(57)【要約】【課題】信号伝送の品質および装置の生産性を向上することができる信号伝送装置を提供する。【解決手段】ボンディングワイヤ１９ａ〜１９ｄおよび２１ａ〜２１ｄにより、軟磁性体１８の一部を跨ぎながらコイル用電極１３ａ〜１３ｅおよび１７ａ〜１７ｅを順に連続的に接続することで送信コイル７および受信コイル９を形成する。そして、送信コイル７と受信コイル９との間において、軟磁性体１８により形成される閉磁路を介した磁気結合を利用して電気信号の伝送を行う。【選択図】図１
2009218690.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気信号を伝送するための送信部および受信部が構成されているとともに互いに離間して複数の電極が形成された半導体チップと、
閉磁路を形成する焼結型の軟磁性体と、
前記軟磁性体の一部となる第１部位の周囲を取り囲むように形成され前記送信部と電気的に接続されている第１コイルと、
前記軟磁性体の第１部位とは異なる一部となる第２部位の周囲を取り囲むように形成され前記受信部と電気的に接続されている第２コイルとを備え、
前記第１および第２コイルの少なくとも一方は、前記複数の電極と、前記軟磁性体の一部を跨ぐとともに前記複数の電極を順に連続的に接続するボンディングワイヤとを含んで構成され、
前記送信部および受信部は、前記第１および第２コイル間の磁気結合により電気信号の伝送を行うように構成されていることを特徴とする信号伝送装置。
【請求項２】
前記第１および第２コイルは共に、前記複数の電極と、前記ボンディングワイヤとを含んで構成されていることを特徴とする請求項１記載の信号伝送装置。
【請求項３】
電気信号を伝送するための送信部および受信部が構成されているとともに互いに離間して複数の電極が形成された半導体チップと、
閉磁路を形成する焼結型の軟磁性体と、
前記軟磁性体の一部となる第１部位の周囲を取り囲むように形成され前記送信部と電気的に接続されている第１コイルと、
前記軟磁性体の第１部位とは異なる一部となる第２部位の周囲を取り囲むように形成され前記受信部と電気的に接続されている第２コイルとを備え、
前記第１および第２コイルの少なくとも一方は、前記軟磁性体の一部の周囲表面に沿って螺旋状に形成された導電体を含んで構成され、
前記送信部および受信部は、前記第１および第２コイル間の磁気結合により電気信号の伝送を行うように構成されていることを特徴とする信号伝送装置。
【請求項４】
前記第１および第２コイルは共に、前記導電体を含んで構成されていることを特徴とする請求項３記載の信号伝送装置。
【請求項５】
前記軟磁性体は、平面的に前記送信部の構成領域内に前記第１部位が位置し、前記受信部の構成領域内に前記第２部位が位置するように前記半導体チップの表面上に配置されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の信号伝送装置。
【請求項６】
前記半導体チップは、前記送信部が構成された第１半導体チップと、前記受信部が構成された第２半導体チップとを含んで構成されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の信号伝送装置。
【請求項７】
請求項１記載の信号伝送装置を製造する方法であって、
電気信号を伝送するための送信部および受信部が構成されている半導体チップの表面上に形成された複数の電極上に閉磁路を構成する軟磁性体を配置する工程と、
前記軟磁性体の一部を跨ぐとともに前記複数の電極を順に連続的に接続するようにボンディングワイヤを形成する工程とを備えていることを特徴とする信号伝送装置の製造方法。
【請求項８】
請求項７記載の信号伝送装置の製造方法であって、
前記半導体チップの表面上に形成された電極とリードフレームとの間をワイヤにより電気的に接続するワイヤボンディング工程を備え、
前記ボンディングワイヤを形成する工程は、前記ワイヤボンディング工程と同一工程にて行うことを特徴とする信号伝送装置の製造方法。
【請求項９】
請求項３記載の信号伝送装置を製造する方法であって、
閉磁路を構成する軟磁性体の一部の周囲表面に沿って導電体が螺旋状に形成された状態で電気信号を伝送するための送信部および受信部が構成されている半導体チップの表面上に互いに離間して形成された複数の電極上に当該軟磁性体を配置する工程と、
