变压器芯片和信号传输装置制造方法及图纸

技术编号:38399184 阅读:12 留言:0更新日期:2023-08-07 11:12
形成信号传输装置的变压器芯片例如具有:第一配线层;与所述第一配线层不同的第二配线层;形成于所述第一配线层的初级绕组;以与所述初级绕组磁耦合的方式形成于所述第二配线层的次级绕组;以及,以介于所述初级绕组与所述次级绕组之间的方式形成的屏蔽电极。述次级绕组之间的方式形成的屏蔽电极。述次级绕组之间的方式形成的屏蔽电极。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】变压器芯片和信号传输装置


[0001]本说明书中公开的专利技术涉及变压器芯片以及信号传输装置。

技术介绍

[0002]以往,将输入输出之间绝缘并传递脉冲信号的信号传输装置用于各种应用(电源装置或电动机驱动装置等)。
[0003]此外,作为与上述相关的现有技术的一个例子,能够举出本申请申请人的专利文献1。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开2018

011108号公报

技术实现思路

[0007]专利技术所要解决的课题
[0008]然而,在现有的信号传输装置中,对于分别重叠于向次级侧的脉冲接收电路并联输入的接收脉冲信号的瞬时过渡同相噪声(所谓的共模噪声)的降低处理,存在进一步改善的余地。
[0009]鉴于由本申请的专利技术人发现的上述课题,本说明书中公开的专利技术的目的在于,提供不易受到共模噪声的影响的信号传输装置以及用于该信号传输装置的变压器芯片。
[0010]用于解决课题的手段
[0011]本说明书中公开的变压器芯片例如具有:第一配线层;与所述第一配线层不同的第二配线层;形成于所述第一配线层的初级绕组;以与所述初级绕组磁耦合的方式形成于所述第二配线层的次级绕组;以及,以介于所述初级绕组与所述次级绕组之间的方式形成的屏蔽电极。
[0012]此外,关于其他的特征、要素、步骤、优点以及特性,根据以下的用于实施专利技术的方式以及与其相关的附图,变得更加明确。
[0013]专利技术效果
[0014]根据本说明书中公开的专利技术,能够提供不易受到共模噪声的影响的信号传输装置。
附图说明
[0015]图1是表示信号传输装置的基本结构的图。
[0016]图2是表示在GND1

GND2间产生电位变动的情况的图。
[0017]图3是表示由共模噪声引起的误动作的一个例子的图。
[0018]图4是表示信号传递异常的发生原理的图(理想的变压器、输入常规信号时)。
[0019]图5是表示信号传递异常的发生原理的图(理想的变压器、CM噪声输入时)。
[0020]图6是表示信号传递异常的发生原理的图(实际的变压器、输入常规信号时)。
[0021]图7是表示信号传递异常的发生原理的图(实际的变压器、CM噪声输入时)。
[0022]图8是示出噪声消除器的引入示例的图。
[0023]图9是表示噪声消除动作的一例的图。
[0024]图10是表示变压器芯片的基本结构的图。
[0025]图11是用作双沟道型的变压器芯片的半导体装置的立体图。
[0026]图12是图11所示的半导体装置的俯视图。
[0027]图13是表示在图11的半导体装置中形成有低电位线圈的层的俯视图。
[0028]图14是表示在图11的半导体装置中形成有高电位线圈的层的俯视图。
[0029]图15是沿着图14所示的VIII

