WO2023171391A1 - 絶縁チップおよび信号伝達装置 - Google Patents

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dielectric constant
film
high dielectric
voltage coil
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PCT/JP2023/006472
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文悟 田中
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ローム株式会社
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    • H01L23/532Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body characterised by the materials
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    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/04Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body

Definitions

  • the present disclosure relates to an insulating chip and a signal transmission device.
  • an insulated gate driver that applies a gate voltage to the gate of a switching element such as a transistor is known.
  • a structure is known that includes a first coil and a second coil that are arranged to face each other in the thickness direction of the element insulating layer in the element insulating layer (for example, (See Patent Document 1).
  • electric field concentration occurring in the first coil may cause a decrease in dielectric strength voltage in the insulated chip.
  • An insulating chip includes: an element insulating layer; a first coil embedded in the element insulating layer; a second coil arranged to face each other, the first coil has a first end face facing the second coil side in the thickness direction of the element insulating layer, and a second end face opposite to the first end face.
  • the device insulating layer includes an end surface and a first side surface, and the device insulating layer includes a third insulating layer, and a second insulating layer laminated on the third insulating layer and having a higher dielectric constant than the third insulating layer.
  • the first insulating layer is provided in the first insulating layer.
  • a signal transmission device includes a first chip including a first circuit, an insulating chip, and at least one of transmitting and receiving a signal with the first circuit via the insulating chip.
  • a second chip including a second circuit the insulating chip comprising: an element insulating layer; a first coil embedded in the element insulating layer; a second coil disposed opposite to the first coil in the thickness direction, the first coil having a first end face facing the second coil side in the thickness direction of the element insulating layer;
  • the element insulating layer includes a second end face opposite to the first end face, and a first side face, and the element insulating layer is laminated on a third insulating layer and the third insulating layer, and is
  • the first coil includes a second insulating layer having a high dielectric constant, and a first insulating layer laminated on the second insulating layer and having a lower dielectric constant than the second insulating layer, and the first coil includes a second insulating layer having a high dielectric constant
  • electric field concentration on the first coil can be alleviated.
  • FIG. 1 is a circuit diagram schematically showing a circuit configuration of a signal transmission device according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the signal transmission device of the first embodiment.
  • 3 is a schematic cross-sectional view of an insulating chip in the signal transmission device of FIG. 2.
  • FIG. 4 is an enlarged view of the first coil in FIG. 3 and its surroundings.
  • FIG. 5 is an enlarged view of the second coil in FIG. 3 and its surroundings.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process of the insulating chip of the first embodiment.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process following FIG. 6.
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process following FIG. 7.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process following FIG. 6.
  • FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process following FIG. 8.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process following FIG. 9.
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process following FIG. 10.
  • FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process following FIG. 11.
  • FIG. 13 is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process following FIG. 12.
  • FIG. 14 is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process following FIG. 13.
  • FIG. 15 is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process following FIG. 14.
  • FIG. 16 is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process following FIG. 15.
  • FIG. 15 is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process following FIG. 14.
  • FIG. 17 is a schematic cross-sectional view showing an enlarged view of the first coil and its surroundings in the insulating chip of the second embodiment.
  • FIG. 18 is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process of the insulating chip of the second embodiment.
  • FIG. 19 is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process following FIG. 18.
  • FIG. 20 is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process following FIG. 19.
  • FIG. 21 is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process following FIG. 20.
  • FIG. 22 is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process following FIG. 21.
  • FIG. 23 is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process following FIG. 22.
  • FIG. 24 is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process following FIG. 23.
  • FIG. 25 is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process following FIG. 24.
  • FIG. 26 is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process following FIG. 25.
  • FIG. 27 is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process following FIG. 26.
  • FIG. 28 is a circuit diagram schematically showing the circuit configuration of the signal transmission device of the third embodiment.
  • FIG. 29 is a schematic cross-sectional view of the signal transmission device of the third embodiment.
  • FIG. 30 is a schematic cross-sectional view of an insulating chip in the signal transmission device of FIG. 29.
  • FIG. 31 is a schematic cross-sectional view showing an enlarged view of the first coil and its surroundings in the insulating chip of the modified example.
  • FIG. 32 is a schematic cross-sectional view showing an enlarged view of the first coil and its surroundings in the insulating chip of the modified example.
  • FIG. 33 is a schematic cross-sectional view of an insulating chip according to a modification.
  • FIG. 34 is a schematic cross-sectional view of a signal transmission device according to a modification.
  • FIG. 35 is a schematic cross-sectional view of an insulating chip in the signal transmission device of the fourth embodiment.
  • FIG. 36 is an enlarged view of the first coil of FIG. 35 and its surroundings.
  • FIG. 37 is an enlarged view of a part of the first coil of FIG. 36 and its surroundings.
  • FIG. 38 is an enlarged view of the second coil of FIG. 35 and its surroundings.
  • FIG. 39 is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process of the insulating chip of the fourth embodiment.
  • FIG. 40 is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process following FIG. 39.
  • FIG. 41 is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process following FIG. 40.
  • FIG. 42 is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process following FIG. 41.
  • FIG. 43 is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process following FIG. 42.
  • FIG. 44 is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process following FIG. 43.
  • FIG. 45 is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process following FIG. 44.
  • FIG. 46 is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process following FIG. 45.
  • FIG. 47 is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process following FIG.
  • FIG. 48 is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process following FIG. 47.
  • FIG. 49 is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process following FIG. 48.
  • FIG. 50 is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process following FIG. 49.
  • FIG. 51 is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process following FIG. 50.
  • FIG. 52 is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process following FIG. 51.
  • FIG. 53 is a schematic cross-sectional view showing an enlarged view of the first coil and its surroundings in the insulated chip of the fifth embodiment.
  • FIG. 54 is an enlarged view of a part of the first coil in FIG. 53 and its surroundings.
  • FIG. 55 is a schematic cross-sectional view showing an enlarged view of the first coil and its surroundings in the insulating chip of the modified example.
  • FIG. 1 shows a simplified example of the circuit configuration of the signal transmission device 10.
  • FIG. 2 shows an example of a schematic cross-sectional structure showing the internal structure of a part of the signal transmission device 10.
  • the signal transmission device 10 is a device that transmits pulse signals while electrically insulating between the primary terminal 11 and the secondary terminal 12.
  • Signal transmission device 10 is, for example, a digital isolator.
  • An example of a digital isolator is a DC/DC converter.
  • the signal transmission device 10 includes a primary circuit 13 electrically connected to a primary terminal 11, a secondary circuit 14 electrically connected to a secondary terminal 12, and a primary circuit 13.
  • the signal transmission circuit 10A includes a transformer 15 that electrically insulates the secondary circuit 14.
  • the primary side circuit 13 corresponds to a "first circuit”
  • the secondary side circuit 14 corresponds to a "second circuit”.
  • the primary side circuit 13 is a circuit configured to operate when the first voltage V1 is applied.
  • the primary circuit 13 is electrically connected to, for example, an external control device (not shown).
  • the secondary circuit 14 is a circuit configured to operate when a second voltage V2 different from the first voltage V1 is applied.
  • the second voltage V2 is higher than the first voltage V1, for example.
  • the first voltage V1 and the second voltage V2 are DC voltages.
  • the secondary circuit 14 is electrically connected to, for example, a drive circuit that is controlled by a control device.
  • An example of a drive circuit is a switching circuit.
  • the signal transmission circuit 10A when a control signal from the control device is input to the primary circuit 13 via the primary terminal 11, the signal is transmitted from the primary circuit 13 to the secondary circuit 14 via the transformer 15. A signal is transmitted. The signal transmitted to the secondary circuit 14 is output from the secondary circuit 14 to the drive circuit via the secondary terminal 12.
  • the primary side circuit 13 and the secondary side circuit 14 are electrically insulated by the transformer 15. More specifically, while the transformer 15 restricts the transmission of DC voltage between the primary circuit 13 and the secondary circuit 14, it allows the transmission of pulse signals.
  • the state where the primary side circuit 13 and the secondary side circuit 14 are insulated refers to the state where the transmission of DC voltage is cut off between the primary side circuit 13 and the secondary side circuit 14. This means that transmission of pulse signals from the primary circuit 13 to the secondary circuit 14 is permitted. In this way, the secondary circuit 14 is configured to receive signals from the primary circuit 13.
  • the dielectric strength voltage of the signal transmission device 10 is, for example, 2500 Vrms or more and 7500 Vrms or less.
  • the dielectric strength voltage of the signal transmission device 10 of this embodiment is about 5700 Vrms.
  • the specific numerical value of the dielectric strength voltage of the signal transmission device 10 is not limited to this and is arbitrary.
  • the ground of the primary circuit 13 and the ground of the secondary circuit 14 are provided independently.
  • the signal transmission device 10 of this embodiment includes two transformers 15 in order to transmit two types of signals from the primary circuit 13 to the secondary circuit 14. More specifically, the signal transmission device 10 includes a transformer 15 used for transmitting a first signal from the primary circuit 13 to the secondary circuit 14, and a transformer 15 used for transmitting the first signal from the primary circuit 13 to the secondary circuit 14. and a transformer 15 used for transmitting two signals.
  • the first signal is a signal that includes rising edge information of an external signal input to the signal transmission device 10
  • the second signal is a signal that includes falling edge information of the external signal.
  • a pulse signal is generated by the first signal and the second signal.
  • the transformer 15 used for transmitting the first signal will be referred to as a "transformer 15A”
  • the transformer 15 used for transmitting the second signal will be referred to as a "transformer 15B”
  • the transformer 15A corresponds to a "first signal transformer”
  • the transformer 15B corresponds to a "second signal transformer.”
  • the signal transmission device 10 includes a primary signal line 16A connecting the primary circuit 13 and the transformer 15A, a primary signal line 16B connecting the primary circuit 13 and the transformer 15B, and a primary signal line 16B connecting the primary circuit 13 and the transformer 15B. It includes a secondary signal line 17A that connects the secondary circuit 14 and a secondary signal line 17B that connects the secondary circuit 14 and the transformer 15B.
  • the primary signal line 16A transmits the first signal from the primary circuit 13 to the transformer 15A
  • the primary signal line 16B transmits the second signal from the primary circuit 13 to the transformer 15B.
  • the secondary signal line 17A transmits the first signal from the transformer 15A to the secondary circuit 14, and the secondary signal line 17B transmits the second signal from the transformer 15B to the secondary circuit 14.
  • the first signal is transmitted from the primary circuit 13 to the secondary circuit 14 via the primary signal line 16A, the transformer 15A, and the secondary signal line 17A in this order.
  • the second signal is transmitted from the primary circuit 13 to the secondary circuit 14 via the primary signal line 16B, the transformer 15B, and the secondary signal line 17B in this order.
  • the transformer 15A transmits the first signal from the primary circuit 13 to the secondary circuit 14, while electrically insulating the primary circuit 13 and the secondary circuit 14.
  • the transformer 15B transmits the second signal from the primary circuit 13 to the secondary circuit 14 while electrically insulating the primary circuit 13 and the secondary circuit 14.
  • the dielectric strength voltage of the transformers 15A and 15B in this embodiment is, for example, 2500 Vrms or more and 7500 Vrms or less. Note that the dielectric strength voltage of the transformers 15A and 15B may be 2500 Vrms or more and 5700 Vrms or less. However, the specific values of the dielectric strength voltages of the transformers 15A and 15B are not limited to this and are arbitrary.
  • the transformer 15A includes a low voltage coil 21A and a high voltage coil 22A that is electrically insulated from the low voltage coil 21A and can be magnetically coupled to the low voltage coil 21A.
  • the low voltage coil 21A is connected to the primary circuit 13 by a primary signal line 16A, and is also connected to the ground of the primary circuit 13. That is, the first end of the low voltage coil 21A is electrically connected to the primary circuit 13, and the second end of the low voltage coil 21A is electrically connected to the ground of the primary circuit 13. There is.
  • the high voltage coil 22A is connected to the secondary circuit 14 by the secondary signal line 17A, and is also connected to the ground of the secondary circuit 14. That is, the first end of the high voltage coil 22A is electrically connected to the secondary circuit 14, and the second end of the high voltage coil 22A is electrically connected to the ground of the secondary circuit 14. There is.
  • the transformer 15B includes a low voltage coil 21B and a high voltage coil 22B that is electrically insulated from the low voltage coil 21B and can be magnetically coupled to the low voltage coil 21B. Note that, as shown in FIG. 1, the connection configuration between the low voltage coil 21B and the high voltage coil 22B is the same as the connection configuration between the low voltage coil 21A and the high voltage coil 22A, so detailed description thereof will be omitted.
  • the signal transmission device 10 is a semiconductor device in which a plurality of semiconductor chips are packaged into one.
  • the package format of the signal transmission device 10 is, for example, an SO (Small Outline) system, and in this embodiment is an SOP (Small Outline Package). Note that the package format of the signal transmission device 10 can be changed arbitrarily.
  • the signal transmission device 10 includes a first chip 30, a second chip 40, and a transformer chip 50 as semiconductor chips.
  • the signal transmission device 10 also includes a primary die pad 60 on which the first chip 30 is mounted, a secondary die pad 70 on which the second chip 40 is mounted, each die pad 60, 70, each chip 30, 40, and a sealing resin 80 for sealing 50.
  • the transformer chip 50 corresponds to an "insulating chip”
  • the primary die pad 60 corresponds to a "first die pad”
  • the secondary die pad 70 corresponds to a "second die pad.”
  • the sealing resin 80 is made of an electrically insulating material.
  • a black epoxy resin is used as an example of such a material.
  • the sealing resin 80 is formed into a rectangular plate shape with the thickness direction in the z direction.
  • Both the primary die pad 60 and the secondary die pad 70 are formed into a flat plate shape. Both the primary die pad 60 and the secondary die pad 70 are made of a conductive material.
  • each die pad 60, 70 is formed of a material containing Cu (copper).
  • each die pad 60, 70 may be formed of other metal materials such as Al (aluminum).
  • the material constituting each die pad 60, 70 is not limited to a conductive material.
  • each die pad 60, 70 may be made of ceramic such as alumina. That is, each die pad 60, 70 may be formed of an electrically insulating material.
  • the primary die pad 60 and the secondary die pad 70 are arranged side by side and spaced apart from each other.
  • the arrangement direction of the primary die pad 60 and the secondary die pad 70 is defined as the x direction.
  • the direction orthogonal to the x direction is defined as the y direction.
  • the transformer chip 50 is mounted on the secondary die pad 70. That is, both the transformer chip 50 and the second chip 40 are mounted on the secondary die pad 70.
  • the transformer chip 50 and the second chip 40 are arranged at a distance from each other in the x direction on the secondary die pad 70. Therefore, it can be said that the chips 30, 40, and 50 are arranged apart from each other in the x direction.
  • the chips 30, 40, and 50 are arranged in the order of the first chip 30, the transformer chip 50, and the second chip 40 from the primary die pad 60 to the secondary die pad 70 in the x direction. ing.
  • the transformer chip 50 is arranged between the first chip 30 and the second chip 40 in the x direction.
  • the distance between the primary die pad 60 and the secondary die pad 70 in the x direction is greater than the distance between the second chip 40 and the transformer chip 50 in the x direction. big. Therefore, when viewed from the z direction, the distance between the first chip 30 and the transformer chip 50 in the x direction is larger than the distance between the second chip 40 and the transformer chip 50 in the x direction. In other words, the transformer chip 50 is arranged closer to the second chip 40 than the first chip 30.
  • the first chip 30 has a chip front surface 30s and a chip back surface 30r facing oppositely to each other in the z direction.
  • the chip back surface 30r faces the primary die pad 60 side.
  • the direction from the chip back surface 30r to the chip front surface 30s is defined as an upper direction
  • the direction from the chip front surface 30s toward the chip back surface 30r is defined as a downward direction.
  • the first chip 30 includes a first substrate 33 on which the primary circuit 13 is formed.
  • the first substrate 33 is, for example, a semiconductor substrate.
  • An example of the semiconductor substrate is a substrate made of a material containing Si (silicon).
  • a wiring layer 34 is formed on the first substrate 33.
  • the first substrate 33 constitutes the back surface 30r of the chip, and the wiring layer 34 constitutes the front surface 30s of the chip.
  • the wiring layer 34 includes, for example, a plurality of insulating films stacked in the z direction and a metal layer provided between adjacent insulating films in the z direction.
  • the metal layer constitutes the wiring pattern of the first chip 30.
  • the metal layer is electrically connected to both the primary circuit 13 and each electrode pad 31, 32, for example. That is, each electrode pad 31, 32 is electrically connected to the primary circuit 13 via the wiring layer 34.
  • the metal layer is formed of a material containing Cu, Al, etc., for example.
  • the first chip 30 is bonded to the primary die pad 60 by a first bonding material 91.
  • the first bonding material 91 is in contact with the chip back surface 30r and the primary die pad 60.
  • the first bonding material 91 is a conductive bonding material such as solder or Ag (silver) paste.
  • solder or Ag (silver) paste is a conductive bonding material such as solder or Ag (silver) paste.
  • the second chip 40 has a chip front surface 40s and a chip back surface 40r facing oppositely to each other in the z direction.
  • the chip front surface 40s faces the same side as the chip front surface 30s of the first chip 30, and the chip back surface 40r faces the same side as the chip back surface 30r of the first chip 30. Therefore, the chip back surface 40r faces the secondary die pad 70 side.
  • the second chip 40 includes a second substrate 43 on which the secondary circuit 14 is formed.
  • the second substrate 43 is, for example, a semiconductor substrate.
  • An example of a semiconductor substrate is a substrate made of a material containing Si.
  • a wiring layer 44 is formed on the second substrate 43.
  • the second substrate 43 constitutes the back surface 40r of the chip, and the wiring layer 44 constitutes the front surface 40s of the chip.
  • the wiring layer 44 includes a plurality of insulating films and metal layers.
  • the metal layer constitutes the wiring pattern of the second chip 40.
  • the metal layer is electrically connected to both the secondary circuit 14 and each electrode pad 41, 42, for example. That is, each electrode pad 41, 42 is electrically connected to the secondary circuit 14 via the wiring layer 44.
  • the second chip 40 is bonded to the secondary die pad 70 by a second bonding material 92.
  • the second bonding material 92 is in contact with the chip back surface 40r and the secondary die pad 70.
  • the second bonding material 92 is a conductive bonding material.
  • the transformer chip 50 is a single chip of transformers 15A and 15B (see FIG. 1). That is, the transformer chip 50 is a chip dedicated to the transformers 15A and 15B, which is separate from the first chip 30 and the second chip 40.
  • the transformer chip 50 has a chip front surface 50s and a chip back surface 50r facing oppositely to each other in the z direction.
  • the chip front surface 50s faces the same side as the chip front surface 40s of the second chip 40, and the chip back surface 50r faces the same side as the chip back surface 40r of the second chip 40.
  • a plurality of first electrode pads 51 and a plurality of second electrode pads 52 are provided on the chip surface 50s side of the transformer chip 50 so as to be exposed from the chip surface 50s.
  • the plurality of first electrode pads 51 are electrode pads electrically connected to the low voltage coil 21A (21B), and the plurality of second electrode pads 52 are electrically connected to the high voltage coil 22A (22B). This is the electrode pad that is used.
  • the transformer chip 50 is bonded to the secondary die pad 70 with the third bonding material 93 with the back surface 50r of the chip facing the secondary die pad 70.
  • the third bonding material 93 is in contact with the chip back surface 50r and the secondary die pad 70.
  • the third bonding material 93 is an insulating bonding material such as epoxy resin.
  • the plurality of first electrode pads 31 of the first chip 30 are individually connected to a plurality of primary leads (not shown) by a plurality of wires W.
  • the primary lead is a component that constitutes the primary terminal 11 in FIG. Thereby, the primary side circuit 13 and the primary side terminal 11 are electrically connected.
  • the primary lead has a portion that protrudes outward from the sealing resin 80.
  • the plurality of second electrode pads 32 of the first chip 30 are individually connected to the plurality of first electrode pads 51 of the transformer chip 50 by a plurality of wires W. Thereby, the primary side circuit 13 and the low voltage coil 21A (21B) are electrically connected.
  • the plurality of second electrode pads 52 of the transformer chip 50 are individually connected to the plurality of first electrode pads 41 of the second chip 40 by a plurality of wires W. Thereby, the high voltage coil 22A (22B) and the secondary circuit 14 are electrically connected.
  • the plurality of second electrode pads 42 of the second chip 40 are individually connected to a plurality of secondary leads (not shown) by a plurality of wires W.
  • the secondary lead is a component that constitutes the secondary terminal 12 in FIG. Thereby, the secondary side circuit 14 and the secondary side terminal 12 are electrically connected.
  • the secondary lead has a portion that protrudes outward from the sealing resin 80.
  • each wire W mentioned above is a bonding wire formed by a wire bonding device.
  • Each wire W is made of a conductor such as Au (gold), Al, or Cu.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the cross-sectional structure of the transformer chip 50 taken along the xz plane.
  • the cross-sectional structure of the transformer chip 50 in FIG. 2 is a simplified version of the cross-sectional structure of the transformer chip 50 in FIG. 3. Therefore, the cross-sectional structure of the transformer chip 50 in FIG. 3 is different from the cross-sectional structure of the transformer chip 50 in FIG. 2.
  • FIG. 4 is an enlarged view of the high voltage coil 22A and its surroundings in FIG. 3.
  • FIG. 5 is an enlarged view of the low voltage coil 21A and its surroundings in FIG. 3. In FIGS. 3 to 5, the transformer 15A is shown. Note that the configuration of the transformer 15B in the transformer chip 50 is the same as that of the transformer 15A.
  • the transformer chip 50 includes a substrate 53 and an element insulating layer 54 formed on the substrate 53.
  • the substrate 53 is formed of, for example, a semiconductor substrate.
  • the substrate 53 is a semiconductor substrate made of a material containing Si.
  • the substrate 53 may be a semiconductor substrate made of a wide bandgap semiconductor or a compound semiconductor.
  • the substrate 53 may be an insulating substrate formed of a material containing glass or an insulating substrate formed of a material containing ceramics such as alumina.
  • a wide band gap semiconductor is a semiconductor substrate having a band gap of 2.0 eV or more.
  • the wide bandgap semiconductor may be SiC (silicon carbide).
  • the compound semiconductor may be a III-V compound semiconductor.
  • the compound semiconductor may include at least one of AlN (aluminum nitride), InN (indium nitride), GaN (gallium nitride), and GaAs (gallium arsenide).
  • the element insulating layer 54 includes a plurality of etching stopper films 54A and an interlayer insulating film 54B formed on the plurality of etching stopper films 54A.
  • the plurality of etching stopper films 54A and the plurality of interlayer insulating films 54B are alternately stacked one by one in the z direction.
  • the z direction corresponds to the "thickness direction of the element insulating layer".
  • the etching stopper film 54A is formed of a material containing SiN (silicon nitride), SiC, SiCN (nitrogen-doped silicon carbide), or the like. In this embodiment, the etching stopper film 54A is formed of a material containing SiN. Further, the etching stopper film 54A has a function of preventing diffusion of Cu, for example. In other words, the etching stopper film 54A can be said to be a Cu diffusion prevention film.
  • the interlayer insulating film 54B is an oxide film formed of a material containing SiO 2 (silicon oxide).
  • the interlayer insulating film 54B is thicker than the etching stopper film 54A.
  • the etching stopper film 54A has a thickness of 50 nm or more and less than 1000 nm.
  • the interlayer insulating film 54B has a thickness of 500 nm or more and 5000 nm or less. In this embodiment, the etching stopper film 54A has a thickness of about 300 nm, and the interlayer insulating film 54B has a thickness of about 2000 nm.
  • the ratio between the thickness of the etching stopper film 54A and the thickness of the interlayer insulating film 54B in the drawing is the same as the actual thickness of the etching stopper film 54A and the thickness of the interlayer insulating film 54B. This is different from the ratio of
  • the element insulating layer 54 has an element front surface 54s and an element rear surface 54r facing oppositely to each other in the z direction.
  • the element surface 54s faces the same side as the chip surface 50s of the transformer chip 50, and the element back surface 54r faces the same side as the chip rear surface 50r of the transformer chip 50.
  • the element back surface 54r of the element insulating layer 54 is in contact with the substrate 53.
  • a plurality of first electrode pads 51, a plurality of second electrode pads 52, a protective film 55, and a passivation film 56 are formed on the element insulating layer 54.
  • Each electrode pad 51, 52 is formed on the element surface 54s of the element insulating layer 54.
  • Each electrode pad 51, 52 is covered with a protective film 55 and a passivation film 56.
  • both the protective film 55 and the passivation film 56 have openings that expose the respective electrode pads 51 and 52. Therefore, each electrode pad 51, 52 includes an exposed surface for connecting the wire W (see FIG. 2).
  • the protective film 55 is formed on the element surface 54s of the element insulating layer 54.
  • the protective film 55 is a film that protects the element insulating layer 54, and is formed of a material containing, for example, SiO 2 .
  • the passivation film 56 is formed on the protective film 55.
  • the passivation film 56 is a surface protection film of the transformer chip 50, and is made of a material containing SiN, for example.
  • the passivation film 56 constitutes a chip surface 50s of the transformer chip 50.
  • Both the low voltage coil 21A and the high voltage coil 22A are embedded in the element insulating layer 54. It can also be said that each coil 21A, 22A is provided within the element insulating layer 54.
  • the high voltage coil 22A is arranged to face the low voltage coil 21A in the z direction. A part of the element insulating layer 54 is interposed between the low voltage coil 21A and the high voltage coil 22A in the z direction.
  • the high voltage coil 22A is arranged closer to the element surface 54s of the element insulating layer 54 than the low voltage coil 21A.
  • each coil 21A, 22A is one of Ti (titanium), TiN (titanium nitride), Ta (tantalum), TaN (tantalum nitride), Au, Ag, Cu, Al, and W (tungsten). Or a plurality of them are selected as appropriate.
  • each coil 21A, 22A is formed of a material containing Cu.
  • the low voltage coil 21A includes a first coil end 21AA and a second coil end 21AB.
  • the first coil end portion 21AA is located outward from the winding portion of the low voltage coil 21A when viewed from the z direction.
  • the second coil end portion 21AB is located inward from the winding portion of the low voltage coil 21A when viewed from the z direction.
  • the high voltage coil 22A includes a first coil end 22AA and a second coil end 22AB.
  • the first coil end portion 22AA is located outward from the winding portion of the high voltage coil 22A when viewed from the z direction. When viewed from the z direction, the first coil end 22AA is arranged at a position overlapping the first coil end 21AA of the low voltage coil 21A.
  • the second coil end portion 22AB is located inward from the winding portion of the high voltage coil 22A when viewed from the z direction. When viewed from the z direction, the second coil end 22AB is arranged at a position overlapping with the second coil end 21AB of the low voltage coil 21A.
  • the plurality of first electrode pads 51 include two first electrode pads 51A and 51B that are electrically connected to the low voltage coil 21A.
  • the plurality of second electrode pads 52 include two second electrode pads 52A and 52B that are electrically connected to the high voltage coil 22A.
  • the first coil end 21AA of the low voltage coil 21A is electrically connected to the first electrode pad 51A via the low voltage side connection wiring 57A.
  • the low voltage side connection wiring 57A is connected to a first via 57AA connected to the first coil end 21AA, a first wiring 57AB connected to the first via 57AA and extending in the x direction, and a first wiring 57AB connected to the z direction.
  • a second via 57AC extending in the direction, a second wiring 57AD connected to the second via 57AC, and a third via 57AE connecting the second wiring 57AD and the first electrode pad 51A.
  • the low voltage side connection wiring 57A is electrically connected to the substrate 53.
  • the first coil end 21AA of the low voltage coil 21A is electrically connected to the substrate 53.
  • the first coil end 21AA of the low voltage coil 21A is electrically connected to the ground of the primary circuit 13 (see FIG. 2).
  • the first wiring 57AB is arranged closer to the substrate 53 than the low voltage coil 21A.
  • the second wiring 57AD is arranged at a position aligned with the high voltage coil 22A in the z direction.
  • the second coil end 21AB of the low voltage coil 21A is electrically connected to the first electrode pad 51B via the low voltage side connection wiring 57B.
  • the low voltage side connection wiring 57B includes a first via 57BA connected to the second coil end 21AB, a first wiring 57BB connected to the first via 57BA, and extending outward from the low voltage coil 21A in the x direction.
  • a second via 57BC connected to the first wiring 57BB and formed along the z direction, a second wiring 57BD connected to the second via 57BC, and a connection between the second wiring 57BD and the first electrode pad 51B.
  • a third via 57BE is included.
  • the first wiring 57BB is arranged closer to the substrate 53 than the low voltage coil 21A.
  • the first wiring 57BB is arranged at a position aligned with the first wiring 57AB of the low voltage side connection wiring 57A in the z direction.
  • the second wiring 57BD is arranged at a position aligned with the high voltage coil 22A in the z direction. That is, the second wiring 57BD is arranged at a position aligned with the second wiring 57AD of the low voltage side connection wiring 57A in the z direction.
  • the first coil end 22AA of the high voltage coil 22A is electrically connected to the second electrode pad 52A via a via 58A.
  • the second electrode pad 52A is arranged at a position overlapping the first coil end 22AA when viewed from the z direction.
  • the via 58A connects the second electrode pad 52A and the first coil end 22AA in the z direction.
  • the second coil end 22AB of the high voltage coil 22A is electrically connected to the second electrode pad 52B via a via 58B.
  • the second electrode pad 52B is arranged at a position overlapping the second coil end 22AB when viewed from the z direction.
  • Via 58B connects second electrode pad 52B and second coil end 22AB in the z direction.
  • each of the low voltage side connection wirings 57A, 57B and the vias 58A, 58B is appropriately selected as the material constituting each of the low voltage side connection wirings 57A, 57B and the vias 58A, 58B.
  • each of the low voltage side connection wirings 57A, 57B and the vias 58A, 58B is formed of a material containing Cu.
  • both the low voltage coil 21B and the high voltage coil 22B are embedded in the element insulating layer 54.
  • the low voltage coil 21B is arranged to face the high voltage coil 22B in the z direction.
  • the low voltage coil 21B is arranged in the same position as the low voltage coil 21A in the z direction.
  • Low voltage coil 21B is spaced apart from low voltage coil 21A in the y direction.
  • High voltage coil 22B is arranged at a position aligned with high voltage coil 22A in the z direction.
  • High voltage coil 22B is spaced apart from high voltage coil 22A in the y direction.
  • each coil 21B, 22B is formed of the same material as each coil 21A, 22A.
  • a shield electrode 59 is provided on the element insulating layer 54.
  • the shield electrode 59 suppresses the infiltration of moisture into the element insulating layer 54 and the occurrence of cracks in the element insulating layer 54 .
  • the shield electrode 59 is formed to surround each electrode pad 51, 52, each coil 21A, 21B, 22A, 22B, each low voltage side connection wiring 57A, 57B, and each via 58A, 58B when viewed from the z direction. There is.
  • the shield electrode 59 is formed along the z direction. Shield electrode 59 is electrically connected to substrate 53.
  • the configuration of the element insulating layer 54 around each coil 21A, 22A is different from the configuration of the element insulating layer 54 between the low voltage coil 21A and the high voltage coil 22A in the z direction.
  • the element insulating layer 54 includes, in addition to the etching stopper film 54A and the interlayer insulating film 54B, a structure that alleviates electric field concentration on each coil 21A, 22A.
  • the detailed configuration of each coil 21A, 22A and the detailed configuration of each coil 21A, 22A and the element insulating layer 54 around it will be described below.
  • the high voltage coil 22A has a first end surface 23 facing the low voltage coil 21A (see FIG. 5) in the z direction, and a second end surface facing the opposite side to the first end surface 23 in the z direction. 24 and a first side 25.
  • the first side surface 25 extends between the first end surface 23 and the second end surface 24 in the z direction.
  • the first side surface 25 is formed in a tapered shape that tapers from the second end surface 24 toward the first end surface 23 in the cross-sectional view of FIG. 4 .
  • both the first end surface 23 and the second end surface 24 are formed by flat surfaces perpendicular to the z direction.
  • the high voltage coil 22A is formed in a spiral shape when viewed from the z direction.
  • the number of turns of the high voltage coil 22A can be changed arbitrarily.
  • the cross-sectional structure of the high voltage coil 22A which is composed of the first end surface 23, the second end surface 24, and the pair of first side surfaces 25, can be arbitrarily changed.
  • the pair of first side surfaces 25 may extend along the z direction. That is, it is sufficient that the cross-sectional structure of the high voltage coil 22A, which includes the first end surface 23, the second end surface 24, and the pair of first side surfaces 25, has a rectangular shape.
  • the element insulating layer 54 around the high voltage coil 22A includes a first insulating layer 101, a second insulating layer 102, a third insulating layer 103, a fourth insulating layer 104, and a fifth insulating layer 105.
  • the second insulating layer 102 is formed on the third insulating layer 103
  • the first insulating layer 101 is formed on the second insulating layer 102
  • the fourth insulating layer 104 is formed on the first insulating layer 101
  • the fifth insulating layer 104 is formed on the first insulating layer 101.
  • the insulating layer 105 is formed on the fourth insulating layer 104.
  • High voltage coil 22A is provided within first insulating layer 101. In this embodiment, the high voltage coil 22A is formed across the second insulating layer 102 and the first insulating layer 101.
  • a first trench 120 corresponding to the high voltage coil 22A is formed in the second insulating layer 102 and the first insulating layer 101.
  • the first trench 120 includes a first trench side surface 121 and a first trench bottom surface 122.
  • the first trench side surface 121 is formed in a tapered shape that tapers toward the first trench bottom surface 122 .
  • the first trench 120 can also be said to include a through hole 101A that penetrates the first insulating layer 101 in the z direction, and a groove 102D that communicates with the through hole 101A and is formed in the second insulating layer 102.
  • the first trench side surface 121 includes a side surface forming the through hole 101A and a side surface of the groove 102D.
  • the first trench bottom surface 122 includes the bottom surface of the groove 102D.
  • the first trench side surface 121 is constituted by the second insulating layer 102 and the first insulating layer 101
  • the first trench bottom surface 122 is constituted by the second insulating layer 102.
  • the first end surface 23 of the high voltage coil 22A is in contact with the first trench bottom surface 122.
  • the second insulating layer 102 is in contact with the first end surface 23 of the high voltage coil 22A.
  • the first insulating layer 101 is not in contact with the first end surface 23.
  • the first side surface 25 of the high voltage coil 22A is in contact with the first trench side surface 121.
  • both the second insulating layer 102 and the first insulating layer 101 are in contact with the first side surface 25.
  • the second insulating layer 102 covers the lower end portion 25A that constitutes the corner portion of the first side surface 25 with the first end surface 23.
  • the first insulating layer 101 is in contact with a portion of the first side surface 25 of the high voltage coil 22A that is closer to the second end surface 24 than the lower end portion 25A.
  • the entire first side surface 25 of the high voltage coil 22A is covered with the second insulating layer 102 and the first insulating layer 101.
  • the element insulating layer 54 around the high voltage coil 22A includes a structure that alleviates electric field concentration generated in the region between the high voltage coil 22A and the low voltage coil 21A.
  • the element insulating layer 54 includes a third insulating layer 103 and a second insulating layer 102 as a structure that alleviates electric field concentration in a region between the high voltage coil 22A and the low voltage coil 21A.
  • the third insulating layer 103 is provided below the high voltage coil 22A. In other words, the third insulating layer 103 is provided closer to the low voltage coil 21A than the high voltage coil 22A. The third insulating layer 103 is provided apart from the high voltage coil 22A in the z direction.
  • the third insulating layer 103 is made of a material containing SiO 2 . Therefore, the relative dielectric constant of the third insulating layer 103 is about 3.8.
  • the third insulating layer 103 constitutes an interlayer insulating film 54B.
  • the second insulating layer 102 has a higher dielectric constant than the third insulating layer 103.
  • the second insulating layer 102 is made of a material containing any one of SiN, SiON, and SiC.
  • the thickness of the second insulating layer 102 is thinner than the thickness of the third insulating layer 103.
  • the film thickness of the second insulating layer 102 is thinner than the film thickness of the interlayer insulating film 54B.
  • the second insulating layer 102 is thicker than the etching stopper film 54A.
  • the second insulating layer 102 includes a first high dielectric constant film 102A in contact with the first end surface 23 of the high voltage coil 22A, a second high dielectric constant film 102B in contact with the third insulating layer 103, and a first high dielectric constant film 102A in contact with the first end surface 23 of the high voltage coil 22A.
  • the first high dielectric constant film 102A is in contact with the lower end 25A of the first side surface 25 in addition to the first end surface 23. More specifically, the first high dielectric constant film 102A constitutes a part of the groove 102D. The lower end portion 25A of the first side surface 25 is in contact with the groove 102D.
  • the first high dielectric constant film 102A is formed on the second high dielectric constant film 102B. In this embodiment, the first high dielectric constant film 102A is in contact with the second high dielectric constant film 102B.
  • the film thickness of the first high dielectric constant film 102A is equal to the film thickness of the second high dielectric constant film 102B.
  • the first high dielectric constant film 102A is made of a material containing SiN. Therefore, the relative dielectric constant of the first high dielectric constant film 102A is about 7.
  • the second high dielectric constant film 102B covers the first end surface 23 of the high voltage coil 22A.
  • the second high dielectric constant film 102B is formed apart from the high voltage coil 22A toward the low voltage coil 21A in the z direction.
  • the second high dielectric constant film 102B is in contact with the first high dielectric constant film 102A.
  • the second high dielectric constant film 102B has a lower dielectric constant than the first high dielectric constant film 102A.
  • the second high dielectric constant film 102B has a higher dielectric constant than the third insulating layer 103. That is, the relative dielectric constant of the second high dielectric constant film 102B is in the range of greater than 3.8 and less than 7. In one example, the dielectric constant of the second high dielectric constant film 102B may be in a range of greater than 4 and less than 7.
  • the second high dielectric constant film 102B is made of a material containing SiON. Therefore, the dielectric constant of the second high dielectric constant film 102B is adjusted within the above range depending on the concentration of N (nitrogen) in SiON.
  • the third high dielectric constant film 102C covers a portion of the first side surface 25 of the high voltage coil 22A above the lower end portion 25A. In this embodiment, the third high dielectric constant film 102C is in contact with the first high dielectric constant film 102A.
  • a first insulating layer 101 is formed on the third high dielectric constant film 102C. In this embodiment, the third high dielectric constant film 102C is in contact with the first insulating layer 101.
  • the film thickness of the first high dielectric constant film 102A is equal to the film thickness of the third high dielectric constant film 102C.
  • the film thickness of the dielectric constant film 102A is equal to the film thickness of the third high dielectric constant film 102C.
  • the thickness of the third high dielectric constant film 102C is equal to the thickness of the second high dielectric constant film 102B.
  • the third high dielectric constant film 102C is equal to the film thickness of the second high dielectric constant film 102B.
  • the third high dielectric constant film 102C has a higher dielectric constant than the second high dielectric constant film 102B.
  • the third high dielectric constant film 102C is made of a material containing SiN. Therefore, the relative dielectric constant of the third high dielectric constant film 102C is the same as that of the first high dielectric constant film 102A, which is about 7. Therefore, it can be said that the third high dielectric constant film 102C constitutes the etching stopper film 54A.
  • the first insulating layer 101 has a lower dielectric constant than the second insulating layer 102.
  • the first insulating layer 101 is made of a material containing SiO 2 .
  • the thickness of the first insulating layer 101 is thicker than the thickness of the second insulating layer 102.
  • the thickness of the first insulating layer 101 is equal to the thickness of the third insulating layer 103.
  • the film thickness of the first insulating layer 101 is It can be said that the thickness is equal to the thickness of the third insulating layer 103.
  • the first insulating layer 101 like the third insulating layer 103, constitutes an interlayer insulating film 54B.
  • the first high dielectric constant of the second insulating layer 102 increases from the first end surface 23 of the high voltage coil 22A toward the low voltage coil 21A.
  • the high dielectric constant film 102A, the second high dielectric constant film 102B, and the third insulating layer 103 are arranged in this order.
  • the dielectric constant is configured to decrease from the first end surface 23 of the high voltage coil 22A toward the low voltage coil 21A.
  • the element insulating layer 54 around the high voltage coil 22A includes a structure that alleviates electric field concentration on the side of the high voltage coil 22A opposite to the low voltage coil 21A.
  • the element insulating layer 54 includes a fourth insulating layer 104 and a fifth insulating layer 105 as a structure that alleviates electric field concentration on the side of the high voltage coil 22A opposite to the low voltage coil 21A.
  • the fourth insulating layer 104 is laminated on the first insulating layer 101 so as to be in contact with the second end surface 24 of the high voltage coil 22A.
  • the high voltage coil 22A is covered with the second insulating layer 102, the first insulating layer 101, and the fourth insulating layer 104.
  • the fourth insulating layer 104 has a higher dielectric constant than the first insulating layer 101.
  • the fourth insulating layer 104 is formed of a material containing any one of SiN, SiON, and SiC.
  • the fourth insulating layer 104 includes a lower high dielectric constant film 104A in contact with the second end surface 24 of the high voltage coil 22A, and an upper high dielectric constant film 104B laminated on the lower high dielectric constant film 104A.
  • the lower high dielectric constant film 104A is in contact with the first insulating layer 101 in addition to the second end surface 24.
  • the lower high dielectric constant film 104A has a higher dielectric constant than the first insulating layer 101.
  • the lower high dielectric constant film 104A is formed of a material containing SiN. Therefore, the dielectric constant of the lower high dielectric constant film 104A is about 7.
  • the film thickness of the lower high dielectric constant film 104A is equal to the film thickness of the etching stopper film 54A.
  • the difference between the film thickness of the lower high dielectric constant film 104A and the film thickness of the etching stopper film 54A is within 20% of the film thickness of the etching stopper film 54A, the lower high dielectric constant film 104A It can be said that the thickness is equal to the thickness of the etching stopper film 54A. In this way, it can be said that the lower high dielectric constant film 104A constitutes the etching stopper film 54A.
  • the upper high dielectric constant film 104B is in contact with the lower high dielectric constant film 104A.
  • the upper high dielectric constant film 104B is formed apart from the high voltage coil 22A.
  • the dielectric constant of the upper high dielectric constant film 104B is lower than the dielectric constant of the lower high dielectric constant film 104A.
  • the dielectric constant of the upper high dielectric constant film 104B is higher than that of the fifth insulating layer 105.
  • the relative dielectric constant of the upper high dielectric constant film 104B is in a range of greater than 3.8 and less than 7. Further, in one example, the relative dielectric constant of the upper high dielectric constant film 104B may be in a range of greater than 4 and less than 7.
  • the upper high dielectric constant film 104B is formed of a material containing SiON. Therefore, the dielectric constant of the upper high dielectric constant film 104B is adjusted within the above range depending on the concentration of N in SiON.
  • the film thickness of the upper high dielectric constant film 104B is equal to the film thickness of the lower high dielectric constant film 104A.
  • the difference between the film thickness of the upper high dielectric constant film 104B and the film thickness of the lower high dielectric constant film 104A is within 20% of the film thickness of the upper high dielectric constant film 104B, then the upper high dielectric constant film It can be said that the film thickness of the lower high dielectric constant film 104B is equal to the film thickness of the lower high dielectric constant film 104A.
  • the fifth insulating layer 105 is laminated on the fourth insulating layer 104. Specifically, the fifth insulating layer 105 is formed on the upper high dielectric constant film 104B. The fifth insulating layer 105 is in contact with the upper high dielectric constant film 104B. The fifth insulating layer 105 is formed apart from the high voltage coil 22A in the z direction.
  • the fifth insulating layer 105 has a lower dielectric constant than the fourth insulating layer 104.
  • the fifth insulating layer 105 is made of a material containing SiO 2 . Therefore, the dielectric constant of the fifth insulating layer 105 is the same as that of the third insulating layer 103, which is about 3.8. In this embodiment, the thickness of the fifth insulating layer 105 is thinner than the thickness of the third insulating layer 103.
  • the film thickness of the fifth insulating layer 105 is thicker than both the film thickness of the lower high dielectric constant film 104A and the film thickness of the upper high dielectric constant film 104B.
  • the thickness of the fifth insulating layer 105 may be greater than or equal to the thickness of the fourth insulating layer 104. Furthermore, the thickness of the fifth insulating layer 105 may be equal to the thickness of the third insulating layer 103.
  • the film thickness of the fifth insulating layer 105 is It can be said that the thickness is equal to the thickness of the third insulating layer 103. It can be said that the fifth insulating layer 105 constitutes the interlayer insulating film 54B.
  • the lower height of the fourth insulating layer 104 increases upward from the second end surface 24 of the high voltage coil 22A.
  • the dielectric constant film 104A, the upper high dielectric constant film 104B, and the fifth insulating layer 105 are laminated in this order.
  • the high voltage coil 22A is configured such that the relative dielectric constant decreases upward from the second end surface 24.
  • the low voltage coil 21A has the same configuration as the high voltage coil 22A.
  • the low voltage coil 21A has a third end surface 26 facing toward the high voltage coil 22A (see FIG. 4) in the z direction, a fourth end surface 27 facing away from the third end surface 26 in the z direction, and a second side surface 28. and, including.
  • the third end surface 26 faces the same side as the second end surface 24 (see FIG. 4) of the high voltage coil 22A
  • the fourth end surface 27 faces the same side as the first end surface 23 (see FIG. 4) of the high voltage coil 22A.
  • the second side surface 28 extends between the third end surface 26 and the fourth end surface 27 in the z direction.
  • the second side surface 28 is formed in a tapered shape that tapers from the third end surface 26 toward the fourth end surface 27 in the cross-sectional view of FIG. In the cross-sectional view of FIG. 5, both the third end surface 26 and the fourth end surface 27 are formed by flat surfaces.
  • the low voltage coil 21A is formed in a spiral shape when viewed from the z direction. The number of turns of the low voltage coil 21A is the same as the number of turns of the high voltage coil 22A.
  • the number of turns of the low voltage coil 21A can be changed arbitrarily.
  • the cross-sectional structure of the low voltage coil 21A which is composed of the third end surface 26, the fourth end surface 27, and the pair of second side surfaces 28, can be arbitrarily changed.
  • the pair of second side surfaces 28 may extend along the z direction. That is, it is sufficient that the cross-sectional structure of the low voltage coil 21A, which includes the third end surface 26, the fourth end surface 27, and the pair of second side surfaces 28, has a rectangular shape.
  • the element insulating layer 54 around the low voltage coil 21A includes a sixth insulating layer 106, a seventh insulating layer 107, an eighth insulating layer 108, a ninth insulating layer 109, and a tenth insulating layer 110.
  • a ninth insulating layer 109 is formed on the tenth insulating layer 110
  • a sixth insulating layer 106 is formed on the ninth insulating layer 109
  • a seventh insulating layer 107 is formed on the sixth insulating layer 106.
  • an eighth insulating layer 108 is formed on the seventh insulating layer 107.
  • the low voltage coil 21A is provided in the sixth insulating layer 106 in contact with the ninth insulating layer 109. A portion of the low voltage coil 21A is provided within the seventh insulating layer 107. That is, the low voltage coil 21A is provided in the sixth insulating layer 106 and the seventh insulating layer 107.
  • a second trench 130 corresponding to the low voltage coil 21A is formed in the sixth insulating layer 106 and the ninth insulating layer 109.
  • the second trench 130 includes a through hole 106A that penetrates the sixth insulating layer 106 in the z direction.
  • the second trench 130 includes a second trench side surface 131 and a second trench bottom surface 132.
  • the second trench side surface 131 is formed in a tapered shape that tapers toward the second trench bottom surface 132.
  • the entire second trench side surface 131 is composed of the sixth insulating layer 106 and the seventh insulating layer 107.
  • the second trench side surface 131 includes a side surface forming the through hole 106A.
  • the second trench bottom surface 132 is constituted by the ninth insulating layer 109.
  • the entire second trench bottom surface 132 is composed of the ninth insulating layer 109.
  • the third end surface 26 of the low voltage coil 21A is located above the sixth insulating layer 106.
  • the third end surface 26 of the low voltage coil 21A penetrates into the seventh insulating layer 107. That is, the upper part of the low voltage coil 21A is covered with the seventh insulating layer 107.
  • the fourth end surface 27 of the low voltage coil 21A is in contact with the second trench bottom surface 132.
  • the ninth insulating layer 109 is in contact with the fourth end surface 27 of the low voltage coil 21A.
  • the sixth insulating layer 106 is not in contact with the fourth end surface 27.
  • the sixth insulating layer 106 is made of a material containing SiO 2 . Therefore, the dielectric constant of the sixth insulating layer 106 is about 3.8.
  • the thickness of the sixth insulating layer 106 is thicker than the thickness of the seventh insulating layer 107 (ninth insulating layer 109).
  • the thickness of the sixth insulating layer 106 is equal to the thickness of the first insulating layer 101 (see FIG. 4).
  • the thickness of the sixth insulating layer 106 is It can be said that the thickness is equal to that of the first insulating layer 101.
  • the sixth insulating layer 106 constitutes the interlayer insulating film 54B similarly to the first insulating layer 101.
  • the second side surface 28 of the low voltage coil 21A is in contact with the second trench side surface 131.
  • the sixth insulating layer 106 and the seventh insulating layer 107 are in contact with the second side surface 28 of the low voltage coil 21A.
  • the sixth insulating layer 106 covers a portion of the second side surface 28 that is closer to the fourth end surface 27 than the upper end portion 28A that constitutes a corner portion with the third end surface 26 of the low voltage coil 21A. . That is, in this embodiment, the low voltage coil 21A protrudes upward from the sixth insulating layer 106.
  • the seventh insulating layer 107 covers the upper end portion 28A of the low voltage coil 21A.
  • the element insulating layer 54 includes a seventh insulating layer 107 and an eighth insulating layer 108 as a structure that alleviates electric field concentration on the high voltage coil 22A side of the low voltage coil 21A.
  • This structure can be said to be a structure that alleviates electric field concentration in the region between the high voltage coil 22A and the low voltage coil 21A.
  • the seventh insulating layer 107 is laminated on the sixth insulating layer 106 so as to be in contact with the third end surface 26 of the low voltage coil 21A.
  • the low voltage coil 21A is covered with the sixth insulating layer 106, the seventh insulating layer 107, and the ninth insulating layer 109. Therefore, it can be said that the low voltage coil 21A is provided within the sixth insulating layer 106 with the third end surface 26 in contact with the seventh insulating layer 107.
  • the seventh insulating layer 107 has a higher dielectric constant than the sixth insulating layer 106.
  • the seventh insulating layer 107 is formed of a material containing any one of SiN, SiON, and SiC.
  • the thickness of the seventh insulating layer 107 is thinner than the thickness of the sixth insulating layer 106. In other words, the thickness of the seventh insulating layer 107 is thinner than the thickness of the interlayer insulating film 54B. Further, in this embodiment, the thickness of the seventh insulating layer 107 is thicker than the thickness of the etching stopper film 54A.
  • the seventh insulating layer 107 is in contact with the fourth high dielectric constant film 107A in contact with the third end surface 26 of the low voltage coil 21A, the fifth high dielectric constant film 107B in contact with the eighth insulating layer 108, and the sixth insulating layer 106.
  • the fourth high dielectric constant film 107A is formed on the sixth high dielectric constant film 107C.
  • the fourth high dielectric constant film 107A is interposed between the fifth high dielectric constant film 107B and the sixth high dielectric constant film 107C.
  • the fourth high dielectric constant film 107A is in contact with the sixth high dielectric constant film 107C.
  • the low voltage coil 21A penetrates the sixth high dielectric constant film 107C.
  • the third end surface 26 of the low voltage coil 21A is formed at a position aligned in the z direction with the surface of the sixth high dielectric constant film 107C that is in contact with the fourth high dielectric constant film 107A. Therefore, the sixth high dielectric constant film 107C is formed to cover the end of the second side surface 28 of the low voltage coil 21A that is closer to the third end surface 26. In this embodiment, the sixth high dielectric constant film 107C is in contact with the second side surface 28.
  • the fourth high dielectric constant film 107A is formed of a material containing SiN. Therefore, the relative dielectric constant of the fourth high dielectric constant film 107A is about 7.
  • the thickness of the fourth high dielectric constant film 107A is equal to the thickness of the etching stopper film 54A.
  • the fourth high dielectric constant film 107A It can be said that the thickness is equal to the thickness of the etching stopper film 54A. Further, it can be said that the fourth high dielectric constant film 107A constitutes the etching stopper film 54A.
  • the fourth high dielectric constant film 107A is in contact with the third end surface 26 of the low voltage coil 21A.
  • the fifth high dielectric constant film 107B is formed on the fourth high dielectric constant film 107A.
  • the fifth high dielectric constant film 107B is in contact with the fourth high dielectric constant film 107A. That is, the fourth high dielectric constant film 107A is in contact with both the fifth high dielectric constant film 107B and the sixth high dielectric constant film 107C.
  • the fifth high dielectric constant film 107B is formed apart from the low voltage coil 21A toward the high voltage coil 22A (see FIG. 4) in the z direction.
  • the fifth high dielectric constant film 107B has a lower dielectric constant than the fourth high dielectric constant film 107A.
  • the fifth high dielectric constant film 107B has a higher dielectric constant than the sixth insulating layer 106.
  • the relative dielectric constant of the fifth high dielectric constant film 107B is in a range of greater than 3.8 and less than 7. Further, in one example, the relative dielectric constant of the fifth high dielectric constant film 107B may be in a range of greater than 4 and less than 7.
  • the fifth high dielectric constant film 107B is formed of a material containing SiON. Therefore, the dielectric constant of the fifth high dielectric constant film 107B is adjusted within the above range depending on the concentration of N in SiON.
  • the thickness of the fifth high dielectric constant film 107B is equal to the thickness of the fourth high dielectric constant film 107A.
  • the difference between the film thickness of the fifth high dielectric constant film 107B and the film thickness of the fourth high dielectric constant film 107A is within 20% of the film thickness of the fifth high dielectric constant film 107B, then It can be said that the film thickness of the dielectric constant film 107B is equal to the film thickness of the fourth high dielectric constant film 107A.
  • the sixth high dielectric constant film 107C is interposed between the sixth insulating layer 106 and the fourth high dielectric constant film 107A.
  • the sixth high dielectric constant film 107C covers a portion of the second side surface 28 of the low voltage coil 21A that is closer to the third end surface 26 than the upper end portion 28A.
  • the sixth high dielectric constant film 107C is in contact with a portion of the second side surface 28 that is closer to the third end surface 26 than the upper end portion 28A.
  • the sixth high dielectric constant film 107C has a higher dielectric constant than the fifth high dielectric constant film 107B.
  • the sixth high dielectric constant film 107C is made of a material containing SiN. Therefore, the relative dielectric constant of the sixth high dielectric constant film 107C is about 7. In other words, it can be said that the sixth high dielectric constant film 107C constitutes the etching stopper film 54A.
  • the thickness of the sixth high dielectric constant film 107C is equal to the thickness of the fourth high dielectric constant film 107A.
  • the difference between the film thickness of the sixth high dielectric constant film 107C and the film thickness of the fourth high dielectric constant film 107A is within 20% of the film thickness of the sixth high dielectric constant film 107C, then the sixth high dielectric constant film 107C is It can be said that the film thickness of the dielectric constant film 107C is equal to the film thickness of the fourth high dielectric constant film 107A.
  • the eighth insulating layer 108 is formed closer to the high voltage coil 22A than the low voltage coil 21A.
  • the eighth insulating layer 108 is formed apart from the low voltage coil 21A in the z direction.
  • the eighth insulating layer 108 has a lower dielectric constant than the seventh insulating layer 107.
  • the eighth insulating layer 108 is made of a material containing SiO 2 . Therefore, the relative dielectric constant of the eighth insulating layer 108 is the same as that of the sixth insulating layer 106, which is about 3.8.
  • the thickness of the eighth insulating layer 108 is thicker than the thickness of the seventh insulating layer 107.
  • the thickness of the eighth insulating layer 108 is equal to the thickness of the sixth insulating layer 106.
  • the film thickness of the eighth insulating layer 108 is equal to the thickness of the sixth insulating layer 106. Further, it can be said that the eighth insulating layer 108 constitutes an interlayer insulating film 54B.
  • the fourth height of the seventh insulating layer 107 increases from the third end surface 26 of the low voltage coil 21A toward the high voltage coil 22A.
  • the dielectric constant film 107A, the fifth high dielectric constant film 107B, and the eighth insulating layer 108 are laminated in this order. That is, it is configured such that the relative dielectric constant decreases from the third end surface 26 of the low voltage coil 21A toward the high voltage coil 22A.
  • the element insulating layer 54 around the low voltage coil 21A includes a structure that alleviates electric field concentration on the substrate 53 side of the low voltage coil 21A.
  • the element insulating layer 54 includes a ninth insulating layer 109 and a tenth insulating layer 110 as a structure that alleviates electric field concentration on the substrate 53 side of the low voltage coil 21A.
  • the ninth insulating layer 109 has a higher dielectric constant than the sixth insulating layer 106 (tenth insulating layer 110).