前記複数の電極および前記導電体間を接続する工程とを備えていることを特徴とする信号伝送装置の製造方法。
【請求項１０】
請求項７ないし９のいずれかに記載の信号伝送装置の製造方法であって、
前記軟磁性体を配置する工程では、前記送信部の平面的な構成領域内に前記前記軟磁性体の第１部位が位置し、前記受信部の平面的な構成領域内に前記軟磁性体の第２部位が位置するように前記軟磁性体を配置することを特徴とする信号伝送装置の製造方法。
【請求項１１】
請求項７ないし１０のいずれかに記載の信号伝送装置の製造方法であって、
前記半導体チップは、前記送信部が形成された第１半導体チップと、前記受信部が形成された第２半導体チップとを含んで構成されており、
前記軟磁性体を配置する工程では、前記第１および第２半導体チップを跨ぐように前記軟磁性体を配置することを特徴とする信号伝送装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイル間の磁気結合により電気信号を伝送するように構成された信号伝送装置およびこの信号伝送装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気的に絶縁しながらデジタル信号を伝送する手段として、コイル間の磁気結合を利用するものがある。例えば、特許文献１には、送信回路と受信回路とともコイルが配置され、磁気結合により絶縁しながらデジタル信号を伝送する構成が開示されている。このものによれば、高い周波数の信号伝達が可能になる。しかし、特許文献１に記載の構成では、リンクコアにワイヤを巻く必要があり、またベアチップＩＣを別途用意した配線基板に実装する必要があるため、小型化および集積化が困難である。
【０００３】
そこで、近年では、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）と呼ばれる半導体製造プロセスを用いて信号入出力用のコイルを形成する技術が考案されている（例えば特許文献２〜４参照）。この技術では、支持基板上に導体膜により送信用および受信用コイルを形成するとともに、それらコイル間に絶縁膜を形成することにより、各コイル同士が対向した信号伝送回路を形成している。また、コイルを多層化することで各コイル間やコイルと支持基板間などにおける浮遊容量を低減している。この技術を用いれば、電気的に絶縁しながらデジタル信号を伝送する信号伝送装置を集積化することが可能となる。
【特許文献１】特表２００１−５１３２７６号公報
【特許文献２】米国特許出願公開第２００５／０２３０８３７号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２００６／００２８３１３号明細書
【特許文献４】米国特許第６８７３０６５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
コイル間の磁気結合を利用して信号伝送を行う場合、漏れ磁束が多くなると磁気結合が弱くなるため、信号伝送効率が低下したり、外来ノイズの影響を受け易くなったりする。このため、上記従来技術の構成では、フェライトなどによりコイルの外周を囲い込むようにしている。しかし、フェライトなどの軟磁性体をスパッタ、蒸着またはメッキ法により形成する手法は、未だ開発途上であり磁気特性の良好なものを得ることは困難である。従って、従来技術の構成では、コイル間の磁気結合特性を良好にすることはできない。
【０００５】
また、大きな絶縁耐圧（例えば数ｋＶ）が求められる場合には、各コイル間の距離を大きく取らなければならない。このためには、コイルの外周を囲い込むフェライトの厚みを大きくする必要がある。しかし、半導体製造プロセスを用いてフェライトなどを大きな厚み（例えば数１０μｍ）に形成するためには長い成膜時間を要するので、生産性が低下してしまう。このように、上記従来技術では、信号伝送の品質（信号伝送効率、絶縁性能など）向上および装置の生産性向上という点において問題があった。