マイクロトランス、その製造方法、信号伝送デバイスおよびその製造方法
【課題】製造コストが低いマイクロトランスおよびその製造方法と、このマイクロトランスを有する信号伝送デバイスおよびその製造方法と、を提供すること。
【解決手段】マイクロトランス１００の１次側１０３と２次側１０２を隔てる絶縁層１０４に、バンプ用パッド２９およびボンディングパッド３１，３２と、これらを電気的に接続する配線パターン３０を形成する。バンプ用パッド２９に、バンプ３４を塗布し、１次側１０３の、１次コイル２２の中心および外端と電気的に接続されたバンプ用パッド２８をそれぞれ接続する。また、マイクロトランス１００と励磁回路ＩＣ２００をバンプ接続により固定し、マイクロトランス１００と、励磁回路ＩＣ２００および受信回路ＩＣ３００と、をそれぞれボンディング線を介して電気的に接続する。
【解決手段】マイクロトランス１００の１次側１０３と２次側１０２を隔てる絶縁層１０４に、バンプ用パッド２９およびボンディングパッド３１，３２と、これらを電気的に接続する配線パターン３０を形成する。バンプ用パッド２９に、バンプ３４を塗布し、１次側１０３の、１次コイル２２の中心および外端と電気的に接続されたバンプ用パッド２８をそれぞれ接続する。また、マイクロトランス１００と励磁回路ＩＣ２００をバンプ接続により固定し、マイクロトランス１００と、励磁回路ＩＣ２００および受信回路ＩＣ３００と、をそれぞれボンディング線を介して電気的に接続する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電気的に絶縁された電気回路間で信号伝送をおこなうマイクロトランス、その製造方法、信号伝送デバイスおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、サージなどの高電圧印加時に、素子の破壊を引き起こし得るような電圧が通過しないように、電気的に絶縁された電気回路間で信号伝送をおこなう方式がある。この方式の一つとして、トランスによる誘導性結合を利用したものがある。そして、最近のＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）技術の進展などにより、トランスは、より小型になってきている。それゆえ、トランスと集積回路との集積化が可能になってきている。以下、この小型のトランスをマイクロトランスと呼び、このマイクロトランスを用いる信号伝送方式をマイクロトランス方式と呼ぶ。
【０００３】
また、車両などの輸送機器における駆動システムには、高効率化や省エネルギー対策として、電源、昇降圧コンバータおよびインバータが備えられている。昇降圧コンバータには、リアクトル、コンデンサ、スイッチング素子およびこのスイッチング素子を制御する回路が備えられている。近年、このスイッチング素子の駆動を制御するためのＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号を、マイクロトランスを用いて絶縁伝送する技術が提案されている。
【０００４】
図２２は、従来のマイクロトランスの構造を示す平面図である。また、図２３は、図２２の切断線Ｅ−Ｅ'における断面構造を示す断面図である。図２３に示すように、従来のマイクロトランスは、１次コイル６０と２次コイル６１が、たとえば、ポリイミド層６２によって隔てられている。ここで、従来のマイクロトランスの製造方法においては、１次コイル６０の上にポリイミド層６２を塗布することにより形成する。そして、ポリイミド層６２の上に２次コイル６１を形成する。このように塗布によってポリイミド層６２を形成する場合、ポリイミド層６２の厚さは、およそ２０μｍ程度が上限となる。
【０００５】
ここで、ポリイミド層６２の厚さが厚くなると、耐圧が上がる。したがって、たとえば、１２００Ｖクラスの耐圧を得るには、ポリイミド層６２の厚さが５０μｍ程度必要である。このため、塗布によってポリイミド層６２を形成する場合、所望の耐圧を得られないことがある。所望の耐圧を得る方法としては、たとえば、コイルの周囲に保護リングを設ける方法が提案されている（たとえば、下記特許文献１参照。）。
【０００６】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００５／２３０８３７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した技術では、所望の耐圧を得るためには、たとえば、保護リングなどを設けなければならないため、製造コストが高くなるといった問題がある。
【０００８】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、製造コストが低いマイクロトランス、その製造方法、信号伝送デバイスおよびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明にかかるマイクロトランスは、第１の基板の裏面に、第１のコイルと、当該第１のコイルに電気的に接続されるパッドと、が形成され、第２の基板のおもて面に第２のコイルが形成されており、絶縁層のおもて面に前記第１の基板の裏面が貼り付けられ、当該絶縁層の裏面に前記第２の基板のおもて面が貼り付けられたマイクロトランスであって、前記絶縁層のおもて面に、前記第１のコイルに電気的に接続される前記パッドとバンプ接続をおこなうための第１のバンプ用パッドと、外部回路とボンディング接続をおこなうためのボンディングパッドと、前記第１のバンプ用パッドと前記ボンディングパッドを電気的に接続する配線と、を備え、前記第１のコイルに電気的に接続される前記パッドと前記第１のバンプ用パッドがバンプにより接合されていることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項２の発明にかかるマイクロトランスは、請求項１に記載の発明において、前記絶縁層の裏面に、前記外部回路を有する基板とバンプ接続をおこなうための第２のバンプ用パッドを備えることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項３の発明にかかるマイクロトランスは、第１の基板の裏面に、第１のコイルと、当該第１のコイルに電気的に接続されるパッドと、が形成され、第２の基板のおもて面に第２のコイルが形成されており、絶縁層のおもて面に前記第１の基板の裏面が貼り付けられ、当該絶縁層の裏面に前記第２の基板のおもて面が貼り付けられたマイクロトランスであって、前記絶縁層のおもて面に、前記第１のコイルに電気的に接続される前記パッドとバンプ接続をおこなうための第１のバンプ用パッドを備え、当該第１のバンプ用パッドと前記パッドがバンプにより接合されており、前記絶縁層の裏面に、外部回路に電気的に接続されるパッドとバンプ接続をおこなうための第３のバンプ用パッドを備え、さらに、前記絶縁層に、当該絶縁層のおもて面から裏面に貫通する貫通孔と、前記貫通孔を介して、前記第１のバンプ用パッドと前記第３のバンプ用パッドを電気的に接続する配線と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項４の発明にかかるマイクロトランスは、請求項１〜３のいずれか一つに記載の発明において、前記第１のコイルの中心に接続された引き出し配線と、当該第１のコイルと、の間に絶縁膜を備えることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項５の発明にかかるマイクロトランスは、請求項１〜４のいずれか一つに記載の発明において、前記絶縁層は、フレキシブルなフィルムであることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項６の発明にかかるマイクロトランスの製造方法は、第１の基板の裏面に、第１のコイルと、当該第１のコイルに電気的に接続されるパッドと、が形成され、第２の基板のおもて面に第２のコイルが形成されており、絶縁層のおもて面に前記第１の基板が貼り付けられ、当該絶縁層の裏面に前記第２の基板のおもて面が貼り付けられたマイクロトランスの製造方法であって、前記絶縁層のおもて面に、第１のバンプ用パッドと、ボンディングパッドと、これらを電気的に接続する配線と、を形成するおもて面形成工程と、前記第１のバンプ用パッドにバンプを塗布する塗布工程と、前記第１の基板および前記第２の基板と、当該絶縁層と、の間に熱硬化性テープを配置するテープ配置工程と、前記第１のコイルに電気的に接続される前記パッドと、前記第１のバンプ用パッドと、が重なるように位置合わせをおこなう位置合わせ工程と、前記バンプおよび前記熱硬化性テープを加熱して、前記第１の基板および前記第２の基板と、前記絶縁層と、を接着するとともに、前記第１のコイルに電気的に接続される前記パッドと、前記第１のバンプ用パッドをバンプにより接合する接着工程と、を含むことを特徴とする。
【００１５】
また、請求項７の発明にかかるマイクロトランスの製造方法は、第１の基板の裏面に、第１のコイルと、当該第１のコイルに電気的に接続されるパッドと、が形成され、第２の基板のおもて面に第２のコイルが形成されており、絶縁層のおもて面に前記第１の基板の裏面が貼り付けられ、当該絶縁層の裏面に前記第２の基板のおもて面が貼り付けられたマイクロトランスの製造方法であって、前記絶縁層のおもて面に、第１のバンプ用パッドを形成するおもて面形成工程と、前記絶縁層の裏面に、第３のバンプ用パッドを形成する裏面形成工程と、前記絶縁層のおもて面から裏面へ貫通する貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、前記貫通孔を介して、前記第１のバンプ用パッドと、前記第３のバンプ用パッドと、が電気的に接続されるように配線を形成する配線形成工程と、前記第１のバンプ用パッドにバンプを塗布する塗布工程と、前記第１のコイルに電気的に接続される前記パッドと、前記第１のバンプ用パッドと、が重なるように位置合わせをおこなう位置合わせ工程と、前記第１の基板および前記第２の基板と、当該絶縁層と、の間に熱硬化性テープを配置するテープ配置工程と、前記バンプおよび前記熱硬化性テープを加熱して、前記第１の基板および前記第２の基板と、前記絶縁層と、を接着するとともに、前記第１のコイルに電気的に接続される前記パッドと、前記第１のバンプ用パッドをバンプにより接合する接着工程と、を含むことを特徴とする。
【００１６】
また、請求項８の発明にかかる信号伝送デバイスは、第１の基板の裏面に、第１のコイルと、当該第１のコイルに電気的に接続されるパッドと、が形成され、第２の基板のおもて面に第２のコイルが形成されており、絶縁層のおもて面に前記第１の基板の裏面が貼り付けられ、当該絶縁層の裏面に前記第２の基板のおもて面が貼り付けられたマイクロトランスと、外部回路と、の間で信号を伝送する信号伝送デバイスであって、前記マイクロトランスは、前記絶縁層のおもて面に、前記第１のコイルに電気的に接続される前記パッドとバンプ接続をおこなうための第１のバンプ用パッドと、前記外部回路とボンディング接続をおこなうための第１ボンディングパッドと、前記第１のバンプ用パッドと前記第１ボンディングパッドを電気的に接続する配線と、を備え、前記第１のコイルに電気的に接続される前記パッドと前記第１のバンプ用パッドがバンプにより接合されており、前記絶縁層の裏面に、前記外部回路を有する基板とバンプ接続をおこなうための第２のバンプ用パッドを備え、前記外部回路を有する基板は、前記マイクロトランスとバンプ接続をおこなうための第４のバンプ用パッドを備え、前記外部回路は、前記マイクロトランスとボンディング接続をおこなうための第２ボンディングパッドを備え、前記第２のバンプ用パッドと前記第４のバンプ用パッドがバンプにより接合されることで前記マイクロトランスと前記外部回路がバンプ接続によって固定され、前記第１ボンディングパッドと前記第２ボンディングパッドがボンディングワイヤを介して電気的に接続されることで、前記マイクロトランスと前記外部回路との信号の授受がボンディングワイヤによっておこなわれることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項９の発明にかかる信号伝送デバイスは、第１の基板の裏面に、第１のコイルと、当該第１のコイルに電気的に接続されるパッドと、が形成され、第２の基板のおもて面に第２のコイルが形成されており、絶縁層のおもて面に前記第１の基板の裏面が貼り付けられ、当該絶縁層の裏面に前記第２の基板のおもて面が貼り付けられたマイクロトランスと、外部回路と、の間で信号を伝送する信号伝送デバイスであって、前記マイクロトランスは、前記絶縁層のおもて面に、前記第１のコイルに電気的に接続される前記パッドとバンプ接続をおこなうための第１のバンプ用パッドを備え、前記絶縁層の裏面に、前記外部回路に電気的に接続されるパッドとバンプ接続をおこなうための第３のバンプ用パッドを備え、さらに、前記絶縁層に、当該絶縁層のおもて面から裏面に貫通する貫通孔と、前記貫通孔を介して、前記第１のバンプ用パッドと前記第３のバンプ用パッドを電気的に接続する配線と、を備え、前記外部回路は、前記マイクロトランスとバンプ接続をおこなうための第５のバンプ用パッドを備え、前記第３のバンプ用パッドと、前記第５のバンプ用パッドと、がバンプにより接合されていることを特徴とする。
【００１８】
また、請求項１０の発明にかかる信号伝送デバイスの製造方法は、第１の基板の裏面に、第１のコイルと、当該第１のコイルに電気的に接続されるパッドと、が形成され、第２の基板のおもて面に第２のコイルが形成されており、絶縁層のおもて面に前記第１の基板の裏面が貼り付けられ、当該絶縁層の裏面に前記第２の基板のおもて面が貼り付けられたマイクロトランスと、外部回路と、の間で信号を伝送する信号伝送デバイスの製造方法であって、前記絶縁層のおもて面に、第１のバンプ用パッドと、第１ボンディングパッドと、これらを電気的に接続する配線と、を形成するおもて面形成工程と、前記絶縁層の裏面に、第２のバンプ用パッドを形成する裏面形成工程と、前記外部回路に、第２ボンディングパッドを形成し、当該外部回路を有する基板に第４のバンプ用パッドを形成する外部回路形成工程と、前記第１のバンプ用パッドにバンプを塗布する第１塗布工程と、前記第１のコイルに電気的に接続される前記パッドと、前記第１のバンプ用パッドと、が重なるように位置合わせをおこなう第１位置合わせ工程と、前記第１の基板および前記第２の基板と、当該絶縁層と、の間に熱硬化性テープを配置するテープ配置工程と、前記バンプおよび前記熱硬化性テープを加熱して、前記第１の基板および前記第２の基板と、前記絶縁層と、を接着する接着工程と、前記第４のバンプ用パッドにバンプを塗布する第２塗布工程と、前記第２のバンプ用パッドと、前記第４のバンプ用パッドと、が重なるように位置合わせをおこなう第２位置合わせ工程と、前記バンプを加熱して、前記マイクロトランスと、前記外部回路と、を固定する固定工程と、前記第１ボンディングパッドと、前記第２ボンディングパッドと、をボンディングワイヤを介して電気的に接続するボンディング工程と、を含むことを特徴とする。
