(57)【要約】【課題】ガルバニック絶縁された第１の集積回路ダイ及び第２の集積回路ダイを含む誘導通信デバイスを与える。【解決手段】第１の集積回路（ＩＣ）ダイは、第１の表面に近接して第１のコイルを有し、第２のＩＣダイは、第２のＩＣダイの第１の表面に近接して第２のコイルを有する。第１及び第２のＩＣダイは、第１のＩＣダイの第１の表面及び第２のＩＣダイの第１の表面が互いに向き合い、第１及び第２のコイルが、第１のＩＣダイと第２のＩＣダイとの間の間隙をはさんで位置合わせされるように配置される。１つ以上の絶縁体構成要素が、直接に第１のコイルと第２のコイルとの間で間隙に設けられる。動作中、第１の信号が第１のコイルに提供され、第１のコイルは信号を時間変動磁場に変換する。磁場は第２のコイルと結合し、第２のコイルは、対応する第２の信号を生成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
デバイスにおいて、
第１の集積回路ダイの第１の表面に近接して第１のコイルを有する、前記第１の集積回路ダイと、
第２の集積回路ダイの第１の表面に近接して第２のコイルを有する、前記第２の集積回路ダイであって、前記第１の集積回路ダイ及び前記第２の集積回路ダイは前記デバイス内で、前記第１の集積回路ダイの前記第１の表面が前記第２の集積回路ダイの前記第１の表面に向き合い、前記第１のコイル及び前記第２のコイルが、前記第１の集積回路ダイと前記第２の集積回路ダイとの間の間隙をはさんで互いと相対して位置合わせされるように配置されており、前記第１の集積回路ダイ及び前記第２の集積回路ダイが互いからガルバニック絶縁されている、前記ダイ２の集積回路ダイと、
前記第１のコイルと前記第２のコイルとの間に直接に設けられる、前記間隙内の１つ以上の絶縁体構成要素とを備える、デバイス。
【請求項２】
前記第１の集積回路ダイは、該第１の集積回路ダイの前記第１の表面において露出している複数の第１のボンドパッドをさらに含み、該複数の第１のボンドパッドは前記第１のコイルに電気的に結合されており、
前記第２の集積回路ダイは、該第２の集積回路ダイの前記第１の表面において露出している複数の第２のボンドパッドをさらに含み、該複数の第２のボンドパッドは前記第２のコイルに電気的に結合されている、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記第１の集積回路ダイは、該第１の集積回路ダイの前記第１の表面において露出している複数の第１のボンドパッドをさらに含み、該複数の第１のボンドパッドは前記第１のコイルに電気的に結合されており、
前記第２の集積回路ダイは、半導体基板と、該半導体基板を貫通して延在する複数の導電性シリコン貫通ビアと、該複数のシリコン貫通ビアに電気的に結合されており、前記第２の集積回路ダイの前記第１の表面と反対側の前記集積回路ダイの第２の表面において露出している複数の第２のボンドパッドとをさらに含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項４】
前記第１の集積回路ダイは、前記第１のコイルに電気的に結合されている複数の第１のボンドパッドをさらに含み、
前記第２の集積回路ダイは、前記第２のコイルに電気的に結合されている複数の第２のボンドパッドをさらに含み、前記デバイスは、
前記第１のボンドパッドに結合されている第１の電気接続と、
前記第２のボンドパッドに結合されている第２の電気接続とをさらに備え、前記第１の電気接続及び前記第２の電気接続は、ワイヤボンド、はんだバンプ、スタッドバンプ、及び直接チップ取付け構造からなる群から選択される、請求項１に記載のデバイス。
【請求項５】
前記デバイスは複数のパッケージリードをさらに備え、前記第１の電気接続は前記第１のボンドパッドと第１の組の前記パッケージリードとの間に結合されており、前記第２の電気接続は前記第２のボンドパッドと第２の組の前記パッケージリードとの間に結合されている、請求項４に記載のデバイス。
【請求項６】
前記デバイスは支持構造をさらに備え、前記第１の集積回路ダイの第２の表面は前記支持構造に結合されており、前記支持構造及び前記複数のパッケージリードはリードフレームの一部分を形成している、請求項５に記載のデバイス。
【請求項７】
前記第１のコイルは、１つ以上の第１の絶縁体層によって分離されている複数の第１の金属層内の複数の第１のパターニング済み導体から形成されており、
前記第２のコイルは、１つ以上の第２の絶縁体層によって分離されている複数の第２の金属層内の複数の第２のパターニング済み導体から形成されている、請求項１に記載のデバイス。
【請求項８】
前記第１の集積回路ダイは、前記第１のコイルに結合されている送信機回路をさらに含み、
前記第２の集積回路ダイは、前記第２のコイルに結合されている受信機回路をさらに含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項９】
前記１つ以上の絶縁体構成要素は、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン、及びベンゾシクロブテンから選択される材料、前記第１のコイルの上になっている絶縁体層の一部分、前記第２のコイルの上になっている絶縁体層の一部分、ならびに空隙のうちの１つ以上を含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１０】
前記１つ以上の絶縁体構成要素は、約２５マイクロメートル〜約４００マイクロメートルの範囲内の厚さを有する絶縁体材料を含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１１】
絶縁体１つ以上の絶縁体構成要素は、第１の表面及び反対の第２の表面を有する絶縁体構造を含み、前記絶縁体構造の前記第１の表面は前記第１の集積回路ダイの前記第１の表面に結合されており、前記絶縁体構造の前記第２の表面は前記第２の集積回路ダイの前記第１の表面に結合されており、前記絶縁体構造は、前記第１の集積回路ダイ及び前記第２の集積回路ダイの重なっている端部を超えて伸張する、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１２】
前記第１の集積回路ダイは、該第１の集積回路ダイの前記第１の表面に近接している１つ以上の追加の第１のコイルをさらに含み、
前記第２の集積回路ダイは、該第２の集積回路ダイの前記第１の表面に近接している１つ以上の追加の第２のコイルをさらに含み、前記追加の第１のコイルの各々は、前記間隙をはさんで前記追加の第２のコイルのうちの対応するものと位置合わせされており、
前記１つ以上の絶縁体構成要素は、前記追加の第１のコイル及び前記追加の第２のコイルの位置合わせされた対の間の前記間隙内に直接に設けられている、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１３】
前記第１の集積回路ダイ、前記第２の集積回路ダイ、及び前記１つ以上の絶縁体構成要素はともに空洞パッケージ内にパッケージされている、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１４】
前記第１の集積回路ダイ、前記第２の集積回路ダイ、及び前記１つ以上の絶縁体構成要素はともにオーバーモールドパッケージ内にパッケージされている、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１５】
誘導通信方法において、
第１の集積回路ダイの第１のコイルに第１の信号を与える工程であって、前記第１のコイルは前記第１の集積回路ダイの第１の表面に近接しており、前記第１のコイルは、前記第１の信号を該第１のコイルの周囲の時間変動磁場に変換する、第１のコイルに第１の信号を与える工程と、
第２の集積回路ダイの第２のコイルによって、前記時間変動磁場が前記第２のコイルと結合される結果としての第２の信号を受信する工程であって、前記第２のコイルは前記第２の集積回路ダイの第１の表面に近接しており、前記第１の集積回路ダイ及び前記第２の集積回路ダイは集積回路パッケージ内で、前記第１の集積回路ダイの前記第１の表面が前記第２の集積回路ダイの前記第１の表面に向き合い、前記第１のコイル及び前記第２のコイルが、前記第１の集積回路ダイと前記第２の集積回路ダイとの間の間隙をはさんで互いと相対して位置合わせされるように配置され、それによって、前記第１の集積回路ダイ及び前記第２の集積回路ダイが互いからガルバニック絶縁されるように配置されている、第２の信号を受信する工程とを備える、誘導通信方法。
【請求項１６】
１つ以上の絶縁体構成要素は、前記第１の集積回路ダイと前記第２の集積回路ダイとの間の前記間隙内に設けられ、前記時間変動磁場は、前記１つ以上の絶縁体構成要素を通じて前記間隙にわたって延在する、請求項１５に記載の誘導通信方法。
【請求項１７】
前記第１の集積回路ダイのボンドパッドにおいて入力信号を受信する工程と、
前記第１の集積回路ダイの送信機回路によって前記入力信号を前記第１の信号に変換する工程と、
前記第２の集積回路ダイの受信機回路によって前記第２の信号を受信する工程と、
前記受信器回路によって、前記第２の信号から前記入力信号の再構築したものを生成する工程と、
前記入力信号の前記再構築したものを前記第２の集積回路ダイの第２のボンドパッドに提供する工程とをさらに備える、請求項１５に記載の誘導通信方法。
【請求項１８】
誘導通信デバイスの製造方法において、
第１の集積回路ダイ、絶縁体構造、及び第２の集積回路ダイを共に結合する工程であって、前記第１の集積回路ダイは、該第１の集積回路ダイの第１の表面に近接している第１のコイルを有し、前記第２の集積回路ダイは、該第２の集積回路ダイの第１の表面に近接している第２のコイルを有し、前記第１の集積回路ダイ及び前記第２の集積回路ダイは、前記第１の集積回路ダイの前記第１の表面が前記第２の集積回路ダイの前記第１の表面に向き合い、前記第１のコイル及び前記第２のコイルが、前記第１の集積回路ダイと前記第２の集積回路ダイとの間の間隙をはさんで互いと相対して位置合わせされるように方向づけられており、前記絶縁体構造は、直接的に前記第１のコイルと前記第２のコイルとの間の前記間隙内に位置づけられている、結合する工程と、
前記第１の集積回路ダイの複数の第１のボンドパッドを第１のパッケージリードに電気接続する工程と、
前記第２の集積回路ダイの複数の第２のボンドパッドを第２のパッケージリードに電気接続する工程とを備える、誘導通信デバイスの製造方法。
【請求項１９】
第１の半導体基板の上に、複数の第１のパターニング済み導電層を形成することによって前記第１の集積回路ダイを形成する工程であって、前記第１のコイルは、前記第１のパターニング済み導電層の複数の実質的に同心の第１の導電性リング、及び、前記第１のパターニング済み導電層の間の第１の導電性ビアから形成される、複数の第１のパターニング済み導電層を形成する工程と、
第２の半導体基板の上に、複数の第２のパターン化導電層を形成することによって前記第２の集積回路ダイを形成する工程であって、前記第２のコイルは、前記第２のパターン化導電層の複数の実質的に同心の第２の導電性リング、及び、前記第２のパターン化導電層の間の第２の導電性ビアから形成される、前記第２の集積回路ダイを形成する形成する工程とをさらに備える、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記第１の集積回路ダイを形成する工程は、前記複数の第１のボンドパッドと前記第１のコイルとの間に第１の通信回路を形成する工程をさらに備え、
前記第２の集積回路ダイを形成する工程は、前記複数の第２のボンドパッドと前記第２のコイルとの間に第２の通信回路を形成する工程をさらに備える、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記第２の集積回路ダイを形成する工程は、前記第２の半導体基板を貫通して複数のシリコン貫通ビアを形成する工程をさらに備え、前記複数の第２のボンドパッドは、前記複数のシリコン貫通ビアに電気的に結合され、前記複数の第２のボンドパッドは、前記第２の集積回路ダイの前記第１の表面と反対にある前記第２の集積回路ダイの第２の表面において露出している、請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記複数の第１のボンドパッドは、第１の複数の電気接続によって前記第１のパッケージリードに電気接続されており、
前記複数の第２のボンドパッドは、第２の複数の電気接続によって前記第２のパッケージリードに電気接続されており、
前記第１の電気接続及び前記第２の電気接続は、ワイヤボンド、はんだバンプ、スタッドバンプ、及び直接チップ取付け構造から選択される、請求項１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
実施形態は、概して誘導通信回路、システム、及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
様々な用途において、個別の回路の間に、それらの回路の間の通信を可能にしながら、電気的（ガルバニック）絶縁が所望される。「ガルバニック絶縁」とは、個別の回路の間に金属又は電気導電経路がないことを意味する。たとえば、ガルバニック絶縁は、相対的に低い供給電圧において動作する第１の回路を、第１の回路からの相対的に高い供給電圧差をもって動作する第２の回路から保護するために所望され得る。加えて、ガルバニック絶縁は、第１の電圧基準（たとえば、グランド）に結合されている第１の回路を、異なる電圧基準（たとえば、浮動電圧基準）に結合されている第２の回路から絶縁するのに所望され得る。ガルバニック絶縁はまた、一方の回路によって生成された無関係な過渡信号が、有効な信号又はデータとしてもう一方の回路に搬送され、その回路によって処理されてしまうことを防止するためにも所望される。
【０００３】