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、信号伝送の品質および装置の生産性を向上することができる信号伝送装置およびこの信号伝送装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の信号伝送装置は、電気信号を伝送するための送信部および受信部が構成されるとともに互いに離間して複数の電極が形成された半導体チップと、閉磁路を形成する焼結型の軟磁性体と、前記軟磁性体の一部となる第１部位の周囲を取り囲むように形成され前記送信部と電気的に接続される第１コイルと、前記軟磁性体の第１部位とは異なる一部となる第２部位の周囲を取り囲むように形成され前記受信部と電気的に接続される第２コイルとを備え、前記第１および第２コイルの少なくとも一方は、前記複数の電極と、前記軟磁性体の一部を跨ぐとともに前記複数の電極を順に連続的に接続するボンディングワイヤとを含んで構成され、前記送信部および受信部は、前記第１および第２コイル間の磁気結合により電気信号を伝送することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の信号伝送装置は、電気信号を伝送するための送信部および受信部が構成されるとともに互いに離間して複数の電極が形成された半導体チップと、閉磁路を形成する焼結型の軟磁性体と、前記軟磁性体の一部となる第１部位の周囲を取り囲むように形成され前記送信部と電気的に接続される第１コイルと、前記軟磁性体の第１部位とは異なる一部となる第２部位の周囲を取り囲むように形成され前記受信部と電気的に接続される第２コイルとを備え、前記第１および第２コイルの少なくとも一方は、前記軟磁性体の一部の周囲表面に沿って螺旋状に形成された導電体を含んで構成され、前記送信部および受信部は、前記第１および第２コイル間の磁気結合により電気信号を伝送することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の信号伝送装置の製造方法は、半導体チップの表面上に形成された複数の電極上に閉磁路を構成する軟磁性体を配置する工程と、前記軟磁性体の一部を跨ぐとともに前記複数の電極を順に連続的に接続するようにボンディングワイヤを形成する工程とを備えていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の信号伝送装置の製造方法は、閉磁路を構成する軟磁性体の一部の周囲表面に沿って導電体が螺旋状に形成された状態で半導体チップの表面上に互いに離間して形成された複数の電極上に当該軟磁性体を配置し前記複数の電極および前記導電体間を接続する工程を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、軟磁性体の周囲に形成された第１コイルと第２コイルとの間においてて、この軟磁性体が形成する閉磁路を介した磁気結合により電気信号の伝送を行うので、磁気結合特性が良好となり信号伝送の品質が向上する。しかも、軟磁性体として焼結型のものを用いることにより装置の生産性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態について図１〜図３を参照しながら説明する。
図１は、ＭＥＭＳ技術を用いて形成されたコイル間の磁気結合により電気信号の伝送を行う信号伝送装置の構成を概略的に示す斜視図である。図１に示すように、信号伝送装置１は、リードフレーム２と、そのリードフレーム２の表面（図１における上面）上に設けられた信号送信部３および信号受信部４とを備えている。リードフレーム２は、矩形板状をなすダイパッド部２ａおよびリード部２ｂ〜２ｇから構成されている。このうち、リード部２ｂ〜２ｇは、パッケージ５内に収容されるインナーリードおよびパッケージ５（図１で破線で示す）外に露出するアウターリードから構成されている。
【００１３】
信号送信部３は、矩形板状をなす送信ＩＣ６（第１半導体チップに相当）および送信コイル７を備えている。信号受信部４は、矩形板状をなす受信ＩＣ８（第２半導体チップに相当）および受信コイル９を備えている。リードフレーム２のダイパッド部２ａの表面の図中、左部分には送信ＩＣ６が配置され、右部分には受信ＩＣ８が配置されている。本実施形態では、送信ＩＣ６と受信ＩＣ８との間の距離は、例えば５００μｍ〜１ｍｍ程度としている。