【００１９】
また、請求項１１の発明にかかる信号伝送デバイスの製造方法は、第１の基板の裏面に、第１のコイルと、当該第１のコイルに電気的に接続されるパッドと、が形成され、第２の基板のおもて面に第２のコイルが形成されており、絶縁層のおもて面に前記第１の基板の裏面が貼り付けられ、当該絶縁層の裏面に前記第２の基板のおもて面が貼り付けられたマイクロトランスと、外部回路と、の間で信号を伝送する信号伝送デバイスの製造方法であって、前記絶縁層のおもて面に、第１のバンプ用パッドを形成するおもて面形成工程と、前記絶縁層の裏面に、第３のバンプ用パッドを形成する裏面形成工程と、前記絶縁層のおもて面から裏面へ貫通する貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、前記貫通孔を介して、前記第１のバンプ用パッドと、前記第３のバンプ用パッドと、が電気的に接続されるように配線を形成する配線形成工程と、前記第１のバンプ用パッドにバンプを塗布する第１塗布工程と、前記第１のコイルに電気的に接続される前記パッドと、前記第１のバンプ用パッドと、が重なるように位置合わせをおこなう第１位置合わせ工程と、前記第１の基板および前記第２の基板と、当該絶縁層と、の間に熱硬化性テープを配置するテープ配置工程と、前記第３のバンプ用パッドにバンプを塗布する第２塗布工程と、前記外部回路に形成された、当該外部回路に電気的に接続されるパッドと、前記第３のバンプ用パッドと、が重なるように位置合わせをおこなう第２位置合わせ工程と、前記バンプおよび前記熱硬化性テープを加熱して、前記第１の基板および前記第２の基板と、前記絶縁層と、前記外部回路と、を接着する接着工程と、を含むことを特徴とする。
【００２０】
上記請求項１，２，４〜６，８，１０の発明によれば、絶縁層のおもて面側のコイルからの信号を、絶縁層に設けられた配線を介して、外部回路と授受することができる。したがって、コイルの設けられた絶縁体基板に、スルーホールを設けなくてよいため、製造コストが低くなる。
【００２１】
また、請求項３，４，７，９，１１の発明によれば、絶縁層のおもて面側のコイルからの信号を、絶縁層に設けられたスルーホールを介して外部回路と授受することができる。したがって、コイルの設けられた高硬度の絶縁体基板にスルーホールを設けなくてよいため、低コストで簡単にスルーホールを設けることができる。
【００２２】
また、請求項５の発明によれば、絶縁層のおもて面側のコイルからの信号を、絶縁層に設けられたスルーホールを介して外部回路と授受することができる。したがって、コイルの設けられた高硬度の絶縁体基板ではなく、フレキシブルな材料である絶縁層にスルーホールを設けるため、低コストで簡単にスルーホールを設けることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明にかかるマイクロトランス、その製造方法、信号伝送デバイスおよびその製造方法によれば、製造コストが低いという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかるマイクロトランスおよびその製造方法と、このマイクロトランスを有する信号伝送デバイスおよびその製造方法と、の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、以下の実施の形態の説明およびすべての添付図面において、同様の構成には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２５】
（実施の形態１）
まず、従来のマイクロトランスより素子耐圧の高いマイクロトランスについて説明する。図１は、素子耐圧の高いマイクロトランスの構造を示す断面図である。図１に示すように、素子耐圧の高いマイクロトランスは、１次コイル２２を有する１次側１０１と、２次コイル６を有する２次側１０２が、厚いポリイミドフィルム２６によって隔てられている。ここで、ポリイミドフィルム２６の厚さが厚いほど、素子耐圧は高くなる。したがって、所望の厚さのポリイミドフィルム２６を用いることで、所望の素子耐圧を得ることができる。
【００２６】
また、絶縁体基板２１の裏面側に設けられた１次コイル２２と、絶縁体基板２１のおもて面側に設けられたボンディングパッド７０と、を貫通孔７１を介して電気的に接続する導体パターン７２が設けられている。ここで、貫通孔７１の側面にも導体パターン７２が設けられることで、たとえば、特開２００５−５６８５に示すように、貫通孔７１がスルーホールとしての機能を果たす。
【００２７】
つぎに、図１に示すマイクロトランスの製造方法について説明する。図２〜図６は、図１に示すマイクロトランスの製造方法を順に示す断面図である。まず、図２に示すように、シリコン（Ｓｉ）などの半導体基板１の表面にリンやボロンなどを拡散させた不純物拡散領域２を選択的に形成する。ついで、この不純物拡散領域２を２次コイル６から絶縁させるため、たとえば、プラズマＣＶＤ法により基板全面にシリコン酸化膜（ＳｉＯ2）などを堆積して、絶縁膜３を形成する。
【００２８】
ついで、レジストで所望のパターンのマスクを作成し、エッチングをおこなう。これによって、絶縁膜３を部分的に除去し、第１の開口部４および第２の開口部５を作成する。そして、レジストを薬品により剥離する。ついで、基板全面に、たとえば、アルミニウムや銅などの金属膜をスパッタにより堆積する。さらに、フォトリソグラフィ工程により、２次コイル６を形成する。ここで、２次コイル６の中心部分には、中心パッド７が形成される。この中心パッド７は、第１の開口部４を介して不純物拡散領域２に接触する。また、図示はしないが、２次コイル６の外端から伸びた配線に接するように、外端パッドが形成される。２次コイル６の形成と同時に、中心引き出しパッド１０が形成される。また、この中心引き出しパッド１０が、第２の開口部５を介して不純物拡散領域２に接触するように、配線パターン１２が形成される。そして、レジストを薬品により剥離する。
【００２９】
ついで、プラズマＣＶＤ法により基板全面にシリコン酸化膜を堆積する。ここで、２次コイル６の上に堆積されたシリコン酸化膜の表面には、凹凸があるため、斜めエッチングにより平坦化する。これによって絶縁膜１１を形成する。ついで、レジストで所望のパターンのマスクを作成し、エッチングをおこなう。これによって、絶縁膜１１を部分的に除去し、外端パッドおよび中心引き出しパッド１０を露出させる。そして、レジストを薬品により剥離する。このようにして、マイクロトランスの２次側１０２が形成される。
【００３０】
一方、図３に示すように、半導体基板１とは別に、たとえば、セラミックやガラスなどの絶縁体基板２１を用意し、この絶縁体基板２１の裏面側に、フォトリソグラフィ工程により１次コイル２２を形成する。１次コイル２２の外端部分には、外端パッド２３が形成される。ついで、絶縁体基板２１の裏面側の全面に、プラズマＣＶＤ法によりシリコン酸化膜を堆積して、絶縁膜２４を形成する。さらに、絶縁膜２４を選択的に除去して、外端パッド２３を露出させる。また、絶縁体基板２１のおもて面側に、外部と接続するためのボンディングパッド７０を形成する。
【００３１】
ついで、図４に示すように、サンドブラスト法などにより絶縁体基板２１の両面から孔を開け、貫通孔７１を形成する。さらに、図５に示すように、絶縁体基板２１の裏面側に形成された外端パッド２３と、絶縁体基板２１のおもて面側に形成されたボンディングパッド７０と、を電気的に接続するための導体パターン７２を、電解めっき処理により形成する。このとき、貫通孔７１の側面にも導体パターン７２を形成する。また、図５または図６においては、導体パターン７２の左側と右側とは、離れているように見えるが、図示しない領域で電気的に接続されている。
【００３２】
ついで、図６に示すように、１次コイル２２側の裏面側の絶縁膜２４の上に、ＤＡＦテープなどの熱硬化性テープ２５を介してポリイミドフィルム２６を貼り合わせる。そして、ポリイミドフィルム２６の１次コイル２２側が貼り合わされていない側の面に、熱硬化性テープ２７を貼り付ける。ついで、図１に示すように、ポリイミドフィルム２６の熱硬化性テープ２７が貼り付けられた面を、２次コイル６側の絶縁膜１１に貼り合わせる。そして、高温下で熱硬化性テープ２７の熱硬化接着をおこなう。しかしながら、絶縁体基板２１に貫通孔を設けると、製造コストが高くなってしまう。
【００３３】
そこで、実施の形態１においては絶縁体基板にスルーホールを設けないマイクロトランスが提案されている。つぎに、本発明の実施の形態１にかかるマイクロトランスの構造について説明する。図７は、本発明の実施の形態１にかかるマイクロトランスの構造を示す概略図である。図７に示すように実施の形態１にかかるマイクロトランス１００は、１次コイル２２を有する１次側１０３と、２次コイル６を有する２次側１０２と、が絶縁層１０４によって隔てられている。また、マイクロトランス１００の１次側１０３の裏面側に設けられたバンプ用パッド２８と、絶縁層１０４のおもて面側に設けられたバンプ用パッド２９とが、たとえば、半田バンプやスタッドバンプなどのバンプ３４を介して接合されている。
【００３４】
なお、図７に示すマイクロトランス１００においては、１次側１０３を絶縁体基板２１を用いて作製する例について説明したが、１次側１０３の基板にスルーホールを設ける必要のないマイクロトランスにおいては、１次側１０３および２次側１０２をともに半導体基板を用いて作製してもよい。この場合、１次側１０３の構造は、２次側１０２の構造と同様の構造でもよい。具体的には、１次側１０３、２次側１０２および絶縁層１０４の形状が、絶縁層１０４と、１次側１０３および２次側１０２とを、熱硬化性テープ２５，２７を用いて貼り合わせることのできる形状であればよい。
【００３５】
つぎに、実施の形態１にかかるマイクロトランス１００の構造について詳細に説明する。まず、マイクロトランス１００の２次側１０２の構造について説明する。図８は、本発明の実施の形態１にかかるマイクロトランスの２次側の構造を示す上面図である。また、図９は、図８の切断線Ａ−Ａ'における断面構造を示す断面図である。図８または図９に示すように、マイクロトランス１００の２次側１０２は、半導体基板１を用いて作製されている。半導体基板１の表面には、不純物拡散領域２が選択的に設けられている。また、基板全面には、絶縁膜３が設けられている。絶縁膜３には、第１の開口部４と、第２の開口部５と、が不純物拡散領域２に達するように設けられている。
【００３６】
絶縁膜３の表面には、２次コイル６が設けられている。２次コイル６の形状は、たとえば、渦巻き形状である。２次コイル６の中心が、第１の開口部４において不純物拡散領域２と接している。また、配線パターン１２を介して、中心引き出しパッド１０が、第２の開口部５において不純物拡散領域２と接している。２次コイル６の外端から続く配線８は、外端パッド９に接続されている。これら、外端パッド９および中心引き出しパッド１０が、受信回路ＩＣ３００のボンディングパッド３０１、３０２と、それぞれボンディング線を介して電気的に接続されることによって、２次コイル６の中心および外端と、受信回路ＩＣ３００と、の間で信号を授受することができる。
【００３７】
つぎに、マイクロトランス１００の１次側１０３の構造について説明する。図１０は、本発明の実施の形態１にかかるマイクロトランスの１次側の構造を示す下面図である。また、図１１は、図１０の切断線Ｂ−Ｂ'を矢印の方向に見た断面構造を示す矢視断面図である。図１０または図１１に示すように、マイクロトランス１００の１次側１０３は、たとえば、セラミックやガラスなどの高硬度の絶縁体基板２１を用いて作製されている。絶縁体基板２１の裏面側の表面には、１次コイル２２が設けられている。絶縁体基板２１および１次コイル２２の表面には、絶縁膜２４が設けられている。
【００３８】
また、絶縁膜２４の、１次コイル２２の中心の領域には、第３の開口部が設けられている。そして、この第３の開口部に１次コイル２２の中心パッド４１Ａが設けられている。この中心パッド４１Ａを介して、１次コイル２２の中心と配線パターン４２が接触している。また、バンプ用パッド２８Ａとこれに接続される配線パターン４１Ｃは、絶縁体基板２１の表面に形成されている。絶縁膜２４の、配線パターン４１Ｃの領域には、第４の開口部が設けられている。そして、この第４の開口部に接続用パッド４１Ｂが設けられており、配線パターン４１Ｃと配線パターン４２とが、接続用パッド４１Ｂを介して接続される。これによって、バンプ用パッド２８Ａは、配線パターン４１Ｃ、接続用パッド４１Ｂおよび配線パターン４２を介して、１次コイル２２の中心と電気的に接続されている。
【００３９】
また、バンプ用パッド２８Ｂは、絶縁体基板２１の表面に形成されており、配線パターン４３を介して１次コイル２２の外端と電気的に接続されている。ここで、バンプ用パッド２８Ａ，２８Ｂが形成されている領域には、絶縁膜２４が形成されていないため、絶縁膜２４の表面とバンプ用パッド２８Ａ，２８Ｂの表面との間に段差が形成される。この段差の高さを後述する絶縁層１０４に形成されたバンプ用パッド２９Ａ，２９Ｂ（図１２，１３参照）とその上に塗布されるバンプとを合わせた高さと同程度の高さにすることで、１次側１０３と絶縁層１０４とを隙間が無いように接合することができる。
【００４０】