  • the ninth insulating layer 109 is arranged on the opposite side of the low voltage coil 21A in the z direction with respect to the upper high dielectric constant film 109A in contact with the fourth end surface 27 of the low voltage coil 21A and the upper high dielectric constant film 109A.
  • a lower high dielectric constant film 109B is included.
  • the upper high dielectric constant film 109A is in contact with the sixth insulating layer 106 in addition to the fourth end surface 27 of the low voltage coil 21A.
  • the upper high dielectric constant film 109A is formed of a material containing SiN. Therefore, the relative dielectric constant of the upper high dielectric constant film 109A is about 7.
  • the film thickness of the upper high dielectric constant film 109A is thinner than the film thickness of the tenth insulating layer 110.
  • the film thickness of the upper high dielectric constant film 109A is equal to the film thickness of the lower high dielectric constant film 109B.
  • the difference between the film thickness of the upper high dielectric constant film 109A and the film thickness of the lower high dielectric constant film 109B is within 20% of the film thickness of the upper high dielectric constant film 109A, then the upper high dielectric constant film It can be said that the film thickness of the lower high dielectric constant film 109A is equal to the film thickness of the lower high dielectric constant film 109B.
  • the film thickness of the upper high dielectric constant film 109A is equal to the film thickness of the etching stopper film 54A.
  • the film thickness of the upper high dielectric constant film 109A is It can be said that the thickness is equal to the thickness of the etching stopper film 54A. Therefore, it can be said that the upper high dielectric constant film 109A constitutes the etching stopper film 54A.
  • the lower high dielectric constant film 109B is in contact with the upper high dielectric constant film 109A. Further, the lower high dielectric constant film 109B is in contact with the tenth insulating layer 110. Therefore, the lower high dielectric constant film 109B is sandwiched between the upper high dielectric constant film 109A and the tenth insulating layer 110.
  • the lower high dielectric constant film 109B has a lower dielectric constant than the upper high dielectric constant film 109A.
  • the dielectric constant of the lower high dielectric constant film 109B is in a range of greater than 3.8 and less than 7. Further, in one example, the relative dielectric constant of the lower high dielectric constant film 109B may be in a range of greater than 4 and less than 7.
  • the lower high dielectric constant film 109B is formed of a material containing SiON. Therefore, the dielectric constant of the lower high dielectric constant film 109B is adjusted within the above range depending on the concentration of N in SiON.
  • the tenth insulating layer 110 is formed closer to the substrate 53 than the low voltage coil 21A.
  • the tenth insulating layer 110 is formed apart from the low voltage coil 21A.
  • the tenth insulating layer 110 has a lower dielectric constant than the ninth insulating layer 109.
  • the tenth insulating layer 110 is made of a material containing SiO 2 . Therefore, the dielectric constant of the tenth insulating layer 110 is the same as the dielectric constant of the sixth insulating layer 106, which is about 3.8. In this embodiment, the thickness of the tenth insulating layer 110 is thinner than the thickness of the sixth insulating layer 106.
  • the thickness of the tenth insulating layer 110 may be equal to the thickness of the sixth insulating layer 106.
  • the thickness of the tenth insulating layer 110 is It can be said that the thickness is equal to the thickness of the sixth insulating layer 106.
  • the tenth insulating layer 110 constitutes the interlayer insulating film 54B.
  • the upper high dielectric constant film 109A of the ninth insulating layer 109 and the lower The side high dielectric constant film 109B and the tenth insulating layer 110 are arranged in this order.
  • the low voltage coil 21A is configured such that the relative dielectric constant decreases downward from the fourth end surface 27.
  • FIGS. 6 to 16 show schematic cross-sectional views of the high voltage coil 22A and the element insulating layer 54 around it. For this reason, please refer to FIG. 3 for the symbols not shown in FIGS. 6 to 16.
  • the method for manufacturing the transformer chip 50 includes the steps of preparing a substrate 53, forming an element insulating layer 54 on the substrate 53, and forming low voltage coils 21A, 21B and high voltage coils 22A, 22B on the element insulating layer 54. a step of forming low-voltage side connection wirings 57A, 57B and vias 58A, 58B on the element insulating layer 54; a step of forming each electrode pad 51, 52 on the element insulating layer 54; The step of forming a protective film 55 and a passivation film 56 is included.
  • the process of forming the element insulating layer 54 and the high-voltage coil 22A particularly the process of manufacturing the high-voltage coil 22A and the electric field concentration relaxation structure for the high-voltage coil 22A, will be described in detail.
  • FIG. 6 shows a step of forming a part of the element insulating layer 54 on the substrate 53 and a step of forming a part of the low voltage side connection wiring 57B on the element insulating layer 54.
  • a step of forming a part of the element insulating layer 54 is performed. More specifically, in this step, after the interlayer insulating film 54B is formed on the substrate 53, the etching stopper film 54A and the interlayer insulating film 54B are alternately laminated.
  • the etching stopper film 54A and the interlayer insulating film 54B are formed by, for example, chemical vapor deposition (CVD).
  • the etching stopper film 54A is a SiN film
  • the interlayer insulating film 54B is a SiO 2 film.
  • a step of forming a part of the low voltage side connection wiring 57B is performed. More specifically, in this step, after the etching stopper film 54A and the interlayer insulating film 54B are laminated, the via opening 801A is formed, for example, by etching. Subsequently, the via opening 801A is filled with a metal material by, for example, sputtering. An example of the metal material is Cu. As a result, a part of the second via 57BC of the low voltage side connection wiring 57B is formed. In FIG. 6, after the second via 57BC is formed, the process returns to forming a part of the element insulating layer 54, and the etching stopper film 54A is laminated on the interlayer insulating film 54B.
  • FIG. 7 shows a step of forming a part of the element insulating layer 54 following FIG. 6. Specifically, in this step, the third insulating layer 103 is first formed on the etching stopper film 54A, and a part of the second insulating layer 102 is formed on the third insulating layer 103.
  • the third insulating layer 103 is formed by CVD so as to be deposited on the etching stopper film 54A.
  • the third insulating layer 103 is a SiO 2 film.
  • a second high dielectric constant film 102B is formed by depositing on the third insulating layer 103 by a CVD method.
  • the second high dielectric constant film 102B is a SiON film.
  • the first high dielectric constant film 102A is formed by CVD so as to be deposited on the second high dielectric constant film 102B.
  • the first high dielectric constant film 102A is a SiN film.
  • FIGS. 8 and 9 show a step of forming a part of the low-voltage side connection wiring 57B in the element insulating layer 54 following FIG. 7. More specifically, as shown in FIG. 8, for example, for a via that penetrates the first high dielectric constant film 102A, the second high dielectric constant film 102B, the third insulating layer 103, and the etching stopper film 54A in the z direction by etching. An opening 801B is formed. The second via 57BC in FIG. 7 is exposed through this via opening 801B. Subsequently, as shown in FIG. 9, the via opening 801B is filled with a metal material by, for example, sputtering. An example of the metal material is Cu. As a result, the second via 57BC of the low voltage side connection wiring 57B is formed.
  • FIGS. 10 and 11 show a step of forming a part of the element insulating layer 54 following FIG. 9. More specifically, as shown in FIG. 10, the third high dielectric constant film 102C is deposited on the first high dielectric constant film 102A and the second via 57BC by, for example, the CVD method. In this embodiment, the third high dielectric constant film 102C is a SiN film. Therefore, it can be said that the third high dielectric constant film 102C is an etching stopper film 54A. Subsequently, as shown in FIG. 11, the first insulating layer 101 is formed on the third high dielectric constant film 102C by, for example, the CVD method. In this embodiment, the first insulating layer 101 is a SiO 2 film. Therefore, the first insulating layer 101 can also be said to be the interlayer insulating film 54B.
  • the third high dielectric constant film 102C is deposited on the first high dielectric constant film 102A and the second via 57BC by, for example, the CVD
  • FIG. 12 shows a step of forming the high voltage coil 22A following FIG. 11 and a step of forming a part of the low voltage side connection wiring 57B.
  • the first trench 120 is formed in the first insulating layer 101 and the second insulating layer 102 by etching, for example.
  • the first trench 120 penetrates both the first insulating layer 101 and the third high dielectric constant film 102C in the z direction.
  • the first trench 120 does not penetrate the first high dielectric constant film 102A in the z direction.
  • a through hole 101A is formed in the first insulating layer 101, and a groove 102D is formed in the first high dielectric constant film 102A.
  • wiring openings 802 are formed in the first insulating layer 101 and the second insulating layer 102 by etching, for example.
  • the wiring opening 802 is formed in the same process as the first trench 120.
  • the wiring opening 802 exposes the second via 57BC of the low voltage side connection wiring 57B.
  • FIG. 13 shows a step of forming the high voltage coil 22A following FIG. 12 and a step of forming a part of the low voltage side connection wiring 57B. More specifically, in this step, the first trench 120 and the wiring opening 802 are filled with a metal material by, for example, sputtering. An example of the metal material is Cu. Thereby, the high voltage coil 22A and the second wiring 57BD of the low voltage side connection wiring 57B are formed. That is, the process of forming the high voltage coil 22A and the process of forming a part of the low voltage side connection wiring 57B are performed simultaneously.
  • FIGS. 14 to 16 show a step of forming a part of the element insulating layer 54 following FIG. 13. More specifically, as shown in FIG. 14, the first insulating layer 101 is deposited on the second end surface 24 of the low voltage coil 21A, the second wiring 57BD of the low voltage side connection wiring 57B, and the first insulating layer 101 by, for example, the CVD method. A lower high dielectric constant film 104A of the fourth insulating layer 104 is formed.
  • the lower high dielectric constant film 104A is a SiN film. Therefore, it can be said that the lower high dielectric constant film 104A is an etching stopper film 54A. Subsequently, as shown in FIG.
  • an upper high dielectric constant film 104B is formed by depositing on the lower high dielectric constant film 104A by, for example, a CVD method.
  • the upper high dielectric constant film 104B is a SiON film.
  • the fifth insulating layer 105 is deposited on the upper high dielectric constant film 104B by, for example, the CVD method.
  • the fifth insulating layer 105 is a SiO 2 film. Therefore, it can be said that the fifth insulating layer 105 is an interlayer insulating film 54B.
  • the low voltage coil 21A and the element insulating layer 54 around it are also formed in the same way as the high voltage coil 22A and the element insulating layer 54 around it.
  • the low voltage coil 21A and the element insulating layer 54 around it are formed in a step before the high voltage coil 22A and the element insulation layer 54 around the high voltage coil 22A.
  • a step of forming vias 58A and 58B, a step of forming each electrode pad 51 and 52 on the element insulating layer 54, and a step of forming a protective film 55 and a passivation film 56 on the element insulating layer 54 are performed in order. be done.
  • the via openings are filled with a metal material.
  • Ru An example of the metal material is Cu.
  • Each electrode pad 51, 52 is formed on the element surface 54s of the element insulating layer 54 by, for example, a sputtering method.
  • Each electrode pad 51, 52 is made of Al, for example.
  • a protective film 55 is formed so as to be deposited on the element insulating layer 54 and each electrode pad 51, 52 by, for example, the CVD method.
  • a passivation film 56 is formed on the protective film 55 by, for example, a CVD method.
  • openings through which the electrode pads 51 and 52 are exposed are formed in both the protective film 55 and the passivation film 56 by etching, for example.
  • the method for manufacturing the signal transmission device 10 includes the steps of preparing a transformer chip 50, a first chip 30, and a second chip 40, a step of preparing a lead frame, and mounting the first chip 30 on the primary die pad 60. a step of mounting the transformer chip 50 and the second chip 40 on the secondary die pad 70, a step of forming the wire W, a step of forming the sealing resin 80, and a step of singulating. .
  • a lead frame in which the primary die pad 60, the first lead, the secondary die pad 70, and the second lead are integrated is prepared.
  • the first chip 30 is die-bonded to the primary die pad 60.
  • the transformer chip 50 and the second chip 40 on the secondary die pad 70 the transformer chip 50 and the second chip 40 are die-bonded to the secondary die pad 70.
  • a wire W connecting the first electrode pad 31 of the first chip 30 and the first lead, and a wire W connecting the second electrode pad 32 of the first chip 30 and the transformer chip 50 are bonded using a wire bonding device.
  • a wire W connecting the first electrode pad 51 , a wire W connecting the second electrode pad 52 of the transformer chip 50 and the first electrode pad 41 of the second chip 40 , and a second electrode pad of the second chip 40 A wire W connecting 42 and the second lead is formed.
  • a resin layer for sealing the first chip 30, the second chip 40, the transformer chip 50, and the wire W is formed by compression molding, for example.
  • black epoxy resin is used for the resin layer.
  • the lead frame and the resin layer are cut, for example, by dicing. As a result, the first lead, the second lead, and the sealing resin 80 are formed.
  • the signal transmission device 10 is manufactured through the above steps.
  • the transformer chip 50 includes an element insulating layer 54, high voltage coils 22A, 22B embedded in the element insulating layer 54, and high voltage coils 22A, 22B embedded in the element insulating layer 54 in the z direction. It includes low voltage coils 21A and 21B arranged opposite to each other.
  • the high voltage coils 22A, 22B include a first end surface 23 facing the low voltage coils 21A, 21B in the z direction, a second end surface 24 opposite to the first end surface 23, and a first side surface 25.
  • the element insulating layer 54 includes a third insulating layer 103 and a second insulating layer 102 which is laminated on the third insulating layer 103 and has a dielectric constant higher than that of the third insulating layer 103, and a second insulating layer 102 which is laminated on the second insulating layer 102. and a first insulating layer 101 having a lower dielectric constant than the second insulating layer 102.
  • the high voltage coils 22A and 22B are provided in the first insulating layer 101 with the first end surfaces 23 in contact with the second insulating layer 102.
  • the first end faces 23 of the high voltage coils 22A, 22B are covered with the second insulating layer 102 having a higher dielectric constant than the first insulating layer 101, so that the electric field strength at the first end faces 23 is reduced. Can be reduced. Therefore, electric field concentration at the ends of the high voltage coils 22A and 22B closer to the low voltage coils 21A and 21B can be alleviated. In other words, electric field concentration in the region between the high voltage coil 22A (22B) and the low voltage coil 21A (21B) can be alleviated.
  • the second insulating layer 102 covers the lower end portions 25A forming the corner portions of the first side surfaces 25 of the high voltage coils 22A, 22B with the first end surfaces 23. According to this configuration, the lower end portion 25A of the high-voltage coils 22A, 22B, where the electric field strength tends to be high, is covered with the second insulating layer 102 having a high dielectric constant. Electric field concentration at the ends near the voltage coils 21A and 21B can be effectively alleviated.
  • the second insulating layer 102 has a dielectric constant lower than that of the first high dielectric constant film 102A in contact with the first end surface 23 of the high voltage coils 22A, 22B, and the first high dielectric constant film 102A. a second high dielectric constant film 102B in contact with the third insulating layer 103;
  • the first high dielectric constant film 102A, the second high dielectric constant film 102B, and the third insulating layer 103 are sequentially formed on the first end surface 23 of the high voltage coils 22A, 22B. Placed. Then, the relative permittivity decreases in the order of the first high dielectric constant film 102A, the second high dielectric constant film 102B, and the third insulating layer 103. That is, in the direction from the high voltage coils 22A, 22B to the low voltage coils 21A, 21B, the dielectric constant of the second insulating layer 102 gradually decreases as it moves away from the first end surface 23.
  • the second insulating layer 102 includes a third high dielectric constant film 102C having a higher dielectric constant than the second high dielectric constant film 102B.
  • the third high dielectric constant film 102C is formed on the first high dielectric constant film 102A.
  • the third high dielectric constant film 102C covers a part of the first side surface 25 of the high voltage coils 22A, 22B in the z direction, the electric field on the first side surface 25 of the high voltage coils 22A, 22B is Strength can be reduced. Therefore, electric field concentration on the first side surface 25 of the high voltage coils 22A, 22B can be alleviated.
  • the element insulating layer 54 includes a fourth insulating layer 104 laminated on the first insulating layer 101 so as to be in contact with the second end surface 24 of the high voltage coils 22A, 22B, and a fourth insulating layer 104 laminated on the fourth insulating layer 104.
  • a stacked fifth insulating layer 105 is included.
  • the relative permittivity of the fourth insulating layer 104 is higher than that of the first insulating layer 101, and the relative permittivity of the fifth insulating layer 105 is lower than that of the fourth insulating layer 104.
  • the fourth insulating layer 104 and the fifth insulating layer 105 are laminated in this order on the second end surfaces 24 of the high voltage coils 22A and 22B. Then, the relative dielectric constant decreases in the order of the fourth insulating layer 104 and the fifth insulating layer 105. That is, in the direction from the high voltage coils 22A, 22B toward the element surface 54s of the element insulating layer 54, the relative permittivity gradually decreases as the distance from the second end surface 24 increases. Thereby, the electric field strength at the second end surface 24 of the high voltage coils 22A, 22B can be reduced. Therefore, electric field concentration at the end of the high voltage coils 22A, 22B on the opposite side to the low voltage coils 21A, 21B can be alleviated.
  • the fourth insulating layer 104 is formed on the lower high dielectric constant film 104A in contact with the second end surface 24 of the high voltage coils 22A, 22B and on the lower high dielectric constant film 104A, and the fourth insulating layer 104 is an upper high dielectric constant film 104B in contact with 105;
  • the dielectric constant of the upper high dielectric constant film 104B is lower than the dielectric constant of the lower high dielectric constant film 104A.
  • the lower high dielectric constant film 104A and the upper high dielectric constant film 104B are laminated in this order on the second end surface 24 of the high voltage coils 22A, 22B. Then, the relative dielectric constant decreases in the order of the lower high dielectric constant film 104A and the upper high dielectric constant film 104B. That is, in the direction from the high voltage coils 22A, 22B toward the element surface 54s of the element insulating layer 54, the relative permittivity of the fourth insulating layer 104 gradually decreases as it moves away from the second end surface 24. Thereby, the electric field strength at the second end surface 24 of the high voltage coils 22A, 22B can be further reduced. Therefore, electric field concentration at the ends of the high voltage coils 22A, 22B opposite to the low voltage coils 21A, 21B can be more effectively alleviated.
  • the low voltage coils 21A and 21B have a third end surface 26 facing the high voltage coils 22A and 22B in the z direction, a fourth end surface 27 opposite to the third end surface 26, and a second side surface 28. and, including.
  • the element insulating layer 54 includes a sixth insulating layer 106 and a seventh insulating layer 107 that is laminated on the sixth insulating layer 106 and has a relative permittivity higher than that of the sixth insulating layer 106, and a seventh insulating layer 107 that is laminated on the seventh insulating layer 107. and an eighth insulating layer 108 having a lower dielectric constant than the seventh insulating layer 107.
  • the low voltage coils 21A and 21B are provided in the sixth insulating layer 106 with the third end surface 26 in contact with the seventh insulating layer 107.
  • the third end faces 26 of the low voltage coils 21A, 21B are covered by the seventh insulating layer 107 having a higher dielectric constant than the sixth insulating layer 106, so that the electric field strength at the third end faces 26 is reduced. Can be reduced. Therefore, electric field concentration at the ends of the low voltage coils 21A and 21B closer to the high voltage coils 22A and 22B can be alleviated. In other words, electric field concentration in the region between the high voltage coil 22A (22B) and the low voltage coil 21A (21B) can be alleviated.
  • the seventh insulating layer 107 includes a fourth high dielectric constant film 107A in contact with the third end surface 26 of the low voltage coils 21A and 21B, and a fifth high dielectric constant film 107B in contact with the eighth insulating layer 108. ,including.
  • the dielectric constant of the fifth high dielectric constant film 107B is lower than that of the fourth high dielectric constant film 107A.
  • the fourth high dielectric constant film 107A and the fifth high dielectric constant film 107B are laminated in this order on the third end faces 26 of the low voltage coils 21A and 21B. Then, the relative dielectric constant decreases in the order of the fourth high dielectric constant film 107A and the fifth high dielectric constant film 107B. That is, in the direction from the low voltage coils 21A, 21B to the high voltage coils 22A, 22B, the dielectric constant of the seventh insulating layer 107 gradually decreases as it moves away from the third end surface 26. Thereby, the electric field strength at the third end surface 26 of the low voltage coils 21A, 21B can be further reduced. Therefore, electric field concentration at the ends of the low voltage coils 21A and 21B closer to the high voltage coils 22A and 22B can be effectively alleviated.
  • the seventh insulating layer 107 includes a sixth high dielectric constant film 107C having a higher dielectric constant than the fifth high dielectric constant film 107B.
  • the fourth high dielectric constant film 107A is interposed between the fifth high dielectric constant film 107B and the sixth high dielectric constant film 107C.
  • the dielectric constant of the sixth high dielectric constant film 107C is higher than that of the fifth high dielectric constant film 107B, so that the dielectric constant of the sixth high dielectric constant film 107C is higher than that of the fifth high dielectric constant film 107B of the seventh insulating layer 107.
  • the ratio of the high dielectric constant film having a high relative dielectric constant increases. Thereby, the electric field intensity at the third end faces 26 of the low voltage coils 21A, 21B due to the seventh insulating layer 107 can be further reduced. Therefore, electric field concentration at the ends of the low voltage coils 21A and 21B closer to the high voltage coils 22A and 22B can be effectively alleviated.
  • the high dielectric constant film of the seventh insulating layer 107 that is in contact with the eighth insulating layer 108 is the fifth high dielectric constant film 107B having a low relative dielectric constant
  • the low voltage coil In the direction from 21A, 21B to high voltage coils 22A, 22B, the relative permittivity gradually decreases as the distance from the third end surface 26 increases.
  • the electric field strength at the third end surface 26 of the low voltage coils 21A, 21B can be further reduced. Therefore, electric field concentration at the ends of the low voltage coils 21A and 21B closer to the high voltage coils 22A and 22B can be effectively alleviated.
  • the element insulating layer 54 has a ninth insulating layer 109 in contact with the fourth end surface 27 of the low voltage coils 21A, 21B, and a side opposite to the sixth insulating layer 106 with respect to the ninth insulating layer 109. a tenth insulating layer 110 disposed.
  • the relative permittivity of the ninth insulating layer 109 is higher than the relative permittivity of the sixth insulating layer 106.
  • the relative permittivity of the tenth insulating layer 110 is lower than the relative permittivity of the ninth insulating layer 109.
  • the ninth insulating layer 109 and the tenth insulating layer 110 are arranged in this order with respect to the fourth end surface 27 of the low voltage coils 21A and 21B. Then, the relative dielectric constant decreases in the order of the ninth insulating layer 109 and the tenth insulating layer 110. That is, in the direction from the low voltage coils 21A, 21B toward the element back surface 54r of the element insulating layer 54, the relative permittivity gradually decreases as the distance from the fourth end surface 27 increases. Thereby, the electric field strength at the fourth end surface 27 of the low voltage coils 21A, 21B can be reduced. Therefore, electric field concentration at the ends of the low voltage coils 21A and 21B on the substrate 53 side can be alleviated.
  • the ninth insulating layer 109 is opposite to the upper high dielectric constant film 109A in contact with the fourth end surface 27 of the low voltage coils 21A, 21B and the sixth insulating layer 106 with respect to the upper high dielectric constant film 109A.
  • a lower high dielectric constant film 109B disposed on the side and in contact with the tenth insulating layer 110.
  • the upper high dielectric constant film 109A and the lower high dielectric constant film 109B are arranged in this order with respect to the fourth end surface 27 of the low voltage coils 21A and 21B. Then, the relative dielectric constant decreases in the order of the upper high dielectric constant film 109A and the lower high dielectric constant film 109B. That is, in the direction from the low voltage coils 21A, 21B toward the element back surface 54r of the element insulating layer 54, the relative permittivity of the ninth insulating layer 109 gradually decreases as it moves away from the fourth end surface 27. Thereby, the electric field strength at the fourth end surface 27 of the low voltage coils 21A, 21B can be further reduced. Therefore, electric field concentration at the ends of the low voltage coils 21A and 21B on the substrate 53 side can be effectively alleviated.
  • the signal transmission device 10 is configured to receive a signal from the primary circuit 13 via the first chip 30 including the primary circuit 13, the transformer chip 50, and the transformer chip 50. and a second chip 40 including a secondary side circuit 14.
  • the transformer chip 50 includes an element insulating layer 54, high voltage coils 22A and 22B embedded in the element insulating layer 54, and a low voltage coil embedded in the element insulating layer 54 and placed facing the high voltage coils 22A and 22B in the z direction. It includes voltage coils 21A and 21B.
  • the high voltage coils 22A, 22B include a first end surface 23 facing the low voltage coils 21A, 21B in the z direction, a second end surface 24 opposite to the first end surface 23, and a first side surface 25.
  • the element insulating layer 54 includes a third insulating layer 103 and a second insulating layer 102 which is laminated on the third insulating layer 103 and has a dielectric constant higher than that of the third insulating layer 103, and a second insulating layer 102 which is laminated on the second insulating layer 102. and a first insulating layer 101 having a lower dielectric constant than the second insulating layer 102.
  • the high voltage coils 22A and 22B are provided in the first insulating layer 101 with the first end surfaces 23 in contact with the second insulating layer 102.
  • the first end faces 23 of the high voltage coils 22A, 22B are covered with the second insulating layer 102 having a higher dielectric constant than the first insulating layer 101, so that the electric field strength at the first end faces 23 is reduced. Can be reduced. Therefore, electric field concentration at the ends of the high voltage coils 22A and 22B closer to the low voltage coils 21A and 21B can be alleviated. In other words, electric field concentration in the region between the high voltage coil 22A (22B) and the low voltage coil 21A (21B) can be alleviated.
  • the configuration of the transformer chip 50 of the second embodiment will be described with reference to FIGS. 17 to 27.
  • the transformer chip 50 of this embodiment differs from the transformer chip 50 of the first embodiment in the structure that alleviates electric field concentration on the high voltage coil 22A and the low voltage coil 21A.
  • the same reference numerals are given to the same components as in the first embodiment, and the description thereof will be omitted.
  • the element insulating layer 54 includes a second insulating layer 140 instead of the second insulating layer 102 (see FIG. 4).
  • the second insulating layer 140 covers the first end surface 23 of the high voltage coil 22A and the lower end portion 25A of the first side surface 25.
  • the second insulating layer 140 is in contact with both the first end surface 23 and the lower end portion 25A of the first side surface 25.
  • the second insulating layer 140 includes a first high dielectric constant film 141 and a second high dielectric constant film 142.
  • the first high dielectric constant film 141 covers the first end surface 23 of the high voltage coil 22A and the lower end portion 25A of the first side surface 25. In this embodiment, the first high dielectric constant film 141 is in contact with both the first end surface 23 and the lower end portion 25A of the first side surface 25.
  • the first high dielectric constant film 141 is formed on the third insulating layer 103. In this embodiment, the first high dielectric constant film 141 is in contact with the third insulating layer 103.
  • the thickness of the first high dielectric constant film 141 is equal to the thickness of the second high dielectric constant film 142.
  • the first high dielectric constant film 141 has a higher dielectric constant than the third insulating layer 103.
  • the dielectric constant of the first high dielectric constant film 141 is in a range of greater than 3.8 and less than 7.
  • the relative dielectric constant of the first high dielectric constant film 141 may be in a range of greater than 4 and less than 7.
  • the first high dielectric constant film 141 is made of a material containing SiON. Therefore, the dielectric constant of the first high dielectric constant film 141 is adjusted within the above range depending on the concentration of N in SiON.
  • the second high dielectric constant film 142 is formed on the first high dielectric constant film 141. In this embodiment, the second high dielectric constant film 142 is in contact with the first high dielectric constant film 141.
  • the second high dielectric constant film 142 covers a portion of the first side surface 25 of the high voltage coil 22A above the lower end portion 25A.
  • a first insulating layer 101 is formed on the second high dielectric constant film 142. In this embodiment, the second high dielectric constant film 142 is in contact with the first insulating layer 101.
  • the second high dielectric constant film 142 has a higher dielectric constant than the first high dielectric constant film 141.
  • the second high dielectric constant film 142 is made of a material containing SiN. Therefore, the relative dielectric constant of the second high dielectric constant film 142 is about 7. Further, it can be said that the second high dielectric constant film 142 is an etching stopper film 54A.
  • the second insulating layer 140 The first high dielectric constant film 141 and the third insulating layer 103 are arranged in this order.
  • the dielectric constant is configured to decrease from the first end surface 23 of the high voltage coil 22A toward the low voltage coil 21A.
  • the structure that alleviates the electric field concentration on the high voltage coil 22A side of the low voltage coil 21A may be similarly changed.
  • the configuration of the three-layer high dielectric constant film of the seventh insulating layer 107 (see FIG. 5) of the first embodiment is changed to the configuration of the two-layer high dielectric constant film like the second insulating layer 140. Good too.
  • a method for manufacturing the transformer chip 50 of this embodiment will be described with reference to FIGS. 18 to 27.
  • the method of manufacturing the transformer chip 50 of this embodiment includes the same steps as the method of manufacturing the transformer chip 50 of the first embodiment.
  • a method for manufacturing the high voltage coil 22A and the element insulating layer 54 around it will be described in detail.
  • FIG. 18 shows a step of forming a part of the element insulating layer 54 on the substrate 53 and a step of forming a part of the low voltage side connection wiring 57B on the element insulating layer 54.
  • an etching stopper film 54A and an interlayer insulating film 54B are formed similarly to the first embodiment.
  • a part of the via opening 801A and the second via 57BC are formed similarly to the first embodiment.
  • the third insulating layer 103 is formed similarly to the first embodiment.
  • the third insulating layer 103 is a SiO 2 film. Therefore, it can be said that the third insulating layer 103 constitutes the interlayer insulating film 54B.
  • the first high dielectric constant film 141 of the second insulating layer 140 is formed so as to be deposited on the third insulating layer 103 by, for example, the CVD method.
  • the first high dielectric constant film 141 is a SiON film.
  • FIGS. 19 and 20 show a step of forming a part of the low voltage side connection wiring 57B following FIG. 18. As shown in FIG. 19, after a via opening 801B is formed as in the first embodiment, as shown in FIG. 20, a second via 57BC is formed as in the first embodiment.
  • FIGS. 21 and 22 show a step of forming a part of the element insulating layer 54 following FIG. 20.
  • the second high dielectric constant film 142 is formed to be deposited on the first high dielectric constant film 141 by, for example, the CVD method, as shown in FIG. Similarly, a first insulating layer 101 is formed.
  • the second high dielectric constant film 142 is a SiN film
  • the first insulating layer 101 is a SiO 2 film.
  • FIGS. 23 and 24 show a step of forming the high voltage coil 22A following FIG. 22 and a step of forming a part of the low voltage side connection wiring 57B.
  • a first trench 120 is formed by etching, for example, as shown in FIG.
  • a voltage coil 22A is formed.
  • the wiring opening 802 is formed as in the first embodiment, as shown in FIG. 24, the wiring opening 802 is filled with a metal material.
  • a second wiring 57BD is formed.
  • the first trench 120 and the wiring opening 802 penetrate both the first insulating layer 101 and the second high dielectric constant film 142 in the z direction.
  • the first trench 120 and the wiring opening 802 do not penetrate the first high dielectric constant film 141 in the z direction. That is, the first trench bottom surface 122 of the first trench 120 is constituted by the first high dielectric constant film 141.
  • the lower high dielectric constant film 104A, the upper high dielectric constant film 104B, and the fifth insulating film of the fourth insulating layer 104 are formed by, for example, the CVD method. Layers 105 are formed sequentially.
  • the low voltage coil 21A and the element insulating layer 54 around it are also formed in the same way as the high voltage coil 22A and the element insulating layer 54 around it.
  • the low voltage coil 21A and the element insulating layer 54 around it are formed in a step before the high voltage coil 22A and the element insulation layer 54 around the high voltage coil 22A.
  • each electrode pad 51, 52 on the element insulating layer 54 a step of forming each electrode pad 51, 52 on the element insulating layer 54, and a step of forming a protective film 55 and a passivation film 56 on the element insulating layer 54 are performed in order. .
  • the transformer chip 50 is manufactured.
  • the second insulating layer 140 covers the first end surface 23 of the high voltage coils 22A, 22B and the lower end portion 25A that constitutes a corner portion of the first side surface 25 with the first end surface 23.
  • the second insulating layer 140 is laminated on the first high dielectric constant film 141 in contact with the first end surface 23 of the high voltage coils 22A, 22B, and on the first high dielectric constant film 141, and the second insulating layer 140 is 101, and a second high dielectric constant film 142 in contact with the film 101.
  • the second high dielectric constant film 142 covers a part of the first side surface 25 of the high voltage coils 22A, 22B in the z direction, the electric field on the first side surface 25 of the high voltage coils 22A, 22B is reduced. Strength can be reduced. Therefore, electric field concentration at the ends of the high voltage coils 22A and 22B closer to the low voltage coils 21A and 21B can be alleviated.
  • the signal transmission device 10 of the third embodiment will be described with reference to FIGS. 28 to 30.
  • the signal transmission device 10 of this embodiment differs from the signal transmission device 10 of the first embodiment mainly in the configuration of the transformer chip 50.
  • the same reference numerals are given to the same components as in the first embodiment, and the description thereof will be omitted.
  • the transformer 15A includes transformers 18A and 19A connected in series.
  • the transformer 18A is electrically connected to the primary circuit 13.
  • Transformer 18A includes a low voltage coil 21A and a high voltage coil 22A.
  • the transformer 19A is electrically connected to the secondary circuit 14.
  • the transformer 19A includes a first high voltage coil 21C and a second high voltage coil 22C that is insulated from the first high voltage coil 21C and can be magnetically coupled to the first high voltage coil 21C.
  • the low voltage coil 21A is electrically connected to the primary side signal line 16A, and is also connected to the ground of the primary side circuit 13. That is, the first end of the low voltage coil 21A is electrically connected to the primary circuit 13, and the second end of the low voltage coil 21A is electrically connected to the ground of the primary circuit 13. There is.
  • the high voltage coil 22A is connected to the first high voltage coil 21C of the transformer 19A.
  • the high voltage coil 22A and the first high voltage coil 21C are connected to each other so as to be in an electrically floating state. That is, the first end of the high voltage coil 22A is connected to the first end of the first high voltage coil 21C, and the second end of the high voltage coil 22A is connected to the second end of the first high voltage coil 21C. has been done. In this way, the high voltage coil 22A and the first high voltage coil 21C serve as relay coils that relay the signal transmission from the low voltage coil 21A to the second high voltage coil 22C.
  • the second high voltage coil 22C is electrically connected by the secondary signal line 17A, and is also connected to the ground of the secondary circuit 14. That is, the first end of the second high voltage coil 22C is electrically connected to the secondary circuit 14, and the second end of the second high voltage coil 22C is electrically connected to the ground of the secondary circuit 14. It is connected to the.
  • the transformer 15B includes transformers 18B and 19B connected in series.
  • Transformer 18B includes a low voltage coil 21B and a high voltage coil 22B.
  • Transformer 19B includes a first high voltage coil 21D and a second high voltage coil 22D. Since transformers 18B and 19B are similar to transformers 18A and 19A, detailed description thereof will be omitted.
  • the transformer chip 50 is mounted on the secondary die pad 70 with an insulating member 150 interposed therebetween.
  • An insulating member 150 is formed on the substrate 53.
  • the insulating member 150 is bonded using an insulating bonding material. That is, the insulating member 150 is interposed between the third bonding material 93 and the substrate 53.
  • the insulating member 150 is bonded to the secondary die pad 70 by a third bonding material 93.
  • FIG. 30 is a cross-sectional structure showing the low voltage coil 21A, high voltage coil 22A, first high voltage coil 21C, and second high voltage coil 22C of the transformer chip 50. Note that the configuration and arrangement of the low voltage coil 21B, high voltage coil 22B, first high voltage coil 21D, and second high voltage coil 22D are the same as those of the low voltage coil 21A, high voltage coil 22A, first high voltage coil 21C, and This is similar to the second high voltage coil 22C.
  • the configuration and arrangement of the low voltage coil 21A, high voltage coil 22A, first high voltage coil 21C, and second high voltage coil 22C will be explained in detail, and the low voltage coil 21B, high voltage coil 22B, A detailed description of the configuration and arrangement of the first high voltage coil 21D and the second high voltage coil 22D will be omitted.
  • the low voltage coil 21A and the high voltage coil 22A are arranged to face each other in the z direction.
  • a part of the element insulating layer 54 is interposed between the low voltage coil 21A and the high voltage coil 22A in the z direction.
  • the low voltage coil 21A is arranged closer to the element surface 54s than the high voltage coil 22A.
  • the high voltage coil 22A is arranged closer to the element back surface 54r than the low voltage coil 21A. Therefore, in this embodiment, the low voltage coil 21A corresponds to the "first coil” and the high voltage coil 22A corresponds to the "second coil".
  • the low voltage coil 21A is electrically connected to the first electrode pad 51A by a low voltage side connection wiring 57A.
  • the low-voltage side connection wiring 57A is constituted by a via penetrating one element insulating layer 54 in the z direction.
  • the low voltage coil 21A is electrically connected to the first electrode pad 51B (see FIG. 3) by a low voltage side connection wiring 57B.
  • the high voltage coil 22A is electrically connected to the first high voltage coil 21C within the element insulating layer 54. More specifically, in the element insulating layer 54, a high voltage side connection wiring 57C is provided. The high voltage coil 22A and the first high voltage coil 21C are electrically connected to each other by a high voltage side connection wiring 57C.
  • the first high voltage coil 21C and the second high voltage coil 22C are arranged to face each other in the z direction.
  • a part of the element insulating layer 54 is interposed between the first high voltage coil 21C and the second high voltage coil 22C in the z direction.
  • the first high voltage coil 21C is arranged closer to the element back surface 54r than the second high voltage coil 22C.
  • the second high voltage coil 22C is arranged closer to the element surface 54s than the first high voltage coil 21C.
  • the first high voltage coil 21C is arranged at the same position as the high voltage coil 22A in the z direction.
  • the second high voltage coil 22C is arranged at the same position as the low voltage coil 21A in the z direction.
  • the second high voltage coil 22C corresponds to the "third coil”
  • the first high voltage coil 21C corresponds to the "fourth coil".
  • both the first high voltage coil 21C and the second high voltage coil 22C one or more of Ti, TiN, Ta, TaN, Au, Ag, Cu, Al, and W is appropriately selected.
  • the material constituting both the first high voltage coil 21C and the second high voltage coil 22C may be the same as the material constituting the low voltage coil 21A and the high voltage coil 22A.
  • both the first high voltage coil 21C and the second high voltage coil 22C are formed of a material containing Cu.
  • the second high voltage coil 22C is electrically connected to the second electrode pad 52A by a high voltage side connection wiring 57D.
  • the high-voltage side connection wiring 57D is constituted by a via penetrating one element insulating layer 54 in the z direction.
  • the second high voltage coil 22C is electrically connected to the second electrode pad 52B (see FIG. 3) by a high voltage side connection wiring different from the high voltage side connection wiring 57D.
  • the structure for alleviating electric field concentration on the low voltage coil 21A side of the high voltage coil 22A is the same as in the first embodiment.
  • the structure for alleviating electric field concentration on the high voltage coil 22A side of the low voltage coil 21A is the same as in the first embodiment. That is, the structure for alleviating electric field concentration in the region between the high voltage coil 22A and the low voltage coil 21A is the same as in the first embodiment. Further, the structure for alleviating electric field concentration on the side of the low voltage coil 21A opposite to the high voltage coil 22A is the same as in the first embodiment. Further, the structure for alleviating electric field concentration on the substrate 53 side of the high voltage coil 22A is the same as in the first embodiment.
  • the structure for alleviating electric field concentration on the second high voltage coil 22C side of the first high voltage coil 21C is common to the structure for alleviating electric field concentration on the low voltage coil 21A side of the high voltage coil 22A.
  • the structure for alleviating electric field concentration on the substrate 53 side of the first high voltage coil 21C is common to the structure for alleviating electric field concentration on the substrate 53 side of the high voltage coil 22A.
  • the structure for alleviating electric field concentration on the first high voltage coil 21C side of the second high voltage coil 22C is common to the structure for alleviating electric field concentration on the high voltage coil 22A side of the low voltage coil 21A.
  • the structure for alleviating electric field concentration on the side of the second high voltage coil 22C opposite to the first high voltage coil 21C is common to the structure for alleviating electric field concentration on the side of the low voltage coil 21A opposite to the high voltage coil 22A. There is.
  • the transformer chip 50 includes transformers 18A (18B) and 19A (19B) connected in series.
  • the transformers 18A (18B) and 19A (19B) are arranged in the x direction orthogonal to the thickness direction of the element insulating layer 54.
  • the transformers 18A (18B) and 19A (19B) connected in series are arranged in the x direction, the distance between the element surface 54s and the element rear surface 54r of the element insulating layer 54 in the z direction is It is possible to improve the dielectric strength of the transformer chip 50 while suppressing the distance from increasing.
  • An insulating member 150 is interposed between the secondary die pad 70 and the transformer chip 50. According to this configuration, compared to a configuration in which the insulating member 150 is not interposed between the secondary die pad 70 and the transformer chip 50, the low voltage coil 21A (21B) and the second high voltage coil 22C (22D) and the secondary die pad 70 in the z direction can be increased. Therefore, it is possible to improve the dielectric strength between the transformer chip 50 and the secondary die pad 70.
  • the insulating member 150 and the secondary die pad 70 are bonded by a third bonding material 93.
  • the third bonding material 93 is an insulating bonding material. According to this configuration, compared to the case where the third bonding material 93 is a conductive bonding material, the z-direction between the low voltage coil 21A (21B), the second high voltage coil 22C (22D) and the secondary die pad 70 is The insulation distance between can be increased. Therefore, it is possible to improve the dielectric strength between the transformer chip 50 and the secondary die pad 70.
  • the high voltage coil 22A is arranged at a position aligned with the first high voltage coil 21C.
  • the ninth insulating layer 109 and the tenth insulating layer 110 can alleviate electric field concentration on the side of the first high voltage coil 21C opposite to the second high voltage coil 22C.
  • the seventh insulating layer 107 and the eighth insulating layer 108 can alleviate electric field concentration on the second high voltage coil 22C side of the first high voltage coil 21C.
  • the structure for alleviating electric field concentration for the high voltage coil 22A and the structure for alleviating electric field concentration for the first high voltage coil 21C can be made common. Therefore, the manufacturing process of the transformer chip 50 can be simplified compared to a configuration in which a structure for alleviating electric field concentration on the high voltage coil 22A and a structure for alleviating electric field concentration on the first high voltage coil 21C are formed separately.
  • the low voltage coil 21A is arranged at a position aligned with the second high voltage coil 22C.
  • the fourth insulating layer 104 and the fifth insulating layer 105 can alleviate electric field concentration on the side of the second high voltage coil 22C opposite to the first high voltage coil 21C.
  • the third insulating layer 103 and the second insulating layer 102 can alleviate electric field concentration on the first high voltage coil 21C side of the second high voltage coil 22C.
  • the structure for alleviating electric field concentration for the low voltage coil 21A and the structure for alleviating electric field concentration for the second high voltage coil 22C can be made common. Therefore, the manufacturing process of the transformer chip 50 can be simplified compared to a configuration in which a structure for alleviating electric field concentration on the low voltage coil 21A and a structure for alleviating electric field concentration on the second high voltage coil 22C are formed separately.
  • transformer chip 50 including transformers 18A (18B) and 19A (19B) of the third embodiment may be applied to the second embodiment.
  • the structure for alleviating electric field concentration on the high voltage coil 22A side of the low voltage coil 21A is the same as the structure for alleviating electric field concentration on the high voltage coil 22A side of the low voltage coil 21A in the second embodiment. You may change it to
  • the structure for alleviating electric field concentration on the high voltage coil 22A side of the low voltage coil 21A is changed to the structure for alleviating electric field concentration on the high voltage coil 22A side of the low voltage coil 21A of the first embodiment. You can.
  • the structure for alleviating electric field concentration on the high voltage coil 22A side of the low voltage coil 21A may be omitted.
  • the seventh insulating layer 107 may be replaced with an etching stopper film 54A. Therefore, the third end surface 26 of the low voltage coil 21A is in contact with the etching stopper film 54A.
  • the second trench 130 forming the low voltage coil 21A in the element insulating layer 54 may be formed to penetrate both one interlayer insulating film 54B and one etching stopper film 54A.
  • the second trench bottom surface 132 of the second trench 130 is constituted by the interlayer insulating film 54B directly under the etching stopper film 54A.
  • the fourth end surface 27 of the low voltage coil 21A is in contact with the interlayer insulating film 54B directly under the etching stopper film 54A. Note that the structure for alleviating electric field concentration on the high voltage coil 22A side of the low voltage coil 21A in the second embodiment may be similarly omitted.
  • the structure for alleviating electric field concentration on the substrate 53 side of the low voltage coil 21A may be omitted.
  • the ninth insulating layer 109 may be replaced with an etching stopper film 54A.
  • the fourth end surface 27 of the low voltage coil 21A is in contact with the etching stopper film 54A.
  • the structure for alleviating electric field concentration on the substrate 53 side of the low voltage coil 21A of the second embodiment may be similarly omitted.
  • the relative dielectric constant of each of the first high dielectric constant film 102A, the second high dielectric constant film 102B, and the third high dielectric constant film 102C of the second insulating layer 102 is the first It can be arbitrarily changed within a range higher than the dielectric constant of the insulating layer 101 (third insulating layer 103).
  • the dielectric constant of the third high dielectric constant film 102C may be smaller than the dielectric constant of the first high dielectric constant film 102A.
  • the relative dielectric constant of the third high dielectric constant film 102C is in a range of greater than 3.8 and less than 7.
  • the relative dielectric constant of the third high dielectric constant film 102C may be in a range of greater than 4 and less than 7.
  • the third high dielectric constant film 102C is made of a material containing SiON. Therefore, the dielectric constant of the third high dielectric constant film 102C is adjusted within the above range depending on the concentration of N in SiON.
  • the dielectric constant of the second high dielectric constant film 102B may be equal to the dielectric constant of the first high dielectric constant film 102A.
  • each of the first high dielectric constant film 102A and the second high dielectric constant film 102B may be formed of a material containing SiN, for example.
  • each of the first high dielectric constant film 102A and the second high dielectric constant film 102B is about 7.
  • each of the high dielectric constant films 102A, 102B, and 102C may be formed of a material containing SiON.
  • the relative permittivity of each of the first high dielectric constant film 141 and the second high dielectric constant film 142 of the second insulating layer 140 is the ratio of the first insulating layer 101 (third insulating layer 103). It can be arbitrarily changed within a range higher than the dielectric constant.
  • the dielectric constant of the first high dielectric constant film 141 may be greater than or equal to the dielectric constant of the second high dielectric constant film 142.
  • each of the first high dielectric constant film 141 and the second high dielectric constant film 142 may be formed of a material containing SiN, for example.
  • the relative dielectric constant of each of the first high dielectric constant film 141 and the second high dielectric constant film 142 is about 7.
  • each of the first high dielectric constant film 141 and the second high dielectric constant film 142 may be formed of a material containing SiON, for example.
  • the relative permittivity of each of the first high dielectric constant film 141 and the second high dielectric constant film 142 is in the range of greater than 3.8 and less than 7.
  • the relative permittivity of each of the first high dielectric constant film 141 and the second high dielectric constant film 142 may be in a range of greater than 4 and less than 7.
  • the relative permittivity of each of the first high dielectric constant film 141 and the second high dielectric constant film 142 is adjusted within the above range depending on the concentration of N in SiON.
  • the first high dielectric constant film 141 may be formed of a material containing SiN, for example
  • the second high dielectric constant film 142 may be formed of a material containing SiON, for example.
  • the dielectric constant of the first high dielectric constant film 141 is about 7
  • the dielectric constant of the second high dielectric constant film 142 is in the range of greater than 3.8 and less than 7.
  • the relative dielectric constant of the second high dielectric constant film 142 may be in a range of greater than 4 and less than 7.
  • the dielectric constant of the second high dielectric constant film 142 is adjusted within the above range depending on the concentration of N in SiON.
  • the positional relationship in the z direction between the second insulating layer 102 and the high voltage coil 22A can be changed arbitrarily.
  • the first trench 120 for forming the high voltage coil 22A does not need to form the groove 102D (see FIG. 4) in the second insulating layer 102. That is, the thickness of the portion of the second insulating layer 102 that constitutes the first trench bottom surface 122 of the first trench 120 may be equal to the thickness of the other portion of the second insulating layer 102 .
  • the second insulating layer 140 of the second embodiment and the second insulating layer 102 of the third embodiment may be similarly changed.
  • the second insulating layer 102 (140) may be formed of a single film (high dielectric constant film).
  • the second insulating layer 102 (140) is formed of a material containing any one of SiN, SiON, and SiC. That is, the second insulating layer 102 (140) has a higher dielectric constant than the third insulating layer 103.
  • the second insulating layer 102 (140) may be formed of a stacked structure of four or more high dielectric constant films.
  • the thickness of each of the first high dielectric constant film 102A, second high dielectric constant film 102B, and third high dielectric constant film 102C of the second insulating layer 102 can be arbitrarily changed. It is possible. In one example, the film thicknesses of the first high dielectric constant film 102A, the second high dielectric constant film 102B, and the third high dielectric constant film 102C may be different from each other. In one example, the thickness of the first high dielectric constant film 102A may be thicker than the thickness of the second high dielectric constant film 102B. The thickness of the first high dielectric constant film 102A may be thicker than the thickness of the third high dielectric constant film 102C.
  • the second high dielectric constant film 102B may be thicker than the first high dielectric constant film 102A. Further, in one example, the thickness of the third high dielectric constant film 102C may be thicker than the thickness of the first high dielectric constant film 102A. In one example, the third high dielectric constant film 102C may be thicker or thinner than the second high dielectric constant film 102B.
  • the thickness of each of the first high dielectric constant film 141 and the second high dielectric constant film 142 of the second insulating layer 140 can be changed arbitrarily.
  • the film thickness of the first high dielectric constant film 141 may be thicker than the film thickness of the second high dielectric constant film 142.
  • the relative dielectric constant of each of the lower high dielectric constant film 104A and the upper high dielectric constant film 104B of the fourth insulating layer 104 is higher than that of the fifth insulating layer 105. It can be changed arbitrarily within the range.
  • the dielectric constant of the lower high dielectric constant film 104A and the dielectric constant of the upper high dielectric constant film 104B may be equal to each other.
  • each of the lower high dielectric constant film 104A and the upper high dielectric constant film 104B may be formed of a material containing any one of SiN, SiON, and SiC.
  • the number of high dielectric constant films in the fourth insulating layer 104 can be changed arbitrarily.
  • the fourth insulating layer 104 may be formed of a single film (high dielectric constant film).
  • the fourth insulating layer 104 is formed of a material containing any one of SiN, SiON, and SiC. That is, the fourth insulating layer 104 has a higher dielectric constant than the first insulating layer 101.
  • the fourth insulating layer 104 may be formed of a stacked structure of three or more high dielectric constant films.
  • an etching stopper film 54A may be formed instead of the fourth insulating layer 104.
  • the thickness of each of the lower high dielectric constant film 104A and the upper high dielectric constant film 104B of the fourth insulating layer 104 can be changed arbitrarily.
  • the film thickness of the lower high dielectric constant film 104A and the film thickness of the upper high dielectric constant film 104B may be different from each other.
  • the lower high dielectric constant film 104A may be thicker than the upper high dielectric constant film 104B.
  • the thickness of the lower high dielectric constant film 104A may be thinner than the thickness of the upper high dielectric constant film 104B.
  • the relative permittivity of each of the fourth high dielectric constant film 107A, the fifth high dielectric constant film 107B, and the sixth high dielectric constant film 107C of the seventh insulating layer 107 is the same as that of the eighth insulating layer 108. It can be arbitrarily changed within a range higher than the dielectric constant of (sixth insulating layer 106). In one example, the dielectric constant of the sixth high dielectric constant film 107C may be smaller than the dielectric constant of the fourth high dielectric constant film 107A. In one example, the relative dielectric constant of the sixth high dielectric constant film 107C is in a range of greater than 3.8 and less than 7.
  • the relative dielectric constant of the sixth high dielectric constant film 107C may be in a range of greater than 4 and less than 7.
  • the sixth high dielectric constant film 107C is formed of a material containing SiON. Therefore, the dielectric constant of the sixth high dielectric constant film 107C is adjusted within the above range depending on the concentration of N in SiON.
  • the dielectric constant of the fifth high dielectric constant film 107B may be equal to the dielectric constant of the fourth high dielectric constant film 107A.
  • each of the fourth high dielectric constant film 107A and the fifth high dielectric constant film 107B may be formed of a material containing SiN, for example.
  • each of the fourth high dielectric constant film 107A and the fifth high dielectric constant film 107B is about 7.
  • each of the high dielectric constant films 107A, 107B, and 107C may be formed of a material containing SiON. Note that the high dielectric constant film of the seventh insulating layer 107 in the second and third embodiments may be similarly changed.
  • the number of high dielectric constant films in the seventh insulating layer 107 can be changed arbitrarily.
  • the seventh insulating layer 107 may be formed of a single film (high dielectric constant film).
  • the seventh insulating layer 107 is formed of a material containing any one of SiN, SiON, and SiC. That is, the seventh insulating layer 107 has a higher dielectric constant than the eighth insulating layer 108 (sixth insulating layer 106).
  • the seventh insulating layer 107 may be formed of a stacked structure of four or more high dielectric constant films. Note that the seventh insulating layer 107 in the second and third embodiments may be similarly modified.
  • the thickness of each of the fourth high dielectric constant film 107A, the fifth high dielectric constant film 107B, and the sixth high dielectric constant film 107C of the seventh insulating layer 107 can be changed arbitrarily. It is. In one example, the fourth high dielectric constant film 107A, the fifth high dielectric constant film 107B, and the sixth high dielectric constant film 107C may have different thicknesses. In one example, the fourth high dielectric constant film 107A may be thicker than the fifth high dielectric constant film 107B. The fourth high dielectric constant film 107A may be thicker than the sixth high dielectric constant film 107C.
  • the thickness of the fifth high dielectric constant film 107B may be thicker than the thickness of the fourth high dielectric constant film 107A. In one example, the thickness of the sixth high dielectric constant film 107C may be thicker than the thickness of the fourth high dielectric constant film 107A. In one example, the thickness of the sixth high dielectric constant film 107C may be thicker or thinner than the thickness of the fifth high dielectric constant film 107B.
  • the positional relationship between the low voltage coil 21A and the seventh insulating layer 107 can be changed arbitrarily.
  • the low voltage coil 21A may be configured to protrude above the sixth high dielectric constant film 107C of the seventh insulating layer 107.
  • the low voltage coil 21A and the seventh insulating layer 107 are arranged such that the third end surface 26 of the low voltage coil 21A is flush with the surface of the fourth high dielectric constant film 107A that is in contact with the fifth high dielectric constant film 107B. may be formed.
  • the relative permittivity of each of the upper high dielectric constant film 109A and the lower high dielectric constant film 109B of the ninth insulating layer 109 is the same as that of the tenth insulating layer 110 (sixth insulating layer 106). It can be arbitrarily changed within a range higher than the dielectric constant of .
  • the dielectric constant of the upper high dielectric constant film 109A and the dielectric constant of the lower high dielectric constant film 109B may be equal to each other.
  • each of the upper high dielectric constant film 109A and the lower high dielectric constant film 109B may be formed of a material containing any one of SiN, SiON, and SiC.
  • the dielectric constant of the upper high dielectric constant film 109A may be lower than the dielectric constant of the lower high dielectric constant film 109B.
  • the upper high dielectric constant film 109A is formed of a material containing SiON
  • the lower high dielectric constant film 109B is formed of a material containing SiN.
  • the number of high dielectric constant films in the ninth insulating layer 109 can be changed arbitrarily.
  • the ninth insulating layer 109 may be formed of a single film (high dielectric constant film).
  • the ninth insulating layer 109 is formed of a material containing any one of SiN, SiON, and SiC. That is, the ninth insulating layer 109 has a higher dielectric constant than the tenth insulating layer 110 (sixth insulating layer 106).
  • the ninth insulating layer 109 may be formed of a stacked structure of three or more high dielectric constant films.
  • the thickness of each of the upper high dielectric constant film 109A and the lower high dielectric constant film 109B of the ninth insulating layer 109 can be changed arbitrarily.
  • the lower high dielectric constant film 109B may be thicker than the upper high dielectric constant film 109A.
  • the thickness of the lower high dielectric constant film 109B may be thinner than the thickness of the upper high dielectric constant film 109A.
  • the low voltage coil 21A does not need to protrude from the sixth insulating layer 106 toward the high voltage coil 22A.
  • the second trench side surface 131 of the second trench 130 is constituted by the sixth insulating layer 106.
  • the second side surface 28 of the low voltage coil 21A is in contact with only the sixth insulating layer 106.
  • the second high voltage coil 22C of the third embodiment may be similarly changed.
  • the low voltage coil 21A may protrude from the sixth insulating layer 106 to the ninth insulating layer 109.
  • the fourth end surface 27 of the low voltage coil 21A is covered with the ninth insulating layer 109.
  • a high dielectric constant film may be formed on the opposite side of the upper high dielectric constant film 109A with respect to the lower high dielectric constant film 109B.