【００１４】
送信ＩＣ６には、信号伝送装置１外部との電気的接続を行うための電極１０〜１２と、送信コイル７を構成するためのコイル用電極１３ａ〜１３ｅが設けられている。これら電極１０〜１２およびコイル用電極１３ａ〜１３ｅは、送信ＩＣ６の表面に露出されている。コイル用電極１３ａ〜１３ｅは、それぞれが横方向（図１における左右方向）に延びた矩形状をなしており、横方向と直交する縦方向（図１における紙面前後方向）に並列に且つ互いに離間して配置されている。
【００１５】
受信ＩＣ８には、信号伝送装置１外部との電気的接続を行うための電極１４〜１６と、後述する受信コイル９を構成するためのコイル用電極１７ａ〜１７ｅが設けられている。これら電極１４〜１６およびコイル用電極１７ａ〜１７ｅは、受信ＩＣ８の表面に露出されている。コイル用電極１７ａ〜１７ｅは、横方向（図１における左右方向）に延びた矩形状をなしており、それぞれが縦方向（図１における紙面前後方向）に並列に且つ互いに離間して配置されている。
【００１６】
送信ＩＣ６および受信ＩＣ８の表面上には、送信ＩＣ６と受信ＩＣ８との間に跨って軟磁性体１８が配置されている。この軟磁性体１８は、環状、例えば額縁状（矩形枠状）をなしており、各辺の長さはいずれも約１ｍｍであり、各枠の幅および高さは２００〜５００μｍである。軟磁性体１８は、第１部位１８ａ（図１中、左側の一部）が平面的に送信ＩＣ６の構成領域内に位置し、第２部位１８ｂ（図１中、右側の一部）が平面的に受信ＩＣ８の構成領域内に位置するように配設される。例えば、第１部位１８ａがコイル用電極１３ａ〜１３ｅ上を渡るように且つ第２部位１８ｂがコイル用電極１７ａ〜１７ｅ上を渡るように設けられている。軟磁性体１８は、図示しない絶縁性の接着剤を介して送信ＩＣ６および受信ＩＣ８に固着されている。
【００１７】
コイル用電極１３ａの左端とコイル用電極１３ｂの右端とはボンディングワイヤ１９ａにより接続されている。また、コイル用電極１３ｂの左端とコイル用電極１３ｃの右端、コイル用電極１３ｃの左端とコイル用電極１３ｄの右端およびコイル用電極１３ｄの左端とコイル用電極１３ｅの右端についても、同様にボンディングワイヤ１９ｂ〜１９ｄにより接続されている。つまり、コイル用電極１３ａ〜１３ｅは、ボンディングワイヤ１９ａ〜１９ｄにより順に連続的に接続されている。これらボンディングワイヤ１９ａ〜１９ｄは、軟磁性体１８の第１部位１８ａの上を跨ぐように設けられている。
【００１８】
このような構成により、コイル用電極１３ａ〜１３ｅ（複数の電極に相当）およびボンディングワイヤ１９ａ〜１９ｄから、軟磁性体１８の第１部位１８ａの周囲を取り囲む渦巻き状をなす送信コイル７（第１コイルに相当）が構成されている。また、コイル用電極１３ａの右端およびコイル用電極１３ｅの左端は、図示しない配線パターンを介して送信ＩＣ６に形成された送信回路（図３に符号２０を付して示す）に電気的に接続されている。
【００１９】
コイル用電極１７ａの左端とコイル用電極１７ｂの右端とはボンディングワイヤ２１ａにより接続されている。また、コイル用電極１７ｂの左端とコイル用電極１７ｃの右端、コイル用電極１７ｃの左端とコイル用電極１７ｄの右端およびコイル用電極１７ｄの左端とコイル用電極１７ｅの右端についても、同様にボンディングワイヤ２１ｂ〜２１ｄにより接続されている。つまり、コイル用電極１７ａ〜１７ｅは、ボンディングワイヤ２１ａ〜２１ｄにより順に連続的に接続されている。これらボンディングワイヤ２１ａ〜２１ｄは、軟磁性体１８の第２部位１８ｂの上を跨ぐように設けられている。
【００２０】
このような構成により、コイル用電極１７ａ〜１７ｅ（複数の電極に相当）およびボンディングワイヤ２１ａ〜２１ｄから、軟磁性体１８の第２部位１８ｂの周囲を取り囲む渦巻き状をなす受信コイル９（第２コイルに相当）が構成されている。また、コイル用電極１７ａの右端およびコイル用電極１７ｅの左端は、図示しない配線パターンを介して受信ＩＣ８に形成された受信回路（図３に符号２２を付して示す）に電気的に接続されている。
【００２１】
送信ＩＣ６の電極１０〜１２は、それぞれボンディングワイヤ２３〜２５を介してリード部２ｂ〜２ｄに接続されている。受信ＩＣ８の電極１４〜１６は、それぞれボンディングワイヤ２６〜２８を介してリード部２ｅ〜２ｇに接続されている。