ガルバニック絶縁から恩恵を受け得る特定の用途は、たとえば、自動車用ハイブリッド電気車両（ＨＥＶ）システム内に見出され得る。ＨＥＶシステムにおいて、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）アレイ及び対応するゲートドライバ（「ＩＧＢＴ回路」と称される）を含む回路が、ＡＣ電力を整流し、結果もたらされるＤＣ電力を高電圧バッテリ（たとえば、３００ボルト（Ｖ）以上）に提供するために使用され得る。著しく低い車両シャーシ電圧（たとえば、１２Ｖ）で動作するグラウンドされた制御回路（たとえば、マイクロコントローラを含む）が、ゲートドライバに制御信号を提供するために使用され得る。制御回路をＩＧＢＴ回路からのスイッチングノイズから絶縁するために、制御回路とＩＧＢＴ回路との間に完全なガルバニック絶縁を提供することが望ましい場合がある。
【０００４】
他のシステムにおいて、安全上の理由から、ＡＣ電力線に接続されている機器を、ユーザが触れる可能性のある機器の導電部分から絶縁することが望ましい場合がある。そのようなシステムにおいて人体を通って地面へと流れる電流からの衝撃、熱傷、及び／又は感電死を生じる可能性を、絶縁回路が軽減するために使用され得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第４７８０７９５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
電気絶縁を提供するための従来の技法は、光アイソレータ、容量性アイソレータ、変圧器ベースのアイソレータなどを使用することを含む。しかしながら、これらの技法は、高価で、広いスペースを必要とし、相当の電力を消費し、かつ／又は、所与の用途にとっての価値を減ずる場合がある何らかの他の特性を有し得るという点において、用途によっては最適でないか又は適切でない場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様によると、デバイスにおいて、
第１の集積回路ダイの第１の表面に近接して第１のコイルを有する、前記第１の集積回路ダイと、
第２の集積回路ダイの第１の表面に近接して第２のコイルを有する、前記第２の集積回路ダイであって、前記第１の集積回路ダイ及び前記第２の集積回路ダイは前記デバイス内で、前記第１の集積回路ダイの前記第１の表面が前記第２の集積回路ダイの前記第１の表面に向き合い、前記第１のコイル及び前記第２のコイルが、前記第１の集積回路ダイと前記第２の集積回路ダイとの間の間隙をはさんで互いと相対して位置合わせされるように配置されており、前記第１の集積回路ダイ及び前記第２の集積回路ダイが互いからガルバニック絶縁されている、前記ダイ２の集積回路ダイと、
前記第１のコイルと前記第２のコイルとの間に直接に設けられる、前記間隙内の１つ以上の絶縁体構成要素とを備える、デバイスを要旨とする。
【０００８】
第２の態様によると、第１の態様において、
前記第１の集積回路ダイは、該第１の集積回路ダイの前記第１の表面において露出している複数の第１のボンドパッドをさらに含み、該複数の第１のボンドパッドは前記第１のコイルに電気的に結合されており、
前記第２の集積回路ダイは、該第２の集積回路ダイの前記第１の表面において露出している複数の第２のボンドパッドをさらに含み、該複数の第２のボンドパッドは前記第２のコイルに電気的に結合されていることを要旨とする。
【０００９】
第３の態様によると、第１の態様において、前記第１の集積回路ダイは、該第１の集積回路ダイの前記第１の表面において露出している複数の第１のボンドパッドをさらに含み、該複数の第１のボンドパッドは前記第１のコイルに電気的に結合されており、前記第２の集積回路ダイは、半導体基板と、該半導体基板を貫通して延在する複数の導電性シリコン貫通ビアと、該複数のシリコン貫通ビアに電気的に結合されており、前記第２の集積回路ダイの前記第１の表面と反対側の前記集積回路ダイの第２の表面において露出している複数の第２のボンドパッドとをさらに含むことを要旨とする。
【００１０】
第４の態様によると、第１の態様において、前記第１の集積回路ダイは、前記第１のコイルに電気的に結合されている複数の第１のボンドパッドをさらに含み、前記第２の集積回路ダイは、前記第２のコイルに電気的に結合されている複数の第２のボンドパッドをさらに含み、前記デバイスは、前記第１のボンドパッドに結合されている第１の電気接続と、前記第２のボンドパッドに結合されている第２の電気接続とをさらに備え、前記第１の電気接続及び前記第２の電気接続は、ワイヤボンド、はんだバンプ、スタッドバンプ、及び直接チップ取付け構造からなる群から選択されることを要旨とする。
【００１１】
第５の態様によると、第４の態様において、前記デバイスは複数のパッケージリードをさらに備え、前記第１の電気接続は前記第１のボンドパッドと第１の組の前記パッケージリードとの間に結合されており、前記第２の電気接続は前記第２のボンドパッドと第２の組の前記パッケージリードとの間に結合されていることを要旨とする。
【００１２】
第６の態様によると、第５の態様において、前記デバイスは支持構造をさらに備え、前記第１の集積回路ダイの第２の表面は前記支持構造に結合されており、前記支持構造及び前記複数のパッケージリードはリードフレームの一部分を形成していることを要旨とする。
【００１３】
第７の態様によると、第１の態様において、前記第１のコイルは、１つ以上の第１の絶縁体層によって分離されている複数の第１の金属層内の複数の第１のパターニング済み導体から形成されており、前記第２のコイルは、１つ以上の第２の絶縁体層によって分離されている複数の第２の金属層内の複数の第２のパターニング済み導体から形成されていることを要旨とする。
【００１４】
第８の態様によると、第１の態様において、前記第１の集積回路ダイは、前記第１のコイルに結合されている送信機回路をさらに含み、前記第２の集積回路ダイは、前記第２のコイルに結合されている受信機回路をさらに含むことを要旨とする。
【００１５】
第９の態様によると、第１の態様において、前記１つ以上の絶縁体構成要素は、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン、及びベンゾシクロブテンから選択される材料、前記第１のコイルの上になっている絶縁体層の一部分、前記第２のコイルの上になっている絶縁体層の一部分、ならびに空隙のうちの１つ以上を含むことを要旨とする。
【００１６】
第１０の態様によると、第１の態様において、前記１つ以上の絶縁体構成要素は、約２５マイクロメートル〜約４００マイクロメートルの範囲内の厚さを有する絶縁体材料を含むことを要旨とする。
【００１７】
第１１の態様によると、第１の態様において、絶縁体１つ以上の絶縁体構成要素は、第１の表面及び反対の第２の表面を有する絶縁体構造を含み、前記絶縁体構造の前記第１の表面は前記第１の集積回路ダイの前記第１の表面に結合されており、前記絶縁体構造の前記第２の表面は前記第２の集積回路ダイの前記第１の表面に結合されており、前記絶縁体構造は、前記第１の集積回路ダイ及び前記第２の集積回路ダイの重なっている端部を超えて伸張することを要旨とする。
【００１８】
第１２の態様によると、第１の態様において、前記第１の集積回路ダイは、該第１の集積回路ダイの前記第１の表面に近接している１つ以上の追加の第１のコイルをさらに含み、前記第２の集積回路ダイは、該第２の集積回路ダイの前記第１の表面に近接している１つ以上の追加の第２のコイルをさらに含み、前記追加の第１のコイルの各々は、前記間隙をはさんで前記追加の第２のコイルのうちの対応するものと位置合わせされており、前記１つ以上の絶縁体構成要素は、前記追加の第１のコイル及び前記追加の第２のコイルの位置合わせされた対の間の前記間隙内に直接に設けられていることを要旨とする。
【００１９】
第１３の態様によると、第１の態様において、前記第１の集積回路ダイ、前記第２の集積回路ダイ、及び前記１つ以上の絶縁体構成要素はともに空洞パッケージ内にパッケージされていることを要旨とする。
【００２０】
第１４の態様によると、第１の態様において、前記第１の集積回路ダイ、前記第２の集積回路ダイ、及び前記１つ以上の絶縁体構成要素はともにオーバーモールドパッケージ内にパッケージされていることを要旨とする。
【００２１】
第１５の態様によると、誘導通信方法において、
第１の集積回路ダイの第１のコイルに第１の信号を与える工程であって、前記第１のコイルは前記第１の集積回路ダイの第１の表面に近接しており、前記第１のコイルは、前記第１の信号を該第１のコイルの周囲の時間変動磁場に変換する、第１のコイルに第１の信号を与える工程と、
第２の集積回路ダイの第２のコイルによって、前記時間変動磁場が前記第２のコイルと結合される結果としての第２の信号を受信する工程であって、前記第２のコイルは前記第２の集積回路ダイの第１の表面に近接しており、前記第１の集積回路ダイ及び前記第２の集積回路ダイは集積回路パッケージ内で、前記第１の集積回路ダイの前記第１の表面が前記第２の集積回路ダイの前記第１の表面に向き合い、前記第１のコイル及び前記第２のコイルが、前記第１の集積回路ダイと前記第２の集積回路ダイとの間の間隙をはさんで互いと相対して位置合わせされるように配置され、それによって、前記第１の集積回路ダイ及び前記第２の集積回路ダイが互いからガルバニック絶縁されるように配置されている、第２の信号を受信する工程とを備えることを要旨とする。
【００２２】
第１６の態様によると、第１５の態様において、１つ以上の絶縁体構成要素は、前記第１の集積回路ダイと前記第２の集積回路ダイとの間の前記間隙内に設けられ、前記時間変動磁場は、前記１つ以上の絶縁体構成要素を通じて前記間隙にわたって延在することを要旨とする。
【００２３】
第１７の態様によると、第１５の態様において、前記第１の集積回路ダイのボンドパッドにおいて入力信号を受信する工程と、前記第１の集積回路ダイの送信機回路によって前記入力信号を前記第１の信号に変換する工程と、前記第２の集積回路ダイの受信機回路によって前記第２の信号を受信する工程と、前記受信器回路によって、前記第２の信号から前記入力信号の再構築したものを生成する工程と、前記入力信号の前記再構築したものを前記第２の集積回路ダイの第２のボンドパッドに提供する工程とをさらに備えることを要旨とする。
【００２４】
第１８の態様によると、誘導通信デバイスの製造方法において、
第１の集積回路ダイ、絶縁体構造、及び第２の集積回路ダイを共に結合する工程であって、前記第１の集積回路ダイは、該第１の集積回路ダイの第１の表面に近接している第１のコイルを有し、前記第２の集積回路ダイは、該第２の集積回路ダイの第１の表面に近接している第２のコイルを有し、前記第１の集積回路ダイ及び前記第２の集積回路ダイは、前記第１の集積回路ダイの前記第１の表面が前記第２の集積回路ダイの前記第１の表面に向き合い、前記第１のコイル及び前記第２のコイルが、前記第１の集積回路ダイと前記第２の集積回路ダイとの間の間隙をはさんで互いと相対して位置合わせされるように方向づけられており、前記絶縁体構造は、直接的に前記第１のコイルと前記第２のコイルとの間の前記間隙内に位置づけられている、結合する工程と、
前記第１の集積回路ダイの複数の第１のボンドパッドを第１のパッケージリードに電気接続する工程と、
前記第２の集積回路ダイの複数の第２のボンドパッドを第２のパッケージリードに電気接続する工程とを備えることを要旨とする。
【００２５】
第１９の態様によると、第１８の態様において、第１の半導体基板の上に、複数の第１のパターニング済み導電層を形成することによって前記第１の集積回路ダイを形成する工程であって、前記第１のコイルは、前記第１のパターニング済み導電層の複数の実質的に同心の第１の導電性リング、及び、前記第１のパターニング済み導電層の間の第１の導電性ビアから形成される、複数の第１のパターニング済み導電層を形成する工程と、第２の半導体基板の上に、複数の第２のパターン化導電層を形成することによって前記第２の集積回路ダイを形成する工程であって、前記第２のコイルは、前記第２のパターン化導電層の複数の実質的に同心の第２の導電性リング、及び、前記第２のパターン化導電層の間の第２の導電性ビアから形成される、前記第２の集積回路ダイを形成する形成する工程とをさらに備えることを要旨とする。
【００２６】
第２０の態様によると、第１９の態様において、前記第１の集積回路ダイを形成する工程は、前記複数の第１のボンドパッドと前記第１のコイルとの間に第１の通信回路を形成する工程をさらに備え、前記第２の集積回路ダイを形成する工程は、前記複数の第２のボンドパッドと前記第２のコイルとの間に第２の通信回路を形成する工程をさらに備えることを要旨とする。
【００２７】
第２１の態様によると、第１９の態様において、前記第２の集積回路ダイを形成する工程は、前記第２の半導体基板を貫通して複数のシリコン貫通ビアを形成する工程をさらに備え、前記複数の第２のボンドパッドは、前記複数のシリコン貫通ビアに電気的に結合され、前記複数の第２のボンドパッドは、前記第２の集積回路ダイの前記第１の表面と反対にある前記第２の集積回路ダイの第２の表面において露出していることを要旨とする。
【００２８】
第２２の態様によると、第１８の態様において、前記複数の第１のボンドパッドは、第１の複数の電気接続によって前記第１のパッケージリードに電気接続されており、前記複数の第２のボンドパッドは、第２の複数の電気接続によって前記第２のパッケージリードに電気接続されており、前記第１の電気接続及び前記第２の電気接続は、ワイヤボンド、はんだバンプ、スタッドバンプ、及び直接チップ取付け構造から選択されることを要旨とする。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】一例の実施形態により、第１の回路と第２の回路との間にガルバニック絶縁を提供する誘導通信デバイスを含むシステムの概略を示す回路図。
【図２】一例の実施形態による誘導通信デバイスの側部断面図。
【図３】別の例の実施形態による誘導通信デバイスの側部断面図。
