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公開番号2025012426
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-24
出願番号2023115254
出願日2023-07-13
発明の名称信号伝送デバイス
出願人株式会社デンソー
代理人弁理士法人ゆうあい特許事務所
主分類H10D 89/00 20250101AFI20250117BHJP()
要約【課題】電極間の厚さの増加を抑制しつつ、絶縁耐圧を確保する信号伝送デバイスを提供する。
【解決手段】信号伝送デバイス5の第1引き出し配線61は、第1接続部611、第1延長部612および第2延長部613を有する。第1接続部611は、第1下部電極31に接続されている。第1延長部612は、第1接続部611に接続されている。第2延長部613は、第1延長部612および演算回路10に接続されている。さらに、第1延長部612は、第1最短方向Dmin1と交差する方向に延びている。第1最短方向Dmin1は、厚み方向DTと直交する方向において第1接続部611と、グラウンドに対応するシールド部50とを結ぶ線分の最短方向である。さらに、演算回路10からの信号は、第2延長部613、第1延長部612、第1接続部611、第1下部電極31および第1上部電極41を介して伝送される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
信号伝送デバイスであって、
半導体基板（７）と、
電気絶縁性を有するとともに、前記半導体基板上に形成されている絶縁膜（２１）と、
前記絶縁膜に覆われている第１電極（３１）と、
前記絶縁膜上に形成されているとともに前記半導体基板の厚み方向（ＤＴ）に前記第１電極と対向しており、前記第１電極に印加される電圧よりも高い電圧が印加される第２電極（４１）と、
前記厚み方向と直交する方向において前記第１電極および前記第２電極と電子回路（１０）との間に配置されているとともに、電位が基準電位とされているグラウンド（５０）と、
前記第１電極に接続されている接続部（６１１）と、前記接続部に接続されている第１延長部（６１２）と、前記第１延長部および前記電子回路に接続されている第２延長部（６１３）と、を有する引き出し部（６１）と、
を備え、
前記第１延長部は、前記厚み方向と直交する方向において前記接続部と前記グラウンドとを結ぶ線分の最短方向（Ｄｍｉｎ１）と交差する方向に延びており、
前記第２延長部は、前記第１延長部が延びている方向と交差する方向に延びており、
前記電子回路からの信号は、前記第２延長部、前記第１延長部、前記接続部、前記第１電極および前記第２電極を介して伝送される信号伝送デバイス。
続きを表示（約 2,200 文字）【請求項２】
前記第１電極は、前記厚み方向と直交する方向における前記電子回路側にて湾曲して形成されている湾曲部（３１１）を有し、
前記接続部は、前記湾曲部に接続されている請求項１に記載の信号伝送デバイス。
【請求項３】
前記厚み方向と交差する前記第１電極の面における面積を第１面積（Ｓｂ１）とし、
前記厚み方向と交差する前記第２電極の面における面積を第２面積（Ｓｕ１）とすると、
前記第２面積は、前記第１面積よりも大きくなっており、
前記第１電極は、前記第２電極と前記厚み方向に対向している面のうち外縁に位置している第１端（３１５）を有し、
前記第２電極は、前記厚み方向と直交する方向において前記第２電極の外側に位置しているとともに前記絶縁膜に接している第２端（４１５）を有し、
前記第１端は、前記厚み方向と直交する方向において、前記第２端よりも前記第２電極の内側に位置している請求項１または２に記載の信号伝送デバイス。
【請求項４】
前記厚み方向における前記第１電極から前記第２電極までの距離（Ｌｕｄ１）は、５．０μｍ以上、８．０μｍ以下とされている請求項１または２に記載の信号伝送デバイス。
【請求項５】
前記厚み方向と直交する方向に切断したときの前記接続部の断面における外縁は、凹に湾曲した形状に形成されており、
前記厚み方向および前記第１延長部が延びている方向と交差する方向における前記接続部の長さ（Ｌ１）は、前記接続部から前記第１延長部に向かうことに伴って短くなっている請求項１または２に記載の信号伝送デバイス。
【請求項６】
前記厚み方向と直交する方向に切断したときの前記接続部の断面は、台形形状に形成されており、
前記厚み方向および前記第１延長部が延びている方向と交差する方向における前記接続部の長さ（Ｌ１）は、前記接続部から前記第１延長部に向かうことに伴って短くなっている請求項１または２に記載の信号伝送デバイス。
【請求項７】
前記厚み方向と直交する方向において前記接続部と前記グラウンドとを結ぶ線分の最短方向（Ｄｍｉｎ１）に延びる直線と、前記第１延長部が延びている方向に延びる直線とでなす角度（θ１）は、４５°以上、９０°未満とされている請求項１または２に記載の信号伝送デバイス。
【請求項８】
前記引き出し部は、第１引き出し部であって、
前記接続部は、第１接続部であって、
前記信号伝送デバイスは、
前記絶縁膜に覆われているとともに、前記厚み方向と直交する方向において前記第１電極と並んでいる第３電極（３２）と、
前記絶縁膜上に形成されているとともに前記厚み方向に前記第３電極と対向しており、前記第３電極に印加される電圧よりも高い電圧が印加される第４電極（４２）と、
前記第３電極に接続されている第２接続部（６２１）と、前記第２接続部に接続されている第３延長部（６２２）と、前記第３延長部および前記電子回路に接続されている第４延長部（６２３）と、を有する第２引き出し部（６２）と、
を備え、
前記グラウンドは、前記厚み方向と直交する方向において前記第３電極および前記第４電極と前記電子回路との間に配置されており、
前記第３延長部は、前記厚み方向と直交する方向において前記第２接続部と前記グラウンドとを結ぶ線分の最短方向（Ｄｍｉｎ２）と交差する方向に延びており、
前記第４延長部は、前記第３延長部が延びている方向と交差する方向に延びており、
前記電子回路からの信号は、前記第４延長部、前記第３延長部、前記第２接続部、前記第３電極および前記第４電極を介して伝送され、
