特許ウォッチ

公開番号2025153490
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-10
出願番号2024056001
出願日2024-03-29
発明の名称信号伝達装置、電子機器、車両
出願人ローム株式会社
代理人弁理士法人佐野特許事務所
主分類H10D 1/20 20250101AFI20251002BHJP()
要約【課題】製造ばらつきに依らず所望の特性を得る。
【解決手段】信号伝達装置は、第1及び第2チップと、両者間で絶縁通信する第3チップを備える。第1及び第2チップは、それぞれ、第1入力パッドと、第1入力パッドに入力される第1アナログ信号を第1基準電圧に応じた第1ゲインで第1デジタル信号に変換するADCと、第1デジタル信号に応じて第1パルス信号を生成する第1送信回路と、第1パルス信号を出力する第1出力パッドと、第2入力パッドと、第2入力パッドに入力される第2パルス信号に応じて第2デジタル信号を生成する第1受信回路と、第2基準電圧に応じた第2ゲインで第2デジタル信号を第2アナログ信号に変換するDACと、第2アナログ信号を出力する第2出力パッドを含む。第3チップは、第1チップの第1出力パッドから第1パルス信号を受けて第2チップの第2入力パッドに第2パルス信号を出力する。
【選択図】図11
特許請求の範囲【請求項１】
第１チップ及び第２チップと、
前記第１チップと前記第２チップとの間を絶縁しつつ信号伝達を行うように構成された第３チップと、
を備え、
前記第１チップ及び前記第２チップは、それぞれ、
第１入力パッドと、
前記第１入力パッドに入力される第１アナログ信号を第１基準電圧に応じた第１ゲインで第１デジタル信号に変換するように構成されたアナログ／デジタル変換回路と、
前記第１デジタル信号に応じて第１パルス信号を生成するように構成された第１送信回路と、
前記第１パルス信号を出力するように構成された第１出力パッドと、
第２入力パッドと、
前記第２入力パッドに入力される第２パルス信号に応じて第２デジタル信号を生成するように構成された第１受信回路と、
前記第２デジタル信号を第２基準電圧に応じた第２ゲインで第２アナログ信号に変換するように構成されたデジタル／アナログ変換回路と、
前記第２アナログ信号を出力するように構成された第２出力パッドと、
を含み、
前記第３チップは、前記第１チップの前記第１出力パッドから前記第１パルス信号の入力を受けて前記第２チップの前記第２入力パッドに前記第２パルス信号を出力する、信号伝達装置。
続きを表示（約 960 文字）【請求項２】
前記第１チップ及び前記第２チップは、それぞれ、前記第１基準電圧及び前記第２基準電圧として共通の基準電圧を生成するように構成された基準電圧生成回路をさらに含む、請求項１に記載の信号伝達装置。
【請求項３】
前記第１ゲイン及び前記第２ゲインは、前記基準電圧に依存して相補的に変動する、請求項１に記載の信号伝達装置。
【請求項４】
前記第１チップ及び前記第２チップは、いずれも同一のウェハから切り出される、請求項１に記載の信号伝達装置。
【請求項５】
前記第１チップ及び前記第２チップは、それぞれ、平行な第１辺及び第２辺を持ち、
前記第１出力パッドは、前記第１辺に設けられ、前記第２入力パッドは、前記第２辺に設けられる、請求項１に記載の信号伝達装置。
【請求項６】
前記第１出力パッド及び前記第２入力パッドは、前記第１辺及び前記第２辺それぞれに直交する方向に沿って直線上に配列される、請求項５に記載の信号伝達装置。
【請求項７】
前記第１チップ及び前記第２チップは、それぞれ、前記第１辺に設けられる第３入力パッドと、前記第２辺に設けられる第３出力パッドと、をさらに含み、
前記第３チップは、前記第２チップの前記第３出力パッドから第３パルス信号の入力を受けて前記第１チップの前記第３入力パッドに第４パルス信号を出力する、請求項５に記載の信号伝達装置。
【請求項８】
前記第１チップ及び前記第２チップは、それぞれ、
前記第３パルス信号を送信するように構成された第２送信回路と、
前記第４パルス信号を受信するように構成された第２受信回路と、
をさらに含む、請求項７に記載の信号伝達装置。
【請求項９】
前記第１送信回路は、前記第３パルス信号の送信機能を備え、前記第１受信回路は、前記第４パルス信号の受信機能を備える、請求項７に記載の信号伝達装置。
【請求項１０】
前記第１出力パッド及び前記第２入力パッドは、前記第１チップ及び前記第２チップそれぞれの同一の辺に設けられる、請求項１に記載の信号伝達装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、信号伝達装置、電子機器及び車両に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、一次回路系と二次回路系との間を電気的に絶縁しつつ、一次回路系と二次回路系との間で信号を伝達する信号伝達装置は、様々なアプリケーション（電源装置又はモータ駆動装置など）に用いられている。