【図４】一例の実施形態による誘導通信デバイスに使用され得る集積回路ダイの側部断面図。
【図５】別の例の実施形態による誘導通信デバイスに使用され得る集積回路ダイの側部断面図。
【図６】一例の実施形態による、単一の通信経路及び単一の一次／二次コイル対を含む誘導通信デバイスの一部分を示す上面図。
【図７】別の例の実施形態による、単一の通信経路及び単一の一次／二次コイル対を含む誘導通信デバイスの一部分を示す上面図。
【図８】一例の実施形態により、各々が単一の一次／二次コイル対を含む、２つの通信経路を有する誘導通信デバイスの一部分を示す上面図。
【図９】別の例の実施形態に応じた、各々が単一の一次／二次コイル対を含む、２つの通信経路を有する誘導通信デバイスの一部分を示す上面図。
【図１０】一例の実施形態に応じた、２つの一次／二次コイル対を含む、単一の通信経路を有する誘導通信デバイスの一部分を示す上面図。
【図１１】別の例の実施形態に応じた、２つの一次／二次コイル対を含む、単一の通信経路を有する誘導通信デバイスの一部分を示す上面図。
【図１２】一例の実施形態に応じた、誘導通信デバイスを製造する方法のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
下記により詳細に説明するように、本明細書に記載する実施形態は、回路間のガルバニック絶縁が所望されるシステムに組み込まれ得る誘導通信デバイスを含む。後により詳細に説明するように、誘導通信デバイスの実施形態は、少なくとも２つのＩＣダイであって、各々が少なくとも１つの導電コイルを含み、それらのそれぞれの対応するコイルが各々、間隙をはさんで互いと相対して位置合わせされるように配列されている、ＩＣダイを含む。１つ以上の絶縁体構成要素（物理絶縁体構造を含む）を間隙内に設けることができ、絶縁体構成要素（複数の場合もあり）は、コイル間に所望のレベルのガルバニック絶縁をもたらす特性を有する。最上部ＩＣダイの導電性コイルとその上面上のボンドパッドとの間に導電接続をもたらすために、最上部ＩＣダイは、一実施形態において、シリコン貫通導電性ビアを含んでもよい。「シリコン貫通ビア」という用語が本明細書において使用されているが、実施形態は、シリコン以外の材料（たとえば、ガリウムヒ素、窒化ガリウム、ゲルマニウムなど）から形成される半導体基板を含んでもよいことは理解されたい。したがって、「シリコン貫通ビア」という用語は、シリコン基板以外の半導体基板を貫通して延在するビアを含むように解釈されるべきである。一実施形態に応じて、ＩＣダイはまた、コイルに結合されている通信回路（たとえば、送信機、受信機、及び／又は送受信機回路）をも含んでもよく、通信回路は、入力信号を導電性である通信信号から誘導通信信号に変換し、通信信号が誘導通信された後、通信信号を入力信号の近似に変換する。一実施形態に応じて、第１のＩＣダイ及び第２のＩＣダイならびに介在する絶縁体構成要素（複数の場合もあり）はすべて、単一の集積回路パッケージ内にパッケージされる。
【００３１】
図１は、一例の実施形態に応じた、第１の回路１１０と第２の回路１２０との間にガルバニック絶縁を提供する誘導通信デバイス１３０を含むシステム１００を示す簡略回路図である。したがって、誘導通信デバイス１３０は代替的に、「ガルバニック絶縁デバイス」と称される場合がある。システム１００において、第１の回路１１０は、相対的に低い供給電圧で動作することができ、第２の回路１２０は回路１１０からの電圧差で動作し得るが、回路１１０、１２０はまた、電圧差なしで動作してもよい。加えて、又は代替的に、第１の回路１１０は、第１の電圧基準点（たとえば、グランド）に関係づけられてもよく、第２の回路１２０は異なる電圧基準点（たとえば、浮動電圧レベル）に関係づけられてもよいが、回路１１０、１２０はまた、同じ電圧基準点に関係づけられてもよい。システム１００は、たとえば、ＨＥＶのバッテリ充電システムの一部分（たとえば、第１の回路１１０は制御回路を含んでもよく、第２の回路１２０はＩＧＢＴのアレイ及び関連ゲートドライバを含んでもよい）、ＡＣ電力絶縁システムの一部分を形成してもよく、又は、第１の回路と第２の回路との間にガルバニック絶縁が所望される別のタイプのシステムの一部分を形成してもよい。
【００３２】
誘導通信デバイス１３０の様々な構成要素は、一実施形態において、単一のパッケージ（たとえば、空洞パッケージ又はオーバーモールドパッケージ）にパッケージされる。これらの構成要素には、第１の集積回路（ＩＣ）ダイ１４０と、第２のＩＣダイ１５０と、第１のＩＣダイ１４０と第２のＩＣダイ１５０との間の位置づけられている１つ以上の絶縁体構成要素（絶縁体構造１６０を含む）とが含まれる。本明細書において使用される場合、「絶縁体構成要素」は、空隙、又は、絶縁体材料を含む物理構造（たとえば、絶縁体材料の層もしくは絶縁体材料を含む別のタイプの構造）であってもよい。以下の図面により良好に示されているように、第１のＩＣダイ１４０及び第２のＩＣダイ１５０は、絶縁体構造１６０を含む間隙１７０にわたって第１のＩＣダイ１４０と第２のＩＣダイ１５０との間に誘導通信をもたらすように互いに対して物理的に配列されている。いくつかの実施形態において、絶縁体構造１６０は、第１のＩＣダイ１４０の表面と第２のＩＣダイ１５０との表面との間の間隙１７０を実質的に充填してもよい。他の実施形態において、１つ以上の空隙が間隙１７０内に存在してもよい（すなわち、間隙１７０は絶縁体構造１６０によって完全に充填されなくてもよい）。
【００３３】
図１に示す実施形態において、誘導通信デバイス１３０は、回路１１０、１２０の間の双方向通信をサポートする。より詳細には、第１の回路１１０と第２の回路１２０との間の順方向通信経路に沿って、誘導通信デバイス１３０は、第１のＩＣダイ１４０内の第１の送信機回路１４２及び第１の（一次）コイル１４４、ならびに、第２のＩＣダイ１５０内の第２の（二次）コイル１５４及び第１の受信機回路１５２を含む。第２の回路１２０と第１の回路１１０との間の逆方向通信経路に沿って、誘導通信デバイス１３０は、第２のＩＣダイ１５０内の第２の送信機回路１５６及び第３の（一次）コイル１５８、ならびに、第１のＩＣダイ１４０内の第４の（二次）コイル１４８及び第２の受信機回路１４６を含む。第１のＩＣダイ１４０及び第２のＩＣダイ１５０はまた、一次／二次コイル対の間の共振を増大させるように構成されている調整キャパシタ（図示せず）をも含んでもよい。
【００３４】
誘導通信デバイス１３０は、１つの順方向通信経路及び１つの逆方向通信経路（たとえば、図８及び図９にも示すような）を提供するように図示されているが、誘導通信デバイスの他の実施形態は、１つのみの通信経路（すなわち、図６及び図７に示すような、１つのみの順方向又は逆方向通信経路）、又は、特定の方向の複数の通信経路（たとえば、図１０及び図１１に示すような、複数の順方向及び／又は逆方向通信経路）を含んでもよい。代替的に、通信経路の１つ以上は双方向であってもよく、各ＩＣダイ１４０、１５０が送信機又は受信機回路ではなく送受信機回路を含んでもよい。そのような実施形態において、順方向又は逆方向における通信は、時分割二重方式で実行されてもよく、コイル１４４、１４８、１５４、１５８の各々は、一次コイルとしての役割と二次コイルとしての役割が交代してもよい。加えて、通信は、全二重方式で実行されてもよく、通信は、一次コイルと二次コイルとの間で順方向及び逆方向において同時に実行されてもよい。送受信機タイプの実施形態は下記に広く論じられてはいないが、そのような実施形態が本発明の主題の範囲内に入ることは理解されたい。
【００３５】
また他の代替の実施形態において、送信機回路、受信機回路、又は送受信機回路は、その関連コイルとは別個のＩＣ上に形成されてもよい。そのような実施形態において、コイルを含むＩＣと、対応する通信回路を含むＩＣとは、両方とも単一にパッケージされたデバイス内に含まれてもよく、又は個別にパッケージされたデバイス内に含まれてもよい。
【００３６】
動作中、送信機回路１４２、１５６は、それぞれ入力ノード１３２、１３８を介して入力信号を受信する。送信機回路１４２、１５６は、その後、入力信号を、それぞれ一次コイル１４４、１５８によって誘導通信するのに適切である形式に変換する。より詳細には、一実施形態において、各送信機回路１４２、１５６は、時間変動（たとえば、振動）駆動信号（たとえば、正弦波、方形波、又は別の波形パターンの形態の交流電流）を、結合されている一次コイル１４４、１５８に提供する。一次コイル１４８、１５８は、駆動信号を、本明細書では「通信信号」と称する、一次コイル１４４、１５８の周囲の時間的に変化する磁場又は磁束に変換する。各一次コイル１４４、１５８によって生成された時間変動磁場又は磁束は、絶縁体構造１６０（及び、間隙１７０内に存在する場合は他の絶縁体構成要素）を通じて間隙１７０にわたって拡大し、対応する二次コイル１４８、１５４と結合する。より具体的には、通信信号は、各一次コイル１４４、１５８から、一次／二次コイル対の間の磁気誘導結合を通じて各二次コイル１５４、１４８に送信される。通信信号が各二次コイル１４８、１５４と結合するのに応答して、二次コイル１４８、１５４は、交流波形又は電圧を生成し、これは、各二次コイル１４８、１５４が結合されている受信機回路１４６、１５２によって受信される。受信機回路１４６、１５２は、その後、それぞれ二次コイル１４８、１５４から受信した信号を入力信号を再構築したものに変換し、入力信号を再構築したものは、それぞれ出力ノード１３４、１３６において第１の回路１１０及び第２の回路１２０に提供される。
【００３７】
一実施形態において、第１の送信機回路１４２は、第１の回路１１０の出力と一次コイル１４４との間に結合されており、第２の送信機回路１５６は、第２の回路１２０の出力と一次コイル１５８との間に結合されている。一実施形態によれば、各送信機回路１４２、１５６は、時間変動駆動信号を、結合されている一次コイル１４４、１５８に提供するように構成されている発振器（図示せず）及びドライバ回路（図示せず）を含む。たとえば、ドライバ回路は、第１の回路１１０からの入力信号（たとえば、情報搬送方形波）を受信することができ、この入力信号を、一次／二次コイル対の間での誘導通信に対して伝導性である特性を有する交番信号に変換することができる。一実施形態に応じて、たとえば、ドライバ回路は、入力信号内で搬送されているデジタルデータを表すのに振幅偏移（ＡＳＫ）変調を実施してもよい。より詳細には、たとえば、ドライバ回路はオン／オフキーイング（ＯＯＫ）を実施してもよく、オン／オフキーイングにおいて、ドライバ回路は、入力信号が相対的に高い論理レベル（たとえば、バイナリ１を示す）を有するときは発振器によって確立される周波数にある搬送波を生成し、入力信号が相対的に低い論理レベル（たとえば、バイナリ０を示す）を有するときは搬送波を生成しないようにする。代替の実施形態において、ドライバ回路は、他の変調技法（たとえば、周波数変調、位相変調又は他の技法）を実施してもよい。一実施形態に応じて、駆動信号内で搬送される搬送波は、約２００メガヘルツ（ＭＨｚ）〜約４００ＭＨｚの帯域内の周波数（たとえば、３００ＭＨｚ）を有してもよいが、搬送波はまた、他の帯域内のより高い又はより低い周波数を有してもよい。
【００３８】
第１の受信機回路１５２は二次コイル１５４と第２の回路１２０に対する入力との間に結合されており、第２の受信機回路１４６は二次コイル１４８と第１の回路１１０に対する入力との間に結合されている。一実施形態に応じて、各受信機回路１４６、１５２は、増幅器、検出器（図示せず）、及び、結合されている二次コイル１５４、１４８から受信した時間変動通信信号を、各通信経路に沿って対応する送信機回路１４２、１５６に入力された信号を再構築したものに変換するように構成されている他の回路とを含む。
【００３９】
絶縁体構造１６０（及び、間隙１７０内に存在する場合は他の絶縁体構成要素）は、各一次／二次コイル対の間（すなわち、第１のコイル１４４と第２のコイル１５４との間及び第３のコイル１４８と第４のコイル１５８との間）に位置づけられている。単一の絶縁体構造１６０が図示されているが、他の実施形態においては、複数の個別の絶縁体構造が使用されてもよく（たとえば、一次／二次コイル対ごとに１つの絶縁体構造）、又は、絶縁体構造１６０は、異なる絶縁特性を有する複数の個別の層から成ってもよい。加えて、前述のように、他の絶縁体構成要素が間隙１７０内に存在してもよい。絶縁体構造１６０（及び間隙１７０内に存在する場合は他の絶縁体構成要素）は、第１のＩＣダイ１４０と第２のＩＣダイ１５０との間、したがって、第１の回路１１０と第２の回路１２０との間にＤＣ絶縁（ガルバニック絶縁）をもたらす。もたらされるＤＣ絶縁のレベルは、絶縁体構造１６０、及び間隙１７０内の任意の他の絶縁体構成要素の組み合わさった厚さ（又は、絶縁体構造１６０、及び存在する場合は他の絶縁体構成要素によって確立される間隙１７０の幅）、ならびに、絶縁体構造１６０及び間隙１７０内の任意の他の構成要素の絶縁定数（複数の場合もあり）の影響を受ける。たとえば、絶縁体構造１６０及び存在する場合は他の絶縁体構成要素は、約１．０キロボルト（ｋＶ）〜約４．０ｋＶ、又はより好適には２．０ｋＶ〜約５．０ｋＶの範囲内のＤＣ絶縁をもたらすように構成されてもよいが、絶縁体構造１６０及び存在する場合は他の絶縁体構成要素はまた、より多くの又はより少ないＤＣ絶縁をもたらすように構成されてもよい。
【００４０】
