPD5の位置と、パッドPD7の位置とを、入れ替えることもできる。
 次に、図26のレイアウトについて、説明する。
 図26の場合も、上記図22の場合と同様に、上記コイルCL5,CL6およびパッドPD5,PD6,PD7に相当するのもが2セットあるが、上記図22のパッドPD7cとパッドPD7dとが共通化されて、1つのパッドPD7eとなっている。
 図26の場合、半導体チップCP1において、コイルCL5cおよびコイルCL6cは、半導体チップCP1の辺SH1の近傍に、この辺SH1に沿って配置されている。パッドPD5cは、コイルCL5cの内側(渦巻きの内側)に配置されてコイルCL5cの一端に接続され、パッドPD6cは、コイルCL6cの内側(渦巻きの内側)に配置されてコイルCL6cの一端に接続されている。コイルCL5cとコイルCL6cとがX方向に並んでいるため、パッドPD5cとパッドPD6cも、X方向に並んでいる。
 また、図26の場合、半導体チップCP1において、コイルCL5dおよびコイルCL6dは、半導体チップCP1の辺SH1の近傍に、この辺SH1に沿って配置されている。パッドPD5dは、コイルCL5dの内側(渦巻きの内側)に配置されてコイルCL5dの一端に接続され、パッドPD6dは、コイルCL6dの内側(渦巻きの内側)に配置されてコイルCL6dの一端に接続されている。コイルCL5dとコイルCL6dとがX方向に並んでいるため、パッドPD5dとパッドPD6dも、X方向に並んでいる。
 そして、コイルCL5cとコイルCL6cとコイルCL5dとコイルCL6dとがX方向に並んでおり、コイルCL6cとコイルCL5dとの間に、パッドPD7eが配置されている。このため、パッドPD5cとパッドPD6cとパッドPD7eとパッドPD5dとパッドPD6dとが、X方向に並んでいる。X方向に並ぶパッドPD5c,PD6c,PD7e,PD5d,PD6dのピッチ(間隔)は、概ね同程度とすることもできる。
 パッドPD7eは、上記引出配線HW1に対応する引出配線HW1eにより、コイルCL5c,CL6c(のそれぞれの外側の端部)と接続され、また、コイルCL5d,CL6d(のそれぞれの外側の端部)と接続されている。この引出配線HW1eは、コイルCL5cとコイルCL6cとの間からパッドPD7eまでと、コイルCL5dとコイルCL6dとの間からパッドPD7eまでとに、延在している。
 図26の場合、コイルCL5cとコイルCL6cとの間に電気的に接続するパッドと、コイルCL5dとコイルCL6dとの間に電気的に接続するパッドとを、共通のパッドPD7eとしたことで、上記図22の場合のようにパッドPD7cとパッドPD7dとを別々に設けた場合と比べて、パッドの数を1つ減らすことができる。これにより、コイルCL5c,CL6c,CL5d,CL6dおよびパッドPD5c,PD6c,PD7e,PD5d,PD6dをレイアウトするのに要する面積を縮小することができる。また、パッドPD5c,PD6c,PD7e,PD5d,PD6dが一列に配列することで、これらのパッドPD5c,PD6c,PD7e,PD5d,PD6dに、ボンディングワイヤなどの接続用部材を接続しやすくなる。
 また、パッドPD7eをコイルCL6cとコイルCL5dとの間に配置したことにより、コイルCL5cとコイルCL6cとの間からパッドPD7eまで延在する部分の引出配線HW1eの延在距離と、コイルCL5dとコイルCL6dとの間からパッドPD7eまで延在する部分の引出配線HW1eの延在距離とを、ほぼ同じにすることができる。このため、パッドPD7eをコイルCL5cとコイルCL6cとの間に電気的に接続するまでの引出配線HW1eの抵抗成分と、パッドPD7eをコイルCL5dとコイルCL6dとの間に電気的に接続するまでの引出配線HW1eの抵抗成分とを、概ね同程度としやすいため、2つのチャンネルのバランスがよくなる。
 次に、図27のレイアウトについて、説明する。
 図27のレイアウトは、図26のレイアウトの変形例である。
 図27の場合、半導体チップCP1において、コイルCL5cとコイルCL6cとコイルCL5dとコイルCL6dとがこの順序で、半導体チップCP1の辺SH1の近傍に、この辺SH1に沿って配置されている。パッドPD5cは、コイルCL5cの内側に配置されてコイルCL5cの一端に接続され、パッドPD6cは、コイルCL6cの内側に配置されてコイルCL6cの一端に接続され、パッドPD5dは、コイルCL5dの内側に配置されてコイルCL5dの一端に接続され、パッドPD6dは、コイルCL6dの内側に配置されてコイルCL6dの一端に接続されている。コイルCL5cとコイルCL6cとコイルCL5dとコイルCL6dとがX方向に並んでいるため、パッドPD5cとパッドPD6cとパッドPD5dとパッドPD6dも、X方向に並んでいる。
 上記図26の場合は、パッドPD7eを、コイルCL6cとコイルCL5dとの間に配置していたが、図27の場合は、パッドPD7eを、コイルCL6cとコイルCL5dとの間には配置していない。すなわち、図27の場合は、X方向に並ぶコイルCL5cとコイルCL6cとコイルCL5dとコイルCL6dとの延長の位置(X方向の延長の位置)に、コイルCL6dに対してX方向に隣り合うように、パッドPD7eが配置されている。なお、他の形態として、パッドPD7eを、コイルCL6dではなくコイルCL5cに対してX方向に隣り合う位置に配置することもできる。
 図27の場合は、コイルCL6cとコイルCL5dとの間にパッドPD7eを配置していない分、上記図26の場合に比べて、コイルCL6cとコイルCL5dとが互いに近づいている。図27の場合は、パッドPD5cとパッドPD6cとパッドPD5dとパッドPD6dとパッドPD7eとがX方向に並び、パッドPD7eはその並びの端に配置されている。X方向に並ぶパッドPD5c,PD6c,PD5d,PD6d,PD7eのピッチ(間隔)は、概ね同程度とすることもできる。
 パッドPD7eは、上記引出配線HW1に対応する引出配線HW1eにより、コイルCL5c,CL6c(のそれぞれの外側の端部)と接続され、また、コイルCL5d,CL6d(のそれぞれの外側の端部)と接続されている。この引出配線HW1eは、コイルCL5cとコイルCL6cとの間からパッドPD7eまでと、コイルCL5dとコイルCL6dとの間からパッドPD7eまでとに、延在している。