前記第１延長部および前記第３延長部は、前記第１電極および前記第３電極が並ぶ方向（Ｄｐ）において互いに向かい合っており、
前記第２延長部および前記第４延長部は、前記第１電極および前記第３電極が並ぶ方向（Ｄｐ）において互いに向かい合っている請求項１または２に記載の信号伝送デバイス。
【請求項９】
前記引き出し部は、第１引き出し部であって、
前記接続部は、第１接続部であって、
前記電子回路は、第１電子回路であって、
前記グラウンドは、前記厚み方向と直交する方向において前記第１電極および前記第２電極と第２電子回路（１２）との間に配置されており、
前記信号伝送デバイスは、前記第１電極に接続されている第２接続部（６３１）と、前記第２接続部に接続されている第３延長部（６３２）と、前記第３延長部および前記第２電子回路に接続されている第４延長部（６３３）と、を有する第２引き出し部（６３）を備え、
前記第３延長部は、前記厚み方向と直交する方向において前記第２接続部と前記グラウンドとを結ぶ線分の最短方向（Ｄｍｉｎ３）と交差する方向に延びており、
前記第４延長部は、前記第３延長部が延びている方向と交差する方向に延びており、
前記第２電子回路からの信号は、前記第４延長部、前記第３延長部、前記第２接続部、前記第１電極および前記第２電極を介して伝送される請求項１または２に記載の信号伝送デバイス。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、信号伝送デバイスに関するものである。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に記載されているように、第１の電極としての第１ターミナルと、第２の電極としての第２ターミナルと、第１ターミナルおよび第２ターミナルの間に配置されている誘電体材料層と、を備えるキャパシタが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
米国特許出願公開第２０２２／０２５４７４０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されるようなキャパシタでは、第１ターミナルおよび第２ターミナルの間における誘電体材料層の厚さを大きくすることにより、第１ターミナルおよび第２ターミナルの間の電界強度を小さくさせることがある。これにより、信号伝送デバイスとしてのキャパシタの絶縁耐圧が確保される。しかし、上記誘電体材料層の厚さを大きくすると、キャパシタの製造において多数のビアや配線層の形成等の製造工程が増加する。このため、キャパシタのコストが増加する。また、上記誘電体材料層の厚さが小さいと、第１ターミナルおよび第２ターミナルの間の電界強度が大きくなるため、キャパシタの絶縁耐圧が確保されない。
【０００５】
本開示は、電極間の厚さの増加を抑制しつつ、絶縁耐圧を確保する信号伝送デバイスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、信号伝送デバイスであって、半導体基板（７）と、電気絶縁性を有するとともに、半導体基板上に形成されている絶縁膜（２１）と、絶縁膜に覆われている第１電極（３１）と、絶縁膜上に形成されているとともに半導体基板の厚み方向（ＤＴ）に第１電極と対向しており、第１電極に印加される電圧よりも高い電圧が印加される第２電極（４１）と、厚み方向と直交する方向において第１電極および第２電極と電子回路（１０）との間に配置されているとともに、電位が基準電位とされているグラウンド（５０）と、第１電極に接続されている接続部（６１１）と、接続部に接続されている第１延長部（６１２）と、第１延長部および電子回路に接続されている第２延長部（６１３）と、を有する引き出し部（６１）と、を備え、第１延長部は、厚み方向と直交する方向において接続部とグラウンドとを結ぶ線分の最短方向（Ｄｍｉｎ１）と交差する方向に延びており、第２延長部は、第１延長部が延びている方向と交差する方向に延びており、電子回路からの信号は、第２延長部、第１延長部、接続部、第１電極および第２電極を介して伝送される信号伝送デバイスである。
【０００７】
第２電極からの電界の強度は、第２電極からグラウンドに向かう方向よりも第２電極からグラウンドに向かわない方向のほうが小さくなる。また、第１延長部が上記最短方向と交差する方向に延びていることから、引き出し部は、第２電極からグラウンドに向かわない方向に延びる。したがって、第２電極および引き出し部の間の電界強度は、第１延長部が上記最短方向に延びている場合と比較して、小さくなる。さらに、第１電極および第２電極の間における絶縁膜を厚くする必要はない。よって、電極間の厚さの増加が抑制されつつ、信号伝送デバイスの絶縁耐圧が確保される。
【０００８】
なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
第１実施形態における信号伝送デバイスの上面レイアウト図。
図１のＩＩ－ＩＩ線断面図。
信号伝送デバイスの第１下部電極および第１引き出し配線を示す図。
信号伝送デバイスの第２下部電極および第２引き出し配線を示す図。
比較例の信号伝送デバイスの電位分布を示す図。
比較例の信号伝送デバイスの電位分布を示す図。
比較例の信号伝送デバイスの電界分布を示す図。
比較例の信号伝送デバイスの電界分布を示す図。
第１実施形態、第２実施形態および比較例の最大電界強度を示す図。
第２実施形態における信号伝送デバイスの第１下部電極および第１引き出し配線の断面図。
信号伝送デバイスの第２下部電極および第２引き出し配線を示す図。
第３実施形態における信号伝送デバイスの上面レイアウト図。
信号伝送デバイスの第１下部電極および第３引き出し配線を示す図。
信号伝送デバイスの第２下部電極および第４引き出し配線を示す図。
第４実施形態における信号伝送デバイスの上面レイアウト図。
第５実施形態における信号伝送デバイスの上面レイアウト図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。
（【００１１】以降は省略されています）

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