CN105390233B - 配线用铁心构造、半导体评价装置及半导体装置 - Google Patents

配线用铁心构造、半导体评价装置及半导体装置 Download PDF

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Abstract

得到一种配线用铁心构造，其能够更有效地抑制配线的寄生电感。卷绕配线(3)相对于铁心集合体(3X)进行卷绕，两端短路。在连结销(18)***铁心集合体(3X)的通孔(17)的连结销***状态时，通过以使铁心集合体(3X)的各分割铁心部(3i)的外周空间部在俯视观察时重叠的方式进行配置，从而在铁心集合体(3X)的侧面的一部分上形成气隙(16)。在形成包覆材料(19A)前，使主配线(4)从气隙(16)穿过，向铁心集合体(3X)的配线孔(2)内配置主配线(4)，然后在包含气隙(16)在内的铁心集合体(3X)的外周面侧设置对气隙(16)进行封闭的包覆材料(19A)，从而得到铁心构造(30A)。

Description

配线用铁心构造、半导体评价装置及半导体装置
技术领域
本发明涉及一种配线用铁心构造，该配线用铁心构造设置于在大电流电路及高频电路等中希望对寄生电感进行抑制的配线区域，即成为寄生电感抑制对象的配线区域。
背景技术
在大电流电路及高频电路中，需要减小配线的寄生L(电感)。在配线线缆的电感L、施加电流I和在配线线缆的周围产生的磁通Ф之间，存在{L＝Ф/I}的关系。
即，配线的寄生L是因在配线的周围产生的磁通而产生的。当前，作为配线的寄生L的对策，尽可能地缩短配线。或者，为了抵消磁通，采用绞线或平行平板等方法。
另外，为了对配线的寄生L进行抑制，专利文献1等公开了如下的噪声电流吸收器，其包围配线的外周部，对从外界进出该电线的噪声进行吸收。
专利文献1：日本特开2001－313216号公报
但是，由于配线在物理上需要一定程度的长度，另外，即使是绞线、平行平板也不能完全地抵消磁通，所以在大电流电路、高频电路中仍然存在配线的寄生L的问题。另外，存在如下问题，即，依靠当前的噪声电流吸收器不能充分地解决配线的寄生L的问题。
发明内容
本发明就是为了解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种配线用铁心构造以及利用该配线用铁心构造的半导体评价装置及半导体装置，该配线用铁心构造能够更有效地抑制配线的寄生L。
本发明所涉及的技术方案1所记载的配线用铁心构造的特征在于，具有：筒状的铁心部，其具有用于供作为寄生电感抑制对象的主配线穿过的配线孔，主体部由软磁体构成；以及卷绕配线，其在所述铁心部上卷绕而形成，其两端短路，所述铁心部包含多个分割铁心部，该多个分割铁心部叠放地配置，分别具有配线孔，所述卷绕配线包含对应地卷绕在所述多个分割铁心部上的多个卷绕配线，通过使所述多个分割铁心部形成为配线孔的形状及主体部的外径彼此不同，从而实现在俯视观察时不重叠的叠放构造。
发明的效果
在技术方案1所记载的本发明中具有下述的电感抑制效果，即，在电流流过主配线的情况下，利用将主配线作为一次侧线缆、将卷绕配线作为二次侧线缆的变压器的原理，减小主配线的寄生电感。
此时，由于在多个分割铁心部中使各自的配线孔的形状(直径等)和主体部的外径(最外周部的直径)不同，所以能够与主配线的粗细相应地，对多个分割铁心部间的叠放构造的组合进行变更，有效地减少在主配线周围产生的磁通。
附图说明
图1是表示通常的变压器的结构的说明图。
图2是图1所示的变压器的等价电路图。
图3是表示作为本发明的前提技术的铁心构造的说明图(其1)。
图4是表示作为本发明的前提技术的铁心构造的说明图(其2)。
图5是表示作为本发明的实施方式1的配线用铁心构造的俯视图。
图6是表示作为本发明的实施方式2的配线用铁心构造的说明图。
图7是表示用于与实施方式2比较的配线用铁心构造的说明图。
图8是表示作为本发明的实施方式3的第1方式的、配线用铁心构造的说明图。
图9是表示作为本发明的实施方式3的第2方式的、配线用铁心构造的说明图。