 図27の場合、コイルCL5cとコイルCL6cとの間に電気的に接続するパッドと、コイルCL5dとコイルCL6dとの間に電気的に接続するパッドとを、共通のパッドPD7eとしたことで、上記図22の場合のようにパッドPD7cとパッドPD7dとを別々に設けた場合と比べて、パッドの数を1つ減らすことができる。これにより、コイルCL5c,CL6c,CL5d,CL6dおよびパッドPD5c,PD6c,PD7e,PD5d,PD6dをレイアウトするのに要する面積を縮小することができる。また、パッドPD5c,PD6c,PD5d,PD6d,PD7eが一列に配列することで、これらのパッドPD5c,PD6c,PD5d,PD6d,PD7eに、ボンディングワイヤなどの接続用部材を接続しやすくなる。
 また、パッドPD7eを、パッドPD5c,PD6c,PD5d,PD6dの間に配置したくない要求(設計上要求など)がある場合、図27のように、X方向に並ぶパッドPD5c,PD6c,PD5d,PD6dの延長の位置にパッドPD7eを配置することで、対応することができる。
 次に、図28のレイアウトについて、説明する。
 図28のレイアウトは、図26のレイアウトや図27のレイアウトの変形例である。
 図28の場合、半導体チップCP1において、コイルCL5cとコイルCL6cとコイルCL5dとコイルCL6dとがこの順序で、半導体チップCP1の辺SH1の近傍に、この辺SH1に沿って配置されている。パッドPD5cは、コイルCL5cの内側に配置されてコイルCL5cの一端に接続され、パッドPD6cは、コイルCL6cの内側に配置されてコイルCL6cの一端に接続され、パッドPD5dは、コイルCL5dの内側に配置されてコイルCL5dの一端に接続され、パッドPD6dは、コイルCL6dの内側に配置されてコイルCL6dの一端に接続されている。コイルCL5cとコイルCL6cとコイルCL5dとコイルCL6dとがX方向に並んでいるため、パッドPD5cとパッドPD6cとパッドPD5dとパッドPD6dも、X方向に並んでいる。
 上記図26の場合は、パッドPD7eを、コイルCL6cとコイルCL5dとの間に配置していたが、図28の場合は、パッドPD7eを、コイルCL6dとコイルCL5dとの間には配置していない。すなわち、図28の場合は、X方向に並んだコイルCL6cとコイルCL5dとの間の位置から、Y方向に所定の距離だけずれた位置(辺SH1から離れる方向にずれた位置)に、パッドPD7eが配置されている。
 上記図27の場合と同様に図28の場合も、コイルCL6cとコイルCL5dとの間にパッドPD7eを配置していない分、上記図26の場合に比べて、コイルCL6cとコイルCL5dとが互いに近づいている。X方向に並ぶパッドPD5c,PD6c,PD5d,PD6dのピッチ(間隔)は、概ね同程度とすることもできる。
 パッドPD7eは、上記引出配線HW1に対応する引出配線HW1eにより、コイルCL5c,CL6c(のそれぞれの外側の端部)と接続され、また、コイルCL5d,CL6d(のそれぞれの外側の端部)と接続されている。この引出配線HW1eは、コイルCL5cとコイルCL6cとの間からパッドPD7eまでと、コイルCL5dとコイルCL6dとの間からパッドPD7eまでとに、延在している。
 図28の場合、パッドPD5cとパッドPD6cとパッドPD5dとパッドPD6dとがX方向に並んでおり、パッドPD7eは、パッドPD6cとパッドPD5dとの間の位置からY方向に所定の距離だけずれた位置(辺SH1から離れる方向にずれた位置)に配置されている。すなわち、パッドPD5cと辺SH1との間の距離(Y方向の距離)と、パッドPD6cと辺SH1との間の距離(Y方向の距離)と、パッドPD5dと辺SH1との間の距離(Y方向の距離)と、パッドPD6dと辺SH1との間の距離(Y方向の距離)とは、ほぼ同じである。一方、パッドPD7eと辺SH1との間の距離(Y方向の距離)は、パッドPD5c,PD6c,PD5d,PD6dと辺SH1との間の距離(Y方向の距離)よりも大きくなっており、その差は、パッドPD5c,PD6c,PD5d,PD6dの一辺の寸法以上である。
 図28の場合、コイルCL5cとコイルCL6cとの間に電気的に接続するパッドと、コイルCL5dとコイルCL6dとの間に電気的に接続するパッドとを、共通のパッドPD7cとしたことで、上記図22の場合のようにパッドPD7cとパッドPD7dとを別々に設けた場合と比べて、パッドの数を1つ減らすことができる。これにより、コイルCL5c,CL6c,CL5d,CL6dおよびパッドPD5c,PD6c,PD7e,PD5d,PD6dをレイアウトするのに要する面積を縮小することができる。
 また、図28のレイアウトでは、コイルCL5c,CL6c,CL5d,CL6dおよびパッドPD5c,PD6c,PD5d,PD6d,PD7eをレイアウトするのに要する領域のX方向の寸法を、小さくすることができ、例えば、コイルCL5c,CL6c,CL5d,CL6dのそれぞれのX方向の寸法の合計と同程度にすることができる。このため、半導体チップCP1全体の設計をするうえで、コイルCL5c,CL6c,CL5d,CL6dおよびパッドPD5c,PD6c,PD5d,PD6d,PD7eをレイアウトするのに要する領域のX方向の寸法を小さくしたい場合に、有利である。
 また、図28のレイアウトでは、パッドPD5c,PD6c,PD5d,PD6d,PD7eにそれぞれボンディングワイヤのような接続用部材を接続する場合、パッドPD6cに接続するボンディングワイヤとパッドPD5dに接続するボンディングワイヤとの間に、パッドPD7eに接続するボンディングワイヤが位置することになる。このパッドPD7eが、パッドPD6c,PD5dが並んだ位置からY方向にずれているため、パッドPD6cに接続するボンディングワイヤと、パッドPD7eに接続するボンディングワイヤと、パッドPD5dに接続するボンディングワイヤとが、互いに接触するのを防止しやすくなる。
 また、パッドPD7eをコイルCL6cとコイルCL5dとの間からY方向にずれた位置に配置したことにより、コイルCL5cとコイルCL6cとの間からパッドPD7eまで延在する部分の引出配線HW1eの延在距離と、コイルCL5dとコイルCL6dとの間からパッドPD7eまで延在する部分の引出配線HW1eの延在距離とを、ほぼ同じにすることができる。このため、パッドPD7eをコイルCL5cとコイルCL6cとの間に電気的に接続するまでの引出配線HW1eの抵抗成分と、パッドPD7eをコイルCL5dとコイルCL6dとの間に電気的に接続するまでの引出配線HW1eの抵抗成分とを、概ね同程度としやすいため、2つのチャンネルのバランスがよくなる。
 次に、図29のレイアウトについて、説明する。