  • the dielectric constant of this high dielectric constant film may be lower than that of the upper high dielectric constant film 109A.
  • both the upper high dielectric constant film 109A and the lower high dielectric constant film 109B are formed of a material containing SiN, and the high dielectric constant film may be formed of a material containing SiON.
  • the arrangement of the low voltage coil 21A, high voltage coil 22A, first high voltage coil 21C, and second high voltage coil 22C can be arbitrarily changed.
  • the high voltage coil 22A may be placed closer to the element surface 54s of the element insulating layer 54 than the low voltage coil 21A.
  • the first high voltage coil 21C may be arranged closer to the element surface 54s of the element insulating layer 54 than the second high voltage coil 22C.
  • the insulating member 150 interposed between the transformer chip 50 and the secondary die pad 70 may be omitted.
  • the internal configuration of the transformer chip 50 mounted on the secondary die pad 70 will be described.
  • the transformer chip 50 differs from the third embodiment in the arrangement of a low voltage coil 21A, a high voltage coil 22A, a first high voltage coil 21C, and a second high voltage coil 22C.
  • the low voltage coil 21A is arranged closer to the element back surface 54r of the element insulating layer 54 than the high voltage coil 22A.
  • the high voltage coil 22A is arranged closer to the element surface 54s of the element insulating layer 54 than the low voltage coil 21A.
  • the first high voltage coil 21C is arranged closer to the element surface 54s than the second high voltage coil 22C.
  • the second high voltage coil 22C is arranged closer to the element back surface 54r than the first high voltage coil 21C.
  • the second high voltage coil 22C is located further away from the element back surface 54r than the low voltage coil 21A.
  • the distance D2 between the first high voltage coil 21C and the second high voltage coil 22C in the z direction is smaller than the distance D1 between the low voltage coil 21A and the high voltage coil 22A in the z direction.
  • the second high voltage coil 22C is disposed between the low voltage coil 21A and the high voltage coil 22A when viewed from the y direction.
  • the distance D4 between the second high voltage coil 22C and the substrate 53 in the z direction is larger than the distance D3 between the low voltage coil 21A and the substrate 53 in the z direction.
  • the second high voltage coil 22C is located further away from the secondary die pad 70 in the z direction than the low voltage coil 21A.
  • the distance D5 between the low voltage coil 21A and the second high voltage coil 22C is greater than or equal to the distance D1.
  • the distance D5 may be greater than or equal to the distance D4.
  • the low voltage coil 21B, high voltage coil 22B, first high voltage coil 21D, and second high voltage coil 22D also have a similar arrangement.
  • the distance between the second high voltage coil 22C (22D) to which a relatively high voltage is applied when the signal transmission device 10 is driven and the secondary die pad 70 is shortened to the distance between the secondary die pad 70 and the second high voltage coil 22C (22D) to which a relatively high voltage is applied when the signal transmission device 10 is driven.
  • This distance is larger than the distance between the low voltage coil 21A (21B) and the secondary die pad 70. Therefore, the dielectric strength of the transformer chip 50 can be improved.
  • the transformer chip 50 It is possible to improve the dielectric strength of the
  • the transformer chip 50 may be divided into two, a first transformer chip and a second transformer chip.
  • the first transformer chip has transformers 18A and 18B integrated into one package
  • the second transformer chip has transformers 19A and 19B integrated into one package.
  • the first transformer chip is mounted on the primary die pad 60 and the second transformer chip is mounted on the secondary die pad 70.
  • the first transformer chip and the second transformer chip are arranged between the first chip 30 and the second chip 40 in the x direction.
  • the first transformer chip is connected to the first chip 30 by a wire W
  • the second transformer chip is connected to the second chip 40 by a wire W.
  • the first transformer chip and the second transformer chip are connected by a wire W.
  • the low voltage coil 21A (21B) is electrically connected to the primary circuit 13
  • the second high voltage coil 22C (22D) is electrically connected to the secondary circuit 14
  • the high voltage coil 22A ( 22B) and the first high voltage coil 21C (21D) are electrically connected to each other.
  • the arrangement configuration of the transformer chip 50 can be changed arbitrarily.
  • the transformer chip 50 may be mounted on the primary die pad 60.
  • both the first chip 30 and the transformer chip 50 are mounted on the primary die pad 60.
  • the transformer chip 50 may be mounted on the intermediate die pad 160.
  • the intermediate die pad 160 is arranged between the primary die pad 60 and the secondary die pad 70 in the x direction. Intermediate die pad 160 is not electrically connected to both primary die pad 60 and secondary die pad 70. That is, the intermediate die pad 160 is in an electrically floating state with respect to the primary die pad 60 and the secondary die pad 70.
  • the intermediate die pad 160 is made of the same material as the primary die pad 60 and the secondary die pad 70, for example. Here, the intermediate die pad 160 corresponds to the "third die pad".
  • the transformer chip 50 can be applied to systems other than the signal transmission device 10 of the first to third embodiments.
  • the transformer chip 50 may be applied to a primary side circuit module, for example. That is, the primary side circuit module includes the first chip 30, the transformer chip 50, and a sealing resin that seals these chips 30, 50.
  • the primary circuit module also includes a primary die pad 60 on which both the first chip 30 and the transformer chip 50 are mounted.
  • the first chip 30 is bonded to the primary die pad 60 by a first bonding material 91
  • the transformer chip 50 is bonded to the primary die pad 60 by a third bonding material 93.
  • the primary circuit 13 included in the first chip 30 corresponds to a "signal transmission circuit”
  • the first chip 30 corresponds to a "circuit chip”.
  • the primary side circuit module corresponds to the "insulation module”.
  • the transformer chip 50 may be applied to, for example, a secondary circuit module. That is, the secondary circuit module includes the second chip 40, the transformer chip 50, and a sealing resin that seals these chips 40, 50.
  • the secondary circuit module also includes a secondary die pad 70 on which both the second chip 40 and the transformer chip 50 are mounted.
  • the second chip 40 is bonded to the secondary die pad 70 by a second bonding material 92
  • the transformer chip 50 is bonded to the secondary die pad 70 by a third bonding material 93.
  • the secondary circuit 14 (see FIG. 1) included in the second chip 40 corresponds to a "signal transmission circuit”
  • the second chip 40 corresponds to a "circuit chip”.
  • the secondary circuit module corresponds to the "insulation module”.
  • the insulation module includes the transformer chip 50 and a sealing resin that seals the transformer chip 50.
  • the insulation module also includes a die pad on which the transformer chip 50 is mounted.
  • the transformer chip 50 is bonded to the die pad by a third bonding material 93.
  • the configuration of the signal transmission device 10 can be changed arbitrarily.
  • the signal transmission device 10 may include the above-described primary side circuit module and the second chip 40.
  • the second chip 40 may be mounted on the secondary die pad 70, and both the secondary die pad 70 and the second chip 40 may be configured as a module sealed with a sealing resin.
  • the signal transmission device 10 includes a primary side circuit module and the above module.
  • the signal transmission device 10 may include the above-described secondary side circuit module and the first chip 30.
  • the first chip 30 may be mounted on the primary die pad 60, and both the primary die pad 60 and the first chip 30 may be configured as a module sealed with a sealing resin.
  • the signal transmission device 10 includes a secondary circuit module and the above module.
  • the direction of signal transmission in the signal transmission device 10 can be changed arbitrarily.
  • the signal transmission device 10 may be configured such that a signal is transmitted from the secondary circuit 14 to the primary circuit 13 via the transformer 15. More specifically, when a signal (for example, a feedback signal) from a drive circuit electrically connected to the secondary side circuit 14 and the secondary side terminal 12 is input to the secondary side terminal 12, the secondary side A signal is transmitted from the circuit 14 to the primary circuit 13 via the transformer 15. Then, a signal from the primary circuit 13 is output to a control device electrically connected to the primary circuit 13 via the primary terminal 11 .
  • the signal transmission device 10 may be configured so that signals are transmitted bidirectionally between the primary circuit 13 and the secondary circuit 14.
  • the signal transmission device 10 includes a primary circuit 13 and a secondary circuit 14 configured to transmit and/or receive signals with the primary circuit 13 via the transformer 15. It's okay to stay.
  • the configuration of the transformer chip 50 of the fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 35 to 52.
  • the transformer chip 50 of this embodiment differs from the transformer chip 50 of the first embodiment in the structure that alleviates electric field concentration on the high voltage coil 22A and the low voltage coil 21A.
  • the same reference numerals are given to the same components as in the first embodiment, and the description thereof will be omitted.
  • FIG. 35 An example of the internal configuration of the transformer chip 50 of the fourth embodiment is as shown in FIG. 35. The details thereof are the same as those of the first embodiment except for the structure that alleviates the electric field concentration on the high voltage coil 22A and the low voltage coil 21A, so the explanation will be omitted.
  • the configuration of the element insulating layer 54 around each coil 21A, 22A is different from the configuration of the element insulating layer 54 between the low voltage coil 21A and the high voltage coil 22A in the z direction.
  • the element insulating layer 54 includes, in addition to the etching stopper film 54A and the interlayer insulating film 54B, a structure that alleviates electric field concentration on each coil 21A, 22A.
  • the detailed configuration of each coil 21A, 22A and the detailed configuration of each coil 21A, 22A and the element insulating layer 54 around it will be described below.
  • the high voltage coil 22A has a first end surface 23 facing the low voltage coil 21A (see FIG. 38) in the z direction, and a second end surface facing opposite to the first end surface 23 in the z direction. 24 and a first side 25.
  • the first side surface 25 extends between the first end surface 23 and the second end surface 24 in the z direction.
  • the first side surface 25 is formed in a tapered shape that tapers from the second end surface 24 toward the first end surface 23 in the cross-sectional view of FIG. 36 .
  • both the first end surface 23 and the second end surface 24 are formed by flat surfaces perpendicular to the z direction.
  • the high voltage coil 22A is formed in a spiral shape when viewed from the z direction.
  • the number of turns of the high voltage coil 22A can be changed arbitrarily.
  • the cross-sectional structure of the high voltage coil 22A which is composed of the first end surface 23, the second end surface 24, and the pair of first side surfaces 25, can be arbitrarily changed.
  • the pair of first side surfaces 25 may extend along the z direction. That is, it is sufficient that the cross-sectional structure of the high voltage coil 22A, which includes the first end surface 23, the second end surface 24, and the pair of first side surfaces 25, has a rectangular shape.
  • the element insulating layer 54 around the high voltage coil 22A includes a first insulating layer 101, a second insulating layer 102, a third insulating layer 103, a fourth insulating layer 104, a fifth insulating layer 105, and a first coating layer 111.
  • the second insulating layer 102 is formed on the third insulating layer 103
  • the first insulating layer 101 is formed on the second insulating layer 102
  • the fourth insulating layer 104 is formed on the first insulating layer 101
  • the fifth insulating layer 104 is formed on the first insulating layer 101.
  • the insulating layer 105 is formed on the fourth insulating layer 104.
  • High voltage coil 22A is provided within first insulating layer 101. In this embodiment, the high voltage coil 22A is formed across the first insulating layer 101 and the second insulating layer 102. Further, the first coating layer 111 is formed over the first insulating layer 101 and the second insulating layer 102.
  • a first trench 120 corresponding to the high voltage coil 22A is formed in the first insulating layer 101 and the second insulating layer 102.
  • the first trench 120 includes a first trench side surface 121 and a first trench bottom surface 122.
  • the first trench side surface 121 is formed in a tapered shape that tapers toward the first trench bottom surface 122 .
  • the first trench 120 can also be said to include a through hole 101A that penetrates the first insulating layer 101 in the z direction, and a groove 102D that communicates with the through hole 101A and is formed in the second insulating layer 102.
  • the first trench side surface 121 includes a side surface forming the through hole 101A and a side surface of the groove 102D.
  • the first trench bottom surface 122 includes the bottom surface of the groove 102D.
  • the first trench side surface 121 is constituted by the first insulating layer 101 and the second insulating layer 102
  • the first trench bottom surface 122 is constituted by the second insulating layer 102.
  • a first coating layer 111 is formed within the first trench 120.
  • the first coating layer 111 is formed along the first trench bottom surface 122 and the first trench side surface 121. Therefore, the first coating layer 111 is in contact with the second insulating layer 102 at the bottom surface 122 of the first trench, and is in contact with the first insulating layer 101 at the side surface 121 of the first trench.
  • the first coating layer 111 includes a side surface portion 111A and a bottom surface portion 111B.
  • the side surface portion 111A and the bottom surface portion 111B are integrally formed.
  • the side surface portion 111A is formed on the first trench side surface 121.
  • the bottom surface portion 111B is formed on the first trench bottom surface 122. That is, the side surface portion 111A is in contact with the first insulating layer 101, and the bottom surface portion 111B is in contact with the second insulating layer 102.
  • the side surface portion 111A is formed over the entire first trench side surface 121.
  • the bottom surface portion 111B is formed over the entire first trench bottom surface 122.
  • a lower end portion 111C of the side surface portion 111A adjacent to the bottom surface portion 111B is in contact with the second insulating layer 102.
  • the bottom portion 111B and the lower end portion 111C are covered with the second insulating layer 102.
  • the thickness of the first coating layer 111 is thinner than the thickness of the first insulating layer 101. That is, the film thickness of the first coating layer 111 is thinner than the film thickness of the interlayer insulating film 54B. Further, the thickness of the first coating layer 111 is thinner than the thickness of the second insulating layer 102. In this embodiment, the thickness of the first coating layer 111 is thinner than the thickness of the etching stopper film 54A (see FIG. 36).
  • a high voltage coil 22A is formed within the first trench 120.
  • the high voltage coil 22A is provided in the first trench 120 with the first end surface 23 and the first side surface 25 in contact with the first coating layer 111.
  • the first end surface 23 is in contact with the bottom surface portion 111B of the first coating layer 111
  • the first side surface 25 is in contact with the side surface portion 111A of the first coating layer 111.
  • the first coating layer 111 covers a lower end portion 25A that constitutes a corner portion with the first end surface 23 on the first side surface 25 of the high voltage coil 22A.
  • the thickness of the bottom portion 111B of the first coating layer 111 is shallower than the depth of the groove 102D of the second insulating layer 102. Therefore, the first end surface 23 of the high voltage coil 22A is located below (on the third insulating layer 103 side) the surface of the second insulating layer 102 on the first insulating layer 101 side.
  • the element insulating layer 54 around the high voltage coil 22A includes a structure that alleviates electric field concentration generated in the region between the high voltage coil 22A and the low voltage coil 21A.
  • the element insulating layer 54 includes a first coating layer 111, a second insulating layer 102, and a third insulating layer 103 as a structure that alleviates electric field concentration in a region between the high voltage coil 22A and the low voltage coil 21A. include.
  • the third insulating layer 103 is provided below the high voltage coil 22A. In other words, the third insulating layer 103 is provided closer to the low voltage coil 21A (see FIG. 35) than the high voltage coil 22A. The third insulating layer 103 is provided apart from the high voltage coil 22A in the z direction.
  • the third insulating layer 103 has a lower dielectric constant than the second insulating layer 102.
  • the third insulating layer 103 is made of a material containing SiO 2 . Therefore, the relative dielectric constant of the third insulating layer 103 is about 3.8.
  • the thickness of the third insulating layer 103 is thicker than the thickness of the second insulating layer 102.
  • the third insulating layer 103 constitutes an interlayer insulating film 54B.
  • the first coating layer 111 has a higher dielectric constant than the third insulating layer 103.
  • the first coating layer 111 is made of a material containing SiN. Therefore, the dielectric constant of the first coating layer 111 is about 7.
  • the second insulating layer 102 has a higher dielectric constant than the third insulating layer 103.
  • the second insulating layer 102 is made of a material containing any one of SiN, SiON, and SiC.
  • the thickness of the second insulating layer 102 is thinner than the thickness of the third insulating layer 103.
  • the film thickness of the second insulating layer 102 is thinner than the film thickness of the interlayer insulating film 54B.
  • the second insulating layer 102 is thicker than the etching stopper film 54A.
  • the second insulating layer 102 includes a first high dielectric constant film 102E in contact with the bottom surface portion 111B of the first coating layer 111, and a second high dielectric constant film 102F in contact with the first insulating layer 101.
  • the groove 102D forming the first trench 120 penetrates the second high dielectric constant film 102F and forms a recess in the first high dielectric constant film 102E. In other words, the depth of the groove 102D is deeper than the thickness of the second high dielectric constant film 102F.
  • the first high dielectric constant film 102E is in contact with the bottom portion 111B of the first coating layer 111 as well as the lower end portion 111C of the side surface portion 111A. More specifically, the first high dielectric constant film 102E includes a groove 102D. A lower end portion 111C of the side surface portion 111A is in contact with the groove 102D. In this way, the second insulating layer 102 is formed to cover the lower end portion 111C of the first coating layer 111.
  • the first high dielectric constant film 102E is formed on the third insulating layer 103. In this embodiment, the first high dielectric constant film 102E is in contact with the third insulating layer 103.
  • the film thickness of the first high dielectric constant film 102E is equal to the film thickness of the second high dielectric constant film 102F.
  • the difference between the film thickness of the first high dielectric constant film 102E and the film thickness of the second high dielectric constant film 102F is within 20% of the film thickness of the first high dielectric constant film 102E, then It can be said that the film thickness of the dielectric constant film 102E is equal to the film thickness of the second high dielectric constant film 102F.
  • the first high dielectric constant film 102E has a lower dielectric constant than the first coating layer 111.
  • the relative dielectric constant of the first high dielectric constant film 102E is in the range of greater than 3.8 and less than 7.
  • the dielectric constant of the first high dielectric constant film 102E may be in a range of greater than 4 and less than 7.
  • the first high dielectric constant film 102E is made of a material containing SiON. Therefore, the dielectric constant of the first high dielectric constant film 102E is adjusted within the above range depending on the concentration of N (nitrogen) in SiON.
  • the second high dielectric constant film 102F is formed on the first high dielectric constant film 102E.
  • the second high dielectric constant film 102F is in contact with the first high dielectric constant film 102E.
  • the second high dielectric constant film 102F is interposed between the first high dielectric constant film 102E and the first insulating layer 101.
  • the second high dielectric constant film 102F is formed at a position overlapping the first end surface 23 of the high voltage coil 22A when viewed from a direction perpendicular to the z direction.
  • the second high dielectric constant film 102F covers a portion of the first side surface 25 of the high voltage coil 22A that is closer to the first end surface 23.
  • the second high dielectric constant film 102F has a higher dielectric constant than the first high dielectric constant film 102E.
  • the second high dielectric constant film 102F is formed of a material containing SiN. Therefore, the dielectric constant of the second high dielectric constant film 102F is about 7. Therefore, it can be said that the second high dielectric constant film 102F constitutes the etching stopper film 54A.
  • the first coating layer 111, the second insulating layer 102 first high dielectric constant film 102E and third insulating layer 103 are arranged in this order.
  • the dielectric constant is configured to decrease from the first end surface 23 of the high voltage coil 22A toward the low voltage coil 21A.
  • the element insulating layer 54 includes a structure that alleviates electric field concentration on the first side surface 25 of the high voltage coil 22A.
  • the element insulating layer 54 includes a first coating layer 111 and a first insulating layer 101.
  • the first insulating layer 101 has a lower dielectric constant than the first coating layer 111.
  • the dielectric constant of the first insulating layer 101 is lower than that of the first high dielectric constant film 102E.
  • the first insulating layer 101 is made of a material containing SiO 2 . Therefore, the dielectric constant of the first insulating layer 101 is about 3.8.
  • the first insulating layer 101 constitutes an interlayer insulating film 54B (see FIG. 36).
  • the thickness of the first insulating layer 101 is thicker than the thickness of the first coating layer 111.
  • the thickness of the first insulating layer 101 is thicker than the thickness of the second insulating layer 102.
  • the thickness of the first insulating layer 101 is equal to the thickness of the third insulating layer 103.
  • the film thickness of the first insulating layer 101 is It can be said that the thickness is equal to the thickness of the third insulating layer 103.
  • the first coating layer 111 and the first The insulating layer 101 is arranged in this order.
  • the dielectric constant is configured to decrease as the distance from the first side surface 25 of the high voltage coil 22A increases.
  • the element insulating layer 54 around the high voltage coil 22A includes a structure that relieves electric field concentration on the side of the high voltage coil 22A opposite to the low voltage coil 21A.
  • the element insulating layer 54 includes a fourth insulating layer 104 and a fifth insulating layer 105 as a structure that alleviates electric field concentration on the side of the high voltage coil 22A opposite to the low voltage coil 21A.
  • the fourth insulating layer 104 is laminated on the first insulating layer 101 so as to be in contact with the second end surface 24 of the high voltage coil 22A.
  • the high voltage coil 22A is covered with the first insulating layer 101, the second insulating layer 102, and the fourth insulating layer 104.
  • the fourth insulating layer 104 has a higher dielectric constant than the first insulating layer 101.
  • the fourth insulating layer 104 is formed of a material containing any one of SiN, SiON, and SiC.
  • the fourth insulating layer 104 includes a lower high dielectric constant film 104C in contact with the second end surface 24 of the high voltage coil 22A, and an upper high dielectric constant film 104D laminated on the lower high dielectric constant film 104C.
  • the lower high dielectric constant film 104C is in contact with the first insulating layer 101 in addition to the second end surface 24. Further, the lower high dielectric constant film 104C is in contact with the first coating layer 111.
  • the lower high dielectric constant film 104C has a higher dielectric constant than the first insulating layer 101.
  • the lower high dielectric constant film 104C is formed of a material containing SiN. Therefore, the relative dielectric constant of the lower high dielectric constant film 104C is about 7.
  • the film thickness of the lower high dielectric constant film 104C is equal to the film thickness of the etching stopper film 54A.
  • the film thickness of the lower high dielectric constant film 104C is It can be said that the thickness is equal to the thickness of the etching stopper film 54A. In this way, it can be said that the lower high dielectric constant film 104C constitutes the etching stopper film 54A.
  • the upper high dielectric constant film 104D is in contact with the lower high dielectric constant film 104C.
  • the upper high dielectric constant film 104D is formed apart from the high voltage coil 22A.
  • the dielectric constant of the upper high dielectric constant film 104D is lower than the dielectric constant of the lower high dielectric constant film 104C.
  • the dielectric constant of the upper high dielectric constant film 104D is higher than that of the fifth insulating layer 105.
  • the relative dielectric constant of the upper high dielectric constant film 104D is in a range of greater than 3.8 and less than 7. Further, in one example, the relative dielectric constant of the upper high dielectric constant film 104D may be in a range of greater than 4 and less than 7.
  • the upper high dielectric constant film 104D is formed of a material containing SiON. Therefore, the dielectric constant of the upper high dielectric constant film 104D is adjusted within the above range depending on the concentration of N in SiON.
  • the film thickness of the upper high dielectric constant film 104D is equal to the film thickness of the lower high dielectric constant film 104C.
  • the difference between the film thickness of the upper high dielectric constant film 104D and the film thickness of the lower high dielectric constant film 104C is within 20% of the film thickness of the upper high dielectric constant film 104D, then the upper high dielectric constant film It can be said that the film thickness of the lower high dielectric constant film 104D is equal to the film thickness of the lower high dielectric constant film 104C.
  • the fifth insulating layer 105 is laminated on the fourth insulating layer 104. Specifically, the fifth insulating layer 105 is formed on the upper high dielectric constant film 104D. The fifth insulating layer 105 is in contact with the upper high dielectric constant film 104D. The fifth insulating layer 105 is formed apart from the high voltage coil 22A in the z direction.
  • the fifth insulating layer 105 has a lower dielectric constant than the fourth insulating layer 104.
  • the fifth insulating layer 105 is made of a material containing SiO 2 . Therefore, the dielectric constant of the fifth insulating layer 105 is the same as that of the first insulating layer 101, which is about 3.8. In this embodiment, the thickness of the fifth insulating layer 105 is thinner than the thickness of the first insulating layer 101.
  • the film thickness of the fifth insulating layer 105 is thicker than both the film thickness of the lower high dielectric constant film 104C and the film thickness of the upper high dielectric constant film 104D.
  • the thickness of the fifth insulating layer 105 may be greater than or equal to the thickness of the fourth insulating layer 104. Further, the thickness of the fifth insulating layer 105 may be equal to the thickness of the first insulating layer 101.
  • the thickness of the fifth insulating layer 105 is It can be said that the thickness is equal to that of the first insulating layer 101. It can be said that the fifth insulating layer 105 constitutes the interlayer insulating film 54B.
  • the lower height of the fourth insulating layer 104 increases upward from the second end surface 24 of the high voltage coil 22A.
  • the dielectric constant film 104C, the upper high dielectric constant film 104D, and the fifth insulating layer 105 are laminated in this order.
  • the high voltage coil 22A is configured such that the relative dielectric constant decreases upward from the third end surface 26.
  • the low voltage coil 21A has the same configuration as the high voltage coil 22A.
  • the low voltage coil 21A has a third end surface 26 facing toward the high voltage coil 22A (see FIG. 37) in the z direction, a fourth end surface 27 facing away from the third end surface 26 in the z direction, and a second side surface 28. and, including.
  • the third end surface 26 faces the same side as the second end surface 24 (see FIG. 37) of the high voltage coil 22A
  • the fourth end surface 27 faces the same side as the first end surface 23 (see FIG. 37) of the high voltage coil 22A.
  • the second side surface 28 extends between the third end surface 26 and the fourth end surface 27 in the z direction.
  • the second side surface 28 is formed in a tapered shape that tapers from the third end surface 26 toward the fourth end surface 27 in the cross-sectional view of FIG. In the cross-sectional view of FIG. 38, both the third end surface 26 and the fourth end surface 27 are formed by flat surfaces.
  • the low voltage coil 21A is formed in a spiral shape when viewed from the z direction. The number of turns of the low voltage coil 21A is the same as the number of turns of the high voltage coil 22A.
  • the number of turns of the low voltage coil 21A can be changed arbitrarily.
  • the cross-sectional structure of the low voltage coil 21A which is composed of the third end surface 26, the fourth end surface 27, and the pair of second side surfaces 28, can be arbitrarily changed.
  • the pair of second side surfaces 28 may extend along the z direction. That is, it is sufficient that the cross-sectional structure of the low voltage coil 21A, which includes the third end surface 26, the fourth end surface 27, and the pair of second side surfaces 28, has a rectangular shape.
  • the element insulating layer 54 around the low voltage coil 21A includes a sixth insulating layer 106, a seventh insulating layer 107, an eighth insulating layer 108, a ninth insulating layer 109, a tenth insulating layer 110, and a second coating layer 112. .
  • a ninth insulating layer 109 is formed on the tenth insulating layer 110
  • a sixth insulating layer 106 is formed on the ninth insulating layer 109
  • a seventh insulating layer 107 is formed on the sixth insulating layer 106.
  • an eighth insulating layer 108 is formed on the seventh insulating layer 107.
  • the low voltage coil 21A and the second coating layer 112 are provided on the sixth insulating layer 106.
  • a second trench 130 corresponding to the low voltage coil 21A is formed in the sixth insulating layer 106 and the ninth insulating layer 109.
  • the second trench 130 includes a second trench side surface 131 and a second trench bottom surface 132.
  • the second trench side surface 131 is formed in a tapered shape that tapers toward the second trench bottom surface 132.
  • the second trench 130 can also be said to include a through hole 106A that penetrates the sixth insulating layer 106 in the z direction, and a groove 109C that communicates with the through hole 106A and is formed in the ninth insulating layer 109.
  • the second trench side surface 131 includes a side surface forming the through hole 106A and a side surface forming the groove 109C.
  • the second trench bottom surface 132 is constituted by the bottom surface of the groove 109C.
  • the entire second trench side surface 131 is composed of the sixth insulating layer 106 and the ninth insulating layer 109.
  • the entire second trench bottom surface 132 is composed of the ninth insulating layer 109.
  • a second coating layer 112 is formed within the second trench 130.
  • the second coating layer 112 is formed on the second trench bottom surface 132 and the second trench side surface 131. Therefore, the second coating layer 112 is in contact with the ninth insulating layer 109 at the bottom surface 132 of the second trench, and with the sixth insulating layer 106 at the side surface 131 of the second trench.
  • the configuration of the second coating layer 112 is similar to that of the first coating layer 111.
  • the second coating layer 112 has a higher dielectric constant than the sixth insulating layer 106.
  • the second coating layer 112 is made of a material containing SiN.
  • the thickness of the second coating layer 112 is thinner than the thickness of the sixth insulating layer 106. That is, the film thickness of the second coating layer 112 is thinner than the film thickness of the interlayer insulating film 54B. Further, the thickness of the second coating layer 112 is thinner than the thickness of the seventh insulating layer 107. In this embodiment, the thickness of the second coating layer 112 is thinner than the thickness of the etching stopper film 54A.
  • a low voltage coil 21A is formed within the second trench 130. Specifically, the low voltage coil 21A is provided in the second trench 130 with the fourth end surface 27 and the second side surface 28 in contact with the second coating layer 112. Therefore, in this embodiment, the ninth insulating layer 109 is not in contact with the low voltage coil 21A.
  • the sixth insulating layer 106 is made of a material containing SiO 2 . Therefore, the dielectric constant of the sixth insulating layer 106 is about 3.8.
  • the thickness of the sixth insulating layer 106 is thicker than the thickness of the seventh insulating layer 107 (ninth insulating layer 109).
  • the thickness of the sixth insulating layer 106 is equal to the thickness of the third insulating layer 103.
  • the thickness of the sixth insulating layer 106 is It can be said that the thickness is equal to the thickness of the third insulating layer 103.
  • the sixth insulating layer 106 constitutes the interlayer insulating film 54B similarly to the third insulating layer 103.
  • the element insulating layer 54 includes a seventh insulating layer 107, an eighth insulating layer 108, and a second coating layer 112 as a structure that alleviates electric field concentration on the high voltage coil 22A side of the low voltage coil 21A.
  • This structure can be said to be a structure that alleviates electric field concentration in the region between the high voltage coil 22A and the low voltage coil 21A.
  • the seventh insulating layer 107 is laminated on the sixth insulating layer 106 so as to be in contact with the third end surface 26 of the low voltage coil 21A.
  • the seventh insulating layer 107 is also in contact with the second coating layer 112.
  • the seventh insulating layer 107 covers the third end surface 26.
  • the low voltage coil 21A is covered with the sixth insulating layer 106, the seventh insulating layer 107, and the ninth insulating layer 109. Therefore, it can be said that the low voltage coil 21A is provided within the sixth insulating layer 106 with the third end surface 26 in contact with the seventh insulating layer 107. Furthermore, it can be said that the low voltage coil 21A is covered with the second coating layer 112 and the seventh insulating layer 107.
  • the seventh insulating layer 107 has a higher dielectric constant than the sixth insulating layer 106.
  • the seventh insulating layer 107 is formed of a material containing any one of SiN, SiON, and SiC.
  • the thickness of the seventh insulating layer 107 is thinner than the thickness of the sixth insulating layer 106. In other words, the thickness of the seventh insulating layer 107 is thinner than the thickness of the interlayer insulating film 54B. Further, in this embodiment, the thickness of the seventh insulating layer 107 is thicker than the thickness of the etching stopper film 54A.
  • the seventh insulating layer 107 includes a third high dielectric constant film 107D in contact with the third end surface 26 of the low voltage coil 21A, and a fourth high dielectric constant film 107E in contact with the eighth insulating layer 108.
  • the third high dielectric constant film 107D is formed on the sixth insulating layer 106.
  • the third high dielectric constant film 107D is interposed between the fourth high dielectric constant film 107E and the sixth insulating layer 106.
  • the third high dielectric constant film 107D is in contact with the sixth insulating layer 106 and the second coating layer 112.
  • the third high dielectric constant film 107D is formed of a material containing SiN. Therefore, the relative dielectric constant of the third high dielectric constant film 107D is about 7.
  • the thickness of the third high dielectric constant film 107D is thicker than the thickness of the second coating layer 112.
  • the thickness of the third high dielectric constant film 107D is equal to the thickness of the etching stopper film 54A.
  • the thickness of the third high dielectric constant film 107D is It can be said that the thickness is equal to the thickness of the etching stopper film 54A. Further, it can be said that the third high dielectric constant film 107D constitutes the etching stopper film 54A.
  • the fourth high dielectric constant film 107E is formed on the third high dielectric constant film 107D.
  • the fourth high dielectric constant film 107E is in contact with the third high dielectric constant film 107D.
  • the fourth high dielectric constant film 107E is interposed between the third high dielectric constant film 107D and the eighth insulating layer 108.
  • the fourth high dielectric constant film 107E is formed apart from the low voltage coil 21A toward the high voltage coil 22A (see FIG. 36) in the z direction.
  • the fourth high dielectric constant film 107E has a lower dielectric constant than the third high dielectric constant film 107D.
  • the fourth high dielectric constant film 107E has a higher dielectric constant than the sixth insulating layer 106.
  • the relative dielectric constant of the fourth high dielectric constant film 107E is in a range of greater than 3.8 and less than 7. Further, in one example, the relative dielectric constant of the fourth high dielectric constant film 107E may be in a range of greater than 4 and less than 7.
  • the fourth high dielectric constant film 107E is formed of a material containing SiON. Therefore, the dielectric constant of the fourth high dielectric constant film 107E is adjusted within the above range depending on the concentration of N in SiON.
  • the fourth high dielectric constant film 107E is thicker than the second coating layer 112.
  • the thickness of the fourth high dielectric constant film 107E is equal to the thickness of the third high dielectric constant film 107D.
  • the difference between the film thickness of the fourth high dielectric constant film 107E and the film thickness of the third high dielectric constant film 107D is within 20% of the film thickness of the fourth high dielectric constant film 107E, the fourth high dielectric constant film 107E is It can be said that the film thickness of the dielectric constant film 107E is equal to the film thickness of the third high dielectric constant film 107D.
  • the eighth insulating layer 108 is formed closer to the high voltage coil 22A than the low voltage coil 21A.
  • the eighth insulating layer 108 is formed apart from the low voltage coil 21A in the z direction.
  • the eighth insulating layer 108 has a lower dielectric constant than the seventh insulating layer 107.
  • the eighth insulating layer 108 is made of a material containing SiO 2 . Therefore, the relative dielectric constant of the eighth insulating layer 108 is the same as that of the sixth insulating layer 106, which is about 3.8.
  • the thickness of the eighth insulating layer 108 is thicker than the thickness of the seventh insulating layer 107.
  • the thickness of the eighth insulating layer 108 is equal to the thickness of the sixth insulating layer 106.
  • the film thickness of the eighth insulating layer 108 is equal to the thickness of the sixth insulating layer 106. Further, it can be said that the eighth insulating layer 108 constitutes an interlayer insulating film 54B.
  • the third height of the seventh insulating layer 107 increases from the third end surface 26 of the low voltage coil 21A toward the high voltage coil 22A.
  • the dielectric constant film 107D, the fourth high dielectric constant film 107E, and the eighth insulating layer 108 are laminated in this order. That is, it is configured such that the relative dielectric constant decreases from the third end surface 26 of the low voltage coil 21A toward the high voltage coil 22A.
  • the element insulating layer 54 around the low voltage coil 21A includes a structure that alleviates electric field concentration on the substrate 53 side of the low voltage coil 21A.
  • the element insulating layer 54 includes a ninth insulating layer 109 and a tenth insulating layer 110 as a structure that alleviates electric field concentration on the substrate 53 side of the low voltage coil 21A.
  • the second coating layer 112 is in contact with the groove 109C of the ninth insulating layer 109.
  • the depth of the groove 109C is deeper than the thickness of the second coating layer 112. Therefore, the fourth end surface 27 of the low voltage coil 21A is located below the surface of the ninth insulating layer 109 that is in contact with the sixth insulating layer 106. Therefore, the ninth insulating layer 109 covers the lower end portion including the fourth end surface 27 of the low voltage coil 21A.
  • the ninth insulating layer 109 has a higher dielectric constant than the sixth insulating layer 106 (tenth insulating layer 110). On the other hand, the relative permittivity of the ninth insulating layer 109 is lower than that of the second coating layer 112.
  • the ninth insulating layer 109 includes a lower high dielectric constant film 109D in contact with the second coating layer 112, and an upper high dielectric constant film 109E formed on the lower high dielectric constant film 109D.
  • the lower high dielectric constant film 109D is in contact with the tenth insulating layer 110 in addition to the second coating layer 112.
  • the dielectric constant of the lower high dielectric constant film 109D is in a range of greater than 3.8 and less than 7.
  • the relative dielectric constant of the lower high dielectric constant film 109D may be in a range of greater than 4 and less than 7.
  • the lower high dielectric constant film 109D is formed of a material containing SiON. Therefore, the dielectric constant of the lower high dielectric constant film 109D is adjusted within the above range depending on the concentration of N in SiON.
  • the film thickness of the lower high dielectric constant film 109D is equal to the film thickness of the upper high dielectric constant film 109E.
  • the difference between the film thickness of the lower high dielectric constant film 109D and the film thickness of the upper high dielectric constant film 109E is within 20% of the film thickness of the lower high dielectric constant film 109D, then the lower high dielectric constant film 109D is It can be said that the film thickness of the high dielectric constant film 109D is equal to the film thickness of the upper high dielectric constant film 109E.
  • the film thickness of the lower high dielectric constant film 109D is equal to the film thickness of the etching stopper film 54A.
  • the lower high dielectric constant film 109D is equal to the thickness of the etching stopper film 54A.
  • the upper high dielectric constant film 109E is in contact with the lower high dielectric constant film 109D. Further, the upper high dielectric constant film 109E is in contact with the sixth insulating layer 106. Therefore, the upper high dielectric constant film 109E is sandwiched between the lower high dielectric constant film 109D and the sixth insulating layer 106.
  • the upper high dielectric constant film 109E has a higher dielectric constant than the lower high dielectric constant film 109D.
  • the upper high dielectric constant film 109E is formed of a material containing SiN. Therefore, the relative dielectric constant of the upper high dielectric constant film 109E is about 7. Therefore, it can be said that the upper high dielectric constant film 109E constitutes the etching stopper film 54A.
  • the tenth insulating layer 110 is formed closer to the substrate 53 than the low voltage coil 21A.
  • the tenth insulating layer 110 is formed apart from the low voltage coil 21A.
  • the tenth insulating layer 110 has a lower dielectric constant than the ninth insulating layer 109.
  • the tenth insulating layer 110 is made of a material containing SiO 2 . Therefore, the dielectric constant of the tenth insulating layer 110 is the same as the dielectric constant of the sixth insulating layer 106, which is about 3.8. In this embodiment, the thickness of the tenth insulating layer 110 is thinner than the thickness of the ninth insulating layer 109.
  • the thickness of the tenth insulating layer 110 is thinner than the thickness of the sixth insulating layer 106.
  • the film thickness of the tenth insulating layer 110 is thicker than the film thickness of the lower high dielectric constant film 109D and the film thickness of the upper high dielectric constant film 109E.
  • the thickness of the tenth insulating layer 110 may be greater than or equal to the thickness of the ninth insulating layer 109. Furthermore, the thickness of the tenth insulating layer 110 may be equal to the thickness of the sixth insulating layer 106.
  • the thickness of the tenth insulating layer 110 is It can be said that the thickness is equal to the thickness of the sixth insulating layer 106. Furthermore, it can be said that the tenth insulating layer 110 constitutes the interlayer insulating film 54B.
  • the low voltage coil 21A is configured such that the relative dielectric constant decreases downward from the fourth end surface 27.
  • FIGS. 39 to 52 show schematic cross-sectional views of the high voltage coil 22A and the element insulating layer 54 around it. For this reason, please refer to FIG. 35 for the symbols not shown in FIGS. 39 to 52.
  • the method for manufacturing the transformer chip 50 includes the steps of preparing a substrate 53, forming an element insulating layer 54 on the substrate 53, and forming low voltage coils 21A, 21B and high voltage coils 22A, 22B on the element insulating layer 54. a step of forming low-voltage side connection wirings 57A, 57B and vias 58A, 58B on the element insulating layer 54; a step of forming each electrode pad 51, 52 on the element insulating layer 54; The step of forming a protective film 55 and a passivation film 56 is included.
  • the process of forming the element insulating layer 54 and the high-voltage coil 22A particularly the process of manufacturing the high-voltage coil 22A and the electric field concentration relaxation structure for the high-voltage coil 22A, will be described in detail.
  • FIG. 39 shows a step of forming a part of the element insulating layer 54 on the substrate 53 and a step of forming a part of the low voltage side connection wiring 57B on the element insulating layer 54.
  • the etching stopper film 54A and the interlayer insulating film 54B are alternately laminated.
  • the etching stopper film 54A and the interlayer insulating film 54B are formed by, for example, chemical vapor deposition (CVD).
  • the etching stopper film 54A is a SiN film
  • the interlayer insulating film 54B is a SiO 2 film.
  • a step of forming a part of the low voltage side connection wiring 57B is performed. More specifically, in this step, after the etching stopper film 54A and the interlayer insulating film 54B are laminated, the via opening 801A is formed, for example, by etching. Subsequently, the via opening 801A is filled with a metal material by, for example, sputtering. An example of the metal material is Cu. As a result, a part of the second via 57BC of the low voltage side connection wiring 57B is formed. In FIG. 39, after the second via 57BC is formed, the process returns to the step of forming a part of the element insulating layer 54, and the etching stopper film 54A is laminated on the interlayer insulating film 54B.
  • a part of the second insulating layer 102 is formed on the third insulating layer 103. More specifically, first, a step of forming a part of the element insulating layer 54 is performed. That is, the third insulating layer 103 is formed by CVD to be deposited on the etching stopper film 54A. In this embodiment, the third insulating layer 103 is a SiO 2 film. Subsequently, the first high dielectric constant film 102E is deposited on the third insulating layer 103 by CVD. In this embodiment, the first high dielectric constant film 102E is a SiON film.
  • FIG. 40 shows a step of forming a part of the low-voltage side connection wiring 57B in the element insulating layer 54 following FIG. 39. More specifically, in this step, a via opening 801B penetrating the first high dielectric constant film 102E, third insulating layer 103, and etching stopper film 54A in the z direction is formed by etching, for example. The second via 57BC in FIG. 39 is exposed through this via opening 801B.
  • FIG. 41 shows a step of forming a part of the low-voltage side connection wiring 57B in the element insulating layer 54 following FIG. 40. More specifically, in this step, via opening 801B is filled with a metal material by, for example, sputtering. An example of the metal material is Cu. As a result, the second via 57BC of the low voltage side connection wiring 57B is formed.
  • FIG. 42 shows a step of forming a part of the element insulating layer 54 following FIG. 41.
  • the second high dielectric constant film 102F is formed by, for example, the CVD method so as to be deposited on the first high dielectric constant film 102E and the second via 57BC.
  • the second high dielectric constant film 102F is a SiN film. Therefore, it can be said that the second high dielectric constant film 102F is an etching stopper film 54A.
  • FIG. 43 shows a step of forming a part of the element insulating layer 54 following FIG. 42. More specifically, in this step, the first insulating layer 101 is formed on the second high dielectric constant film 102F by, for example, the CVD method.
  • the first insulating layer 101 is a SiO 2 film. Therefore, it can be said that the first insulating layer 101 constitutes the interlayer insulating film 54B.
  • FIG. 44 shows the process of forming the high voltage coil 22A following FIG. 43. More specifically, the first trench 120 is formed in the first insulating layer 101 and the second insulating layer 102 by etching, for example. The first trench 120 penetrates both the first insulating layer 101 and the second high dielectric constant film 102F in the z direction. On the other hand, the first trench 120 does not penetrate the first high dielectric constant film 102E in the z direction. As a result, a through hole 101A is formed in the first insulating layer 101, and a groove 102D is formed in the first high dielectric constant film 102E.
  • FIG. 45 shows a step of forming a part of the element insulating layer 54 following FIG. 44. More specifically, in this step, the first coating layer 811 is formed on the first trench side surface 121 and the first trench bottom surface 122 of the first trench 120 and on the first insulating layer 101, for example, by a CVD method. The first coating layer 811 constitutes the first coating layer 111. The first coating layer 811 is a SiN film.
  • FIG. 46 shows a step of forming a part of the element insulating layer 54 following FIG. 45. More specifically, in this step, a portion of the first coating layer 811 on the first insulating layer 101 is removed by etching, for example. As a result, the first coating layer 111 is formed.
  • FIG. 47 shows the process of forming the high voltage coil 22A following FIG. 46. More specifically, in this step, the recesses 820 formed by the first coating layer 111 are filled with a metal material, for example, by sputtering. An example of the metal material is Cu. Thereby, a high voltage coil 22A is formed.
  • FIGS. 48 and 49 show a step of forming a part of the low voltage side connection wiring 57B following FIG. 47. More specifically, in this step, as shown in FIG. 48, a wiring opening 802 is first formed in the first insulating layer 101 and the second insulating layer 102 by, for example, etching. The wiring opening 802 exposes the second via 57BC.
  • the wiring opening 802 is filled with a metal material, for example, by sputtering.
  • a metal material for example, Cu.
  • the second wiring 57BD of the low voltage side connection wiring 57B is formed.
  • FIGS. 50 to 52 show a step of forming a part of the element insulating layer 54 following FIG. 49. More specifically, in this step, as shown in FIG. 50, first, for example, the CVD method is used to coat the second end surface 24 of the low voltage coil 21A, the second wiring 57BD of the low voltage side connection wiring 57B, and the first insulating layer 101. A lower high dielectric constant film 104C of the fourth insulating layer 104 is formed by deposition.
  • the lower high dielectric constant film 104C is a SiN film. Therefore, the lower high dielectric constant film 104C can also be said to be the etching stopper film 54A.
  • the upper high dielectric constant film 104D is deposited on the lower high dielectric constant film 104C by, for example, the CVD method.
  • the upper high dielectric constant film 104D is a SiON film.
  • the fifth insulating layer 105 is deposited on the upper high dielectric constant film 104D by, for example, the CVD method.
  • the fifth insulating layer 105 is a SiO 2 film. Therefore, it can be said that the fifth insulating layer 105 constitutes the interlayer insulating film 54B.
  • the low voltage coil 21A and the element insulating layer 54 around it are also formed in the same way as the high voltage coil 22A and the element insulating layer 54 around it.
  • the low voltage coil 21A and the element insulating layer 54 around it are formed in a step before the high voltage coil 22A and the element insulation layer 54 around the high voltage coil 22A.
  • a step of forming vias 58A and 58B, a step of forming each electrode pad 51 and 52 on the element insulating layer 54, and a step of forming a protective film 55 and a passivation film 56 on the element insulating layer 54 are performed. The steps are performed in order.
  • the via openings are filled with a metal material.
  • Ru An example of the metal material is Cu.
  • Each electrode pad 51, 52 is formed on the element surface 54s of the element insulating layer 54 by, for example, a sputtering method.
  • Each electrode pad 51, 52 is made of Al, for example.
  • a protective film 55 is formed so as to be deposited on the element insulating layer 54 and each electrode pad 51, 52 by, for example, the CVD method.
  • a passivation film 56 is formed on the protective film 55 by, for example, a CVD method.
  • openings through which the electrode pads 51 and 52 are exposed are formed in both the protective film 55 and the passivation film 56 by etching, for example.
  • the method for manufacturing the signal transmission device of the fourth embodiment is the same as that of the first embodiment, so the description thereof will be omitted.
  • the transformer chip 50 includes an element insulating layer 54, high voltage coils 22A and 22B embedded in the element insulating layer 54, and high voltage coils 22A and 22B embedded in the element insulating layer 54 in the z direction. It includes low voltage coils 21A and 21B arranged opposite to each other.
  • the high voltage coils 22A, 22B include a first end surface 23 facing the low voltage coils 21A, 21B in the z direction, a second end surface 24 opposite to the first end surface 23, and a first side surface 25.
  • the element insulating layer 54 includes a first insulating layer 101, a first trench 120 formed in the first insulating layer 101 and having a first trench bottom surface 122 and a first trench side surface 121, and a first trench bottom surface 122 and a first trench side surface 121.
  • a first coating layer 111 formed on the side surface 121 and having a higher dielectric constant than the first insulating layer 101 is included.
  • the high voltage coils 22A and 22B are provided in the first trench 120 with the first end surface 23 and the first side surface 25 in contact with the first coating layer 111.
  • the first end surface 23 and first side surface 25 of the high voltage coils 22A, 22B are covered with the first coating layer 111 having a higher dielectric constant than the first insulating layer 101.
  • the electric field intensity at the first end surface 23 can be reduced, and the electric field intensity at the first side surface 25 can be reduced. Therefore, electric field concentration at the ends of the high voltage coils 22A and 22B closer to the low voltage coils 21A and 21B can be alleviated. In other words, electric field concentration in the region between the high voltage coil 22A (22B) and the low voltage coil 21A (21B) can be alleviated.
  • the first coating layer 111 covers the lower end portions 25A forming the corner portions of the first side surfaces 25 of the high voltage coils 22A, 22B with the first end surfaces 23. According to this configuration, the lower end portion 25A of the high voltage coils 22A, 22B, where the electric field strength tends to be high, is covered with the first coating layer 111 having a high dielectric constant. Electric field concentration at the ends near the voltage coils 21A and 21B can be effectively alleviated.
  • the element insulating layer 54 has a higher dielectric constant than the first insulating layer 101, and has a higher dielectric constant than the second insulating layer 102 in contact with the first insulating layer 101 and the second insulating layer 102. and a third insulating layer 103 that is low and in contact with the second insulating layer 102 on the side opposite to the first insulating layer 101 .
  • the second insulating layer 102 constitutes the first trench bottom surface 122 and is in contact with the first coating layer 111 .
  • the second insulating layer 102 includes a first high dielectric constant film 102E in contact with the third insulating layer 103. The dielectric constant of the first high dielectric constant film 102E is lower than that of the first coating layer 111.
  • the first coating layer 111, the first high dielectric constant film 102E of the second insulating layer 102, and the The three insulating layers 103 are arranged in this order. Then, the dielectric constant decreases in the order of the first coating layer 111, the first high dielectric constant film 102E of the second insulating layer 102, and the third insulating layer 103. That is, in the direction from the high voltage coils 22A, 22B to the low voltage coils 21A, 21B, the dielectric constant gradually decreases as the distance from the first end surface 23 increases. Thereby, the electric field strength at the first end surface 23 of the high voltage coils 22A, 22B can be further reduced. Therefore, electric field concentration at the ends of the high voltage coils 22A, 22B closer to the low voltage coils 21A, 21B can be effectively alleviated.
  • the element insulating layer 54 includes a fourth insulating layer 104 laminated on the first insulating layer 101 so as to be in contact with the second end surface 24 of the high voltage coils 22A, 22B, and a fourth insulating layer 104 laminated on the fourth insulating layer 104.
  • a stacked fifth insulating layer 105 is included.
  • the relative permittivity of the fourth insulating layer 104 is higher than that of the first insulating layer 101, and the relative permittivity of the fifth insulating layer 105 is lower than that of the fourth insulating layer 104.
  • the fourth insulating layer 104 and the fifth insulating layer 105 are laminated in this order on the second end surfaces 24 of the high voltage coils 22A and 22B.
  • the relative dielectric constant decreases in the order of the fourth insulating layer 104 and the fifth insulating layer 105. That is, in the direction from the high voltage coils 22A, 22B toward the element surface 54s of the element insulating layer 54, the relative permittivity gradually decreases as the distance from the second end surface 24 increases. Thereby, the electric field strength at the second end surface 24 of the high voltage coils 22A, 22B can be reduced. Therefore, electric field concentration at the end of the high voltage coils 22A, 22B on the opposite side to the low voltage coils 21A, 21B can be alleviated.
  • the fourth insulating layer 104 is formed on the lower high dielectric constant film 104C in contact with the second end surface 24 of the high voltage coils 22A, 22B and on the lower high dielectric constant film 104C, and the fourth insulating layer 104 is an upper high dielectric constant film 104D in contact with 105;
  • the dielectric constant of the upper high dielectric constant film 104D is lower than the dielectric constant of the lower high dielectric constant film 104C.
  • the lower high dielectric constant film 104C and the upper high dielectric constant film 104D are laminated in this order on the second end surface 24 of the high voltage coils 22A, 22B. Then, the relative dielectric constant decreases in the order of the lower high dielectric constant film 104C and the upper high dielectric constant film 104D. That is, in the direction from the high voltage coils 22A, 22B toward the element surface 54s of the element insulating layer 54, the relative permittivity of the fourth insulating layer 104 gradually decreases as it moves away from the second end surface 24. Thereby, the electric field strength at the second end surface 24 of the high voltage coils 22A, 22B can be further reduced. Therefore, electric field concentration at the ends of the high voltage coils 22A, 22B opposite to the low voltage coils 21A, 21B can be more effectively alleviated.
  • the low voltage coils 21A and 21B have a third end surface 26 facing the high voltage coils 22A and 22B in the z direction, a fourth end surface 27 opposite to the third end surface 26, and a second side surface 28. and, including.
  • the element insulating layer 54 includes a sixth insulating layer 106 and a seventh insulating layer 107 that is laminated on the sixth insulating layer 106 and has a relative permittivity higher than that of the sixth insulating layer 106, and a seventh insulating layer 107 that is laminated on the seventh insulating layer 107. and an eighth insulating layer 108 having a lower dielectric constant than the seventh insulating layer 107.
  • the low voltage coils 21A and 21B are provided in the sixth insulating layer 106 with the third end surface 26 in contact with the seventh insulating layer 107.
  • the third end faces 26 of the low voltage coils 21A, 21B are covered by the seventh insulating layer 107 having a higher dielectric constant than the sixth insulating layer 106, so that the electric field strength at the third end faces 26 is reduced. Can be reduced. Therefore, electric field concentration at the ends of the low voltage coils 21A and 21B closer to the high voltage coils 22A and 22B can be alleviated. In other words, electric field concentration in the region between the high voltage coil 22A (22B) and the low voltage coil 21A (21B) can be alleviated.
  • the seventh insulating layer 107 includes a third high dielectric constant film 107D in contact with the third end surface 26 of the low voltage coils 21A and 21B, and a fourth high dielectric constant film 107E in contact with the eighth insulating layer 108. ,including.
  • the dielectric constant of the fourth high dielectric constant film 107E is lower than that of the third high dielectric constant film 107D.
  • the dielectric constant of the eighth insulating layer 108 is lower than that of the fourth high dielectric constant film 107E.
  • the third high dielectric constant film 107D, the fourth high dielectric constant film 107E, and the eighth insulating layer 108 are sequentially formed on the third end surface 26 of the low voltage coils 21A and 21B. Placed. Then, the relative dielectric constant decreases in the order of the third high dielectric constant film 107D, the fourth high dielectric constant film 107E, and the eighth insulating layer 108. That is, in the direction from the low voltage coils 21A, 21B to the high voltage coils 22A, 22B, the dielectric constant gradually decreases as the distance from the third end surface 26 increases.
  • the element insulating layer 54 has a ninth insulating layer 109 in contact with the fourth end surface 27 of the low voltage coils 21A, 21B, and a side opposite to the sixth insulating layer 106 with respect to the ninth insulating layer 109. a tenth insulating layer 110 disposed.
  • the relative permittivity of the ninth insulating layer 109 is higher than the relative permittivity of the sixth insulating layer 106.
  • the relative permittivity of the tenth insulating layer 110 is lower than the relative permittivity of the ninth insulating layer 109.
  • the ninth insulating layer 109 and the tenth insulating layer 110 are arranged in this order with respect to the fourth end surface 27 of the low voltage coils 21A and 21B. Then, the relative dielectric constant decreases in the order of the ninth insulating layer 109 and the tenth insulating layer 110. That is, in the direction from the low voltage coils 21A, 21B toward the element back surface 54r of the element insulating layer 54, the relative permittivity gradually decreases as the distance from the fourth end surface 27 increases. Thereby, the electric field strength at the fourth end surface 27 of the low voltage coils 21A, 21B can be reduced. Therefore, electric field concentration at the ends of the low voltage coils 21A and 21B closer to the substrate 53 can be alleviated.
  • the signal transmission device 10 is configured to receive a signal from the primary circuit 13 via the first chip 30 including the primary circuit 13, the transformer chip 50, and the transformer chip 50. and a second chip 40 including a secondary side circuit 14.
  • the transformer chip 50 includes an element insulating layer 54, high voltage coils 22A and 22B embedded in the element insulating layer 54, and a low voltage coil embedded in the element insulating layer 54 and placed facing the high voltage coils 22A and 22B in the z direction. It includes voltage coils 21A and 21B.
  • the high voltage coils 22A, 22B include a first end surface 23 facing the low voltage coils 21A, 21B in the z direction, a second end surface 24 opposite to the first end surface 23, and a first side surface 25.
  • the element insulating layer 54 includes a first insulating layer 101, a first trench 120 formed in the first insulating layer 101 and having a first trench bottom surface 122 and a first trench side surface 121, and a first trench bottom surface 122 and a first trench side surface 121.
  • a first coating layer 111 formed on the side surface 121 and having a higher dielectric constant than the first insulating layer 101 is included.
  • the high voltage coils 22A and 22B are provided in the first trench 120 with the first end surface 23 and the first side surface 25 in contact with the first coating layer 111.
