电磁共振耦合器制造技术

提供一种能够容易地集成化的电磁共振耦合器。具备传送基板（701）和反射基板（702），在传送基板（701）上设置有：第一共振布线（704），形成为环形状的一部分由第一开放部（726）开放的形状；第一输入输出布线（711），与第一共振布线（704）连接；第二共振布线（703），设置于第一共振布线（704）的内侧，形成为环形状的一部分由第二开放部（723）开放的形状；以及第二输入输出布线（710），与第二共振布线（703）连接；在反射基板（702）上设置有反射布线（707），该反射布线（707）形成为环形状的一部分由第三开放部（724）开放的形状；从与传送基板（701）的主面垂直的方向观察时，反射布线（707）和第一共振布线（704）及第二共振布线（703）重叠。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于非接触电力传送装置、非接触信号传送装置以及信号绝缘装置的电磁共振耦合器。
技术介绍
已知不必通过布线将电气设备直接连接，就能够在电气设备间传送电力和信号的非接触传送技术。例如，为了将逻辑信号的地线和RF信号的地线分离，已知在输入输出间具有电绝缘功能的被称为数字分离器的电子电路元件(信号绝缘装置)(例如参照专利文献I)。在IGBT (绝缘栅双极型晶体管、insulated gate bipolar transistor)等用于驱动高耐压的开关元件的半导体驱动电路中，驱动电路的输出侧的基准电位非常高。因此，在半导体驱动电路的输入侧和驱动开关元件的输出侧之间，需要将地线电绝缘。为了实现这样的电绝缘，使用非接触传送技术。例如，专利文献4所公开的利用2个电布线共振器的耦合的电磁共振耦合器(也称为电磁场共振耦合器)，近年来作为非接触传送技术受到极大关注。这样的电磁共振耦合器的特征在于，高效率且能够进行长距离的信号传送。在先技术文献专利文献专利文献1:美国专利第7692444号说明书专利文献2:特开2001-267905号公报专利文献3:特开2007-311753号公报专利文献4:特开2008-067012号公报专利技术的概要专利技术所要解决的课题在上述那样的电磁共振耦合器中，存在小型化及集成化的课题。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于，提供一种容易进行小型化及集成化的电磁共振耦合器。解决课题所采用的手段为了解决上述课题，本专利技术的一个方式的电磁共振耦合器，在第一共振布线及第二共振布线间以非接触的方式传送高频信号，其特征在于，具备:传送基板；以及反射基板，与所述传送基板对置地设置；在所述传送基板上设置有:第一共振布线，形成为环形状的一部分由第一开放部开放的形状；第一输入输出布线，与所述第一共振布线连接；第二共振布线，设置于所述第一共振布线的内侧，形成为环形状的一部分由第二开放部开放的形状；第二输入输出布线，与所述第二共振布线连接；在所述反射基板上设置有反射布线，形成为环形状的一部分由第三开放部开放的形状；从与所述传送基板的主面垂直的方向观察时，所述反射布线和所述第一共振布线重叠的部分的形状为环形状由所述第一开放部及所述第三开放部开放的形状，所述反射布线和所述第二共振布线重叠的部分的形状为环形状由所述第二开放部及所述第三开放部开放的形状。专利技术效果根据本专利技术的一个方式的电磁共振稱合器，能够在同一平面上传送非接触信号，所以能够使装置小型化及集成化。附图说明图1是以往的非接触信号传送装置的示意图。图2A是实施方式I的电磁共振耦合器的示意图。图2B是实施方式I的电磁共振耦合器的电路示意图。图3是表示电磁共振耦合器的变形例的示意图。图4A是表示实施方式2的电磁共振耦合器的立体图(透视图)。图4B是实施方式2的电磁共振耦合器的截面图。图4C是实施方式2的电磁共振耦合器的传送基板的俯视图。图4D是实施方式2的电磁共振耦合器的反射基板的俯视图。图4E是表示在实施方式2的电磁共振耦合器中，共振器和共振反射器重叠的部分的图。图5是表示实施方式2的电磁共振耦合器的传送特性的图。图6是表示背面接地布线的变形例的示意图。图7A是共振反射器为I个的开环型的电磁共振耦合器的立体图(透视图)。图7B是共振反射器为I个的开环型的电磁共振耦合器的反射基板的俯视图。图7C是表示在共振反射器为I个的开环型的电磁共振耦合器中，共振器和共振反射器重叠的部分的图。图8是共振器及共振反射器为矩形的电磁共振耦合器的立体图(透视图)。图9是将实施方式2的电磁共振耦合器和开关元件集成时的立体图。具体实施例方式(本专利技术的基础知识)如