【００２２】
次に、上記構成の製造方法について図２を参照しながら説明する。
図２（ａ）〜（ｅ）は、信号伝送装置１の各製造工程における断面構造を示している。まず、図１に示した額縁状の軟磁性体１８を形成する（図２（ａ）参照）。本実施形態では、軟磁性体１８の材料として、マンガン亜鉛・ニッケル亜鉛・銅亜鉛などから構成されるソフトフェライトを用いる。なお、軟磁性体１８の材料として、鉄、ケイ素鋼、鉄とニッケルなどからなるパーメンジュール、またはアモルファス磁性材料などを用いてもよい。そして、このような軟磁性材料を用いて、焼結プロセスにより焼結型の軟磁性体１８を形成する。また、軟磁性体１８は、レーザ、ウォータジェットなどを用いて精密加工してもよい。なお、軟磁性体１８は、予め形成されたものを用意して使用してもよい。
【００２３】
続いて、図２（ｂ）に示すように、送信ＩＣ６および受信ＩＣ８を、リードフレーム２のダイパッド部２ａ表面上に固着（ダイボンディング）する。この場合、例えば、送信ＩＣ６および受信ＩＣ８の裏面に銀ペーストを塗布してダイパッド部２ａ表面に載置し、その後、加熱硬化することで固着を行うことができる。なお、この銀ペーストを用いる方法に代えて、はんだにより接続する方法を用いてもよい。
【００２４】
続いて、図２（ｃ）に示すように、軟磁性体１８を、送信ＩＣ６および受信ＩＣ８のそれぞれの表面上に跨って、接着剤２９を用いて固着する。この接着剤２９としては、絶縁性のもの、例えばエポキシ樹脂、アクリル樹脂などからなる接着剤を用いる。この場合、送信ＩＣ６および受信ＩＣ８の表面のうち軟磁性体１８の裏面に対向する部分に接着剤２９を塗布し、軟磁性体１８を送信ＩＣ６および受信ＩＣ８の表面上に載置し、その後、加熱硬化または紫外線硬化することで固着を行うことができる。
【００２５】
続いて、図２（ｄ）に示すように、コイル用電極１３ａ〜１３ｅをボンディングワイヤ１９ａ〜１９ｄにより順に連続的に接続し、コイル用電極１７ａ〜１７ｅをボンディングワイヤ２１ａ〜２１ｄにより順に連続的に接続する（図２（ｄ）では、コイル用電極１３ｃ、１７ｃおよびボンディングワイヤ１９ｃ、２１ｃのみ示す）。ボンディングワイヤ１９ａ〜１９ｄおよび２１ａ〜２１ｄは、それぞれ軟磁性体１８の第１部位１８ａおよび第２部位１８ｂの上を通過するように設けられている。これにより、渦巻き状をなす送信コイル７が軟磁性体１８の第１部位１８ａの周囲（周部）を取り囲むように形成され、渦巻き状をなす受信コイル９が軟磁性体１８の第２部位１８ｂの周囲（周部）を取り囲むように形成される。
【００２６】
また、送信ＩＣ６の電極１０〜１２とリード部２ｂ〜２ｄとの間をボンディングワイヤ２３〜２５により接続し、受信ＩＣ８の電極１４〜１６とリード部２ｅ〜２ｇとの間をボンディングワイヤ２６〜２８により接続する（図２（ｄ）では、電極１１、１５およびボンディングワイヤ２４、２７のみ示す）。本実施形態では、ボンディングワイヤ１９ａ〜１９ｄ、２１ａ〜２１ｄ、２３〜２８によるワイヤボンディング工程は全て同一の工程で行うようにしている。なお、これらワイヤボンディング工程を別々の工程で行うようにしてもよい。その後、エポキシ樹脂などの外装材により射出成型してリード部２ｂ〜２ｇのアウターリードを除く部分を覆うようにパッケージ５を設けることにより信号伝送装置１が形成される（図２（ｅ）参照）。
【００２７】
図３は、信号送信部および信号受信部の電気的構成を示している。この図３に示すように、信号送信部３は、送信回路２０（送信部に相当）および送信コイル７から構成され、信号受信部４は、受信回路２２（受信部に相当）および受信コイル９から構成されている。送信回路２０は、複数のバッファ（図示せず）から構成されており、電源端子Ｖｄｄおよび電源端子Ｖｓｓを介して電源の供給を受けて動作する。送信回路２０は、入力端子ＩＮを介して入力されるデジタル信号に応じて送信コイル７への通電を行うようになっている。
【００２８】
受信回路２２は、複数の抵抗および複数のバッファ（いずれも図示せず）から構成されており、電源端子Ｖｃｃおよびグランド端子ＧＮＤを介して電源の供給を受けて動作する。受信回路２２は、受信コイル９に流れる電流を電圧に変換するとともに後段の回路（例えば図示しない制御回路）の規定入力範囲内のレベルに変換したデジタル信号を出力端子ＯＵＴから出力する。