  • the first end surface 23 and first side surface 25 of the high voltage coils 22A, 22B are covered with the first coating layer 111 having a higher dielectric constant than the first insulating layer 101.
  • the electric field intensity at the first end surface 23 can be reduced, and the electric field intensity at the first side surface 25 can be reduced. Therefore, electric field concentration at the ends of the high voltage coils 22A and 22B closer to the low voltage coils 21A and 21B can be alleviated. In other words, electric field concentration in the region between the high voltage coil 22A (22B) and the low voltage coil 21A (21B) can be alleviated.
  • the configuration of the transformer chip 50 of the fifth embodiment will be described with reference to FIGS. 53 and 54.
  • the transformer chip 50 of this embodiment differs from the transformer chip 50 of the fourth embodiment in the structure that alleviates electric field concentration on the high voltage coil 22A and the low voltage coil 21A.
  • the same reference numerals are given to the same components as in the fourth embodiment, and the description thereof will be omitted.
  • the element insulating layer 54 includes a first coating layer 170 instead of the first coating layer 111 (see FIG. 36).
  • the first coating layer 170 has a laminated structure of two insulating films. Like the first coating layer 111, the first coating layer 170 is formed on the first trench bottom surface 122 and the first trench side surface 121 of the first trench 120.
  • the high voltage coil 22A is formed in the first trench 120 in contact with the first coating layer 170.
  • the first coating layer 170 includes a first high dielectric constant coating layer 171 and a second high dielectric constant coating layer 172.
  • the first high dielectric constant coating film 171 is in contact with the first trench bottom surface 122 and the first trench side surface 121. That is, the first high dielectric constant coating film 171 is in contact with the first high dielectric constant film 102E of the second insulating layer 102 and the first insulating layer 101. More specifically, as shown in FIG. 54, the first high dielectric constant coating film 171 includes a first side surface portion 171A and a first bottom surface portion 171B. The first side surface portion 171A and the first bottom surface portion 171B are integrally formed.
  • the first side surface portion 171A is in contact with the first trench side surface 121, that is, the first insulating layer 101.
  • the first bottom surface portion 171B is in contact with the first trench bottom surface 122, that is, the first high dielectric constant film 102E.
  • the first high dielectric constant coating film 171 is thinner than the etching stopper film 54A (see FIG. 53).
  • the thickness of the first high dielectric constant coating film 171 is equal to the thickness of the second high dielectric constant coating film 172.
  • the difference between the film thickness of the first high dielectric constant coating film 171 and the film thickness of the second high dielectric constant coating film 172 is within 20% of the film thickness of the first high dielectric constant coating film 171, It can be said that the thickness of the first high dielectric constant coating film 171 is equal to the thickness of the second high dielectric constant coating film 172.
  • the first high dielectric constant coating film 171 has a higher dielectric constant than the first insulating layer 101.
  • the relative dielectric constant of the first high dielectric constant coating film 171 is in a range of greater than 3.8 and less than 7. In one example, the dielectric constant of the first high dielectric constant coating film 171 may be in a range of greater than 4 and less than 7.
  • the first high dielectric constant coating film 171 is formed of a material containing SiON. Therefore, the dielectric constant of the first high dielectric constant coating film 171 is adjusted within the above range depending on the concentration of N in SiON.
  • the second high dielectric constant coating film 172 is laminated on the first high dielectric constant coating film 171. More specifically, the second high dielectric constant coating film 172 includes a second side surface portion 172A and a second bottom surface portion 172B. The second side surface portion 172A and the second bottom surface portion 172B are integrally formed. The second side surface portion 172A is in contact with the first side surface portion 171A of the first high dielectric constant coating film 171. The second bottom surface portion 172B is in contact with the first bottom surface portion 171B of the first high dielectric constant coating film 171.
  • the second high dielectric constant coating film 172 covers the first end surface 23 of the high voltage coil 22A and the lower end portion 25A of the first side surface 25. More specifically, the first end surface 23 is in contact with the second bottom surface portion 172B, and the first side surface 25 is in contact with the second side surface portion 172A. It can be said that the second high dielectric constant coating film 172 is in contact with both the first end surface 23 and the lower end portion 25A of the first side surface 25.
  • the second high dielectric constant coating film 172 has a higher dielectric constant than the first high dielectric constant coating film 171.
  • the second high dielectric constant coating film 172 is made of a material containing SiN. Therefore, the relative dielectric constant of the second high dielectric constant coating film 172 is about 7.
  • the second high dielectric constant coating film 172 of the first coating layer 170, The first high dielectric constant coating film 171, the first high dielectric constant film 102E of the second insulating layer 102, and the third insulating layer 103 are arranged in this order.
  • the dielectric constant is configured to decrease from the first end surface 23 of the high voltage coil 22A toward the low voltage coil 21A.
  • the second high dielectric constant of the first coating layer 170 increases as it moves away from the first side surface 25 of the high voltage coil 22A in the direction perpendicular to the z direction.
  • the high dielectric constant coating film 172, the first high dielectric constant coating film 171, and the first insulating layer 101 are arranged in this order.
  • the dielectric constant is configured to decrease as the distance from the first side surface 25 of the high voltage coil 22A increases.
  • the structure for alleviating electric field concentration on the low voltage coil 21A may be similarly changed. That is, the structure of the second coating layer 112 (see FIG. 38) of the fourth embodiment may be changed to a laminated structure of two high dielectric constant films like the first coating layer 170.
  • the first coating layer 170 is laminated on the first high dielectric constant coating film 171 that is in contact with the first trench bottom surface 122 and the first trench side surface 121 of the first trench 120, and the first high dielectric constant coating film 171. and a second high dielectric constant coating film 172.
  • the dielectric constant of the first coating layer 170 is higher than that of the first insulating layer 101 and the third insulating layer 103.
  • the dielectric constant of the second high dielectric constant coating film 172 is higher than that of the first high dielectric constant coating film 171.
  • the second high dielectric constant coating film 172 and the first high dielectric constant coating film 171 are arranged in this order on the first end surfaces 23 of the high voltage coils 22A and 22B. Then, the dielectric constant decreases in the order of the second high dielectric constant coating film 172, the first high dielectric constant coating film 171, and the third insulating layer 103. That is, in the direction from the first end surfaces 23 of the high voltage coils 22A, 22B toward the low voltage coils 21A, 21B, the relative dielectric constant decreases as the distance from the first end surfaces 23 increases. Thereby, the electric field strength at the first end surface 23 of the high voltage coils 22A, 22B can be reduced.
  • electric field concentration at the ends of the high voltage coils 22A and 22B closer to the low voltage coils 21A and 21B can be alleviated.
  • electric field concentration in the region between the high voltage coil 22A (22B) and the low voltage coil 21A (21B) can be alleviated.
  • the second high dielectric constant coating film 172, the first high dielectric constant coating film 171, and the first insulating layer 101 are arranged in this order on the first side surface 25 of the high voltage coils 22A and 22B.
  • the relative dielectric constant decreases as the distance from the first side surface 25 of the high voltage coils 22A, 22B increases in the direction perpendicular to the z direction.
  • the electric field intensity on the first side surface 25 of the high voltage coils 22A, 22B can be reduced. Therefore, electric field concentration on the first side surface 25 of the high voltage coils 22A, 22B can be more effectively alleviated.
  • the signal transmission device 10 of the fourth embodiment may include transformers 18A (18B) and 19A (19B) like the third embodiment.
  • the details are the same as those in the third embodiment, so the explanation will be omitted.
  • transformer chip 50 including the transformers 18A (18B) and 19A (19B) of the sixth embodiment may be applied to the fifth embodiment.
  • the structure of the second coating layer 112 may be changed to a laminated structure of a plurality of high dielectric constant coating films like the first coating layer 170 of the fifth embodiment.
  • the structure of the second coating layer 112 may be changed to a single film (high dielectric constant film) like the second coating layer 112 in the fourth embodiment.
  • the structure for alleviating electric field concentration on the high voltage coil 22A side of the low voltage coil 21A may be omitted.
  • the seventh insulating layer 107 may be replaced with an etching stopper film 54A. Therefore, the third end surface 26 of the low voltage coil 21A is in contact with the etching stopper film 54A.
  • the second trench 130 forming the low voltage coil 21A in the element insulating layer 54 may be formed to penetrate both one interlayer insulating film 54B and one etching stopper film 54A.
  • the second trench bottom surface 132 of the second trench 130 is constituted by the interlayer insulating film 54B directly under the etching stopper film 54A. Therefore, the fourth end surface 27 of the low voltage coil 21A is in contact with the interlayer insulating film 54B directly under the etching stopper film 54A. Note that the structure for alleviating electric field concentration on the high voltage coil 22A side of the low voltage coil 21A of the fifth embodiment may be similarly omitted.
  • the structure for alleviating electric field concentration on the substrate 53 side of the low voltage coil 21A may be omitted.
  • the ninth insulating layer 109 may be replaced with an etching stopper film 54A.
  • the fourth end surface 27 of the low voltage coil 21A is in contact with the etching stopper film 54A.
  • the structure for alleviating electric field concentration on the substrate 53 side of the low voltage coil 21A of the fifth embodiment may be similarly omitted.
  • the dielectric constant of the first coating layer 111 can be arbitrarily changed within a range higher than the dielectric constant of the first insulating layer 101 (third insulating layer 103).
  • the dielectric constant of the first coating layer 111 may be lower than the dielectric constant of the first coating layer 111 of the fourth embodiment.
  • the first coating layer 111 may be formed of a material containing SiON, for example.
  • the relative permittivity of each of the first high dielectric constant film 102E and the second high dielectric constant film 102F of the second insulating layer 102 is the same as that of the first insulating layer 101 (the third insulating layer 103). ) can be arbitrarily changed within a range higher than the relative dielectric constant.
  • the dielectric constant of the second high dielectric constant film 102F may be smaller than the dielectric constant of the first high dielectric constant film 102E.
  • the second high dielectric constant film 102F may be formed of a material containing SiON, for example
  • the first high dielectric constant film 102E may be formed of a material containing SiN, for example.
  • the dielectric constant of the second high dielectric constant film 102F is about 7, and the dielectric constant of the first high dielectric constant film 102E is greater than 3.8 and less than 7. In one example, the dielectric constant of the first high dielectric constant film 102E may be greater than 4 and less than 7. Further, the dielectric constant of the second high dielectric constant film 102F may be equal to the dielectric constant of the first high dielectric constant film 102E. In this case, each of the first high dielectric constant film 102E and the second high dielectric constant film 102F may be formed of a material containing, for example, any one of SiN, SiC, and SiON.
  • the relative permittivity of each of the first high dielectric constant coating film 171 and the second high dielectric constant coating film 172 of the first coating layer 170 is the same as that of the first insulating layer 101 (third insulating layer 103). It can be arbitrarily changed within a range higher than the dielectric constant of .
  • the dielectric constant of the first high dielectric constant coating film 171 may be greater than or equal to the dielectric constant of the second high dielectric constant coating film 172.
  • each of the first high dielectric constant coating film 171 and the second high dielectric constant coating film 172 may be formed of a material containing SiN, for example.
  • the relative dielectric constant of each of the first high dielectric constant coating film 171 and the second high dielectric constant coating film 172 is about 7.
  • each of the first high dielectric constant coating film 171 and the second high dielectric constant coating film 172 may be formed of a material containing SiON, for example.
  • the relative permittivity of each of the first high dielectric constant coating film 171 and the second high dielectric constant coating film 172 is in a range of greater than 3.8 and less than 7.
  • the relative permittivity of each of the first high dielectric constant coating film 171 and the second high dielectric constant coating film 172 may be in a range of greater than 4 and less than 7.
  • the relative dielectric constant of each of the first high dielectric constant coating film 171 and the second high dielectric constant coating film 172 is adjusted within the above range depending on the concentration of N in SiON.
  • the first high dielectric constant coating film 171 may be formed of a material containing SiN
  • the second high dielectric constant coating film 172 may be formed of a material containing SiON, for example.
  • the dielectric constant of the first high dielectric constant coating film 171 is about 7
  • the dielectric constant of the second high dielectric constant coating film 172 is in the range of greater than 3.8 and less than 7.
  • the relative dielectric constant of the second high dielectric constant coating film 172 may be in a range of greater than 4 and less than 7. The dielectric constant of the second high dielectric constant coating film 172 is adjusted within the above range depending on the concentration of N in SiON.
  • the thickness of each of the first high dielectric constant coating film 171 and the second high dielectric constant coating film 172 of the first coating layer 170 can be changed arbitrarily.
  • the film thickness of the first high dielectric constant coating film 171 may be thicker or thinner than the film thickness of the second high dielectric constant coating film 172.
  • the thickness of the first coating layer 170 that is, the total thickness of the first high dielectric constant coating film 171 and the second high dielectric constant coating film 172 is thicker than the etching stopper film 54A. It's okay.
  • the positional relationship in the z direction between the second insulating layer 102 and the high voltage coil 22A can be changed arbitrarily.
  • the first trench 120 for forming the high voltage coil 22A does not need to form the groove 102D (see FIG. 36) in the second insulating layer 102. That is, the thickness of the portion of the second insulating layer 102 that constitutes the first trench bottom surface 122 of the first trench 120 may be equal to the thickness of the other portion of the second insulating layer 102 .
  • the number of high dielectric constant films in the second insulating layer 102 can be changed arbitrarily.
  • the second insulating layer 102 may be formed of a single film (high dielectric constant film).
  • the second insulating layer 102 may not include the first high dielectric constant film 102E but may include the second high dielectric constant film 102F.
  • the second insulating layer 102 is made of a material containing SiN, for example. That is, the second insulating layer 102 has a higher dielectric constant than the third insulating layer 103 (first insulating layer 101).
  • the second insulating layer 102 constitutes the etching stopper film 54A.
  • the first coating layer 170 penetrates the second insulating layer 102 in the z direction. In the illustrated example, the first coating layer 170 protrudes below the second insulating layer 102. Therefore, the first coating layer 170 is in contact with the third insulating layer 103.
  • the second insulating layer 102 may not include the second high dielectric constant film 102F but may include the first high dielectric constant film 102E.
  • the second insulating layer 102 is made of a material containing SiON, for example.
  • the second insulating layer 102 is configured to cover the lower end of the first coating layer 170. Further, in one example, the second insulating layer 102 may be formed of a stacked structure of four or more high dielectric constant films.
  • the thickness of each of the first high dielectric constant film 102E and the second high dielectric constant film 102F of the second insulating layer 102 can be changed arbitrarily.
  • the first high dielectric constant film 102E and the second high dielectric constant film 102F may have different thicknesses.
  • the thickness of the first high dielectric constant film 102E may be thicker than the thickness of the second high dielectric constant film 102F.
  • the thickness of the first high dielectric constant film 102E may be thinner than the thickness of the second high dielectric constant film 102F.
  • the relative dielectric constant of each of the lower high dielectric constant film 104C and the upper high dielectric constant film 104D of the fourth insulating layer 104 is higher than that of the fifth insulating layer 105. It can be changed arbitrarily within the range.
  • the dielectric constant of the lower high dielectric constant film 104C and the dielectric constant of the upper high dielectric constant film 104D may be equal to each other.
  • each of the lower high dielectric constant film 104C and the upper high dielectric constant film 104D may be formed of a material containing any one of SiN, SiON, and SiC.
  • the number of high dielectric constant films in the fourth insulating layer 104 can be changed arbitrarily.
  • the fourth insulating layer 104 may be formed of a single film (high dielectric constant film).
  • the fourth insulating layer 104 is formed of a material containing any one of SiN, SiON, and SiC. That is, the fourth insulating layer 104 has a higher dielectric constant than the third insulating layer 103.
  • the fourth insulating layer 104 may be formed of a stacked structure of three or more high dielectric constant films.
  • an etching stopper film 54A may be formed instead of the fourth insulating layer 104.
  • the thickness of each of the lower high dielectric constant film 104C and the upper high dielectric constant film 104D of the fourth insulating layer 104 can be changed arbitrarily.
  • the film thickness of the lower high dielectric constant film 104C and the film thickness of the upper high dielectric constant film 104D may be different from each other.
  • the lower high dielectric constant film 104C may be thicker than the upper high dielectric constant film 104D.
  • the thickness of the lower high dielectric constant film 104C may be thinner than the thickness of the upper high dielectric constant film 104D.
  • the relative permittivity of each of the third high dielectric constant film 107D and the fourth high dielectric constant film 107E of the seventh insulating layer 107 is the same as that of the eighth insulating layer 108 (sixth insulating layer 106). ) can be arbitrarily changed within a range higher than the relative dielectric constant.
  • the dielectric constant of the fourth high dielectric constant film 107E may be higher than the dielectric constant of the third high dielectric constant film 107D.
  • the fourth high dielectric constant film 107E may be formed of a material containing SiN, for example
  • the third high dielectric constant film 107D may be formed of a material containing SiON, for example.
  • the dielectric constant of the fourth high dielectric constant film 107E is about 7, and the dielectric constant of the third high dielectric constant film 107D is in the range of greater than 3.8 and less than 7.
  • the relative dielectric constant of the third high dielectric constant film 107D may be in a range of greater than 4 and less than 7.
  • the dielectric constant of the third high dielectric constant film 107D is adjusted within the above range depending on the concentration of N in SiON.
  • the dielectric constant of the fourth high dielectric constant film 107E may be equal to the dielectric constant of the third high dielectric constant film 107D.
  • each of the third high dielectric constant film 107D and the fourth high dielectric constant film 107E may be formed of a material containing SiN, for example.
  • the relative permittivity of each of the third high dielectric constant film 107D and the fourth high dielectric constant film 107E is about 7.
  • each of the high dielectric constant films 107D and 107E may be formed of a material containing SiON.
  • the dielectric constant of each of the high dielectric constant films 107D and 107E is in the range of greater than 3.8 and less than 7. In one example, the dielectric constant of each of the high dielectric constant films 107D and 107E may be in a range of greater than 4 and less than 7.
  • the dielectric constant of each high dielectric constant film 107D, 107E is adjusted within the above range depending on the concentration of N in SiON.
  • the number of high dielectric constant films in the seventh insulating layer 107 can be changed arbitrarily.
  • the seventh insulating layer 107 may be formed of a single film (high dielectric constant film).
  • the seventh insulating layer 107 is formed of a material containing any one of SiN, SiON, and SiC. That is, the seventh insulating layer 107 has a higher dielectric constant than the eighth insulating layer 108 (sixth insulating layer 106).
  • the seventh insulating layer 107 may be formed of a stacked structure of four or more high dielectric constant films.
  • the thickness of each of the third high dielectric constant film 107D and the fourth high dielectric constant film 107E of the seventh insulating layer 107 can be changed arbitrarily.
  • the third high dielectric constant film 107D and the fourth high dielectric constant film 107E may have different thicknesses.
  • the thickness of the third high dielectric constant film 107D may be thicker than the thickness of the fourth high dielectric constant film 107E.
  • the thickness of the third high dielectric constant film 107D may be thinner than the thickness of the fourth high dielectric constant film 107E.
  • the relative permittivity of each of the lower high dielectric constant film 109D and the upper high dielectric constant film 109E of the ninth insulating layer 109 is the same as that of the tenth insulating layer 110 (sixth insulating layer 106). It can be arbitrarily changed within a range higher than the dielectric constant of .
  • the dielectric constant of the lower high dielectric constant film 109D and the dielectric constant of the upper high dielectric constant film 109E may be equal to each other.
  • each of the lower high dielectric constant film 109D and the upper high dielectric constant film 109E may be formed of a material containing any one of SiN, SiON, and SiC.
  • the dielectric constant of the lower high dielectric constant film 109D may be lower than the dielectric constant of the upper high dielectric constant film 109E.
  • the lower high dielectric constant film 109D is formed of a material containing SiON
  • the upper high dielectric constant film 109E is formed of a material containing SiN.
  • the number of high dielectric constant films in the ninth insulating layer 109 can be changed arbitrarily.
  • the ninth insulating layer 109 may be formed of a single film (high dielectric constant film).
  • the ninth insulating layer 109 is formed of a material containing any one of SiN, SiON, and SiC. That is, the ninth insulating layer 109 has a higher dielectric constant than the tenth insulating layer 110 (sixth insulating layer 106).
  • the ninth insulating layer 109 may be formed of a stacked structure of three or more high dielectric constant films.
  • the thickness of each of the lower high dielectric constant film 109D and the upper high dielectric constant film 109E of the ninth insulating layer 109 can be changed arbitrarily.
  • the thickness of the upper high dielectric constant film 109E may be thicker than the thickness of the lower high dielectric constant film 109D.
  • the thickness of the upper high dielectric constant film 109E may be thinner than the thickness of the lower high dielectric constant film 109D.
  • the insulating member 150 interposed between the transformer chip 50 and the secondary die pad 70 may be omitted.
  • An example of this is shown in FIG. 33.
  • the transformer chip 50 differs from the sixth embodiment in the arrangement of a low voltage coil 21A, a high voltage coil 22A, a first high voltage coil 21C, and a second high voltage coil 22C. The details are the same as described in connection with FIG. 33, so the explanation will be omitted.
  • the transformer chip 50 may be divided into two, a first transformer chip and a second transformer chip.
  • the first transformer chip has transformers 18A and 18B integrated into one package
  • the second transformer chip has transformers 19A and 19B integrated into one package.
  • the first transformer chip is mounted on the primary die pad 60 and the second transformer chip is mounted on the secondary die pad 70.
  • the first transformer chip and the second transformer chip are arranged between the first chip 30 and the second chip 40 in the x direction.
  • the first transformer chip is connected to the first chip 30 by a wire W
  • the second transformer chip is connected to the second chip 40 by a wire W.
  • the first transformer chip and the second transformer chip are connected by a wire W.
  • the low voltage coil 21A (21B) is electrically connected to the primary circuit 13
  • the second high voltage coil 22C (22D) is electrically connected to the secondary circuit 14
  • the high voltage coil 22A ( 22B) and the first high voltage coil 21C (21D) are electrically connected to each other.
  • the arrangement configuration of the transformer chip 50 can be changed arbitrarily.
  • the transformer chip 50 may be mounted on the primary die pad 60.
  • both the first chip 30 and the transformer chip 50 are mounted on the primary die pad 60.
  • the transformer chip 50 may be mounted on the intermediate die pad 160.
  • the intermediate die pad 160 is arranged between the primary die pad 60 and the secondary die pad 70 in the x direction. Intermediate die pad 160 is not electrically connected to both primary die pad 60 and secondary die pad 70. That is, the intermediate die pad 160 is in an electrically floating state with respect to the primary die pad 60 and the secondary die pad 70.
  • the intermediate die pad 160 is made of the same material as the primary die pad 60 and the secondary die pad 70, for example. Here, the intermediate die pad 160 corresponds to the "third die pad".
  • the transformer chip 50 can be applied to systems other than the signal transmission device 10 of the fourth to sixth embodiments.
  • the transformer chip 50 may be applied to a primary side circuit module, for example. That is, the primary side circuit module includes the first chip 30, the transformer chip 50, and a sealing resin that seals these chips 30, 50.
  • the primary circuit module also includes a primary die pad 60 on which both the first chip 30 and the transformer chip 50 are mounted.
  • the first chip 30 is bonded to the primary die pad 60 by a first bonding material 91
  • the transformer chip 50 is bonded to the primary die pad 60 by a third bonding material 93.
  • the primary circuit 13 included in the first chip 30 corresponds to a "signal transmission circuit”
  • the first chip 30 corresponds to a "circuit chip”.
  • the primary side circuit module corresponds to the "insulation module”.
  • the transformer chip 50 may be applied to, for example, a secondary circuit module. That is, the secondary circuit module includes the second chip 40, the transformer chip 50, and a sealing resin that seals these chips 40, 50.
  • the secondary circuit module also includes a secondary die pad 70 on which both the second chip 40 and the transformer chip 50 are mounted.
  • the second chip 40 is bonded to the secondary die pad 70 by a second bonding material 92
  • the transformer chip 50 is bonded to the secondary die pad 70 by a third bonding material 93.
  • the secondary circuit 14 included in the second chip 40 corresponds to a "signal transmission circuit”
  • the second chip 40 corresponds to a "circuit chip”.
  • the secondary circuit module corresponds to the "insulation module”.
  • the insulation module includes the transformer chip 50 and a sealing resin that seals the transformer chip 50.
  • the insulation module also includes a die pad on which the transformer chip 50 is mounted.
  • the transformer chip 50 is bonded to the die pad by a third bonding material 93.
  • the configuration of the signal transmission device 10 can be changed arbitrarily.
  • the signal transmission device 10 may include the above-described primary side circuit module and the second chip 40.
  • the second chip 40 may be mounted on the secondary die pad 70, and both the secondary die pad 70 and the second chip 40 may be configured as a module sealed with a sealing resin.
  • the signal transmission device 10 includes a primary side circuit module and the above module.
  • the signal transmission device 10 may include the above-described secondary side circuit module and the first chip 30.
  • the first chip 30 may be mounted on the primary die pad 60, and both the primary die pad 60 and the first chip 30 may be configured as a module sealed with a sealing resin.
  • the signal transmission device 10 includes a secondary circuit module and the above module.
  • the direction of signal transmission in the signal transmission device 10 can be changed arbitrarily.
  • the signal transmission device 10 may be configured such that a signal is transmitted from the secondary circuit 14 to the primary circuit 13 via the transformer 15. More specifically, when a signal (for example, a feedback signal) from a drive circuit electrically connected to the secondary side circuit 14 and the secondary side terminal 12 is input to the secondary side terminal 12, the secondary side A signal is transmitted from the circuit 14 to the primary circuit 13 via the transformer 15. Then, a signal from the primary circuit 13 is output to a control device electrically connected to the primary circuit 13 via the primary terminal 11 .
  • the signal transmission device 10 may be configured so that signals are transmitted bidirectionally between the primary circuit 13 and the secondary circuit 14.
  • the signal transmission device 10 includes a primary circuit 13 and a secondary circuit 14 configured to transmit and/or receive signals with the primary circuit 13 via the transformer 15. It's okay to stay.
  • the term “on” includes the meanings of “on” and “over” unless the context clearly dictates otherwise. Therefore, the expression “A is formed on B” means that in each of the above embodiments, A can be placed directly on B by contacting B, but as a modification, A can be placed directly on B without contacting B. It is contemplated that it may be placed above the. That is, the term “on” does not exclude structures in which other members are formed between A and B.
  • the z direction used in this disclosure does not necessarily have to be the vertical direction, nor does it need to completely coincide with the vertical direction. Therefore, various structures according to the present disclosure are not limited to "up” and “down” in the z direction described herein to be “up” and “down” in the vertical direction.
  • the x direction may be a vertical direction
  • the y direction may be a vertical direction.
  • the first coil (22A) has a first end surface (23) facing the second coil (21A) in the thickness direction (z direction) of the element insulating layer (54), and a first end surface (23).
  • the element insulating layer (54) is a third insulating layer (103); a second insulating layer (102) laminated on the third insulating layer (103) and having a higher dielectric constant than the third insulating layer (103); a first insulating layer (101) laminated on the second insulating layer (102) and having a lower dielectric constant than the second insulating layer (102);
  • the first coil (22A) is provided within the first insulating layer (101) with the first end surface (23) in contact with the second insulating layer (102). Insulating chip (50).
  • the second insulating layer (102) is a first high dielectric constant film (102A) in contact with the first end surface (23); a second high dielectric constant film (102B) having a lower dielectric constant than the first high dielectric constant film (102A) and in contact with the third insulating layer (103); Supplementary Note 1-1 or 1-2 Insulating chip as described in .
  • the second insulating layer (102) includes a third high dielectric constant film (102C) having a higher dielectric constant than the second high dielectric constant film (102B), The insulating chip according to appendix 1-3, wherein the third high dielectric constant film (102C) is formed on the first high dielectric constant film (102A).
  • the first insulating layer (101) and the third insulating layer (103) are formed of a material containing SiO2 , The insulating chip according to any one of Supplementary Notes 1-1 to 1-5, wherein the second insulating layer (102) is formed of a material containing any one of SiN, SiON, and SiC.
  • the first high dielectric constant film (102A) is formed of a material containing SiN
  • the insulating chip according to appendix 1-3 wherein the second high dielectric constant film (102B) is formed of a material containing SiON.
  • the first high dielectric constant film (102A) is formed of a material containing SiN
  • the second high dielectric constant film (102B) is formed of a material containing SiON
  • the insulating chip according to appendix 1-4 wherein the third high dielectric constant film (102C) is formed of a material containing SiN.
  • the element insulating layer (54) is a fourth insulating layer (104) laminated on the first insulating layer (101) so as to be in contact with the second end surface (24), and having a higher dielectric constant than the first insulating layer (101); a fifth insulating layer (105) laminated on the fourth insulating layer (104) and having a lower dielectric constant than the fourth insulating layer (104); any one of Supplementary Notes 1-1 to 1-8.
  • the insulating chip according to one.
  • the fourth insulating layer (104) is formed of a material containing SiN
  • the second coil (21A) has a third end surface (26) facing the first coil (22A) in the thickness direction (z direction) of the element insulating layer (54), and a third end surface (26). a fourth end surface (27) opposite to the second side surface (28);
  • the element insulating layer (54) is a sixth insulating layer (106); a seventh insulating layer (107) laminated on the sixth insulating layer (106) and having a higher dielectric constant than the sixth insulating layer (106); an eighth insulating layer (108) laminated on the seventh insulating layer (107) and having a lower dielectric constant than the seventh insulating layer (107);
  • the second coil (21A) is provided in the sixth insulating layer (106) with the third end surface (26) in contact with the seventh insulating layer (107). Notes 1-1 to 1 -10.
  • the insulating chip according to any one of 10.
  • the seventh insulating layer (107) is a fourth high dielectric constant film (107A) in contact with the third end surface (26); and a fifth high dielectric constant film (107B) having a lower dielectric constant than the fourth high dielectric constant film (107A) and in contact with the eighth insulating layer (108). Chip.
  • the seventh insulating layer (107) includes a sixth high dielectric constant film (107C) having a higher dielectric constant than the fifth high dielectric constant film (107B), The insulating chip according to appendix 1-12, wherein the fourth high dielectric constant film (107A) is interposed between the fifth high dielectric constant film (107B) and the sixth high dielectric constant film (107C). .
  • the sixth insulating layer (106) and the eighth insulating layer (108) are formed of a material containing SiO2 , The insulating chip according to any one of Supplementary Notes 1-11 to 1-14, wherein the seventh insulating layer (107) is formed of a material containing any one of SiN, SiON, and SiC.
  • the insulating chip (50) is an element insulating layer (54); a first coil (22A) embedded in the element insulating layer (54); a second coil (21A) embedded in the element insulating layer (54) and disposed opposite to the first coil (22A) in the thickness direction (z direction) of the element insulating layer (54);
  • the first coil (22A) has a first end surface (23) facing the second coil (21A) in the thickness direction (z direction) of the element insulating layer (54), and a first end surface (23).
  • the element insulating layer (54) is a third insulating layer (103); a second insulating layer (102) laminated on the third insulating layer (103) and having a higher dielectric constant than the third insulating layer (103); a first insulating layer (101) laminated on the second insulating layer (102) and having a lower dielectric constant than the second insulating layer (102);
  • the first coil (22A) is provided within the first insulating layer (101) with the first end surface (23) in contact with the second insulating layer (102).
  • Signal transmission device (10) is provided within the first insulating layer (101) with the first end surface (23) in contact with the second insulating layer (102).
  • the fourth insulating layer (104) is a lower high dielectric constant film (104A) in contact with the second end surface (24) of the first coil (22A); an upper high dielectric constant film (104B) formed on the lower high dielectric constant film (104A) and having a lower dielectric constant than the lower high dielectric constant film (104A), as described in Appendix 1-9. insulation chip.
  • the lower high dielectric constant film (104A) is formed of a material containing SiN
  • the element insulating layer (54) is a ninth insulating layer (109) that is in contact with the fourth end surface (27) of the second coil (21A) and has a higher dielectric constant than the sixth insulating layer (106); a tenth insulating layer (110) formed on the opposite side of the ninth insulating layer (109) from the sixth insulating layer (106) and having a relative permittivity lower than that of the ninth insulating layer (109); ,
  • the insulating chip according to any one of Supplementary Notes 1-11 to 1-15.
  • the ninth insulating layer (109) is an upper high dielectric constant film (109A) in contact with the fourth end surface (27);
  • the upper high dielectric constant film (109A) is formed of a material containing SiN
  • the insulating chip (50) is a first transformer (18A) having the first coil (22A) and the second coil (21A); a second transformer (19A) embedded in the element insulating layer (54) and having a third coil (21C) and a fourth coil (22C) arranged opposite to each other;
  • the first circuit (13) and the second circuit (14) are connected to each other via the first transformer (18A) and the second transformer (19A), which are connected in series.
  • the signal transmission device according to any one of Supplementary Notes 1-16 to 1-18, which transmits a signal via a transformer (18A) and the second transformer (19A).
  • the first coil (22A) is electrically connected to the third coil (21C), The first coil (22A) is arranged at a position aligned with the third coil (21C) in the thickness direction (z direction) of the element insulating layer (54).
  • the second coil (21A) is arranged at a position aligned with the fourth coil (22C) in the thickness direction (z direction) of the element insulating layer (54).
  • the insulating chip (50) includes a substrate (53), The element insulating layer (54) is formed on the substrate (53), Signal transmission according to any one of Supplementary Notes 1-24 to 1-26, wherein an insulating member (150) is provided on a side of the substrate (53) opposite to the element insulating layer (54).
  • Device includes a substrate (53), The element insulating layer (54) is formed on the substrate (53), Signal transmission according to any one of Supplementary Notes 1-24 to 1-26, wherein an insulating member (150) is provided on a side of the substrate (53) opposite to the element insulating layer (54).
  • the signal transmission device (10) transmits a signal from the first circuit (13) to the second circuit via a transformer (15A, 15B) having the first coil (22A, 22B) and the second coil (21A, 21B).
  • a signal is transmitted toward the circuit (14),
  • the transformer (15A, 15B) includes a first signal transformer (15A) and a second signal transformer (15B),
  • the signal transmitted via the transformer (15A, 15B) includes a first signal and a second signal,
  • the first signal is transmitted from the first circuit (13) to the second circuit (14) via the first signal transformer (15A)
  • the second signal is transmitted from the first circuit (13) to the second circuit (14) via the second signal transformer (15B).
  • the signal transmission device according to item 1.
  • the insulating chip (50) is a first transformer (18A) having the first coil (22A) and the second coil (21A); a second transformer (19A) embedded in the element insulating layer (54) and having a third coil (21C) and a fourth coil (22C) arranged opposite to each other;
  • the first transformer (18A) and the second transformer (19A) are connected in series to each other within the element insulating layer (54). insulation chip.
  • An insulating chip (50) according to any one of Supplementary Notes 1-1 to 1-15, An insulating module comprising: a circuit chip (30/40) including a signal transmission circuit (13/14) electrically connected to the insulating chip (50).
  • An insulation module comprising: a sealing resin that seals the insulation chip.
  • the first coil (22A) has a first end surface (23) facing the second coil (21A) in the thickness direction (z direction) of the element insulating layer (54), and a first end surface (23).
  • the element insulating layer (54) is a first insulating layer (101); a first trench (120) formed in the first insulating layer (101) and having a first trench bottom surface (122) and a first trench side surface (121); a first coating layer (111) formed on the first trench bottom surface (122) and the first trench side surface (121) and having a higher dielectric constant than the first insulating layer (101);
  • the first coil (22A) is provided in the first trench (120) with the first end surface (23) and the first side surface (25) in contact with the first coating layer (111). Insulated chip (50).
  • the element insulating layer (54) is a second insulating layer (102) having a higher dielectric constant than the first insulating layer (101) and in contact with the first insulating layer (101); a third insulating layer (103) having a lower dielectric constant than the second insulating layer (102) and in contact with the second insulating layer (102) on the opposite side of the first insulating layer (101); , including; The insulating chip according to appendix 2-1, wherein the second insulating layer (102) constitutes the bottom surface (122) of the first trench and is in contact with the first coating layer (111).
  • the second insulating layer (102) includes a first high dielectric constant film (102E) in contact with the third insulating layer (103), The insulating chip according to appendix 2-2, wherein the first high dielectric constant film (102E) has a dielectric constant lower than that of the first coating layer (111).
  • the second insulating layer (102) is formed on the first high dielectric constant film (102E), and is a second high dielectric constant film (102F) having a higher dielectric constant than the first high dielectric constant film (102E). ), including The insulating chip according to appendix 2-4, wherein the second high dielectric constant film (102F) and the first coating layer (111) have the same dielectric constant.
  • the first insulating layer (101) is formed of a material containing SiO 2 , The insulating chip according to any one of Supplementary Notes 2-1 to 2-6, wherein the first coating layer (111) is formed of a material containing any one of SiN, SiON, and SiC.
  • the element insulating layer (54) is a fourth insulating layer (104) that is laminated on the first insulating layer (101), is in contact with the second end surface (24), and has a higher dielectric constant than the first insulating layer (101); a fifth insulating layer (105) laminated on the fourth insulating layer (104) and having a relative dielectric constant lower than that of the fourth insulating layer (104); any one of Supplementary notes 2-1 to 2-7.
  • the insulating chip according to one.
  • the first coating layer (170) includes: a first high dielectric constant coating film (171) in contact with the first trench bottom surface (122) and the first trench side surface (121); A second high dielectric constant coating film (172) laminated on the first high dielectric constant coating film (171), the insulating chip according to any one of Supplementary Notes 2-1 to 2-8.
  • the second coil (21A) has a third end surface (26) facing the first coil (22A) in the thickness direction (z direction) of the element insulating layer (54), and a third end surface (26). a fourth end surface (27) opposite to the second side surface (28);
  • the element insulating layer (54) is a sixth insulating layer (106); a second trench (130) formed in the sixth insulating layer (106) and having a second trench bottom surface (132) and a second trench side surface (131); a second coating layer (112) formed on the second trench bottom surface (132) and the second trench side surface (131) and having a higher dielectric constant than the sixth insulating layer (106);
  • the second coil (21A) is provided in the second trench (130) with the fourth end surface (27) and the second side surface (28) in contact with the second coating layer (112). Insulating chip described in any one of Supplementary Notes 2-1 to 2-10.
  • the element insulating layer (54) has a higher dielectric constant than the sixth insulating layer (106) and includes a seventh insulating layer (107) in contact with the sixth insulating layer (106), The insulating chip according to appendix 2-11, wherein the seventh insulating layer (107) is in contact with the second coating layer (112).
  • the element insulating layer (54) has a lower dielectric constant than the seventh insulating layer (107), and includes an eighth insulating layer (108) laminated on the seventh insulating layer (107). Supplementary Note 2-12 Or the insulating chip described in 2-13.
  • the element insulating layer (54) includes an element surface (54s) and an element back surface (54r) opposite to the element surface (54s),
  • the first coil (22A) is arranged closer to the element surface (54s) than the second coil (21A), According to any one of Supplementary notes 2-1 to 2-14, a part of the element insulating layer (54) is interposed between the first coil (22A) and the second coil (21A). Insulated tip as described.
  • the first coil is a high voltage coil (22A), The insulating chip according to appendix 2-15, wherein the second coil is a low voltage coil (21A).
  • the insulating chip (50) is an element insulating layer (54); a first coil (22A) embedded in the element insulating layer (54); a second coil (21A) embedded in the element insulating layer (54) and disposed opposite to the first coil (22A) in the thickness direction (z direction) of the element insulating layer (54);
  • the first coil (22A) has a first end surface (23) facing the second coil (21A) in the thickness direction (z direction) of the element insulating layer (54), and a first end surface (23).
  • the element insulating layer (54) is a first insulating layer (101); a first trench (120) formed in the first insulating layer (101) and having a first trench bottom surface (122) and a first trench side surface (121); a first coating layer (111) formed on the first trench bottom surface (122) and the first trench side surface (121) and having a higher dielectric constant than the first insulating layer (101);
  • the first coil (22A) is provided in the first trench (120) with the first end surface (23) and the first side surface (25) in contact with the first coating layer (111).
  • the fourth insulating layer (104) is a lower high dielectric constant film (104C) in contact with the second end surface (24) of the first coil (22A); an upper high dielectric constant film (104D) formed on the lower high dielectric constant film (104C) and having a lower dielectric constant than the lower high dielectric constant film (104C), as described in Appendix 2-8. insulation chip.
  • the lower high dielectric constant film (104C) is formed of a material containing SiN
  • the element insulating layer (54) is a ninth insulating layer (109) that is in contact with the fourth end surface (27) of the second coil (21A) and has a higher dielectric constant than the sixth insulating layer (106); a tenth insulating layer (110) formed on the opposite side of the ninth insulating layer (109) from the sixth insulating layer (106) and having a relative permittivity lower than that of the ninth insulating layer (109); , the insulating chip according to any one of Supplementary Notes 2-12 to 2-14.
  • the ninth insulating layer (109) is an upper high dielectric constant film (109E) in contact with the fourth end surface (27);
  • the upper high dielectric constant film (109E) is formed of a material containing SiN
  • the insulating chip (50) is a first transformer (18A) having the first coil (22A) and the second coil (21A); a second transformer (19A) embedded in the element insulating layer (54) and having a third coil (21C) and a fourth coil (22C) arranged opposite to each other;
  • the first circuit (13) and the second circuit (14) are connected to each other via the first transformer (18A) and the second transformer (19A), which are connected in series.
  • the signal transmission device according to any one of Supplementary Notes 2-17 to 2-19, which transmits a signal via a transformer (18A) and the second transformer (19A).
  • the first coil (22A) is electrically connected to the third coil (21C), The first coil (22A) is arranged at a position aligned with the third coil (21C) in the thickness direction (z direction) of the element insulating layer (54).
  • the second coil (21A) is arranged at a position aligned with the fourth coil (22C) in the thickness direction (z direction) of the element insulating layer (54).
  • the insulating chip (50) includes a substrate (53), The element insulating layer (54) is formed on the substrate (53), Signal transmission according to any one of Supplementary Notes 2-25 to 2-27, wherein an insulating member (150) is provided on a side of the substrate (53) opposite to the element insulating layer (54).
  • Device includes a substrate (53), The element insulating layer (54) is formed on the substrate (53), Signal transmission according to any one of Supplementary Notes 2-25 to 2-27, wherein an insulating member (150) is provided on a side of the substrate (53) opposite to the element insulating layer (54).
  • the signal transmission device (10) transmits a signal from the first circuit (13) to the second circuit via a transformer (15A, 15B) having the first coil (22A, 22B) and the second coil (21A, 21B).
  • a signal is transmitted toward the circuit (14),
  • the transformer (15A, 15B) includes a first signal transformer (15A) and a second signal transformer (15B),
  • the signal transmitted via the transformer (15A, 15B) includes a first signal and a second signal,
  • the first signal is transmitted from the first circuit (13) to the second circuit (14) via the first signal transformer (15A)
  • the second signal is transmitted from the first circuit (13) to the second circuit (14) via the second signal transformer (15B). Any one of Supplementary Notes 2-17 to 2-19. 1.
  • the signal transmission device according to claim 1.
  • the insulating chip (50) is a first transformer (18A) having the first coil (22A) and the second coil (21A); a second transformer (19A) embedded in the element insulating layer (54) and having a third coil (21C) and a fourth coil (22C) arranged opposite to each other;
  • the first transformer (18A) and the second transformer (19A) are connected to each other in series within the element insulating layer (54). insulation chip.
  • An insulating chip (50) according to any one of Supplementary Notes 2-1 to 2-16, An insulating module comprising: a circuit chip (30/40) including a signal transmission circuit (13/14) electrically connected to the insulating chip (50).
  • An insulation module comprising: a sealing resin that seals the insulation chip.
  • Second side surface 28A Upper end portion 30... First chip 30s... Chip surface 30r... Chip back surface 31... First electrode pad 32... Second electrode pad 33... First substrate 34... Wiring layer 40... Second chip 40s... Chip surface 40r... Chip back surface 41... First electrode pad 42... Second electrode pad 43... Second substrate 44... Wiring layer 50... Transformer chip 50s... Chip surface 50r... Chip back surface 51, 51A, 51B...
  • Upper side High dielectric constant film 109C...groove 110 ...10th insulating layer 111...first coating layer 111A...side surface portion 111B...bottom surface portion 111C...lower end portion 112...second coating layer 120...first trench 121...first trench side surface 122... First trench bottom surface 130... Second trench 131... Second trench side surface 132... Second trench side surface 140... Second insulating layer 141... First high dielectric constant film 142... Second high dielectric constant film 150... Insulating member 160...