图10是表示作为本发明的实施方式3的第3方式的、配线用铁心构造的说明图。
图11是表示作为本发明的实施方式4的配线用铁心构造的说明图。
图12是表示作为本发明的实施方式5的第1方式的、配线用铁心构造的说明图(其1)。
图13是表示作为本发明的实施方式5的第1方式的、配线用铁心构造的说明图(其2)。
图14是表示作为本发明的实施方式5的第2方式的、配线用铁心构造中的分割铁心部的说明图。
图15是表示图14的A－A剖面的剖视图。
图16是表示作为本发明的实施方式6的第1方式的、配线用铁心构造的说明图(其1)。
图17是表示作为本发明的实施方式6的第1方式的、配线用铁心构造的说明图(其2)。
图18是表示作为本发明的实施方式6的第1方式的、配线用铁心构造的说明图(其3)。
图19是表示作为本发明的实施方式6的第2方式的、配线用铁心构造的俯视图。
图20是表示作为本发明的实施方式6的第3方式的、配线用铁心构造的平面构造的俯视图。
图21是表示作为本发明的实施方式7的配线用铁心构造的说明图(其1)。
图22是表示作为本发明的实施方式7的配线用铁心构造的说明图(其2)。
图23是表示作为本发明的实施方式8的、半导体评价装置的电路结构的电路图。
图24是表示作为本发明的实施方式9的、IGBT模块的电路结构的说明图。
标号的说明
1、61铁心部，3、63卷绕配线，4、64主配线，10、20、30A～30D、40、60A～60C、100铁心构造，11～13、21～26、41～43分割铁心部，18连结销，19A、19B包覆材料，46锪孔部，47凹部，48凸部，50帽部，61a卷芯部，61b层叠部，65铁心延长部，66包覆材料，67线圈架，70 IGBT模块，A1～A4、A11～A14铁心构造配置区域。
具体实施方式
＜发明原理＞
本发明利用了变压器的特性。首先对变压器的特性进行说明。图1是表示通常的变压器的结构的说明图，图2是表示图1所示的变压器的等价电路的电路图。
如这些图所示，从一次侧输入端子(图中左侧)及二次侧输出端子(图中右侧)能够得到一次电压V1及二次电压V2。在这些图中，在一次侧中的一次电流I1、电感L1、二次侧中的二次电流I2及电感L2间，互感M以及电感L1及L2的匝数比设定为1：N。
上述的一次电压V1及二次电压V2利用以下的算式(1)及算式(2)进行表示。
【算式1】
V1＝L1·dI1/dt+M·dI2/dt…(1)
【算式2】
V2＝M·dI1/dt+L2·dI2/dt…(2)
另外，根据以下的算式(3)、算式(4)，能够导出一次电压V1及二次电压V2之间的关系。
【算式3】
L1·L2＝M2…(3)
【算式4】
V1＝L1·dI1/dt+M·dI2/dt＝L1/M(M·dI1/dt+L2·dI2/dt)＝L1/M×V2…(4)
在这里，由于如果将二次输出端子短路，则二次电压V2＝0V，所以V1＝0V。
另一方面，在变压器中蓄积的能量PM为{PM＝V1·I1+V2·I2}，但是在将二次侧短路的情况下，由于{V1＝V2＝0V}，所以{PM＝0W}。即，意味着在将二次侧短路的情况下，在变压器中无法积蓄能量。
另一方面，每单位体积的磁场的能量与磁通密度的平方成正比。因此，所谓在变压器中积蓄的能量为0W，是指在铁心内部产生的磁通也为0Wb。
如上所述，如果将变压器的二次侧输出短路，则由于即使在一次侧流过一次电流I1的情况下，也由于二次电流I2以对铁心内部的磁通进行抵消的方式流动，所以在铁心内部不产生磁通。
本发明利用上述的变压器的特性。
＜前提技术＞
图3及图4是表示作为本发明的前提技术的(配线用)铁心构造100的说明图。如这些图所示，由卷绕配线3和筒状的铁心部1构成(形成)铁心构造100，该筒状的铁心部1具有用于供作为寄生电感抑制对象的主配线4穿过的配线孔2，铁心部1的主体部(形成配线孔2的实体部分)由软磁体构成，该卷绕配线3在铁心部1的侧面卷绕而形成，其两端短路。然后，如图4所示，通过以使主配线4穿过配线孔2内的方式配置铁心部1，从而使用铁心构造100。