【００２９】
次に、本実施形態の作用および効果について説明する。
送信回路２０の入力端子ＩＮにデジタル信号（電気信号に相当）が与えられると、送信コイル７が通電される。これにより、送信コイル７の周囲に磁界が発生する。本実施形態では、送信コイル７および受信コイル９が、額縁状（環状）をなす軟磁性体１８の第１部位１８ａおよび第２部位１８ｂの周囲を取り囲むように構成されている。このため、送信コイル７と受信コイル９との間に閉じた磁路（閉磁路）が形成され、この閉磁路を介して送信コイル７からの磁束が受信コイル９に鎖交し、受信コイル９に誘起電圧が発生する。受信回路２２は、受信コイル９に発生した誘起電圧に応じたデジタル信号を出力端子ＯＵＴから出力する。
【００３０】
このように、本実施形態の信号伝送装置１は、軟磁性体１８の周囲に形成された送信コイル７と受信コイル９との間において、軟磁性体１８により形成される閉磁路を介した磁気結合を利用してデジタル信号の伝送を行うようになっている。このため、送信コイル７により発生した磁束が受信コイル９に効率よく鎖交することになり、信号伝送時における漏れ磁束を低減することができる。また、外来ノイズの影響も受けにくくすることができる。つまり、送信回路２０と受信回路２２との間での電気信号の伝送効率を向上させることができる。
【００３１】
また、軟磁性体１８は、予め軟磁性材料を用いて焼結プロセスにより形成するようにした。焼結プロセスにより形成された焼結型の軟磁性体１８は、半導体製造プロセスにより形成された従来技術の軟磁性体に比べて、膜質および磁気特性を良好にすることができる。従って、送信コイル７および受信コイル９間の磁気結合特性が従来技術に比べて向上する。
【００３２】
信号伝送装置１は、信号送信部３および信号受信部４をそれぞれ別の半導体チップ（送信ＩＣ６および受信ＩＣ８）上に設けて電気信号の伝送を行う構成とした。これにより、絶縁性能、磁気遮蔽効果（漏れ磁束の低減効果）などを向上することができる。
コイル間の絶縁耐圧を向上させるためには、送信ＩＣ６と受信ＩＣ８との間の距離を大きくするようにこれらを配置すればよい。ただし、その場合、軟磁性体１８の横方向（図１中、左右方向）の長さも大きくしなければならない。本実施形態の軟磁性体１８は、焼結プロセスにより形成するので、上記長さを容易に大きくすることができる。従って、装置の生産性を低下させることなく、コイル間の絶縁耐圧を向上することができる。
【００３３】
ボンディングワイヤ１９ａ〜１９ｄおよび２１ａ〜２１ｄにより、軟磁性体１８の一部（第１部位１８ａおよび第２部位１８ｂ）を跨ぎながらコイル用電極１３ａ〜１３ｅおよび１７ａ〜１７ｅを順に連続的に接続することで送信コイル７および受信コイル９を形成するようにした。このようにすれば、半導体製造の後工程において実施されるワイヤボンディング工程の手法を用いることで、送信コイル７および受信コイル９を構成できる。さらに、本実施形態では、送信ＩＣ６および受信ＩＣ８の電極１０〜１６とリード部２ｂ〜２ｇとを接続する通常のワイヤボンディング工程と、上記送信コイル７および受信コイル９を構成する工程とを同一工程において行うようにしたので、送信コイル７および受信コイル９を構成する工程を別途必要とする場合に比べて工程を削減することができ、装置の生産性が向上する。
【００３４】
軟磁性体１８を、第１部位１８ａがコイル用電極１３ａ〜１３ｅ上を渡るように且つ第２部位１８ｂがコイル用電極１７ａ〜１７ｅ上を渡るように配設した。このようにすれば、各コイル用電極間を接続するためのボンディングワイヤが必要以上に長くなることを防止できる。つまり、ボンディングワイヤは軟磁性体１８を跨ぐことが可能な長さを要するだけでよく、このようなボンディングワイヤを用いて構成される送信コイル７および受信コイル９と軟磁性体１８との間の距離を短くすることができる。従って、送信コイル７および受信コイル９間の磁気結合特性を良好に保つことができる。
【００３５】
（第２の実施形態）
以下、本発明の第２の実施形態について図４および図５を参照しながら説明する。