なお、図１０および図１１に示すように、１次側１０３の基板にスルーホールを設ける必要がないので、１次側１０３を、絶縁体基板２１ではなく半導体基板を用いて作製してもよい。この場合、１次側１０３の構造を、図８および図９に示す２次側１０２の構造と同様の構造としてもよい。このように、１次側１０３を半導体基板を用いて作製することで、１次側１０３を２次側１０２と同様の製造工程で形成することができる。このため、１次コイル２２の中心側の一端を外部に導出するための立体的な配線を容易に形成することできる。また、この場合、絶縁膜２４の部分的な除去を行って、バンプの高さを吸収するための段差を容易に形成することができる。
【００４１】
つぎに、マイクロトランス１００の絶縁層１０４の構造について説明する。図１２は、本発明の実施の形態１にかかるマイクロトランスの絶縁層の構造を示す上面図である。また、図１３は、図１２の切断線Ｃ−Ｃ'を矢印の方向に見た断面構造を示す矢視断面図である。図１２または図１３に示すように、マイクロトランス１００の絶縁層１０４は、たとえば、フレキシブルなポリイミドフィルム２６を用いて作製されている。ポリイミドフィルム２６のおもて面側には、バンプ用パッド２９Ａ，２９Ｂが設けられており、それぞれ、配線パターン３０Ａ，３０Ｂを介して、ボンディングパッド３２，３１に電気的に接続されている。また、ポリイミドフィルム２６の裏面側には、バンプ用パッド３３が設けられている。
【００４２】
バンプ用パッド２９Ａ，２９Ｂは、１次側のバンプ用パッド２８Ａ，２８Ｂと、バンプを介して接合される。バンプ用パッド３３は、励磁回路ＩＣ２００のバンプ用パッド２０１と、バンプ２０４を介して接合される。ボンディングパッド３１，３２は、励磁回路ＩＣ２００のボンディングパッド２０２，２０３と、ボンディング線を介して電気的に接続される。これによって、１次コイル２２の中心および外端と、励磁回路ＩＣ２００と、の間で信号を授受することができる。
【００４３】
つぎに、本発明の実施の形態１にかかるマイクロトランスを有する信号伝送デバイスの構造について説明する。図１４は、本発明の実施の形態１にかかるマイクロトランスを有する信号伝送デバイスの構造を示す概略図である。図１４に示すように実施の形態１にかかる信号伝送デバイスは、マイクロトランス１００と、励磁回路ＩＣ２００と、受信回路ＩＣ３００と、によって構成されている。
【００４４】
信号伝送デバイスにおいては、マイクロトランス１００の、絶縁層１０４の裏面側に設けられたバンプ用パッド３３と、励磁回路ＩＣ２００に設けられたバンプ用パッド２０１と、がバンプ２０４を介して接合されている。これによって、マイクロトランス１００と、励磁回路ＩＣ２００と、が一体化されている。さらに、マイクロトランス１００に設けられた中心引き出しパッド１０と、受信回路ＩＣ３００に設けられたボンディングパッド３０２と、がボンディング線を介して電気的に接続されている。また、図示しない領域で、マイクロトランス１００に設けられた外端パッド９（図８参照）と、受信回路ＩＣ３００に設けられた他のボンディングパッドと、がボンディング線を介して電気的に接続されている。そして、マイクロトランス１００に設けられたボンディングパッド３１，３２と、励磁回路ＩＣ２００に設けられたボンディングパッド２０２，２０３と、がボンディング線によってそれぞれ電気的に接続されている。ここで、励磁回路ＩＣ２００においては、たとえば、入力パルスのエッジから、セット・リセットトランスの励磁パルスを形成して、ＦＥＴにより電流を流して励磁する。また、受信回路ＩＣ３００においては、たとえば、セット・リセットトランスの受信パルスにより、パルスを復調する。
【００４５】
つぎに、実施の形態１にかかるマイクロトランスを有する信号伝送デバイスの製造方法について説明する。図１５〜図１７は、実施の形態１にかかる信号伝送デバイスの製造方法について順に示す断面図である。まず、図８または図９に示すように、図１に示すマイクロトランスの製造方法と同様に、マイクロトランスの２次側１０２を形成する。
【００４６】
一方、図１０または図１１に示すように、半導体基板１とは別に、たとえば、セラミックやガラスなどの絶縁体基板２１を用意し、この絶縁体基板２１の裏面側に、フォトリソグラフィ工程により１次コイル２２、絶縁層１０４と接合するためのバンプ用パッド２８Ａ，２８Ｂ、および、バンプ用パッド２８Ａと接続される配線パターン４１Ｃを形成する。ついで、絶縁体基板２１の裏面側の全面に、プラズマＣＶＤ法によりシリコン酸化膜を堆積して、絶縁膜２４を形成する。このとき、絶縁膜２４の表面とバンプ用パッド２８Ａ，２８Ｂの表面との高さが、絶縁層１０４に形成されたバンプ用パッド２９Ａ，２９Ｂとその上に塗布されるバンプ３４とを合わせた高さと同程度となるように絶縁膜２４を形成する。
【００４７】
ついで、絶縁膜２４を選択的に除去して、１次コイル２２の中心部分に達するように第３の開口部を形成し、１次コイル２２の中心パッド４１Ａを形成する。同時に、絶縁膜２４を選択的に除去して、配線パターン４１Ｃに達するように第４の開口部を形成し、接続用パッド４１Ｂを形成する。このとき、バンプ用パッド２８Ａが、配線パターン４１Ｃおよび接続用パッド４１Ｂを介して１次コイル２２の中心パッド４１Ａと電気的に接続するように、配線パターン４２を形成する。また、バンプ用パッド２８Ｂを１次コイル２２の外端と電気的に接続するように、配線パターン４３を形成する。このようにして、マイクロトランス１００の１次側１０３が形成される。なお、１次側１０３を半導体基板を用いて作製する場合、図８および図９に示す２次側１０２の製造方法と同様の方法で製造してもよい。
【００４８】
一方、絶縁層１０４は、図１２または図１３に示すように、ポリイミドフィルム２６を用いて作製される。ポリイミドフィルム２６のおもて面側に、１次側１０３と接合するためのバンプ用パッド２９Ａ，２９Ｂと、励磁回路ＩＣ２００とボンディング線によって接続するボンディングパッド３１，３２と、を形成する。そして、バンプ用パッド２９Ａ，２９Ｂと、ボンディングパッド３２，３１と、をそれぞれ電気的に接続するように、配線パターン３０Ａ，３０Ｂを形成する。ついで、ポリイミドフィルム２６の裏面側に、励磁回路ＩＣ２００と接合するためのバンプ用パッド３３を形成する。
【００４９】
ついで、図１５に示すように、絶縁層１０４のおもて面側に設けられたバンプ用パッド２９Ａ，２９Ｂ（図１２参照）にそれぞれバンプ３４を塗布する。そして、図１６に示すように、バンプ用パッド２９Ａ，２９Ｂ（図１２参照）が、それぞれ１次側１０３に設けられたバンプ用パッド２８Ａ，２８Ｂ（図１０参照）と重なるように位置合わせをおこなう。ついで、図７に示すように、２次側１０２のおもて面側と、絶縁層１０４の裏面側と、の間にＤＡＦテープなどの熱硬化性テープ２７を挟む。また、絶縁層１０４のおもて面側と、１次側１０３の裏面側と、の間に熱硬化性テープ２５を挟む。このようにして、マイクロトランス１００が形成される。
【００５０】
ついで、図１７に示すように、励磁回路ＩＣ２００に設けられたバンプ用パッド２０１にバンプ２０４を塗布する。そして、このバンプ用パッド２０１を、絶縁層１０４の裏面側に設けられたバンプ用パッド３３と重ね合わせて、上部から押しつける。ついで、マイクロトランス１００および励磁回路ＩＣ２００を高温炉で加熱して、バンプ３４，２０４による溶融接合および熱硬化性テープ２５，２７による熱硬化接着をおこなう。これによって、バンプ用パッド２９Ａ，２９Ｂとバンプ用パッド２８Ａ，２８Ｂ、および、バンプ用パッド２０１とバンプ用パッド３３を接合し、マイクロトランス１００と励磁回路ＩＣ２００を一体化する。
【００５１】
ついで、図１４に示すように、絶縁層１０４のおもて面側に形成されたボンディングパッド３１，３２と、励磁回路ＩＣ２００に設けられたボンディングパッド２０２，２０３と、をそれぞれボンディング線を介して電気的に接続する。さらに、２次側１０２に設けられた中心引き出しパッド１０と、受信回路ＩＣ３００に設けられたボンディングパッド３０２と、をボンディング線を介して電気的に接続する。また、図示しない領域で２次側１０２に設けられた外端パッド９（図８参照）と、受信回路ＩＣ３００に設けられた他のボンディングパッドと、をボンディング線を介して電気的に接続する。
【００５２】
実施の形態１によれば、コイル間に挟まれた絶縁層に設けられた配線を介して、絶縁層の上側に設けられたコイルと外部装置との間で信号を授受することができる。したがって、スルーホールを設けなくてよいため、製造コストを低くすることができる。
【００５３】
（実施の形態２）
つぎに、本発明の実施の形態２にかかるマイクロトランスおよびこのマイクロトランスを有する信号伝送デバイスの構造について説明する。図１８は、本発明の実施の形態２にかかるマイクロトランスを有する信号伝送デバイスの構造について示す概略図である。実施の形態２にかかるマイクロトランス１１０は、実施の形態１にかかるマイクロトランスと、絶縁層の構造、および、絶縁層と励磁回路ＩＣ２１０とを電気的に接続する方法が異なる。
【００５４】
図１９は、本発明の実施の形態２にかかるマイクロトランスの絶縁層の構造を示す上面図である。また、図２０は、図１９の切断線Ｄ−Ｄ'における断面構造を示す断面図である。図１９または図２０に示すように、絶縁層１０５は、ポリイミドフィルム２６を用いて作製されている。ポリイミドフィルム２６のおもて面側には、１次側１０３と接合するためのバンプ用パッド２９Ａ，２９Ｂが設けられている。また、ポリイミドフィルム２６の裏面側には、励磁回路ＩＣ２１０と接合するためのバンプ用パッド５３，５４が設けられている。
【００５５】
また、ポリイミドフィルム２６のおもて面側から裏面側へ貫通し、バンプ用パッド５３，５４に達するような貫通孔５１，５２がそれぞれ設けられている。配線パターン５０Ａ，５０Ｂは、貫通孔５１，５２の側面にも設けられ、ポリイミドフィルム２６のおもて面側のバンプ用パッド２９Ａ，２９Ｂと、ポリイミドフィルム２６の裏面側のバンプ用パッド５３，５４と、を電気的に接続する。貫通孔５１，５２は、側面に配線パターン５０Ａ，５０Ｂが設けられることで、スルーホールとしての機能を果たす。
【００５６】
また、バンプ用パッド２９Ａ，２９Ｂは、１次側１０３のバンプ用パッド２８Ａ，２８Ｂと、バンプ３４を介して接合される。バンプ用パッド５３，５４は、励磁回路ＩＣ２１０のバンプ用パッド２０５，２０６と、バンプ２０７，２０８を介して接合される。したがって、マイクロトランス１１０の１次側１０３の外端パッド９および中心引き出しパッド１０と、励磁回路ＩＣ２１０のバンプ用パッド２０５，２０６と、がそれぞれ電気的に接続されることとなる。これによって、１次コイル２２の中心および外端と、励磁回路ＩＣ２１０と、の間で信号を授受することができる。
【００５７】
つぎに、実施の形態２にかかるマイクロトランス１１０を有する信号伝送デバイスの製造方法について説明する。図２１は、実施の形態２にかかる信号伝送デバイスの製造方法について示す断面図である。まず、実施の形態１にかかるマイクロトランス１００の製造方法と同様に、１次側１０３と、２次側１０２と、を作製する。一方、絶縁層１０５は、図１９および図２０に示すように、ポリイミドフィルム２６のおもて面側に、１次側１０３と接合するためのバンプ用パッド２９Ａ，２９Ｂを形成する。ついで、ポリイミドフィルム２６の裏面側に、励磁回路ＩＣ２１０と接続するためのバンプ用パッド５３，５４を形成する。
【００５８】
ついで、サンドブラスト法などによりポリイミドフィルム２６の両面から孔を開け、貫通孔５１，５２を形成する。貫通孔５１，５２は、それぞれバンプ用パッド５３，５４に達するように形成する。さらに、ポリイミドフィルム２６の裏面側に形成されたバンプ用パッド５３，５４と、ポリイミドフィルム２６のおもて面側に形成されたバンプ用パッド２９Ａ，２９Ｂと、を電気的に接続するための配線パターン５０Ａ，５０Ｂを電解めっき処理などによって形成する。このとき、貫通孔５１，５２の側面にも配線パターン５０Ａ，５０Ｂを形成する。これによって、貫通孔５１，５２が、スルーホールとしての機能を果たす。
【００５９】
ついで、実施の形態１と同様に、絶縁層１０５のおもて面側に設けられたバンプ用パッド２９Ａ，２９Ｂにバンプ３４を塗布する。そして、バンプ用パッド２９Ａ，２９Ｂが、それぞれ１次側１０３に設けられたバンプ用パッド２８Ａ，２８Ｂと重なるように位置合わせをおこなう。ついで、２次側１０２のおもて面側と、絶縁層１０５の裏面側と、の間に熱硬化性テープ２７を挟む。また、絶縁層１０５のおもて面側と、１次側１０３の裏面側と、の間に熱硬化性テープ２５を挟む。このようにして、マイクロトランス１１０が形成される。
【００６０】
ついで、図２１に示すように、励磁回路ＩＣ２１０に設けられた、マイクロトランス１１０と接合するためのバンプ用パッド２０５，２０６に、それぞれバンプ２０７，２０８を塗布する。そして、このバンプ用パッド２０５，２０６を、それぞれ絶縁層１０５の裏面側に設けられたバンプ用パッド５３，５４と重ね合わせて、上部から押しつける。ついで、マイクロトランス１１０および励磁回路ＩＣ２１０を高温炉で加熱して、バンプ３４，２０７，２０８による溶融接合および熱硬化性テープ２５，２７による熱硬化接着をおこなう。
【００６１】
これによって、バンプ用パッド２９Ａ，２９Ｂとバンプ用パッド２８Ａ，２８Ｂ、および、バンプ用パッド５３，５４とバンプ用パッド２０５，２０６を接合し、マイクロトランス１１０と励磁回路ＩＣ２１０を一体化する。ついで、図１８に示すように、２次側１０２に設けられた中心引き出しパッド１０と、受信回路ＩＣ３００に設けられたボンディングパッド３０２と、をボンディング線を介して電気的に接続する。また、図示しない領域で、２次側１０２に設けられた外端パッド９（図８参照）と、受信回路ＩＣ３００に設けられた他のボンディングパッドと、をボンディング線を介して電気的に接続する。
【００６２】
実施の形態２によれば、コイル間に挟まれたポリイミドフィルムなどのフレキシブルな絶縁層に貫通孔を形成することで、絶縁層の上側に設けられたコイルと外部装置との間で信号を授受することができる。したがって、図１に示すマイクロトランスのようにセラミックやガラスなどの高硬度の絶縁体基板に貫通孔を形成するよりも、コストが低くなる。
【００６３】
なお、実施の形態１または実施の形態２においては、絶縁層の上側に１次コイルが形成された場合に、１次コイルと励磁回路ＩＣとをバンプで接合する場合について説明したが、これに限るものではない。たとえば、絶縁層の上側に２次コイルが形成された場合に、２次コイルと受信回路ＩＣとをバンプで接合する場合に適用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