 図29のレイアウトは、図28のレイアウトの変形例である。
 図29のレイアウトが上記図28のレイアウトと主として相違しているのは、パッドPD7eの配置位置であるので、ここでは、パッドPD7e以外についての説明は省略する。
 上記図28の場合は、X方向に4つ並んだコイルCL5c,CL6c,CL5d,CL6dのうち、中央側の2つのコイルであるコイルCL6cとコイルCL5dとの間の位置から、Y方向にずれた位置にパッドPD7eを配置していた。このため、上記図28のレイアウトの場合、Y方向へのずれを無視すると、コイルCL5c,CL6c,CL5d,CL6dの並びのほぼ中央にパッドPD7eが位置することになる(実際にはパッドPD7eはコイルCL5c,CL6c,CL5d,CL6dの並びからY方向にずれている)。
 一方、図29のレイアウトの場合は、X方向に4つ並んだコイルCL5c,CL6c,CL5d,CL6dからY方向にずれた位置にパッドPD7eが配置されている点は、上記図28のレイアウトと共通であるが、パッドPD7eのX方向の位置が上記図28のレイアウトと相違している。すなわち、Y方向へのずれを無視すると、上記図28のレイアウトの場合、パッドPD7eは、コイルCL5c,CL6c,CL5d,CL6dの並びのほぼ中央に位置していたが、図29の場合は、パッドPD7eは、コイルCL5c,CL6c,CL5d,CL6dの並びの中央からずれている。例えば、パッドPD5c,PD6c,PD5d,PD6dのいずれかの位置からY方向にずれた位置、コイルCL5cとコイルCL6cとの間の位置からY方向にずれた位置、あるいは、コイルCL5dとコイルCL6dとの間の位置からY方向にずれた位置などに、パッドPD7eを配置することができる。
 図29の場合、コイルCL5cとコイルCL6cとの間に電気的に接続するパッドと、コイルCL5dとコイルCL6dとの間に電気的に接続するパッドとを、共通のパッドPD7eとしたことで、上記図22の場合のようにパッドPD7cとパッドPD7dとを別々に設けた場合と比べて、パッドの数を1つ減らすことができる。これにより、コイルCL5c,CL6c,CL5d,CL6dおよびパッドPD5c,PD6c,PD7e,PD5d,PD6dをレイアウトするのに要する面積を縮小することができる。
 また、図29のレイアウトでは、コイルCL5c,CL6c,CL5d,CL6dおよびパッドPD5c,PD6c,PD5d,PD6d,PD7eをレイアウトするのに要する領域のX方向の寸法を、小さくすることができ、例えば、コイルCL5c,CL6c,CL5d,CL6dのそれぞれのX方向の寸法の合計と同程度にすることができる。このため、半導体チップCP1全体の設計をするうえで、コイルCL5c,CL6c,CL5d,CL6dおよびパッドPD5c,PD6c,PD5d,PD6d,PD7eをレイアウトするのに要する領域のX方向の寸法を小さくしたい場合に、有利である。
 次に、図30のレイアウトについて、説明する。
 これまでに説明したコイルCL5,CL5c,CL5d,CL6,CL6c,CL6d,CL7,CL8は、八角形に周回するコイル配線により形成した場合を図示していたが、他の形態として、これらのコイルCL5,CL5c,CL5d,CL6,CL6c,CL6d,CL7,CL8(を構成するコイル配線)の形状は、八角形以外とすることもできる。その一例を図30に、更に他の一例を図31に示している。
 図30は、上記図14(第1変形例)において、コイルCL5,CL6(コイル配線CW5,CW6)の形状(周回形状)を八角形以外とした場合を模式的に示したものである。図30にも示されるように、コイルCL5(コイル配線CW5)とコイルCL6(コイル配線CW6)とは、対称性を保つことができるのであれば、円形、四角形、八角形、あるいはそれ以外の形状などを用いることができる。
 図31は、上記図5において、コイルCL5,CL6(コイル配線CW5,CW6)の形状を八角形以外とした場合を模式的に示したものである。図31にも示されるように、コイルCL5(コイル配線CW5)とコイルCL6(コイル配線CW6)とは、対称性を保つことができるのであれば、円形、四角形、八角形、あるいはそれ以外の形状などを用いることができる。
 なお、直列に接続されたコイルCL5とコイルCL6とは、自己インダクタンスが互いに同じであることが好ましい。このため、平面視において、コイルCL5(コイル配線CW5)とコイルCL6(コイル配線CW6)とは、点対称(コイルCL5とコイルCL6との間の中央の点に対して点対称)のパターン(形状)であることが好ましい。また、直列に接続されたコイルCL7とコイルCL8とは、自己インダクタンスが互いに同じであることが好ましい。このため、平面視において、コイルCL7(コイル配線CW7)とコイルCL8(コイル配線CW8)とは、点対称(コイルCL7とコイルCL8との間の中央の点に対して点対称)のパターン(形状)であることが好ましい。また、コイルCL5の直下の上記コイルCL7(コイル配線CW7)は、コイルCL5(コイル配線CW5)と同パターンであることが好ましく、コイルCL6の直下の上記コイルCL8(コイル配線CW8)は、コイルCL6(コイル配線CW6)と同パターンであることが好ましい。また、パッドPD7は、直列に接続されたコイルCL5とコイルCL6との間の中央に電気的に接続されていることが、好ましい。
 (実施の形態3)
 本実施の形態3は、上述のような電磁誘導を用いた信号伝達用のコイル(CL5,CL6,CL7,CL8に相当するコイル)を形成した半導体チップにおける内部配線について工夫したものである。
 上記実施の形態1で説明したように、上記図5~図9のコイルCL5,CL6とコイルCL7,CL8とがそれぞれ磁気的に結合し、一次側のコイルCL7,CL8に電流を流すと、その電流の電化に応じて二次側のコイルCL5,CL6に誘導起電力が発生して誘導電流が流れることを利用して、コイルCL5,CL6,CL7,CL8を介して信号を伝達することができる。つまり、電磁誘導を利用することで、コイルCL5,CL6,CL7,CL8を介して信号を伝達することができる。このため、コイルが磁束(磁界)を発生させることを考慮して、半導体チップの内部配線を設計することが好ましい。