本実施形態では、第１の実施形態に対して各コイルの構成を変更した場合について説明する。図４および図５は、第１の実施形態における図１および図２（ｅ）に相当する図であり、第１の実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００３６】
図４および図５に示すように、信号伝送装置３１は、リードフレーム２のダイパッド部２ａの表面上に設けられた送信ＩＣ３２（第１半導体チップに相当）および受信ＩＣ３３（第２半導体チップに相当）を備えている。送信ＩＣ３２は、図１に示した送信ＩＣ６に対し、コイル用電極１３ａ〜１３ｅに代えてコイル用電極３４ａ、３４ｂを備えている点が異なっている。受信ＩＣ３３は、図１に示した受信ＩＣ８に対し、コイル用電極１７ａ〜１７ｅに代えてコイル用電極３５ａ、３５ｂを備えている点が異なっている。
【００３７】
軟磁性体１８の第１部位１８ａの周囲には、その表面に沿って螺旋状に形成された導電体３６が配設されている。導電体３６の始端部３６ａはコイル用電極３４ａに電気的に接続され、終端部３６ｂはコイル用電極３４ｂに電気的に接続されている。また、軟磁性体１８の第２部位１８ｂの周囲には、その表面に沿って螺旋状に形成された導電体３７が配設されている。導電体３７の始端部３７ａはコイル用電極３５ａに電気的に接続され、終端部３７ｂはコイル用電極３５ｂに電気的に接続されている。従って、本実施形態では、導電体３６およびコイル用電極３４ａ、３４ｂ（複数の電極に相当）から送信コイル３８（第１コイルに相当）が構成され、導電体３７およびコイル用電極３５ａ、３５ｂ（複数の電極に相当）から受信コイル３９（第２コイルに相当）が構成されている。
【００３８】
次に、上記構成の製造方法について説明する。
信号伝送装置３１の製造方法は、図２に示した信号伝送装置１の製造方法のうち、（ａ）に示した軟磁性体を形成する工程、（ｃ）に示した軟磁性体を配置する工程および（ｄ）に示した送信コイルと受信コイルとを形成する工程が以下のように異なる。
【００３９】
すなわち、軟磁性体１８を形成した後、軟磁性体１８の周囲全面に、金、銅またはアルミなどの導電膜を成膜する。この成膜の手段は、例えばメッキ法を用いることが容易であるが、スパッタまたは蒸着法などを用いてもよい。この導電膜の厚さは、数μｍ程度とするのが望ましい。続いて、成膜された導電膜から螺旋状の導電体３６および３７を形成する。この方法としては、レーザ切断法または三次元の露光現像技術を用いて行うことが可能である。なお、導電体３６および３７は、上記導電膜による方法以外にも、例えば電線を第１部位１８ａおよび第２部位１８ｂに螺旋状に巻きつけて形成することも可能である。
【００４０】
このように形成された軟磁性体１８を、送信ＩＣ３２および受信ＩＣ３３の表面上に配置する際、導電体３６の始端部３６ａおよび終端部３６ｂと送信ＩＣ３２に形成されたコイル用電極３４ａおよび３４ｂとを接続するとともに、導電体３７の始端部３７ａおよび終端部３７ｂと受信ＩＣ３３に形成されたコイル用電極３５ａおよび３５ｂとを接続する。この接続の方法としては、例えば銀ペーストなどの導電性接着剤を用いて加熱硬化または紫外線硬化させる手法を用いることができる。また、はんだを用いて接続してもよい。
【００４１】
このように、本実施形態の信号伝送装置３１は、ワイヤボンディング工程前の段階で送信コイル３８および受信コイル３９が構成される。このため、図２（ｄ）に示したワイヤボンディング工程において、第１の実施形態では必要としていた各コイルを形成するためのワイヤボンディングを不要とすることができる。従って、製造工程を簡略化することができる。
【００４２】
（第３の実施形態）
以下、本発明の第３の実施形態について図６および図７を参照しながら説明する。
本実施形態では、第１の実施形態に対して送信部および受信部が構成されたＩＣの構成を変更した場合について説明する。図６および図７は、第１の実施形態における図１および図２（ｄ）に相当する図であり、第１の実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００４３】