【０００３】
なお、上記に関連する従来技術の一例としては、本願出願人による特許文献１を挙げることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開第２０２２／０７０９４４号
【０００５】
［概要］
従来の信号伝達装置では、チップの製造ばらつきについて検討の余地があった。
【０００６】
例えば、本開示に係る信号伝達装置は、第１チップ及び第２チップと、前記第１チップと前記第２チップとの間を絶縁しつつ信号伝達を行うように構成された第３チップと、を備え、前記第１チップ及び前記第２チップは、それぞれ、第１入力パッドと、前記第１入力パッドに入力される第１アナログ信号を第１基準電圧に応じた第１ゲインで第１デジタル信号に変換するように構成されたアナログ／デジタル変換回路と、前記第１デジタル信号に応じて第１パルス信号を生成するように構成された第１送信回路と、前記第１パルス信号を出力するように構成された第１出力パッドと、第２入力パッドと、前記第２入力パッドに入力される第２パルス信号に応じて第２デジタル信号を生成するように構成された第１受信回路と、前記第２デジタル信号を第２基準電圧に応じた第２ゲインで第２アナログ信号に変換するように構成されたデジタル／アナログ変換回路と、前記第２アナログ信号を出力するように構成された第２出力パッドと、を含み、前記第３チップは、前記第１チップの前記第１出力パッドから前記第１パルス信号の入力を受けて前記第２チップの前記第２入力パッドに前記第２パルス信号を出力する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
図１は、信号伝達装置の基本構成を示す図である。
図２は、トランスチップの基本構造を示す図である。
図３は、２チャンネル型のトランスチップとして用いられる半導体装置の斜視図である。
図４は、図３に示す半導体装置の平面図である。
図５は、図３の半導体装置において低電位コイルが形成された層を示す平面図である。
図６は、図３の半導体装置において高電位コイルが形成された層を示す平面図である。
図７は、図６に示すVIII-VIII線に沿う断面図である。
図８は、図７に示す領域XIIIの拡大図（分離構造）を示す図である。
図９は、トランスチップのレイアウト例を模式的に示す図である。
図１０は、信号伝達装置の比較例を示す図である。
図１１は、信号伝達装置の第１実施形態を示す図である。
図１２は、デジタル／アナログ変換回路の一構成例を示す図である。
図１３は、アナログ／デジタル変換回路の一構成例を示す図である。
図１４は、信号伝達装置の第２実施形態を示す図である。
図１５は、信号伝達装置の第３実施形態を示す図である。
図１６は、信号伝達装置の第４実施形態を示す図である。
図１７は、信号伝達装置の第５実施形態を示す図である。
図１８は、車両の外観を示す図である。
【０００８】
［詳細な説明］
＜信号伝達装置（基本構成）＞
図１は、信号伝達装置の基本構成を示す図である。本構成例の信号伝達装置２００は、一次回路系２００ｐ（ＶＣＣ１－ＧＮＤ１系）と二次回路系２００ｓ（ＶＣＣ２－ＧＮＤ２系）との間を絶縁しつつ、一次回路系２００ｐから二次回路系２００ｓにパルス信号を伝達し、二次回路系２００ｓに設けられたスイッチ素子（不図示）のゲートを駆動する半導体集積回路装置（いわゆる絶縁ゲートドライバＩＣ）である。例えば、信号伝達装置２００は、コントローラチップ２１０と、ドライバチップ２２０と、トランスチップ２３０と、を単一のパッケージに封止して成る。
【０００９】
コントローラチップ２１０は、電源電圧ＶＣＣ１（例えばＧＮＤ１基準で最大７Ｖ）の供給を受けて動作する半導体チップである。コントローラチップ２１０には、例えば、パルス送信回路２１１と、バッファ２１２及び２１３が集積されている。
【００１０】
パルス送信回路２１１は、入力パルス信号ＩＮに応じて送信パルス信号Ｓ１１及びＳ２１を生成するパルスジェネレータである。より具体的に述べると、パルス送信回路２１１は、入力パルス信号ＩＮがハイレベルである旨を通知するときには、送信パルス信号Ｓ１１のパルス駆動（単発または複数発の送信パルス出力）を行い、入力パルス信号ＩＮがローレベルである旨を通知するときには、送信パルス信号Ｓ２１のパルス駆動を行う。すなわち、パルス送信回路２１１は、入力パルス信号ＩＮの論理レベルに応じて、送信パルス信号Ｓ１１及びＳ２１のいずれか一方をパルス駆動する。
（【００１１】以降は省略されています）

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