 コイルCL5,CL6,CL7,CL8を内蔵する半導体チップについて、半導体チップCP1の内部配線(上記配線M1~M5に相当する配線)のレイアウトを設計する場合、コイルCL5,CL6,CL7,CL8と平面視で重なる位置には内部配線を配置しないことが、特性上は望ましい。これは、一次側のコイルCL7,CL8に電流を流したり、二次側のコイルCL5,CL6に誘導電流が流れたりすると、コイルCL5,CL6,CL7,CL8を貫くように磁束が発生するが、コイルCL5,CL6,CL7,CL8と平面視で重なる位置に内部配線があると、その内部配線はこの磁束の影響を受けてしまうためである。具体的には、磁束の影響で内部配線に渦電流が発生してしまい、この渦電流が、内部配線に正常に電流が流れることを阻害し、配線抵抗の増大などを招いてしまう。
 このため、コイルCL5,CL6,CL7,CL8と平面視で重なる位置には内部配線を配置しないように半導体チップの設計を行おうとすると、コイルCL5,CL6,CL7,CL8と平面視で重なる領域は、内部配線の設置禁止領域となってしまうため、内部配線のレイアウトが行いにくくなり、また、半導体チップの面積の増大を招いてしまう。このため、設計上、コイルCL5,CL6,CL7,CL8と平面視で重なる位置に内部配線を配置したい場合があり、そのような場合に、コイルCL5,CL6,CL7,CL8による磁束の影響が内部配線でできるだけ生じないようにする技術について検討を行った。
 その結果、半導体チップにおいて、コイルCL5,CL6,CL7,CL8と平面視で重なる位置に内部配線を配置する場合には、その内部配線にスリットを設けておくことが有効であることが分かった。スリットを設けることにより、全体の配線幅は変わらずに、スリットに挟まれた部分の配線幅が小さくなることで、コイルCL5,CL6,CL7,CL8により生じた磁束による渦電流が発生しにくくなる。これは、配線を磁束が貫くとその配線に渦電流が発生するが、渦電流が発生しやすいのは配線の幅が大きい(広い)場合であり、配線の幅を小さく(狭く)するほど渦電流は発生しにくくなるためである。
 以下、図面を参照して具体的に説明する。
 図32~図34は、本実施の形態3の半導体チップ(半導体装置)の要部平面図であり、図35はその要部断面図であり、図36は、その要部斜視図である。このうち、図32は、上記実施の形態1の上記図5に対応するものであり、図33は、上記実施の形態1の上記図6に対応するものである(但し図32および図33ではハッチングは付していない)。
 なお、図32と図33と図34とは、半導体チップにおける同じ平面領域が示されているが、層が異なっており、図33は図32よりも下層が示され、図34は図33よりも下層が示されている。具体的には、図32には、半導体チップに形成された上記トランスTR1の二次側のコイル(コイルCL5,CL6)が示され、図33には、半導体チップに形成された上記トランスTR1の一次側のコイル(コイルCL7,CL8)が示され、図34には、半導体チップCP1に形成された上記トランスTR1用のコイルに平面視で重なるように延在する配線WR1が示されている。また、図32~図34のA1-A1線での断面図が図35に対応している。また、図36には、コイル配線CW6と配線WR1との交差領域が示されている。
 また、図32および図33では、配線WR1の位置が分かりやすいように、配線WR1の外形(外周)の位置を二点鎖線で示してある。また、図34では、コイルの位置が分かりやすいように、図32のコイルCL5,CL6の外形(外周)の位置を点線で示してある。平面視において、コイルCL5,CL6の外形(外周)の位置とコイルCL7,CL8の外形(外周)の位置とは実質的に一致しているため、図34の点線は、図33のコイルCL7,CL8の外形(外周)の位置とみなすこともできる。また、図33において、上記引出配線HW2,HW3については図示を省略してある。
 図32~図36に示されるコイルCL5(コイル配線CW5)、コイルCL6(コイル配線CW6)、コイルCL7(コイル配線CW7)、コイルCL8(コイル配線CW8)、パッドPD5,PD6,PD7、引出配線HW1および接続配線HW4については、上記実施の形態1で説明したので、ここではその繰り返しの説明は省略する。つまり、図32~図36の構造が上記図5~図10の構造と相違しているのは、配線WR1が形成されていることであるため、以下では、主としての配線WR1について説明する。
 図32~図36に示されるように、配線WR1が、コイルCL6と平面視で重なる位置に形成されている。この配線WR1は、コイルCL5,CL6とは異なる層で、かつコイルCL7,CL8とも異なる層に、形成されている。すなわち、コイルCL5,CL6とコイルCL7,CL8のどちらとも異なる層に配線WR1が延在しており、この配線WR1の一部が、コイルCL6と平面視で重なっている。
 配線WR1は、コイルCL5,CL6とコイルCL7,CL8のどちらとも異なる層に形成されているため、配線WR1が邪魔になることなく、コイルCL5,CL6,CL7,CL8を形成することができる。また、上記図3または上記図4の構造を適用する場合、配線WR1は、コイルCL1aおよびコイルCL2aとは異なる層に形成され、かつ、上記配線M1~M5のいずれかにより形成することができる。
 なお、一次コイルは二次コイルの直下に形成されているため、ある配線が二次コイルと平面視で重なっている場合は、その配線は一次コイルとも平面視で重なっている。具体的には、コイルCL7は、コイルCL5の直下に形成されているため、配線WR1がコイルCL5と平面視で重なっている場合は、その配線WR1はコイルCL7とも平面視で重なっていることになる。また、コイルCL8は、コイルCL6の直下に形成されているため、配線WR1がコイルCL6と平面視で重なっている場合は、その配線WR1はコイルCL8とも平面視で重なっていることになる。このため、コイルCL6と平面視で重なる配線WR1は、必然的に、コイルCL8と平面視で重なっていることになる。
 なお、コイルと平面視で重なる位置または領域とは、そのコイルを構成するコイル配線が周回している領域に平面視で重なる位置または領域だけでなく、そのコイルの渦の内側の領域と平面視で重なる位置または領域も含むものとする。このため、例えば、コイルCL6に重なる位置または領域とは、コイル配線CW6が周回している領域に平面視で重なる位置または領域だけでなく、そのコイルCL6の渦の内側の領域(すなわちパッドPD6が配置されている領域)と平面視で重なる位置または領域も含んでいる。