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Abstract

トランスチップは、素子絶縁層と、素子絶縁層に埋め込まれた高電圧コイルおよび低電圧コイルと、を備える。高電圧コイルは、z方向において低電圧コイル側を向く第1端面と、第1端面とは反対側の第2端面と、第1側面と、を含む。素子絶縁層は、第3絶縁層と、第3絶縁層上に積層され、第3絶縁層よりも比誘電率が高い第2絶縁層と、第2絶縁層上に積層され、第2絶縁層よりも比誘電率が低い第1絶縁層と、を含む。高電圧コイルは、第1端面が第2絶縁層に接した状態で第1絶縁層内に設けられている。

Description

絶縁チップおよび信号伝達装置
 本開示は、絶縁チップおよび信号伝達装置に関する。
 信号伝達装置の一例として、トランジスタ等のスイッチング素子のゲートにゲート電圧を印加する絶縁型のゲートドライバが知られている。このようなゲートドライバに用いられる絶縁チップの一例として、素子絶縁層内において、素子絶縁層の厚さ方向に互いに対向配置された第1コイルおよび第2コイルを含む構造が知られている(たとえば特許文献1参照)。
特開2018-78169号公報
 ところで、上記のような絶縁チップにおいて、たとえば第1コイルに対して生じる電界集中は、絶縁チップにおいて絶縁耐圧の低下を招くおそれがある。
 本開示の一態様による絶縁チップは、素子絶縁層と、前記素子絶縁層に埋め込まれた第1コイルと、前記素子絶縁層に埋め込まれ、前記素子絶縁層の厚さ方向において前記第1コイルと対向配置された第2コイルと、を備え、前記第1コイルは、前記素子絶縁層の厚さ方向において前記第2コイル側を向く第1端面と、前記第1端面とは反対側の第2端面と、第1側面と、を含み、前記素子絶縁層は、第3絶縁層と、前記第3絶縁層上に積層され、前記第3絶縁層よりも比誘電率が高い第2絶縁層と、前記第2絶縁層上に積層され、前記第2絶縁層よりも比誘電率が低い第1絶縁層と、を含み、前記第1コイルは、前記第1端面が前記第2絶縁層に接した状態で前記第1絶縁層内に設けられている。
 本開示の一態様による信号伝達装置は、第1回路を含む第1チップと、絶縁チップと、前記絶縁チップを介して前記第1回路と信号の送信および受信の少なくとも一方を行うように構成された第2回路を含む第2チップと、を備え、前記絶縁チップは、素子絶縁層と、前記素子絶縁層に埋め込まれた第1コイルと、前記素子絶縁層に埋め込まれ、前記素子絶縁層の厚さ方向において前記第1コイルと対向配置された第2コイルと、を備え、前記第1コイルは、前記素子絶縁層の厚さ方向において前記第2コイル側を向く第1端面と、前記第1端面とは反対側の第2端面と、第1側面と、を含み、前記素子絶縁層は、第3絶縁層と、前記第3絶縁層上に積層され、前記第3絶縁層よりも比誘電率が高い第2絶縁層と、前記第2絶縁層上に積層され、前記第2絶縁層よりも比誘電率が低い第1絶縁層と、を含み、前記第1コイルは、前記第1端面が前記第2絶縁層に接した状態で前記第1絶縁層内に設けられている。
 本開示の絶縁チップおよび信号伝達装置によれば、第1コイルに対する電界集中を緩和できる。
図1は、第1実施形態の信号伝達装置の回路構成を模式的に示す回路図である。 図2は、第1実施形態の信号伝達装置の概略断面図である。 図3は、図2の信号伝達装置における絶縁チップの概略断面図である。 図4は、図3の第1コイルおよびその周辺の拡大図である。 図5は、図3の第2コイルおよびその周辺の拡大図である。 図6は、第1実施形態の絶縁チップの製造工程を示す概略断面図である。 図7は、図6に続く製造工程を示す概略断面図である。 図8は、図7に続く製造工程を示す概略断面図である。 図9は、図8に続く製造工程を示す概略断面図である。 図10は、図9に続く製造工程を示す概略断面図である。 図11は、図10に続く製造工程を示す概略断面図である。 図12は、図11に続く製造工程を示す概略断面図である。 図13は、図12に続く製造工程を示す概略断面図である。 図14は、図13に続く製造工程を示す概略断面図である。 図15は、図14に続く製造工程を示す概略断面図である。 図16は、図15に続く製造工程を示す概略断面図である。 図17は、第2実施形態の絶縁チップにおける第1コイルおよびその周辺を拡大して示す概略断面図である。 図18は、第2実施形態の絶縁チップの製造工程を示す概略断面図である。 図19は、図18に続く製造工程を示す概略断面図である。 図20は、図19に続く製造工程を示す概略断面図である。 図21は、図20に続く製造工程を示す概略断面図である。 図22は、図21に続く製造工程を示す概略断面図である。 図23は、図22に続く製造工程を示す概略断面図である。 図24は、図23に続く製造工程を示す概略断面図である。 図25は、図24に続く製造工程を示す概略断面図である。 図26は、図25に続く製造工程を示す概略断面図である。 図27は、図26に続く製造工程を示す概略断面図である。 図28は、第3実施形態の信号伝達装置の回路構成を模式的に示す回路図である。 図29は、第3実施形態の信号伝達装置の概略断面図である。 図30は、図29の信号伝達装置における絶縁チップの概略断面図である。 図31は、変更例の絶縁チップにおける第1コイルおよびその周辺を拡大して示す概略断面図である。 図32は、変更例の絶縁チップにおける第1コイルおよびその周辺を拡大して示す概略断面図である。 図33は、変更例の絶縁チップの概略断面図である。 図34は、変更例の信号伝達装置の概略断面図である。 図35は、第4実施形態の信号伝達装置における絶縁チップの概略断面図である。 図36は、図35の第1コイルおよびその周辺の拡大図である。 図37は、図36の第1コイルの一部およびその周辺の拡大図である。 図38は、図35の第2コイルおよびその周辺の拡大図である。 図39は、第4実施形態の絶縁チップの製造工程を示す概略断面図である。 図40は、図39に続く製造工程を示す概略断面図である。 図41は、図40に続く製造工程を示す概略断面図である。 図42は、図41に続く製造工程を示す概略断面図である。 図43は、図42に続く製造工程を示す概略断面図である。 図44は、図43に続く製造工程を示す概略断面図である。 図45は、図44に続く製造工程を示す概略断面図である。 図46は、図45に続く製造工程を示す概略断面図である。 図47は、図46に続く製造工程を示す概略断面図である。 図48は、図47に続く製造工程を示す概略断面図である。 図49は、図48に続く製造工程を示す概略断面図である。 図50は、図49に続く製造工程を示す概略断面図である。 図51は、図50に続く製造工程を示す概略断面図である。 図52は、図51に続く製造工程を示す概略断面図である。 図53は、第5実施形態の絶縁チップにおける第1コイルおよびその周辺を拡大して示す概略断面図である。 図54は、図53の第1コイルの一部およびその周辺の拡大図である。 図55は、変更例の絶縁チップにおける第1コイルおよびその周辺を拡大して示す概略断面図である。
 以下、添付図面を参照して本開示における絶縁チップおよび信号伝達装置のいくつかの実施形態を説明する。
 なお、説明を簡単かつ明確にするために、図面に示される構成要素は必ずしも一定の縮尺で描かれていない。また、理解を容易にするために、断面図では、ハッチング線が省略されている場合がある。添付の図面は、本開示の実施形態を例示するに過ぎず、本開示を制限するものとみなされるべきではない。
 以下の詳細な記載は、本開示の例示的な実施形態を具体化する装置、システム、および方法を含む。この詳細な記載は本来説明のためのものに過ぎず、本開示の実施形態またはこのような実施形態の適用および使用を限定することを意図していない。
 [第1実施形態]
 (信号伝達装置の構成)
 図1および図2を参照して、第1実施形態の信号伝達装置10の概略構成について説明する。図1は、信号伝達装置10の回路構成の一例を簡略化して示している。図2は、信号伝達装置10の一部の内部構成を示す模式的な断面構造の一例を示している。なお、図2では、便宜上、ハッチング線を省略している。
 図1に示すように、信号伝達装置10は、1次側端子11と2次側端子12との間を電気的に絶縁しつつパルス信号を伝達する装置である。信号伝達装置10は、たとえばデジタルアイソレータである。デジタルアイソレータの一例はDC/DCコンバータである。信号伝達装置10は、1次側端子11に電気的に接続された1次側回路13と、2次側端子12に電気的に接続された2次側回路14と、1次側回路13と2次側回路14とを電気的に絶縁するトランス15と、を有する信号伝達回路10Aを備える。ここで、本実施形態では、1次側回路13は「第1回路」に対応し、2次側回路14は「第2回路」に対応している。
 1次側回路13は、第1電圧V1が印加されることによって動作するように構成された回路である。1次側回路13は、たとえば外部の制御装置(図示略)に電気的に接続されている。
 2次側回路14は、第1電圧V1とは異なる第2電圧V2が印加されることによって動作するように構成された回路である。第2電圧V2は、たとえば第1電圧V1よりも高い。第1電圧V1および第2電圧V2は直流電圧である。2次側回路14は、たとえば制御装置の制御対象となる駆動回路に電気的に接続されている。駆動回路の一例は、スイッチング回路である。
 信号伝達回路10Aにおいては、制御装置からの制御信号が1次側端子11を介して1次側回路13に入力されると、1次側回路13からトランス15を介して2次側回路14に信号が伝達される。そして、2次側回路14に伝達された信号は、2次側回路14から2次側端子12を介して駆動回路に出力される。
 上述のとおり、信号伝達回路10Aは、トランス15によって1次側回路13と2次側回路14とが電気的に絶縁されている。より詳細には、トランス15によって1次側回路13と2次側回路14との間で直流電圧が伝達されることが規制されている一方、パルス信号の伝達は可能となっている。
 すなわち、1次側回路13と2次側回路14とが絶縁されている状態とは、1次側回路13と2次側回路14との間において、直流電圧の伝達が遮断されている状態を意味し、1次側回路13から2次側回路14へのパルス信号の伝達については許容している。このように、2次側回路14は、1次側回路13と信号の受信を行うように構成されている。
 信号伝達装置10の絶縁耐圧は、たとえば2500Vrms以上7500Vrms以下である。本実施形態の信号伝達装置10の絶縁耐圧は、5700Vrms程度である。ただし、信号伝達装置10の絶縁耐圧の具体的な数値はこれに限られず任意である。また、本実施形態では、1次側回路13のグランドと2次側回路14のグランドとのそれぞれが独立して設けられている。
 次に、信号伝達装置10の詳細な構成について説明する。
 本実施形態の信号伝達装置10は、1次側回路13から2次側回路14に向けて2種類の信号を伝達させることに対応させて、トランス15を2つ備えている。より詳細には、信号伝達装置10は、1次側回路13から2次側回路14への第1信号の伝達に用いられるトランス15と、1次側回路13から2次側回路14への第2信号の伝達に用いられるトランス15と、を備える。本実施形態では、第1信号は信号伝達装置10に入力される外部信号の立ち上がり情報を含む信号であり、第2信号は外部信号の立ち下がり情報を含む信号である。第1信号および第2信号によってパルス信号が生成される。
 以下、説明の便宜上、第1信号の伝達に用いられるトランス15を「トランス15A」とし、第2信号の伝達に用いられるトランス15を「トランス15B」とする。ここで、本実施形態では、トランス15Aは「第1信号用トランス」に対応し、トランス15Bは「第2信号用トランス」に対応している。
 信号伝達装置10は、1次側回路13とトランス15Aとを接続する1次側信号線16Aと、1次側回路13とトランス15Bとを接続する1次側信号線16Bと、トランス15Aと2次側回路14とを接続する2次側信号線17Aと、2次側回路14とトランス15Bとを接続する2次側信号線17Bと、を備える。1次側信号線16Aは第1信号を1次側回路13からトランス15Aに伝達し、1次側信号線16Bは第2信号を1次側回路13からトランス15Bに伝達する。2次側信号線17Aは第1信号をトランス15Aから2次側回路14に伝達し、2次側信号線17Bは第2信号をトランス15Bから2次側回路14に伝達する。このように、第1信号は、1次側回路13から1次側信号線16A、トランス15A、および2次側信号線17Aの順に介して2次側回路14に伝達される。第2信号は、1次側回路13から1次側信号線16B、トランス15B、および2次側信号線17Bの順に介して2次側回路14に伝達される。
 トランス15Aは、1次側回路13から2次側回路14に第1信号を伝達する一方、1次側回路13と2次側回路14とを電気的に絶縁している。トランス15Bは、1次側回路13から2次側回路14に第2信号を伝達する一方、1次側回路13と2次側回路14とを電気的に絶縁している。
 本実施形態におけるトランス15A,15Bの絶縁耐圧は、たとえば2500Vrms以上7500Vrms以下である。なお、トランス15A,15Bの絶縁耐圧は、2500Vrms以上5700Vrms以下であってもよい。ただし、トランス15A,15Bの絶縁耐圧の具体的な数値はこれに限られず任意である。
 トランス15Aは、低電圧コイル21Aと、低電圧コイル21Aと電気的に絶縁されておりかつ磁気結合可能な高電圧コイル22Aと、を有する。
 低電圧コイル21Aは、1次側信号線16Aによって1次側回路13に接続されている一方、1次側回路13のグランドに接続されている。つまり、低電圧コイル21Aの第1端部は1次側回路13に電気的に接続されており、低電圧コイル21Aの第2端部は1次側回路13のグランドに電気的に接続されている。
 高電圧コイル22Aは、2次側信号線17Aによって2次側回路14に接続されている一方、2次側回路14のグランドに接続されている。つまり、高電圧コイル22Aの第1端部は2次側回路14に電気的に接続されており、高電圧コイル22Aの第2端部は2次側回路14のグランドに電気的に接続されている。
 トランス15Bは、低電圧コイル21Bと、低電圧コイル21Bと電気的に絶縁されておりかつ磁気結合可能な高電圧コイル22Bと、を有する。なお、図1に示すとおり、低電圧コイル21Bおよび高電圧コイル22Bの接続構成は、低電圧コイル21Aおよび高電圧コイル22Aの接続構成と同じであるため、その詳細な説明を省略する。
 図2に示すように、信号伝達装置10は、複数の半導体チップが1パッケージ化された半導体装置である。図示していないが、信号伝達装置10のパッケージ形式はたとえばSO(Small Outline)系であり、本実施形態ではSOP(Small Outline Package)である。なお、信号伝達装置10のパッケージ形式は任意に変更可能である。
 信号伝達装置10は、半導体チップとして第1チップ30、第2チップ40、およびトランスチップ50を備える。また、信号伝達装置10は、第1チップ30が実装された1次側ダイパッド60と、第2チップ40が実装された2次側ダイパッド70と、各ダイパッド60,70および各チップ30,40,50を封止する封止樹脂80と、を備える。ここで、本実施形態では、トランスチップ50は「絶縁チップ」に対応し、1次側ダイパッド60は「第1ダイパッド」に対応し、2次側ダイパッド70は「第2ダイパッド」に対応している。
 封止樹脂80は、電気絶縁性を有する材料によって形成されている。このような材料の一例として、黒色のエポキシ樹脂が用いられている。封止樹脂80は、z方向を厚さ方向とする矩形板状に形成されている。
 1次側ダイパッド60および2次側ダイパッド70の双方は、平板状に形成されている。1次側ダイパッド60および2次側ダイパッド70の双方は、導電性を有する材料によって形成されている。本実施形態では、各ダイパッド60,70は、Cu(銅)を含む材料によって形成されている。なお、各ダイパッド60,70は、Al(アルミニウム)等の他の金属材料によって形成されていてもよい。また、各ダイパッド60,70を構成する材料は導電性を有する材料に限られない。たとえば、各ダイパッド60,70はアルミナ等のセラミックスによって形成されていてもよい。つまり、各ダイパッド60,70は、電気絶縁性を有する材料によって形成されていてもよい。
 z方向から視て、1次側ダイパッド60および2次側ダイパッド70は、互いに離隔した状態で並んで配列されている。z方向から視て、1次側ダイパッド60および2次側ダイパッド70の配列方向をx方向とする。z方向から視て、x方向と直交する方向をy方向とする。
 本実施形態では、トランスチップ50は、2次側ダイパッド70に実装されている。つまり、2次側ダイパッド70には、トランスチップ50および第2チップ40の双方が実装されている。トランスチップ50および第2チップ40は、2次側ダイパッド70においてx方向に互いに離隔して配列されている。このため、各チップ30,40,50は、x方向において互いに離隔して配列されているといえる。本実施形態では、各チップ30,40,50は、x方向において1次側ダイパッド60から2次側ダイパッド70に向かうにつれて、第1チップ30、トランスチップ50、および第2チップ40の順に配置されている。換言すると、トランスチップ50は、x方向において第1チップ30と第2チップ40との間に配置されている。
 信号伝達装置10の絶縁耐圧を予め設定された絶縁耐圧とするため、各ダイパッド60,70を互いに離隔させる必要がある。本実施形態では、z方向から視て、1次側ダイパッド60と2次側ダイパッド70とのx方向の間の距離は、第2チップ40とトランスチップ50とのx方向の間の距離よりも大きい。このため、z方向から視て、第1チップ30とトランスチップ50とのx方向の間の距離は、第2チップ40とトランスチップ50とのx方向の間の距離よりも大きい。換言すると、トランスチップ50は、第1チップ30よりも第2チップ40の近くに配置されている。
 第1チップ30は、z方向において互いに反対側を向くチップ表面30sおよびチップ裏面30rを有する。チップ裏面30rは、1次側ダイパッド60の側を向いている。ここで、便宜上、チップ裏面30rからチップ表面30sに向かう方向を上方とし、チップ表面30sからチップ裏面30rに向かう方向を下方とする。
 第1チップ30のチップ表面30sの側には、複数の第1電極パッド31および複数の第2電極パッド32がチップ表面30sから露出するように設けられている。
 第1チップ30は、1次側回路13が形成された第1基板33を含む。第1基板33は、たとえば半導体基板である。半導体基板の一例は、Si(シリコン)を含む材料によって形成された基板である。第1基板33上には、配線層34が形成されている。第1基板33はチップ裏面30rを構成し、配線層34はチップ表面30sを構成している。
 配線層34は、たとえば、z方向に積層された複数の絶縁膜と、z方向において隣り合う絶縁膜の間に設けられた金属層と、を有する。金属層は、第1チップ30の配線パターンを構成している。金属層は、たとえば1次側回路13と各電極パッド31,32との双方に電気的に接続されている。つまり、各電極パッド31,32は、配線層34を介して1次側回路13に電気的に接続されている。金属層は、たとえばCu、Al等を含む材料によって形成されている。
 第1チップ30は、第1接合材91によって1次側ダイパッド60に接合されている。第1接合材91は、チップ裏面30rと1次側ダイパッド60とに接している。第1接合材91は、はんだ、Ag(銀)ペースト等の導電性接合材である。これにより、第1基板33と1次側ダイパッド60とが電気的に接続されている。1次側ダイパッド60はグランドを構成している。このため、1次側回路13はグランドに電気的に接続されているともいえる。
 第2チップ40は、z方向において互いに反対側を向くチップ表面40sおよびチップ裏面40rを有する。チップ表面40sは第1チップ30のチップ表面30sと同じ側を向き、チップ裏面40rは第1チップ30のチップ裏面30rと同じ側を向いている。このため、チップ裏面40rは、2次側ダイパッド70の側を向いている。
 第2チップ40のチップ表面40sの側には、複数の第1電極パッド41および複数の第2電極パッド42がチップ表面40sから露出するように設けられている。
 第2チップ40は、2次側回路14が形成された第2基板43を含む。第2基板43は、たとえば半導体基板である。半導体基板の一例は、Siを含む材料によって形成された基板である。第2基板43上には、配線層44が形成されている。第2基板43はチップ裏面40rを構成し、配線層44はチップ表面40sを構成している。
 配線層44は、配線層34と同様に、複数の絶縁膜と金属層とを有する。金属層は、第2チップ40の配線パターンを構成している。金属層は、たとえば2次側回路14と各電極パッド41,42との双方に電気的に接続されている。つまり、各電極パッド41,42は、配線層44を介して2次側回路14に電気的に接続されている。
 第2チップ40は、第2接合材92によって2次側ダイパッド70に接合されている。第2接合材92は、チップ裏面40rと2次側ダイパッド70とに接している。第2接合材92は、導電性接合材である。これにより、第2基板43と2次側ダイパッド70とが電気的に接続されている。2次側ダイパッド70はグランドを構成している。このため、2次側回路14はグランドに電気的に接続されているともいえる。
 トランスチップ50は、トランス15A,15B(図1参照)が1チップ化されたものである。つまり、トランスチップ50は、第1チップ30および第2チップ40とは別のトランス15A,15B専用のチップである。トランスチップ50は、z方向において互いに反対側を向くチップ表面50sおよびチップ裏面50rを有する。チップ表面50sは第2チップ40のチップ表面40sと同じ側を向き、チップ裏面50rは第2チップ40のチップ裏面40rと同じ側を向いている。
 トランスチップ50のチップ表面50sの側には、複数の第1電極パッド51および複数の第2電極パッド52がチップ表面50sから露出するように設けられている。ここで、複数の第1電極パッド51は低電圧コイル21A(21B)と電気的に接続される電極パッドであり、複数の第2電極パッド52は高電圧コイル22A(22B)と電気的に接続される電極パッドである。
 トランスチップ50は、チップ裏面50rが2次側ダイパッド70の側を向いた状態で第3接合材93によって2次側ダイパッド70に接合されている。第3接合材93は、チップ裏面50rと2次側ダイパッド70とに接している。第3接合材93は、エポキシ樹脂等の絶縁性接合材である。
 第1チップ30の複数の第1電極パッド31は、複数のワイヤWによって図示していない複数の1次側リードに個別に接続されている。1次側リードは、図1の1次側端子11を構成する部品である。これにより、1次側回路13と1次側端子11とが電気的に接続されている。1次側リードは、封止樹脂80から外部に向けて突出した部分を有する。
 第1チップ30の複数の第2電極パッド32は、複数のワイヤWによってトランスチップ50の複数の第1電極パッド51に個別に接続されている。これにより、1次側回路13と低電圧コイル21A(21B)とが電気的に接続されている。
 トランスチップ50の複数の第2電極パッド52は、複数のワイヤWによって第2チップ40の複数の第1電極パッド41に個別に接続されている。これにより、高電圧コイル22A(22B)と2次側回路14とが電気的に接続されている。
 第2チップ40の複数の第2電極パッド42は、複数のワイヤWによって図示していない複数の2次側リードに個別に接続されている。2次側リードは、図1の2次側端子12を構成する部品である。これにより、2次側回路14と2次側端子12とが電気的に接続されている。2次側リードは、封止樹脂80から外部に向けて突出した部分を有する。なお、上述した各ワイヤWは、ワイヤボンディング装置によって形成されたボンディングワイヤである。各ワイヤWは、たとえばAu(金),Al,Cu等の導体によって形成されている。
 (トランスチップの概略構成)
 図3を参照して、トランスチップ50の内部構成の一例について説明する。図3は、トランスチップ50のxz平面で切った断面構造を模式的に示した断面図である。理解を容易にするため、図2のトランスチップ50の断面構造は、図3のトランスチップ50の断面構造をより簡略化したものである。このため、図3のトランスチップ50の断面構造は、図2のトランスチップ50の断面構造とは異なっている。図4は、図3における高電圧コイル22Aおよびその周辺の拡大図である。図5は、図3における低電圧コイル21Aおよびその周辺の拡大図である。図3~図5では、トランス15Aについて示している。なお、トランスチップ50内におけるトランス15Bの構成は、トランス15Aと同様である。
 図3に示すように、トランスチップ50は、基板53と、基板53上に形成された素子絶縁層54と、を有する。
 基板53は、たとえば半導体基板によって形成されている。本実施形態では、基板53は、Siを含む材料によって形成された半導体基板である。なお、基板53は、半導体基板として、ワイドバンドギャップ半導体または化合物半導体が用いられていてもよい。また、基板53は、半導体基板に代えて、ガラスを含む材料によって形成された絶縁基板、またはアルミナ等のセラミックスを含む材料によって形成された絶縁基板が用いられていてもよい。
 ワイドバンドギャップ半導体は、2.0eV以上のバンドギャップを有する半導体基板である。ワイドバンドギャップ半導体は、SiC(炭化シリコン)であってもよい。化合物半導体は、III-V族化合物半導体であってもよい。化合物半導体は、AlN(窒化アルミニウム)、InN(窒化インジウム)、GaN(窒化ガリウム)、およびGaAs(ヒ化ガリウム)のうち少なくとも1つを含んでもよい。
 素子絶縁層54は、複数のエッチングストッパ膜54Aと、複数のエッチングストッパ膜54A上に形成された層間絶縁膜54Bと、を有する。複数のエッチングストッパ膜54Aと複数の層間絶縁膜54Bは、z方向において1つずつ交互に積層されている。ここで、z方向は「素子絶縁層の厚さ方向」に対応している。
 エッチングストッパ膜54Aは、SiN(窒化シリコン)、SiC、SiCN(窒素添加炭化シリコン)等を含む材料によって形成されている。本実施形態では、エッチングストッパ膜54Aは、SiNを含む材料によって形成されている。また、エッチングストッパ膜54Aは、たとえばCuの拡散防止の機能を有する。つまり、エッチングストッパ膜54Aは、Cuの拡散防止膜であるともいえる。
 層間絶縁膜54Bは、SiO(酸化シリコン)を含む材料によって形成された酸化膜である。層間絶縁膜54Bの膜厚は、エッチングストッパ膜54Aの膜厚よりも厚い。エッチングストッパ膜54Aは、50nm以上1000nm未満の厚さを有する。層間絶縁膜54Bは、500nm以上5000nm以下の厚さを有する。本実施形態では、エッチングストッパ膜54Aは300nm程度の厚さを有し、層間絶縁膜54Bは2000nm程度の厚さを有する。なお、図面の見やすさの観点から、図面におけるエッチングストッパ膜54Aの膜厚と層間絶縁膜54Bの膜厚との比率は、実際のエッチングストッパ膜54Aの膜厚と層間絶縁膜54Bの膜厚との比率とは異なる。
 素子絶縁層54は、z方向において互いに反対側を向く素子表面54sおよび素子裏面54rを有する。素子表面54sはトランスチップ50のチップ表面50sと同じ側を向き、素子裏面54rはトランスチップ50のチップ裏面50rと同じ側を向いている。本実施形態では、素子絶縁層54の素子裏面54rは基板53と接している。
 素子絶縁層54上には、複数の第1電極パッド51、複数の第2電極パッド52、保護膜55、およびパッシベーション膜56が形成されている。
 各電極パッド51,52は、素子絶縁層54の素子表面54s上に形成されている。各電極パッド51,52は、保護膜55およびパッシベーション膜56によって覆われている。一方、保護膜55およびパッシベーション膜56の双方は、各電極パッド51,52を露出する開口部を有する。このため、各電極パッド51,52は、ワイヤW(図2参照)を接続するための露出面を含む。
 保護膜55は、素子絶縁層54の素子表面54s上に形成されている。保護膜55は、素子絶縁層54を保護する膜であり、たとえばSiOを含む材料によって形成されている。パッシベーション膜56は、保護膜55上に形成されている。パッシベーション膜56は、トランスチップ50の表面保護膜であり、たとえばSiNを含む材料によって形成されている。パッシベーション膜56は、トランスチップ50のチップ表面50sを構成している。
 低電圧コイル21Aおよび高電圧コイル22Aの双方は、素子絶縁層54に埋め込まれている。各コイル21A,22Aは、素子絶縁層54内に設けられているともいえる。高電圧コイル22Aは、z方向において低電圧コイル21Aと対向配置されている。低電圧コイル21Aと高電圧コイル22Aとのz方向の間には、素子絶縁層54の一部が介在している。高電圧コイル22Aは、低電圧コイル21Aよりも素子絶縁層54の素子表面54sの近くに配置されている。
 各コイル21A,22Aを構成する材料は、Ti(チタン)、TiN(窒化チタン)、Ta(タンタル)、TaN(窒化タンタル)、Au、Ag、Cu、Al、およびW(タングステン)のうち1つまたは複数が適宜選択される。本実施形態では、各コイル21A,22Aは、Cuを含む材料によって形成されている。
 低電圧コイル21Aは、第1コイル端部21AAおよび第2コイル端部21ABを含む。第1コイル端部21AAは、z方向から視て低電圧コイル21Aの巻回部よりも外方に位置している。第2コイル端部21ABは、z方向から視て低電圧コイル21Aの巻回部よりも内方に位置している。
 高電圧コイル22Aは、第1コイル端部22AAおよび第2コイル端部22ABを含む。第1コイル端部22AAは、z方向から視て高電圧コイル22Aの巻回部よりも外方に位置している。z方向から視て、第1コイル端部22AAは、低電圧コイル21Aの第1コイル端部21AAと重なる位置に配置されている。第2コイル端部22ABは、z方向から視て高電圧コイル22Aの巻回部よりも内方に位置している。z方向から視て、第2コイル端部22ABは、低電圧コイル21Aの第2コイル端部21ABと重なる位置に配置されている。
 複数の第1電極パッド51は、低電圧コイル21Aと電気的に接続される2つの第1電極パッド51A,51Bを含む。複数の第2電極パッド52は、高電圧コイル22Aと電気的に接続される2つの第2電極パッド52A,52Bを含む。
 低電圧コイル21Aの第1コイル端部21AAは、低圧側接続配線57Aを介して第1電極パッド51Aと電気的に接続されている。低圧側接続配線57Aは、第1コイル端部21AAに接続される第1ビア57AAと、第1ビア57AAに接続され、x方向に延びる第1配線57ABと、第1配線57ABに接続され、z方向に延びる第2ビア57ACと、第2ビア57ACに接続される第2配線57ADと、第2配線57ADと第1電極パッド51Aとを接続する第3ビア57AEと、を含む。低圧側接続配線57Aは、基板53と電気的に接続されている。このため、低電圧コイル21Aの第1コイル端部21AAは、基板53と電気的に接続されている。本実施形態では、低電圧コイル21Aの第1コイル端部21AAは、1次側回路13(図2参照)のグランドに電気的に接続されている。本実施形態では、第1配線57ABは、低電圧コイル21Aよりも基板53寄りに配置されている。第2配線57ADは、z方向において高電圧コイル22Aと揃った位置に配置されている。
 低電圧コイル21Aの第2コイル端部21ABは、低圧側接続配線57Bを介して第1電極パッド51Bと電気的に接続されている。低圧側接続配線57Bは、第2コイル端部21ABに接続される第1ビア57BAと、第1ビア57BAに接続され、x方向において低電圧コイル21Aよりも外方に延びる第1配線57BBと、第1配線57BBに接続され、z方向に沿って形成された第2ビア57BCと、第2ビア57BCに接続される第2配線57BDと、第2配線57BDと第1電極パッド51Bとを接続する第3ビア57BEと、を含む。本実施形態では、第1配線57BBは、低電圧コイル21Aよりも基板53寄りに配置されている。第1配線57BBは、z方向において低圧側接続配線57Aの第1配線57ABと揃った位置に配置されている。第2配線57BDは、z方向において高電圧コイル22Aと揃った位置に配置されている。つまり、第2配線57BDは、z方向において低圧側接続配線57Aの第2配線57ADと揃った位置に配置されている。
 高電圧コイル22Aの第1コイル端部22AAは、ビア58Aを介して第2電極パッド52Aと電気的に接続されている。第2電極パッド52Aは、z方向から視て第1コイル端部22AAと重なる位置に配置されている。ビア58Aは、第2電極パッド52Aと第1コイル端部22AAとをz方向に接続している。
 高電圧コイル22Aの第2コイル端部22ABは、ビア58Bを介して第2電極パッド52Bと電気的に接続されている。第2電極パッド52Bは、z方向から視て第2コイル端部22ABと重なる位置に配置されている。ビア58Bは、第2電極パッド52Bと第2コイル端部22ABとをz方向に接続している。
 低圧側接続配線57A,57Bおよびビア58A,58Bの各々を構成する材料は、たとえばTi、TiN、Ta、TaN、Au、Ag、Cu、Al、およびWのうち1つまたは複数が適宜選択される。本実施形態では、低圧側接続配線57A,57Bおよびビア58A,58Bの各々は、Cuを含む材料によって形成されている。
 なお、図示していないが、低電圧コイル21Bおよび高電圧コイル22Bの双方は、素子絶縁層54に埋め込まれている。低電圧コイル21Bは、z方向において高電圧コイル22Bと対向配置されている。低電圧コイル21Bは、z方向において低電圧コイル21Aと揃った位置に配置されている。低電圧コイル21Bは、低電圧コイル21Aに対してy方向に離隔して配置されている。高電圧コイル22Bは、z方向において高電圧コイル22Aと揃った位置に配置されている。高電圧コイル22Bは、高電圧コイル22Aに対してy方向に離隔して配置されている。また、各コイル21B,22Bは、各コイル21A,22Aと同様の材料によって形成されている。
 素子絶縁層54には、シールド電極59が設けられている。シールド電極59は、素子絶縁層54への水分の浸入や素子絶縁層54のクラックの発生を抑制する。シールド電極59は、z方向から視て、各電極パッド51,52、各コイル21A,21B,22A,22B、各低圧側接続配線57A,57B、および各ビア58A,58Bを囲むように形成されている。シールド電極59は、z方向に沿って形成されている。シールド電極59は、基板53と電気的に接続されている。
 (各コイルおよびその周辺の詳細な構成)
 図4および図5に示すように、各コイル21A,22A周辺の素子絶縁層54の構成は、低電圧コイル21Aと高電圧コイル22Aとのz方向の間の素子絶縁層54の構成とは異なる。具体的には、素子絶縁層54は、エッチングストッパ膜54Aおよび層間絶縁膜54Bに加えて、各コイル21A,22Aに対する電界集中を緩和する構造を含む。以下、各コイル21A,22Aの詳細な構成および各コイル21A,22Aおよびその周辺の素子絶縁層54の詳細な構成について説明する。
 図4に示すように、高電圧コイル22Aは、z方向において低電圧コイル21A(図5参照)側を向く第1端面23と、第1端面23とはz方向に反対側を向く第2端面24と、第1側面25と、を含む。第1側面25は、第1端面23と第2端面24とのz方向の間に延在している。本実施形態では、第1側面25は、図4の断面視において、第2端面24から第1端面23に向かうにつれて先細るテーパ状に形成されている。図4の断面視において、第1端面23および第2端面24の双方は、z方向に直交する平坦面によって形成されている。高電圧コイル22Aは、z方向から視て渦巻き状となるように形成されている。
 なお、高電圧コイル22Aの巻回数は任意に変更可能である。また、高電圧コイル22Aのうち第1端面23、第2端面24、および一対の第1側面25からなる断面構造は、任意に変更可能である。一例では、一対の第1側面25がz方向に沿って延びていてもよい。つまり、高電圧コイル22Aのうち第1端面23、第2端面24、および一対の第1側面25からなる断面構造は矩形状であればよい。
 高電圧コイル22A周辺の素子絶縁層54は、第1絶縁層101、第2絶縁層102、第3絶縁層103、第4絶縁層104、および第5絶縁層105を含む。第2絶縁層102は第3絶縁層103上に形成され、第1絶縁層101は第2絶縁層102上に形成され、第4絶縁層104は第1絶縁層101上に形成され、第5絶縁層105は第4絶縁層104上に形成されている。高電圧コイル22Aは、第1絶縁層101内に設けられている。本実施形態では、高電圧コイル22Aは、第2絶縁層102および第1絶縁層101にわたり形成されている。
 第2絶縁層102および第1絶縁層101には、高電圧コイル22Aに対応した第1トレンチ120が形成されている。第1トレンチ120は、第1トレンチ側面121と、第1トレンチ底面122と、を含む。第1トレンチ側面121は、第1トレンチ底面122に向かうにつれて先細るテーパ状に形成されている。第1トレンチ120は、第1絶縁層101をz方向に貫通した貫通孔101Aと、貫通孔101Aに連通するとともに第2絶縁層102に形成された溝102Dと、を含むともいえる。第1トレンチ側面121は、貫通孔101Aを構成する側面と、溝102Dの側面と、を含む。第1トレンチ底面122は、溝102Dの底面を含む。このように、第1トレンチ側面121は第2絶縁層102および第1絶縁層101によって構成され、第1トレンチ底面122は第2絶縁層102によって構成されている。
 高電圧コイル22Aの第1端面23は第1トレンチ底面122に接している。換言すると、第2絶縁層102は、高電圧コイル22Aの第1端面23に接している。一方、第1絶縁層101は、第1端面23に接していない。
 高電圧コイル22Aの第1側面25は第1トレンチ側面121に接している。換言すると、第2絶縁層102および第1絶縁層101の双方は、第1側面25に接している。より詳細には、第2絶縁層102は、第1側面25における第1端面23とのコーナ部分を構成する下端部25Aを覆っている。第1絶縁層101は、高電圧コイル22Aの第1側面25のうち下端部25Aよりも第2端面24寄りの部分に接している。高電圧コイル22Aの第1側面25の全体は、第2絶縁層102および第1絶縁層101によって覆われている。
 高電圧コイル22A周辺の素子絶縁層54は、高電圧コイル22Aと低電圧コイル21Aとの間の領域に生じる電界について、電界集中を緩和する構造を含む。一例では、素子絶縁層54は、高電圧コイル22Aと低電圧コイル21Aとの間の領域における電界集中を緩和する構造として第3絶縁層103および第2絶縁層102を含む。
 第3絶縁層103は、高電圧コイル22Aよりも下方に設けられている。換言すると、第3絶縁層103は、高電圧コイル22Aに対して低電圧コイル21A寄りに設けられている。第3絶縁層103は、高電圧コイル22Aに対してz方向に離隔して設けられている。第3絶縁層103は、SiOを含む材料によって形成されている。このため、第3絶縁層103の比誘電率は、3.8程度である。本実施形態では、第3絶縁層103は、層間絶縁膜54Bを構成している。
 第2絶縁層102は、第3絶縁層103よりも高い比誘電率を有する。第2絶縁層102は、SiN、SiON、SiCのいずれかを含む材料によって形成されている。第2絶縁層102の膜厚は、第3絶縁層103の膜厚よりも薄い。換言すると、第2絶縁層102の膜厚は、層間絶縁膜54Bの膜厚よりも薄い。また、本実施形態では、第2絶縁層102の膜厚は、エッチングストッパ膜54Aの膜厚よりも厚い。
 第2絶縁層102は、高電圧コイル22Aの第1端面23に接する第1高誘電率膜102Aと、第3絶縁層103と接した第2高誘電率膜102Bと、第1高誘電率膜102A上に形成された第3高誘電率膜102Cと、を含む。
 第1高誘電率膜102Aは、第1端面23に加え、第1側面25の下端部25Aと接している。より詳細には、第1高誘電率膜102Aは、溝102Dの一部を構成している。第1側面25の下端部25Aは、溝102Dと接している。第1高誘電率膜102Aは、第2高誘電率膜102B上に形成されている。本実施形態では、第1高誘電率膜102Aは、第2高誘電率膜102Bに接している。第1高誘電率膜102Aの膜厚は、第2高誘電率膜102Bの膜厚と等しい。ここで、第1高誘電率膜102Aの膜厚と第2高誘電率膜102Bの膜厚との差がたとえば第1高誘電率膜102Aの膜厚の20%以内であれば、第1高誘電率膜102Aの膜厚が第2高誘電率膜102Bの膜厚と等しいといえる。第1高誘電率膜102Aは、SiNを含む材料によって形成されている。このため、第1高誘電率膜102Aの比誘電率は、7程度である。
 第2高誘電率膜102Bは、高電圧コイル22Aの第1端面23を覆っている。第2高誘電率膜102Bは、z方向において高電圧コイル22Aに対して低電圧コイル21A寄りに離隔して形成されている。本実施形態では、第2高誘電率膜102Bは、第1高誘電率膜102Aと接している。
 第2高誘電率膜102Bは、第1高誘電率膜102Aよりも低い比誘電率を有する。一方、第2高誘電率膜102Bは、第3絶縁層103よりも高い比誘電率を有する。つまり、第2高誘電率膜102Bの比誘電率は、3.8よりも大きく7未満の範囲である。一例では、第2高誘電率膜102Bの比誘電率は、4よりも大きく7未満の範囲であってもよい。第2高誘電率膜102Bは、SiONを含む材料によって形成されている。このため、第2高誘電率膜102Bの比誘電率は、SiONのうちのN(窒素)の濃度に応じて上記範囲内で調整される。
 第3高誘電率膜102Cは、高電圧コイル22Aの第1側面25のうち下端部25Aよりも上方の一部を覆っている。本実施形態では、第3高誘電率膜102Cは、第1高誘電率膜102Aと接している。第3高誘電率膜102C上には、第1絶縁層101が形成されている。本実施形態では、第3高誘電率膜102Cは、第1絶縁層101と接している。第1高誘電率膜102Aの膜厚は、第3高誘電率膜102Cの膜厚と等しい。ここで、第1高誘電率膜102Aの膜厚と第3高誘電率膜102Cの膜厚との差がたとえば第1高誘電率膜102Aの膜厚の20%以内であれば、第1高誘電率膜102Aの膜厚が第3高誘電率膜102Cの膜厚と等しいといえる。また一例では、第3高誘電率膜102Cの膜厚は、第2高誘電率膜102Bの膜厚と等しい。ここで、第3高誘電率膜102Cの膜厚と第2高誘電率膜102Bの膜厚との差がたとえば第3高誘電率膜102Cの膜厚の20%以内であれば、第3高誘電率膜102Cの膜厚が第2高誘電率膜102Bの膜厚と等しいといえる。
 第3高誘電率膜102Cは、第2高誘電率膜102Bよりも高い比誘電率を有する。第3高誘電率膜102Cは、SiNを含む材料によって形成されている。このため、第3高誘電率膜102Cの比誘電率は、第1高誘電率膜102Aの比誘電率と同じであり、7程度である。このため、第3高誘電率膜102Cは、エッチングストッパ膜54Aを構成しているともいえる。
 第1絶縁層101は、第2絶縁層102よりも低い比誘電率を有する。第1絶縁層101は、SiOを含む材料によって形成されている。第1絶縁層101の膜厚は、第2絶縁層102の膜厚よりも厚い。第1絶縁層101の膜厚は、第3絶縁層103の膜厚と等しい。ここで、第1絶縁層101の膜厚と第3絶縁層103の膜厚との差がたとえば第3絶縁層103の膜厚の20%以内であれば、第1絶縁層101の膜厚が第3絶縁層103の膜厚と等しいといえる。本実施形態では、第1絶縁層101は、第3絶縁層103と同様に、層間絶縁膜54Bを構成している。
 このように、高電圧コイル22Aの低電圧コイル21Aに対する電界集中を緩和する構造では、高電圧コイル22Aの第1端面23から低電圧コイル21Aに向かうにつれて、第2絶縁層102の第1高誘電率膜102A、第2高誘電率膜102B、および第3絶縁層103の順に配置される。つまり、高電圧コイル22Aの第1端面23から低電圧コイル21Aに向けて比誘電率が低下するように構成されている。
 高電圧コイル22A周辺の素子絶縁層54は、高電圧コイル22Aの低電圧コイル21Aとは反対側における電界集中を緩和する構造を含む。一例では、素子絶縁層54は、高電圧コイル22Aの低電圧コイル21Aとは反対側における電界集中を緩和する構造として第4絶縁層104および第5絶縁層105を含む。
 第4絶縁層104は、高電圧コイル22Aの第2端面24と接するように第1絶縁層101上に積層されている。このように、本実施形態では、高電圧コイル22Aは、第2絶縁層102、第1絶縁層101、および第4絶縁層104によって覆われている。第4絶縁層104は、第1絶縁層101よりも高い比誘電率を有する。第4絶縁層104は、SiN、SiON、SiCのいずれかを含む材料によって形成されている。
 第4絶縁層104は、高電圧コイル22Aの第2端面24と接する下側高誘電率膜104Aと、下側高誘電率膜104A上に積層された上側高誘電率膜104Bと、を含む。
 下側高誘電率膜104Aは、第2端面24に加え、第1絶縁層101と接している。下側高誘電率膜104Aは、第1絶縁層101よりも高い比誘電率を有する。下側高誘電率膜104Aは、SiNを含む材料によって形成されている。このため、下側高誘電率膜104Aの比誘電率は、7程度である。
 下側高誘電率膜104Aの膜厚は、エッチングストッパ膜54Aの膜厚と等しい。ここで、下側高誘電率膜104Aの膜厚とエッチングストッパ膜54Aの膜厚との差がたとえばエッチングストッパ膜54Aの膜厚の20%以内であれば、下側高誘電率膜104Aの膜厚がエッチングストッパ膜54Aの膜厚と等しいといえる。このように、下側高誘電率膜104Aは、エッチングストッパ膜54Aを構成しているともいえる。
 上側高誘電率膜104Bは、下側高誘電率膜104Aと接している。上側高誘電率膜104Bは、高電圧コイル22Aと離隔して形成されている。上側高誘電率膜104Bの比誘電率は、下側高誘電率膜104Aの比誘電率よりも低い。一方、上側高誘電率膜104Bの比誘電率は、第5絶縁層105の比誘電率よりも高い。一例では、上側高誘電率膜104Bの比誘電率は、3.8よりも大きく7未満の範囲である。また一例では、上側高誘電率膜104Bの比誘電率は、4よりも大きく7未満の範囲であってもよい。上側高誘電率膜104Bは、SiONを含む材料によって形成されている。このため、上側高誘電率膜104Bの比誘電率は、SiONのうちのNの濃度に応じて上記範囲内で調整される。
 上側高誘電率膜104Bの膜厚は、下側高誘電率膜104Aの膜厚と等しい。ここで、上側高誘電率膜104Bの膜厚と下側高誘電率膜104Aの膜厚との差がたとえば上側高誘電率膜104Bの膜厚の20%以内であれば、上側高誘電率膜104Bの膜厚が下側高誘電率膜104Aの膜厚と等しいといえる。
 第5絶縁層105は、第4絶縁層104上に積層されている。具体的には、第5絶縁層105は、上側高誘電率膜104B上に形成されている。第5絶縁層105は、上側高誘電率膜104Bに接している。第5絶縁層105は、高電圧コイル22Aからz方向に離隔して形成されている。
 第5絶縁層105は、第4絶縁層104よりも低い比誘電率を有する。第5絶縁層105は、SiOを含む材料によって形成されている。このため、第5絶縁層105の比誘電率は、第3絶縁層103の比誘電率と同じであり、3.8程度である。本実施形態では、第5絶縁層105の膜厚は、第3絶縁層103の膜厚よりも薄い。第5絶縁層105の膜厚は、下側高誘電率膜104Aの膜厚および上側高誘電率膜104Bの膜厚の双方よりも厚い。
 なお、第5絶縁層105の膜厚は、第4絶縁層104の膜厚以上としてもよい。また、第5絶縁層105の膜厚は、第3絶縁層103の膜厚と等しくてもよい。ここで、第5絶縁層105の膜厚と第3絶縁層103の膜厚との差がたとえば第3絶縁層103の膜厚の20%以内であれば、第5絶縁層105の膜厚が第3絶縁層103の膜厚と等しいといえる。第5絶縁層105は、層間絶縁膜54Bを構成しているともいえる。
 このように、高電圧コイル22Aの低電圧コイル21Aとは反対側における電界集中を緩和する構造では、高電圧コイル22Aの第2端面24から上方に向かうにつれて、第4絶縁層104の下側高誘電率膜104A、上側高誘電率膜104B、および第5絶縁層105の順に積層される。つまり、高電圧コイル22Aの第2端面24から上方に向けて比誘電率が低下するように構成されている。
 図5に示すように、低電圧コイル21Aは、高電圧コイル22Aと同様の構成である。低電圧コイル21Aは、z方向において高電圧コイル22A(図4参照)側を向く第3端面26と、第3端面26とはz方向に反対側を向く第4端面27と、第2側面28と、を含む。第3端面26は高電圧コイル22Aの第2端面24(図4参照)と同じ側を向き、第4端面27は高電圧コイル22Aの第1端面23(図4参照)と同じ側を向いている。第2側面28は、第3端面26と第4端面27とのz方向の間に延在している。第2側面28は、図5の断面視において、第3端面26から第4端面27に向かうにつれて先細るテーパ状に形成されている。図5の断面視において、第3端面26および第4端面27の双方は、平坦面によって形成されている。低電圧コイル21Aは、z方向から視て渦巻き状となるように形成されている。低電圧コイル21Aの巻回数は、高電圧コイル22Aの巻回数と同じである。
 なお、低電圧コイル21Aの巻回数は任意に変更可能である。また、低電圧コイル21Aのうち第3端面26、第4端面27、および一対の第2側面28からなる断面構造は、任意に変更可能である。一例では、一対の第2側面28がz方向に沿って延びていてもよい。つまり、低電圧コイル21Aのうち第3端面26、第4端面27、および一対の第2側面28からなる断面構造は矩形状であればよい。
 低電圧コイル21A周辺の素子絶縁層54は、第6絶縁層106、第7絶縁層107、第8絶縁層108、第9絶縁層109、および第10絶縁層110を含む。第10絶縁層110上には第9絶縁層109が形成され、第9絶縁層109上には第6絶縁層106が形成され、第6絶縁層106上には第7絶縁層107が形成され、第7絶縁層107上には第8絶縁層108が形成されている。
 低電圧コイル21Aは、第9絶縁層109に接した状態で第6絶縁層106内に設けられている。低電圧コイル21Aの一部は、第7絶縁層107内に設けられている。つまり、低電圧コイル21Aは、第6絶縁層106および第7絶縁層107に設けられている。
 より詳細には、第6絶縁層106および第9絶縁層109には、低電圧コイル21Aに対応した第2トレンチ130が形成されている。第2トレンチ130は、第6絶縁層106をz方向に貫通した貫通孔106Aを含む。第2トレンチ130は、第2トレンチ側面131と、第2トレンチ底面132と、を含む。第2トレンチ側面131は、第2トレンチ底面132に向かうにつれて先細るテーパ状に形成されている。第2トレンチ側面131の全体は、第6絶縁層106および第7絶縁層107によって構成されている。第2トレンチ側面131は、貫通孔106Aを構成する側面を含む。第2トレンチ底面132は、第9絶縁層109によって構成されている。第2トレンチ底面132の全体は、第9絶縁層109によって構成されている。
 低電圧コイル21Aの第3端面26は、第6絶縁層106よりも上方に位置している。低電圧コイル21Aの第3端面26は、第7絶縁層107に入り込んでいる。つまり、低電圧コイル21Aの上部は、第7絶縁層107によって覆われている。
 低電圧コイル21Aの第4端面27は第2トレンチ底面132に接している。換言すると、第9絶縁層109は、低電圧コイル21Aの第4端面27に接している。一方、第6絶縁層106は、第4端面27に接していない。
 第6絶縁層106は、SiOを含む材料によって形成されている。このため、第6絶縁層106の比誘電率は、3.8程度である。第6絶縁層106の膜厚は、第7絶縁層107(第9絶縁層109)の膜厚よりも厚い。第6絶縁層106の膜厚は、第1絶縁層101(図4参照)の膜厚と等しい。ここで、第6絶縁層106の膜厚と第1絶縁層101の膜厚との差がたとえば第1絶縁層101の膜厚の20%以内であれば、第6絶縁層106の膜厚が第1絶縁層101の膜厚と等しいといえる。本実施形態では、第6絶縁層106は、第1絶縁層101と同様に、層間絶縁膜54Bを構成しているともいえる。
 低電圧コイル21Aの第2側面28は第2トレンチ側面131に接している。換言すると、第6絶縁層106および第7絶縁層107は、低電圧コイル21Aの第2側面28に接している。より詳細には、第6絶縁層106は、第2側面28のうち低電圧コイル21Aの第3端面26とのコーナ部分を構成する上端部28Aよりも第4端面27寄りの部分を覆っている。つまり、本実施形態では、低電圧コイル21Aは、第6絶縁層106から上方に突出している。また、第7絶縁層107は、低電圧コイル21Aの上端部28Aを覆っている。
 素子絶縁層54は、低電圧コイル21Aの高電圧コイル22A側における電界集中を緩和する構造として、第7絶縁層107および第8絶縁層108を含む。この構造は、高電圧コイル22Aと低電圧コイル21Aとの間の領域における電界集中を緩和する構造であるともいえる。
 第7絶縁層107は、低電圧コイル21Aの第3端面26と接するように第6絶縁層106上に積層されている。このように、本実施形態では、低電圧コイル21Aは、第6絶縁層106、第7絶縁層107、および第9絶縁層109によって覆われている。このため、低電圧コイル21Aは、第3端面26が第7絶縁層107に接した状態で第6絶縁層106内に設けられているともいえる。
 第7絶縁層107は、第6絶縁層106よりも高い比誘電率を有する。第7絶縁層107は、SiN、SiON、SiCのいずれかを含む材料によって形成されている。第7絶縁層107の膜厚は、第6絶縁層106の膜厚よりも薄い。換言すると、第7絶縁層107の膜厚は、層間絶縁膜54Bの膜厚よりも薄い。また、本実施形態では、第7絶縁層107の膜厚は、エッチングストッパ膜54Aの膜厚よりも厚い。
 第7絶縁層107は、低電圧コイル21Aの第3端面26に接する第4高誘電率膜107Aと、第8絶縁層108と接する第5高誘電率膜107Bと、第6絶縁層106と接する第6高誘電率膜107Cと、を含む。
 第4高誘電率膜107Aは、第6高誘電率膜107C上に形成されている。第4高誘電率膜107Aは、第5高誘電率膜107Bと第6高誘電率膜107Cとの間に介在している。本実施形態では、第4高誘電率膜107Aは第6高誘電率膜107Cと接している。
 低電圧コイル21Aは、第6高誘電率膜107Cを貫通している。本実施形態では、低電圧コイル21Aの第3端面26は、第6高誘電率膜107Cのうち第4高誘電率膜107Aと接する表面とz方向において揃った位置に形成されている。このため、第6高誘電率膜107Cは、低電圧コイル21Aの第2側面28のうち第3端面26寄りの端部を覆うように形成されている。本実施形態では、第6高誘電率膜107Cは、第2側面28と接している。
 第4高誘電率膜107Aは、SiNを含む材料によって形成されている。このため、第4高誘電率膜107Aの比誘電率は、7程度である。第4高誘電率膜107Aの膜厚は、エッチングストッパ膜54Aの膜厚と等しい。ここで、第4高誘電率膜107Aの膜厚とエッチングストッパ膜54Aの膜厚との差がたとえばエッチングストッパ膜54Aの膜厚の20%以内であれば、第4高誘電率膜107Aの膜厚がエッチングストッパ膜54Aの膜厚と等しいといえる。また、第4高誘電率膜107Aは、エッチングストッパ膜54Aを構成しているともいえる。第4高誘電率膜107Aは、低電圧コイル21Aの第3端面26と接している。
 第5高誘電率膜107Bは、第4高誘電率膜107A上に形成されている。本実施形態では、第5高誘電率膜107Bは、第4高誘電率膜107Aと接している。つまり、第4高誘電率膜107Aは、第5高誘電率膜107Bおよび第6高誘電率膜107Cの双方と接している。第5高誘電率膜107Bは、z方向において低電圧コイル21Aに対して高電圧コイル22A(図4参照)寄りに離隔して形成されている。
 第5高誘電率膜107Bは、第4高誘電率膜107Aよりも低い比誘電率を有する。一方、第5高誘電率膜107Bは、第6絶縁層106よりも高い比誘電率を有する。一例では、第5高誘電率膜107Bの比誘電率は、3.8よりも大きく7未満の範囲である。また一例では、第5高誘電率膜107Bの比誘電率は、4よりも大きく7未満の範囲であってもよい。第5高誘電率膜107Bは、SiONを含む材料によって形成されている。このため、第5高誘電率膜107Bの比誘電率は、SiONのうちのNの濃度に応じて上記範囲内で調整される。
 一例では、第5高誘電率膜107Bの膜厚は、第4高誘電率膜107Aの膜厚と等しい。ここで、第5高誘電率膜107Bの膜厚と第4高誘電率膜107Aの膜厚との差がたとえば第5高誘電率膜107Bの膜厚の20%以内であれば、第5高誘電率膜107Bの膜厚が第4高誘電率膜107Aの膜厚と等しいといえる。
 第6高誘電率膜107Cは、第6絶縁層106と第4高誘電率膜107Aとの間に介在している。第6高誘電率膜107Cは、低電圧コイル21Aの第2側面28のうちの上端部28Aよりも第3端面26寄りの部分を覆っている。本実施形態では、第6高誘電率膜107Cは、第2側面28のうちの上端部28Aよりも第3端面26寄りの部分と接している。
 第6高誘電率膜107Cは、第5高誘電率膜107Bよりも高い比誘電率を有する。第6高誘電率膜107Cは、SiNを含む材料によって形成されている。このため、第6高誘電率膜107Cの比誘電率は、7程度である。つまり、第6高誘電率膜107Cは、エッチングストッパ膜54Aを構成しているともいえる。
 一例では、第6高誘電率膜107Cの膜厚は、第4高誘電率膜107Aの膜厚と等しい。ここで、第6高誘電率膜107Cの膜厚と第4高誘電率膜107Aの膜厚との差がたとえば第6高誘電率膜107Cの膜厚の20%以内であれば、第6高誘電率膜107Cの膜厚が第4高誘電率膜107Aの膜厚と等しいといえる。
 第8絶縁層108は、低電圧コイル21Aよりも高電圧コイル22A寄りに形成されている。第8絶縁層108は、低電圧コイル21Aからz方向に離隔して形成されている。
 第8絶縁層108は、第7絶縁層107よりも低い比誘電率を有する。第8絶縁層108は、SiOを含む材料によって形成されている。このため、第8絶縁層108の比誘電率は、第6絶縁層106の比誘電率と同じであり、3.8程度である。第8絶縁層108の膜厚は、第7絶縁層107の膜厚よりも厚い。第8絶縁層108の膜厚は、第6絶縁層106の膜厚と等しい。ここで、第8絶縁層108の膜厚と第6絶縁層106の膜厚との差がたとえば第6絶縁層106の膜厚の20%以内であれば、第8絶縁層108の膜厚が第6絶縁層106の膜厚と等しいといえる。また、第8絶縁層108は、層間絶縁膜54Bを構成しているともいえる。
 このように、低電圧コイル21Aの高電圧コイル22A側における電界集中を緩和する構造では、低電圧コイル21Aの第3端面26から高電圧コイル22Aに向かうにつれて、第7絶縁層107の第4高誘電率膜107A、第5高誘電率膜107B、および第8絶縁層108の順に積層される。つまり、低電圧コイル21Aの第3端面26から高電圧コイル22Aに向けて比誘電率が低下するように構成されている。
 低電圧コイル21A周辺の素子絶縁層54は、低電圧コイル21Aの基板53側における電界集中を緩和する構造を含む。一例では、素子絶縁層54は、低電圧コイル21Aの基板53側における電界集中を緩和する構造として第9絶縁層109および第10絶縁層110を含む。
 第9絶縁層109は、第6絶縁層106(第10絶縁層110)よりも高い比誘電率を有する。第9絶縁層109は、低電圧コイル21Aの第4端面27に接する上側高誘電率膜109Aと、上側高誘電率膜109Aに対して低電圧コイル21Aとはz方向の反対側に配置される下側高誘電率膜109Bと、を含む。
 上側高誘電率膜109Aは、低電圧コイル21Aの第4端面27に加え、第6絶縁層106とも接している。上側高誘電率膜109Aは、SiNを含む材料によって形成されている。このため、上側高誘電率膜109Aの比誘電率は、7程度である。
 上側高誘電率膜109Aの膜厚は、第10絶縁層110の膜厚よりも薄い。上側高誘電率膜109Aの膜厚は、下側高誘電率膜109Bの膜厚と等しい。ここで、上側高誘電率膜109Aの膜厚と下側高誘電率膜109Bの膜厚との差がたとえば上側高誘電率膜109Aの膜厚の20%以内であれば、上側高誘電率膜109Aの膜厚が下側高誘電率膜109Bの膜厚と等しいといえる。また、上側高誘電率膜109Aの膜厚は、エッチングストッパ膜54Aの膜厚と等しい。ここで、上側高誘電率膜109Aの膜厚とエッチングストッパ膜54Aの膜厚との差がたとえばエッチングストッパ膜54Aの膜厚の20%以内であれば、上側高誘電率膜109Aの膜厚がエッチングストッパ膜54Aの膜厚と等しいといえる。このため、上側高誘電率膜109Aは、エッチングストッパ膜54Aを構成しているともいえる。