以上のように、本発明にかかるマイクロトランスおよびその製造方法は、スイッチング素子に有用であり、特に、輸送機器などに用いられるスイッチング素子の導通、非導通を指示する制御信号を絶縁伝送するのに適している。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】素子耐圧の高いマイクロトランスの構造を示す断面図である。
【図２】図１に示すマイクロトランスの製造方法を示す断面図である。
【図３】図１に示すマイクロトランスの製造方法を示す断面図である。
【図４】図１に示すマイクロトランスの製造方法を示す断面図である。
【図５】図１に示すマイクロトランスの製造方法を示す断面図である。
【図６】図１に示すマイクロトランスの製造方法を示す断面図である。
【図７】本発明の実施の形態１にかかるマイクロトランスの構造を示す概略図である。
【図８】本発明の実施の形態１にかかるマイクロトランスの２次側の構造を示す上面図である。
【図９】図８の切断線Ａ−Ａ'における断面構造を示す断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態１にかかるマイクロトランスの１次側の構造を示す下面図である。
【図１１】図１０の切断線Ｂ−Ｂ'を矢印の方向に見た断面構造を示す矢視断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態１にかかるマイクロトランスの絶縁層の構造を示す上面図である。
【図１３】図１２の切断線Ｃ−Ｃ'を矢印の方向に見た断面構造を示す矢視断面図である。
【図１４】本発明の実施の形態１にかかるマイクロトランスを有する信号伝送デバイスの構造を示す概略図である。
【図１５】実施の形態１にかかる信号伝送デバイスの製造方法について示す断面図である。
【図１６】実施の形態１にかかる信号伝送デバイスの製造方法について示す断面図である。
【図１７】実施の形態１にかかる信号伝送デバイスの製造方法について示す断面図である。
【図１８】本発明の実施の形態２にかかるマイクロトランスを有する信号伝送デバイスの構造について示す概略図である。
【図１９】本発明の実施の形態２にかかるマイクロトランスの絶縁層の構造を示す上面図である。
【図２０】図１９の切断線Ｄ−Ｄ'における断面構造を示す断面図である。
【図２１】実施の形態２にかかる信号伝送デバイスの製造方法について示す断面図である。
【図２２】従来のマイクロトランスの構造を示す平面図である。
【図２３】図２２の切断線Ｅ−Ｅ'における断面構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６６】
６ ２次コイル
９ 外端パッド
１０ 中心引き出しパッド
２２ １次コイル
２８，２９ バンプ用パッド
３０ 配線パターン
３１，３２，２０２，２０３，３０２ ボンディングパッド
１００ マイクロトランス
１０２ ２次側
１０３ １次側
１０４ 絶縁層
２００ 励磁回路ＩＣ
３００ 受信回路ＩＣ
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電気的に絶縁された電気回路間で信号伝送をおこなうマイクロトランス、その製造方法、信号伝送デバイスおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、サージなどの高電圧印加時に、素子の破壊を引き起こし得るような電圧が通過しないように、電気的に絶縁された電気回路間で信号伝送をおこなう方式がある。この方式の一つとして、トランスによる誘導性結合を利用したものがある。そして、最近のＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）技術の進展などにより、トランスは、より小型になってきている。それゆえ、トランスと集積回路との集積化が可能になってきている。以下、この小型のトランスをマイクロトランスと呼び、このマイクロトランスを用いる信号伝送方式をマイクロトランス方式と呼ぶ。
【０００３】
また、車両などの輸送機器における駆動システムには、高効率化や省エネルギー対策として、電源、昇降圧コンバータおよびインバータが備えられている。昇降圧コンバータには、リアクトル、コンデンサ、スイッチング素子およびこのスイッチング素子を制御する回路が備えられている。近年、このスイッチング素子の駆動を制御するためのＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号を、マイクロトランスを用いて絶縁伝送する技術が提案されている。
【０００４】
図２２は、従来のマイクロトランスの構造を示す平面図である。また、図２３は、図２２の切断線Ｅ−Ｅ'における断面構造を示す断面図である。図２３に示すように、従来のマイクロトランスは、１次コイル６０と２次コイル６１が、たとえば、ポリイミド層６２によって隔てられている。ここで、従来のマイクロトランスの製造方法においては、１次コイル６０の上にポリイミド層６２を塗布することにより形成する。そして、ポリイミド層６２の上に２次コイル６１を形成する。このように塗布によってポリイミド層６２を形成する場合、ポリイミド層６２の厚さは、およそ２０μｍ程度が上限となる。
【０００５】
ここで、ポリイミド層６２の厚さが厚くなると、耐圧が上がる。したがって、たとえば、１２００Ｖクラスの耐圧を得るには、ポリイミド層６２の厚さが５０μｍ程度必要である。このため、塗布によってポリイミド層６２を形成する場合、所望の耐圧を得られないことがある。所望の耐圧を得る方法としては、たとえば、コイルの周囲に保護リングを設ける方法が提案されている（たとえば、下記特許文献１参照。）。
【０００６】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００５／２３０８３７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した技術では、所望の耐圧を得るためには、たとえば、保護リングなどを設けなければならないため、製造コストが高くなるといった問題がある。
【０００８】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、製造コストが低いマイクロトランス、その製造方法、信号伝送デバイスおよびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明にかかるマイクロトランスは、第１の基板の裏面に、第１のコイルと、当該第１のコイルに電気的に接続されるパッドと、が形成され、第２の基板のおもて面に第２のコイルが形成されており、絶縁層のおもて面に前記第１の基板の裏面が貼り付けられ、当該絶縁層の裏面に前記第２の基板のおもて面が貼り付けられたマイクロトランスであって、前記絶縁層のおもて面に、前記第１のコイルに電気的に接続される前記パッドとバンプ接続をおこなうための第１のバンプ用パッドと、外部回路とボンディング接続をおこなうためのボンディングパッドと、前記第１のバンプ用パッドと前記ボンディングパッドを電気的に接続する配線と、を備え、前記第１のコイルに電気的に接続される前記パッドと前記第１のバンプ用パッドがバンプにより接合されていることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項２の発明にかかるマイクロトランスは、請求項１に記載の発明において、前記絶縁層の裏面に、前記外部回路を有する基板とバンプ接続をおこなうための第２のバンプ用パッドを備えることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項３の発明にかかるマイクロトランスは、第１の基板の裏面に、第１のコイルと、当該第１のコイルに電気的に接続されるパッドと、が形成され、第２の基板のおもて面に第２のコイルが形成されており、絶縁層のおもて面に前記第１の基板の裏面が貼り付けられ、当該絶縁層の裏面に前記第２の基板のおもて面が貼り付けられたマイクロトランスであって、前記絶縁層のおもて面に、前記第１のコイルに電気的に接続される前記パッドとバンプ接続をおこなうための第１のバンプ用パッドを備え、当該第１のバンプ用パッドと前記パッドがバンプにより接合されており、前記絶縁層の裏面に、外部回路に電気的に接続されるパッドとバンプ接続をおこなうための第３のバンプ用パッドを備え、さらに、前記絶縁層に、当該絶縁層のおもて面から裏面に貫通する貫通孔と、前記貫通孔を介して、前記第１のバンプ用パッドと前記第３のバンプ用パッドを電気的に接続する配線と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項４の発明にかかるマイクロトランスは、請求項１〜３のいずれか一つに記載の発明において、前記第１のコイルの中心に接続された引き出し配線と、当該第１のコイルと、の間に絶縁膜を備えることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項５の発明にかかるマイクロトランスは、請求項１〜４のいずれか一つに記載の発明において、前記絶縁層は、フレキシブルなフィルムであることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項６の発明にかかるマイクロトランスの製造方法は、第１の基板の裏面に、第１のコイルと、当該第１のコイルに電気的に接続されるパッドと、が形成され、第２の基板のおもて面に第２のコイルが形成されており、絶縁層のおもて面に前記第１の基板が貼り付けられ、当該絶縁層の裏面に前記第２の基板のおもて面が貼り付けられたマイクロトランスの製造方法であって、前記絶縁層のおもて面に、第１のバンプ用パッドと、ボンディングパッドと、これらを電気的に接続する配線と、を形成するおもて面形成工程と、前記第１のバンプ用パッドにバンプを塗布する塗布工程と、前記第１の基板および前記第２の基板と、当該絶縁層と、の間に熱硬化性テープを配置するテープ配置工程と、前記第１のコイルに電気的に接続される前記パッドと、前記第１のバンプ用パッドと、が重なるように位置合わせをおこなう位置合わせ工程と、前記バンプおよび前記熱硬化性テープを加熱して、前記第１の基板および前記第２の基板と、前記絶縁層と、を接着するとともに、前記第１のコイルに電気的に接続される前記パッドと、前記第１のバンプ用パッドをバンプにより接合する接着工程と、を含むことを特徴とする。
【００１５】
また、請求項７の発明にかかるマイクロトランスの製造方法は、第１の基板の裏面に、第１のコイルと、当該第１のコイルに電気的に接続されるパッドと、が形成され、第２の基板のおもて面に第２のコイルが形成されており、絶縁層のおもて面に前記第１の基板の裏面が貼り付けられ、当該絶縁層の裏面に前記第２の基板のおもて面が貼り付けられたマイクロトランスの製造方法であって、前記絶縁層のおもて面に、第１のバンプ用パッドを形成するおもて面形成工程と、前記絶縁層の裏面に、第３のバンプ用パッドを形成する裏面形成工程と、前記絶縁層のおもて面から裏面へ貫通する貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、前記貫通孔を介して、前記第１のバンプ用パッドと、前記第３のバンプ用パッドと、が電気的に接続されるように配線を形成する配線形成工程と、前記第１のバンプ用パッドにバンプを塗布する塗布工程と、前記第１のコイルに電気的に接続される前記パッドと、前記第１のバンプ用パッドと、が重なるように位置合わせをおこなう位置合わせ工程と、前記第１の基板および前記第２の基板と、当該絶縁層と、の間に熱硬化性テープを配置するテープ配置工程と、前記バンプおよび前記熱硬化性テープを加熱して、前記第１の基板および前記第２の基板と、前記絶縁層と、を接着するとともに、前記第１のコイルに電気的に接続される前記パッドと、前記第１のバンプ用パッドをバンプにより接合する接着工程と、を含むことを特徴とする。
【００１６】
また、請求項８の発明にかかる信号伝送デバイスは、第１の基板の裏面に、第１のコイルと、当該第１のコイルに電気的に接続されるパッドと、が形成され、第２の基板のおもて面に第２のコイルが形成されており、絶縁層のおもて面に前記第１の基板の裏面が貼り付けられ、当該絶縁層の裏面に前記第２の基板のおもて面が貼り付けられたマイクロトランスと、外部回路と、の間で信号を伝送する信号伝送デバイスであって、前記マイクロトランスは、前記絶縁層のおもて面に、前記第１のコイルに電気的に接続される前記パッドとバンプ接続をおこなうための第１のバンプ用パッドと、前記外部回路とボンディング接続をおこなうための第１ボンディングパッドと、前記第１のバンプ用パッドと前記第１ボンディングパッドを電気的に接続する配線と、を備え、前記第１のコイルに電気的に接続される前記パッドと前記第１のバンプ用パッドがバンプにより接合されており、前記絶縁層の裏面に、前記外部回路を有する基板とバンプ接続をおこなうための第２のバンプ用パッドを備え、前記外部回路を有する基板は、前記マイクロトランスとバンプ接続をおこなうための第４のバンプ用パッドを備え、前記外部回路は、前記マイクロトランスとボンディング接続をおこなうための第２ボンディングパッドを備え、前記第２のバンプ用パッドと前記第４のバンプ用パッドがバンプにより接合されることで前記マイクロトランスと前記外部回路がバンプ接続によって固定され、前記第１ボンディングパッドと前記第２ボンディングパッドがボンディングワイヤを介して電気的に接続されることで、前記マイクロトランスと前記外部回路との信号の授受がボンディングワイヤによっておこなわれることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項９の発明にかかる信号伝送デバイスは、第１の基板の裏面に、第１のコイルと、当該第１のコイルに電気的に接続されるパッドと、が形成され、第２の基板のおもて面に第２のコイルが形成されており、絶縁層のおもて面に前記第１の基板の裏面が貼り付けられ、当該絶縁層の裏面に前記第２の基板のおもて面が貼り付けられたマイクロトランスと、外部回路と、の間で信号を伝送する信号伝送デバイスであって、前記マイクロトランスは、前記絶縁層のおもて面に、前記第１のコイルに電気的に接続される前記パッドとバンプ接続をおこなうための第１のバンプ用パッドを備え、前記絶縁層の裏面に、前記外部回路に電気的に接続されるパッドとバンプ接続をおこなうための第３のバンプ用パッドを備え、さらに、前記絶縁層に、当該絶縁層のおもて面から裏面に貫通する貫通孔と、前記貫通孔を介して、前記第１のバンプ用パッドと前記第３のバンプ用パッドを電気的に接続する配線と、を備え、前記外部回路は、前記マイクロトランスとバンプ接続をおこなうための第５のバンプ用パッドを備え、前記第３のバンプ用パッドと、前記第５のバンプ用パッドと、がバンプにより接合されていることを特徴とする。