 図32~図36に示されるように、配線WR1は、コイルCL6に平面視で重なるように延在しているが、コイルCL6と平面視で重なる位置にスリット(開口部)SLを有している。配線WR1において、スリットSLは、少なくとも1つ、好ましくは複数形成されており、各スリットSLは、配線WR1の延在方向に沿って形成されている。すなわち、配線WR1におけるスリットSLの延在方向は、その配線WR1の延在方向と一致している。スリットSLは、配線WR1の延在方向に沿った方向の寸法が、配線WR1の配線幅方向に沿った方向の寸法よりも大きい。スリットSLは、配線WR1の上面から下面まで貫通している開口部である。
 配線WR1は、全体の配線幅(幅)はW3であるが、スリットSLを形成したことで、スリットSLで区分け(分割)された配線部WR1aの幅W4は、配線幅(幅)W3よりも小さくなる(すなわちW4<W3)。すなわち、コイルCL6と平面視で重なる領域では、配線WR1の延在方向に幅W4で延在する配線部WR1aが、スリットSLを間に介して複数並んだ状態になっている。この配線部WR1a同士は、配線WR1におけるスリットSLが形成されていない箇所で連結されるため、互いに電気的に接続されている。
 本実施の形態とは異なり、もしも配線WR1にスリットSLが形成されていない場合、配線WR1がコイルCL6に平面視で重なっていることから、コイルCL6,CL8によって生じる磁束の影響で、配線WR1に渦電流が発生しやすくなる。渦電流が配線WR1に発生すると、配線WR1において、配線WR1の延在方向に正常に電流が流れることが阻害される虞がある。
 それに対して、本実施の形態3では、コイルCL6に平面視で重なるように延在している配線WR1は、コイルCL6と平面視で重なる位置にスリットSLを有している。このため、コイルCL6と平面視で重なる位置において、配線WR1は、全体の配線幅W1よりも小さな幅W2を有する配線部WR1aにスリットSLで区分けされている。個々の渦電流はスリットSLを挟んだ複数の配線部WR1aに跨っては発生しないため、もしも渦電流が生じるのであれば、単独の配線部WR1a内に発生しなければならない。しかしながら、配線WR1にスリットSLを設けたことで、配線部WR1aの幅が小さく(狭く)なっているため、配線部WR1aを貫く磁束が発生しても、配線部WR1aに渦電流は発生しにくくなる。すなわち、コイルCL6に平面視で重なるように延在する配線WR1において、コイルCL6と平面視で重なる領域では、配線WR1にスリットSLを設けることで、配線WR1をスリットSLで複数の配線部WR1aに区分け(分割)し、幅が小さくなった配線部WR1aで渦電流が発生しにくくなるようにしている。
 なお、ここでは、配線WR1がコイルCL6と平面視で重なる場合について図示および説明したが、配線WR1がコイルCL5と平面視で重なる場合や、コイルCL5とコイルCL6の両方と平面視で重なる場合も同様である。
 すなわち、配線WR1がコイルCL5に平面視で重なるように延在している場合は、配線WR1は、コイルCL5と平面視で重なる位置(領域)にスリットSLを有したものとされる。また、配線WR1がコイルCL6に平面視で重なるように延在している場合は、配線WR1は、コイルCL6と平面視で重なる位置(領域)にスリットSLを有したものとされる。また、配線WR1がコイルCL5とコイルCL6の両方に平面視で重なるように延在している場合(後述の図37の配線WR1に対応)は、配線WR1は、コイルCL5に平面視で重なる位置(領域)とコイルCL6に平面視で重なる位置(領域)とにスリットSLを有したものとされる。つまり、半導体チップにおいて、コイルCL5,CL6の一方または両方に平面視で重なるように延在する配線WR1を設ける場合、この配線WR1において、コイルCL5,CL6との重なり領域にスリットSLを設けておくのである。なお、コイルCL5,CL6の直下にコイルCL7,CL8が配置されているため、配線WR1において、コイルCL5,CL6に平面視で重なっている領域(位置)と、コイルCL7,CL8に平面視で重なっている領域(位置)とは一致している。
 従って、本実施の形態3では、半導体チップにおいて、コイルCL5,CL6,CL7,CL8のいずれかに平面視で重なるように延在する内部配線(但しコイルCL5,CL6,CL7,CL8とは異なる層の内部配線)について、コイルCL5,CL6,CL7,CL8のいずれかに平面視で重なっている領域(位置)には、スリットSLを設けるのである。
 このため、本実施の形態3では、配線WR1がコイルCL5,CL6の一方または両方に平面視で重なるように延在し、コイルCL5,CL6,CL7,CL8によって生じる磁束がこの配線WR1に影響したとしても、配線WR1において、コイルCL5,CL6と平面視で重なる位置にスリットSLを設けたことで、配線WR1に渦電流が発生するのを抑制または防止できる。これにより、コイルCL5,CL6,CL7,CL8による磁束に起因した渦電流が配線WR1に正常に電流が流れることを阻害するのを抑制または防止することができる。このため、配線抵抗の増大などを抑制または防止することができる。従って、半導体チップの性能を向上させることができる。
 また、半導体チップにおいて、磁気結合したコイルCL5,コイルCL7は設けるが、コイルCL6,CL8は設けない場合は、そのコイルCL5,CL7に平面視で重なる配線(但しコイルCL5,CL7とは異なる層の配線)において、コイルCL5,CL7に平面視で重なっている領域(位置)にスリットSLを形成すればよい。
 また、本実施の形態3とは異なり、コイルと平面視で重なる領域において、配線WR1にスリットSLを形成するのではなく、配線WR1の全体の幅(配線幅W3に相当する幅)を小さくすることも考えられるが、この場合、全体の幅を小さくしたことに伴う配線抵抗(インピーダンス)の増大につながってしまう。
 それに対して、本実施の形態3では、コイルと平面視で重なる領域において、配線WR1の全体の幅(配線幅W3に相当する幅)を小さくするのではなく、配線WR1にスリットSLを設けることにより、スリットSLで区分けされた配線部WR1aの幅W4を配線WR1全体の配線幅W3よりも小さくする(すなわちW4<W3)。スリットSLで区分けされた配線部WR1aの幅W4が小さいことで、その配線部WR1aを磁束が貫いたとしても、渦電流は発生しにくくなる。また、スリットSLで区分けされた配線部WR1aの幅W4は小さくとも、その配線部WR1aが複数あり、スリットSLが形成されていない領域で複数の配線部WR1a同士が繋がっているため、配線部WR1aの幅W4を小さくしても、配線WR1の配線抵抗(インピーダンス)の増大を抑制することができる。