ここで、誘導通信デバイス（たとえば、デバイス１３０）の様々な実施形態ならびにＩＣダイ及び間に置かれた絶縁体構造の構成（たとえば、ＩＣダイ１４０、１５０及び絶縁体構造１６０の構成）をより詳細に説明する。たとえば、図２は、一例の実施形態に応じた、誘導通信デバイス２００（たとえば、図１の誘導通信デバイス１３０）の側部を示す断面図である。誘導通信デバイス２００は、一実施形態において、第１のＩＣダイ２１０と、第２のＩＣダイ２３０と、第１のＩＣダイ２１０と第２のＩＣダイ２３０との間に位置づけられている絶縁体構造２４０と、複数のリード２７２、２７４と、複数のワイヤボンド２５０、２６０とを含む。代替の実施形態において、ワイヤボンド２５０、２６０のいずれか又は両方のセットは、他のタイプの電気接続（たとえば、はんだバンプ、スタッドバンプ、及び／又は直接チップ取付け構造）に置き換えられてもよい。加えて、誘導通信デバイス２００は、支持構造２７０及び封止材２８０を含んでもよい。より詳細には、図２に示す実施形態において、図２の誘導通信デバイス２００の電気構成要素は、オーバーモールドパッケージ（すなわち、電気構成要素が不導体の（たとえば、プラスチック）封止材料内に封入されているパッケージ）内に収容されている。前述のように、誘導通信デバイスの実施形態は代替的に、空洞パッケージ（すなわち、電気構成要素がパッケージ内の空洞内に位置しているパッケージ、空洞は通常蓋を用いてシールされている）内に収容されている電気構成要素を含んでもよい。
【００４１】
第１のＩＣダイ２１０は、少なくとも１つのコイル２１２（たとえば、図１の一次コイル１４４、１５８又は二次コイル１４８、１５４）、通信回路の少なくとも１つの具体例２１４（たとえば、図１の送信機回路１４２、１５６、受信機回路１４６、１５２、又は送受信機回路）と、複数のボンドパッド２１６と、コイル（複数の場合もあり）２１２、通信回路２１４、及びボンドパッド２１６を相互接続する様々な導電性トレース及びビアとを含む。代替の実施形態において、前述のように、通信回路２１４は、コイル２１２を含むダイと同じパッケージ内の別個のダイに含まれてもよく、又は、通信回路２１４は別個にパッケージされてもよい。上述の実施形態のいずれかにおいて、ボンドパッド２１６は、コイル２１２に（たとえば、直接的に、又は通信回路２１４を通じて間接的に）電気的に結合されているとみなされてもよい。
【００４２】
同様に、第２のＩＣダイ２３０は、少なくとも１つのコイル２３２（たとえば、図１の一次コイル１４４、１５８又は二次コイル１４８、１５４）、通信回路の少なくとも１つの具体例２３４と、複数のボンドパッド２３６と、コイル（複数の場合もあり）２３２、通信回路２３４、及びボンドパッド２３６を相互接続する様々な導電性トレース及びビアとを含む。第１のＩＣダイ２１０の場合にそうであったように、代替の実施形態において、通信回路２３４は、コイル２３２を含むダイと同じパッケージ内の別個のダイに含まれてもよく、又は、通信回路２３４は別個にパッケージされてもよい。いずれの実施形態においても、ボンドパッド２３６は、コイル２３２に（たとえば、直接的に、又は通信回路２３４を通じて間接的に）電気的に結合されているとみなされてもよい。
【００４３】
コイル２１２、２３２のうちの一方が一次コイルとして機能してもよく、コイル２１２、２３２のうちの他方が二次コイルとして機能してもよく、又は、（たとえば、送受信機タイプの実施形態において）コイル２１２、２３２の両方が交互に一次コイル及び二次コイルとして機能してもよい。いずれにせよ、コイル２１２、２３２は各々、それらが含まれているＩＣダイ２１０、２３０の表面２０８、２２８に近接している。本明細書において使用される場合、コイルの位置を指すときの「表面に近接している」という用語は、コイルの一部分が表面において露出していること、又は、材料の１つ以上の非導電層（たとえば、酸化物層）がコイルの上に位置しており、非導電性材料層の表面がＩＣの表面を確立していることを意味する。
【００４４】
いずれにせよ、第１のＩＣダイ２１０及び第２のＩＣダイ２３０の、コイル２１２、２３２が近接して設けられる側の表面２０８、２２８は、デバイス２００内で互いに対向するように配列されており、それによって、コイル２１２、２３２は、絶縁体構造２４０によって画成される間隙をはさんで互いと位置合わせがされる。間隙をはさんでコイル２１２、２３２の位置合わせがなされることによって、コイル２１２、２３２の間に誘導通信が発生することが可能になる。
【００４５】
絶縁体構造２４０は、間隙内にてコイル２１２、２３２の間に直接に接するように設けられ、コイル２１２、２３２を超えて側方に延在してもよい。一実施形態によると、絶縁体構造２４０の厚さ２４８は、コイル２１２、２３２の間の間隙の幅に実質的に等しい。したがって、コイル２１２、２３２（したがって、ＩＣダイ２１０、２３０）間のガルバニック絶縁のレベルは、絶縁体構造２４０の厚さ２４８、及び絶縁体構造２４０を形成する材料（複数の場合もあり）に直接に関係する。他の実施形態において、他の絶縁体構成要素もまた、コイル２１２、２３２間の間隙に存在してもよい。一実施形態によると、絶縁体構造２４０は、約２５マイクロメートル（μｍ）〜約４００μｍ、又はより好適には約１００μｍ〜約２００μｍの範囲内の厚さ２４８を有してもよいが、絶縁体構造２４０はまた、これより薄くても又は厚くてもよい。さらなる実施形態によると、絶縁体構造２４０は、絶縁体構造２４０が、第１のＩＣダイ２１０及び第２のＩＣダイ２３０の重なっている端部２１８、２３８を、所与の距離２４４、２４６だけ超えて延在することを可能にするのに十分である幅２４２を有する。このように、絶縁体構造２４０がＩＣダイ２１０、２３０の重なっている端部２１８、２３８を超えて延在している結果として、重なっている端部２１８、２３８付近に存在する場合があるフリンジング効果を低減することができる。
【００４６】
絶縁体構造２４０は約２．０〜約５．０の範囲内の絶縁定数を有してもよいが、絶縁体構造２４０はまた、より低い又はより高い絶縁定数を有してもよい。一実施形態によると、絶縁体構造２４０は、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン、ベンゾシクロブテン、又は、適切な絶縁定数を有する他の材料から選択される材料を含む。特定の実施形態によると、絶縁体構造２４０は、接着性上面及び／又は底面を有する（たとえば、絶縁体構造２４０は、上記の材料のうちの１つから作成されるテープとして構成されてもよい）。様々な実施形態において、絶縁体構造２４０は、単一の材料層から形成されてもよく、又は、絶縁体構造２４０は、単一の材料又は複数の材料から成る複数の層から形成されてもよい。
【００４７】
支持構造２７０及びリード２７２、２７４は、一実施形態において、リードフレームの部分を形成してもよい。図示されている実施形態において、支持構造２７０及びリード２７２、２７４は同一平面上にない。したがって、支持構造２７０は本質的にデバイス２００の底面と同一の空間を占め、リード２７２、２７４は、デバイス２００の底面と上面の間において、デバイス２００の側面から伸張する。代替の実施形態において、支持構造２７０及びリード２７２、２７４は同一平面上にあってもよい。そのような実施形態において、リードはデバイス２００の底面から外側に伸張してもよいか、又は、リードは、（たとえば、フラットノーリードタイプのパッケージにおいて）デバイス２００の側面において終端してもよいかのいずれかである。
【００４８】
図２に示す実施形態において、第１のＩＣダイ２１０は支持構造２７０に結合されており、絶縁体構造２４０は第１のＩＣダイ２１０の表面２０８上に位置づけられており、第２のＩＣダイ２３０の表面２２８は絶縁体構造２４０の上面に結合されている。第１のＩＣダイ２１０の表面２０８及び第２のＩＣダイ２３０の表面２２８の部分は互いに重なり合って、コイル２１２、２３２が互いに相対して位置合わせすることを可能にしている。第１のＩＣダイ２１０のボンドパッド２１６は、ワイヤボンド２５０を介して、デバイス２００の第１の側面から伸張するリード２７２に結合されている。より詳細には、各ワイヤボンド２５０の第１の端部２５２が第１のＩＣダイ２１０のボンドパッド２１６に結合されており、各ワイヤボンド２５０の第２の端部２５４がリード２７２に結合されている。同様に、第２のＩＣダイ２３０のボンドパッド２３６は、ワイヤボンド２６０を介して、デバイス２００の第２の側面から伸張するリード２７４に結合されている。より詳細には、各ワイヤボンド２６０の第１の端部２６２が第２のＩＣダイ２３０のボンドパッド２３６に結合されており、各ワイヤボンド２６０の第２の端部２６４がリード２７４に結合されている。リード２７２、２７４は、入力ノード及び出力ノードに対応してもよい（たとえば、リード２７２、２７４のうちの一方が図１の入力ノード１３２、１３８のうちの一方に対応してもよく、リード２７２、２７４のうちの他方が、出力ノード１３４、１３６のうちの一方に対応してもよい）。ワイヤボンド２５０、２６０はそれぞれ、リード２７２、２７４の上面及び底面に結合されているように示されているが、ワイヤボンド２５０、２６０は、他の実施形態において、図２に示すものと異なる表面に結合されてもよい。また、前述のように、ワイヤボンド２５０、２６０のいずれか又は両方のセットは、他のタイプの電気接続（たとえば、はんだバンプ、スタッドバンプ、及び／又は直接チップ取付け構造）に置き換えられてもよい。
【００４９】
図２に示す断面図は、リード２７２、２７４の間の単一の通信経路を示している。たとえば、通信経路の方向は、リード２７２から２７４へのものであってもよい。そのような場合、第１のＩＣダイ２１０の通信回路２１４が送信回路（たとえば、図１の送信回路１４２又は１５６）になってもよく、第１のＩＣダイ２１０のコイル２１２が一次コイル（たとえば、図１の一次コイル１４４又は１５８）になってもよい。逆に、第２のＩＣダイ２３０の通信回路２３４が受信回路（たとえば、図１の受信回路１４６又は１５２）になってもよく、第２のＩＣダイ２３０のコイル２３２が二次コイル（たとえば、図１の二次コイル１４８又は１５４）になってもよい。代替的に、通信経路の方向は、リード２７４から２７２へのものであってもよい。この場合、第２のＩＣダイ２３０の通信回路２３４が送信回路（たとえば、図１の送信回路１４２又は１５６）になってもよく、第２のＩＣダイ２３０のコイル２３２が一次コイル（たとえば、図１の一次コイル１４４又は１５８）になってもよい。逆に、第１のＩＣダイ２１０の通信回路２１４が受信回路（たとえば、図１の受信回路１４６又は１５２）になってもよく、第１のＩＣダイ２１０のコイル２１２が二次コイル（たとえば、図１の二次コイル１４８又は１５４）になってもよい。代替的に、通信回路２１４、２３４は、時分割二重方式で送信機回路及び受信機回路の両方として機能することができる送受信機回路であってもよい。そのような実施形態において、コイル２１２、２３２の各々は、交互に一次コイルと二次コイルとの間で互いに切り替わって機能してもよい。図２において単一の通信経路のみが図示されているが、誘導通信デバイス２００は、図２に示す通信経路と同じ方向及び／又は反対の方向にある１つ以上の追加の通信経路をも含んでもよい。
【００５０】
図２〜図１１に示す実施形態において、コイル、通信回路及びボンドパッドの様々な相対的な向きが伝えられている。より詳細には、図２〜図１１に示す実施形態の各々において、コイル、通信回路、及びボンドパッドは、それぞれのＩＣダイの空間的に分離された部分に位置づけられているように示されている。代替の実施形態において、ＩＣダイの通信回路及びボンドパッドは、そのＩＣダイのコイル（複数の場合もあり）に対する任意の適切な相対位置に位置づけられてもよいことが理解されるべきである。たとえば、限定ではないが、通信回路の全体又は部分が、コイルの下及び／又は中央に位置してもよい。コイル、通信回路、及びボンドパッドの任意の適切な相対的向きが本発明の主題の範囲内に含まれるように意図されている。
【００５１】
図２に示す実施形態において、ワイヤボンド２６０は、第２のＩＣダイ２３０の底面２２８上のボンドパッド２３６の間でリード２７４の底面まで伸張している。製造可能性の理由から、代わりに第２のＩＣダイの上面とパッケージリードとの間に伸張するワイヤボンドを使用することが望ましい場合がある。本明細書において「シリコン貫通ビア」又は「ＴＳＶ」と称する別の実施形態において、第２のＩＣダイは、ボンドパッドが第２のＩＣダイの上面上に設けられることを可能にする複数のシリコン貫通ビア（ＴＳＶ）を含む。
【００５２】
図３は、別の例の実施形態（ＴＳＶ実施形態）による、誘導通信デバイス３００（たとえば、図１の誘導通信デバイス１３０）の側部断面図である。誘導通信デバイス３００は、誘導通信デバイス２００（図２）と同様であるが、誘導通信デバイス３００は、ボンドパッド３３６が第２のＩＣダイ３３０の上面上に形成されることを可能にする複数のＴＳＶ３３８をも含むという点が異なっている。
【００５３】
図２に示す実施形態と同様に、誘導通信デバイス３００は、一実施形態において、第１のＩＣダイ３１０と、第２のＩＣダイ３３０と、第１のＩＣダイ３１０と第２のＩＣダイ３３０との間に位置づけられている絶縁体構造３４０と、複数のリード３７２、３７４と、複数のワイヤボンド３５０、３６０とを含む。代替の実施形態において、ワイヤボンド３５０、３６０のいずれかを複数含む組、又は両方のワイヤボンド３５０、３６０を複数含む組は、他のタイプの電気接続（たとえば、はんだバンプ、スタッドバンプ、及び／又は直接チップ取付け構造）に置き換えられてもよい。加えて、誘導通信デバイス３００は、支持構造３７０及び封止材３８０を含んでもよい。誘導通信デバイス３００はオーバーモールドパッケージとして実施されるように示されているが、空洞パッケージとしても実施されてもよい。誘導通信デバイス３００の様々な要素が誘導通信デバイス２００（図２）の要素と同様である限りにおいて、それらの要素は下記において簡潔にのみ説明する。
【００５４】
第１のＩＣダイ３１０は、少なくとも１つのコイル３１２（たとえば、図１の一次コイル１４４、１５８又は二次コイル１４８、１５４）、通信回路の少なくとも１つの具体例（たとえば、図１の送信機回路１４２、１５６、受信機回路１４６、１５２、又は送受信機回路）と、複数のボンドパッド３１６と、コイル（複数の場合もあり）３１２、通信回路３１４、及びボンドパッド３１６を相互接続する様々な導電性トレース及びビアとを含む。代替の実施形態において、前述のように、通信回３１４は、コイル３１２を含むダイと同じパッケージ内の別個のダイに含まれてもよく、又は、通信回路３１４は別個にパッケージされてもよい。上述の実施形態のいずれかにおいて、ボンドパッド３１６は、コイル３１２に（たとえば、直接的に、又は通信回路３１４を通じて間接的に）電気的に結合されているとみなされてもよい。