【００１８】
また、請求項１０の発明にかかる信号伝送デバイスの製造方法は、第１の基板の裏面に、第１のコイルと、当該第１のコイルに電気的に接続されるパッドと、が形成され、第２の基板のおもて面に第２のコイルが形成されており、絶縁層のおもて面に前記第１の基板の裏面が貼り付けられ、当該絶縁層の裏面に前記第２の基板のおもて面が貼り付けられたマイクロトランスと、外部回路と、の間で信号を伝送する信号伝送デバイスの製造方法であって、前記絶縁層のおもて面に、第１のバンプ用パッドと、第１ボンディングパッドと、これらを電気的に接続する配線と、を形成するおもて面形成工程と、前記絶縁層の裏面に、第２のバンプ用パッドを形成する裏面形成工程と、前記外部回路に、第２ボンディングパッドを形成し、当該外部回路を有する基板に第４のバンプ用パッドを形成する外部回路形成工程と、前記第１のバンプ用パッドにバンプを塗布する第１塗布工程と、前記第１のコイルに電気的に接続される前記パッドと、前記第１のバンプ用パッドと、が重なるように位置合わせをおこなう第１位置合わせ工程と、前記第１の基板および前記第２の基板と、当該絶縁層と、の間に熱硬化性テープを配置するテープ配置工程と、前記バンプおよび前記熱硬化性テープを加熱して、前記第１の基板および前記第２の基板と、前記絶縁層と、を接着する接着工程と、前記第４のバンプ用パッドにバンプを塗布する第２塗布工程と、前記第２のバンプ用パッドと、前記第４のバンプ用パッドと、が重なるように位置合わせをおこなう第２位置合わせ工程と、前記バンプを加熱して、前記マイクロトランスと、前記外部回路と、を固定する固定工程と、前記第１ボンディングパッドと、前記第２ボンディングパッドと、をボンディングワイヤを介して電気的に接続するボンディング工程と、を含むことを特徴とする。
【００１９】
また、請求項１１の発明にかかる信号伝送デバイスの製造方法は、第１の基板の裏面に、第１のコイルと、当該第１のコイルに電気的に接続されるパッドと、が形成され、第２の基板のおもて面に第２のコイルが形成されており、絶縁層のおもて面に前記第１の基板の裏面が貼り付けられ、当該絶縁層の裏面に前記第２の基板のおもて面が貼り付けられたマイクロトランスと、外部回路と、の間で信号を伝送する信号伝送デバイスの製造方法であって、前記絶縁層のおもて面に、第１のバンプ用パッドを形成するおもて面形成工程と、前記絶縁層の裏面に、第３のバンプ用パッドを形成する裏面形成工程と、前記絶縁層のおもて面から裏面へ貫通する貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、前記貫通孔を介して、前記第１のバンプ用パッドと、前記第３のバンプ用パッドと、が電気的に接続されるように配線を形成する配線形成工程と、前記第１のバンプ用パッドにバンプを塗布する第１塗布工程と、前記第１のコイルに電気的に接続される前記パッドと、前記第１のバンプ用パッドと、が重なるように位置合わせをおこなう第１位置合わせ工程と、前記第１の基板および前記第２の基板と、当該絶縁層と、の間に熱硬化性テープを配置するテープ配置工程と、前記第３のバンプ用パッドにバンプを塗布する第２塗布工程と、前記外部回路に形成された、当該外部回路に電気的に接続されるパッドと、前記第３のバンプ用パッドと、が重なるように位置合わせをおこなう第２位置合わせ工程と、前記バンプおよび前記熱硬化性テープを加熱して、前記第１の基板および前記第２の基板と、前記絶縁層と、前記外部回路と、を接着する接着工程と、を含むことを特徴とする。
【００２０】
上記請求項１，２，４〜６，８，１０の発明によれば、絶縁層のおもて面側のコイルからの信号を、絶縁層に設けられた配線を介して、外部回路と授受することができる。したがって、コイルの設けられた絶縁体基板に、スルーホールを設けなくてよいため、製造コストが低くなる。
【００２１】
また、請求項３，４，７，９，１１の発明によれば、絶縁層のおもて面側のコイルからの信号を、絶縁層に設けられたスルーホールを介して外部回路と授受することができる。したがって、コイルの設けられた高硬度の絶縁体基板にスルーホールを設けなくてよいため、低コストで簡単にスルーホールを設けることができる。
【００２２】
また、請求項５の発明によれば、絶縁層のおもて面側のコイルからの信号を、絶縁層に設けられたスルーホールを介して外部回路と授受することができる。したがって、コイルの設けられた高硬度の絶縁体基板ではなく、フレキシブルな材料である絶縁層にスルーホールを設けるため、低コストで簡単にスルーホールを設けることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明にかかるマイクロトランス、その製造方法、信号伝送デバイスおよびその製造方法によれば、製造コストが低いという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかるマイクロトランスおよびその製造方法と、このマイクロトランスを有する信号伝送デバイスおよびその製造方法と、の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、以下の実施の形態の説明およびすべての添付図面において、同様の構成には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２５】
（実施の形態１）
まず、従来のマイクロトランスより素子耐圧の高いマイクロトランスについて説明する。図１は、素子耐圧の高いマイクロトランスの構造を示す断面図である。図１に示すように、素子耐圧の高いマイクロトランスは、１次コイル２２を有する１次側１０１と、２次コイル６を有する２次側１０２が、厚いポリイミドフィルム２６によって隔てられている。ここで、ポリイミドフィルム２６の厚さが厚いほど、素子耐圧は高くなる。したがって、所望の厚さのポリイミドフィルム２６を用いることで、所望の素子耐圧を得ることができる。
【００２６】
また、絶縁体基板２１の裏面側に設けられた１次コイル２２と、絶縁体基板２１のおもて面側に設けられたボンディングパッド７０と、を貫通孔７１を介して電気的に接続する導体パターン７２が設けられている。ここで、貫通孔７１の側面にも導体パターン７２が設けられることで、たとえば、特開２００５−５６８５に示すように、貫通孔７１がスルーホールとしての機能を果たす。
【００２７】
つぎに、図１に示すマイクロトランスの製造方法について説明する。図２〜図６は、図１に示すマイクロトランスの製造方法を順に示す断面図である。まず、図２に示すように、シリコン（Ｓｉ）などの半導体基板１の表面にリンやボロンなどを拡散させた不純物拡散領域２を選択的に形成する。ついで、この不純物拡散領域２を２次コイル６から絶縁させるため、たとえば、プラズマＣＶＤ法により基板全面にシリコン酸化膜（ＳｉＯ2）などを堆積して、絶縁膜３を形成する。
【００２８】
ついで、レジストで所望のパターンのマスクを作成し、エッチングをおこなう。これによって、絶縁膜３を部分的に除去し、第１の開口部４および第２の開口部５を作成する。そして、レジストを薬品により剥離する。ついで、基板全面に、たとえば、アルミニウムや銅などの金属膜をスパッタにより堆積する。さらに、フォトリソグラフィ工程により、２次コイル６を形成する。ここで、２次コイル６の中心部分には、中心パッド７が形成される。この中心パッド７は、第１の開口部４を介して不純物拡散領域２に接触する。また、図示はしないが、２次コイル６の外端から伸びた配線に接するように、外端パッドが形成される。２次コイル６の形成と同時に、中心引き出しパッド１０が形成される。また、この中心引き出しパッド１０が、第２の開口部５を介して不純物拡散領域２に接触するように、配線パターン１２が形成される。そして、レジストを薬品により剥離する。
【００２９】
ついで、プラズマＣＶＤ法により基板全面にシリコン酸化膜を堆積する。ここで、２次コイル６の上に堆積されたシリコン酸化膜の表面には、凹凸があるため、斜めエッチングにより平坦化する。これによって絶縁膜１１を形成する。ついで、レジストで所望のパターンのマスクを作成し、エッチングをおこなう。これによって、絶縁膜１１を部分的に除去し、外端パッドおよび中心引き出しパッド１０を露出させる。そして、レジストを薬品により剥離する。このようにして、マイクロトランスの２次側１０２が形成される。
【００３０】
一方、図３に示すように、半導体基板１とは別に、たとえば、セラミックやガラスなどの絶縁体基板２１を用意し、この絶縁体基板２１の裏面側に、フォトリソグラフィ工程により１次コイル２２を形成する。１次コイル２２の外端部分には、外端パッド２３が形成される。ついで、絶縁体基板２１の裏面側の全面に、プラズマＣＶＤ法によりシリコン酸化膜を堆積して、絶縁膜２４を形成する。さらに、絶縁膜２４を選択的に除去して、外端パッド２３を露出させる。また、絶縁体基板２１のおもて面側に、外部と接続するためのボンディングパッド７０を形成する。
【００３１】
ついで、図４に示すように、サンドブラスト法などにより絶縁体基板２１の両面から孔を開け、貫通孔７１を形成する。さらに、図５に示すように、絶縁体基板２１の裏面側に形成された外端パッド２３と、絶縁体基板２１のおもて面側に形成されたボンディングパッド７０と、を電気的に接続するための導体パターン７２を、電解めっき処理により形成する。このとき、貫通孔７１の側面にも導体パターン７２を形成する。また、図５または図６においては、導体パターン７２の左側と右側とは、離れているように見えるが、図示しない領域で電気的に接続されている。
【００３２】
ついで、図６に示すように、１次コイル２２側の裏面側の絶縁膜２４の上に、ＤＡＦテープなどの熱硬化性テープ２５を介してポリイミドフィルム２６を貼り合わせる。そして、ポリイミドフィルム２６の１次コイル２２側が貼り合わされていない側の面に、熱硬化性テープ２７を貼り付ける。ついで、図１に示すように、ポリイミドフィルム２６の熱硬化性テープ２７が貼り付けられた面を、２次コイル６側の絶縁膜１１に貼り合わせる。そして、高温下で熱硬化性テープ２７の熱硬化接着をおこなう。しかしながら、絶縁体基板２１に貫通孔を設けると、製造コストが高くなってしまう。
【００３３】
そこで、実施の形態１においては絶縁体基板にスルーホールを設けないマイクロトランスが提案されている。つぎに、本発明の実施の形態１にかかるマイクロトランスの構造について説明する。図７は、本発明の実施の形態１にかかるマイクロトランスの構造を示す概略図である。図７に示すように実施の形態１にかかるマイクロトランス１００は、１次コイル２２を有する１次側１０３と、２次コイル６を有する２次側１０２と、が絶縁層１０４によって隔てられている。また、マイクロトランス１００の１次側１０３の裏面側に設けられたバンプ用パッド２８と、絶縁層１０４のおもて面側に設けられたバンプ用パッド２９とが、たとえば、半田バンプやスタッドバンプなどのバンプ３４を介して接合されている。
【００３４】
なお、図７に示すマイクロトランス１００においては、１次側１０３を絶縁体基板２１を用いて作製する例について説明したが、１次側１０３の基板にスルーホールを設ける必要のないマイクロトランスにおいては、１次側１０３および２次側１０２をともに半導体基板を用いて作製してもよい。この場合、１次側１０３の構造は、２次側１０２の構造と同様の構造でもよい。具体的には、１次側１０３、２次側１０２および絶縁層１０４の形状が、絶縁層１０４と、１次側１０３および２次側１０２とを、熱硬化性テープ２５，２７を用いて貼り合わせることのできる形状であればよい。
【００３５】
つぎに、実施の形態１にかかるマイクロトランス１００の構造について詳細に説明する。まず、マイクロトランス１００の２次側１０２の構造について説明する。図８は、本発明の実施の形態１にかかるマイクロトランスの２次側の構造を示す上面図である。また、図９は、図８の切断線Ａ−Ａ'における断面構造を示す断面図である。図８または図９に示すように、マイクロトランス１００の２次側１０２は、半導体基板１を用いて作製されている。半導体基板１の表面には、不純物拡散領域２が選択的に設けられている。また、基板全面には、絶縁膜３が設けられている。絶縁膜３には、第１の開口部４と、第２の開口部５と、が不純物拡散領域２に達するように設けられている。
【００３６】
絶縁膜３の表面には、２次コイル６が設けられている。２次コイル６の形状は、たとえば、渦巻き形状である。２次コイル６の中心が、第１の開口部４において不純物拡散領域２と接している。また、配線パターン１２を介して、中心引き出しパッド１０が、第２の開口部５において不純物拡散領域２と接している。２次コイル６の外端から続く配線８は、外端パッド９に接続されている。これら、外端パッド９および中心引き出しパッド１０が、受信回路ＩＣ３００のボンディングパッド３０１、３０２と、それぞれボンディング線を介して電気的に接続されることによって、２次コイル６の中心および外端と、受信回路ＩＣ３００と、の間で信号を授受することができる。
【００３７】
つぎに、マイクロトランス１００の１次側１０３の構造について説明する。図１０は、本発明の実施の形態１にかかるマイクロトランスの１次側の構造を示す下面図である。また、図１１は、図１０の切断線Ｂ−Ｂ'を矢印の方向に見た断面構造を示す矢視断面図である。図１０または図１１に示すように、マイクロトランス１００の１次側１０３は、たとえば、セラミックやガラスなどの高硬度の絶縁体基板２１を用いて作製されている。絶縁体基板２１の裏面側の表面には、１次コイル２２が設けられている。絶縁体基板２１および１次コイル２２の表面には、絶縁膜２４が設けられている。
【００３８】