 下側高誘電率膜109Bは、上側高誘電率膜109Aと接している。また下側高誘電率膜109Bは、第10絶縁層110と接している。このため、下側高誘電率膜109Bは、上側高誘電率膜109Aと第10絶縁層110とに挟み込まれている。下側高誘電率膜109Bは、上側高誘電率膜109Aよりも低い比誘電率を有する。一例では、下側高誘電率膜109Bの比誘電率は、3.8よりも大きく7未満の範囲である。また一例では、下側高誘電率膜109Bの比誘電率は、4よりも大きく7未満の範囲であってもよい。下側高誘電率膜109Bは、SiONを含む材料によって形成されている。このため、下側高誘電率膜109Bの比誘電率は、SiONのうちのNの濃度に応じて上記範囲内で調整される。
 第10絶縁層110は、低電圧コイル21Aよりも基板53寄りに形成されている。第10絶縁層110は、低電圧コイル21Aから離隔して形成されている。
 第10絶縁層110は、第9絶縁層109よりも低い比誘電率を有する。第10絶縁層110は、SiOを含む材料によって形成されている。このため、第10絶縁層110の比誘電率は、第6絶縁層106の比誘電率と同じであり、3.8程度である。本実施形態では、第10絶縁層110の膜厚は、第6絶縁層106の膜厚よりも薄い。
 なお、第10絶縁層110の膜厚は、第6絶縁層106の膜厚と等しくてもよい。ここで、第10絶縁層110の膜厚と第6絶縁層106の膜厚との差がたとえば第6絶縁層106の膜厚の20%以内であれば、第10絶縁層110の膜厚が第6絶縁層106の膜厚と等しいといえる。また、第10絶縁層110は、層間絶縁膜54Bを構成しているともいえる。
 このように、低電圧コイル21Aの基板53側における電界集中を緩和する構造では、低電圧コイル21Aの第4端面27から下方に向かうにつれて、第9絶縁層109の上側高誘電率膜109A、下側高誘電率膜109B、および第10絶縁層110の順に配置される。つまり、低電圧コイル21Aの第4端面27から下方に向けて比誘電率が低下するように構成されている。
 (トランスチップの製造方法)
 図6~図16を参照して、トランスチップ50の製造方法の一例について説明する。なお、便宜上、以下の説明において、トランスチップ50の製造過程においても、トランスチップ50の構成要素と共通の構成要素には同一符号を付して説明する。なお、図6~図16は、高電圧コイル22Aおよびその周辺の素子絶縁層54の概略断面図を示している。このため、図6~図16に図示されていない符号は、図3を参照されたい。
 トランスチップ50の製造方法は、基板53を用意する工程と、基板53上に素子絶縁層54を形成する工程と、素子絶縁層54に低電圧コイル21A,21Bおよび高電圧コイル22A,22Bを形成する工程と、素子絶縁層54に低圧側接続配線57A,57Bおよびビア58A,58Bを形成する工程と、素子絶縁層54上に各電極パッド51,52を形成する工程と、素子絶縁層54に保護膜55およびパッシベーション膜56を形成する工程と、を含む。以下では、素子絶縁層54および高電圧コイル22Aを形成する工程、特に高電圧コイル22Aおよび高電圧コイル22Aに対する電界集中の緩和構造を製造する工程について詳細に説明する。
 図6は、基板53上に素子絶縁層54の一部を形成する工程、および素子絶縁層54に低圧側接続配線57Bの一部を形成する工程を示している。
 まず、素子絶縁層54の一部を形成する工程が実施される。より詳細には、この工程では、基板53の基板上に層間絶縁膜54Bが形成された後、エッチングストッパ膜54Aおよび層間絶縁膜54Bが交互に積層される。エッチングストッパ膜54Aおよび層間絶縁膜54Bは、たとえば化学気相蒸着法(chemical vapor deposition:CVD)によって形成される。本実施形態では、エッチングストッパ膜54AはSiN膜であり、層間絶縁膜54BはSiO膜である。
 次に、低圧側接続配線57Bの一部を形成する工程が実施される。より詳細には、この工程では、エッチングストッパ膜54Aと層間絶縁膜54Bとが積層された後、たとえばエッチングによってビア用開口部801Aが形成される。続いて、たとえばスパッタ法によってビア用開口部801A内に金属材料が充填される。金属材料の一例は、Cuである。これにより、低圧側接続配線57Bの第2ビア57BCの一部が形成される。図6では、第2ビア57BCが形成された後、再び素子絶縁層54の一部を形成する工程に戻り、エッチングストッパ膜54Aが層間絶縁膜54B上に積層されている。
 次に、図7は、図6に続く素子絶縁層54の一部を形成する工程を示している。具体的には、この工程では、まずエッチングストッパ膜54A上に第3絶縁層103が形成され、第3絶縁層103上に第2絶縁層102の一部が形成されている。
 より詳細には、まず、CVD法によってエッチングストッパ膜54A上に堆積するように第3絶縁層103が形成される。本実施形態では、第3絶縁層103は、SiO膜である。続いて、CVD法によって第3絶縁層103上に堆積するように第2高誘電率膜102Bが形成される。本実施形態では、第2高誘電率膜102Bは、SiON膜である。続いて、CVD法によって第2高誘電率膜102B上に堆積するように第1高誘電率膜102Aが形成される。本実施形態では、第1高誘電率膜102Aは、SiN膜である。
 次に、図8および図9は、図7に続く素子絶縁層54に低圧側接続配線57Bの一部を形成する工程を示している。より詳細には、図8に示すように、たとえばエッチングによって第1高誘電率膜102A、第2高誘電率膜102B、第3絶縁層103、およびエッチングストッパ膜54Aをz方向に貫通するビア用開口部801Bが形成される。このビア用開口部801Bを介して、図7の第2ビア57BCが露出している。続いて、図9に示すように、たとえばスパッタ法によってビア用開口部801B内に金属材料が充填される。金属材料の一例は、Cuである。これにより、低圧側接続配線57Bの第2ビア57BCが形成される。
 次に、図10および図11は、図9に続く素子絶縁層54の一部を形成する工程を示している。より詳細には、図10に示すように、たとえばCVD法によって第1高誘電率膜102Aおよび第2ビア57BC上に堆積するように第3高誘電率膜102Cが形成される。本実施形態では、第3高誘電率膜102Cは、SiN膜である。このため、第3高誘電率膜102Cは、エッチングストッパ膜54Aであるともいえる。続いて、図11に示すように、たとえばCVD法によって第3高誘電率膜102C上に第1絶縁層101が形成される。本実施形態では、第1絶縁層101は、SiO膜である。このため、第1絶縁層101は、層間絶縁膜54Bであるともいえる。
 次に、図12は、図11に続く高電圧コイル22Aを形成する工程、および低圧側接続配線57Bの一部を形成する工程を示している。より詳細には、たとえばエッチングによって第1絶縁層101および第2絶縁層102に第1トレンチ120が形成される。第1トレンチ120は、第1絶縁層101および第3高誘電率膜102Cの双方をz方向に貫通している。一方、第1トレンチ120は、第1高誘電率膜102Aをz方向に貫通していない。これにより、第1絶縁層101には貫通孔101Aが形成され、第1高誘電率膜102Aには溝102Dが形成される。また、たとえばエッチングによって第1絶縁層101および第2絶縁層102に配線用開口部802が形成される。配線用開口部802は、第1トレンチ120と同じ工程で形成される。配線用開口部802は、低圧側接続配線57Bの第2ビア57BCを露出している。
 次に、図13は、図12に続く高電圧コイル22Aを形成する工程、および低圧側接続配線57Bの一部を形成する工程を示している。より詳細には、この工程では、たとえばスパッタ法によって第1トレンチ120内および配線用開口部802内に金属材料が充填される。金属材料の一例は、Cuである。これにより、高電圧コイル22Aおよび低圧側接続配線57Bの第2配線57BDが形成される。つまり、高電圧コイル22Aを形成する工程と、低圧側接続配線57Bの一部を形成する工程とが同時に実施される。
 次に、図14~図16は、図13に続く素子絶縁層54の一部を形成する工程を示している。より詳細には、図14に示すように、たとえばCVD法によって低電圧コイル21Aの第2端面24、低圧側接続配線57Bの第2配線57BD、および第1絶縁層101上に堆積するように第4絶縁層104の下側高誘電率膜104Aが形成される。下側高誘電率膜104Aは、SiN膜である。このため、下側高誘電率膜104Aは、エッチングストッパ膜54Aであるともいえる。続いて、図15に示すように、たとえばCVD法によって下側高誘電率膜104A上に堆積するように上側高誘電率膜104Bが形成される。上側高誘電率膜104Bは、SiON膜である。続いて、図16に示すように、たとえばCVD法によって上側高誘電率膜104B上に堆積するように第5絶縁層105が形成される。第5絶縁層105は、SiO膜である。このため、第5絶縁層105は、層間絶縁膜54Bであるともいえる。
 なお、図示していないが、低電圧コイル21Aおよびその周辺の素子絶縁層54についても、高電圧コイル22Aおよびその周辺の素子絶縁層54と同様に形成される。低電圧コイル21Aおよびその周辺の素子絶縁層54は、高電圧コイル22Aおよびその周辺の素子絶縁層54よりも前の工程で形成される。
 その後、ビア58A,58Bを形成する工程と、各電極パッド51,52を素子絶縁層54上に形成する工程と、素子絶縁層54に保護膜55およびパッシベーション膜56を形成する工程とが順に実施される。
 ビア58A,58Bを形成する工程では、低圧側接続配線57A,57Bを形成する工程と同様に、素子絶縁層54にビア用開口部が形成された後、ビア用開口部に金属材料が充填される。金属材料の一例は、Cuである。
 各電極パッド51,52は、たとえばスパッタ法によって素子絶縁層54の素子表面54sに形成される。各電極パッド51,52は、たとえばAlによって形成される。
 次に、たとえばCVD法によって素子絶縁層54および各電極パッド51,52に堆積するように保護膜55が形成される。続いて、たとえばCVD法によって保護膜55上に堆積するようにパッシベーション膜56が形成される。その後、たとえばエッチングによって保護膜55およびパッシベーション膜56の双方から各電極パッド51,52が露出する開口部が形成される。以上の工程を経て、トランスチップ50が製造される。
 (信号伝達装置の製造方法)
 次に、信号伝達装置10の製造方法について説明する。なお、以下の説明において、信号伝達装置10に関する符号は、図2を参照されたい。
 信号伝達装置10の製造方法は、トランスチップ50、第1チップ30、および第2チップ40を用意する工程と、リードフレームを用意する工程と、第1チップ30を1次側ダイパッド60に実装する工程と、トランスチップ50および第2チップ40を2次側ダイパッド70に実装する工程と、ワイヤWを形成する工程と、封止樹脂80を形成する工程と、個片化する工程と、を含む。
 リードフレームを用意する工程では、1次側ダイパッド60、第1リード、2次側ダイパッド70、および第2リードが一体化されたリードフレームが用意される。
 第1チップ30を1次側ダイパッド60に実装する工程では、1次側ダイパッド60に第1チップ30がダイボンディングされる。トランスチップ50および第2チップ40を2次側ダイパッド70に実装する工程では、2次側ダイパッド70にトランスチップ50および第2チップ40がダイボンディングされる。
 ワイヤWを形成する工程では、ワイヤボンディング装置によって、第1チップ30の第1電極パッド31と第1リードとを接続するワイヤWと、第1チップ30の第2電極パッド32とトランスチップ50の第1電極パッド51とを接続するワイヤWと、トランスチップ50の第2電極パッド52と第2チップ40の第1電極パッド41とを接続するワイヤWと、第2チップ40の第2電極パッド42と第2リードとを接続するワイヤWとが形成される。
 封止樹脂80を形成する工程では、第1チップ30、第2チップ40、トランスチップ50、およびワイヤWを封止する樹脂層がたとえばコンプレッションモールドによって形成される。樹脂層は、たとえば黒色のエポキシ樹脂が用いられる。
 個片化する工程では、たとえばダイシングによってリードフレームおよび樹脂層が切断される。これにより、第1リード、第2リード、および封止樹脂80が形成される。以上の工程を経て、信号伝達装置10が製造される。
 (効果)
 本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
 (1-1)トランスチップ50は、素子絶縁層54と、素子絶縁層54に埋め込まれた高電圧コイル22A,22Bと、素子絶縁層54に埋め込まれ、z方向において高電圧コイル22A,22Bと対向配置された低電圧コイル21A,21Bと、を備える。高電圧コイル22A,22Bは、z方向において低電圧コイル21A,21B側を向く第1端面23と、第1端面23とは反対側の第2端面24と、第1側面25と、を含む。素子絶縁層54は、第3絶縁層103と、第3絶縁層103上に積層され、第3絶縁層103よりも比誘電率が高い第2絶縁層102と、第2絶縁層102上に積層され、第2絶縁層102よりも比誘電率が低い第1絶縁層101と、を含む。高電圧コイル22A,22Bは、第1端面23が第2絶縁層102に接した状態で第1絶縁層101内に設けられている。
 この構成によれば、第1絶縁層101よりも比誘電率が高い第2絶縁層102によって高電圧コイル22A,22Bの第1端面23が覆われているため、第1端面23における電界強度を低減できる。したがって、高電圧コイル22A,22Bのうち低電圧コイル21A,21B寄りの端部における電界集中を緩和できる。つまり、高電圧コイル22A(22B)と低電圧コイル21A(21B)との間の領域における電界集中を緩和できる。
 (1-2)第2絶縁層102は、高電圧コイル22A,22Bの第1側面25における第1端面23とのコーナ部分を構成する下端部25Aを覆っている。
 この構成によれば、高電圧コイル22A,22Bのうち電界強度が高くなりやすい下端部25Aが比誘電率の高い第2絶縁層102によって覆われているため、高電圧コイル22A,22Bのうち低電圧コイル21A,21B寄りの端部における電界集中を効果的に緩和できる。
 (1-3)第2絶縁層102は、高電圧コイル22A,22Bの第1端面23に接する第1高誘電率膜102Aと、第1高誘電率膜102Aよりも比誘電率が低く、第3絶縁層103と接した第2高誘電率膜102Bと、を含む。
 この構成によれば、第2絶縁層102において高電圧コイル22A,22Bの第1端面23に対して第1高誘電率膜102A、第2高誘電率膜102B、および第3絶縁層103の順に配置される。そして、第1高誘電率膜102A、第2高誘電率膜102B、および第3絶縁層103の順に比誘電率が低下する。つまり、高電圧コイル22A,22Bから低電圧コイル21A,21Bに向かう方向において、第2絶縁層102では、第1端面23から離れるにつれて徐々に比誘電率が低下する。これにより、高電圧コイル22A,22Bの第1端面23における電界強度をさらに低減できる。したがって、高電圧コイル22A,22Bのうち低電圧コイル21A,21B寄りの端部における電界集中を効果的に緩和できる。
 (1-4)第2絶縁層102は、第2高誘電率膜102Bよりも比誘電率が高い第3高誘電率膜102Cを含む。第3高誘電率膜102Cは、第1高誘電率膜102A上に形成されている。
 この構成によれば、第3高誘電率膜102Cが高電圧コイル22A,22Bの第1側面25のz方向の一部を覆っているため、高電圧コイル22A,22Bの第1側面25における電界強度を低減できる。したがって、高電圧コイル22A,22Bの第1側面25における電界集中を緩和できる。
 (1-5)素子絶縁層54は、高電圧コイル22A,22Bの第2端面24と接するように第1絶縁層101上に積層された第4絶縁層104と、第4絶縁層104上に積層された第5絶縁層105と、を含む。第4絶縁層104の比誘電率は第1絶縁層101の比誘電率よりも高く、第5絶縁層105の比誘電率は第4絶縁層104の比誘電率よりも低い。
 この構成によれば、高電圧コイル22A,22Bの第2端面24に対して第4絶縁層104および第5絶縁層105の順に積層される。そして、第4絶縁層104および第5絶縁層105の順に比誘電率が低下する。つまり、高電圧コイル22A,22Bから素子絶縁層54の素子表面54sに向かう方向において、第2端面24から離れるにつれて徐々に比誘電率が低下する。これにより、高電圧コイル22A,22Bの第2端面24における電界強度を低減できる。したがって、高電圧コイル22A,22Bのうち低電圧コイル21A,21Bとは反対側の端部における電界集中を緩和できる。
 (1-6)第4絶縁層104は、高電圧コイル22A,22Bの第2端面24と接する下側高誘電率膜104Aと、下側高誘電率膜104A上に形成され、第5絶縁層105に接する上側高誘電率膜104Bと、を含む。上側高誘電率膜104Bの比誘電率は、下側高誘電率膜104Aの比誘電率よりも低い。
 この構成によれば、第4絶縁層104において高電圧コイル22A,22Bの第2端面24に対して下側高誘電率膜104Aおよび上側高誘電率膜104Bの順に積層される。そして、下側高誘電率膜104Aおよび上側高誘電率膜104Bの順に比誘電率が低下する。つまり、高電圧コイル22A,22Bから素子絶縁層54の素子表面54sに向かう方向において、第4絶縁層104では、第2端面24から離れるにつれて徐々に比誘電率が低下する。これにより、高電圧コイル22A,22Bの第2端面24における電界強度をさらに低減できる。したがって、高電圧コイル22A,22Bのうち低電圧コイル21A,21Bとは反対側の端部における電界集中をより効果的に緩和できる。
 (1-7)低電圧コイル21A,21Bは、z方向において高電圧コイル22A,22B側を向く第3端面26と、第3端面26とは反対側の第4端面27と、第2側面28と、を含む。素子絶縁層54は、第6絶縁層106と、第6絶縁層106上に積層され、第6絶縁層106よりも比誘電率が高い第7絶縁層107と、第7絶縁層107上に積層され、第7絶縁層107よりも比誘電率が低い第8絶縁層108と、を含む。低電圧コイル21A,21Bは、第3端面26が第7絶縁層107に接した状態で第6絶縁層106内に設けられている。
 この構成によれば、第6絶縁層106よりも比誘電率が高い第7絶縁層107によって低電圧コイル21A,21Bの第3端面26が覆われているため、第3端面26における電界強度を低減できる。したがって、低電圧コイル21A,21Bのうち高電圧コイル22A,22B寄りの端部における電界集中を緩和できる。つまり、高電圧コイル22A(22B)と低電圧コイル21A(21B)との間の領域における電界集中を緩和できる。
 (1-8)第7絶縁層107は、低電圧コイル21A,21Bの第3端面26に接する第4高誘電率膜107Aと、第8絶縁層108と接した第5高誘電率膜107Bと、を含む。第5高誘電率膜107Bの比誘電率は、第4高誘電率膜107Aの比誘電率よりも低い。
 この構成によれば、第7絶縁層107において低電圧コイル21A,21Bの第3端面26に対して第4高誘電率膜107Aおよび第5高誘電率膜107Bの順に積層される。そして、第4高誘電率膜107Aおよび第5高誘電率膜107Bの順に比誘電率が低下する。つまり、低電圧コイル21A,21Bから高電圧コイル22A,22Bに向かう方向において、第7絶縁層107では、第3端面26から離れるにつれて徐々に比誘電率が低下する。これにより、低電圧コイル21A,21Bの第3端面26における電界強度をさらに低減できる。したがって、低電圧コイル21A,21Bのうち高電圧コイル22A,22B寄りの端部における電界集中を効果的に緩和できる。
 (1-9)第7絶縁層107は、第5高誘電率膜107Bよりも比誘電率が高い第6高誘電率膜107Cを含む。第4高誘電率膜107Aは、第5高誘電率膜107Bと第6高誘電率膜107Cとの間に介在している。
 この構成によれば、第6高誘電率膜107Cの比誘電率が第5高誘電率膜107Bの比誘電率よりも高いため、第7絶縁層107のうち第5高誘電率膜107Bよりも比誘電率が高い高誘電率膜が占める割合が高くなる。これにより、第7絶縁層107による低電圧コイル21A,21Bの第3端面26における電界強度をさらに低減できる。したがって、低電圧コイル21A,21Bのうち高電圧コイル22A,22B寄りの端部における電界集中を効果的に緩和できる。
 加えて、第7絶縁層107のうち第8絶縁層108と接する高誘電率膜は、比誘電率が低い第5高誘電率膜107Bであるため、第7絶縁層107を介して低電圧コイル21A,21Bから高電圧コイル22A,22Bに向かう方向において、第3端面26から離れるにつれて徐々に比誘電率が低下する。これにより、低電圧コイル21A,21Bの第3端面26における電界強度をさらに低減できる。したがって、低電圧コイル21A,21Bのうち高電圧コイル22A,22B寄りの端部における電界集中を効果的に緩和できる。
 (1-10)素子絶縁層54は、低電圧コイル21A,21Bの第4端面27と接した第9絶縁層109と、第9絶縁層109に対して第6絶縁層106とは反対側に配置された第10絶縁層110と、を含む。第9絶縁層109の比誘電率は第6絶縁層106の比誘電率よりも高い。第10絶縁層110の比誘電率は第9絶縁層109の比誘電率よりも低い。
 この構成によれば、低電圧コイル21A,21Bの第4端面27に対して第9絶縁層109および第10絶縁層110の順に配置される。そして、第9絶縁層109および第10絶縁層110の順に比誘電率が低下する。つまり、低電圧コイル21A,21Bから素子絶縁層54の素子裏面54rに向かう方向において、第4端面27から離れるにつれて徐々に比誘電率が低下する。これにより、低電圧コイル21A,21Bの第4端面27における電界強度を低減できる。したがって、低電圧コイル21A,21Bのうち基板53側の端部における電界集中を緩和できる。
 (1-11)第9絶縁層109は、低電圧コイル21A,21Bの第4端面27と接する上側高誘電率膜109Aと、上側高誘電率膜109Aに対して第6絶縁層106とは反対側に配置され、第10絶縁層110に接する下側高誘電率膜109Bと、を含む。
 この構成によれば、第9絶縁層109において低電圧コイル21A,21Bの第4端面27に対して上側高誘電率膜109Aおよび下側高誘電率膜109Bの順に配置される。そして、上側高誘電率膜109Aおよび下側高誘電率膜109Bの順に比誘電率が低下する。つまり、低電圧コイル21A,21Bから素子絶縁層54の素子裏面54rに向かう方向において、第9絶縁層109では、第4端面27から離れるにつれて徐々に比誘電率が低下する。これにより、低電圧コイル21A,21Bの第4端面27における電界強度をさらに低減できる。したがって、低電圧コイル21A,21Bのうち基板53側の端部における電界集中を効果的に緩和できる。
 (1-12)信号伝達装置10は、1次側回路13を含む第1チップ30と、トランスチップ50と、トランスチップ50を介して1次側回路13の信号の受信を行うように構成された2次側回路14を含む第2チップ40と、を備える。トランスチップ50は、素子絶縁層54と、素子絶縁層54に埋め込まれた高電圧コイル22A,22Bと、素子絶縁層54に埋め込まれ、z方向において高電圧コイル22A,22Bと対向配置された低電圧コイル21A,21Bと、を備える。高電圧コイル22A,22Bは、z方向において低電圧コイル21A,21B側を向く第1端面23と、第1端面23とは反対側の第2端面24と、第1側面25と、を含む。素子絶縁層54は、第3絶縁層103と、第3絶縁層103上に積層され、第3絶縁層103よりも比誘電率が高い第2絶縁層102と、第2絶縁層102上に積層され、第2絶縁層102よりも比誘電率が低い第1絶縁層101と、を含む。高電圧コイル22A,22Bは、第1端面23が第2絶縁層102に接した状態で第1絶縁層101内に設けられている。
 この構成によれば、第1絶縁層101よりも比誘電率が高い第2絶縁層102によって高電圧コイル22A,22Bの第1端面23が覆われているため、第1端面23における電界強度を低減できる。したがって、高電圧コイル22A,22Bのうち低電圧コイル21A,21B寄りの端部における電界集中を緩和できる。つまり、高電圧コイル22A(22B)と低電圧コイル21A(21B)との間の領域における電界集中を緩和できる。
 [第2実施形態]
 図17~図27を参照して、第2実施形態のトランスチップ50の構成について説明する。本実施形態のトランスチップ50は、第1実施形態のトランスチップ50と比較して、高電圧コイル22Aおよび低電圧コイル21Aに対する電界集中を緩和する構造が異なる。以下の説明において、第1実施形態と共通する構成要素には共通の符号を付し、その説明を省略する。
 (トランスチップの構成)
 図17に示すように、本実施形態では、素子絶縁層54は、第2絶縁層102(図4参照)に代えて、第2絶縁層140を含む。第2絶縁層140は、高電圧コイル22Aの第1端面23と、第1側面25の下端部25Aとを覆っている。本実施形態では、第2絶縁層140は、第1端面23および第1側面25の下端部25Aの双方と接している。
 第2絶縁層140は、第1高誘電率膜141および第2高誘電率膜142を含む。
 第1高誘電率膜141は、高電圧コイル22Aの第1端面23と、第1側面25の下端部25Aとを覆っている。本実施形態では、第1高誘電率膜141は、第1端面23および第1側面25の下端部25Aの双方と接している。第1高誘電率膜141は、第3絶縁層103上に形成されている。本実施形態では、第1高誘電率膜141は、第3絶縁層103に接している。第1高誘電率膜141の膜厚は、第2高誘電率膜142の膜厚と等しい。ここで、第1高誘電率膜141の膜厚と第2高誘電率膜142の膜厚との差がたとえば第1高誘電率膜141の膜厚の20%以内であれば、第1高誘電率膜141の膜厚が第2高誘電率膜142の膜厚と等しいといえる。第1高誘電率膜141は、第3絶縁層103よりも高い比誘電率を有する。一例では、第1高誘電率膜141の比誘電率は、3.8よりも大きく7未満の範囲である。また一例では、第1高誘電率膜141の比誘電率は、4よりも大きく7未満の範囲であってもよい。第1高誘電率膜141は、SiONを含む材料によって形成されている。このため、第1高誘電率膜141の比誘電率は、SiONのうちのNの濃度に応じて上記範囲内で調整される。
 第2高誘電率膜142は、第1高誘電率膜141上に形成されている。本実施形態では、第2高誘電率膜142は、第1高誘電率膜141と接している。第2高誘電率膜142は、高電圧コイル22Aの第1側面25のうち下端部25Aよりも上方の一部を覆っている。第2高誘電率膜142上には、第1絶縁層101が形成されている。本実施形態では、第2高誘電率膜142は、第1絶縁層101と接している。
 第2高誘電率膜142は、第1高誘電率膜141よりも高い比誘電率を有する。第2高誘電率膜142は、SiNを含む材料によって形成されている。このため、第2高誘電率膜142の比誘電率は、7程度である。また、第2高誘電率膜142は、エッチングストッパ膜54Aであるともいえる。
 このように、高電圧コイル22Aと低電圧コイル21Aとの間の領域における電界集中を緩和する構造では、高電圧コイル22Aの第1端面23から低電圧コイル21Aに向かうにつれて、第2絶縁層140の第1高誘電率膜141、および第3絶縁層103の順に配置される。つまり、高電圧コイル22Aの第1端面23から低電圧コイル21Aに向けて比誘電率が低下するように構成されている。
 なお、図示していないが、低電圧コイル21Aのうち高電圧コイル22A側における電界集中を緩和する構造も同様に変更してもよい。つまり、第1実施形態の第7絶縁層107(図5参照)の3層の高誘電率膜の構成を、第2絶縁層140のように2層の高誘電率膜の構成に変更してもよい。
 (トランスチップの製造方法)
 図18~図27を参照して、本実施形態のトランスチップ50の製造方法について説明する。本実施形態のトランスチップ50の製造方法は、第1実施形態のトランスチップ50の製造方法と同様の工程を含む。以下の説明では、高電圧コイル22Aおよびその周囲の素子絶縁層54の製造方法について詳細に説明する。
 図18は、基板53上に素子絶縁層54の一部を形成する工程、および素子絶縁層54に低圧側接続配線57Bの一部を形成する工程を示している。素子絶縁層54の一部を形成する工程においては、第1実施形態と同様に、エッチングストッパ膜54Aおよび層間絶縁膜54Bが形成される。また低圧側接続配線57Bの一部を形成する工程においては、第1実施形態と同様に、ビア用開口部801Aおよび第2ビア57BCの一部が形成される。
 次に、素子絶縁層54の一部を形成する工程では、第1実施形態と同様に、第3絶縁層103が形成される。本実施形態では、第3絶縁層103は、SiO膜である。このため、第3絶縁層103は、層間絶縁膜54Bを構成しているともいえる。続いて、たとえばCVD法によって第3絶縁層103上に堆積するように第2絶縁層140の第1高誘電率膜141が形成される。本実施形態では、第1高誘電率膜141はSiON膜である。
 次に、図19および図20は、図18に続く低圧側接続配線57Bの一部を形成する工程を示している。図19に示すように、第1実施形態と同様にビア用開口部801Bが形成された後、図20に示すように、第1実施形態と同様に第2ビア57BCが形成される。
 次に、図21および図22は、図20に続く素子絶縁層54の一部を形成する工程を示している。図21に示すように、たとえばCVD法によって、第1高誘電率膜141上に堆積するように第2高誘電率膜142が形成された後、図22に示すように、第1実施形態と同様に第1絶縁層101が形成される。本実施形態では、第2高誘電率膜142はSiN膜であり、第1絶縁層101はSiO膜である。
 次に、図23および図24は、図22に続く高電圧コイル22Aを形成する工程、および低圧側接続配線57Bの一部を形成する工程を示している。図23に示すように、第1実施形態と同様に、たとえばエッチングによって第1トレンチ120が形成された後、図24に示すように、金属材料が第1トレンチ120内に充填されることによって高電圧コイル22Aが形成される。また、図23に示すように、第1実施形態と同様に、配線用開口部802が形成された後、図24に示すように、配線用開口部802内に金属材料が充填されることによって第2配線57BDが形成される。ここで、第1トレンチ120および配線用開口部802は、第1絶縁層101および第2高誘電率膜142の双方をz方向に貫通している。一方、第1トレンチ120および配線用開口部802は、第1高誘電率膜141をz方向に貫通していない。つまり、第1トレンチ120の第1トレンチ底面122は、第1高誘電率膜141によって構成されている。
 次に、図25~図27に示すように、第1実施形態と同様に、たとえばCVD法によって第4絶縁層104の下側高誘電率膜104A、上側高誘電率膜104B、および第5絶縁層105が順次形成される。
 なお、図示していないが、低電圧コイル21Aおよびその周辺の素子絶縁層54についても、高電圧コイル22Aおよびその周辺の素子絶縁層54と同様に形成される。低電圧コイル21Aおよびその周辺の素子絶縁層54は、高電圧コイル22Aおよびその周辺の素子絶縁層54よりも前の工程で形成される。
 その後、第1実施形態と同様に、各電極パッド51,52を素子絶縁層54上に形成する工程と、素子絶縁層54に保護膜55およびパッシベーション膜56を形成する工程とが順に実施される。以上の工程を経て、トランスチップ50が製造される。
 (効果)
 本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
 (2-1)第2絶縁層140は、高電圧コイル22A,22Bの第1端面23と、第1側面25における第1端面23とのコーナ部分を構成する下端部25Aとを覆っている。
 この構成によれば、高電圧コイル22A,22Bのうち電界強度が高くなりやすい下端部25Aが第2絶縁層140によって覆われているため、高電圧コイル22A,22Bのうち低電圧コイル21A,21B寄りの端部における電界集中を効果的に緩和できる。
 (2-2)第2絶縁層140は、高電圧コイル22A,22Bの第1端面23に接する第1高誘電率膜141と、第1高誘電率膜141上に積層され、第1絶縁層101と接した第2高誘電率膜142と、を含む。
 この構成によれば、第2高誘電率膜142が高電圧コイル22A,22Bの第1側面25のz方向の一部を覆っているため、高電圧コイル22A,22Bの第1側面25における電界強度を低減できる。したがって、高電圧コイル22A,22Bのうち低電圧コイル21A,21B寄りの端部における電界集中を緩和できる。
 [第3実施形態]
 図28~図30を参照して、第3実施形態の信号伝達装置10について説明する。本実施形態の信号伝達装置10は、第1実施形態の信号伝達装置10と比較して、トランスチップ50の構成が主に異なる。以下の説明においては、第1実施形態と共通の構成要素については同一符号を付し、その説明を省略する。
 図28に示すように、トランス15Aは、互いに直列に接続されたトランス18A,19Aを含む。トランス18Aは、1次側回路13に電気的に接続されている。トランス18Aは、低電圧コイル21Aおよび高電圧コイル22Aを含む。トランス19Aは、2次側回路14に電気的に接続されている。トランス19Aは、第1高電圧コイル21Cと、第1高電圧コイル21Cと絶縁されておりかつ磁気結合可能な第2高電圧コイル22Cと、を含む。
 低電圧コイル21Aは1次側信号線16Aによって電気的に接続されている一方、1次側回路13のグランドに接続されている。つまり、低電圧コイル21Aの第1端部は1次側回路13に電気的に接続されており、低電圧コイル21Aの第2端部は1次側回路13のグランドに電気的に接続されている。
 高電圧コイル22Aはトランス19Aの第1高電圧コイル21Cと接続されている。一例では、高電圧コイル22Aおよび第1高電圧コイル21Cは、電気的にフローティング状態となるように互いに接続されている。つまり、高電圧コイル22Aの第1端部は第1高電圧コイル21Cの第1端部に接続され、高電圧コイル22Aの第2端部は第1高電圧コイル21Cの第2端部に接続されている。このように、高電圧コイル22Aおよび第1高電圧コイル21Cは、低電圧コイル21Aから第2高電圧コイル22Cへの信号の伝達を中継する中継コイルとなる。
 第2高電圧コイル22Cは2次側信号線17Aによって電気的に接続されている一方、2次側回路14のグランドに接続されている。つまり、第2高電圧コイル22Cの第1端部は2次側回路14に電気的に接続されており、第2高電圧コイル22Cの第2端部は2次側回路14のグランドに電気的に接続されている。
 トランス15Bは、互いに直列に接続されたトランス18B,19Bを含む。トランス18Bは、低電圧コイル21Bおよび高電圧コイル22Bを含む。トランス19Bは、第1高電圧コイル21Dおよび第2高電圧コイル22Dを含む。トランス18B,19Bは、トランス18A,19Aと同様であるため、詳細な説明を省略する。
 図29に示すように、トランスチップ50は、2次側ダイパッド70との間に絶縁部材150を介在させた状態で2次側ダイパッド70に実装される。基板53には、絶縁部材150が形成されている。一例では、絶縁部材150は、絶縁性接合材によって接合されている。つまり、絶縁部材150は、第3接合材93と基板53との間に介在している。絶縁部材150は、第3接合材93によって2次側ダイパッド70に接合されている。
 図30は、トランスチップ50のうち低電圧コイル21A、高電圧コイル22A、第1高電圧コイル21C、および第2高電圧コイル22Cを示す断面構造である。なお、低電圧コイル21B、高電圧コイル22B、第1高電圧コイル21D、および第2高電圧コイル22Dの構成および配置は、低電圧コイル21A、高電圧コイル22A、第1高電圧コイル21C、および第2高電圧コイル22Cと同様である。このため、以下では、低電圧コイル21A、高電圧コイル22A、第1高電圧コイル21C、および第2高電圧コイル22Cの構成および配置について詳細に説明し、低電圧コイル21B、高電圧コイル22B、第1高電圧コイル21D、および第2高電圧コイル22Dの構成および配置の詳細な説明を省略する。
 図30に示すように、低電圧コイル21Aおよび高電圧コイル22Aは、z方向において対向配置されている。低電圧コイル21Aと高電圧コイル22Aとのz方向の間には、素子絶縁層54の一部が介在している。本実施形態では、低電圧コイル21Aは、高電圧コイル22Aよりも素子表面54sの近くに配置されている。換言すると、高電圧コイル22Aは、低電圧コイル21Aよりも素子裏面54rの近くに配置されている。このため、本実施形態では、低電圧コイル21Aが「第1コイル」に対応し、高電圧コイル22Aが「第2コイル」に対応している。
 低電圧コイル21Aは、低圧側接続配線57Aによって第1電極パッド51Aに電気的に接続されている。本実施形態では、低圧側接続配線57Aは、1つの素子絶縁層54をz方向に貫通するビアによって構成されている。また、図示していないが、低電圧コイル21Aは、低圧側接続配線57Bによって第1電極パッド51B(図3参照)に電気的に接続されている。
 高電圧コイル22Aは、素子絶縁層54内において第1高電圧コイル21Cと電気的に接続されている。より詳細には、素子絶縁層54内には、高圧側接続配線57Cが設けられている。高電圧コイル22Aと第1高電圧コイル21Cとは、高圧側接続配線57Cによって互いに電気的に接続されている。
 第1高電圧コイル21Cおよび第2高電圧コイル22Cは、z方向において対向配置されている。第1高電圧コイル21Cと第2高電圧コイル22Cとのz方向の間には、素子絶縁層54の一部が介在している。第1高電圧コイル21Cは、第2高電圧コイル22Cよりも素子裏面54rの近くに配置されている。換言すると、第2高電圧コイル22Cは、第1高電圧コイル21Cよりも素子表面54sの近くに配置されている。本実施形態では、第1高電圧コイル21Cは、高電圧コイル22Aとz方向において揃った位置に配置されている。第2高電圧コイル22Cは、低電圧コイル21Aとz方向において揃った位置に配置されている。ここで、本実施形態では、第2高電圧コイル22Cが「第3コイル」に対応し、第1高電圧コイル21Cが「第4コイル」に対応している。
 第1高電圧コイル21Cおよび第2高電圧コイル22Cの双方を構成する材料は、Ti、TiN、Ta、TaN、Au、Ag、Cu、Al、およびWのうち1つまたは複数が適宜選択される。第1高電圧コイル21Cおよび第2高電圧コイル22Cの双方を構成する材料は、低電圧コイル21Aおよび高電圧コイル22Aを構成する材料と同じであってもよい。本実施形態では、第1高電圧コイル21Cおよび第2高電圧コイル22Cの双方は、Cuを含む材料によって形成されている。
 第2高電圧コイル22Cは、高圧側接続配線57Dによって第2電極パッド52Aに電気的に接続されている。本実施形態では、高圧側接続配線57Dは、1つの素子絶縁層54をz方向に貫通するビアによって構成されている。また、図示していないが、第2高電圧コイル22Cは、高圧側接続配線57Dとは異なる高圧側接続配線によって第2電極パッド52B(図3参照)に電気的に接続されている。
 なお、図示していないが、高電圧コイル22Aの低電圧コイル21A側における電界集中の緩和の構造は第1実施形態と同様である。低電圧コイル21Aの高電圧コイル22A側における電界集中の緩和の構造は第1実施形態と同様である。つまり、高電圧コイル22Aと低電圧コイル21Aとの間の領域における電界集中の緩和の構造は第1実施形態と同様である。また、低電圧コイル21Aの高電圧コイル22Aとは反対側における電界集中の緩和の構造は第1実施形態と同様である。また、高電圧コイル22Aの基板53側における電界集中の緩和の構造は第1実施形態と同様である。
 また、第1高電圧コイル21Cの第2高電圧コイル22C側における電界集中の緩和の構造は、高電圧コイル22Aの低電圧コイル21A側における電界集中の緩和の構造と共通している。第1高電圧コイル21Cの基板53側における電界集中の緩和の構造は、高電圧コイル22Aの基板53側における電界集中の緩和の構造と共通している。また、第2高電圧コイル22Cの第1高電圧コイル21C側における電界集中の緩和の構造は、低電圧コイル21Aの高電圧コイル22A側における電界集中の緩和の構造と共通している。第2高電圧コイル22Cの第1高電圧コイル21Cとは反対側における電界集中の緩和の構造は、低電圧コイル21Aの高電圧コイル22Aとは反対側における電界集中の緩和の構造と共通している。
 (効果)
 本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
 (3-1)トランスチップ50は、直列に接続されたトランス18A(18B),19A(19B)を備える。トランス18A(18B),19A(19B)は、素子絶縁層54の厚さ方向と直交するx方向に配列されている。
 この構成によれば、直列に接続されたトランス18A(18B),19A(19B)がx方向において配列されているため、素子絶縁層54の素子表面54sと素子裏面54rとのz方向の間の距離を大きくすることを抑制しつつ、トランスチップ50の絶縁耐圧の向上を図ることができる。
 (3-2)2次側ダイパッド70とトランスチップ50との間には、絶縁部材150が介在している。
 この構成によれば、2次側ダイパッド70とトランスチップ50との間に絶縁部材150が介在していない構成と比較して、低電圧コイル21A(21B)および第2高電圧コイル22C(22D)と2次側ダイパッド70とのz方向の間の距離を大きくすることができる。したがって、トランスチップ50と2次側ダイパッド70との間の絶縁耐圧の向上を図ることができる。
 (3-3)絶縁部材150と2次側ダイパッド70とは第3接合材93によって接合されている。第3接合材93は、絶縁性接合材である。
 この構成によれば、第3接合材93が導電性接合材の場合と比較して、低電圧コイル21A(21B)および第2高電圧コイル22C(22D)と2次側ダイパッド70とのz方向の間の絶縁距離を大きくすることができる。したがって、トランスチップ50と2次側ダイパッド70との間の絶縁耐圧の向上を図ることができる。
 (3-4)z方向において、高電圧コイル22Aは、第1高電圧コイル21Cと揃った位置に配置されている。
 この構成によれば、第9絶縁層109および第10絶縁層110によって第1高電圧コイル21Cのうち第2高電圧コイル22Cとは反対側における電界集中を緩和できる。第7絶縁層107および第8絶縁層108によって第1高電圧コイル21Cのうち第2高電圧コイル22C側における電界集中を緩和できる。このように、高電圧コイル22Aに対する電界集中の緩和の構造と第1高電圧コイル21Cに対する電界集中の緩和の構造とを共通化できる。したがって、高電圧コイル22Aに対する電界集中の緩和の構造と第1高電圧コイル21Cに対する電界集中の緩和の構造とを個別に形成する構成と比較して、トランスチップ50の製造工程を簡略化できる。
 (3-5)z方向において、低電圧コイル21Aは、第2高電圧コイル22Cと揃った位置に配置されている。
 この構成によれば、第4絶縁層104および第5絶縁層105によって第2高電圧コイル22Cのうち第1高電圧コイル21Cとは反対側における電界集中を緩和できる。第3絶縁層103および第2絶縁層102によって第2高電圧コイル22Cのうち第1高電圧コイル21C側における電界集中を緩和できる。このように、低電圧コイル21Aに対する電界集中の緩和の構造と第2高電圧コイル22Cに対する電界集中の緩和の構造とを共通化できる。したがって、低電圧コイル21Aに対する電界集中の緩和の構造と第2高電圧コイル22Cに対する電界集中の緩和の構造とを個別に形成する構成と比較して、トランスチップ50の製造工程を簡略化できる。
 [変更例]
 上記各実施形態は、以下のように変更して実施することができる。また、上記各実施形態および以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。たとえば、第2実施形態に対して第3実施形態のトランス18A(18B),19A(19B)を含むトランスチップ50を適用してもよい。
 (トランスチップの変更例)
 ・第1および第3実施形態において、低電圧コイル21Aの高電圧コイル22A側における電界集中の緩和の構造を第2実施形態の低電圧コイル21Aの高電圧コイル22A側における電界集中の緩和の構造に変更してもよい。
 ・第2実施形態において、低電圧コイル21Aの高電圧コイル22A側における電界集中の緩和の構造を第1実施形態の低電圧コイル21Aの高電圧コイル22A側における電界集中の緩和の構造に変更してもよい。
 ・第1および第3実施形態において、低電圧コイル21Aの高電圧コイル22A側における電界集中の緩和の構造を省略してもよい。一例では、第7絶縁層107に代えてエッチングストッパ膜54Aにしてもよい。このため、低電圧コイル21Aの第3端面26は、エッチングストッパ膜54Aに接している。また一例では、素子絶縁層54における低電圧コイル21Aを形成する第2トレンチ130は、1つの層間絶縁膜54Bおよび1つのエッチングストッパ膜54Aの双方を貫通するように形成されていてもよい。第2トレンチ130の第2トレンチ底面132は、上記エッチングストッパ膜54Aの直下の層間絶縁膜54Bによって構成される。このため、低電圧コイル21Aの第4端面27は、上記エッチングストッパ膜54Aの直下の層間絶縁膜54Bと接している。なお、第2実施形態の低電圧コイル21Aの高電圧コイル22A側における電界集中の緩和の構造も同様に省略してもよい。
 ・第1および第3実施形態において、低電圧コイル21Aの基板53側における電界集中の緩和の構造を省略してもよい。一例では、第9絶縁層109に代えてエッチングストッパ膜54Aにしてもよい。この場合、低電圧コイル21Aの第4端面27は、エッチングストッパ膜54Aに接している。なお、第2実施形態の低電圧コイル21Aの基板53側における電界集中の緩和の構造も同様に省略してもよい。
 ・第1および第3実施形態において、第2絶縁層102の第1高誘電率膜102A、第2高誘電率膜102B、および第3高誘電率膜102Cの各々の比誘電率は、第1絶縁層101(第3絶縁層103)の比誘電率よりも高い範囲内において任意に変更可能である。一例では、第3高誘電率膜102Cの比誘電率が第1高誘電率膜102Aの比誘電率よりも小さくてもよい。一例では、第3高誘電率膜102Cの比誘電率は、3.8よりも大きく7未満の範囲である。一例では、第3高誘電率膜102Cの比誘電率は、4よりも大きく7未満の範囲であってもよい。第3高誘電率膜102Cは、SiONを含む材料によって形成されている。このため、第3高誘電率膜102Cの比誘電率は、SiONのうちのNの濃度に応じて上記範囲内で調整される。また、第2高誘電率膜102Bの比誘電率が第1高誘電率膜102Aの比誘電率と等しくてもよい。この場合、第1高誘電率膜102Aおよび第2高誘電率膜102Bの各々は、たとえばSiNを含む材料によって形成されていてもよい。この場合、第1高誘電率膜102Aおよび第2高誘電率膜102Bの各々の比誘電率は、7程度である。また各高誘電率膜102A,102B,102CがSiONを含む材料によって形成されていてもよい。
 ・第2実施形態において、第2絶縁層140の第1高誘電率膜141および第2高誘電率膜142の各々の比誘電率は、第1絶縁層101(第3絶縁層103)の比誘電率よりも高い範囲内において任意に変更可能である。一例では、第1高誘電率膜141の比誘電率が第2高誘電率膜142の比誘電率以上であってもよい。この場合、第1高誘電率膜141および第2高誘電率膜142の各々は、たとえばSiNを含む材料によって形成されていてもよい。この場合、第1高誘電率膜141および第2高誘電率膜142の各々の比誘電率は、7程度である。また、第1高誘電率膜141および第2高誘電率膜142の各々は、たとえばSiONを含む材料によって形成されていてもよい。この場合、第1高誘電率膜141および第2高誘電率膜142の各々の比誘電率は、3.8よりも大きく7未満の範囲である。一例では、第1高誘電率膜141および第2高誘電率膜142の各々の比誘電率は、4よりも大きく7未満の範囲であってもよい。第1高誘電率膜141および第2高誘電率膜142の各々の比誘電率は、SiONのうちのNの濃度に応じて上記範囲内で調整される。また、第1高誘電率膜141がたとえばSiNを含む材料によって形成され、第2高誘電率膜142がたとえばSiONを含む材料によって形成されていてもよい。この場合、第1高誘電率膜141の比誘電率は7程度であり、第2高誘電率膜142の比誘電率は、3.8よりも大きく7未満の範囲である。一例では、第2高誘電率膜142の比誘電率は、4よりも大きく7未満の範囲であってもよい。第2高誘電率膜142の比誘電率は、SiONのうちのNの濃度に応じて上記範囲内で調整される。
 ・第1実施形態において、第2絶縁層102と高電圧コイル22Aとのz方向の位置関係は任意に変更可能である。一例では、図31に示すように、高電圧コイル22Aを形成するための第1トレンチ120は、第2絶縁層102に溝102D(図4参照)を形成しなくてもよい。つまり、第2絶縁層102のうち第1トレンチ120の第1トレンチ底面122を構成する部分の膜厚は、第2絶縁層102の他の部分の膜厚と等しくてもよい。なお、第2実施形態の第2絶縁層140および第3実施形態の第2絶縁層102についても同様に変更してもよい。
 ・第1~第3実施形態において、第2絶縁層102,140の高誘電率膜の数は任意に変更可能である。一例では、図32に示すように、第2絶縁層102(140)は、単一の膜(高誘電率膜)によって形成されていてもよい。この場合、第2絶縁層102(140)は、SiN、SiON、SiCのいずれかを含む材料によって形成されている。つまり、第2絶縁層102(140)は、第3絶縁層103よりも高い比誘電率を有する。また一例では、第2絶縁層102(140)は、4つ以上の高誘電率膜の積層構造によって形成されていてもよい。
 ・第1および第3実施形態において、第2絶縁層102の第1高誘電率膜102A、第2高誘電率膜102B、および第3高誘電率膜102Cの各々の膜厚は、任意に変更可能である。一例では、第1高誘電率膜102A、第2高誘電率膜102B、および第3高誘電率膜102Cの各々の膜厚が互いに異なってもよい。一例では、第1高誘電率膜102Aの膜厚が第2高誘電率膜102Bの膜厚よりも厚くてもよい。第1高誘電率膜102Aの膜厚が第3高誘電率膜102Cの膜厚よりも厚くてもよい。また一例では、第2高誘電率膜102Bの膜厚が第1高誘電率膜102Aの膜厚よりも厚くもよい。また一例では、第3高誘電率膜102Cの膜厚が第1高誘電率膜102Aの膜厚よりも厚くてもよい。また一例では、第3高誘電率膜102Cの膜厚は、第2高誘電率膜102Bの膜厚よりも厚くてもよいし、薄くてもよい。
 ・第2実施形態において、第2絶縁層140の第1高誘電率膜141および第2高誘電率膜142の各々の膜厚は、任意に変更可能である。第1高誘電率膜141の膜厚は、第2高誘電率膜142の膜厚よりも厚くでもよい。
 ・第1~第3実施形態において、第4絶縁層104の下側高誘電率膜104Aおよび上側高誘電率膜104Bの各々の比誘電率は、第5絶縁層105の比誘電率よりも高い範囲内において任意に変更可能である。一例では、下側高誘電率膜104Aの比誘電率および上側高誘電率膜104Bの比誘電率は互いに等しくてもよい。この場合、下側高誘電率膜104Aおよび上側高誘電率膜104Bの各々は、SiN、SiON、SiCのいずれかを含む材料によって形成されていてもよい。
 ・第1~第3実施形態において、第4絶縁層104の高誘電率膜の数は任意に変更可能である。一例では、第4絶縁層104は、単一の膜(高誘電率膜)によって形成されていてもよい。この場合、第4絶縁層104は、SiN、SiON、SiCのいずれかを含む材料によって形成されている。つまり、第4絶縁層104は、第1絶縁層101よりも高い比誘電率を有する。また一例では、第4絶縁層104は、3つ以上の高誘電率膜の積層構造によって形成されていてもよい。また、第4絶縁層104に代えてエッチングストッパ膜54Aが形成されていてもよい。
 ・第1~第3実施形態において、第4絶縁層104の下側高誘電率膜104Aおよび上側高誘電率膜104Bの各々の膜厚は任意に変更可能である。一例では、下側高誘電率膜104Aの膜厚および上側高誘電率膜104Bの膜厚は互いに異なっていてもよい。たとえば下側高誘電率膜104Aの膜厚は、上側高誘電率膜104Bの膜厚よりも厚くてもよい。たとえば下側高誘電率膜104Aの膜厚は、上側高誘電率膜104Bの膜厚よりも薄くてもよい。
 ・第1実施形態において、第7絶縁層107の第4高誘電率膜107A、第5高誘電率膜107B、および第6高誘電率膜107Cの各々の比誘電率は、第8絶縁層108(第6絶縁層106)の比誘電率よりも高い範囲内において任意に変更可能である。一例では、第6高誘電率膜107Cの比誘電率が第4高誘電率膜107Aの比誘電率よりも小さくてもよい。一例では、第6高誘電率膜107Cの比誘電率は、3.8よりも大きく7未満の範囲である。一例では、第6高誘電率膜107Cの比誘電率は、4よりも大きく7未満の範囲であってもよい。第6高誘電率膜107Cは、SiONを含む材料によって形成されている。このため、第6高誘電率膜107Cの比誘電率は、SiONのうちのNの濃度に応じて上記範囲内で調整される。また、第5高誘電率膜107Bの比誘電率が第4高誘電率膜107Aの比誘電率と等しくてもよい。この場合、第4高誘電率膜107Aおよび第5高誘電率膜107Bの各々は、たとえばSiNを含む材料によって形成されていてもよい。この場合、第4高誘電率膜107Aおよび第5高誘電率膜107Bの各々の比誘電率は、7程度である。また各高誘電率膜107A,107B,107CがSiONを含む材料によって形成されていてもよい。なお、第2および第3実施形態の第7絶縁層107の高誘電率膜も同様に変更してもよい。
 ・第1実施形態において、第7絶縁層107の高誘電率膜の数は任意に変更可能である。一例では、第7絶縁層107は、単一の膜(高誘電率膜)によって形成されていてもよい。この場合、第7絶縁層107は、SiN、SiON、SiCのいずれかを含む材料によって形成されている。つまり、第7絶縁層107は、第8絶縁層108(第6絶縁層106)よりも高い比誘電率を有する。また一例では、第7絶縁層107は、4つ以上の高誘電率膜の積層構造によって形成されていてもよい。なお、第2および第3実施形態の第7絶縁層107についても同様に変更してもよい。
 ・第1および第3実施形態において、第7絶縁層107の第4高誘電率膜107A、第5高誘電率膜107B、および第6高誘電率膜107Cの各々の膜厚は任意に変更可能である。一例では、第4高誘電率膜107A、第5高誘電率膜107B、および第6高誘電率膜107Cの各々の膜厚が互いに異なってもよい。一例では、第4高誘電率膜107Aの膜厚が第5高誘電率膜107Bの膜厚よりも厚くてもよい。第4高誘電率膜107Aの膜厚が第6高誘電率膜107Cの膜厚よりも厚くてもよい。また一例では、第5高誘電率膜107Bの膜厚が第4高誘電率膜107Aの膜厚よりも厚くもよい。また一例では、第6高誘電率膜107Cの膜厚が第4高誘電率膜107Aの膜厚よりも厚くてもよい。また一例では、第6高誘電率膜107Cの膜厚は、第5高誘電率膜107Bの膜厚よりも厚くてもよいし、薄くてもよい。
 ・第1および第3実施形態において、低電圧コイル21Aと第7絶縁層107との位置関係は任意に変更可能である。一例では、低電圧コイル21Aは、第7絶縁層107の第6高誘電率膜107Cよりも上方に突出するような構成であってもよい。たとえば、低電圧コイル21Aの第3端面26が第4高誘電率膜107Aのうち第5高誘電率膜107Bと接する面と面一となるように、低電圧コイル21Aおよび第7絶縁層107が形成されていてもよい。
 ・第1~第3実施形態において、第9絶縁層109の上側高誘電率膜109Aおよび下側高誘電率膜109Bの各々の比誘電率は、第10絶縁層110(第6絶縁層106)の比誘電率よりも高い範囲内において任意に変更可能である。一例では、上側高誘電率膜109Aの比誘電率および下側高誘電率膜109Bの比誘電率は互いに等しくてもよい。この場合、上側高誘電率膜109Aおよび下側高誘電率膜109Bの各々は、SiN、SiON、SiCのいずれかを含む材料によって形成されていてもよい。また一例では、上側高誘電率膜109Aの比誘電率は、下側高誘電率膜109Bの比誘電率よりも低くてもよい。この場合、上側高誘電率膜109AはSiONを含む材料によって形成され、下側高誘電率膜109BはSiNを含む材料によって形成されている。
 ・第1~第3実施形態において、第9絶縁層109の高誘電率膜の数は任意に変更可能である。一例では、第9絶縁層109は、単一の膜(高誘電率膜)によって形成されていてもよい。この場合、第9絶縁層109は、SiN、SiON、SiCのいずれかを含む材料によって形成されている。つまり、第9絶縁層109は、第10絶縁層110(第6絶縁層106)よりも高い比誘電率を有する。また一例では、第9絶縁層109は、3つ以上の高誘電率膜の積層構造によって形成されていてもよい。
 ・第1~第3実施形態において、第9絶縁層109の上側高誘電率膜109Aおよび下側高誘電率膜109Bの各々の膜厚は任意に変更可能である。一例では、下側高誘電率膜109Bの膜厚は、上側高誘電率膜109Aの膜厚よりも厚くてもよい。また一例では、下側高誘電率膜109Bの膜厚は、上側高誘電率膜109Aの膜厚よりも薄くてもよい。
 ・第1~第3実施形態において、低電圧コイル21Aは、第6絶縁層106から高電圧コイル22Aに向けて突出していなくてもよい。この場合、第2トレンチ130の第2トレンチ側面131は、第6絶縁層106によって構成されている。これにより、低電圧コイル21Aの第2側面28は、第6絶縁層106のみと接している。なお、第3実施形態の第2高電圧コイル22Cについても同様に変更してもよい。
 ・第1~第3実施形態において、低電圧コイル21Aは、第6絶縁層106から第9絶縁層109に突出していてもよい。この場合、低電圧コイル21Aの第4端面27は、第9絶縁層109によって覆われている。またこの場合、第9絶縁層109は、下側高誘電率膜109Bに対して上側高誘電率膜109Aとは反対側に高誘電率膜が形成されていてもよい。この高誘電率膜の比誘電率は、上側高誘電率膜109Aの比誘電率よりも低くてもよい。この場合、たとえば上側高誘電率膜109Aおよび下側高誘電率膜109Bの双方は、SiNを含む材料によって形成されており、上記高誘電率膜はSiONを含む材料によって形成されていてもよい。
 ・第3実施形態において、低電圧コイル21A、高電圧コイル22A、第1高電圧コイル21C、および第2高電圧コイル22Cの配置構成は任意に変更可能である。一例では、高電圧コイル22Aは、低電圧コイル21Aよりも素子絶縁層54の素子表面54sの近くに配置されていてもよい。同様に、第1高電圧コイル21Cは、第2高電圧コイル22Cよりも素子絶縁層54の素子表面54sの近くに配置されていてもよい。
 ・第3実施形態において、トランスチップ50と2次側ダイパッド70との間に介在する絶縁部材150を省略してもよい。この一例として、図33に示すように、2次側ダイパッド70に実装されたトランスチップ50の内部構成について説明する。トランスチップ50は、第3実施形態と比較して、低電圧コイル21A、高電圧コイル22A、第1高電圧コイル21C、および第2高電圧コイル22Cの配置構成が異なる。
 より詳細には、低電圧コイル21Aは高電圧コイル22Aよりも素子絶縁層54の素子裏面54rの近くに配置されている。換言すると、高電圧コイル22Aは低電圧コイル21Aよりも素子絶縁層54の素子表面54sの近くに配置されている。第1高電圧コイル21Cは第2高電圧コイル22Cよりも素子表面54sの近くに配置されている。換言すると、第2高電圧コイル22Cは第1高電圧コイル21Cよりも素子裏面54rの近くに配置されている。加えて、第2高電圧コイル22Cは、低電圧コイル21Aよりも素子裏面54rから離れた位置に配置されている。つまり、第1高電圧コイル21Cと第2高電圧コイル22Cとのz方向の間の距離D2は、低電圧コイル21Aと高電圧コイル22Aとのz方向の間の距離D1よりも小さい。第2高電圧コイル22Cは、y方向から視て、低電圧コイル21Aと高電圧コイル22Aとの間に配置されているともいえる。第2高電圧コイル22Cと基板53とのz方向の間の距離D4は、低電圧コイル21Aと基板53とのz方向の間の距離D3よりも大きい。つまり、第2高電圧コイル22Cは、低電圧コイル21Aよりも2次側ダイパッド70からz方向に離れた位置に配置されている。また、低電圧コイル21Aと第2高電圧コイル22Cとの間の距離D5は、距離D1以上である。距離D5は、距離D4以上であってもよい。なお、図示していないが、低電圧コイル21B、高電圧コイル22B、第1高電圧コイル21D、および第2高電圧コイル22Dも同様の配置構成である。