技术介绍
中所说明，在用于对IGBT等高耐压的开关元件进行驱动的半导体驱动电路中，使用非接触信号传送装置。在这样的半导体驱动电路中，要求能够与其他半导体元件同样地小型化、高集成化的非接触传送装置。例如，虽然有经由脉冲传送器等非接触信号传送装置将地线分离的构造(例如参照专利文献2)，但是由于脉冲传送器的尺寸较大，无法用于半导体驱动电路元件。作为非接触信号传送装置，通过使用对置的平面螺旋电感器的构成(例如参照专利文献3)，能够在一定程度上小型化。但是，通过这样的平面螺旋电感器进行的非接触信号传送存在以下问题:由于进行电磁感应耦合，因此传送效率较差，并且，由于无法取得布线间的空隙(airgap)，所以无法确保耐压。即，作为大电流.电压用途并不适合。此外，在I个螺旋电感器构造中，布线彼此交叉，所以要求夹持较厚的绝缘体的3维构造。为了实现这样的夹持较厚的绝缘体的3维构造，需要采用一般的半导体工艺无法应对的特殊工艺。作为非接触信号传送装置，在图1中示出了使用螺旋电感器的构造的数字分离器的例子。数字分离器包括:发送电路芯片1041，形成有发送电路；发送芯片1043，形成有发送螺旋电感器1045 ;接收芯片1044，形成有接收螺旋电感器1046 ;以及接收(解调)电路芯片1042，形成有解调电路。发送电路芯片1041与发送芯片1043、以及接收电路芯片1042与接收芯片1044通过线1047连接。输入信号被发送电路调制为非接触信号传送用信号，并发送至发送芯片1043的发送螺旋电感器1045。发送螺旋电感器1045及接收螺旋电感器1046发挥线圈的作用。发送芯片1043上的发送螺旋电感器1045和接收芯片1044上的接收螺旋电感器1046通过电磁感应耦合，所以发送至发送螺旋电感器1045的电力(电流)被传送给电分离的接收螺旋电感器1046。由接收螺旋电感器1046产生的电力(电流)被接收电路芯片1042上的接收电路复原，并作为输出信号取出。这时，在形成螺旋电感器时，需要堆积及制作较厚的金属层和较厚的绝缘层。这样的较厚的金属层和较厚的绝缘层的堆积及制作不包括在通常的半导体工艺中。因此，螺旋电感器与半导体电路芯片形成在不同的基板上。另一方面，如果使用在半导体芯片上堆积厚膜的电介质等的再布线工艺，则能够在半导体电路芯片上集成作为发送部的螺旋电感器。但是，使用再布线工艺的成本非常高。因此，数字分离器像图1那样由未集成化的4个半导体芯片构成。此外，在图1那样的数字分离器中，需要将发送电路芯片1041和发送芯片1043、以及接收电路芯片1042和接收芯片1044的芯片间分别用线连接，所以还存在不适于高频信号的传送的课题。此外，作为不使用再布线工艺就能够得到较高的绝缘耐压的构造，提出了在非接触信号传送装置中使用开环型共振器的电磁共振耦合器(例如参照专利文献4)。但是,在这样的电磁共振稱合器中，信号被输入的布线和信号被输出的布线设置在不同的平面上，所以存在难以集成化的课题。为了解决上述课题，本专利技术的一个方式的电磁共振耦合器，在第一共振布线及第二共振布线间以非接触的方式传送高频信号，其特征在于，具备:传送基板；以及反射基板，与所述传送基板对置地设置；在所述传送基板上设置有:第一共振布线，形成为环形状的一部分由第一开放部开放的形状；第一输入输出布线，与所述第一共振布线连接；第二共振布线，设置于所述第一共振布线的内侧，形成为环形状的一部分由第二开放部开放的形状；第二输入输出布线，与所述第二共振布线连接；在所述反射基板上设置有反射布线，形成为环形状的一部分由第三开放部本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：永井秀一，上田大助，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：
国别省市：