 また、本実施の形態3では、半導体チップにおいて、コイルCL5,CL6,CL7,CL8と平面視で重なる領域にも、内部配線を配置できるため、内部配線のレイアウト設計が行いやすくなる。また、半導体チップの小型化(小面積化)を図ることができる。
 また、本実施の形態3では、コイルCL5,CL6に平面視で重なるように延在する配線WR1において、コイルCL5,CL6に平面視で重なっている領域(位置)には、スリットSLを形成しているが、これは、コイルCL5,CL6,CL7,CL8により生じた磁束(磁界)による影響を最も受けやすいのは、コイルCL5,CL6に平面視で重なる領域だからである。しかしながら、コイルCL5,CL6,CL7,CL8に平面視で重なっている領域から離れていても、コイルCL5,CL6,CL7,CL8により生じた磁束(磁界)による影響を受ける領域までは、配線WR1においてスリットSLを延在させておくことが好ましい。これにより、コイルCL5,CL6,CL7,CL8により生じた磁束(磁界)により配線WR1に渦電流が生じるのを、より的確に抑制または防止できる。一方、配線WR1において、コイルCL5,CL6,CL7,CL8により生じた磁束(磁界)による影響を受けない領域には、スリットSLを形成しないことが好ましく、これにより配線WR1の配線抵抗(インピーダンス)を低減することができる。このため、配線WR1において、コイルCL5,CL6,CL7,CL8に平面視で重なっている領域にスリットSLが延在し、そのスリットSLは、コイルCL5,CL6,CL7,CL8に平面視で重なっている領域から若干離れた領域で終端していることが好ましい。つまり、配線WR1において、スリットSLの端部(スリットが延在する方向の端部)は、コイルCL5,CL6,CL7,CL8に平面視で重なっていない領域に位置していることが好ましい。
 また、配線WR1は、一次コイル(コイルCL7,CL8)と二次コイル(コイルCL5,CL6)のどちらとも異なる層に形成する。このとき、配線WR1を一次コイル(コイルCL7,CL8)と二次コイル(コイルCL5,CL6)の間の層に形成する場合と、配線WR1を一次コイル(コイルCL7,CL8)と二次コイル(コイルCL5,CL6)の両方よりも下層に形成する場合と、配線WR1を一次コイル(コイルCL7,CL8)と二次コイル(コイルCL5,CL6)の両方よりも上層に形成する場合とがあり得る。これら3つの場合のいずれも可能であるが、このうち、配線WR1を一次コイル(コイルCL7,CL8)と二次コイル(コイルCL5,CL6)の両方よりも下層に形成する場合が最も好ましい。
 配線WR1を一次コイル(コイルCL7,CL8)と二次コイル(コイルCL5,CL6)の両方よりも上層に形成する場合は、二次コイル(コイルCL5,CL6)を配線WR1よりも下層に形成することになり、二次コイル(コイルCL5,CL6)をパッド(PD5、PD6,PD7)に接続しにくくなる。また、配線WR1を一次コイル(コイルCL7,CL8)と二次コイル(コイルCL5,CL6)との間の層に形成する場合は、一次コイル(コイルCL7,CL8)と二次コイル(コイルCL5,CL6)との間の耐圧よりも、二次コイル(コイルCL5,CL6)と配線WR1との間の耐圧が小さくなるため、耐圧低下の懸念がある。それに対して、配線WR1を、一次コイル(コイルCL7,CL8)と二次コイル(コイルCL5,CL6)の両方よりも下層に形成する場合は、二次コイル(コイルCL5,CL6)をパッド(PD5、PD6,PD7)に接続しやすく、配線WR1もレイアウトしやすく、また、耐圧向上の点でも有利である。
 図37は、半導体チップCP1における内部配線の他の例を示す要部平面図であり、上記図34に対応するものである。図37には、コイルCL5,CL6,CL7,CL8を形成した領域の近傍に配置された内部配線である配線WR1および配線WR2が示されており、コイルの位置が分かりやすいように、上記図32のコイルCL5,CL6の外形(外周)の位置を点線で示してある。
 配線WR1,WR2は、コイルCL5,CL6とは異なる層で、かつコイルCL7,CL8とも異なる層に形成されているが、配線WR1はコイルCL5,CL6と平面視で重なるように延在しており、一方、配線WR2は、平面視でコイルCL5,CL6のどちらにも重なっていない。
 本実施の形態3では、半導体チップにおいて、コイルCL5,CL6,CL7,CL8と平面視で重なる領域は、内部配線の設置禁止領域とはしていない。このため、コイルCL5,CL6,CL7,CL8を含む半導体チップにおいては、図37に示されるように、コイルCL5,CL6,CL7,CL8のいずれかと平面視で重なるように延在する配線WR1と、コイルCL5,CL6,CL7,CL8のいずれとも平面視で重ならない配線WR2とがある。このうち、コイルCL5,CL6,CL7,CL8のいずれかと平面視で重なるように延在する配線WR1については、そのコイルと平面視で重なる位置(領域)にスリットSLを設ける。一方、コイルCL5,CL6,CL7,CL8のいずれとも平面視で重ならない配線WR2については、そのようなスリットSLは形成しない。
 これにより、コイルに重なっていることでそのコイルにより生じた磁束(磁界)の影響を受けやすい配線WR1については、スリットSLを設けたことで渦電流の発生を防止でき、一方、コイルに重ならないためコイルにより生じた磁束(磁界)の影響を受けにくい配線WR2については、スリットSLを設けないことで、配線抵抗を低減することができる。また、コイルCL5,CL6,CL7,CL8と平面視で重なる領域を、内部配線の設置禁止領域にしないことで、半導体チップの小型化(小面積化)を図ることができる。従って、半導体チップの性能向上と半導体チップの小型化(小面積化)を両立させることができる。
 本実施の形態3の思想は、上記引出配線HW2,HW3に適用することもでき、これについて図38を参照して説明する。
 図38は、半導体チップの要部平面図であり、引出配線HW2,HW3が示されているが、コイルの位置が分かりやすいように、図34や図37と同様にコイルCL5,CL6の外形(外周)の位置を点線で示してある。
 引出配線HW2は、コイルCL7の内側(渦巻きの内側)の端部をコイルCL7の外周よりも外側に引き出すための配線である。このため、引出配線HW2は、コイルCL7と平面視で重なるように延在し、従って、コイルCL5と平面視で重なるように延在している。また、引出配線HW3は、コイルCL8の内側(渦巻きの内側)の端部をコイルCL8の外周よりも外側に引き出すための配線である。このため、引出配線HW3は、コイルCL8と平面視で重なるように延在し、従って、コイルCL6と平面視で重なるように延在している。このため、引出配線HW2は、コイルCL5,CL7により生じた磁束(磁界)の影響を受けやすく、引出配線HW3は、コイルCL6,CL8により生じた磁束(磁界)の影響を受けやすい。