 この構成によれば、信号伝達装置10の駆動時に比較的高電圧が印加される第2高電圧コイル22C(22D)と2次側ダイパッド70との間の距離が、比較的低電圧が印加される低電圧コイル21A(21B)と2次側ダイパッド70との間の距離よりも大きくなる。したがって、トランスチップ50の絶縁耐圧の向上を図ることができる。
 また、信号伝達装置10の駆動時に比較的高電圧が印加される低電圧コイル21A(21B)と第2高電圧コイル22C(22D)との間の距離を大きくとることができるため、トランスチップ50の絶縁耐圧の向上を図ることができる。
 (信号伝達装置の変更例)
 ・第3実施形態において、トランスチップ50を2つの第1トランスチップおよび第2トランスチップに分割してもよい。第1トランスチップはトランス18A,18Bが1パッケージ化されたものであり、第2トランスチップはトランス19A,19Bが1パッケージ化されたものである。第1トランスチップは1次側ダイパッド60に実装され、第2トランスチップは2次側ダイパッド70に実装される。第1トランスチップおよび第2トランスチップは、第1チップ30と第2チップ40とのx方向の間に配置されている。第1トランスチップは第1チップ30とワイヤWによって接続されており、第2トランスチップは第2チップ40とワイヤWによって接続されている。第1トランスチップと第2トランスチップとはワイヤWによって接続されている。これにより、低電圧コイル21A(21B)が1次側回路13と電気的に接続され、第2高電圧コイル22C(22D)が2次側回路14と電気的に接続され、高電圧コイル22A(22B)と第1高電圧コイル21C(21D)とが互いに電気的に接続されている。
 ・第1~第3実施形態において、トランスチップ50の配置構成は任意に変更可能である。一例では、トランスチップ50は、1次側ダイパッド60に実装されていてもよい。この場合、1次側ダイパッド60には、第1チップ30およびトランスチップ50の双方が実装されている。
 また、図34に示すように、トランスチップ50は、中間ダイパッド160に実装されていてもよい。中間ダイパッド160は、x方向において1次側ダイパッド60と2次側ダイパッド70との間に配置されている。中間ダイパッド160は、1次側ダイパッド60および2次側ダイパッド70の双方と電気的に接続されていない。つまり、中間ダイパッド160は、1次側ダイパッド60および2次側ダイパッド70に対して電気的にフローティング状態である。中間ダイパッド160は、たとえば1次側ダイパッド60および2次側ダイパッド70と同じ材料によって形成されている。ここで、中間ダイパッド160は、「第3ダイパッド」に対応している。
 ・トランスチップ50は、第1~第3実施形態の信号伝達装置10以外にも適用可能である。
 第1例では、トランスチップ50は、たとえば1次側回路モジュールに適用されてもよい。つまり、1次側回路モジュールは、第1チップ30と、トランスチップ50と、これらチップ30,50を封止する封止樹脂と、を備える。また1次側回路モジュールは、第1チップ30およびトランスチップ50の双方が搭載された1次側ダイパッド60を備える。第1チップ30は第1接合材91によって1次側ダイパッド60に接合され、トランスチップ50は第3接合材93によって1次側ダイパッド60に接合されている。この場合、第1チップ30に含まれる1次側回路13(図1参照)が「信号伝達回路」に対応し、第1チップ30が「回路チップ」に対応している。そして、1次側回路モジュールが「絶縁モジュール」に対応している。
 第2例では、トランスチップ50は、たとえば2次側回路モジュールに適用されてもよい。つまり、2次側回路モジュールは、第2チップ40と、トランスチップ50と、これらチップ40,50を封止する封止樹脂と、を備える。また2次側回路モジュールは、第2チップ40およびトランスチップ50の双方が搭載された2次側ダイパッド70を備える。第2チップ40は第2接合材92によって2次側ダイパッド70に接合され、トランスチップ50は第3接合材93によって2次側ダイパッド70に接合されている。この場合、第2チップ40に含まれる2次側回路14(図1参照)が「信号伝達回路」に対応し、第2チップ40が「回路チップ」に対応している。そして、2次側回路モジュールが「絶縁モジュール」に対応している。
 第3例では、トランスチップ50のみがモジュール化されてもよい。つまり、絶縁モジュールは、トランスチップ50と、トランスチップ50を封止する封止樹脂と、を備える。また、絶縁モジュールは、トランスチップ50が搭載されたダイパッドを備える。トランスチップ50は、第3接合材93によってダイパッドに接合されている。
 ・第1~第3実施形態において、信号伝達装置10の構成は任意に変更可能である。
 一例では、信号伝達装置10は、上記1次側回路モジュールと第2チップ40とを備えてもよい。この場合、第2チップ40が2次側ダイパッド70に搭載され、2次側ダイパッド70および第2チップ40の双方が封止樹脂によって封止されたモジュールによって構成されていてもよい。信号伝達装置10は、1次側回路モジュールと上記モジュールとを備える。
 また一例では、信号伝達装置10は、上記2次側回路モジュールと第1チップ30とを備えてもよい。この場合、第1チップ30が1次側ダイパッド60に搭載され、1次側ダイパッド60および第1チップ30の双方が封止樹脂によって封止されたモジュールによって構成されていてもよい。信号伝達装置10は、2次側回路モジュールと上記モジュールとを備える。
 ・第1~第3実施形態において、信号伝達装置10における信号の伝達方向は任意に変更可能である。一例では、信号伝達装置10は、トランス15を介して2次側回路14から1次側回路13に信号が伝達されるように構成されていてもよい。より詳細には、2次側回路14と2次側端子12を介して電気的に接続された駆動回路からの信号(たとえばフィードバック信号)が2次側端子12に入力されると、2次側回路14からトランス15を介して1次側回路13に信号が伝達される。そして、1次側回路13と1次側端子11を介して電気的に接続された制御装置に、1次側回路13の信号が出力される。また、信号伝達装置10は、1次側回路13と2次側回路14との間で双方向に信号が伝達されるように構成されていてもよい。要するに、信号伝達装置10は、1次側回路13と、トランス15を介して1次側回路13と信号の送信および受信の少なくとも一方を行うように構成された2次側回路14と、を含んでいてもよい。
 [第4実施形態]
 図35~図52を参照して、第4実施形態のトランスチップ50の構成について説明する。本実施形態のトランスチップ50は、第1実施形態のトランスチップ50と比較して、高電圧コイル22Aおよび低電圧コイル21Aに対する電界集中を緩和する構造が異なる。以下の説明において、第1実施形態と共通する構成要素には共通の符号を付し、その説明を省略する。
 (トランスチップの概略構成)
 第4実施形態のトランスチップ50の内部構成の一例については、図35に示すとおりである。その詳細については、高電圧コイル22Aおよび低電圧コイル21Aに対する電界集中を緩和する構造を除き第1実施形態と共通するため、説明を省略する。
 (各コイルおよびその周辺の詳細な構成)
 図36~図38に示すように、各コイル21A,22A周辺の素子絶縁層54の構成は、低電圧コイル21Aと高電圧コイル22Aとのz方向の間の素子絶縁層54の構成とは異なる。具体的には、素子絶縁層54は、エッチングストッパ膜54Aおよび層間絶縁膜54Bに加えて、各コイル21A,22Aに対する電界集中を緩和する構造を含む。以下、各コイル21A,22Aの詳細な構成および各コイル21A,22Aおよびその周辺の素子絶縁層54の詳細な構成について説明する。
 図36に示すように、高電圧コイル22Aは、z方向において低電圧コイル21A(図38参照)側を向く第1端面23と、第1端面23とはz方向に反対側を向く第2端面24と、第1側面25と、を含む。第1側面25は、第1端面23と第2端面24とのz方向の間に延在している。本実施形態では、第1側面25は、図36の断面視において、第2端面24から第1端面23に向かうにつれて先細るテーパ状に形成されている。図36の断面視において、第1端面23および第2端面24の双方は、z方向に直交する平坦面によって形成されている。高電圧コイル22Aは、z方向から視て渦巻き状となるように形成されている。
 なお、高電圧コイル22Aの巻回数は任意に変更可能である。また、高電圧コイル22Aのうち第1端面23、第2端面24、および一対の第1側面25からなる断面構造は、任意に変更可能である。一例では、一対の第1側面25がz方向に沿って延びていてもよい。つまり、高電圧コイル22Aのうち第1端面23、第2端面24、および一対の第1側面25からなる断面構造は矩形状であればよい。
 高電圧コイル22A周辺の素子絶縁層54は、第1絶縁層101、第2絶縁層102、第3絶縁層103、第4絶縁層104、第5絶縁層105、および第1コーティング層111を含む。第2絶縁層102は第3絶縁層103上に形成され、第1絶縁層101は第2絶縁層102上に形成され、第4絶縁層104は第1絶縁層101上に形成され、第5絶縁層105は第4絶縁層104上に形成されている。高電圧コイル22Aは、第1絶縁層101内に設けられている。本実施形態では、高電圧コイル22Aは、第1絶縁層101および第2絶縁層102にわたり形成されている。また、第1コーティング層111は、第1絶縁層101および第2絶縁層102にわたり形成されている。
 第1絶縁層101および第2絶縁層102には、高電圧コイル22Aに対応した第1トレンチ120が形成されている。第1トレンチ120は、第1トレンチ側面121と、第1トレンチ底面122と、を含む。第1トレンチ側面121は、第1トレンチ底面122に向かうにつれて先細るテーパ状に形成されている。第1トレンチ120は、第1絶縁層101をz方向に貫通した貫通孔101Aと、貫通孔101Aに連通するとともに第2絶縁層102に形成された溝102Dと、を含むともいえる。第1トレンチ側面121は、貫通孔101Aを構成する側面と、溝102Dの側面と、を含む。第1トレンチ底面122は、溝102Dの底面を含む。このように、第1トレンチ側面121は第1絶縁層101および第2絶縁層102によって構成され、第1トレンチ底面122は第2絶縁層102によって構成されている。
 第1トレンチ120内には、第1コーティング層111が形成されている。第1コーティング層111は、第1トレンチ底面122および第1トレンチ側面121に沿って形成されている。このため、第1コーティング層111は、第1トレンチ底面122において第2絶縁層102と接し、第1トレンチ側面121において第1絶縁層101と接している。
 図37に示すように、第1コーティング層111は、側面部111Aおよび底面部111Bを含む。側面部111Aおよび底面部111Bは、一体に形成されている。側面部111Aは、第1トレンチ側面121に形成されている。底面部111Bは、第1トレンチ底面122に形成されている。つまり、側面部111Aは第1絶縁層101と接し、底面部111Bは第2絶縁層102と接している。本実施形態では、側面部111Aは、第1トレンチ側面121の全体にわたり形成されている。底面部111Bは、第1トレンチ底面122の全体にわたり形成されている。
 側面部111Aのうち底面部111Bと隣り合う下端部111Cは、第2絶縁層102に接している。換言すると、底面部111Bおよび下端部111Cは、第2絶縁層102によって覆われている。
 第1コーティング層111の膜厚は、第1絶縁層101の膜厚よりも薄い。つまり、第1コーティング層111の膜厚は、層間絶縁膜54Bの膜厚よりも薄い。また、第1コーティング層111の膜厚は、第2絶縁層102の膜厚よりも薄い。本実施形態では、第1コーティング層111の膜厚は、エッチングストッパ膜54A(図36参照)の膜厚よりも薄い。
 第1トレンチ120内には、高電圧コイル22Aが形成されている。具体的には、高電圧コイル22Aは、第1端面23および第1側面25が第1コーティング層111に接した状態で第1トレンチ120内に設けられている。具体的には、第1端面23は第1コーティング層111の底面部111Bに接し、第1側面25は第1コーティング層111の側面部111Aに接している。第1コーティング層111は、高電圧コイル22Aの第1側面25における第1端面23とのコーナ部分を構成する下端部25Aを覆っている。
 第1コーティング層111の底面部111Bの膜厚は、第2絶縁層102の溝102Dの深さよりも浅い。このため、高電圧コイル22Aの第1端面23は、第2絶縁層102のうち第1絶縁層101側の表面よりも下方(第3絶縁層103側)に位置している。
 高電圧コイル22A周辺の素子絶縁層54は、高電圧コイル22Aと低電圧コイル21Aとの間の領域に生じる電界について、電界集中を緩和する構造を含む。一例では、素子絶縁層54は、高電圧コイル22Aと低電圧コイル21Aとの間の領域における電界集中を緩和する構造として第1コーティング層111、第2絶縁層102、および第3絶縁層103を含む。
 第3絶縁層103は、高電圧コイル22Aよりも下方に設けられている。換言すると、第3絶縁層103は、高電圧コイル22Aに対して低電圧コイル21A(図35参照)寄りに設けられている。第3絶縁層103は、高電圧コイル22Aに対してz方向に離隔して設けられている。第3絶縁層103は、第2絶縁層102よりも低い比誘電率を有する。第3絶縁層103は、SiOを含む材料によって形成されている。このため、第3絶縁層103の比誘電率は、3.8程度である。第3絶縁層103の膜厚は、第2絶縁層102の膜厚よりも厚い。本実施形態では、第3絶縁層103は、層間絶縁膜54Bを構成している。
 第1コーティング層111は、第3絶縁層103よりも高い比誘電率を有する。第1コーティング層111は、SiNを含む材料によって形成されている。このため、第1コーティング層111の比誘電率は、7程度である。
 第2絶縁層102は、第3絶縁層103よりも高い比誘電率を有する。第2絶縁層102は、SiN、SiON、SiCのいずれかを含む材料によって形成されている。第2絶縁層102の膜厚は、第3絶縁層103の膜厚よりも薄い。換言すると、第2絶縁層102の膜厚は、層間絶縁膜54Bの膜厚よりも薄い。また、本実施形態では、第2絶縁層102の膜厚は、エッチングストッパ膜54Aの膜厚よりも厚い。
 第2絶縁層102は、第1コーティング層111の底面部111Bに接する第1高誘電率膜102Eと、第1絶縁層101と接した第2高誘電率膜102Fと、を含む。第1トレンチ120を構成する溝102Dは、第2高誘電率膜102Fを貫通するとともに第1高誘電率膜102Eに凹部を形成する。つまり、溝102Dの深さは、第2高誘電率膜102Fの厚さよりも深い。
 第1高誘電率膜102Eは、第1コーティング層111の底面部111Bに加え、側面部111Aの下端部111Cと接している。より詳細には、第1高誘電率膜102Eは、溝102Dを含む。側面部111Aの下端部111Cは、溝102Dと接している。このように、第2絶縁層102は、第1コーティング層111の下端部111Cを覆うように形成されている。第1高誘電率膜102Eは、第3絶縁層103上に形成されている。本実施形態では、第1高誘電率膜102Eは、第3絶縁層103に接している。第1高誘電率膜102Eの膜厚は、第2高誘電率膜102Fの膜厚と等しい。ここで、第1高誘電率膜102Eの膜厚と第2高誘電率膜102Fの膜厚との差がたとえば第1高誘電率膜102Eの膜厚の20%以内であれば、第1高誘電率膜102Eの膜厚が第2高誘電率膜102Fの膜厚と等しいといえる。
 第1高誘電率膜102Eは、第1コーティング層111よりも低い比誘電率を有する。第1高誘電率膜102Eの比誘電率は、3.8よりも大きく7未満の範囲である。一例では、第1高誘電率膜102Eの比誘電率は、4よりも大きく7未満の範囲であってもよい。第1高誘電率膜102Eは、SiONを含む材料によって形成されている。このため、第1高誘電率膜102Eの比誘電率は、SiONのうちのN(窒素)の濃度に応じて上記範囲内で調整される。
 第2高誘電率膜102Fは、第1高誘電率膜102E上に形成されている。本実施形態では、第2高誘電率膜102Fは、第1高誘電率膜102Eと接している。第2高誘電率膜102Fは、第1高誘電率膜102Eと第1絶縁層101との間に介在している。第2高誘電率膜102Fは、z方向と直交する方向から視て、高電圧コイル22Aの第1端面23と重なる位置に形成されている。第2高誘電率膜102Fは、高電圧コイル22Aの第1側面25のうち第1端面23寄りの部分を覆っている。
 第2高誘電率膜102Fは、第1高誘電率膜102Eよりも高い比誘電率を有する。第2高誘電率膜102Fは、SiNを含む材料によって形成されている。このため、第2高誘電率膜102Fの比誘電率は、7程度である。このため、第2高誘電率膜102Fは、エッチングストッパ膜54Aを構成しているともいえる。
 このように、高電圧コイル22Aの低電圧コイル21Aに対する電界集中を緩和する構造では、高電圧コイル22Aの第1端面23から低電圧コイル21Aに向かうにつれて、第1コーティング層111、第2絶縁層102の第1高誘電率膜102E、および第3絶縁層103の順に配置される。つまり、高電圧コイル22Aの第1端面23から低電圧コイル21Aに向けて比誘電率が低下するように構成されている。
 また素子絶縁層54は、高電圧コイル22Aの第1側面25における電界集中を緩和する構造を含む。一例では、素子絶縁層54は、第1コーティング層111および第1絶縁層101を含む。
 第1絶縁層101は、第1コーティング層111よりも低い比誘電率を有する。第1絶縁層101の比誘電率は、第1高誘電率膜102Eの比誘電率よりも低い。第1絶縁層101は、SiOを含む材料によって形成されている。このため、第1絶縁層101の比誘電率は、3.8程度である。本実施形態では、第1絶縁層101は、層間絶縁膜54B(図36参照)を構成している。
 第1絶縁層101の膜厚は、第1コーティング層111の膜厚よりも厚い。第1絶縁層101の膜厚は、第2絶縁層102の膜厚よりも厚い。本実施形態では、第1絶縁層101の膜厚は、第3絶縁層103の膜厚と等しい。ここで、第1絶縁層101の膜厚と第3絶縁層103の膜厚との差がたとえば第1絶縁層101の膜厚の20%以内であれば、第1絶縁層101の膜厚が第3絶縁層103の膜厚と等しいといえる。
 このように、高電圧コイル22Aの第1側面25における電界集中を緩和する構造では、高電圧コイル22Aの第1側面25からz方向に直交する方向に離れるにつれて、第1コーティング層111および第1絶縁層101の順に配置される。つまり、高電圧コイル22Aの第1側面25から離れるにつれて比誘電率が低下するように構成されている。
 図36に示すように、高電圧コイル22A周辺の素子絶縁層54は、高電圧コイル22Aの低電圧コイル21Aとは反対側における電界集中を緩和する構造を含む。一例では、素子絶縁層54は、高電圧コイル22Aの低電圧コイル21Aとは反対側における電界集中を緩和する構造として第4絶縁層104および第5絶縁層105を含む。
 第4絶縁層104は、高電圧コイル22Aの第2端面24と接するように第1絶縁層101上に積層されている。このように、本実施形態では、高電圧コイル22Aは、第1絶縁層101、第2絶縁層102、および第4絶縁層104によって覆われている。第4絶縁層104は、第1絶縁層101よりも高い比誘電率を有する。第4絶縁層104は、SiN、SiON、SiCのいずれかを含む材料によって形成されている。
 第4絶縁層104は、高電圧コイル22Aの第2端面24と接する下側高誘電率膜104Cと、下側高誘電率膜104C上に積層された上側高誘電率膜104Dと、を含む。
 下側高誘電率膜104Cは、第2端面24に加え、第1絶縁層101と接している。また下側高誘電率膜104Cは、第1コーティング層111と接している。下側高誘電率膜104Cは、第1絶縁層101よりも高い比誘電率を有する。下側高誘電率膜104Cは、SiNを含む材料によって形成されている。このため、下側高誘電率膜104Cの比誘電率は、7程度である。
 下側高誘電率膜104Cの膜厚は、エッチングストッパ膜54Aの膜厚と等しい。ここで、下側高誘電率膜104Cの膜厚とエッチングストッパ膜54Aの膜厚との差がたとえばエッチングストッパ膜54Aの膜厚の20%以内であれば、下側高誘電率膜104Cの膜厚がエッチングストッパ膜54Aの膜厚と等しいといえる。このように、下側高誘電率膜104Cは、エッチングストッパ膜54Aを構成しているともいえる。
 上側高誘電率膜104Dは、下側高誘電率膜104Cと接している。上側高誘電率膜104Dは、高電圧コイル22Aと離隔して形成されている。上側高誘電率膜104Dの比誘電率は、下側高誘電率膜104Cの比誘電率よりも低い。一方、上側高誘電率膜104Dの比誘電率は、第5絶縁層105の比誘電率よりも高い。一例では、上側高誘電率膜104Dの比誘電率は、3.8よりも大きく7未満の範囲である。また一例では、上側高誘電率膜104Dの比誘電率は、4よりも大きく7未満の範囲であってもよい。上側高誘電率膜104Dは、SiONを含む材料によって形成されている。このため、上側高誘電率膜104Dの比誘電率は、SiONのうちのNの濃度に応じて上記範囲内で調整される。
 上側高誘電率膜104Dの膜厚は、下側高誘電率膜104Cの膜厚と等しい。ここで、上側高誘電率膜104Dの膜厚と下側高誘電率膜104Cの膜厚との差がたとえば上側高誘電率膜104Dの膜厚の20%以内であれば、上側高誘電率膜104Dの膜厚が下側高誘電率膜104Cの膜厚と等しいといえる。
 第5絶縁層105は、第4絶縁層104上に積層されている。具体的には、第5絶縁層105は、上側高誘電率膜104D上に形成されている。第5絶縁層105は、上側高誘電率膜104Dに接している。第5絶縁層105は、高電圧コイル22Aからz方向に離隔して形成されている。
 第5絶縁層105は、第4絶縁層104よりも低い比誘電率を有する。第5絶縁層105は、SiOを含む材料によって形成されている。このため、第5絶縁層105の比誘電率は、第1絶縁層101の比誘電率と同じであり、3.8程度である。本実施形態では、第5絶縁層105の膜厚は、第1絶縁層101の膜厚よりも薄い。第5絶縁層105の膜厚は、下側高誘電率膜104Cの膜厚および上側高誘電率膜104Dの膜厚の双方よりも厚い。
 なお、第5絶縁層105の膜厚は、第4絶縁層104の膜厚以上としてもよい。また、第5絶縁層105の膜厚は、第1絶縁層101の膜厚と等しくてもよい。ここで、第5絶縁層105の膜厚と第1絶縁層101の膜厚との差がたとえば第1絶縁層101の膜厚の20%以内であれば、第5絶縁層105の膜厚が第1絶縁層101の膜厚と等しいといえる。第5絶縁層105は、層間絶縁膜54Bを構成しているともいえる。
 このように、高電圧コイル22Aの低電圧コイル21Aとは反対側における電界集中を緩和する構造では、高電圧コイル22Aの第2端面24から上方に向かうにつれて、第4絶縁層104の下側高誘電率膜104C、上側高誘電率膜104D、および第5絶縁層105の順に積層される。つまり、高電圧コイル22Aの第3端面26から上方に向けて比誘電率が低下するように構成されている。
 図38に示すように、低電圧コイル21Aは、高電圧コイル22Aと同様の構成である。低電圧コイル21Aは、z方向において高電圧コイル22A(図37参照)側を向く第3端面26と、第3端面26とはz方向に反対側を向く第4端面27と、第2側面28と、を含む。第3端面26は高電圧コイル22Aの第2端面24(図37参照)と同じ側を向き、第4端面27は高電圧コイル22Aの第1端面23(図37参照)と同じ側を向いている。第2側面28は、第3端面26と第4端面27とのz方向の間に延在している。第2側面28は、図38の断面視において、第3端面26から第4端面27に向かうにつれて先細るテーパ状に形成されている。図38の断面視において、第3端面26および第4端面27の双方は、平坦面によって形成されている。低電圧コイル21Aは、z方向から視て渦巻き状となるように形成されている。低電圧コイル21Aの巻回数は、高電圧コイル22Aの巻回数と同じである。
 なお、低電圧コイル21Aの巻回数は任意に変更可能である。また、低電圧コイル21Aのうち第3端面26、第4端面27、および一対の第2側面28からなる断面構造は、任意に変更可能である。一例では、一対の第2側面28がz方向に沿って延びていてもよい。つまり、低電圧コイル21Aのうち第3端面26、第4端面27、および一対の第2側面28からなる断面構造は矩形状であればよい。
 低電圧コイル21A周辺の素子絶縁層54は、第6絶縁層106、第7絶縁層107、第8絶縁層108、第9絶縁層109、第10絶縁層110、および第2コーティング層112を含む。第10絶縁層110上には第9絶縁層109が形成され、第9絶縁層109上には第6絶縁層106が形成され、第6絶縁層106上には第7絶縁層107が形成され、第7絶縁層107上には第8絶縁層108が形成されている。低電圧コイル21Aおよび第2コーティング層112は、第6絶縁層106に設けられている。
 第6絶縁層106および第9絶縁層109には、低電圧コイル21Aに対応した第2トレンチ130が形成されている。第2トレンチ130は、第2トレンチ側面131と、第2トレンチ底面132と、を含む。第2トレンチ側面131は、第2トレンチ底面132に向かうにつれて先細るテーパ状に形成されている。第2トレンチ130は、第6絶縁層106をz方向に貫通した貫通孔106Aと、貫通孔106Aに連通するととも第9絶縁層109に形成された溝109Cと、を含むともいえる。第2トレンチ側面131は、貫通孔106Aを構成する側面と、溝109Cを構成する側面と、を含む。第2トレンチ底面132は、溝109Cの底面によって構成されている。第2トレンチ側面131の全体は、第6絶縁層106および第9絶縁層109によって構成されている。第2トレンチ底面132の全体は、第9絶縁層109によって構成されている。
 第2トレンチ130内には、第2コーティング層112が形成されている。第2コーティング層112は、第2トレンチ底面132および第2トレンチ側面131に形成されている。このため、第2コーティング層112は、第2トレンチ底面132において第9絶縁層109と接し、第2トレンチ側面131において第6絶縁層106と接している。第2コーティング層112の構成は、第1コーティング層111と同様である。
 第2コーティング層112は、第6絶縁層106よりも高い比誘電率を有する。第2コーティング層112は、SiNを含む材料によって形成されている。第2コーティング層112の膜厚は、第6絶縁層106の膜厚よりも薄い。つまり、第2コーティング層112の膜厚は、層間絶縁膜54Bの膜厚よりも薄い。また、第2コーティング層112の膜厚は、第7絶縁層107の膜厚よりも薄い。本実施形態では、第2コーティング層112の膜厚は、エッチングストッパ膜54Aの膜厚よりも薄い。
 第2トレンチ130内には、低電圧コイル21Aが形成されている。具体的には、低電圧コイル21Aは、第4端面27および第2側面28が第2コーティング層112に接した状態で第2トレンチ130内に設けられている。このため、本実施形態では、第9絶縁層109は、低電圧コイル21Aと接していない。
 第6絶縁層106は、SiOを含む材料によって形成されている。このため、第6絶縁層106の比誘電率は、3.8程度である。第6絶縁層106の膜厚は、第7絶縁層107(第9絶縁層109)の膜厚よりも厚い。第6絶縁層106の膜厚は、第3絶縁層103の膜厚と等しい。ここで、第6絶縁層106の膜厚と第3絶縁層103の膜厚との差がたとえば第3絶縁層103の膜厚の20%以内であれば、第6絶縁層106の膜厚が第3絶縁層103の膜厚と等しいといえる。本実施形態では、第6絶縁層106は、第3絶縁層103と同様に、層間絶縁膜54Bを構成しているともいえる。
 素子絶縁層54は、低電圧コイル21Aの高電圧コイル22A側における電界集中を緩和する構造として、第7絶縁層107、第8絶縁層108、および第2コーティング層112を含む。この構造は、高電圧コイル22Aと低電圧コイル21Aとの間の領域における電界集中を緩和する構造であるともいえる。
 第7絶縁層107は、低電圧コイル21Aの第3端面26と接するように第6絶縁層106上に積層されている。第7絶縁層107は、第2コーティング層112とも接している。本実施形態では、第7絶縁層107は、第3端面26を覆っている。このように、本実施形態では、低電圧コイル21Aは、第6絶縁層106、第7絶縁層107、および第9絶縁層109によって覆われている。このため、低電圧コイル21Aは、第3端面26が第7絶縁層107に接した状態で第6絶縁層106内に設けられているともいえる。また、低電圧コイル21Aは、第2コーティング層112と第7絶縁層107とによって覆われているともいえる。
 第7絶縁層107は、第6絶縁層106よりも高い比誘電率を有する。第7絶縁層107は、SiN、SiON、SiCのいずれかを含む材料によって形成されている。第7絶縁層107の膜厚は、第6絶縁層106の膜厚よりも薄い。換言すると、第7絶縁層107の膜厚は、層間絶縁膜54Bの膜厚よりも薄い。また、本実施形態では、第7絶縁層107の膜厚は、エッチングストッパ膜54Aの膜厚よりも厚い。
 第7絶縁層107は、低電圧コイル21Aの第3端面26に接する第3高誘電率膜107Dと、第8絶縁層108と接する第4高誘電率膜107Eと、を含む。
 第3高誘電率膜107Dは、第6絶縁層106上に形成されている。第3高誘電率膜107Dは、第4高誘電率膜107Eと第6絶縁層106との間に介在している。本実施形態では、第3高誘電率膜107Dは、第6絶縁層106および第2コーティング層112と接している。
 第3高誘電率膜107Dは、SiNを含む材料によって形成されている。このため、第3高誘電率膜107Dの比誘電率は、7程度である。第3高誘電率膜107Dの膜厚は、第2コーティング層112の膜厚よりも厚い。第3高誘電率膜107Dの膜厚は、エッチングストッパ膜54Aの膜厚と等しい。ここで、第3高誘電率膜107Dの膜厚とエッチングストッパ膜54Aの膜厚との差がたとえばエッチングストッパ膜54Aの膜厚の20%以内であれば、第3高誘電率膜107Dの膜厚がエッチングストッパ膜54Aの膜厚と等しいといえる。また、第3高誘電率膜107Dは、エッチングストッパ膜54Aを構成しているともいえる。
 第4高誘電率膜107Eは、第3高誘電率膜107D上に形成されている。本実施形態では、第4高誘電率膜107Eは、第3高誘電率膜107Dと接している。第4高誘電率膜107Eは、第3高誘電率膜107Dと第8絶縁層108との間に介在している。第4高誘電率膜107Eは、z方向において低電圧コイル21Aに対して高電圧コイル22A(図36参照)寄りに離隔して形成されている。
 第4高誘電率膜107Eは、第3高誘電率膜107Dよりも低い比誘電率を有する。一方、第4高誘電率膜107Eは、第6絶縁層106よりも高い比誘電率を有する。一例では、第4高誘電率膜107Eの比誘電率は、3.8よりも大きく7未満の範囲である。また一例では、第4高誘電率膜107Eの比誘電率は、4よりも大きく7未満の範囲であってもよい。第4高誘電率膜107Eは、SiONを含む材料によって形成されている。このため、第4高誘電率膜107Eの比誘電率は、SiONのうちのNの濃度に応じて上記範囲内で調整される。
 一例では、第4高誘電率膜107Eの膜厚は、第2コーティング層112の膜厚よりも厚い。第4高誘電率膜107Eの膜厚は、第3高誘電率膜107Dの膜厚と等しい。ここで、第4高誘電率膜107Eの膜厚と第3高誘電率膜107Dの膜厚との差がたとえば第4高誘電率膜107Eの膜厚の20%以内であれば、第4高誘電率膜107Eの膜厚が第3高誘電率膜107Dの膜厚と等しいといえる。
 第8絶縁層108は、低電圧コイル21Aよりも高電圧コイル22A寄りに形成されている。第8絶縁層108は、低電圧コイル21Aからz方向に離隔して形成されている。
 第8絶縁層108は、第7絶縁層107よりも低い比誘電率を有する。第8絶縁層108は、SiOを含む材料によって形成されている。このため、第8絶縁層108の比誘電率は、第6絶縁層106の比誘電率と同じであり、3.8程度である。第8絶縁層108の膜厚は、第7絶縁層107の膜厚よりも厚い。第8絶縁層108の膜厚は、第6絶縁層106の膜厚と等しい。ここで、第8絶縁層108の膜厚と第6絶縁層106の膜厚との差がたとえば第6絶縁層106の膜厚の20%以内であれば、第8絶縁層108の膜厚が第6絶縁層106の膜厚と等しいといえる。また、第8絶縁層108は、層間絶縁膜54Bを構成しているともいえる。
 このように、低電圧コイル21Aの高電圧コイル22A側における電界集中を緩和する構造では、低電圧コイル21Aの第3端面26から高電圧コイル22Aに向かうにつれて、第7絶縁層107の第3高誘電率膜107D、第4高誘電率膜107E、および第8絶縁層108の順に積層される。つまり、低電圧コイル21Aの第3端面26から高電圧コイル22Aに向けて比誘電率が低下するように構成されている。
 低電圧コイル21A周辺の素子絶縁層54は、低電圧コイル21Aの基板53側における電界集中を緩和する構造を含む。一例では、素子絶縁層54は、低電圧コイル21Aの基板53側における電界集中を緩和する構造として第9絶縁層109および第10絶縁層110を含む。
 第9絶縁層109の溝109Cには、第2コーティング層112が接している。溝109Cの深さは、第2コーティング層112の膜厚よりも深い。このため、低電圧コイル21Aの第4端面27は、第9絶縁層109のうち第6絶縁層106と接する表面よりも下方に位置している。このため、第9絶縁層109は、低電圧コイル21Aの第4端面27を含む下端部を覆っている。
 第9絶縁層109は、第6絶縁層106(第10絶縁層110)よりも高い比誘電率を有する。一方、第9絶縁層109の比誘電率は、第2コーティング層112の比誘電率よりも低い。第9絶縁層109は、第2コーティング層112に接する下側高誘電率膜109Dと、下側高誘電率膜109D上に形成される上側高誘電率膜109Eと、を含む。
 下側高誘電率膜109Dは、第2コーティング層112に加え、第10絶縁層110とも接している。一例では、下側高誘電率膜109Dの比誘電率は、3.8よりも大きく7未満の範囲である。また一例では、下側高誘電率膜109Dの比誘電率は、4よりも大きく7未満の範囲であってもよい。下側高誘電率膜109Dは、SiONを含む材料によって形成されている。このため、下側高誘電率膜109Dの比誘電率は、SiONのうちのNの濃度に応じて上記範囲内で調整される。
 下側高誘電率膜109Dの膜厚は、上側高誘電率膜109Eの膜厚と等しい。ここで、下側高誘電率膜109Dの膜厚と上側高誘電率膜109Eの膜厚との差がたとえば下側高誘電率膜109Dの膜厚の20%以内であれば、下側高誘電率膜109Dの膜厚が上側高誘電率膜109Eの膜厚と等しいといえる。また、下側高誘電率膜109Dの膜厚は、エッチングストッパ膜54Aの膜厚と等しい。ここで、下側高誘電率膜109Dの膜厚とエッチングストッパ膜54Aの膜厚との差がたとえばエッチングストッパ膜54Aの膜厚の20%以内であれば、下側高誘電率膜109Dの膜厚がエッチングストッパ膜54Aの膜厚と等しいといえる。
 上側高誘電率膜109Eは、下側高誘電率膜109Dと接している。また上側高誘電率膜109Eは、第6絶縁層106と接している。このため、上側高誘電率膜109Eは、下側高誘電率膜109Dと第6絶縁層106とに挟み込まれている。上側高誘電率膜109Eは、下側高誘電率膜109Dよりも高い比誘電率を有する。上側高誘電率膜109Eは、SiNを含む材料によって形成されている。このため、上側高誘電率膜109Eの比誘電率は、7程度である。このため、上側高誘電率膜109Eは、エッチングストッパ膜54Aを構成しているともいえる。
 第10絶縁層110は、低電圧コイル21Aよりも基板53寄りに形成されている。第10絶縁層110は、低電圧コイル21Aから離隔して形成されている。
 第10絶縁層110は、第9絶縁層109よりも低い比誘電率を有する。第10絶縁層110は、SiOを含む材料によって形成されている。このため、第10絶縁層110の比誘電率は、第6絶縁層106の比誘電率と同じであり、3.8程度である。本実施形態では、第10絶縁層110の膜厚は、第9絶縁層109の膜厚よりも薄い。本実施形態では、第10絶縁層110の膜厚は、第6絶縁層106の膜厚よりも薄い。第10絶縁層110の膜厚は、下側高誘電率膜109Dの膜厚および上側高誘電率膜109Eの膜厚よりも厚い。
 なお、第10絶縁層110の膜厚は、第9絶縁層109の膜厚以上であってもよい。また、第10絶縁層110の膜厚は、第6絶縁層106の膜厚と等しくてもよい。ここで、第10絶縁層110の膜厚と第6絶縁層106の膜厚との差がたとえば第6絶縁層106の膜厚の20%以内であれば、第10絶縁層110の膜厚が第6絶縁層106の膜厚と等しいといえる。また、第10絶縁層110は、層間絶縁膜54Bを構成しているともいえる。
 このように、低電圧コイル21Aの基板53側における電界集中を緩和する構造では、低電圧コイル21Aの第4端面27から下方に向かうにつれて、第2コーティング層112、第9絶縁層109の下側高誘電率膜109D、および第10絶縁層110の順に配置される。つまり、低電圧コイル21Aの第4端面27から下方に向けて比誘電率が低下するように構成されている。
 (トランスチップの製造方法)
 図39~図52を参照して、トランスチップ50の製造方法の一例について説明する。なお、便宜上、以下の説明において、トランスチップ50の製造過程においても、トランスチップ50の構成要素と共通の構成要素には同一符号を付して説明する。なお、図39~図52は、高電圧コイル22Aおよびその周辺の素子絶縁層54の概略断面図を示している。このため、図39~図52に図示されていない符号は、図35を参照されたい。
 トランスチップ50の製造方法は、基板53を用意する工程と、基板53上に素子絶縁層54を形成する工程と、素子絶縁層54に低電圧コイル21A,21Bおよび高電圧コイル22A,22Bを形成する工程と、素子絶縁層54に低圧側接続配線57A,57Bおよびビア58A,58Bを形成する工程と、素子絶縁層54上に各電極パッド51,52を形成する工程と、素子絶縁層54に保護膜55およびパッシベーション膜56を形成する工程と、を含む。以下では、素子絶縁層54および高電圧コイル22Aを形成する工程、特に高電圧コイル22Aおよび高電圧コイル22Aに対する電界集中の緩和構造を製造する工程について詳細に説明する。
 図39は、基板53上に素子絶縁層54の一部を形成する工程、および素子絶縁層54に低圧側接続配線57Bの一部を形成する工程を示している。素子絶縁層54の一部を形成する工程では、基板53の基板上に層間絶縁膜54Bが形成された後、エッチングストッパ膜54Aおよび層間絶縁膜54Bが交互に積層される。エッチングストッパ膜54Aおよび層間絶縁膜54Bは、たとえば化学気相蒸着法(chemical vapor deposition:CVD)によって形成される。本実施形態では、エッチングストッパ膜54AはSiN膜であり、層間絶縁膜54BはSiO膜である。
 次に、低圧側接続配線57Bの一部を形成する工程が実施される。より詳細には、この工程では、エッチングストッパ膜54Aと層間絶縁膜54Bとが積層された後、たとえばエッチングによってビア用開口部801Aが形成される。続いて、たとえばスパッタ法によってビア用開口部801A内に金属材料が充填される。金属材料の一例は、Cuである。これにより、低圧側接続配線57Bの第2ビア57BCの一部が形成される。図39では、第2ビア57BCが形成された後、再び素子絶縁層54の一部を形成する工程に戻り、エッチングストッパ膜54Aが層間絶縁膜54B上に積層される。
 次に、エッチングストッパ膜54A上に第3絶縁層103が形成された後、第3絶縁層103上に第2絶縁層102の一部が形成されている。
 より詳細には、まず、素子絶縁層54の一部を形成する工程が実施される。すなわち、CVD法によってエッチングストッパ膜54A上に堆積するように第3絶縁層103が形成される。本実施形態では、第3絶縁層103は、SiO膜である。続いて、CVD法によって第3絶縁層103上に堆積するように第1高誘電率膜102Eが形成される。本実施形態では、第1高誘電率膜102Eは、SiON膜である。
 次に、図40は、図39に続く素子絶縁層54に低圧側接続配線57Bの一部を形成する工程を示している。より詳細には、この工程では、たとえばエッチングによって第1高誘電率膜102E、第3絶縁層103、およびエッチングストッパ膜54Aをz方向に貫通するビア用開口部801Bが形成される。このビア用開口部801Bを介して、図39の第2ビア57BCが露出している。
 次に、図41は、図40に続く素子絶縁層54に低圧側接続配線57Bの一部を形成する工程を示している。より詳細には、この工程では、たとえばスパッタ法によってビア用開口部801B内に金属材料が充填される。金属材料の一例は、Cuである。これにより、低圧側接続配線57Bの第2ビア57BCが形成される。
 次に、図42は、図41に続く素子絶縁層54の一部を形成する工程を示している。より詳細には、この工程では、たとえばCVD法によって第1高誘電率膜102Eおよび第2ビア57BC上に堆積するように第2高誘電率膜102Fが形成される。本実施形態では、第2高誘電率膜102Fは、SiN膜である。このため、第2高誘電率膜102Fは、エッチングストッパ膜54Aであるともいえる。
 次に、図43は、図42に続く素子絶縁層54の一部を形成する工程を示している。より詳細には、この工程では、たとえばCVD法によって第2高誘電率膜102F上に第1絶縁層101が形成される。本実施形態では、第1絶縁層101は、SiO膜である。このため、第1絶縁層101は、層間絶縁膜54Bを構成しているともいえる。
 次に、図44は、図43に続く高電圧コイル22Aを形成する工程を示している。より詳細には、たとえばエッチングによって第1絶縁層101および第2絶縁層102に第1トレンチ120が形成される。第1トレンチ120は、第1絶縁層101および第2高誘電率膜102Fの双方をz方向に貫通している。一方、第1トレンチ120は、第1高誘電率膜102Eをz方向に貫通していない。これにより、第1絶縁層101には貫通孔101Aが形成され、第1高誘電率膜102Eには溝102Dが形成される。
 次に、図45は、図44に続く素子絶縁層54の一部を形成する工程を示している。より詳細には、この工程では、たとえばCVD法によって第1トレンチ120の第1トレンチ側面121および第1トレンチ底面122と、第1絶縁層101上とに、第1コーティング層811を形成する。第1コーティング層811は、第1コーティング層111を構成するものである。第1コーティング層811は、SiN膜である。
 次に、図46は、図45に続く素子絶縁層54の一部を形成する工程を示している。より詳細には、この工程では、たとえばエッチングによって第1コーティング層811のうち第1絶縁層101上の部分を除去する。これにより、第1コーティング層111が形成される。
 次に、図47は、図46に続く高電圧コイル22Aを形成する工程を示している。より詳細には、この工程では、たとえばスパッタ法によって第1コーティング層111によって形成された凹部820内に金属材料が充填される。金属材料の一例は、Cuである。これにより、高電圧コイル22Aが形成される。
 次に、図48および図49は、図47に続く低圧側接続配線57Bの一部を形成する工程を示している。より詳細には、この工程では、まず図48に示すように、たとえばエッチングによって第1絶縁層101および第2絶縁層102に配線用開口部802が形成される。配線用開口部802は、第2ビア57BCを露出している。
 続いて、図49に示すように、たとえばスパッタ法によって配線用開口部802内に金属材料が充填される。金属材料の一例は、Cuである。これにより、低圧側接続配線57Bの第2配線57BDが形成される。
 次に、図50~図52は、図49に続く素子絶縁層54の一部を形成する工程を示している。より詳細には、この工程では、図50に示すように、まずたとえばCVD法によって低電圧コイル21Aの第2端面24、低圧側接続配線57Bの第2配線57BD、および第1絶縁層101上に堆積するように第4絶縁層104の下側高誘電率膜104Cが形成される。下側高誘電率膜104Cは、SiN膜である。このため、下側高誘電率膜104Cは、エッチングストッパ膜54Aであるともいえる。
 次に、図51に示すように、たとえばCVD法によって下側高誘電率膜104C上に堆積するように上側高誘電率膜104Dが形成される。上側高誘電率膜104Dは、SiON膜である。
 次に、図52に示すように、たとえばCVD法によって上側高誘電率膜104D上に堆積するように第5絶縁層105が形成される。第5絶縁層105は、SiO膜である。このため、第5絶縁層105は、層間絶縁膜54Bを構成しているともいえる。
 なお、図示していないが、低電圧コイル21Aおよびその周辺の素子絶縁層54についても、高電圧コイル22Aおよびその周辺の素子絶縁層54と同様に形成される。低電圧コイル21Aおよびその周辺の素子絶縁層54は、高電圧コイル22Aおよびその周辺の素子絶縁層54よりも前の工程で形成される。
 その後、図示していないが、ビア58A,58Bを形成する工程と、各電極パッド51,52を素子絶縁層54上に形成する工程と、素子絶縁層54に保護膜55およびパッシベーション膜56を形成する工程とが順に実施される。
 ビア58A,58Bを形成する工程では、低圧側接続配線57A,57Bを形成する工程と同様に、素子絶縁層54にビア用開口部が形成された後、ビア用開口部に金属材料が充填される。金属材料の一例は、Cuである。
 各電極パッド51,52は、たとえばスパッタ法によって素子絶縁層54の素子表面54sに形成される。各電極パッド51,52は、たとえばAlによって形成される。
 次に、たとえばCVD法によって素子絶縁層54および各電極パッド51,52に堆積するように保護膜55が形成される。続いて、たとえばCVD法によって保護膜55上に堆積するようにパッシベーション膜56が形成される。その後、たとえばエッチングによって保護膜55およびパッシベーション膜56の双方から各電極パッド51,52が露出する開口部が形成される。以上の工程を経て、トランスチップ50が製造される。
 (信号伝達装置の製造方法)
 第4実施形態の信号伝達装置の製造方法については、第1実施形態と共通するため、その説明を省略する。
 (効果)
 本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
 (4-1)トランスチップ50は、素子絶縁層54と、素子絶縁層54に埋め込まれた高電圧コイル22A,22Bと、素子絶縁層54に埋め込まれ、z方向において高電圧コイル22A,22Bと対向配置された低電圧コイル21A,21Bと、を備える。高電圧コイル22A,22Bは、z方向において低電圧コイル21A,21B側を向く第1端面23と、第1端面23とは反対側の第2端面24と、第1側面25と、を含む。素子絶縁層54は、第1絶縁層101と、第1絶縁層101に形成され、第1トレンチ底面122および第1トレンチ側面121を有する第1トレンチ120と、第1トレンチ底面122および第1トレンチ側面121に形成され、第1絶縁層101よりも比誘電率が高い第1コーティング層111と、を含む。高電圧コイル22A,22Bは、第1端面23および第1側面25が第1コーティング層111に接した状態で第1トレンチ120内に設けられている。
 この構成によれば、第1絶縁層101よりも比誘電率が高い第1コーティング層111によって高電圧コイル22A,22Bの第1端面23および第1側面25が覆われている。これにより、第1端面23における電界強度を低減できるとともに、第1側面25における電界強度を低減できる。このため、高電圧コイル22A,22Bのうち低電圧コイル21A,21B寄りの端部における電界集中を緩和できる。つまり、高電圧コイル22A(22B)と低電圧コイル21A(21B)との間の領域における電界集中を緩和できる。
 (4-2)第1コーティング層111は、高電圧コイル22A,22Bの第1側面25における第1端面23とのコーナ部分を構成する下端部25Aを覆っている。
 この構成によれば、高電圧コイル22A,22Bのうち電界強度が高くなりやすい下端部25Aが比誘電率の高い第1コーティング層111によって覆われているため、高電圧コイル22A,22Bのうち低電圧コイル21A,21B寄りの端部における電界集中を効果的に緩和できる。
 (4-3)素子絶縁層54は、第1絶縁層101よりも比誘電率が高く、第1絶縁層101に接した第2絶縁層102と、第2絶縁層102よりも比誘電率が低く、第2絶縁層102に対して第1絶縁層101とは反対側で接した第3絶縁層103と、を含む。第2絶縁層102は、第1トレンチ底面122を構成しており、第1コーティング層111と接している。第2絶縁層102は、第3絶縁層103に接した第1高誘電率膜102Eを含む。第1高誘電率膜102Eの比誘電率は、第1コーティング層111の比誘電率よりも低い。
 この構成によれば、高電圧コイル22A,22Bの第1端面23から低電圧コイル21A,21Bに向けて、第1コーティング層111、第2絶縁層102の第1高誘電率膜102E、および第3絶縁層103の順に配置される。そして、第1コーティング層111、第2絶縁層102の第1高誘電率膜102E、および第3絶縁層103の順に比誘電率が低下する。つまり、高電圧コイル22A,22Bから低電圧コイル21A,21Bに向かう方向において、第1端面23から離れるにつれて徐々に比誘電率が低下する。これにより、高電圧コイル22A,22Bの第1端面23における電界強度をさらに低減できる。したがって、高電圧コイル22A,22Bのうち低電圧コイル21A,21B寄りの端部における電界集中を効果的に緩和できる。
 (4-4)素子絶縁層54は、高電圧コイル22A,22Bの第2端面24と接するように第1絶縁層101上に積層された第4絶縁層104と、第4絶縁層104上に積層された第5絶縁層105と、を含む。第4絶縁層104の比誘電率は第1絶縁層101の比誘電率よりも高く、第5絶縁層105の比誘電率は第4絶縁層104の比誘電率よりも低い。
 この構成によれば、高電圧コイル22A,22Bの第2端面24に対して第4絶縁層104および第5絶縁層105の順に積層される。第4絶縁層104および第5絶縁層105の順に比誘電率が低下する。つまり、高電圧コイル22A,22Bから素子絶縁層54の素子表面54sに向かう方向において、第2端面24から離れるにつれて徐々に比誘電率が低下する。これにより、高電圧コイル22A,22Bの第2端面24における電界強度を低減できる。したがって、高電圧コイル22A,22Bのうち低電圧コイル21A,21Bとは反対側の端部における電界集中を緩和できる。
 (4-5)第4絶縁層104は、高電圧コイル22A,22Bの第2端面24と接する下側高誘電率膜104Cと、下側高誘電率膜104C上に形成され、第5絶縁層105に接する上側高誘電率膜104Dと、を含む。上側高誘電率膜104Dの比誘電率は、下側高誘電率膜104Cの比誘電率よりも低い。
 この構成によれば、第4絶縁層104において高電圧コイル22A,22Bの第2端面24に対して下側高誘電率膜104Cおよび上側高誘電率膜104Dの順に積層される。そして、下側高誘電率膜104Cおよび上側高誘電率膜104Dの順に比誘電率が低下する。つまり、高電圧コイル22A,22Bから素子絶縁層54の素子表面54sに向かう方向において、第4絶縁層104では、第2端面24から離れるにつれて徐々に比誘電率が低下する。これにより、高電圧コイル22A,22Bの第2端面24における電界強度をさらに低減できる。したがって、高電圧コイル22A,22Bのうち低電圧コイル21A,21Bとは反対側の端部における電界集中をより効果的に緩和できる。
 (4-6)低電圧コイル21A,21Bは、z方向において高電圧コイル22A,22B側を向く第3端面26と、第3端面26とは反対側の第4端面27と、第2側面28と、を含む。素子絶縁層54は、第6絶縁層106と、第6絶縁層106上に積層され、第6絶縁層106よりも比誘電率が高い第7絶縁層107と、第7絶縁層107上に積層され、第7絶縁層107よりも比誘電率が低い第8絶縁層108と、を含む。低電圧コイル21A,21Bは、第3端面26が第7絶縁層107に接した状態で第6絶縁層106内に設けられている。
 この構成によれば、第6絶縁層106よりも比誘電率が高い第7絶縁層107によって低電圧コイル21A,21Bの第3端面26が覆われているため、第3端面26における電界強度を低減できる。したがって、低電圧コイル21A,21Bのうち高電圧コイル22A,22B寄りの端部における電界集中を緩和できる。つまり、高電圧コイル22A(22B)と低電圧コイル21A(21B)との間の領域における電界集中を緩和できる。
 (4-7)第7絶縁層107は、低電圧コイル21A,21Bの第3端面26に接する第3高誘電率膜107Dと、第8絶縁層108と接した第4高誘電率膜107Eと、を含む。第4高誘電率膜107Eの比誘電率は、第3高誘電率膜107Dの比誘電率よりも低い。第8絶縁層108の比誘電率は、第4高誘電率膜107Eの比誘電率よりも低い。
 この構成によれば、第7絶縁層107において低電圧コイル21A,21Bの第3端面26に対して第3高誘電率膜107D、第4高誘電率膜107E、および第8絶縁層108の順に配置される。そして、第3高誘電率膜107D、第4高誘電率膜107E、および第8絶縁層108の順に比誘電率が低下する。つまり、低電圧コイル21A,21Bから高電圧コイル22A,22Bに向かう方向において、第3端面26から離れるにつれて徐々に比誘電率が低下する。これにより、低電圧コイル21A,21Bの第3端面26における電界強度をさらに低減できる。したがって、低電圧コイル21A,21Bのうち高電圧コイル22A,22B寄りの端部における電界集中を効果的に緩和できる。
 (4-8)素子絶縁層54は、低電圧コイル21A,21Bの第4端面27と接した第9絶縁層109と、第9絶縁層109に対して第6絶縁層106とは反対側に配置された第10絶縁層110と、を含む。第9絶縁層109の比誘電率は第6絶縁層106の比誘電率よりも高い。第10絶縁層110の比誘電率は第9絶縁層109の比誘電率よりも低い。
 この構成によれば、低電圧コイル21A,21Bの第4端面27に対して第9絶縁層109および第10絶縁層110の順に配置される。そして、第9絶縁層109および第10絶縁層110の順に比誘電率が低下する。つまり、低電圧コイル21A,21Bから素子絶縁層54の素子裏面54rに向かう方向において、第4端面27から離れるにつれて徐々に比誘電率が低下する。これにより、低電圧コイル21A,21Bの第4端面27における電界強度を低減できる。したがって、低電圧コイル21A,21Bのうち基板53寄りの端部における電界集中を緩和できる。
 (4-9)信号伝達装置10は、1次側回路13を含む第1チップ30と、トランスチップ50と、トランスチップ50を介して1次側回路13の信号の受信を行うように構成された2次側回路14を含む第2チップ40と、を備える。トランスチップ50は、素子絶縁層54と、素子絶縁層54に埋め込まれた高電圧コイル22A,22Bと、素子絶縁層54に埋め込まれ、z方向において高電圧コイル22A,22Bと対向配置された低電圧コイル21A,21Bと、を備える。高電圧コイル22A,22Bは、z方向において低電圧コイル21A,21B側を向く第1端面23と、第1端面23とは反対側の第2端面24と、第1側面25と、を含む。素子絶縁層54は、第1絶縁層101と、第1絶縁層101に形成され、第1トレンチ底面122および第1トレンチ側面121を有する第1トレンチ120と、第1トレンチ底面122および第1トレンチ側面121に形成され、第1絶縁層101よりも比誘電率が高い第1コーティング層111と、を含む。高電圧コイル22A,22Bは、第1端面23および第1側面25が第1コーティング層111に接した状態で第1トレンチ120内に設けられている。
 この構成によれば、第1絶縁層101よりも比誘電率が高い第1コーティング層111によって高電圧コイル22A,22Bの第1端面23および第1側面25が覆われている。これにより、第1端面23における電界強度を低減できるとともに、第1側面25における電界強度を低減できる。このため、高電圧コイル22A,22Bのうち低電圧コイル21A,21B寄りの端部における電界集中を緩和できる。つまり、高電圧コイル22A(22B)と低電圧コイル21A(21B)との間の領域における電界集中を緩和できる。
 [第5実施形態]
 図53および図54を参照して、第5実施形態のトランスチップ50の構成について説明する。本実施形態のトランスチップ50は、第4実施形態のトランスチップ50と比較して、高電圧コイル22Aおよび低電圧コイル21Aに対する電界集中を緩和する構造が異なる。以下の説明において、第4実施形態と共通する構成要素には共通の符号を付し、その説明を省略する。
 図53に示すように、本実施形態では、素子絶縁層54は、第1コーティング層111(図36参照)に代えて、第1コーティング層170を含む。第1コーティング層170は、2層の絶縁膜の積層構造によって構成されている。第1コーティング層170は、第1コーティング層111と同様に、第1トレンチ120の第1トレンチ底面122および第1トレンチ側面121に形成されている。高電圧コイル22Aは、第1コーティング層170に接した状態で第1トレンチ120内に形成されている。
 第1コーティング層170は、第1高誘電率コーティング膜171および第2高誘電率コーティング膜172を含む。
 第1高誘電率コーティング膜171は、第1トレンチ底面122および第1トレンチ側面121に接している。つまり、第1高誘電率コーティング膜171は、第2絶縁層102の第1高誘電率膜102Eおよび第1絶縁層101と接している。より詳細には、図54に示すように、第1高誘電率コーティング膜171は、第1側面部171Aおよび第1底面部171Bを含む。第1側面部171Aおよび第1底面部171Bは、一体に形成されている。第1側面部171Aは、第1トレンチ側面121すなわち第1絶縁層101に接している。第1底面部171Bは、第1トレンチ底面122すなわち第1高誘電率膜102Eに接している。
 第1高誘電率コーティング膜171は、エッチングストッパ膜54A(図53参照)よりも薄い。第1高誘電率コーティング膜171の膜厚は、第2高誘電率コーティング膜172の膜厚と等しい。ここで、第1高誘電率コーティング膜171の膜厚と第2高誘電率コーティング膜172の膜厚との差がたとえば第1高誘電率コーティング膜171の膜厚の20%以内であれば、第1高誘電率コーティング膜171の膜厚が第2高誘電率コーティング膜172の膜厚と等しいといえる。第1高誘電率コーティング膜171は、第1絶縁層101よりも高い比誘電率を有する。一例では、第1高誘電率コーティング膜171の比誘電率は、3.8よりも大きく7未満の範囲である。一例では、第1高誘電率コーティング膜171の比誘電率は、4よりも大きく7未満の範囲であってもよい。第1高誘電率コーティング膜171は、SiONを含む材料によって形成されている。このため、第1高誘電率コーティング膜171の比誘電率は、SiONのうちのNの濃度に応じて上記範囲内で調整される。
 第2高誘電率コーティング膜172は、第1高誘電率コーティング膜171上に積層されている。より詳細には、第2高誘電率コーティング膜172は、第2側面部172Aおよび第2底面部172Bを含む。第2側面部172Aおよび第2底面部172Bは、一体に形成されている。第2側面部172Aは、第1高誘電率コーティング膜171の第1側面部171Aに接している。第2底面部172Bは、第1高誘電率コーティング膜171の第1底面部171Bに接している。
 第2高誘電率コーティング膜172は、高電圧コイル22Aの第1端面23と、第1側面25の下端部25Aとを覆っている。より詳細には、第1端面23は第2底面部172Bに接しており、第1側面25は第2側面部172Aに接している。第2高誘電率コーティング膜172は、第1端面23および第1側面25の下端部25Aの双方と接しているといえる。
 第2高誘電率コーティング膜172は、第1高誘電率コーティング膜171よりも高い比誘電率を有する。第2高誘電率コーティング膜172は、SiNを含む材料によって形成されている。このため、第2高誘電率コーティング膜172の比誘電率は、7程度である。
 このように、高電圧コイル22Aに対する電界集中を緩和する構造では、高電圧コイル22Aの第1端面23から低電圧コイル21Aに向かうにつれて、第1コーティング層170の第2高誘電率コーティング膜172、第1高誘電率コーティング膜171、第2絶縁層102の第1高誘電率膜102E、および第3絶縁層103の順に配置される。つまり、高電圧コイル22Aの第1端面23から低電圧コイル21Aに向けて比誘電率が低下するように構成されている。