【００５５】
第２のＩＣダイ３３０は、少なくとも１つのコイル３３２（たとえば、図１の一次コイル１４４、１５８又は二次コイル１４８、１５４）、通信回路の少なくとも１つの具体例３３４と、複数のボンドパッド３３６と、複数のＴＳＶ３３８と、コイル（複数の場合もあり）３３２、通信回路３３４、ボンドパッド３３６、ＴＳＶ３３８を相互接続する様々な導電性トレース及びビアとを含む。第１のＩＣダイ３１０の場合にそうであったように、代替の実施形態において、通信回路３３４は、コイル３３２を含むダイと同じパッケージ内の別個のダイに含まれてもよく、又は、通信回路３３４は別個にパッケージされてもよい。いずれの実施形態においても、ボンドパッド３３６は、コイル３３２に（たとえば、直接的に、又は通信回路３３４を通じて間接的に）電気的に結合されているとみなされてもよく、ボンドパッド３３６とコイル３３２との間の電気接続の少なくとも一部分はＴＳＶ３３８を含む。
【００５６】
コイル３１２、３３２のうちの一方が一次コイルとして機能してもよく、コイル３１２、３３２のうちの他方が二次コイルとして機能してもよく、又は、（たとえば、送受信機タイプの実施形態において）コイル３１２、３３２の両方が交互に一次コイル及び二次コイルとして機能してもよい。第１のＩＣダイ３１０及び第２のＩＣダイ３３０の、コイル３１２、３３２が近接している側の表面３０８、３２８は、デバイス３００内で互いに向き合うように配列されており、それによって、コイル３１２、３３２は、絶縁体構造３４０によって確立される間隙をはさんで互いと位置合わせする。間隙をはさんでコイル３１２、３３２の位置が整合することによって、コイル３１２、３３２の間に誘導通信が発生することが可能になる。
【００５７】
絶縁体構造３４０は、間隙内にてコイル３１２、３３２の間で直接に接するように設けられ、コイル３１２、３３２を超えて側方に延在してもよい。一実施形態によると、絶縁体構造３４０の厚さ３４８は、コイル３１２、３３２の間の間隙の幅に実質的に等しい。他の実施形態において、他の絶縁体構成要素もまた、コイル３１２、３３２間の間隙内に存在してもよい。
【００５８】
一実施形態によると、第１のＩＣダイ３１０は第２のＩＣダイ３３０よりも広く、絶縁体構造３４０は、絶縁体構造３４０が、第２のＩＣダイ３３０の端部３２６を、距離３４４、３４６だけ超えて延在することを可能にするのに十分である幅３４２を有する。このように、絶縁体構造３４０がＩＣダイ３３０の３２６を超えて延在している結果として、３２６付近に存在する場合がある、アーク放電又は短絡を含むフリンジング効果を低減することができる。他の実施形態において、第１のＩＣダイ３１０及び第２のＩＣダイ３３０は実質的に等しい幅を有してもよく、又は、第２のＩＣダイ３３０が第１のＩＣダイ３１０よりも広くてもよい。後者の実施形態において、絶縁体構造３４０は、第１のＩＣダイ３１０の端部を超えて伸張してもよい。
【００５９】
支持構造３７０及びリード３７２、３７４は、一実施形態において、リードフレームの部分を形成してもよい。図示されている実施形態において、支持構造３７０及びリード３７２、３７４は同一平面上にない。代替の実施形態において、支持構造３７０及びリード３７２、３７４は同一平面上にあってもよい。
【００６０】
図３に示す実施形態において、第１のＩＣダイ３１０は支持構造３７０に結合されており、絶縁体構造３４０は第１のＩＣダイ３１０の表面３０８上に位置づけられており、第２のＩＣダイ３３０の表面３２８は絶縁体構造３４０の上面に結合されている。第１のＩＣダイ３１０の表面３０８及び第２のＩＣダイ３３０の表面３２８の部分は互いに重なり合って、コイル３１２、３３２が互いと位置合わせすることを可能にしている。第１のＩＣダイ３１０のボンドパッド３１６は、ワイヤボンド３５０を介して、デバイス３００の第１の側面から伸張するリード３７２に結合されている。より詳細には、各ワイヤボンド３５０の第１の端部３５２が第１のＩＣダイ３１０のボンドパッド３１６に結合されており、各ワイヤボンド３５０の第２の端部３５４がリード３７２に結合されている。同様に、第２のＩＣダイ３３０のボンドパッド３３６は、ワイヤボンド３６０を介して、デバイス３００の第２の側面から伸張するリード３７４に結合されている。より詳細には、各ワイヤボンド３６０の第１の端部３６２が第２のＩＣダイ３３０の表面３２４に近接しているボンドパッド３３６に結合されており、各ワイヤボンド３６０の第２の端部３６４がリード３７４に結合されている。ＴＳＶ３３８が、ボンドパッド３３６が第２のＩＣダイ３３０の上面３２４上に又はそれに近接して位置づけられることを可能にし、それによって、ワイヤボンド３６０は第２のＩＣダイ３３０の上面３２４からリード３７４の上面へと伸張することができる。リード３７２、３７４は、入力ノード及び出力ノードに対応してもよい（たとえば、リード３７２、３７４のうちの一方が図１の入力ノード１３２、１３８のうちの一方に対応してもよく、リード３７２、３７４のうちの他方が、出力ノード１３４、１３６のうちの一方に対応してもよい）。
【００６１】
図３に示す断面図は、リード３７２、３７４の間の単一の通信経路を示している。図３において単一の通信経路のみが図示されているが、誘導通信デバイス３００は、図３に示す通信経路と同じ方向及び／又は反対の方向にある１つ以上の追加の通信経路をも含んでもよい。
【００６２】
ここで、ＩＣダイ（たとえば、ＩＣダイ２１０、２３０、３１０、及び３３０）の実施形態のより詳細な例を図４，５を参照して説明する。より詳細には、図４は、一例の実施形態によるＩＣダイ４００の側断面図であり、ＩＣダイ４００は、図２の誘導通信デバイス２００内の第１のＩＣダイ２１０もしくは第２のＩＣダイ２３０として、又は、図３の誘導通信デバイス３００内の第１のＩＣダイ３１０として使用することができる。ＩＣダイ４００は、半導体基板４０２と、半導体基板４０２の上面上の複数の導電層４１２、４１３、４１４、４１５及び絶縁体層４１６、４１７、４１８、４１９、４２０を備えるビルドアップ構造４１０とを含む。通信回路４３０を形成する様々な能動構成要素が半導体基板４０２内に形成される。たとえば、通信回路４３０は、様々な実施形態において、送信機回路（たとえば、図１の送信機回路１４２又は１５６）、受信機回路（たとえば、図１の受信機回路１４６又は１５２）、又は送受信機回路であってもよい。通信回路４３０の構成要素は、導電層４１２〜４１５のいくつか又はすべての中に形成される導電性トレース、及び、導電層４１２〜４１５の間に形成される導電性ビアを通じて相互接続される。少なくとも１つのボンドパッド４５０が最上導電層４１５内に形成されてもよく、ボンドパッド４５０は、絶縁体層４１６〜４１９を通じて形成される導電性ビア、及び、導電層４１２〜４１４内のビア間に形成される導電性トレースを通じて通信回路４３０に電気的に結合されてもよい。ＩＣダイ４００が誘導通信デバイス（たとえば、図１〜図３のデバイス１３０、２００、３００）内に組み込まれると、ボンドパッド４５０とデバイスリード（たとえば、図２、図３のリード２７２、２７４、又は３７２）との間にワイヤボンド（たとえば、図２、図３のワイヤボンド２５０、２６０、又は３５０）が結合されてもよい。たとえば、ボンドパッド４５０は、外部回路から通信信号を受信するか、又は、外部回路に通信信号を提供するように構成されているボンドパッドに（たとえば、図１のノード１３２、１３４、１３６、又は１３８のうちの１つの対応する、図２、図３のボンドパッド２１６、２３６、又は３１６に）対応してもよい。
【００６３】
加えて、ＩＣダイ４００は、コイル４４０（たとえば、図１〜図３のコイル１４４、１４８、１５４、１５８、２１２、２３２、３１２のうちの１つ）を含み、当該コイルは、１つ以上の最上導電層４１３〜４１５内に形成される（すなわち、ＩＣダイ４００の上面４０４に近接して形成される）複数の実質的に同心の導電性リング４４１、４４２、４４３を含む。たとえば、図４に示す実施形態において、コイル４４０は、最上の３つの導電層４１３〜４１５内に形成される導電性リングを含む。様々な層４１３〜４１５内の導電性リングは、通信回路４３０に電気的に結合されている第１の端部及び第２の端部を有する連続した導電コイルを形成するために、導電性ビア４４４、４４５を通じて相互接続される。たとえば、コイル４４０の第１の端部は、導電性ビア４４６及びコイル４４０と通信回路４３０との間の他の導電性構造（図示せず）を通じて通信回路４３０に結合されてもよく、コイル４４０の第２の端部は、導電性ビア４４７及びコイル４４０と通信回路４３０との間のまた他の導電性構造（図示せず）を通じて通信回路４３０に結合されてもよい。他の実施形態において、コイル４４０は、３つよりも少ない又は多い導電層を使用して形成されてもよく、かつ／又はコイル４４０の端部は同じ導電層上に位置してもよい。加えて、同心導電性リング４４１〜４４３を相互接続して示されているビア４４４、４４５の位置は、他の位置に位置してもよく、かつ／又は連続したコイル４４０を構築するのに使用される複数の重複部分を設けるために複数のビアが使用されてもよい。
【００６４】
最上絶縁体層４２０は、様々な実施形態において、コイル４４０の上に重なっていてもよいし、そうでなくてもよい。最上絶縁体層４２０がコイル４４０の上に重なっている一実施形態（たとえば、図４に示す実施形態）において、最上絶縁体層４２０の、コイル４４０の上になっている部分の高さが、ＩＣダイ４００と、ＩＣダイ４００の上に位置づけられる第２のＩＣダイ（図示せず）との間の間隙の厚さ（たとえば、図２、図３の間隙の厚さ２４８、３４８）に寄与する。加えて、最上絶縁体層４２０の、コイル４４０の上になっている部分は、本明細書に論じる実施形態に応じて構成されるとき、ＩＣ４００と第２のＩＣとの間の全体的なガルバニック絶縁のレベルに寄与し得る。
【００６５】
図３に示すＴＳＶ実施形態に応じて、図５は、一例の実施形態による、誘導通信デバイス（たとえば、図１の誘導通信デバイス１３０又は図３の誘導通信デバイス３００）に使用することができる第２のＩＣダイ５００（たとえば、図３のＩＣダイ３３０）の側部断面図である。ＩＣダイ５００は、半導体基板５０２と、半導体基板５０２の第１の表面５０４の上に形成される複数の導電層５１２、５１３、５１４、５１５及び絶縁体層５１６、５１７、５１８、５１９、５２０を備えるビルドアップ構造５１０とを含む。図３と一貫性をもたせ、理解を高めるために、ＩＣダイ５００は、図３のＩＣダイ３３０と同じ向きにおいて図示されている（すなわち、コイル５４０が近接しているＩＣダイ５００の表面５０８が下を向いている）。
【００６６】
通信回路５３０を形成する様々な能動構成要素が半導体基板５０２内に形成される。たとえば、通信回路５３０は、様々な実施形態において、送信機回路（たとえば、図１の送信機回路１４２又は１５６）、受信機回路（たとえば、図１の受信機回路１４６又は１５２）、又は送受信機回路であってもよい。通信回路５３０の構成要素は、導電層５１２〜５１５のいくつか又はすべての中に形成される導電性トレース、及び、導電層５１２〜５１５の間の絶縁体層を貫通して形成される導電性ビアを通じて相互接続される。
【００６７】
一実施形態によると、半導体基板５０２の第２の表面５０６に近接して（たとえば、その上に）１つ以上のボンドパッド５５０が形成されてもよい。ボンドパッド５５０は、導電層５１２〜５１５のうちの１つ以上内に形成される１つ以上の導電性トレースとともに、半導体基板５０２を貫通して延在する（たとえば、半導体基板５０２の表面５０４と５０６との間に延在する）導電性ＴＳＶ５６０を用いて通信回路５３０に電気的に結合されてもよい。ＩＣダイ５００が誘導通信デバイス（たとえば、図１、図３のデバイス１３０、３００）内に組み込まれると、ボンドパッド５５０とデバイスリード（たとえば、図３のリード３７４）との間にワイヤボンド（たとえば、図３のワイヤボンド３６０）が結合されてもよい。たとえば、ボンドパッド５５０は、外部回路から通信信号を受信するか、又は、外部回路に通信信号を提供するように構成されているボンドパッドに（たとえば、図１のノード１３２、１３４、１３６、又は１３８のうちの１つの対応する、図３のボンドパッド３３６に）対応してもよい。
【００６８】
加えて、ＩＣダイ５００は、コイル５４０（たとえば、図１、図３のコイル１４４、１４８、１５４、１５８、３３２のうちの１つ）を含み、当該コイルは、１つ以上の最上導電層５１３〜５１５内に形成される（すなわち、ＩＣダイ５００の表面５０８に近接して形成される）複数の実質的に同心の導電性リング５４１、５４２、５４３を含む。たとえば、図５に示す実施形態において、コイル５４０は、最上の３つの導電層５１３〜５１５内に形成される導電性リングを含む。様々な層５１３〜５１５内の導電性リングは、通信回路５３０に電気的に結合されている第１の端部及び第２の端部を有する連続した導電コイルを形成するために、導電性ビア５４４、５４５を通じて相互接続される。たとえば、コイル５４０の第１の端部は、導電性ビア５４６及びコイル５４０と通信回路５３０との間の他の導電性構造（図示せず）を通じて通信回路５３０に結合されてもよく、コイル５４０の第２の端部は、導電性ビア５４７及びコイル５４０と通信回路５３０との間のまた他の導電性構造（図示せず）を通じて通信回路５３０に結合されてもよい。他の実施形態において、コイル５４０は、３つよりも少ない又は多い導電層を使用して形成されてもよく、かつ／又はコイル５４０の端部は同じ導電層上に位置してもよい。加えて、同心導電性リング５４１〜５４３を相互接続して示されているビア５４４、５４５は、他の位置に位置してもよく、かつ／又は連続したコイル５４０を構築するのに使用される複数の重複部分を設けるために複数のビアが使用されてもよい。
【００６９】