VIII线的剖视图。
[0030]图16是沿着图14所示的IX

IX线的剖视图。
[0031]图17是图14所示的区域X的放大图。
[0032]图18是图14所示的区域XI的放大图。
[0033]图19是图14所示的区域XII的放大图。
[0034]图20是图15所示的区域XIII的放大图,是表示分离构造的图。
[0035]图21是示意性地表示变压器芯片的布局例的图。
[0036]图22是表示屏蔽电极的导入例的图。
[0037]图23是表示具备屏蔽电极的变压器芯片的纵构造的图。
[0038]图24是示出由屏蔽电极的导入带来的噪声降低效果的图。
[0039]图25是表示屏蔽电极的布局与信号传输能力之间的关系的图(整面)。
[0040]图26是示出屏蔽电极的布局与信号传输能力之间的关系的图(O型)。
[0041]图27是示出屏蔽电极的布局与信号传输能力之间的关系的图(C型)。
[0042]图28是表示屏蔽电极的第一平面布局例(C型)的图。
[0043]图29是表示屏蔽电极的第二平面布局例(C型的尺寸变更)的图。
[0044]图30是表示屏蔽电极的第三平面布局例(O型)的图。
[0045]图31是表示屏蔽电极的第四平面布局例(一笔型)的图。
[0046]图32是示出初级绕组、次级绕组和屏蔽电极的第一截面结构示例的图。
[0047]图33是示出初级绕组、次级绕组和屏蔽电极的第二截面结构示例的图。
[0048]图34是示出初级绕组、次级绕组和屏蔽电极的第三截面结构示例的图。
[0049]图35是示出初级绕组、次级绕组和屏蔽电极的第四截面结构示例的图。
[0050]图36是示出初级绕组、次级绕组和屏蔽电极的第五截面结构示例的图。
[0051]图37是表示屏蔽电极的有无以及形状与线圈间电容的关系的图。
[0052]图38是示出焊盘和线圈的平面布局的图。
[0053]图39是示出与图38的与线圈重叠的屏蔽电极的第一平面布局的图。
[0054]图40是重叠了图38和图39的图。
[0055]图41是示出与图38的与线圈重叠的屏蔽电极的第二平面布局的图。
[0056]图42是重叠了图38和图41的图。
具体实施方式
[0057]<信号传输装置(基本结构)>
[0058]图1是表示信号传输装置的基本结构的图。本结构例的信号传输装置200是将初级电路系统200p(VCC1

GND1系统)与次级电路系统200s(VCC2

GND2系统)之间绝缘,并且从初级电路系统200p向次级电路系统200s传递脉冲信号,对设置于次级电路系统200s的开关元件(未图示)的栅极进行驱动的半导体集成电路装置(所谓的绝缘栅极驱动器IC)。例如,信号传输装置200是将控制器芯片210、驱动器芯片220、变压器芯片230密封为单一的封装件而成。
[0059]控制器芯片210是接受电源电压VCC1(例如以GND1为基准最大为7V)的供给而动作的半导体芯片。在控制器芯片210中,例如集成有脉冲发送电路211、缓冲器212及213。
[0060]脉冲发送电路211是根据输入脉冲信号IN生成发送脉冲信号S11和S21的脉冲发生器。更具体而言,脉冲发送电路211在通知输入脉冲信号IN为高电平时,进行发送脉冲信号S11的脉冲驱动(单发或多发的发送脉冲输出),在通知输入脉冲信号IN为低电平时,进行发送脉冲信号S21的脉冲驱动。即,脉冲发送电路211根据输入脉冲信号IN的逻辑电平,对发送脉冲信号S11和S21中的任一方进行脉冲驱动。
[0061]缓冲器212从脉冲发送电路211接受发送脉冲信号S11的输入,对变压器芯片230(具体而言变压器231)本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种变压器芯片,其特征在于,具有:第一配线层;与所述第一配线层不同的第二配线层;形成于所述第一配线层的初级绕组;以与所述初级绕组磁耦合的方式形成于所述第二配线层的次级绕组;以及,以介于所述初级绕组与所述次级绕组之间的方式形成的屏蔽电极。2.根据权利要求1所述的变压器芯片,其中,所述屏蔽电极包括:第一屏蔽电极,其与所述初级绕组的第一接地端连接;以及,第二屏蔽电极,其与所述次级绕组的第二接地端连接。3.根据权利要求1或2所述的变压器芯片,其中,所述屏蔽电极在俯视时形成为同心圆状或同心环状,或者在俯视时形成为螺旋形状。4.根据权利要求3所述的变压器芯片,其特征在于,所述屏蔽电极在俯视时形成为开放环状。5.根据权利要求3或4所述的变压器芯片,其中,所述屏蔽电极被设计成与所述初级绕组或所述次级绕组相同的线宽/线间隔比。6.根据权利要求1

5中任一项所述的变压器芯片,其中,所述屏蔽电极形成至比所述初级绕组或所述次级绕组的最外周靠外侧的位置。7.根据权利要求1

6中任一项所述的变压器芯片,其中,所述屏蔽电极形成至比所述初级绕组或所述次级绕组的最内周靠内侧的位置。8.根据权利要求1

7中任一项所述的变压器芯片,其中,所述屏蔽电极以在俯视时一部分或全部与所述初级绕组或所述次级绕组重合的方式以描画所述初级绕组或所述次级绕组的形式铺设。9.根据权利要求8...

【专利技术属性】
技术研发人员:北田友嗣有村昌彦柳岛大辉
申请(专利权)人:罗姆股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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