また、絶縁膜２４の、１次コイル２２の中心の領域には、第３の開口部が設けられている。そして、この第３の開口部に１次コイル２２の中心パッド４１Ａが設けられている。この中心パッド４１Ａを介して、１次コイル２２の中心と配線パターン４２が接触している。また、バンプ用パッド２８Ａとこれに接続される配線パターン４１Ｃは、絶縁体基板２１の表面に形成されている。絶縁膜２４の、配線パターン４１Ｃの領域には、第４の開口部が設けられている。そして、この第４の開口部に接続用パッド４１Ｂが設けられており、配線パターン４１Ｃと配線パターン４２とが、接続用パッド４１Ｂを介して接続される。これによって、バンプ用パッド２８Ａは、配線パターン４１Ｃ、接続用パッド４１Ｂおよび配線パターン４２を介して、１次コイル２２の中心と電気的に接続されている。
【００３９】
また、バンプ用パッド２８Ｂは、絶縁体基板２１の表面に形成されており、配線パターン４３を介して１次コイル２２の外端と電気的に接続されている。ここで、バンプ用パッド２８Ａ，２８Ｂが形成されている領域には、絶縁膜２４が形成されていないため、絶縁膜２４の表面とバンプ用パッド２８Ａ，２８Ｂの表面との間に段差が形成される。この段差の高さを後述する絶縁層１０４に形成されたバンプ用パッド２９Ａ，２９Ｂ（図１２，１３参照）とその上に塗布されるバンプとを合わせた高さと同程度の高さにすることで、１次側１０３と絶縁層１０４とを隙間が無いように接合することができる。
【００４０】
なお、図１０および図１１に示すように、１次側１０３の基板にスルーホールを設ける必要がないので、１次側１０３を、絶縁体基板２１ではなく半導体基板を用いて作製してもよい。この場合、１次側１０３の構造を、図８および図９に示す２次側１０２の構造と同様の構造としてもよい。このように、１次側１０３を半導体基板を用いて作製することで、１次側１０３を２次側１０２と同様の製造工程で形成することができる。このため、１次コイル２２の中心側の一端を外部に導出するための立体的な配線を容易に形成することできる。また、この場合、絶縁膜２４の部分的な除去を行って、バンプの高さを吸収するための段差を容易に形成することができる。
【００４１】
つぎに、マイクロトランス１００の絶縁層１０４の構造について説明する。図１２は、本発明の実施の形態１にかかるマイクロトランスの絶縁層の構造を示す上面図である。また、図１３は、図１２の切断線Ｃ−Ｃ'を矢印の方向に見た断面構造を示す矢視断面図である。図１２または図１３に示すように、マイクロトランス１００の絶縁層１０４は、たとえば、フレキシブルなポリイミドフィルム２６を用いて作製されている。ポリイミドフィルム２６のおもて面側には、バンプ用パッド２９Ａ，２９Ｂが設けられており、それぞれ、配線パターン３０Ａ，３０Ｂを介して、ボンディングパッド３２，３１に電気的に接続されている。また、ポリイミドフィルム２６の裏面側には、バンプ用パッド３３が設けられている。
【００４２】
バンプ用パッド２９Ａ，２９Ｂは、１次側のバンプ用パッド２８Ａ，２８Ｂと、バンプを介して接合される。バンプ用パッド３３は、励磁回路ＩＣ２００のバンプ用パッド２０１と、バンプ２０４を介して接合される。ボンディングパッド３１，３２は、励磁回路ＩＣ２００のボンディングパッド２０２，２０３と、ボンディング線を介して電気的に接続される。これによって、１次コイル２２の中心および外端と、励磁回路ＩＣ２００と、の間で信号を授受することができる。
【００４３】
つぎに、本発明の実施の形態１にかかるマイクロトランスを有する信号伝送デバイスの構造について説明する。図１４は、本発明の実施の形態１にかかるマイクロトランスを有する信号伝送デバイスの構造を示す概略図である。図１４に示すように実施の形態１にかかる信号伝送デバイスは、マイクロトランス１００と、励磁回路ＩＣ２００と、受信回路ＩＣ３００と、によって構成されている。
【００４４】
信号伝送デバイスにおいては、マイクロトランス１００の、絶縁層１０４の裏面側に設けられたバンプ用パッド３３と、励磁回路ＩＣ２００に設けられたバンプ用パッド２０１と、がバンプ２０４を介して接合されている。これによって、マイクロトランス１００と、励磁回路ＩＣ２００と、が一体化されている。さらに、マイクロトランス１００に設けられた中心引き出しパッド１０と、受信回路ＩＣ３００に設けられたボンディングパッド３０２と、がボンディング線を介して電気的に接続されている。また、図示しない領域で、マイクロトランス１００に設けられた外端パッド９（図８参照）と、受信回路ＩＣ３００に設けられた他のボンディングパッドと、がボンディング線を介して電気的に接続されている。そして、マイクロトランス１００に設けられたボンディングパッド３１，３２と、励磁回路ＩＣ２００に設けられたボンディングパッド２０２，２０３と、がボンディング線によってそれぞれ電気的に接続されている。ここで、励磁回路ＩＣ２００においては、たとえば、入力パルスのエッジから、セット・リセットトランスの励磁パルスを形成して、ＦＥＴにより電流を流して励磁する。また、受信回路ＩＣ３００においては、たとえば、セット・リセットトランスの受信パルスにより、パルスを復調する。
【００４５】
つぎに、実施の形態１にかかるマイクロトランスを有する信号伝送デバイスの製造方法について説明する。図１５〜図１７は、実施の形態１にかかる信号伝送デバイスの製造方法について順に示す断面図である。まず、図８または図９に示すように、図１に示すマイクロトランスの製造方法と同様に、マイクロトランスの２次側１０２を形成する。
【００４６】
一方、図１０または図１１に示すように、半導体基板１とは別に、たとえば、セラミックやガラスなどの絶縁体基板２１を用意し、この絶縁体基板２１の裏面側に、フォトリソグラフィ工程により１次コイル２２、絶縁層１０４と接合するためのバンプ用パッド２８Ａ，２８Ｂ、および、バンプ用パッド２８Ａと接続される配線パターン４１Ｃを形成する。ついで、絶縁体基板２１の裏面側の全面に、プラズマＣＶＤ法によりシリコン酸化膜を堆積して、絶縁膜２４を形成する。このとき、絶縁膜２４の表面とバンプ用パッド２８Ａ，２８Ｂの表面との高さが、絶縁層１０４に形成されたバンプ用パッド２９Ａ，２９Ｂとその上に塗布されるバンプ３４とを合わせた高さと同程度となるように絶縁膜２４を形成する。
【００４７】
ついで、絶縁膜２４を選択的に除去して、１次コイル２２の中心部分に達するように第３の開口部を形成し、１次コイル２２の中心パッド４１Ａを形成する。同時に、絶縁膜２４を選択的に除去して、配線パターン４１Ｃに達するように第４の開口部を形成し、接続用パッド４１Ｂを形成する。このとき、バンプ用パッド２８Ａが、配線パターン４１Ｃおよび接続用パッド４１Ｂを介して１次コイル２２の中心パッド４１Ａと電気的に接続するように、配線パターン４２を形成する。また、バンプ用パッド２８Ｂを１次コイル２２の外端と電気的に接続するように、配線パターン４３を形成する。このようにして、マイクロトランス１００の１次側１０３が形成される。なお、１次側１０３を半導体基板を用いて作製する場合、図８および図９に示す２次側１０２の製造方法と同様の方法で製造してもよい。
【００４８】
一方、絶縁層１０４は、図１２または図１３に示すように、ポリイミドフィルム２６を用いて作製される。ポリイミドフィルム２６のおもて面側に、１次側１０３と接合するためのバンプ用パッド２９Ａ，２９Ｂと、励磁回路ＩＣ２００とボンディング線によって接続するボンディングパッド３１，３２と、を形成する。そして、バンプ用パッド２９Ａ，２９Ｂと、ボンディングパッド３２，３１と、をそれぞれ電気的に接続するように、配線パターン３０Ａ，３０Ｂを形成する。ついで、ポリイミドフィルム２６の裏面側に、励磁回路ＩＣ２００と接合するためのバンプ用パッド３３を形成する。
【００４９】
ついで、図１５に示すように、絶縁層１０４のおもて面側に設けられたバンプ用パッド２９Ａ，２９Ｂ（図１２参照）にそれぞれバンプ３４を塗布する。そして、図１６に示すように、バンプ用パッド２９Ａ，２９Ｂ（図１２参照）が、それぞれ１次側１０３に設けられたバンプ用パッド２８Ａ，２８Ｂ（図１０参照）と重なるように位置合わせをおこなう。ついで、図７に示すように、２次側１０２のおもて面側と、絶縁層１０４の裏面側と、の間にＤＡＦテープなどの熱硬化性テープ２７を挟む。また、絶縁層１０４のおもて面側と、１次側１０３の裏面側と、の間に熱硬化性テープ２５を挟む。このようにして、マイクロトランス１００が形成される。
【００５０】
ついで、図１７に示すように、励磁回路ＩＣ２００に設けられたバンプ用パッド２０１にバンプ２０４を塗布する。そして、このバンプ用パッド２０１を、絶縁層１０４の裏面側に設けられたバンプ用パッド３３と重ね合わせて、上部から押しつける。ついで、マイクロトランス１００および励磁回路ＩＣ２００を高温炉で加熱して、バンプ３４，２０４による溶融接合および熱硬化性テープ２５，２７による熱硬化接着をおこなう。これによって、バンプ用パッド２９Ａ，２９Ｂとバンプ用パッド２８Ａ，２８Ｂ、および、バンプ用パッド２０１とバンプ用パッド３３を接合し、マイクロトランス１００と励磁回路ＩＣ２００を一体化する。
【００５１】
ついで、図１４に示すように、絶縁層１０４のおもて面側に形成されたボンディングパッド３１，３２と、励磁回路ＩＣ２００に設けられたボンディングパッド２０２，２０３と、をそれぞれボンディング線を介して電気的に接続する。さらに、２次側１０２に設けられた中心引き出しパッド１０と、受信回路ＩＣ３００に設けられたボンディングパッド３０２と、をボンディング線を介して電気的に接続する。また、図示しない領域で２次側１０２に設けられた外端パッド９（図８参照）と、受信回路ＩＣ３００に設けられた他のボンディングパッドと、をボンディング線を介して電気的に接続する。
【００５２】
実施の形態１によれば、コイル間に挟まれた絶縁層に設けられた配線を介して、絶縁層の上側に設けられたコイルと外部装置との間で信号を授受することができる。したがって、スルーホールを設けなくてよいため、製造コストを低くすることができる。
【００５３】
（実施の形態２）
つぎに、本発明の実施の形態２にかかるマイクロトランスおよびこのマイクロトランスを有する信号伝送デバイスの構造について説明する。図１８は、本発明の実施の形態２にかかるマイクロトランスを有する信号伝送デバイスの構造について示す概略図である。実施の形態２にかかるマイクロトランス１１０は、実施の形態１にかかるマイクロトランスと、絶縁層の構造、および、絶縁層と励磁回路ＩＣ２１０とを電気的に接続する方法が異なる。
【００５４】
図１９は、本発明の実施の形態２にかかるマイクロトランスの絶縁層の構造を示す上面図である。また、図２０は、図１９の切断線Ｄ−Ｄ'における断面構造を示す断面図である。図１９または図２０に示すように、絶縁層１０５は、ポリイミドフィルム２６を用いて作製されている。ポリイミドフィルム２６のおもて面側には、１次側１０３と接合するためのバンプ用パッド２９Ａ，２９Ｂが設けられている。また、ポリイミドフィルム２６の裏面側には、励磁回路ＩＣ２１０と接合するためのバンプ用パッド５３，５４が設けられている。
【００５５】
また、ポリイミドフィルム２６のおもて面側から裏面側へ貫通し、バンプ用パッド５３，５４に達するような貫通孔５１，５２がそれぞれ設けられている。配線パターン５０Ａ，５０Ｂは、貫通孔５１，５２の側面にも設けられ、ポリイミドフィルム２６のおもて面側のバンプ用パッド２９Ａ，２９Ｂと、ポリイミドフィルム２６の裏面側のバンプ用パッド５３，５４と、を電気的に接続する。貫通孔５１，５２は、側面に配線パターン５０Ａ，５０Ｂが設けられることで、スルーホールとしての機能を果たす。
【００５６】
また、バンプ用パッド２９Ａ，２９Ｂは、１次側１０３のバンプ用パッド２８Ａ，２８Ｂと、バンプ３４を介して接合される。バンプ用パッド５３，５４は、励磁回路ＩＣ２１０のバンプ用パッド２０５，２０６と、バンプ２０７，２０８を介して接合される。したがって、マイクロトランス１１０の１次側１０３の外端パッド９および中心引き出しパッド１０と、励磁回路ＩＣ２１０のバンプ用パッド２０５，２０６と、がそれぞれ電気的に接続されることとなる。これによって、１次コイル２２の中心および外端と、励磁回路ＩＣ２１０と、の間で信号を授受することができる。
【００５７】
つぎに、実施の形態２にかかるマイクロトランス１１０を有する信号伝送デバイスの製造方法について説明する。図２１は、実施の形態２にかかる信号伝送デバイスの製造方法について示す断面図である。まず、実施の形態１にかかるマイクロトランス１００の製造方法と同様に、１次側１０３と、２次側１０２と、を作製する。一方、絶縁層１０５は、図１９および図２０に示すように、ポリイミドフィルム２６のおもて面側に、１次側１０３と接合するためのバンプ用パッド２９Ａ，２９Ｂを形成する。ついで、ポリイミドフィルム２６の裏面側に、励磁回路ＩＣ２１０と接続するためのバンプ用パッド５３，５４を形成する。
【００５８】
ついで、サンドブラスト法などによりポリイミドフィルム２６の両面から孔を開け、貫通孔５１，５２を形成する。貫通孔５１，５２は、それぞれバンプ用パッド５３，５４に達するように形成する。さらに、ポリイミドフィルム２６の裏面側に形成されたバンプ用パッド５３，５４と、ポリイミドフィルム２６のおもて面側に形成されたバンプ用パッド２９Ａ，２９Ｂと、を電気的に接続するための配線パターン５０Ａ，５０Ｂを電解めっき処理などによって形成する。このとき、貫通孔５１，５２の側面にも配線パターン５０Ａ，５０Ｂを形成する。これによって、貫通孔５１，５２が、スルーホールとしての機能を果たす。
【００５９】
ついで、実施の形態１と同様に、絶縁層１０５のおもて面側に設けられたバンプ用パッド２９Ａ，２９Ｂにバンプ３４を塗布する。そして、バンプ用パッド２９Ａ，２９Ｂが、それぞれ１次側１０３に設けられたバンプ用パッド２８Ａ，２８Ｂと重なるように位置合わせをおこなう。ついで、２次側１０２のおもて面側と、絶縁層１０５の裏面側と、の間に熱硬化性テープ２７を挟む。また、絶縁層１０５のおもて面側と、１次側１０３の裏面側と、の間に熱硬化性テープ２５を挟む。このようにして、マイクロトランス１１０が形成される。
【００６０】
ついで、図２１に示すように、励磁回路ＩＣ２１０に設けられた、マイクロトランス１１０と接合するためのバンプ用パッド２０５，２０６に、それぞれバンプ２０７，２０８を塗布する。そして、このバンプ用パッド２０５，２０６を、それぞれ絶縁層１０５の裏面側に設けられたバンプ用パッド５３，５４と重ね合わせて、上部から押しつける。ついで、マイクロトランス１１０および励磁回路ＩＣ２１０を高温炉で加熱して、バンプ３４，２０７，２０８による溶融接合および熱硬化性テープ２５，２７による熱硬化接着をおこなう。