在如上所述的结构中，如果电流流过成为一次侧线缆的主配线4，则在主配线4的周围产生磁通，但是根据上述的变压器的特性，由于在二次侧线缆即卷绕配线3中以对磁通进行抵消的方式流过电流，所以铁心部1不产生磁通。即，由于在铁心部1中不产生磁通，相应地减少磁通的产生，所以主配线4的寄生L变小。
如上所述，根据变压器的特性而减小主配线4的寄生L的构造是在以下的实施方式1～实施方式7中描述的配线用铁心构造(铁心构造10、20、30A～D、40、60A～60C、80)。
＜实施方式1＞
图5是表示作为本发明的实施方式1的(配线用)铁心构造10的俯视图。如本图所示，实施方式1的铁心构造10中的铁心部由各自具有配线孔的多个分割铁心部11～13的集合体构成，分割铁心部11～13能够以在俯视观察时不重叠的方式彼此叠放地配置。
分割铁心部11～13分别与图3及图4所示的前提技术的铁心部1同样地，呈现出筒状(圆筒形状)，具有用于供作为寄生电感抑制对象的主配线4穿过的配线孔2，主体部例如由铁素体等磁导率较高的软磁体构成。并且，设置有卷绕配线3，该卷绕配线3分别在分割铁心部11～13上卷绕而形成，其两端短路。
但是，实施方式1的铁心构造10的特征在于，分割铁心部11～13的内径(对配线孔的形状进行规定的配线孔的直径)及主体部的外径(最外周部的直径)形成为彼此不同。具体来说，使分割铁心部11的配线孔2的直径最长，略大于分割铁心部12的主体部的外径，分割铁心部12的配线孔2的直径次长，略大于分割铁心部13的主体部的外径。因此，主体部的外径也按照分割铁心部11、分割铁心部12及分割铁心部13的顺序依次缩短，分割铁心部13的配线孔2直径最短，成为铁心构造10中的最小配线孔。
因此，实施方式1的铁心构造10具有下述的在俯视观察时不重叠的叠放构造，即，能够在分割铁心部11的配线孔2内配置分割铁心部12，能够在分割铁心部12的配线孔2内配置分割铁心部13。
通常，对于在主电路的周围产生的磁通，在离配线近的部位密度变大，随着远离配线，密度变小。因此，为了减小主配线4的寄生L，需要尽可能地减小在主配线4的附近产生的磁通。在实施方式1的铁心构造10中，在配线孔2相对于主配线4即线缆较大的情况下，在主配线4和铁心部之间产生较大的间隙，不能有效地减少磁通。因此，通过准备配线孔2的直径及主体部的外径的尺寸不同的分割铁心部11～13，与主配线4即线缆的粗细相应地对叠放构造的组合进行变更，从而具有下述效果，即，能够有效地减少在主配线4的周围产生的磁通。
例如，在主配线4的粗细较细的情况下，将分割铁心部11～13全部叠放使用，向分割铁心部13的配线孔2内配置主配线4。在主配线4的粗细为中等程度(与分割铁心部13的配线孔2相比较粗的情况)的情况下，将除了分割铁心部13以外的2个分割铁心部11、12叠放使用，向分割铁心部12的配线孔2内配置主配线4。在主配线4的粗细与分割铁心部12的配线孔2相比较粗的情况下，能够单独利用分割铁心部11，向分割铁心部11的配线孔2内配置主配线4。
如上所述，实施方式1的铁心构造10具有如下的电感抑制效果，即，在电流流过主配线4的情况下，利用将主配线4作为一次侧线缆、将卷绕配线3作为二次侧线缆的变压器的原理，减小主配线4的寄生电感。
并且，对于实施方式1的铁心构造10，由于在分割铁心部11～13(多个分割铁心部)中使各自的配线孔的直径和主体部的外径不同，所以通过与主配线4的粗细相应地对叠放构造的组合进行变更，从而能够有效地减少在主配线周围产生的磁通。
＜实施方式2＞
图6是表示作为本发明的实施方式2的(配线用)铁心构造20的说明图。如本图所示，实施方式2的铁心构造20中的铁心部由多个分割铁心部21～26的集合体构成，该多个分割铁心部21～26彼此层叠地配置，各自具有配线孔。
分割铁心部21～26分别与如图3及图4所示的前提技术的铁心部1同样地，具有供作为寄生电感抑制对象的主配线4穿过的配线孔2，主体部由软磁体构成。并且，设置有卷绕配线3，该卷绕配线3分别在分割铁心部21～26上卷绕而形成，其两端短路。