 そこで、本実施の形態3では、図38に示されるように、引出配線HW2,HW3にスリットSLを設けている。すなわち、引出配線HW2において、コイルCL5と平面視で重なる位置(従ってコイルCL8と平面視で重なる位置)にスリットSLを設け、引出配線HW3において、コイルCL6と平面視で重なる位置(従ってコイルCL8と平面視で重なる位置)にスリットSLを設けている。これにより、コイルCL5,CL6,CL7,CL8によって生じる磁束が引出配線HW2,HW3に影響したとしても、引出配線HW2,HW3に渦電流が発生するのを抑制または防止できる。各引出配線HW2,HW3において、スリットSLは、少なくとも1つ、好ましくは複数形成することができ、各スリットSLは各引出配線HW2,HW3の延在方向に沿って形成することができる。
 また、本実施の形態3は、これまで説明したコイルのいずれにも適用することができる。すなわち、図5~図10の場合、図12および図13の場合、図14および図15の場合、図21の場合、図22の場合、図23の場合、図24の場合、図25の場合、図26の場合、図27の場合、図28の場合、図29の場合、図30の場合、図31の場合、図32~図35の場合、図37の場合、および図38の場合などの、いずれに対しても適用することができる。つまり、これら各場合において、コイルに平面視で重なるように延在する配線を設けることができるが、その配線については、コイルと平面視で重なる位置にスリットを設けておくのである。一例として、上記図12および図13の第1検討例に本実施の形態3の技術思想を適用した場合を、図39~図41を参照して説明する。
 図39~図41は、図12および図13の第1検討例に本実施の形態3の技術思想を適用した場合の平面図である。このうち、図39は、上記図12と同様のパターンに、配線WR1の位置を二点鎖線で示したものに対応し、図40は、上記図13と同様のパターンに、配線WR1の位置を二点鎖線で示したものに対応している。また、図41は、配線WR1が示されているが、コイルの位置が分かりやすいように、上記図12や図39のコイルCL105,CL106の外形(外周)の位置を、図41では点線で示してある。
 図39~図41に示されるコイルCL105,CL106,CL107,CL108、パッドPD105,PD106,PD107および接続配線HW104については、上記図12および図13を参照して説明したので、ここではその繰り返しの説明は省略する。つまり、図39~図41の構造が上記図12および図13の構造と相違しているのは、配線WR1が形成されていることである。
 図12および図13の第1検討例の場合も、本実施の形態3を適用し、図39~図41に示されるように、コイルCL105,CL106の一方または両方と平面視で重なるように延在する配線WR1を設けることで、内部配線のレイアウト設計が行いやすくなり、また、半導体チップの小型化(小面積化)を図ることができる。そして、コイルCL105,CL106の一方または両方と平面視で重なるように延在する配線WR1において、そのコイルCL105,CL106と平面視で重なる位置にスリットSLを設けておくことで、コイルCL105,CL106,CL107,CL108によって生じる磁束が配線WR1に影響したとしても、配線WR1に渦電流が発生するのを抑制または防止することができる。これにより、渦電流に起因した不具合を防止でき、半導体装置の性能向上を図ることができる。
 以上、本発明者によってなされた発明をその実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
BW,BW8,BW9 ボンディングワイヤ
CC 制御回路
CL1a,CL1b,CL2a,CL2b コイル
CL5,CL5c,CL5d,CL6,CL6c,CL6d,CL7,CL8 コイル
CL105,CL106,CL107,CL108 コイル
CL205,CL206,CL305,CL306 コイル
CP1,CP2 半導体チップ
CW5,CW6,CW7,CW8 コイル配線
DB ダイボンド材
DP1,DP2 ダイパッド
DR 駆動回路
DW1,DW2,DW3,DW4 ダミー配線
GE1,GE2 ゲート電極
GI ゲート絶縁膜
HW1,HW1c,HW1d,HW1e,HW2,HW3 引出配線
HW4,HW104 接続配線
HW102,HW103 引出配線
IL 層間絶縁膜
L1 長さ
L2,L3,L201,L301 距離
LD リード
LOD 負荷
M1,M2,M3,M4,M5 配線
MR 封止樹脂部
NR n型半導体領域NR
NW n型ウエル
OP 開口部
PA1,PA2 保護膜
PD,PD5,PD5a,PD5b,PD5c,PD5d パッド
PD6,PD6a,PD6b,6c,6d パッド
PD7,PD7a,PD7b,7c,7d,PD7e パッド
PD8,PD9,PD105,PD106,PD107 パッド
PD205,PD206,PD305,PD306 パッドパターン
PKG 半導体パッケージ
PR p型半導体領域
PW p型ウエル
RS 樹脂膜
RX1,RX2 受信回路
SB1,SB2 半導体基板
SC1 角部
SD1 n型半導体領域
SD2 p型半導体領域
SG1,SG2,SG3,SG4 信号
SH1,SH2 辺
SL スリット
TR1,TR2 トランス
TX1,TX2 送信回路
UM 下地金属膜
V1 プラグ
V2,V3,V4,V5 ビア部
W1,W3 配線幅
W2,W4 幅
WR1,WR2 配線
WR1a 配線部

Claims (20)

  1.  半導体基板と、
     前記半導体基板上に絶縁層を介して形成された、第1コイル、第2コイル、第3コイル、第4コイル、第1パッド、第2パッドおよび第3パッドと、
     を有する半導体装置であって、
     前記第1コイルおよび前記第3コイルは、電気的に前記第1パッドと前記第2パッドとの間に直列に接続され、
     前記第1コイルと前記第3コイルとの間に前記第3パッドが電気的に接続され、
     前記第2コイルおよび前記第4コイルは、電気的に直列に接続され、
     前記第1コイルは、前記第2コイルの上方に配置され、
     前記第3コイルは、前記第4コイルの上方に配置され、