【００６１】
これによって、バンプ用パッド２９Ａ，２９Ｂとバンプ用パッド２８Ａ，２８Ｂ、および、バンプ用パッド５３，５４とバンプ用パッド２０５，２０６を接合し、マイクロトランス１１０と励磁回路ＩＣ２１０を一体化する。ついで、図１８に示すように、２次側１０２に設けられた中心引き出しパッド１０と、受信回路ＩＣ３００に設けられたボンディングパッド３０２と、をボンディング線を介して電気的に接続する。また、図示しない領域で、２次側１０２に設けられた外端パッド９（図８参照）と、受信回路ＩＣ３００に設けられた他のボンディングパッドと、をボンディング線を介して電気的に接続する。
【００６２】
実施の形態２によれば、コイル間に挟まれたポリイミドフィルムなどのフレキシブルな絶縁層に貫通孔を形成することで、絶縁層の上側に設けられたコイルと外部装置との間で信号を授受することができる。したがって、図１に示すマイクロトランスのようにセラミックやガラスなどの高硬度の絶縁体基板に貫通孔を形成するよりも、コストが低くなる。
【００６３】
なお、実施の形態１または実施の形態２においては、絶縁層の上側に１次コイルが形成された場合に、１次コイルと励磁回路ＩＣとをバンプで接合する場合について説明したが、これに限るものではない。たとえば、絶縁層の上側に２次コイルが形成された場合に、２次コイルと受信回路ＩＣとをバンプで接合する場合に適用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
以上のように、本発明にかかるマイクロトランスおよびその製造方法は、スイッチング素子に有用であり、特に、輸送機器などに用いられるスイッチング素子の導通、非導通を指示する制御信号を絶縁伝送するのに適している。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】素子耐圧の高いマイクロトランスの構造を示す断面図である。
【図２】図１に示すマイクロトランスの製造方法を示す断面図である。
【図３】図１に示すマイクロトランスの製造方法を示す断面図である。
【図４】図１に示すマイクロトランスの製造方法を示す断面図である。
【図５】図１に示すマイクロトランスの製造方法を示す断面図である。
【図６】図１に示すマイクロトランスの製造方法を示す断面図である。
【図７】本発明の実施の形態１にかかるマイクロトランスの構造を示す概略図である。
【図８】本発明の実施の形態１にかかるマイクロトランスの２次側の構造を示す上面図である。
【図９】図８の切断線Ａ−Ａ'における断面構造を示す断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態１にかかるマイクロトランスの１次側の構造を示す下面図である。
【図１１】図１０の切断線Ｂ−Ｂ'を矢印の方向に見た断面構造を示す矢視断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態１にかかるマイクロトランスの絶縁層の構造を示す上面図である。
【図１３】図１２の切断線Ｃ−Ｃ'を矢印の方向に見た断面構造を示す矢視断面図である。
【図１４】本発明の実施の形態１にかかるマイクロトランスを有する信号伝送デバイスの構造を示す概略図である。
【図１５】実施の形態１にかかる信号伝送デバイスの製造方法について示す断面図である。
【図１６】実施の形態１にかかる信号伝送デバイスの製造方法について示す断面図である。
【図１７】実施の形態１にかかる信号伝送デバイスの製造方法について示す断面図である。
【図１８】本発明の実施の形態２にかかるマイクロトランスを有する信号伝送デバイスの構造について示す概略図である。
【図１９】本発明の実施の形態２にかかるマイクロトランスの絶縁層の構造を示す上面図である。
【図２０】図１９の切断線Ｄ−Ｄ'における断面構造を示す断面図である。
【図２１】実施の形態２にかかる信号伝送デバイスの製造方法について示す断面図である。
【図２２】従来のマイクロトランスの構造を示す平面図である。
【図２３】図２２の切断線Ｅ−Ｅ'における断面構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６６】
６ ２次コイル
９ 外端パッド
１０ 中心引き出しパッド
２２ １次コイル
２８，２９ バンプ用パッド
３０ 配線パターン
３１，３２，２０２，２０３，３０２ ボンディングパッド
１００ マイクロトランス
１０２ ２次側
１０３ １次側
１０４ 絶縁層
２００ 励磁回路ＩＣ
３００ 受信回路ＩＣ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板の裏面に、第１のコイルと、当該第１のコイルに電気的に接続されるパッドと、が形成され、第２の基板のおもて面に第２のコイルが形成されており、絶縁層のおもて面に前記第１の基板の裏面が貼り付けられ、当該絶縁層の裏面に前記第２の基板のおもて面が貼り付けられたマイクロトランスであって、
前記絶縁層のおもて面に、
前記第１のコイルに電気的に接続される前記パッドとバンプ接続をおこなうための第１のバンプ用パッドと、
外部回路とボンディング接続をおこなうためのボンディングパッドと、
前記第１のバンプ用パッドと前記ボンディングパッドを電気的に接続する配線と、
を備え、
前記第１のコイルに電気的に接続される前記パッドと前記第１のバンプ用パッドがバンプにより接合されていることを特徴とするマイクロトランス。
【請求項２】
前記絶縁層の裏面に、前記外部回路を有する基板とバンプ接続をおこなうための第２のバンプ用パッドを備えることを特徴とする請求項１に記載のマイクロトランス。
【請求項３】
第１の基板の裏面に、第１のコイルと、当該第１のコイルに電気的に接続されるパッドと、が形成され、第２の基板のおもて面に第２のコイルが形成されており、絶縁層のおもて面に、前記第１の基板の裏面が貼り付けられ、当該絶縁層の裏面に、前記第２の基板のおもて面が貼り付けられたマイクロトランスであって、
前記絶縁層のおもて面に、前記第１のコイルに電気的に接続される前記パッドとバンプ接続をおこなうための第１のバンプ用パッドを備え、当該第１のバンプ用パッドと前記パッドがバンプにより接合されており、
前記絶縁層の裏面に、外部回路に電気的に接続されるパッドとバンプ接続をおこなうための第３のバンプ用パッドを備え、
さらに、前記絶縁層に、当該絶縁層のおもて面から裏面に貫通する貫通孔と、
前記貫通孔を介して、前記第１のバンプ用パッドと前記第３のバンプ用パッドを電気的に接続する配線と、
を備えることを特徴とするマイクロトランス。
【請求項４】
前記第１のコイルの中心に接続された引き出し配線と、当該第１のコイルと、の間に絶縁膜を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のマイクロトランス。
【請求項５】
前記絶縁層は、フレキシブルなフィルムであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のマイクロトランス。
【請求項６】
第１の基板の裏面に、第１のコイルと、当該第１のコイルに電気的に接続されるパッドと、が形成され、第２の基板のおもて面に第２のコイルが形成されており、絶縁層のおもて面に前記第１の基板の裏面が貼り付けられ、当該絶縁層の裏面に前記第２の基板のおもて面が貼り付けられたマイクロトランスの製造方法であって、
前記絶縁層のおもて面に、第１のバンプ用パッドと、ボンディングパッドと、これらを電気的に接続する配線と、を形成するおもて面形成工程と、
前記第１のバンプ用パッドにバンプを塗布する塗布工程と、
前記第１の基板および前記第２の基板と、当該絶縁層と、の間に熱硬化性テープを配置するテープ配置工程と、
前記第１のコイルに電気的に接続される前記パッドと、前記第１のバンプ用パッドと、が重なるように位置合わせをおこなう位置合わせ工程と、
前記バンプおよび前記熱硬化性テープを加熱して、前記第１の基板および前記第２の基板と、前記絶縁層と、を接着するとともに、前記第１のコイルに電気的に接続される前記パッドと、前記第１のバンプ用パッドをバンプにより接合する接着工程と、
を含むことを特徴とするマイクロトランスの製造方法。
【請求項７】
第１の基板の裏面に、第１のコイルと、当該第１のコイルに電気的に接続されるパッドと、が形成され、第２の基板のおもて面に第２のコイルが形成されており、絶縁層のおもて面に前記第１の基板の裏面が貼り付けられ、当該絶縁層の裏面に前記第２の基板のおもて面が貼り付けられたマイクロトランスの製造方法であって、
前記絶縁層のおもて面に、第１のバンプ用パッドを形成するおもて面形成工程と、
前記絶縁層の裏面に、第３のバンプ用パッドを形成する裏面形成工程と、
前記絶縁層のおもて面から裏面へ貫通する貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、
前記貫通孔を介して、前記第１のバンプ用パッドと、前記第３のバンプ用パッドと、が電気的に接続されるように配線を形成する配線形成工程と、
前記第１のバンプ用パッドにバンプを塗布する塗布工程と、
前記第１のコイルに電気的に接続される前記パッドと、前記第１のバンプ用パッドと、が重なるように位置合わせをおこなう位置合わせ工程と、
前記第１の基板および前記第２の基板と、当該絶縁層と、の間に熱硬化性テープを配置するテープ配置工程と、
前記バンプおよび前記熱硬化性テープを加熱して、前記第１の基板および前記第２の基板と、前記絶縁層と、を接着するとともに、前記第１のコイルに電気的に接続される前記パッドと、前記第１のバンプ用パッドをバンプにより接合する接着工程と、
を含むことを特徴とするマイクロトランスの製造方法。
【請求項８】
第１の基板の裏面に、第１のコイルと、当該第１のコイルに電気的に接続されるパッドと、が形成され、第２の基板のおもて面に第２のコイルが形成されており、絶縁層のおもて面に前記第１の基板の裏面が貼り付けられ、当該絶縁層の裏面に前記第２の基板のおもて面が貼り付けられたマイクロトランスと、外部回路と、の間で信号を伝送する信号伝送デバイスであって、
前記マイクロトランスは、
前記絶縁層のおもて面に、前記第１のコイルに電気的に接続される前記パッドとバンプ接続をおこなうための第１のバンプ用パッドと、
前記外部回路とボンディング接続をおこなうための第１ボンディングパッドと、
前記第１のバンプ用パッドと前記第１ボンディングパッドを電気的に接続する配線と、
を備え、前記第１のコイルに電気的に接続される前記パッドと前記第１のバンプ用パッドがバンプにより接合されており、
前記絶縁層の裏面に、前記外部回路を有する基板とバンプ接続をおこなうための第２のバンプ用パッドを備え、
前記外部回路を有する基板は、
前記マイクロトランスとバンプ接続をおこなうための第４のバンプ用パッドを備え、
前記外部回路は、
前記マイクロトランスとボンディング接続をおこなうための第２ボンディングパッドを備え、
前記第２のバンプ用パッドと前記第４のバンプ用パッドがバンプにより接合されることで前記マイクロトランスと前記外部回路がバンプ接続によって固定され、前記第１ボンディングパッドと前記第２ボンディングパッドがボンディングワイヤを介して電気的に接続されることで、前記マイクロトランスと前記外部回路との信号の授受がボンディングワイヤによっておこなわれることを特徴とする信号伝送デバイス。
【請求項９】
第１の基板の裏面に、第１のコイルと、当該第１のコイルに電気的に接続されるパッドと、が形成され、第２の基板のおもて面に第２のコイルが形成されており、絶縁層のおもて面に前記第１の基板の裏面が貼り付けられ、当該絶縁層の裏面に前記第２の基板のおもて面が貼り付けられたマイクロトランスと、外部回路と、の間で信号を伝送する信号伝送デバイスであって、
前記マイクロトランスは、
前記絶縁層のおもて面に、前記第１のコイルに電気的に接続される前記パッドとバンプ接続をおこなうための第１のバンプ用パッドを備え、
前記絶縁層の裏面に、前記外部回路に電気的に接続されるパッドとバンプ接続をおこなうための第３のバンプ用パッドを備え、
さらに、前記絶縁層に、当該絶縁層のおもて面から裏面に貫通する貫通孔と、
前記貫通孔を介して、前記第１のバンプ用パッドと前記第３のバンプ用パッドを電気的に接続する配線と、を備え、
前記外部回路は、
前記マイクロトランスとバンプ接続をおこなうための第５のバンプ用パッドを備え、
前記第３のバンプ用パッドと、前記第５のバンプ用パッドと、がバンプにより接合されていることを特徴とする信号伝送デバイス。
【請求項１０】
第１の基板の裏面に、第１のコイルと、当該第１のコイルに電気的に接続されるパッドと、が形成され、第２の基板のおもて面に第２のコイルが形成されており、絶縁層のおもて面に前記第１の基板の裏面が貼り付けられ、当該絶縁層の裏面に前記第２の基板のおもて面が貼り付けられたマイクロトランスと、外部回路と、の間で信号を伝送する信号伝送デバイスの製造方法であって、
前記絶縁層のおもて面に、第１のバンプ用パッドと、第１ボンディングパッドと、これらを電気的に接続する配線と、を形成するおもて面形成工程と、
前記絶縁層の裏面に、第２のバンプ用パッドを形成する裏面形成工程と、
前記外部回路に、第２ボンディングパッドを形成し、当該外部回路を有する基板に第４のバンプ用パッドを形成する外部回路形成工程と、
前記第１のバンプ用パッドにバンプを塗布する第１塗布工程と、
前記第１のコイルに電気的に接続される前記パッドと、前記第１のバンプ用パッドと、が重なるように位置合わせをおこなう第１位置合わせ工程と、
前記第１の基板および前記第２の基板と、当該絶縁層と、の間に熱硬化性テープを配置するテープ配置工程と、
前記バンプおよび前記熱硬化性テープを加熱して、前記第１の基板および前記第２の基板と、前記絶縁層と、を接着する接着工程と、
前記第４のバンプ用パッドにバンプを塗布する第２塗布工程と、
前記第２のバンプ用パッドと、前記第４のバンプ用パッドと、が重なるように位置合わせをおこなう第２位置合わせ工程と、
前記バンプを加熱して、前記マイクロトランスと、前記外部回路と、を固定する固定工程と、