最上絶縁体層５２０は、様々な実施形態において、コイル５４０の上に重なっていてもよいし、そうでなくてもよい。最上絶縁体層５２０がコイル５４０の上に重なっている一実施形態（たとえば、図５に示す実施形態）において、最上絶縁体層５２０の、コイル５４０の上になっている部分の高さが、ＩＣダイ５００と、ＩＣダイ５００の下に位置づけられる別のＩＣダイ（たとえば、図４のＩＣダイ４００）との間の間隙の厚さ（たとえば、図３の間隙の厚さ３４８）に寄与する。加えて、最上絶縁体層５２０の、コイル５４０の上になっている部分は、本明細書に論じる実施形態に応じて構成されるとき、ＩＣ５００と他のＩＣダイとの間の全体的なガルバニック絶縁のレベルに寄与し得る。
【００７０】
ここで、誘導通信デバイス内の種々のタイプのＩＣダイの構成の様々な実施形態を図６〜図１１とともに説明する。より詳細には、図６〜図１１は、単一の一次／二次コイル対を含む単一の通信経路（図６、図７）、各々が単一の一次／二次コイル対を含む複数の並列通信経路（図８、図９）、及び複数の一次／二次コイル対を含む単一の通信経路（図１０、図１１）を含む実施形態を示している。
【００７１】
図６は、一例の実施形態に応じた、単一の一次／二次コイル対６１２、６３２を含む単一の通信経路を有する誘導通信デバイス６００の一部分の上面図である。より詳細には、図６は、第１のＩＣダイ６１０の上面を示しており、第１のＩＣダイは、第１のＩＣダイ６１０の上面に近接している第１のコイル６１２と、第１の通信回路６１４（たとえば、送信機、受信機、又は送受信機回路）と、複数の第１のボンドパッド６１６とを含む。コイル６１２は、第１のＩＣダイ６１０の複数の導電層内に位置し得る複数の実質的に同心の導電性リングを含む連続した導電性構造（すなわち、入力端子６２０と出力端子６２２との間で連続している）から成る。図６において（及び、図７〜図１１において）、コイル６１２内には様々な見かけ上の切れ目が図示されているため、コイル６１２は、入力端子６２０と出力端子６２２との間の連続した導電性構造から成っているようには見えない。この切れ目は、コイル６１２の描写を単純にするために、また、コイルの同心リングが導電性ビアを通じて下層の導電層内の同心リングに結合され得ることを示すために図示されており、さらに、コイル６１２の構造が、連続した導電性構造を確立するための複数の重複部分を含む多層構造であり得ることを伝えている。
【００７２】
図６には、第１のＩＣダイ６１０の上になっており、部分的に重なっている第２のＩＣダイ６３０の端部も示されている。第２のＩＣダイ６３０は、第２のコイル６３２（第２のコイル６３２は第１のコイル６１２と実質的に位置合わせされており、その上になっているため、明確に見えてはいない）と、第２の通信回路６３４と、第２の複数のボンドパッド６３６（ダイ６３０の底面に位置していることを示すために破線を使用して示されている）とを含む。第１のボンドパッド６１６及び第２のボンドパッド６３６のいくつかは、電圧供給（たとえば、電力及びグランド）を受け取るために使用されてもよく、第１のボンドパッド６１６及び第２のボンドパッド６３６の他のものは、入力信号を受信し、出力信号を搬送し、制御信号を受信し、又は他のタイプの信号を搬送するのに使用されてもよい。第１のボンドパッド６１６及び第２のボンドパッド６３６の各セットは４つのボンドパッド６１６、６３６を含むように図示されているが、各ＩＣ６１０、６３０はより多い又はより少ないボンドパッドを含んでもよい。
【００７３】
図６には、第２のＩＣダイ６３０によって部分的に隠されている絶縁体構造６４０の端部も示されている。絶縁体構造６４０の左端及び右端は、絶縁体構造６４０の周縁を第１のＩＣダイ６１０及び第２のＩＣダイ６３０の周縁からより容易に区別するために、破線及び点線を使用して示されている。前述のように、第１のＩＣダイ６１０のコイル６１２と第２のＩＣダイ６３０のコイル６３２との間に誘導通信を提供するように構成されるとき、コイル６１２、６３２が近接している第１のＩＣダイ６１０及び第２のＩＣダイ６３０の表面は、互いに向き合っている。加えて、コイル６１２及び６３２は、絶縁体構造６４０によって少なくとも部分的に画成される間隙（たとえば、図１の間隙１７０）をはさんで互いに相対して実質的に位置合わせされいる。図示のように、絶縁体構造６４０は、コイル６１２、６３２が重なっている領域全体にわたって存在するように配置されている。加えて、一実施形態において、絶縁体構造６４０は、絶縁体構造６４０が第１のＩＣダイ６１０及び第２のＩＣダイ６３０の重なっている端部６１８、６３８を超えて延在するような幅６４２を有してもよい。
【００７４】
図６に示す実施形態は、単一の一方通行又は双方向通信経路をもたらす。たとえば、第１の通信回路６１４が送信機回路を含み第２の通信回路６３４が受信機回路を含む場合、図６において左から右への、又はより具体的には第１のボンドパッド６１６から送信機回路６１４、第１のコイル６１２、第２のコイル６３２、受信機回路６３４、及び第２のボンドパッド６３６を通る一方通行通信経路が確立され得る。逆に、第１の通信回路６１４が受信機回路を含み第２の通信回路６３４が送信機回路を含む場合、図６において右から左への、又はより具体的には第２のボンドパッド６３６から送信機回路６３４、第２のコイル６３２、第１のコイル６１２、受信機回路６１４、及び第１のボンドパッド６１６を通る一方通行通信経路が確立され得る。第１の通信回路６１４及び第２の通信回路６３４が各々送受信機回路を含む場合、時分割二重双方向通信経路が第１のボンドパッド６１６と第２のボンドパッド６３６との間に確立され得る。
【００７５】
一例の実施形態による、単一の一次／二次コイル対７１２、７３２を含む単一の通信経路を有する誘導通信デバイス７００の一部分の上面図である、図６の実施形態に類似のＴＳＶ実施形態が図７に示されている。より詳細には、図７は、第１のＩＣダイ７１０の上面を示しており、第１のＩＣダイは、第１のＩＣダイ７１０の上面に近接している第１のコイル７１２と、第１の通信回路７１４（たとえば、送信機、受信機、又は送受信機回路）と、第１のＩＣダイ７１０の上面に近接している複数の第１のボンドパッド７５０とを含む。コイル７１２は、第１のＩＣダイ７１０の複数の導電層内に位置し得る複数の実質的に同心の導電性リングを含む連続した導電性構造（すなわち、入力端子７２０と出力端子７２２との間で連続している）から成る。
【００７６】
図７には、第１のＩＣダイ７１０の上になっている第２のＩＣダイ７３０の上面も示されている。第２のＩＣダイ７３０は、第２のコイル７３２（第２のコイル７３２は第１のコイル７１２に対して実質的に位置合わせされており、その上になっているため、明確に見えてはいない）と、第２の通信回路７３４と、第２のＩＣダイ７３０の上面に近接している第２の複数のボンドパッド７５２とを含む。一実施形態に応じて、破線の円を用いて示されているＴＳＶ７６０は第２のボンドパッド７５２の下になっており、第２のボンドパッドと電気接続されており、第２のボンドパッドは、第２のＩＣダイ７３０の上面上に露出している。第１のボンドパッド７５０及び第２のボンドパッド７５２のいくつかは、電圧供給（たとえば、電力及びグランド）を受け取るのに使用されもよく、第１のボンドパッド７５０及び第２のボンドパッド７５２の他のものは、入力信号を受信し、出力信号を搬送し、制御信号を受信し、又は他のタイプの信号を搬送するのに使用されてもよい。第１のボンドパッド７５０及び第２のボンドパッド７５２の各セットは４つのボンドパッド７５０、７５２を含むように図示されているが、各ＩＣ７１０、７３０はより多い又はより少ないボンドパッドを含んでもよい。
【００７７】
図７には、第２のＩＣダイ７３０によって部分的に隠されている絶縁体構造７４０も示されている。前述のように、第１のＩＣダイ７１０のコイル７１２と第２のＩＣダイ７３０のコイル７３２との間に誘導通信を提供するように構成されるとき、コイル７１２、７３２が近接している第１のＩＣダイ７１０及び第２のＩＣダイ７３０の表面は、互いに向き合っている。加えて、コイル７１２及び７３２は、絶縁体構造７４０によって少なくとも部分的に画成される間隙（たとえば、図１の間隙１７０）をはさんで互いに相対して実質的に位置合わせされている。図示のように、絶縁体構造７４０は、コイル７１２、７３２が重なっている領域全体にわたって存在するように配置されている。さらなる実施形態に応じて、絶縁体構造７４０は、絶縁体構造７４０が第２のＩＣダイ７３０の端部７３６、７３７、７３８、７３９のうちのいくつか又はすべてを超えて延在するような寸法７４２、７４４を有してもよい。
【００７８】
図７に示す実施形態は、単一の一方通行又は双方向通信経路をもたらす。たとえば、第１の通信回路７１４が送信機回路を含み第２の通信回路７３４が受信機回路を含む場合、図７において左から右への、又はより具体的には第１のボンドパッド７５０から送信機回路７１４、第１のコイル７１２、第２のコイル７３２、受信機回路７３４、ＴＳＶ７６０、及び第２のボンドパッド７５２を通る一方通行通信経路が確立され得る。逆に、第１の通信回路７１４が受信機回路を含み第２の通信回路７３４が送信機回路を含む場合、図７において右から左への、又はより具体的には第２のボンドパッド７５２からＴＳＶ７６０、送信機回路７３４、第２のコイル７３２、第１のコイル７１２、受信機回路７１４、及び第１のボンドパッド７５０を通る一方通行通信経路が確立され得る。第１の通信回路７１４及び第２の通信回路７３４が各々送受信機回路を含む場合、時分割二重双方向通信経路が第１のボンドパッド７５０と第２のボンドパッド７５２との間に確立され得る。
【００７９】
図８は、別の例の実施形態による、各々が単一の一次／二次コイル対（すなわち、コイル対８１２、８３２及びコイル対８１３、８３３）を含む、２つの通信経路を有する誘導通信デバイス８００の一部分の上面図である。より具体的には、図８は、第１のＩＣダイ８１０の上面、第１のＩＣダイ８１０の上になっており部分的に重なっている第２のＩＣダイ８３０、及び、コイル８１２、８１３、８３２、８３３が近接している第１のＩＣダイ８１０の表面と第２のＩＣダイ８３０の表面との間に位置づけられている絶縁体構造８４０（破線及び点線を使用して示されている）を示している。
【００８０】
第１のＩＣダイ８１０は、第１のＩＣダイ８１０の上面に近接している、空間的に分離された第１のコイル８１２及び第２のコイル８１３と、第１の送信機回路８１４と、第１の受信機回路８１５と、複数の第１のボンドパッド８１６とを含む。第２のＩＣダイ８３０は、空間的に分離された第３のコイル８３２及び第４のコイル８３３（第３のコイル８３２及び第４のコイル８３３はそれぞれ第１のコイル８１２及び第２のコイル８１３に対して概ね位置合わせされており、その上に重なっているため、明確に見えてはいない）と、第２の受信機回路８３４と、第２の送信機回路８３５と、第２の複数のボンドパッド８３６（ダイ８３０の底面に位置していることを示すために破線を使用して示されている）とを含む。第１のボンドパッド８１６及び第２のボンドパッド８３６のいくつかは、電圧供給（たとえば、電力及びグランド）を受け取るのに使用されもよく、第１のボンドパッド８１６及び第２のボンドパッド８３６の他のものは、入力信号を受信し、出力信号を搬送し、制御信号を受信し、又は他のタイプの信号を搬送するのに使用されてもよい。第１のボンドパッド８１６及び第２のボンドパッド８３６の各セットは８つのボンドパッド８１６、８３６を含むように図示されているが、各ＩＣダイ８１０、８３０はより多い又はより少ないボンドパッドを含んでもよい。
【００８１】
前述の実施形態と同様に、第１のＩＣダイ８１０及び第２のＩＣダイ８３０のコイル８１２、８１３、８３２、８３３の間に誘導通信を提供するように構成されるとき、コイル８１２、８１３、８３２、８３３が近接している第１のＩＣダイ８１０及び第２のＩＣダイ８３０の表面は、互いに向き合っている。加えて、コイル８１２、８１３、８３２、８３３は、絶縁体構造８４０によって少なくとも部分的に画成される間隙（たとえば、図１の間隙１７０）をはさんで互いに相対して実質的に位置合わせされている。図示のように、絶縁体構造８４０は、コイル８１２、８１３、８３２、８３３が重なっている領域全体にわたって存在するように配置されている。加えて、一実施形態において、絶縁体構造８４０は、絶縁体構造８４０が第１のＩＣダイ８１０及び第２のＩＣダイ８３０の重なっている端部を超えて延在するような幅を有してもよい。
【００８２】
図８に示す実施形態は、２つの一方通行通信経路をもたらす。より具体的には、第１の一方通行通信経路が、図８において左から右へ、又は、より具体的には第１のボンドパッド８１６から第１の送信機回路８１４、第１のコイル８１２、第３のコイル８３２、第２の受信機回路８３４、及び第２のボンドパッド８３６を通じて確立され得る。加えて、第２の一方通行通信経路が、図８において右から左へ、又は、より具体的には第２のボンドパッド８３６から第２の送信機回路８３５、第４のコイル８３３、第２のコイル８１３、第１の受信機回路８１５、及び第１のボンドパッド８１６を通じて確立され得る。第１の通信経路及び第２の通信経路の方向が反対であることによって、図８の実施形態は本質的に送受信機として機能することができる。
【００８３】
図８の実施形態に類似のＴＳＶ実施形態が図９に示されている。図９は、別の例の実施形態に応じた、各々が単一の一次／二次コイル対（すなわち、コイル対９１２、９３２及びコイル対９１３、９３３）を含む２つの通信経路を有する誘導通信デバイス９００の一部分の上面図である。より詳細には、図９は、第１のＩＣダイ９１０の上面、第１のＩＣダイ９１０の上になっている第２のＩＣダイ９３０、及び、コイル９１２、９１３、９３２、９３３が近接している第１のＩＣダイ９１０の表面と第２のＩＣダイ９３０の表面との間に位置づけられている絶縁体構造９４０を示している。
【００８４】