     前記第1コイルと前記第2コイルとは、導体では接続されずに磁気的に結合され、
     前記第3コイルと前記第4コイルとは、導体では接続されずに磁気的に結合され、
     直列に接続された前記第2コイルおよび前記第4コイルに電流を流したときに、前記第1コイルおよび前記第3コイルに流れる誘導電流の向きは、前記第1コイルと前記第3コイルとで反対向きである、半導体装置。
  2.  請求項1記載の半導体装置において、
     直列に接続された前記第2コイルおよび前記4コイルに電流を流したときに、前記第2コイルと前記第4コイルとで流れる電流の向きは反対向きである、半導体装置。
  3.  請求項2記載の半導体装置において、
     前記第1パッドは、前記第1コイルの内側に配置され、
     前記第2パッドは、前記第3コイルの内側に配置されている、半導体装置。
  4.  請求項3記載の半導体装置において、
     前記第3パッドは、前記第1コイルと前記第3コイルとの間以外の領域に配置されている、半導体装置。
  5.  請求項4記載の半導体装置において、
     前記第1コイルと前記第3コイルとの間の距離は、前記第3パッドの辺よりも小さい、半導体装置。
  6.  請求項5記載の半導体装置において、
     前記第1コイルの巻き方向と前記第3コイルの巻き方向とは同じである、半導体装置。
  7.  請求項6記載の半導体装置において、
     前記第2コイルの巻き方向と前記第4コイルの巻き方向とは同じである、半導体装置。
  8.  請求項7記載の半導体装置において、
     前記第1コイルと前記第3コイルとを前記第3パッドに接続するための引出配線を更に有し、
     前記引出配線は、前記第1コイルと前記第3コイルとの間から、前記第3パッドまで延在している、半導体装置。
  9.  請求項8記載の半導体装置において、
     前記引出配線の幅は、前記第1コイルおよび前記第3コイルの配線幅よりも大きい、半導体装置。
  10.  請求項1記載の半導体装置において、
     前記第1コイルと前記第3コイルとは同層に形成され、
     前記第2コイルと前記第4コイルとは同層に形成されている、半導体装置。
  11.  請求項1記載の半導体装置において、
     前記第1コイル、前記第2コイル、前記第3コイルおよび前記第4コイルとは異なる層に、前記第1コイルおよび前記第3コイルの一方または両方と平面視で重なるように延在する第1配線が形成されており、
     前記第1配線は、前記第1コイルおよび前記第3コイルの一方または両方と平面視で重なる位置にスリットを有している、半導体装置。
  12.  請求項11記載の半導体装置において、
     前記第1配線は、前記第2コイルおよび前記第4コイルよりも下層に形成されている、半導体装置。
  13.  第1半導体チップと第2半導体チップとを含む半導体装置であって、
     前記第1半導体チップは、第1コイル、第2コイル、第3コイル、第4コイル、第1パッド、第2パッドおよび第3パッドを有し、
     前記第2半導体チップは、複数の第4パッドを有し、
     前記第1コイルおよび前記第3コイルは、電気的に前記第1パッドと前記第2パッドとの間に直列に接続され、
     前記第1コイルと前記第3コイルとの間に前記第3パッドが電気的に接続され、
     前記第2コイルおよび前記第4コイルは、電気的に直列に接続され、
     前記第1半導体チップ内において、前記第1コイルは前記第2コイルの上方に配置され、かつ、前記第3コイルは前記第4コイルの上方に配置され、
     前記第1コイルと前記第2コイルとは、導体では接続されずに磁気的に結合され、
     前記第3コイルと前記第4コイルとは、導体では接続されずに磁気的に結合され、
     前記第1半導体チップの前記第1パッド、前記第2パッドおよび前記第3パッドは、前記第2半導体チップの前記複数の第4パッドにそれぞれ導電性の接続用部材を介して電気的に接続され、
     直列に接続された前記第2コイルおよび前記第4コイルに電流を流したときに、前記第1コイルおよび前記第3コイルに流れる誘導電流の向きは、前記第1コイルと前記第3コイルとで反対向きである、半導体装置。
  14.  請求項13記載の半導体装置において、
     前記第1半導体チップは、送信回路を有し、
     前記第2半導体チップは、受信回路を有し、
     前記第1半導体チップの前記送信回路から送信した信号を、前記第1コイル、前記第2コイル、前記第3コイルおよび前記第4コイルを介して、前記第2半導体チップの受信回路に伝達する、半導体装置。
  15.  請求項14記載の半導体装置において、
     直列に接続された前記第2コイルおよび前記4コイルに電流を流したときに、前記第2コイルと前記第4コイルとで流れる電流の向きは反対向きである、半導体装置。
  16.  請求項15記載の半導体装置において、
     前記第1パッドは、前記第1コイルの内側に配置され、
     前記第2パッドは、前記第3コイルの内側に配置されている、半導体装置。
  17.  請求項16記載の半導体装置において、
     前記第3パッドは、前記第1コイルと前記第3コイルとの間以外の領域に配置されている、半導体装置。
  18.  半導体基板と、
     前記半導体基板上に絶縁層を介して形成された、第1コイルおよび第2コイルと、
     を有する半導体装置であって、
     前記第1コイルは、前記第2コイルの上方に配置され、
     前記第1コイルと前記第2コイルとは、導体では接続されずに磁気的に結合され、
     前記第1コイルおよび前記第2コイルとは異なる層に、前記第1コイルに平面視で重なるように延在する第1配線が形成されており、
     前記第1配線は、前記第1コイルと平面視で重なる位置にスリットを有している、半導体装置。
  19.  請求項18記載の半導体装置において、
     前記第1コイルおよび前記第2コイルとは異なる層に、前記第1コイルに平面視で重ならないように延在する第2配線が形成されており、
     前記第2配線にはスリットが形成されていない、半導体装置。
  20.  請求項18記載の半導体装置において、
     前記第1配線は、前記第2コイルよりも下層に形成されている、半導体装置。
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