 また、高電圧コイル22Aの第1側面25における電界集中を緩和する構造では、高電圧コイル22Aの第1側面25からz方向に直交する方向に離れるにつれて、第1コーティング層170の第2高誘電率コーティング膜172、第1高誘電率コーティング膜171、および第1絶縁層101の順に配置される。つまり、高電圧コイル22Aの第1側面25から離れるにつれて比誘電率が低下するように構成されている。
 なお、図示していないが、低電圧コイル21Aに対する電界集中を緩和する構造も同様に変更してもよい。つまり、第4実施形態の第2コーティング層112(図38参照)の構成を、第1コーティング層170のように2層の高誘電率膜の積層構造に変更してもよい。
 (効果)
 本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
 (5-1)第1コーティング層170は、第1トレンチ120の第1トレンチ底面122および第1トレンチ側面121に接する第1高誘電率コーティング膜171と、第1高誘電率コーティング膜171に積層された第2高誘電率コーティング膜172と、を含む。第1コーティング層170の比誘電率は、第1絶縁層101および第3絶縁層103の比誘電率よりも高い。第2高誘電率コーティング膜172の比誘電率は、第1高誘電率コーティング膜171の比誘電率よりも高い。
 この構成によれば、高電圧コイル22A,22Bの第1端面23に対して第2高誘電率コーティング膜172および第1高誘電率コーティング膜171の順に配置される。そして、第2高誘電率コーティング膜172、第1高誘電率コーティング膜171、および第3絶縁層103の順に比誘電率が低下する。つまり、高電圧コイル22A,22Bの第1端面23から低電圧コイル21A,21Bに向かう方向において、第1端面23から離れるにつれて比誘電率が低下する。これにより、高電圧コイル22A,22Bの第1端面23における電界強度を低減できる。したがって、高電圧コイル22A,22Bのうち低電圧コイル21A,21B寄りの端部における電界集中を緩和できる。つまり、高電圧コイル22A(22B)と低電圧コイル21A(21B)との間の領域における電界集中を緩和できる。
 加えて、高電圧コイル22A,22Bの第1側面25に対して第2高誘電率コーティング膜172、第1高誘電率コーティング膜171、および第1絶縁層101の順に配置される。つまり、高電圧コイル22A,22Bの第1側面25からz方向と直交する方向に離れるにつれて比誘電率が低下する。これにより、高電圧コイル22A,22Bの第1側面25における電界強度を低減できる。したがって、高電圧コイル22A,22Bの第1側面25における電界集中をより効果的に緩和できる。
 [第6実施形態]
 第6実施形態の信号伝達装置10として、第4実施形態の信号伝達装置10について、第3実施形態のようにトランス18A(18B),19A(19B)を含むものとしてもよい。その詳細については、第3実施形態と共通するため、説明を省略する。
 [変更例]
 上記各実施形態は、以下のように変更して実施することができる。また、上記各実施形態および以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。たとえば、第5実施形態に対して第6実施形態のトランス18A(18B),19A(19B)を含むトランスチップ50を適用してもよい。
 (トランスチップの変更例)
 ・第4および第6実施形態において、第2コーティング層112の構成を第5実施形態の第1コーティング層170のような複数の高誘電率コーティング膜の積層構造に変更してもよい。
 ・第5実施形態において、第2コーティング層112の構造を第4実施形態の第2コーティング層112のような単一の膜(高誘電率膜)に変更してもよい。
 ・第4および第6実施形態において、低電圧コイル21Aの高電圧コイル22A側における電界集中の緩和の構造を省略してもよい。一例では、第7絶縁層107に代えてエッチングストッパ膜54Aにしてもよい。このため、低電圧コイル21Aの第3端面26は、エッチングストッパ膜54Aに接している。また一例では、素子絶縁層54における低電圧コイル21Aを形成する第2トレンチ130は、1つの層間絶縁膜54Bおよび1つのエッチングストッパ膜54Aの双方を貫通するように形成されていてもよい。第2トレンチ130の第2トレンチ底面132は、上記エッチングストッパ膜54Aの直下の層間絶縁膜54Bによって構成される。このため、低電圧コイル21Aの第4端面27は、上記エッチングストッパ膜54Aの直下の層間絶縁膜54Bと接している。なお、第5実施形態の低電圧コイル21Aの高電圧コイル22A側における電界集中の緩和の構造も同様に省略してもよい。
 ・第4実施形態において、低電圧コイル21Aの基板53側における電界集中の緩和の構造を省略してもよい。一例では、第9絶縁層109に代えてエッチングストッパ膜54Aにしてもよい。この場合、低電圧コイル21Aの第4端面27は、エッチングストッパ膜54Aに接している。なお、第5実施形態の低電圧コイル21Aの基板53側における電界集中の緩和の構造も同様に省略してもよい。
 ・第4および第6実施形態において、第1コーティング層111の比誘電率は、第1絶縁層101(第3絶縁層103)の比誘電率よりも高い範囲内において任意に変更可能である。一例では、第1コーティング層111の比誘電率は、第4実施形態の第1コーティング層111の比誘電率よりも低くてもよい。この場合、第1コーティング層111は、たとえばSiONを含む材料によって形成されていてもよい。
 ・第4および第6実施形態において、第2絶縁層102の第1高誘電率膜102Eおよび第2高誘電率膜102Fの各々の比誘電率は、第1絶縁層101(第3絶縁層103)の比誘電率よりも高い範囲内において任意に変更可能である。一例では、第2高誘電率膜102Fの比誘電率が第1高誘電率膜102Eの比誘電率よりも小さくてもよい。この場合、第2高誘電率膜102FはたとえばSiONを含む材料によって形成され、第1高誘電率膜102EはたとえばSiNを含む材料によって形成されていてもよい。この場合、第2高誘電率膜102Fの比誘電率は7程度であり、第1高誘電率膜102Eの比誘電率は3.8よりも大きく7未満である。一例では、第1高誘電率膜102Eの比誘電率は4よりも大きく7未満であってもよい。また、第2高誘電率膜102Fの比誘電率が第1高誘電率膜102Eの比誘電率と等しくてもよい。この場合、第1高誘電率膜102Eおよび第2高誘電率膜102Fの各々は、たとえばSiN、SiC、SiONのいずれかを含む材料によって形成されていてもよい。
 ・第5実施形態において、第1コーティング層170の第1高誘電率コーティング膜171および第2高誘電率コーティング膜172の各々の比誘電率は、第1絶縁層101(第3絶縁層103)の比誘電率よりも高い範囲内において任意に変更可能である。一例では、第1高誘電率コーティング膜171の比誘電率が第2高誘電率コーティング膜172の比誘電率以上であってもよい。この場合、第1高誘電率コーティング膜171および第2高誘電率コーティング膜172の各々は、たとえばSiNを含む材料によって形成されていてもよい。この場合、第1高誘電率コーティング膜171および第2高誘電率コーティング膜172の各々の比誘電率は、7程度である。また、第1高誘電率コーティング膜171および第2高誘電率コーティング膜172の各々は、たとえばSiONを含む材料によって形成されていてもよい。この場合、この場合、第1高誘電率コーティング膜171および第2高誘電率コーティング膜172の各々の比誘電率は、3.8よりも大きく7未満の範囲である。一例では、第1高誘電率コーティング膜171および第2高誘電率コーティング膜172の各々の比誘電率は、4よりも大きく7未満の範囲であってもよい。第1高誘電率コーティング膜171および第2高誘電率コーティング膜172の各々の比誘電率は、SiONのうちのNの濃度に応じて上記範囲内で調整される。
 また、第1高誘電率コーティング膜171がたとえばSiNを含む材料によって形成され、第2高誘電率コーティング膜172がたとえばSiONを含む材料によって形成されていてもよい。この場合、第1高誘電率コーティング膜171の比誘電率は7程度であり、第2高誘電率コーティング膜172の比誘電率は、3.8よりも大きく7未満の範囲である。一例では、第2高誘電率コーティング膜172の比誘電率は、4よりも大きく7未満の範囲であってもよい。第2高誘電率コーティング膜172の比誘電率は、SiONのうちのNの濃度に応じて上記範囲内で調整される。
 ・第5実施形態において、第1コーティング層170の第1高誘電率コーティング膜171および第2高誘電率コーティング膜172の各々の膜厚は、任意に変更可能である。一例では、第1高誘電率コーティング膜171の膜厚は、第2高誘電率コーティング膜172の膜厚よりも厚くてもよいし、薄くてもよい。また、第1コーティング層170の膜厚、つまり第1高誘電率コーティング膜171の膜厚と第2高誘電率コーティング膜172の膜厚との合計の膜厚は、エッチングストッパ膜54Aよりも厚くてもよい。
 ・第4~第6実施形態において、第2絶縁層102と高電圧コイル22Aとのz方向の位置関係は任意に変更可能である。一例では、高電圧コイル22Aを形成するための第1トレンチ120は、第2絶縁層102に溝102D(図36参照)を形成しなくてもよい。つまり、第2絶縁層102のうち第1トレンチ120の第1トレンチ底面122を構成する部分の膜厚は、第2絶縁層102の他の部分の膜厚と等しくてもよい。
 ・第4~第6実施形態において、第2絶縁層102の高誘電率膜の数は任意に変更可能である。一例では、第2絶縁層102は、単一の膜(高誘電率膜)によって形成されていてもよい。一例では、図55に示すように、第2絶縁層102は、第1高誘電率膜102Eを含まず、第2高誘電率膜102Fを含んでいてもよい。この場合、第2絶縁層102は、たとえばSiNを含む材料によって形成されている。つまり、第2絶縁層102は、第3絶縁層103(第1絶縁層101)よりも高い比誘電率を有する。この場合、第2絶縁層102は、エッチングストッパ膜54Aを構成しているともいえる。第1コーティング層170は、第2絶縁層102をz方向に貫通している。図示された例においては、第1コーティング層170は、第2絶縁層102よりも下方に突出している。このため、第1コーティング層170は、第3絶縁層103と接している。また一例では、図示していないが、第2絶縁層102は、第2高誘電率膜102Fを含まず、第1高誘電率膜102Eを含んでいてもよい。この場合、第2絶縁層102は、たとえばSiONを含む材料によって形成されている。第2絶縁層102は、第1コーティング層170の下端部を覆うように構成されている。また一例では、第2絶縁層102は、4つ以上の高誘電率膜の積層構造によって形成されていてもよい。
 ・第4~第6実施形態において、第2絶縁層102の第1高誘電率膜102Eおよび第2高誘電率膜102Fの各々の膜厚は、任意に変更可能である。一例では、第1高誘電率膜102Eおよび第2高誘電率膜102Fの各々の膜厚が互いに異なってもよい。一例では、第1高誘電率膜102Eの膜厚が第2高誘電率膜102Fの膜厚よりも厚くてもよい。第1高誘電率膜102Eの膜厚が第2高誘電率膜102Fの膜厚よりも薄くてもよい。
 ・第4~第6実施形態において、第4絶縁層104の下側高誘電率膜104Cおよび上側高誘電率膜104Dの各々の比誘電率は、第5絶縁層105の比誘電率よりも高い範囲内において任意に変更可能である。一例では、下側高誘電率膜104Cの比誘電率および上側高誘電率膜104Dの比誘電率は互いに等しくてもよい。この場合、下側高誘電率膜104Cおよび上側高誘電率膜104Dの各々は、SiN、SiON、SiCのいずれかを含む材料によって形成されていてもよい。
 ・第4~第6実施形態において、第4絶縁層104の高誘電率膜の数は任意に変更可能である。一例では、第4絶縁層104は、単一の膜(高誘電率膜)によって形成されていてもよい。この場合、第4絶縁層104は、SiN、SiON、SiCのいずれかを含む材料によって形成されている。つまり、第4絶縁層104は、第3絶縁層103よりも高い比誘電率を有する。また一例では、第4絶縁層104は、3つ以上の高誘電率膜の積層構造によって形成されていてもよい。また、第4絶縁層104に代えてエッチングストッパ膜54Aが形成されていてもよい。
 ・第4~第6実施形態において、第4絶縁層104の下側高誘電率膜104Cおよび上側高誘電率膜104Dの各々の膜厚は任意に変更可能である。一例では、下側高誘電率膜104Cの膜厚および上側高誘電率膜104Dの膜厚は互いに異なっていてもよい。たとえば下側高誘電率膜104Cの膜厚は、上側高誘電率膜104Dの膜厚よりも厚くてもよい。たとえば下側高誘電率膜104Cの膜厚は、上側高誘電率膜104Dの膜厚よりも薄くてもよい。
 ・第4~第6実施形態において、第7絶縁層107の第3高誘電率膜107Dおよび第4高誘電率膜107Eの各々の比誘電率は、第8絶縁層108(第6絶縁層106)の比誘電率よりも高い範囲内において任意に変更可能である。一例では、第4高誘電率膜107Eの比誘電率が第3高誘電率膜107Dの比誘電率よりも高くてもよい。この場合、第4高誘電率膜107EはたとえばSiNを含む材料によって形成され、第3高誘電率膜107DはたとえばSiONを含む材料によって形成されていてもよい。この場合、第4高誘電率膜107Eの比誘電率は7程度であり、第3高誘電率膜107Dの比誘電率は3.8よりも大きく7未満の範囲である。一例では、第3高誘電率膜107Dの比誘電率は、4よりも大きく7未満の範囲であってもよい。第3高誘電率膜107Dの比誘電率は、SiONのうちのNの濃度に応じて上記範囲内で調整される。また、第4高誘電率膜107Eの比誘電率が第3高誘電率膜107Dの比誘電率と等しくてもよい。この場合、第3高誘電率膜107Dおよび第4高誘電率膜107Eの各々は、たとえばSiNを含む材料によって形成されていてもよい。この場合、第3高誘電率膜107Dおよび第4高誘電率膜107Eの各々の比誘電率は、7程度である。また各高誘電率膜107D,107EがSiONを含む材料によって形成されていてもよい。各高誘電率膜107D,107Eの比誘電率は3.8よりも大きく7未満の範囲である。一例では、各高誘電率膜107D,107Eの比誘電率は、4よりも大きく7未満の範囲であってもよい。各高誘電率膜107D,107Eの比誘電率は、SiONのうちのNの濃度に応じて上記範囲内で調整される。
 ・第4~第6実施形態において、第7絶縁層107の高誘電率膜の数は任意に変更可能である。一例では、第7絶縁層107は、単一の膜(高誘電率膜)によって形成されていてもよい。この場合、第7絶縁層107は、SiN、SiON、SiCのいずれかを含む材料によって形成されている。つまり、第7絶縁層107は、第8絶縁層108(第6絶縁層106)よりも高い比誘電率を有する。また一例では、第7絶縁層107は、4つ以上の高誘電率膜の積層構造によって形成されていてもよい。
 ・第4~第6実施形態において、第7絶縁層107の第3高誘電率膜107Dおよび第4高誘電率膜107Eの各々の膜厚は任意に変更可能である。一例では、第3高誘電率膜107Dおよび第4高誘電率膜107Eの各々の膜厚が互いに異なってもよい。一例では、第3高誘電率膜107Dの膜厚が第4高誘電率膜107Eの膜厚よりも厚くてもよい。また一例では、第3高誘電率膜107Dの膜厚が第4高誘電率膜107Eの膜厚よりも薄くてもよい。
 ・第4~第6実施形態において、第9絶縁層109の下側高誘電率膜109Dおよび上側高誘電率膜109Eの各々の比誘電率は、第10絶縁層110(第6絶縁層106)の比誘電率よりも高い範囲内において任意に変更可能である。一例では、下側高誘電率膜109Dの比誘電率および上側高誘電率膜109Eの比誘電率は互いに等しくてもよい。この場合、下側高誘電率膜109Dおよび上側高誘電率膜109Eの各々は、SiN、SiON、SiCのいずれかを含む材料によって形成されていてもよい。また一例では、下側高誘電率膜109Dの比誘電率は、上側高誘電率膜109Eの比誘電率よりも低くてもよい。この場合、下側高誘電率膜109DはSiONを含む材料によって形成され、上側高誘電率膜109EはSiNを含む材料によって形成されている。
 ・第4~第6実施形態において、第9絶縁層109の高誘電率膜の数は任意に変更可能である。一例では、第9絶縁層109は、単一の膜(高誘電率膜)によって形成されていてもよい。この場合、第9絶縁層109は、SiN、SiON、SiCのいずれかを含む材料によって形成されている。つまり、第9絶縁層109は、第10絶縁層110(第6絶縁層106)よりも高い比誘電率を有する。また一例では、第9絶縁層109は、3つ以上の高誘電率膜の積層構造によって形成されていてもよい。
 ・第4~第6実施形態において、第9絶縁層109の下側高誘電率膜109Dおよび上側高誘電率膜109Eの各々の膜厚は任意に変更可能である。一例では、上側高誘電率膜109Eの膜厚は、下側高誘電率膜109Dの膜厚よりも厚くてもよい。また一例では、上側高誘電率膜109Eの膜厚は、下側高誘電率膜109Dの膜厚よりも薄くてもよい。
 ・第6実施形態において、トランスチップ50と2次側ダイパッド70との間に介在する絶縁部材150を省略してもよい。この一例としては、図33に示した通りである。トランスチップ50は、第6実施形態と比較して、低電圧コイル21A、高電圧コイル22A、第1高電圧コイル21C、および第2高電圧コイル22Cの配置構成が異なる。その詳細については、図33に関連して説明した通りであるため、説明を省略する。
 (信号伝達装置の変更例)
 ・第6実施形態において、トランスチップ50を2つの第1トランスチップおよび第2トランスチップに分割してもよい。第1トランスチップはトランス18A,18Bが1パッケージ化されたものであり、第2トランスチップはトランス19A,19Bが1パッケージ化されたものである。第1トランスチップは1次側ダイパッド60に実装され、第2トランスチップは2次側ダイパッド70に実装される。第1トランスチップおよび第2トランスチップは、第1チップ30と第2チップ40とのx方向の間に配置されている。第1トランスチップは第1チップ30とワイヤWによって接続されており、第2トランスチップは第2チップ40とワイヤWによって接続されている。第1トランスチップと第2トランスチップとはワイヤWによって接続されている。これにより、低電圧コイル21A(21B)が1次側回路13と電気的に接続され、第2高電圧コイル22C(22D)が2次側回路14と電気的に接続され、高電圧コイル22A(22B)と第1高電圧コイル21C(21D)とが互いに電気的に接続されている。
 ・第4~第6実施形態において、トランスチップ50の配置構成は任意に変更可能である。一例では、トランスチップ50は、1次側ダイパッド60に実装されていてもよい。この場合、1次側ダイパッド60には、第1チップ30およびトランスチップ50の双方が実装されている。
 また、図34に示したように、トランスチップ50は、中間ダイパッド160に実装されていてもよい。中間ダイパッド160は、x方向において1次側ダイパッド60と2次側ダイパッド70との間に配置されている。中間ダイパッド160は、1次側ダイパッド60および2次側ダイパッド70の双方と電気的に接続されていない。つまり、中間ダイパッド160は、1次側ダイパッド60および2次側ダイパッド70に対して電気的にフローティング状態である。中間ダイパッド160は、たとえば1次側ダイパッド60および2次側ダイパッド70と同じ材料によって形成されている。ここで、中間ダイパッド160は、「第3ダイパッド」に対応している。
 ・トランスチップ50は、第4~第6実施形態の信号伝達装置10以外にも適用可能である。
 第1例では、トランスチップ50は、たとえば1次側回路モジュールに適用されてもよい。つまり、1次側回路モジュールは、第1チップ30と、トランスチップ50と、これらチップ30,50を封止する封止樹脂と、を備える。また1次側回路モジュールは、第1チップ30およびトランスチップ50の双方が搭載された1次側ダイパッド60を備える。第1チップ30は第1接合材91によって1次側ダイパッド60に接合され、トランスチップ50は第3接合材93によって1次側ダイパッド60に接合されている。この場合、第1チップ30に含まれる1次側回路13が「信号伝達回路」に対応し、第1チップ30が「回路チップ」に対応している。そして、1次側回路モジュールが「絶縁モジュール」に対応している。
 第2例では、トランスチップ50は、たとえば2次側回路モジュールに適用されてもよい。つまり、2次側回路モジュールは、第2チップ40と、トランスチップ50と、これらチップ40,50を封止する封止樹脂と、を備える。また2次側回路モジュールは、第2チップ40およびトランスチップ50の双方が搭載された2次側ダイパッド70を備える。第2チップ40は第2接合材92によって2次側ダイパッド70に接合され、トランスチップ50は第3接合材93によって2次側ダイパッド70に接合されている。この場合、第2チップ40に含まれる2次側回路14が「信号伝達回路」に対応し、第2チップ40が「回路チップ」に対応している。そして、2次側回路モジュールが「絶縁モジュール」に対応している。
 第3例では、トランスチップ50のみがモジュール化されてもよい。つまり、絶縁モジュールは、トランスチップ50と、トランスチップ50を封止する封止樹脂と、を備える。また、絶縁モジュールは、トランスチップ50が搭載されたダイパッドを備える。トランスチップ50は、第3接合材93によってダイパッドに接合されている。
 ・第4~第6実施形態において、信号伝達装置10の構成は任意に変更可能である。
 一例では、信号伝達装置10は、上記1次側回路モジュールと第2チップ40とを備えてもよい。この場合、第2チップ40が2次側ダイパッド70に搭載され、2次側ダイパッド70および第2チップ40の双方が封止樹脂によって封止されたモジュールによって構成されていてもよい。信号伝達装置10は、1次側回路モジュールと上記モジュールとを備える。
 また一例では、信号伝達装置10は、上記2次側回路モジュールと第1チップ30とを備えてもよい。この場合、第1チップ30が1次側ダイパッド60に搭載され、1次側ダイパッド60および第1チップ30の双方が封止樹脂によって封止されたモジュールによって構成されていてもよい。信号伝達装置10は、2次側回路モジュールと上記モジュールとを備える。
 ・第4~第6実施形態において、信号伝達装置10における信号の伝達方向は任意に変更可能である。一例では、信号伝達装置10は、トランス15を介して2次側回路14から1次側回路13に信号が伝達されるように構成されていてもよい。より詳細には、2次側回路14と2次側端子12を介して電気的に接続された駆動回路からの信号(たとえばフィードバック信号)が2次側端子12に入力されると、2次側回路14からトランス15を介して1次側回路13に信号が伝達される。そして、1次側回路13と1次側端子11を介して電気的に接続された制御装置に、1次側回路13の信号が出力される。また、信号伝達装置10は、1次側回路13と2次側回路14との間で双方向に信号が伝達されるように構成されていてもよい。要するに、信号伝達装置10は、1次側回路13と、トランス15を介して1次側回路13と信号の送信および受信の少なくとも一方を行うように構成された2次側回路14と、を含んでいてもよい。
 本開示で使用される「~上に」という用語は、文脈によって明らかにそうでないことが示されない限り、「~上に」と「~の上方に」の意味を含む。したがって、「AがB上に形成される」という表現は、上記各実施形態ではAがBに接触してB上に直接配置され得るが、変更例として、AがBに接触することなくBの上方に配置され得ることが意図される。すなわち、「~上に」という用語は、AとBとの間に他の部材が形成される構造を排除しない。
 本開示で使用されるz方向は必ずしも鉛直方向である必要はなく、鉛直方向に完全に一致している必要もない。したがって、本開示による種々の構造は、本明細書で説明されるz方向の「上」および「下」が鉛直方向の「上」および「下」であることに限定されない。例えば、x方向が鉛直方向であってもよく、またはy方向が鉛直方向であってもよい。
 本明細書における記述「AおよびBの少なくとも1つ」は、「Aのみ、または、Bのみ、または、AとBの両方」を意味するものとして理解されたい。
 [付記]
 上記各実施形態および各変更例から把握できる技術的思想を以下に記載する。なお、限定する意図ではなく理解の補助のために、付記に記載した構成について実施形態中の対応する符号を括弧書きで示す。符号は、理解の補助のために例として示すものであり、各符号に記載された構成要素は、符号で示される構成要素に限定されるべきではない。
 (付記1-1)
 素子絶縁層(54)と、
 前記素子絶縁層(54)に埋め込まれた第1コイル(22A)と、
 前記素子絶縁層(54)に埋め込まれ、前記素子絶縁層(54)の厚さ方向(z方向)において前記第1コイル(22A)と対向配置された第2コイル(21A)と、を備え、
 前記第1コイル(22A)は、前記素子絶縁層(54)の厚さ方向(z方向)において前記第2コイル(21A)側を向く第1端面(23)と、前記第1端面(23)とは反対側の第2端面(24)と、第1側面(25)と、を含み、
 前記素子絶縁層(54)は、
 第3絶縁層(103)と、
 前記第3絶縁層(103)上に積層され、前記第3絶縁層(103)よりも比誘電率が高い第2絶縁層(102)と、
 前記第2絶縁層(102)上に積層され、前記第2絶縁層(102)よりも比誘電率が低い第1絶縁層(101)と、を含み、
 前記第1コイル(22A)は、前記第1端面(23)が前記第2絶縁層(102)に接した状態で前記第1絶縁層(101)内に設けられている
 絶縁チップ(50)。
 (付記1-2)
 前記第2絶縁層(102)は、前記第1側面(25)における前記第1端面(23)とのコーナ部分を構成する下端部(25A)を覆っている
 付記1-1に記載の絶縁チップ。
 (付記1-3)
 前記第2絶縁層(102)は、
 前記第1端面(23)に接した第1高誘電率膜(102A)と、
 前記第1高誘電率膜(102A)よりも比誘電率が低く、前記第3絶縁層(103)と接した第2高誘電率膜(102B)と、を含む
 付記1-1または1-2に記載の絶縁チップ。
 (付記1-4)
 前記第2絶縁層(102)は、前記第2高誘電率膜(102B)よりも比誘電率が高い第3高誘電率膜(102C)を含み、
 前記第3高誘電率膜(102C)は、前記第1高誘電率膜(102A)上に形成されている
 付記1-3に記載の絶縁チップ。
 (付記1-5)
 前記第2絶縁層(102)は、単一の膜である
 付記1-1または1-2に記載の絶縁チップ。
 (付記1-6)
 前記第1絶縁層(101)および前記第3絶縁層(103)は、SiOを含む材料によって形成され、
 前記第2絶縁層(102)は、SiN、SiON、SiCのいずれかを含む材料によって形成されている
 付記1-1~1-5のいずれか1つに記載の絶縁チップ。
 (付記1-7)
 前記第1高誘電率膜(102A)は、SiNを含む材料によって形成され、
 前記第2高誘電率膜(102B)は、SiONを含む材料によって形成されている
 付記1-3に記載の絶縁チップ。
 (付記1-8)
 前記第1高誘電率膜(102A)は、SiNを含む材料によって形成され、
 前記第2高誘電率膜(102B)は、SiONを含む材料によって形成され、
 前記第3高誘電率膜(102C)は、SiNを含む材料によって形成されている
 付記1-4に記載の絶縁チップ。
 (付記1-9)
 前記素子絶縁層(54)は、
 前記第2端面(24)と接するように前記第1絶縁層(101)上に積層され、比誘電率が前記第1絶縁層(101)よりも高い第4絶縁層(104)と、
 前記第4絶縁層(104)上に積層され、比誘電率が前記第4絶縁層(104)よりも低い第5絶縁層(105)と、を含む
 付記1-1~1-8のいずれか1つに記載の絶縁チップ。
 (付記1-10)
 前記第4絶縁層(104)は、SiNを含む材料によって形成され、
 前記第5絶縁層(105)は、SiOを含む材料によって形成されている
 付記1-9に記載の絶縁チップ。
 (付記1-11)
 前記第2コイル(21A)は、前記素子絶縁層(54)の厚さ方向(z方向)において前記第1コイル(22A)側を向く第3端面(26)と、前記第3端面(26)とは反対側の第4端面(27)と、第2側面(28)と、を含み、
 前記素子絶縁層(54)は、
 第6絶縁層(106)と、
 前記第6絶縁層(106)上に積層され、前記第6絶縁層(106)よりも比誘電率が高い第7絶縁層(107)と、
 前記第7絶縁層(107)上に積層され、前記第7絶縁層(107)よりも比誘電率が低い第8絶縁層(108)と、を含み、
 前記第2コイル(21A)は、前記第3端面(26)が前記第7絶縁層(107)に接した状態で前記第6絶縁層(106)内に設けられている
 付記1-1~1-10のいずれか1つに記載の絶縁チップ。
 (付記1-12)
 前記第7絶縁層(107)は、
 前記第3端面(26)に接する第4高誘電率膜(107A)と、
 前記第4高誘電率膜(107A)よりも比誘電率が低く、前記第8絶縁層(108)と接した第5高誘電率膜(107B)と、を含む
 付記1-11に記載の絶縁チップ。
 (付記1-13)
 前記第7絶縁層(107)は、前記第5高誘電率膜(107B)よりも比誘電率が高い第6高誘電率膜(107C)を含み、
 前記第4高誘電率膜(107A)は、前記第5高誘電率膜(107B)と前記第6高誘電率膜(107C)との間に介在している
 付記1-12に記載の絶縁チップ。
 (付記1-14)
 前記第7絶縁層(107)は、単一の膜である
 付記1-11に記載の絶縁チップ。
 (付記1-15)
 前記第6絶縁層(106)および前記第8絶縁層(108)は、SiOを含む材料によって形成され、
 前記第7絶縁層(107)は、SiN、SiON、SiCのいずれかを含む材料によって形成されている
 付記1-11~1-14のいずれか1つに記載の絶縁チップ。
 (付記1-16)
 第1回路(13)を含む第1チップ(30)と、
 絶縁チップ(50)と、
 前記絶縁チップ(50)を介して前記第1回路(13)と信号の送信および受信の少なくとも一方を行うように構成された第2回路(14)を含む第2チップ(40)と、を備え、
 前記絶縁チップ(50)は、
 素子絶縁層(54)と、
 前記素子絶縁層(54)に埋め込まれた第1コイル(22A)と、
 前記素子絶縁層(54)に埋め込まれ、前記素子絶縁層(54)の厚さ方向(z方向)において前記第1コイル(22A)と対向配置された第2コイル(21A)と、を備え、
 前記第1コイル(22A)は、前記素子絶縁層(54)の厚さ方向(z方向)において前記第2コイル(21A)側を向く第1端面(23)と、前記第1端面(23)とは反対側の第2端面(24)と、第1側面(25)と、を含み、
 前記素子絶縁層(54)は、
 第3絶縁層(103)と、
 前記第3絶縁層(103)上に積層され、前記第3絶縁層(103)よりも比誘電率が高い第2絶縁層(102)と、
 前記第2絶縁層(102)上に積層され、前記第2絶縁層(102)よりも比誘電率が低い第1絶縁層(101)と、を含み、
 前記第1コイル(22A)は、前記第1端面(23)が前記第2絶縁層(102)に接した状態で前記第1絶縁層(101)内に設けられている
 信号伝達装置(10)。
 (付記1-17)
 前記第1チップ(30)が実装される第1ダイパッド(60)と、
 前記第2チップ(40)が実装される第2ダイパッド(70)と、を備え、
 前記絶縁チップ(50)は、前記第1ダイパッド(60)または前記第2ダイパッド(70)に実装されている
 付記1-16に記載の信号伝達装置。
 (付記1-18)
 前記第1チップ(30)が実装される第1ダイパッド(60)と、
 前記第2チップ(40)が実装される第2ダイパッド(70)と、
 前記絶縁チップ(50)が実装される第3ダイパッド(160)と、を備え、
 前記第3ダイパッド(160)は、前記第1ダイパッド(60)および前記第2ダイパッド(70)に対して電気的にフローティング状態である
 付記1-16に記載の信号伝達装置。
 (付記1-19)
 前記第4絶縁層(104)は、
 前記第1コイル(22A)の前記第2端面(24)に接する下側高誘電率膜(104A)と、
 前記下側高誘電率膜(104A)上に形成され、比誘電率が前記下側高誘電率膜(104A)よりも低い上側高誘電率膜(104B)と、を含む
 付記1-9に記載の絶縁チップ。
 (付記1-20)
 前記下側高誘電率膜(104A)は、SiNを含む材料によって形成され、
 前記上側高誘電率膜(104B)は、SiONを含む材料によって形成されている
 付記1-19に記載の絶縁チップ。
 (付記1-21)
 前記素子絶縁層(54)は、
 前記第2コイル(21A)の前記第4端面(27)と接し、比誘電率が前記第6絶縁層(106)よりも高い第9絶縁層(109)と、
 前記第9絶縁層(109)に対して前記第6絶縁層(106)とは反対側に形成され、比誘電率が前記第9絶縁層(109)よりも低い第10絶縁層(110)と、を含む
 付記1-11~1-15のいずれか1つに記載の絶縁チップ。
 (付記1-22)
 前記第9絶縁層(109)は、
 前記第4端面(27)と接した上側高誘電率膜(109A)と、
 前記上側高誘電率膜(109A)と前記第10絶縁層(110)とに挟み込まれた下側高誘電率膜(109B)と、を含む
 付記1-21に記載の絶縁チップ。
 (付記1-23)
 前記上側高誘電率膜(109A)は、SiNを含む材料によって形成され、
 前記下側高誘電率膜(109B)は、SiONを含む材料によって形成されている
 付記1-22に記載の絶縁チップ。
 (付記1-24)
 前記絶縁チップ(50)は、
 前記第1コイル(22A)および前記第2コイル(21A)を有する第1トランス(18A)と、
 前記素子絶縁層(54)内に埋め込まれ、互いに対向配置された第3コイル(21C)および第4コイル(22C)を有する第2トランス(19A)と、を有し、
 前記第1回路(13)と前記第2回路(14)とは、互いに直列に接続された前記第1トランス(18A)および前記第2トランス(19A)を介して接続されており、前記第1トランス(18A)および前記第2トランス(19A)を介して信号を伝達する
 付記1-16~1-18のいずれか1つに記載の信号伝達装置。
 (付記1-25)
 前記第1コイル(22A)は、前記第3コイル(21C)と電気的に接続されており、
 前記素子絶縁層(54)の厚さ方向(z方向)において、前記第1コイル(22A)は、前記第3コイル(21C)と揃った位置に配置されている
 付記1-24に記載の信号伝達装置。
 (付記1-26)
 前記素子絶縁層(54)の厚さ方向(z方向)において、前記第2コイル(21A)は、前記第4コイル(22C)と揃った位置に配置されている
 付記1-25に記載の信号伝達装置。
 (付記1-27)
 前記絶縁チップ(50)は、基板(53)を備え、
 前記素子絶縁層(54)は、前記基板(53)上に形成され、
 前記基板(53)に対して前記素子絶縁層(54)とは反対側には、絶縁部材(150)が設けられている
 付記1-24~1-26のいずれか1つに記載の信号伝達装置。
 (付記1-28)
 前記信号伝達装置(10)は、前記第1コイル(22A,22B)および前記第2コイル(21A,21B)を有するトランス(15A,15B)を介して前記第1回路(13)から前記第2回路(14)に向けて信号が伝達されるものであり、
 前記トランス(15A,15B)は、第1信号用トランス(15A)および第2信号用トランス(15B)を含み、
 前記トランス(15A,15B)を介して伝達される前記信号は、第1信号および第2信号を含み、
 前記第1信号は、前記第1信号用トランス(15A)を介して前記第1回路(13)から前記第2回路(14)に向けて伝達され、
 前記第2信号は、前記第2信号用トランス(15B)を介して前記第1回路(13)から前記第2回路(14)に向けて伝達される
 付記1-16~1-18のいずれか1つに記載の信号伝達装置。
 (付記1-29)
 前記絶縁チップ(50)は、
 前記第1コイル(22A)および前記第2コイル(21A)を有する第1トランス(18A)と、
 前記素子絶縁層(54)内に埋め込まれ、互いに対向配置された第3コイル(21C)および第4コイル(22C)を有する第2トランス(19A)と、を有し、
 前記第1トランス(18A)と前記第2トランス(19A)とは、前記素子絶縁層(54)内において互いに直列に接続されている
 付記1-1~1-15のいずれか1つに記載の絶縁チップ。
 (付記1-30)
 付記1-1~1-15のいずれか1つに記載の絶縁チップ(50)と、
 前記絶縁チップ(50)に電気的に接続された信号伝達回路(13/14)を含む回路チップ(30/40)と、を備える、絶縁モジュール。
 (付記1-31)
 付記1-1~1-15のいずれか1つに記載の絶縁チップ(50)と、
 前記絶縁チップを封止する封止樹脂と、を備える、絶縁モジュール。
 (付記2-1)
 素子絶縁層(54)と、
 前記素子絶縁層(54)に埋め込まれた第1コイル(22A)と、
 前記素子絶縁層(54)に埋め込まれ、前記素子絶縁層(54)の厚さ方向(z方向)において前記第1コイル(22A)と対向配置された第2コイル(21A)と、を備え、
 前記第1コイル(22A)は、前記素子絶縁層(54)の厚さ方向(z方向)において前記第2コイル(21A)側を向く第1端面(23)と、前記第1端面(23)とは反対側の第2端面(24)と、第1側面(25)と、を含み、
 前記素子絶縁層(54)は、
 第1絶縁層(101)と、
 前記第1絶縁層(101)に形成され、第1トレンチ底面(122)および第1トレンチ側面(121)を有する第1トレンチ(120)と、
 前記第1トレンチ底面(122)および前記第1トレンチ側面(121)に形成され、前記第1絶縁層(101)よりも比誘電率が高い第1コーティング層(111)と、を含み、
 前記第1コイル(22A)は、前記第1端面(23)および前記第1側面(25)が前記第1コーティング層(111)に接した状態で前記第1トレンチ(120)内に設けられている
 絶縁チップ(50)。
 (付記2-2)
 前記素子絶縁層(54)は、
 前記第1絶縁層(101)よりも比誘電率が高く、前記第1絶縁層(101)に接した第2絶縁層(102)と、
 前記第2絶縁層(102)よりも比誘電率が低く、前記第2絶縁層(102)に対して前記第1絶縁層(101)とは反対側で接した第3絶縁層(103)と、を含み、
 前記第2絶縁層(102)は、前記第1トレンチ底面(122)を構成しており、前記第1コーティング層(111)と接している
 付記2-1に記載の絶縁チップ。
 (付記2-3)
 前記第2絶縁層(102)は、前記第3絶縁層(103)に接した第1高誘電率膜(102E)を含み、
 前記第1高誘電率膜(102E)の比誘電率は、前記第1コーティング層(111)の比誘電率よりも低い
 付記2-2に記載の絶縁チップ。
 (付記2-4)
 前記第1高誘電率膜(102E)は、SiONを含む材料によって形成されている
 付記2-3に記載の絶縁チップ。
 (付記2-5)
 前記第2絶縁層(102)は、前記第1高誘電率膜(102E)上に形成され、前記第1高誘電率膜(102E)よりも比誘電率が高い第2高誘電率膜(102F)を含み、
 前記第2高誘電率膜(102F)の比誘電率および前記第1コーティング層(111)の比誘電率は、互いに等しい
 付記2-4に記載の絶縁チップ。
 (付記2-6)
 前記第2高誘電率膜(102F)は、SiNを含む材料によって形成されている
 付記2-5に記載の絶縁チップ。
 (付記2-7)
 前記第1絶縁層(101)は、SiOを含む材料によって形成され、
 前記第1コーティング層(111)は、SiN、SiON、SiCのいずれかを含む材料によって形成されている
 付記2-1~2-6のいずれか1つに記載の絶縁チップ。
 (付記2-8)
 前記素子絶縁層(54)は、
 前記第1絶縁層(101)上に積層され、前記第2端面(24)と接するものであって比誘電率が前記第1絶縁層(101)よりも高い第4絶縁層(104)と、
 前記第4絶縁層(104)上に積層され、比誘電率が前記第4絶縁層(104)よりも低い第5絶縁層(105)と、を含む
 付記2-1~2-7のいずれか1つに記載の絶縁チップ。
 (付記2-9)
 前記第1コーティング層(170)は、
 前記第1トレンチ底面(122)および前記第1トレンチ側面(121)に接する第1高誘電率コーティング膜(171)と、
 前記第1高誘電率コーティング膜(171)に積層された第2高誘電率コーティング膜(172)と、を含む
 付記2-1~2-8のいずれか1つに記載の絶縁チップ。
 (付記2-10)
 前記第2高誘電率コーティング膜(172)は、前記第1高誘電率コーティング膜(171)よりも高い比誘電率を有する
 付記2-9に記載の絶縁チップ。
 (付記2-11)
 前記第2コイル(21A)は、前記素子絶縁層(54)の厚さ方向(z方向)において前記第1コイル(22A)側を向く第3端面(26)と、前記第3端面(26)とは反対側の第4端面(27)と、第2側面(28)と、を含み、
 前記素子絶縁層(54)は、
 第6絶縁層(106)と、
 前記第6絶縁層(106)に形成され、第2トレンチ底面(132)および第2トレンチ側面(131)を有する第2トレンチ(130)と、
 前記第2トレンチ底面(132)および前記第2トレンチ側面(131)に形成され、前記第6絶縁層(106)よりも比誘電率が高い第2コーティング層(112)と、を含み、
 前記第2コイル(21A)は、前記第4端面(27)および前記第2側面(28)が前記第2コーティング層(112)に接した状態で前記第2トレンチ(130)内に設けられている
 付記2-1~2-10のいずれか1つに記載の絶縁チップ。
 (付記2-12)
 前記素子絶縁層(54)は、前記第6絶縁層(106)よりも比誘電率が高く、前記第6絶縁層(106)に接した第7絶縁層(107)を含み、
 前記第7絶縁層(107)は、前記第2コーティング層(112)と接している
 付記2-11に記載の絶縁チップ。
 (付記2-13)
 前記第7絶縁層(107)の比誘電率は、前記第2コーティング層(112)の比誘電率よりも低い
 付記2-12に記載の絶縁チップ。
 (付記2-14)
 前記素子絶縁層(54)は、前記第7絶縁層(107)よりも比誘電率が低く、前記第7絶縁層(107)に積層された第8絶縁層(108)を含む
 付記2-12または2-13に記載の絶縁チップ。
 (付記2-15)
 前記素子絶縁層(54)は、素子表面(54s)と、前記素子表面(54s)とは反対側の素子裏面(54r)を含み、
 前記第1コイル(22A)は、前記第2コイル(21A)よりも前記素子表面(54s)寄りに配置され、
 前記第1コイル(22A)と前記第2コイル(21A)との間には、前記素子絶縁層(54)の一部が介在している
 付記2-1~2-14のいずれか一項に記載の絶縁チップ。
 (付記2-16)
 前記素子裏面(54r)に形成された基板(53)を備え、
 前記第1コイルは高電圧コイル(22A)であり、
 前記第2コイルは低電圧コイル(21A)である
 付記2-15に記載の絶縁チップ。
 (付記2-17)
 第1回路(13)を含む第1チップ(30)と、
 絶縁チップ(50)と、
 前記絶縁チップ(50)を介して前記第1回路(13)と信号の送信および受信の少なくとも一方を行うように構成された第2回路(14)を含む第2チップ(40)と、を備え、
 前記絶縁チップ(50)は、
 素子絶縁層(54)と、
 前記素子絶縁層(54)に埋め込まれた第1コイル(22A)と、
 前記素子絶縁層(54)に埋め込まれ、前記素子絶縁層(54)の厚さ方向(z方向)において前記第1コイル(22A)と対向配置された第2コイル(21A)と、を備え、
 前記第1コイル(22A)は、前記素子絶縁層(54)の厚さ方向(z方向)において前記第2コイル(21A)側を向く第1端面(23)と、前記第1端面(23)とは反対側の第2端面(24)と、第1側面(25)と、を含み、
 前記素子絶縁層(54)は、
 第1絶縁層(101)と、
 前記第1絶縁層(101)に形成され、第1トレンチ底面(122)および第1トレンチ側面(121)を有する第1トレンチ(120)と、
 前記第1トレンチ底面(122)および前記第1トレンチ側面(121)に形成され、前記第1絶縁層(101)よりも比誘電率が高い第1コーティング層(111)と、を含み、
 前記第1コイル(22A)は、前記第1端面(23)および前記第1側面(25)が前記第1コーティング層(111)に接した状態で前記第1トレンチ(120)内に設けられている
 信号伝達装置(10)。
 (付記2-18)
 前記第1チップ(30)が実装される第1ダイパッド(60)と、
 前記第2チップ(40)が実装される第2ダイパッド(70)と、を備え、
 前記絶縁チップ(50)は、前記第1ダイパッド(60)または前記第2ダイパッド(70)に実装されている
 付記2-17に記載の信号伝達装置。
 (付記2-19)
 前記第1チップ(30)が実装される第1ダイパッド(60)と、
 前記第2チップ(40)が実装される第2ダイパッド(70)と、
 前記絶縁チップ(50)が実装される第3ダイパッド(160)と、を備え、
 前記第3ダイパッド(160)は、前記第1ダイパッド(60)および前記第2ダイパッド(70)の双方に対して電気的にフローティング状態である
 付記2-17に記載の信号伝達装置。
 (付記2-20)
 前記第4絶縁層(104)は、
 前記第1コイル(22A)の前記第2端面(24)に接する下側高誘電率膜(104C)と、
 前記下側高誘電率膜(104C)上に形成され、比誘電率が前記下側高誘電率膜(104C)よりも低い上側高誘電率膜(104D)と、を含む
 付記2-8に記載の絶縁チップ。
 (付記2-21)
 前記下側高誘電率膜(104C)は、SiNを含む材料によって形成され、
 前記上側高誘電率膜(104D)は、SiONを含む材料によって形成されている
 付記2-20に記載の絶縁チップ。
 (付記2-22)
 前記素子絶縁層(54)は、
 前記第2コイル(21A)の前記第4端面(27)と接し、比誘電率が前記第6絶縁層(106)よりも高い第9絶縁層(109)と、
 前記第9絶縁層(109)に対して前記第6絶縁層(106)とは反対側に形成され、比誘電率が前記第9絶縁層(109)よりも低い第10絶縁層(110)と、を含む
 付記2-12~2-14のいずれか1つに記載の絶縁チップ。
 (付記2-23)
 前記第9絶縁層(109)は、
 前記第4端面(27)と接した上側高誘電率膜(109E)と、
 前記上側高誘電率膜(109E)と前記第10絶縁層(110)とに挟み込まれた下側高誘電率膜(109D)と、を含む
 付記2-22に記載の絶縁チップ。
 (付記2-24)
 前記上側高誘電率膜(109E)は、SiNを含む材料によって形成され、
 前記下側高誘電率膜(109D)は、SiONを含む材料によって形成されている
 付記2-23に記載の絶縁チップ。
 (付記2-25)
 前記絶縁チップ(50)は、
 前記第1コイル(22A)および前記第2コイル(21A)を有する第1トランス(18A)と、
 前記素子絶縁層(54)内に埋め込まれ、互いに対向配置された第3コイル(21C)および第4コイル(22C)を有する第2トランス(19A)と、を有し、
 前記第1回路(13)と前記第2回路(14)とは、互いに直列に接続された前記第1トランス(18A)および前記第2トランス(19A)を介して接続されており、前記第1トランス(18A)および前記第2トランス(19A)を介して信号を伝達する
 付記2-17~2-19のいずれか1つに記載の信号伝達装置。
 (付記2-26)
 前記第1コイル(22A)は、前記第3コイル(21C)と電気的に接続されており、
 前記素子絶縁層(54)の厚さ方向(z方向)において、前記第1コイル(22A)は、前記第3コイル(21C)と揃った位置に配置されている
 付記2-25に記載の信号伝達装置。
 (付記2-27)
 前記素子絶縁層(54)の厚さ方向(z方向)において、前記第2コイル(21A)は、前記第4コイル(22C)と揃った位置に配置されている
 付記2-26に記載の信号伝達装置。
 (付記2-28)
 前記絶縁チップ(50)は、基板(53)を備え、
 前記素子絶縁層(54)は、前記基板(53)上に形成され、
 前記基板(53)に対して前記素子絶縁層(54)とは反対側には、絶縁部材(150)が設けられている
 付記2-25~2-27のいずれか1つに記載の信号伝達装置。
 (付記2-29)
 前記信号伝達装置(10)は、前記第1コイル(22A,22B)および前記第2コイル(21A,21B)を有するトランス(15A,15B)を介して前記第1回路(13)から前記第2回路(14)に向けて信号が伝達されるものであり、
 前記トランス(15A,15B)は、第1信号用トランス(15A)および第2信号用トランス(15B)を含み、
 前記トランス(15A,15B)を介して伝達される前記信号は、第1信号および第2信号を含み、
 前記第1信号は、前記第1信号用トランス(15A)を介して前記第1回路(13)から前記第2回路(14)に向けて伝達され、
 前記第2信号は、前記第2信号用トランス(15B)を介して前記第1回路(13)から前記第2回路(14)に向けて伝達される
 付記2-17~2-19のいずれか1つに記載の信号伝達装置。
 (付記2-30)
 前記絶縁チップ(50)は、
 前記第1コイル(22A)および前記第2コイル(21A)を有する第1トランス(18A)と、
 前記素子絶縁層(54)内に埋め込まれ、互いに対向配置された第3コイル(21C)および第4コイル(22C)を有する第2トランス(19A)と、を有し、
 前記第1トランス(18A)と前記第2トランス(19A)とは、前記素子絶縁層(54)内において互いに直列に接続されている
 付記2-1~2-16のいずれか1つに記載の絶縁チップ。
 (付記2-31)
 付記2-1~2-16のいずれか1つに記載の絶縁チップ(50)と、
 前記絶縁チップ(50)に電気的に接続された信号伝達回路(13/14)を含む回路チップ(30/40)と、を備える、絶縁モジュール。
 (付記2-32)
 付記2-1~2-16のいずれか1つに記載の絶縁チップ(50)と、
 前記絶縁チップを封止する封止樹脂と、を備える、絶縁モジュール。
 以上の説明は単に例示である。本開示の技術を説明する目的のために列挙された構成要素および方法(製造プロセス)以外に、より多くの考えられる組み合わせおよび置換が可能であることを当業者は認識し得る。本開示は、特許請求の範囲および付記を含む本開示の範囲内に含まれるすべての代替、変形、および変更を包含することが意図される。
 10…信号伝達装置
 10A…信号伝達回路
 11…1次側端子
 12…2次側端子
 13…1次側回路
 14…2次側回路
 15,15A,15B…トランス
 16A,16B…1次側信号線
 17A,17B…2次側信号線
 18A,18B…トランス
 19A,19B…トランス
 21A,21B…低電圧コイル(第2コイル)
 21AA…第1コイル端部
 21AB…第2コイル端部
 21C,21D…第1高電圧コイル
 22A,22B…高電圧コイル(第1コイル)
 22AA…第1コイル端部
 22AB…第2コイル端部
 22C,22D…第2高電圧コイル
 23…第1端面
 24…第2端面
 25…第1側面
 25A…下端部
 26…第3端面
 27…第4端面
 28…第2側面
 28A…上端部
 30…第1チップ
 30s…チップ表面
 30r…チップ裏面
 31…第1電極パッド
 32…第2電極パッド
 33…第1基板
 34…配線層
 40…第2チップ
 40s…チップ表面
 40r…チップ裏面
 41…第1電極パッド
 42…第2電極パッド
 43…第2基板
 44…配線層
 50…トランスチップ
 50s…チップ表面
 50r…チップ裏面
 51,51A,51B…第1電極パッド
 52,52A,52B…第2電極パッド
 53…基板
 54…素子絶縁層
 54s…素子表面
 54r…素子裏面
 54A…エッチングストッパ膜
 54B…層間絶縁膜
 55…保護膜
 56…パッシベーション膜
 57A…低圧側接続配線
 57B…低圧側接続配線
 57C…高圧側接続配線
 57D…高圧側接続配線
 57AA,57BA…第1ビア
 57AB,57BB…第1配線
 57AC,57BC…第2ビア
 57AD,57BD…第2配線
 57AE,57BE…第3ビア
 58A…ビア
 58B…ビア
 59…シールド電極
 60…1次側ダイパッド
 70…2次側ダイパッド
 80…封止樹脂
 91…第1接合材
 92…第2接合材
 93…第3接合材
 101…第1絶縁層
 101A…貫通孔
 102…第2絶縁層
 102A…第1高誘電率膜
 102B…第2高誘電率膜
 102C…第3高誘電率膜
 102D…溝
 102E…第1高誘電率膜
 102F…第2高誘電率膜
 103…第3絶縁層
 104…第4絶縁層
 104A…下側高誘電率膜
 104B…上側高誘電率膜
 104C…下側高誘電率膜
 104D…上側高誘電率膜
 105…第5絶縁層
 106…第6絶縁層
 106A…貫通孔
 107…第7絶縁層
 107A…第4高誘電率膜
 107B…第5高誘電率膜
 107C…第6高誘電率膜
 107D…第3高誘電率膜
 107E…第4高誘電率膜
 108…第8絶縁層
 109…第9絶縁層
 109A…上側高誘電率膜
 109B…下側高誘電率膜
 109D…下側高誘電率膜
 109E…上側高誘電率膜
 109C…溝
 110…第10絶縁層
 111…第1コーティング層
 111A…側面部
 111B…底面部
 111C…下端部
 112…第2コーティング層
 120…第1トレンチ
 121…第1トレンチ側面
 122…第1トレンチ底面
 130…第2トレンチ
 131…第2トレンチ側面
 132…第2トレンチ側面
 140…第2絶縁層
 141…第1高誘電率膜
 142…第2高誘電率膜
 150…絶縁部材
 160…中間ダイパッド
 170…第1コーティング層
 171…第1高誘電率コーティング膜
 171A…第1側面部
 171B…第1底面部
 172…第2高誘電率コーティング膜
 172A…第2側面部
 172B…第2底面部
 801A,801B…ビア用開口部
 802…配線用開口部
 811…第1コーティング層
 820…凹部
 W…ワイヤ
 D1…低電圧コイルと高電圧コイルとの間の距離
 D2…第1高電圧コイルと第2高電圧コイルとの間の距離
 D3…低電圧コイルと基板との間の距離
 D4…第2高電圧コイルと基板との間の距離
 D5…低電圧コイルと第2高電圧コイルとの間の距離

Claims (18)

  1.  素子絶縁層と、
     前記素子絶縁層に埋め込まれた第1コイルと、
     前記素子絶縁層に埋め込まれ、前記素子絶縁層の厚さ方向において前記第1コイルと対向配置された第2コイルと、
    を備え、
     前記第1コイルは、前記素子絶縁層の厚さ方向において前記第2コイル側を向く第1端面と、前記第1端面とは反対側の第2端面と、第1側面と、を含み、
     前記素子絶縁層は、
     第3絶縁層と、
     前記第3絶縁層上に積層され、前記第3絶縁層よりも比誘電率が高い第2絶縁層と、
     前記第2絶縁層上に積層され、前記第2絶縁層よりも比誘電率が低い第1絶縁層と、
    を含み、
     前記第1コイルは、前記第1端面が前記第2絶縁層に接した状態で前記第1絶縁層内に設けられている
     絶縁チップ。
  2.  前記第2絶縁層は、前記第1側面における前記第1端面とのコーナ部分を構成する下端部を覆っている
     請求項1に記載の絶縁チップ。
  3.  前記第2絶縁層は、
     前記第1端面に接した第1高誘電率膜と、
     前記第1高誘電率膜よりも比誘電率が低く、前記第3絶縁層と接した第2高誘電率膜と、
    を含む
     請求項1または2に記載の絶縁チップ。
  4.  前記第2絶縁層は、前記第2高誘電率膜よりも比誘電率が高い第3高誘電率膜を含み、
     前記第3高誘電率膜は、前記第1高誘電率膜上に形成されている
     請求項3に記載の絶縁チップ。
  5.  前記第2絶縁層は、単一の膜である
     請求項1または2に記載の絶縁チップ。
  6.  前記第1絶縁層および前記第3絶縁層は、SiOを含む材料によって形成され、
     前記第2絶縁層は、SiN、SiON、SiCのいずれかを含む材料によって形成されている
     請求項1~5のいずれか一項に記載の絶縁チップ。
  7.  前記第1高誘電率膜は、SiNを含む材料によって形成され、
     前記第2高誘電率膜は、SiONを含む材料によって形成されている
     請求項3に記載の絶縁チップ。
  8.  前記第1高誘電率膜は、SiNを含む材料によって形成され、
     前記第2高誘電率膜は、SiONを含む材料によって形成され、
     前記第3高誘電率膜は、SiNを含む材料によって形成されている
     請求項4に記載の絶縁チップ。
  9.  前記素子絶縁層は、
     前記第2端面と接するように前記第1絶縁層上に積層され、比誘電率が前記第1絶縁層よりも高い第4絶縁層と、
     前記第4絶縁層上に積層され、比誘電率が前記第4絶縁層よりも低い第5絶縁層と、
    を含む
     請求項1~8のいずれか一項に記載の絶縁チップ。
  10.  前記第4絶縁層は、SiNを含む材料によって形成され、
     前記第5絶縁層は、SiOを含む材料によって形成されている
     請求項9に記載の絶縁チップ。
  11.  前記第2コイルは、前記素子絶縁層の厚さ方向において前記第1コイル側を向く第3端面と、前記第3端面とは反対側の第4端面と、第2側面と、を含み、
     前記素子絶縁層は、
     第6絶縁層と、
     前記第6絶縁層上に積層され、前記第6絶縁層よりも比誘電率が高い第7絶縁層と、
     前記第7絶縁層上に積層され、前記第7絶縁層よりも比誘電率が低い第8絶縁層と、
    を含み、
     前記第2コイルは、前記第3端面が前記第7絶縁層に接した状態で前記第6絶縁層内に設けられている
     請求項1~10のいずれか一項に記載の絶縁チップ。
  12.  前記第7絶縁層は、
     前記第3端面に接する第4高誘電率膜と、
     前記第4高誘電率膜よりも比誘電率が低く、前記第8絶縁層と接した第5高誘電率膜と、
    を含む
     請求項11に記載の絶縁チップ。
  13.  前記第7絶縁層は、前記第5高誘電率膜よりも比誘電率が高い第6高誘電率膜を含み、
     前記第4高誘電率膜は、前記第5高誘電率膜と前記第6高誘電率膜との間に介在している
     請求項12に記載の絶縁チップ。
  14.  前記第7絶縁層は、単一の膜である
     請求項11に記載の絶縁チップ。
  15.  前記第6絶縁層および前記第8絶縁層は、SiOを含む材料によって形成され、
     前記第7絶縁層は、SiN、SiON、SiCのいずれかを含む材料によって形成されている
     請求項11~14のいずれか一項に記載の絶縁チップ。
  16.  第1回路を含む第1チップと、
     絶縁チップと、
     前記絶縁チップを介して前記第1回路と信号の送信および受信の少なくとも一方を行うように構成された第2回路を含む第2チップと、
    を備え、
     前記絶縁チップは、
     素子絶縁層と、
     前記素子絶縁層に埋め込まれた第1コイルと、
     前記素子絶縁層に埋め込まれ、前記素子絶縁層の厚さ方向において前記第1コイルと対向配置された第2コイルと、
    を備え、
     前記第1コイルは、前記素子絶縁層の厚さ方向において前記第2コイル側を向く第1端面と、前記第1端面とは反対側の第2端面と、第1側面と、を含み、
     前記素子絶縁層は、
     第3絶縁層と、
     前記第3絶縁層上に積層され、前記第3絶縁層よりも比誘電率が高い第2絶縁層と、
     前記第2絶縁層上に積層され、前記第2絶縁層よりも比誘電率が低い第1絶縁層と、
    を含み、
     前記第1コイルは、前記第1端面が前記第2絶縁層に接した状態で前記第1絶縁層内に設けられている
     信号伝達装置。
  17.  前記第1チップが実装される第1ダイパッドと、
     前記第2チップが実装される第2ダイパッドと、
    を備え、
     前記絶縁チップは、前記第1ダイパッドまたは前記第2ダイパッドに実装されている
     請求項16に記載の信号伝達装置。
  18.  前記第1チップが実装される第1ダイパッドと、
     前記第2チップが実装される第2ダイパッドと、
     前記絶縁チップが実装される第3ダイパッドと、
    を備え、
     前記第3ダイパッドは、前記第1ダイパッドおよび前記第2ダイパッドに対して電気的にフローティング状態である
     請求項16に記載の信号伝達装置。
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