第１のＩＣダイ９１０は、第１のＩＣダイ９１０の上面に近接している、空間的に分離された第１のコイル９１２及び第２のコイル９１３と、第１の送信機回路９１４と、第１の受信機回路９１５と、複数の第１のボンドパッド９５０とを含む。第２のＩＣダイ９３０は、空間的に分離された第３のコイル９３２及び第４のコイル９３３（第３のコイル９３２及び第４のコイル９３３はそれぞれ第１のコイル９１２及び第２のコイル９１３と実質的に位置合わせされており、その上に重なっているため、明確に視認できない）と、第２の受信機回路９３４と、第２の送信機回路９３５と、ＴＳＶ９６０（破線の円を用いて示されている）と、第２のＩＣダイ９３０の上面上に露出している第２の複数のボンドパッド９５２とを含む。第１のボンドパッド９５０及び第２のボンドパッド９５２のいくつかは、電圧供給（たとえば、電力及びグランド）を受け取るのに使用されもよく、第１のボンドパッド９５０及び第２のボンドパッド９５２の他のものは、入力信号を受信し、出力信号を搬送し、制御信号を受信し、又は他のタイプの信号を搬送するのに使用されてもよい。第１のボンドパッド９５０及び第２のボンドパッド９５２の各セットは８つのボンドパッド９５０、９５２を含むように図示されているが、各ＩＣダイ９１０、９３０はより多い又はより少ないボンドパッドを含んでもよい。
【００８５】
前述の実施形態と同様に、第１のＩＣダイ９１０及び第２のＩＣダイ９３０のコイル９１２、９１３、９３２、９３３の間に誘導通信を提供するように構成されるとき、コイル９１２、９１３、９３２、９３３が近接している第１のＩＣダイ９１０及び第２のＩＣダイ９３０の表面は、互いに向き合っている。加えて、コイル９１２、９１３、９３２、９３３は、絶縁体構造９４０によって少なくとも部分的に確立される間隙（たとえば、図１の間隙１７０）をはさんで互いに相対して実質的に位置合わせされている。図示のように、絶縁体構造９４０は、コイル９１２、９１３、９３２、９３３が重なっている領域全体にわたって存在するように配置されている。加えて、一実施形態において、絶縁体構造９４０は、絶縁体構造９４０が第２のＩＣダイ９３０の端部を超えて延在するような寸法を有してもよい。
【００８６】
図９に示す実施形態は、２つの一方通行通信経路をもたらす。より具体的には、第１の一方通行通信経路が、図９において左から右へ、又は、より具体的には第１のボンドパッド９５０から第１の送信機回路９１４、第１のコイル９１２、第３のコイル９３２、第２の受信機回路９３４、ＴＳＶ９６０、及び第２のボンドパッド９５２を通じて確立され得る。加えて、第２の一方通行通信経路が、図９において右から左へ、又は、より具体的には第２のボンドパッド９５２からＴＳＶ９６０、第２の送信機回路９３５、第４のコイル９３３、第２のコイル９１３、第１の受信機回路９１５、及び第１のボンドパッド９５０を通じて確立され得る。第１の通信経路及び第２の通信経路の方向が反対であることによって、図９の実施形態は本質的に送受信機として機能することができる。
【００８７】
図１０は、また別の例の実施形態に応じた、２つの一次／二次コイル対（すなわち、コイル対１０１２、１０３２及びコイル対１０１３、１０３３）を含む、単一の通信経路を有する誘導通信デバイス１０００の一部分の上面図である。より詳細には、図１０は、第１のＩＣダイ１０１０の上面、第１のＩＣダイ１０１０の上になっており部分的に重なっている第２のＩＣダイ１０３０、及び、コイル１０１２、１０１３、１０３２、１０３３が近接している第１のＩＣダイ１０１０の表面と第２のＩＣダイ１０３０の表面との間に位置づけられている絶縁体構造１０４０（破線及び点線を使用して示されている）を示している。
【００８８】
第１のＩＣダイ１０１０は、第１のＩＣダイ１０１０の上面に近接している、空間的に分離された第１のコイル１０１２及び第２のコイル１０１３と、第１の通信回路１０１４（たとえば、送信機回路、受信機回路、又は送受信機回路）と、複数の第１のボンドパッド１０１６とを含む。第２のＩＣダイ１０３０は、空間的に分離された第３のコイル１０３２及び第４のコイル１０３３（第３のコイル１０３２及び第４のコイル１０３３はそれぞれ第１のコイル１０１２及び第２のコイル１０１３と実質的に位置合わせされており、その上になっているため、明確に見えてはいない）と、第２の通信回路１０３４（たとえば、送信機回路、受信機回路、又は送受信機回路）と、第２の複数のボンドパッド１０３６（ダイ１０３０の底面に位置していることを示すために破線を使用して示されている）とを含む。第１のボンドパッド１０１６及び第２のボンドパッド１０３６のいくつかは、電圧供給（たとえば、電力及びグランド）を受け取るのに使用されもよく、第１のボンドパッド１０１６及び第２のボンドパッド１０３６の他のものは、入力信号を受信し、出力信号を搬送し、制御信号を受信し、又は他のタイプの信号を搬送するのに使用されてもよい。第１のボンドパッド１０１６及び第２のボンドパッド１０３６の各セットは４つのボンドパッド１０１６、１０３６を含むように図示されているが、各ＩＣダイ１０１０、１０３０はより多い又はより少ないボンドパッドを含んでもよい。
【００８９】
前述の実施形態と同様に、第１のＩＣダイ１０１０及び第２のＩＣダイ１０３０のコイル１０１２、１０１３、１０３２、１０３３の間に誘導通信を提供するように構成されるとき、コイル１０１２、１０１３、１０３２、１０３３が近接している第１のＩＣダイ１０１０及び第２のＩＣダイ１０３０の表面は、互いに向き合っている。加えて、コイル１０１２、１０１３、１０３２、１０３３は、絶縁体構造１０４０によって少なくとも部分的に確立される間隙（たとえば、図１の間隙１７０）をはさんで互いに相対して実質的に位置合わせされている。図示のように、絶縁体構造１０４０は、コイル１０１２、１０１３、１０３２、１０３３が重なっている領域全体にわたって存在するように配置されている。加えて、一実施形態において、絶縁体構造１０４０は、絶縁体構造１０４０が第１のＩＣダイ１０１０及び第２のＩＣダイ１０３０の重なっている端部を超えて延在するような幅を有してもよい。
【００９０】
図１０に示す実施形態は単一の一方通行又は双方向通信経路をもたらし、通信信号は送信機回路によって分割されて、２つの一次コイルに並列に提供される。２つの対応する二次コイルが通信信号を受信し、これを受信機回路に提供し、受信機回路は、続けてこれらの信号を再結合してさらに処理する。たとえば、第１の通信回路１０１４が送信機回路を含み第２の通信回路１０３４が受信機回路を含む場合、図１０において左から右への、又はより具体的には第１のボンドパッド１０１６から送信機回路１０１４を通り、第１のコイル１０１２及び第２のコイル１０１３（一次）を並列に通り、第３のコイル１０３２及び第４のコイル１０３３（二次）を再び並列に通って、受信機回路１０３４、及び第２のボンドパッド１０３６を通る一方通行通信経路が確立され得る。逆に、第１の通信回路１０１４が受信機回路を含み第２の通信回路１０３４が送信機回路を含む場合、図１０において右から左への、又はより具体的には第２のボンドパッド１０３６から送信機回路１０３４を通り、第３のコイル１０３２及び第４のコイル１０３３（一次）を並列に通り、第１のコイル１０１２及び第２のコイル１０１３（二次）を並列に通って、受信機回路１０１４、及び第１のボンドパッド１０１６を通る一方通行通信経路が確立され得る。第１の通信回路１０１４及び第２の通信回路１０３４が各々送受信機回路を含む場合、第１のボンドパッド１０１６と第２のボンドパッド１０３６との間に時分割二重双方向通信経路が確立され得、通信信号は経路に沿って分割されて、２つの一次／二次コイル対を並列に通って誘導通信される。
【００９１】
図１０の実施形態に類似のＴＳＶ実施形態が図１１に示されている。図１１は、また別の例の実施形態に応じた、２つの一次／二次コイル対（すなわち、コイル対１１１２、１１３２及びコイル対１１１３、１１３３）を含む単一の通信経路を有する誘導通信デバイス１１００の一部分の上面図である。より詳細には、図１１は、第１のＩＣダイ１１１０の上面、第１のＩＣダイ１１１０の上になっている第２のＩＣダイ１１３０、及び、コイル１１１２、１１１３、１１３２、１１３３が近接している第１のＩＣダイ１１１０の表面と第２のＩＣダイ１１３０の表面との間に位置づけられている絶縁体構造１１４０を示している。
【００９２】
第１のＩＣダイ１１１０は、第１のＩＣダイ１１１０の上面に近接している、空間的に分離された第１のコイル１１１２及び第２のコイル１１１３と、第１の通信回路１１１４（たとえば、送信機回路、受信機回路、又は送受信機回路）と、複数の第１のボンドパッド１１５０とを含む。第２のＩＣダイ１１３０は、空間的に分離された第３のコイル１１３２及び第４のコイル１１３３（第３のコイル１１３２及び第４のコイル１１３３はそれぞれ第１のコイル１１１２及び第２のコイル１１１３と実質的に位置合わせされており、その上になっているため、明確に視認されない）と、第２の通信回路１１３４（たとえば、送信機回路、受信機回路、又は送受信機回路）と、ＴＳＶ１１６０（破線の円を用いて示されている）と、第２のＩＣダイ１１３０の上面上に露出している第２の複数のボンドパッド１１５２とを含む。第１のボンドパッド１１５０及び第２のボンドパッド１１５２のいくつかは、電圧供給（たとえば、電力及びグランド）を受け取るのに使用されもよく、第１のボンドパッド１１５０及び第２のボンドパッド１１５２の他のものは、入力信号を受信し、出力信号を搬送し、制御信号を受信し、又は他のタイプの信号を搬送するのに使用されてもよい。第１のボンドパッド１１５０及び第２のボンドパッド１１５２の各セットは４つのボンドパッド１１５０、１１５２を含むように図示されているが、各ＩＣダイ１１１０、１１３０はより多い又はより少ないボンドパッドを含んでもよい。
【００９３】
前述の実施形態と同様に、第１のＩＣダイ１１１０及び第２のＩＣダイ１１３０のコイル１１１２、１１１３、１１３２、１１３３の間に誘導通信を提供するように構成されるとき、コイル１１１２、１１１３、１１３２、１１３３が近接している第１のＩＣダイ１１１０及び第２のＩＣダイ１１３０の表面は、互いに向き合っている。加えて、コイル１１１２、１１１３、１１３２、１１３３は、絶縁体構造１１４０によって少なくとも部分的に確立される間隙（たとえば、図１の間隙１７０）をはさんで互いに相対して実質的に位置合わせされている。図示のように、絶縁体構造１１４０は、コイル１１１２、１１１３、１１３２、１１３３が重なっている領域全体にわたって存在するように配置されている。加えて、一実施形態において、絶縁体構造１１４０は、絶縁体構造１１４０が第２のＩＣダイ１１３０の端部を超えて延在するような寸法を有してもよい。
【００９４】
図１１に示す実施形態は単一の一方通行又は双方向通信経路をもたらし、通信信号は送信機回路によって分割されて、２つの一次コイルに並列に提供される。２つの対応する二次コイルが通信信号を受信し、これを受信機回路に提供し、受信機回路は、続けてこれらの信号を再結合してさらに処理する。たとえば、第１の通信回路１１１４が送信機回路を含み第２の通信回路１１３４が受信機回路を含む場合、図１１において左から右への、又はより具体的には第１のボンドパッド１１５０から送信機回路１１１４を通り、第１のコイル１１１２及び第２のコイル１１１３（一次）を並列に通り、第３のコイル１１３２及び第４のコイル１１３３（二次）を再び並列に通って、受信機回路１１３４、ＴＳＶ１１６０、及び第２のボンドパッド１１５２を通る一方通行通信経路が確立され得る。逆に、第１の通信回路１１１４が受信機回路を含み第２の通信回路１１３４が送信機回路を含む場合、図１１において右から左への、又はより具体的には第２のボンドパッド１１５２からＴＳＶ１１６０、送信機回路１１３４を通り、第３のコイル１１３２及び第４のコイル１１３３（一次）を並列に通り、第１のコイル１１１２及び第２のコイル１１１３（二次）を並列に通って、受信機回路１１１４、及び第１のボンドパッド１１５０を通る一方通行通信経路が確立され得る。第１の通信回路１１１４及び第２の通信回路１１３４が各々送受信機回路を含む場合、第１のボンドパッド１１５０と第２のボンドパッド１１５２との間に時分割二重双方向通信経路が確立され得、通信信号は経路に沿って分割されて、２つの一次／二次コイル対を並列に通って誘導通信される。
【００９５】
図６〜図１１に示す例の実施形態の各々は、１つ又は２つの通信経路を示しており、各通信経路は、１つ又は２つの一次／二次コイル対を使用して誘導通信をもたらす。他の実施形態は、特定の方向における複数の一方通行通信経路を含んでもよい（たとえば、一方のＩＣダイが送信機回路及び対応する一次コイルの複数の回路の具体例を含んでもよく、他方のＩＣダイが同じ数の二次コイル及び対応する受信機回路の具体例を含んでもよい）。また他の実施形態は、両方の方向における複数の一方通行通信経路を含んでもよい（たとえば、各ＩＣダイが送信機及び受信機回路ならびに対応する一次及び二次コイルの両方の複数の具体例を含んでもよい）。また他の実施形態は、複数の双方向通信経路を含んでもよい（たとえば、各ＩＣダイが送受信機ならびに対応する一次及び二次コイルの複数の具体例を含んでもよい）。そのような実施形態は、本発明の主題の範囲に包含されている。
【００９６】
加えて、図６〜図１１において、各コイルは４つの同心六角形導電性リングとして示されている。他の実施形態において、コイルを構成する導電性リングは異なる形状及び／又は異なる数の同心リングを有してもよい。加えて、前述のように、各コイルは、（たとえば、図４及び図５に示すように）複数の導電層内の同心リングを使用して形成されてもよい。他の実施形態において、各コイルは、図２〜図１１に示す実施形態とは異なる数の導電層内の同心リングを使用して形成されてもよい。
【００９７】