図６および図７に示すように、信号伝送装置５１は、第１の実施形態における信号伝送装置１に対し、送信ＩＣ６および受信ＩＣ８の構成を一体化した送受信ＩＣ５２（半導体チップに相当）を備えている点と、リードフレーム２が省略されている点とが異なっている。送受信ＩＣ５２には、送信ＩＣ６と同様のコイル用電極１３ａ〜１３ｅおよび受信ＩＣ８と同様のコイル用電極１７ａ〜１７ｅが設けられている。また、これらコイル用電極１３ａ〜１３ｅおよび１７ａ〜１７ｅの間は、ボンディングワイヤ１９ａ〜１９ｄおよび２１ａ〜２１ｄにより第１の実施形態と同様に接続されている。
【００４４】
このような構成により、第１の実施形態と同様に、コイル用電極１３ａ〜１３ｅおよびボンディングワイヤ１９ａ〜１９ｄから送信コイル７が構成され、コイル用電極１７ａ〜１７ｅおよびボンディングワイヤ２１ａ〜２１ｄから受信コイル９が構成されている。また、送受信ＩＣ５２には送信回路２０および受信回路２２が形成されており、これら送信回路２０および受信回路２２は、第１の実施形態と同様にして送信コイル７および受信回路と電気的に接続されている。
なお、信号伝送装置５１は、送受信ＩＣ５２上に信号送信部３および信号受信部４が形成された状態となっているが、第１の実施形態と同様のリードフレーム２上にこの送受信ＩＣ５２を搭載し樹脂封止してもよい。
【００４５】
上記した信号伝送装置５１のように、一つの半導体チップ（送受信ＩＣ５２）上において電気信号の伝送を行う構成であっても、効率よく電気信号の伝送を行うことができる。また、この信号伝送装置５１を採用すれば、第１の実施形態に比べて半導体チップの数を低減できる。これにより、半導体チップの製造コストの低減およびその実装に係る工程削減という効果が得られる。
【００４６】
（その他の実施形態）
なお、本発明は上記し且つ図面に記載した各実施形態に限定されるものではなく、次のような変形または拡張が可能である。
送信回路２０に電気的に接続される第１コイルと、受信回路２２に電気的に接続される第２コイルとは、それぞれ異なる構成のものを組み合わせて使用してもよい。例えば、第１の実施形態において、送信コイル７に代えて第２の実施形態における送信コイル３８を用いてもよい。また、第２の実施形態において、送信コイル３８に代えて第１の実施形態における送信コイル７を用いてもよい。
送信コイル７、３８および受信コイル９、３９の巻数は、装置の信号伝送特性の仕様に応じて適宜変更可能である。つまり、第１および第３の実施形態にあっては、コイル用電極およびボンディングワイヤの数を適宜変更してもよい。また、第２実施形態にあっては、導電体３６および３７の巻数を適宜変更してもよい。
軟磁性体１８の配置については、各コイル間において必要とする磁気結合特性が得られる範囲内で変更してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す信号伝送装置の斜視図
【図２】各製造工程における断面構造を示す図
【図３】信号送信部および信号受信部の電気的構成を示す図
【図４】本発明の第２の実施形態を示す図１相当図
【図５】信号伝送装置の断面構造を示す図
【図６】本発明の第３の実施形態を示す図１相当図
【図７】信号伝送装置の断面構造を示す図
【符号の説明】
【００４８】
図面中、１は信号伝送装置、６は送信ＩＣ（第１半導体チップ）、７は送信コイル（第１コイル）、８は受信ＩＣ（第２半導体チップ）、９は受信コイル（第２コイル）、１３ａ〜１３ｅ、１７ａ〜１７ｅはコイル用電極（複数の電極）、１８は軟磁性体、１８ａは第１部位、１８ｂは第２部位、１９ａ〜１９ｄ、２１ａ〜２１ｄはボンディングワイヤ、２０は送信回路（送信部）、２２は受信回路（受信部）、３１は信号伝送装置、３２は送信ＩＣ（第１半導体チップ）、３３は受信ＩＣ（第２半導体チップ）、３６、３７は導電体、３８は送信コイル（第１コイル）、３９は受信コイル（第２コイル）、５１は信号伝送装置、５２は送受信ＩＣ（半導体チップ）を示す。
【図１】
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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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