前記第１ボンディングパッドと、前記第２ボンディングパッドと、をボンディングワイヤを介して電気的に接続するボンディング工程と、
を含むことを特徴とする信号伝送デバイスの製造方法。
【請求項１１】
第１の基板の裏面に、第１のコイルと、当該第１のコイルに電気的に接続されるパッドと、が形成され、第２の基板のおもて面に第２のコイルが形成されており、絶縁層のおもて面に前記第１の基板の裏面が貼り付けられ、当該絶縁層の裏面に第２の基板のおもて面が貼り付けられたマイクロトランスと、外部回路と、の間で信号を伝送する信号伝送デバイスの製造方法であって、
前記絶縁層のおもて面に、第１のバンプ用パッドを形成するおもて面形成工程と、
前記絶縁層の裏面に、第３のバンプ用パッドを形成する裏面形成工程と、
前記絶縁層のおもて面から裏面へ貫通する貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、
前記貫通孔を介して、前記第１のバンプ用パッドと、前記第３のバンプ用パッドと、が電気的に接続されるように配線を形成する配線形成工程と、
前記第１のバンプ用パッドにバンプを塗布する第１塗布工程と、
前記第１のコイルに電気的に接続される前記パッドと、前記第１のバンプ用パッドと、が重なるように位置合わせをおこなう第１位置合わせ工程と、
前記第１の基板および前記第２の基板と、当該絶縁層と、の間に熱硬化性テープを配置するテープ配置工程と、
前記第３のバンプ用パッドにバンプを塗布する第２塗布工程と、
前記外部回路に形成された、当該外部回路に電気的に接続されるパッドと、前記第３のバンプ用パッドと、が重なるように位置合わせをおこなう第２位置合わせ工程と、
前記バンプおよび前記熱硬化性テープを加熱して、前記第１の基板および前記第２の基板と、前記絶縁層と、前記外部回路と、を接着する接着工程と、
を含むことを特徴とする信号伝送デバイスの製造方法。
【請求項１】
第１の基板の裏面に、第１のコイルと、当該第１のコイルに電気的に接続されるパッドと、が形成され、第２の基板のおもて面に第２のコイルが形成されており、絶縁層のおもて面に前記第１の基板の裏面が貼り付けられ、当該絶縁層の裏面に前記第２の基板のおもて面が貼り付けられたマイクロトランスであって、
前記絶縁層のおもて面に、
前記第１のコイルに電気的に接続される前記パッドとバンプ接続をおこなうための第１のバンプ用パッドと、
外部回路とボンディング接続をおこなうためのボンディングパッドと、
前記第１のバンプ用パッドと前記ボンディングパッドを電気的に接続する配線と、
を備え、
前記第１のコイルに電気的に接続される前記パッドと前記第１のバンプ用パッドがバンプにより接合されていることを特徴とするマイクロトランス。
【請求項２】
前記絶縁層の裏面に、前記外部回路を有する基板とバンプ接続をおこなうための第２のバンプ用パッドを備えることを特徴とする請求項１に記載のマイクロトランス。
【請求項３】
第１の基板の裏面に、第１のコイルと、当該第１のコイルに電気的に接続されるパッドと、が形成され、第２の基板のおもて面に第２のコイルが形成されており、絶縁層のおもて面に、前記第１の基板の裏面が貼り付けられ、当該絶縁層の裏面に、前記第２の基板のおもて面が貼り付けられたマイクロトランスであって、
前記絶縁層のおもて面に、前記第１のコイルに電気的に接続される前記パッドとバンプ接続をおこなうための第１のバンプ用パッドを備え、当該第１のバンプ用パッドと前記パッドがバンプにより接合されており、
前記絶縁層の裏面に、外部回路に電気的に接続されるパッドとバンプ接続をおこなうための第３のバンプ用パッドを備え、
さらに、前記絶縁層に、当該絶縁層のおもて面から裏面に貫通する貫通孔と、
前記貫通孔を介して、前記第１のバンプ用パッドと前記第３のバンプ用パッドを電気的に接続する配線と、
を備えることを特徴とするマイクロトランス。
【請求項４】
前記第１のコイルの中心に接続された引き出し配線と、当該第１のコイルと、の間に絶縁膜を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のマイクロトランス。
【請求項５】
前記絶縁層は、フレキシブルなフィルムであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のマイクロトランス。
【請求項６】
第１の基板の裏面に、第１のコイルと、当該第１のコイルに電気的に接続されるパッドと、が形成され、第２の基板のおもて面に第２のコイルが形成されており、絶縁層のおもて面に前記第１の基板の裏面が貼り付けられ、当該絶縁層の裏面に前記第２の基板のおもて面が貼り付けられたマイクロトランスの製造方法であって、
前記絶縁層のおもて面に、第１のバンプ用パッドと、ボンディングパッドと、これらを電気的に接続する配線と、を形成するおもて面形成工程と、
前記第１のバンプ用パッドにバンプを塗布する塗布工程と、
前記第１の基板および前記第２の基板と、当該絶縁層と、の間に熱硬化性テープを配置するテープ配置工程と、
前記第１のコイルに電気的に接続される前記パッドと、前記第１のバンプ用パッドと、が重なるように位置合わせをおこなう位置合わせ工程と、
前記バンプおよび前記熱硬化性テープを加熱して、前記第１の基板および前記第２の基板と、前記絶縁層と、を接着するとともに、前記第１のコイルに電気的に接続される前記パッドと、前記第１のバンプ用パッドをバンプにより接合する接着工程と、
を含むことを特徴とするマイクロトランスの製造方法。
【請求項７】
第１の基板の裏面に、第１のコイルと、当該第１のコイルに電気的に接続されるパッドと、が形成され、第２の基板のおもて面に第２のコイルが形成されており、絶縁層のおもて面に前記第１の基板の裏面が貼り付けられ、当該絶縁層の裏面に前記第２の基板のおもて面が貼り付けられたマイクロトランスの製造方法であって、
前記絶縁層のおもて面に、第１のバンプ用パッドを形成するおもて面形成工程と、
前記絶縁層の裏面に、第３のバンプ用パッドを形成する裏面形成工程と、
前記絶縁層のおもて面から裏面へ貫通する貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、
前記貫通孔を介して、前記第１のバンプ用パッドと、前記第３のバンプ用パッドと、が電気的に接続されるように配線を形成する配線形成工程と、
前記第１のバンプ用パッドにバンプを塗布する塗布工程と、
前記第１のコイルに電気的に接続される前記パッドと、前記第１のバンプ用パッドと、が重なるように位置合わせをおこなう位置合わせ工程と、
前記第１の基板および前記第２の基板と、当該絶縁層と、の間に熱硬化性テープを配置するテープ配置工程と、
前記バンプおよび前記熱硬化性テープを加熱して、前記第１の基板および前記第２の基板と、前記絶縁層と、を接着するとともに、前記第１のコイルに電気的に接続される前記パッドと、前記第１のバンプ用パッドをバンプにより接合する接着工程と、
を含むことを特徴とするマイクロトランスの製造方法。
【請求項８】
第１の基板の裏面に、第１のコイルと、当該第１のコイルに電気的に接続されるパッドと、が形成され、第２の基板のおもて面に第２のコイルが形成されており、絶縁層のおもて面に前記第１の基板の裏面が貼り付けられ、当該絶縁層の裏面に前記第２の基板のおもて面が貼り付けられたマイクロトランスと、外部回路と、の間で信号を伝送する信号伝送デバイスであって、
前記マイクロトランスは、
前記絶縁層のおもて面に、前記第１のコイルに電気的に接続される前記パッドとバンプ接続をおこなうための第１のバンプ用パッドと、
前記外部回路とボンディング接続をおこなうための第１ボンディングパッドと、
前記第１のバンプ用パッドと前記第１ボンディングパッドを電気的に接続する配線と、
を備え、前記第１のコイルに電気的に接続される前記パッドと前記第１のバンプ用パッドがバンプにより接合されており、
前記絶縁層の裏面に、前記外部回路を有する基板とバンプ接続をおこなうための第２のバンプ用パッドを備え、
前記外部回路を有する基板は、
前記マイクロトランスとバンプ接続をおこなうための第４のバンプ用パッドを備え、
前記外部回路は、
前記マイクロトランスとボンディング接続をおこなうための第２ボンディングパッドを備え、
前記第２のバンプ用パッドと前記第４のバンプ用パッドがバンプにより接合されることで前記マイクロトランスと前記外部回路がバンプ接続によって固定され、前記第１ボンディングパッドと前記第２ボンディングパッドがボンディングワイヤを介して電気的に接続されることで、前記マイクロトランスと前記外部回路との信号の授受がボンディングワイヤによっておこなわれることを特徴とする信号伝送デバイス。
【請求項９】
第１の基板の裏面に、第１のコイルと、当該第１のコイルに電気的に接続されるパッドと、が形成され、第２の基板のおもて面に第２のコイルが形成されており、絶縁層のおもて面に前記第１の基板の裏面が貼り付けられ、当該絶縁層の裏面に前記第２の基板のおもて面が貼り付けられたマイクロトランスと、外部回路と、の間で信号を伝送する信号伝送デバイスであって、
前記マイクロトランスは、
前記絶縁層のおもて面に、前記第１のコイルに電気的に接続される前記パッドとバンプ接続をおこなうための第１のバンプ用パッドを備え、
前記絶縁層の裏面に、前記外部回路に電気的に接続されるパッドとバンプ接続をおこなうための第３のバンプ用パッドを備え、
さらに、前記絶縁層に、当該絶縁層のおもて面から裏面に貫通する貫通孔と、
前記貫通孔を介して、前記第１のバンプ用パッドと前記第３のバンプ用パッドを電気的に接続する配線と、を備え、
前記外部回路は、
前記マイクロトランスとバンプ接続をおこなうための第５のバンプ用パッドを備え、
前記第３のバンプ用パッドと、前記第５のバンプ用パッドと、がバンプにより接合されていることを特徴とする信号伝送デバイス。
【請求項１０】
第１の基板の裏面に、第１のコイルと、当該第１のコイルに電気的に接続されるパッドと、が形成され、第２の基板のおもて面に第２のコイルが形成されており、絶縁層のおもて面に前記第１の基板の裏面が貼り付けられ、当該絶縁層の裏面に前記第２の基板のおもて面が貼り付けられたマイクロトランスと、外部回路と、の間で信号を伝送する信号伝送デバイスの製造方法であって、
前記絶縁層のおもて面に、第１のバンプ用パッドと、第１ボンディングパッドと、これらを電気的に接続する配線と、を形成するおもて面形成工程と、
前記絶縁層の裏面に、第２のバンプ用パッドを形成する裏面形成工程と、
前記外部回路に、第２ボンディングパッドを形成し、当該外部回路を有する基板に第４のバンプ用パッドを形成する外部回路形成工程と、
前記第１のバンプ用パッドにバンプを塗布する第１塗布工程と、
前記第１のコイルに電気的に接続される前記パッドと、前記第１のバンプ用パッドと、が重なるように位置合わせをおこなう第１位置合わせ工程と、
前記第１の基板および前記第２の基板と、当該絶縁層と、の間に熱硬化性テープを配置するテープ配置工程と、
前記バンプおよび前記熱硬化性テープを加熱して、前記第１の基板および前記第２の基板と、前記絶縁層と、を接着する接着工程と、
前記第４のバンプ用パッドにバンプを塗布する第２塗布工程と、
前記第２のバンプ用パッドと、前記第４のバンプ用パッドと、が重なるように位置合わせをおこなう第２位置合わせ工程と、
前記バンプを加熱して、前記マイクロトランスと、前記外部回路と、を固定する固定工程と、
前記第１ボンディングパッドと、前記第２ボンディングパッドと、をボンディングワイヤを介して電気的に接続するボンディング工程と、
を含むことを特徴とする信号伝送デバイスの製造方法。
【請求項１１】
第１の基板の裏面に、第１のコイルと、当該第１のコイルに電気的に接続されるパッドと、が形成され、第２の基板のおもて面に第２のコイルが形成されており、絶縁層のおもて面に前記第１の基板の裏面が貼り付けられ、当該絶縁層の裏面に第２の基板のおもて面が貼り付けられたマイクロトランスと、外部回路と、の間で信号を伝送する信号伝送デバイスの製造方法であって、
前記絶縁層のおもて面に、第１のバンプ用パッドを形成するおもて面形成工程と、
前記絶縁層の裏面に、第３のバンプ用パッドを形成する裏面形成工程と、
前記絶縁層のおもて面から裏面へ貫通する貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、
前記貫通孔を介して、前記第１のバンプ用パッドと、前記第３のバンプ用パッドと、が電気的に接続されるように配線を形成する配線形成工程と、
前記第１のバンプ用パッドにバンプを塗布する第１塗布工程と、
前記第１のコイルに電気的に接続される前記パッドと、前記第１のバンプ用パッドと、が重なるように位置合わせをおこなう第１位置合わせ工程と、
前記第１の基板および前記第２の基板と、当該絶縁層と、の間に熱硬化性テープを配置するテープ配置工程と、
前記第３のバンプ用パッドにバンプを塗布する第２塗布工程と、
前記外部回路に形成された、当該外部回路に電気的に接続されるパッドと、前記第３のバンプ用パッドと、が重なるように位置合わせをおこなう第２位置合わせ工程と、
前記バンプおよび前記熱硬化性テープを加熱して、前記第１の基板および前記第２の基板と、前記絶縁層と、前記外部回路と、を接着する接着工程と、
を含むことを特徴とする信号伝送デバイスの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【公開番号】特開２００９−１３０１７９（Ｐ２００９−１３０１７９Ａ）
【公開日】平成２１年６月１１日（２００９．６．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３０４３５４（Ｐ２００７−３０４３５４）
【出願日】平成１９年１１月２６日（２００７．１１．２６）
【出願人】（５０３３６１２４８）富士電機デバイステクノロジー株式会社 (1,023)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月１１日（２００９．６．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月２６日（２００７．１１．２６）
【出願人】（５０３３６１２４８）富士電機デバイステクノロジー株式会社 (1,023)
【Ｆターム（参考）】
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