図１２は、一例の実施形態に応じた、ＩＣダイ（たとえば、ＩＣダイ２１０、２３０、３１０、３３０、４００、５００）及び対応する誘導通信デバイス（たとえば、図２、図３のデバイス２００、３００）を製造するための方法のフローチャートである。方法は、ブロック１２０２及び１２０４において、誘導通信デバイス内に含めるための第１のＩＣダイ及び第２のＩＣダイ（たとえば、ＩＣダイ２１０、２３０、３１０、３３０、４００、５００）を形成することによって開始してもよい。たとえば、ＴＳＶではない実施形態（たとえば、図２に示す実施形態）における第１のＩＣダイ及び第２のＩＣダイ、又はＴＳＶ実施形態（たとえば、図３に示す実施形態）における第１のＩＣダイの形成は、集積回路基板（たとえば、図４の基板４０２）内の送信機、受信機、及び／又は送受信機回路の１つ以上の具体例と関連づけられる様々な構成要素を形成することを含んでもよい。加えて、半導体基板の上面上にビルドアップ構造（たとえば、図４の構造４１０）が形成されてもよく、ビルドアップ構造は、複数のパターン化導電層（たとえば、層４１２、４１３、４１４、４１５）と、絶縁体層（たとえば、図４の層４１６、４１７、４１８、４１９、４２０）とを含む。ビルドアップ構造の形成中、導電性トレースを形成するために複数の導電層がパターニングされてもよく、層の間の電気通信を可能にするために導電層間の絶縁体層を貫通して導電性ビアが形成されてもよい。加えて、ビルドアップ構造の形成中、各々が複数の実質的に同心の導電性リングを含む１つ以上のコイル（たとえば、図４のコイル４４０）が、ビルドアップ構造の最上導電層のうちの１つ以上を使用して（たとえば、図４の層４１３〜４１５を使用して）形成されてもよい。通信回路との電気接続を可能にするために、最上導電層内に複数のボンドパッド（たとえば、図４のボンドパッド４５０）が形成されてもよい。
【００９８】
ＴＳＶ実施形態（たとえば、図３に示す実施形態）において、第２のＩＣダイ（たとえば、図３の第２のＩＣダイ３３０）の形成は、集積回路基板（たとえば、図５の基板５０２）内の送信機、受信機、及び／又は送受信機回路の１つ以上の具体例と関連づけられる様々な構成要素を形成することを含んでもよい。一実施形態に応じて、集積回路基板を貫通して複数のＴＳＶ（たとえば、図３、図５のＴＳＶ３３８、５６０）が形成され、ビルドアップ構造が形成されることになる表面とは反対の、集積回路基板の表面上に、又はその表面に近接して、複数のボンドパッド（たとえば、図３、図５のボンドパッド３３６、５５０）が形成される。ボンドパッドは、ＴＳＶに電気的に結合されるように形成される。ビルドアップ構造（たとえば、図５の構造５１０）は、ボンドパッドと反対にある、半導体基板の表面上に形成されてもよい。ビルドアップ構造は、複数のパターン化導電層（たとえば、図５の層５１２、５１３、５１４、５１５）と絶縁体層（たとえば、図５の層５１６、５１７、５１８、５１９、５２０）とを含む。ビルドアップ構造の形成中、導電性トレースを形成するために複数の導電層がパターニングされてもよく、層の間の電気通信を可能にするために導電層間の絶縁体層を貫通して導電性ビアが形成されてもよい。加えて、ビルドアップ構造の形成中、各々が複数の実質的に同心の導電性リングを含む１つ以上のコイル（たとえば、図３、図５のコイル３３２、５４０）が、ビルドアップ構造の最上導電層のうちの１つ以上を使用して（たとえば、図５の層５１３〜５１５を使用して）形成されてもよい。
【００９９】
一実施形態に応じて、ブロック１２０６において、第１のＩＣダイは、支持基板（たとえば、図２、図３の支持基板２７０、３７０）に（たとえば、ダイ取付け材料を使用して）取り付けられてもよい。たとえば、支持基板は、複数のリード（たとえば、図２、図３のリード２７２、２７４、３７２、３７４）をも含むリードフレームの一部分を形成してもよい。
【０１００】
ブロック１２０８において、絶縁体構造（たとえば、図２、図３の絶縁体構造２４０、３４０）が、当該絶縁体構造がコイル（複数の場合もあり）に対応する第１のＩＣダイの上面の部分を実質的に被覆するように、第１のＩＣダイ上に配置されるか、又は第１のＩＣダイに固定されてもよい。その後、第２のＩＣダイが、そのコイル（複数の場合もあり）が近接する表面が絶縁体構造に面するように向けられてもよい。その後、第１のＩＣダイ及び第２のＩＣダイのコイルが位置合わせされてもよく、第２のＩＣダイが絶縁体構造上に配置されるか、又は絶縁体構造に固定されてもよい（たとえば、本質的にその結果として図６〜図１１のアセンブリのうちの１つがもたらされる）。
【０１０１】
代替の実施形態において、ブロック１２０６及び１２０８を実行する結果としてもたらされるサブアセンブリは別様に形成されてもよい。たとえば、複数の第１のＩＣダイが依然としてウェハ形態にある間に、複数の絶縁体構造及び第２のＩＣダイが複数の第１のＩＣダイと位置合わせされるか、又は第１のＩＣダイに取り付けられてもよい。その後、第１のＩＣダイがウェハから単離されてもよく、その後、各第１のＩＣダイ（絶縁体構造及び第２のＩＣダイが取り付けられている）が支持基板に取り付けられてもよい。複数の第２のＩＣダイが依然としてウェハ形態にある間にサブアセンブリが同様に形成され得る。サブアセンブリを形成するために製作手順の他の実施形態もまた採用されてもよい。
【０１０２】
ブロック１２１０において、その後、第１のＩＣダイ及び第２のＩＣダイのボンドパッドが、パッケージリードに（たとえば、図２のワイヤボンド２５０、２６０もしくは他のタイプの電気接続を、ボンドパッド２１６、２３６とリード２７２、２７４との間で接続することによって、又は、図３のワイヤボンド３５０、３６０もしくは他のタイプの電気接続を、ボンドパッド３１６、３３６とリード３７２、３７４との間で接続することによって）電気的に結合されてもよい。代替の実施形態において、製造可能性の理由から、第２のＩＣダイに結合するワイヤボンド（たとえば、図２のワイヤボンド２６０）が、組立てステップ１２０８の前に第２のＩＣダイのダイパッドに取り付けられてもよく、それらのワイヤボンドはその後、組立てステップ１２０８の後にリード（たとえば、図２のリード２７４）に取り付けられてもよい。
【０１０３】
ブロック１２１２において、その後、誘導通信デバイスのパッケージが完了されてもよい。たとえば、誘導通信デバイスがオーバーモールドパッケージ内に収容されるとき、モールドはリードフレームを囲んで方向づけられてもよく、非導電性封止材（たとえば、プラスチック封止材）がモールド内に投入され、硬化されてもよい。逆に、誘導通信デバイスが空洞パッケージ内に収容されるとき、第１のＩＣダイ及び第２のＩＣダイが内部に位置づけられる空洞を確立するためにデバイスの上にキャップが取り付けられてもよい。
【０１０４】
ブロック１２１４において、パッケージされた誘導通信デバイスは、その後、回路間にガルバニック絶縁が所望されるシステム（たとえば、図１のシステム１００）内に組み込まれてもよい。たとえば、前述のように、本明細書に記載する誘導通信デバイスの実施形態は、ＨＥＶのためのバッテリ充電システム、ＡＣ電力絶縁システムの一部分、絶縁ゲートドライバ、又は、第１の回路と第２の回路との間にガルバニック絶縁が所望される他のタイプのシステム内に組み込まれてもよい。
【０１０５】
図１２に示すさまざまな方法ステップは、示されている順序例以外の順序で実行されてもよく、かつ／又は方法は、より多い、より少ない、又は異なるステップを含んでもよいことが理解されるべきである。加えて、いくつかのステップをまとめて単一のステップにしてもよく、他の単一のステップが展開されて複数のステップになってもよい。加えて、方法ステップのいくつかは連続的ではなく並列に実行されてもよい。当業者であれば、示されているフローチャートを実質的に同じ結果を生むように変更する方法を理解するであろう。したがって、そのような変更は本発明の主題の範囲内に含まれるものとして意図されている。
【０１０６】
デバイスの一実施形態は、第１のＩＣダイと第２のＩＣダイと、１つ以上の絶縁体構成要素とを含む。第１のＩＣダイは、第１のＩＣダイの第１の表面に近接している第１のコイルを有する。第２のＩＣダイは、第２のＩＣダイの第１の表面に近接している第２のコイルを有する。第１のＩＣダイ及び第２のＩＣダイはデバイス内で、第１のＩＣダイの第１の表面が第２のＩＣダイの第１の表面に向き合い、第１のコイル及び第２のコイルが、第１のＩＣダイと第２のＩＣダイとの間の間隙をはさんで互いと相対して位置合わせされるように配置される。第１のＩＣダイ及び第２のＩＣダイは互いからガルバニック絶縁されている。１つ以上の絶縁体構成要素が、直接的に第１のコイルと第２のコイルとの間で間隙内に位置づけられる。
【０１０７】
誘導通信のための方法の一実施形態は、第１のＩＣダイの第１のコイルに第１の信号を提供する工程を含み、第１のコイルは第１のＩＣダイの第１の表面に近接しており、第１のコイルは第１の信号を第１のコイルの周囲の時間変動磁場に変換する。方法は、第２のＩＣダイの第２のコイルによって、時間変動磁場が第２のコイルに結合する結果としての第２の信号を受信する工程をさらに含む。第２のコイルは第２のＩＣダイの第１の表面に近接しており、第１のＩＣダイ及び第２のＩＣダイは集積回路パッケージ内で、第１のＩＣダイの第１の表面が第２のＩＣダイの第１の表面に向き合い、第１のコイル及び第２のコイルが、第１のＩＣダイと第２のＩＣダイとの間の間隙をはさんで互いに相対してと位置合わせされるように配置され、それによって、第１のＩＣダイ及び第２のＩＣダイが互いからガルバニック絶縁されるように配置される。
【０１０８】
誘導通信デバイスを製造する方法の一実施形態は、第１のＩＣダイ、絶縁体構造、及び第２のＩＣダイをともに結合する工程を含む。第１のＩＣダイは、第１のＩＣダイの第１の表面に近接している第１のコイルを有し、第２のＩＣダイは、第２のＩＣダイの第１の表面に近接している第２のコイルを有する。第１のＩＣダイ及び第２のＩＣダイは、第１のＩＣダイの第１の表面が第２のＩＣダイの第１の表面に向き合い、第１のコイル及び第２のコイルが、第１のＩＣダイと第２のＩＣダイとの間の間隙をはさんで互いと相対して位置合わせされるように方向づけられる。絶縁体構造は、直接的に第１のコイルと第２のコイルとの間で間隙内に位置づけられる。方法は、第１のＩＣダイの複数の第１のボンドパッドを第１のパッケージリードに電気接続する工程と、第２のＩＣダイの複数の第２のボンドパッドを第２のパッケージリードに電気接続する工程とをさらに含む。
【０１０９】
本発明の主題の原理が特定のシステム、装置、及び方法に関連して上記で説明されてきたが、この説明は例示のみを目的として為されており、本発明の主題に対する限定としてではないことは明瞭に理解されたい。本明細書において述べられ図面内に示されたさまざまな機能又は処理ブロックは、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア又はそれらの任意の組み合わせにおいて実装されることができる。さらに、本明細書において採用されている表現又は専門用語は説明を目的としており、限定ではない。
【０１１０】
簡潔かつ明瞭な説明のために、図面は一般的な構築様式を示し、既知の特徴及び技法の説明及び詳細は、実施形態の説明を不必要に曖昧にすることを回避するために省略される場合がある。加えて、図面内の要素は必ずしも原寸に比例して描かれてはいない。たとえば、さまざまな実施形態の理解の向上を助けるために、いくつかの図面内の要素又は領域のうちのいくつかの寸法は同じ又は他の図面の他の要素又は領域に対して誇張されている場合がある。
【０１１１】
本記載及び特許請求の範囲における「第１」、「第２」、「第３」、「第４」などの用語がある場合、これらは、同様の要素間で区別するために使用されることができ、必ずしも特定の連続する、又は経時的な順序を説明するためのものではない。このように使用される用語は、本明細書に記載されている実施形態がたとえば、本明細書において例示又は他の様態で記載されている以外の順序で使用することが可能であるように、適切な状況下で置き換え可能であることが理解されるべきである。さらに、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」、「有する（ｈａｖｅ）」といった用語及びそれらの任意の変化形は非排他的な包含をカバーするように意図され、それによって、要素のリストを含むプロセス、方法、製品、又は装置が必ずしもそれらの要素に限定されず、明示的に列挙されていない、又はこのようなプロセス、方法、製品、又は装置に内在する他の要素を含むことができる。本明細書及び特許請求の範囲における「左（ｌｅｆｔ）」、「右（ｒｉｇｈｔ）」、「中（ｉｎ）」、「外（ｏｕｔ）」、「正面（ｆｒｏｎｔ）」、「裏（ｂａｃｋ）」、「上（ｕｐ）」、「下（ｄｏｗｎ）」、「上部（ｔｏｐ）」、「底（ｂｏｔｔｏｍ）」、「上（ｏｖｅｒ）」、「下（ｕｎｄｅｒ）」、「上（ａｂｏｖｅ）」、「下（ｂｅｌｏｗ）」などの用語は、存在する場合、相対的な位置の説明を目的として使用されており、必ずしも空間における永久的な位置を記述するために使用されてはいない。本明細書に記載されている実施形態がたとえば、本明細書において例示又は他の様態で記載されている以外の向きで使用される場合があることが理解されるべきである。本明細書において使用される場合、「結合されている（ｃｏｕｐｌｅｄ）」という用語は、電気的又は非電気的な様式で直接的又は間接的に接続されるものとして定義される。
【０１１２】
特定の実施形態の上記の記載は、他者が、現在の知識を適用することによって、一般的な概念から逸脱することなくさまざまな用途のためにそれを容易に改変及び／又は適合することができるだけ十分に本発明の主題を公開している。したがって、このような適合及び改変は開示されている実施形態の均等物の意図及び範囲内にある。本発明の主題は、すべてのこのような代替形態、改変形態、均等物、及び変形形態を、添付の特許請求の範囲の精神及び広い範囲内に入るものとして包含する。
【図１】
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【図１２】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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