但是，对于实施方式2的铁心构造20，将在一部分上具有曲线(或者弯曲)形状部分4c的主配线4作为寄生电感抑制对象，铁心构造20(分割铁心部21～26整体)的配线孔2是用于供曲线形状部分4c穿过而设置的。
因此，构成铁心构造20的铁心部的分割铁心部21～26(特别地，分割铁心部22～25)各自的特征在于，是变形分割铁心部，该变形分割铁心部具有在对主体部俯视观察(从形成包含配线孔2在内的圆形状的面进行观察)时相对的两端(例如，分割铁心部22的端部P22a、P22b)之间，上表面(图中上侧)与下表面(图中下侧)的间隔单调变化的斜剖面形状。此外，所谓“斜剖面形状”，是指上表面及下表面中的至少一方成为将圆筒形状的物体倾斜地切断而得到的面(相当于门松的称为“斜切面”的面)的形状。
图7是表示用于与实施方式2比较的(配线用)铁心构造300的说明图。如本图所示，铁心构造300中的铁心部由彼此垂直地层叠而配置的、各自具有配线孔2的多个分割铁心部31～36的集合体构成。
分割铁心部31～36分别与如图3及图4所示的前提技术的铁心部1同样地，具有供作为寄生电感抑制对象的主配线4穿过的配线孔2，主体部由软磁体构成为筒状。并且，设置有卷绕配线3，该卷绕配线3分别在分割铁心部31～36的侧面上卷绕而形成，其两端短路。
如图7所示的铁心构造300这样，在筒状的分割铁心部31～36的层叠构造的情况下，在与图6所示的主配线4的曲线形状部分4c相对应地配置的情况下，在分割铁心部31～36间产生较大的间隙，磁通在该间隙部分中不能被抵消而得以残留。
另一方面，对于实施方式2的铁心构造20，能够通过将分割铁心部21～26各自形成为斜剖面形状，从而配置为，与作为主配线4的线缆的弯曲程度相匹配地，对分割铁心部21～26的全部或一部分进行组合，而尽可能地不产生间隙。
如上所述，由于通过使分割铁心部21～26(多个分割铁心部)的至少一个包含具有斜剖面形状的变形分割铁心部，从而相对于主配线4的曲线形状部分4c，也能够使分割铁心部21～26间的间隔变窄，所以具有进一步提高电感抑制效果的效果。
＜实施方式3＞
(第1方式)
图8是表示作为本发明的实施方式3的第1方式的、(配线用)铁心构造30A的说明图。如本图所示，实施方式3的铁心构造30A中的铁心部由板状铁心即多个分割铁心部3i的铁心集合体3X构成为圆筒状的铁心部，该多个分割铁心部彼此无间隙地在垂直方向上层叠地配置，各自具有配线孔2，并由铁素体等磁导率较高的软磁性材料制作。此外，各分割铁心部3i设定为平面形状(配线孔2的形状、主体部的外径)相同。
各分割铁心部3i与图7所示的铁心构造300同样地，具有供作为寄生电感抑制对象的主配线4穿过的配线孔2，主体部由软磁性体构成。并且，设置有卷绕配线3，该卷绕配线3在铁心集合体3X上卷绕而形成，其两端短路。
实施方式3的铁心构造30A中的分割铁心部3i具有：外周空间部(用于形成气隙16的空间)，其设置于主体部(配线孔2的周边的实体部分)，用于将主配线4从主体部侧面侧向配线孔2内***；以及通孔17，其设置于主体部，用于供铁心集合体3X的分割铁心部3i间共用的连结销18贯穿。
在如上所述的铁心构造30A中，通过向在铁心集合体3X中设置的通孔17***连结销18，从而在该连结销***状态时，多个分割铁心部3i作为铁心集合体3X而一体化。此后，对铁心集合体3X进行固定化。铁心集合体3X的固定化例如利用铆接或粘接等方法进行。
此后，如前述所示，能够相对于铁心集合体3X，将卷绕配线3进行卷绕，将两端短路。
另一方面，在连结销***状态时，通过以使铁心集合体3X的各分割铁心部3i的外周空间部在俯视观察时重叠(一致)的方式进行配置，从而在铁心部即铁心集合体3X的侧面的一部分处形成气隙16(由外周空间部的集合体构成的侧面空间区域)。
在形成包覆材料19A前，使主配线4从气隙16穿过、向铁心集合体3X的配线孔2内配置主配线4，然后在包含气隙16在内的铁心集合体3X的外周面侧设置成为对气隙16进行封闭的封闭部件的包覆材料19A。包覆材料19A由磁导率较高的软磁性材料制作。包覆材料19A利用嵌合、螺钉紧固等方法进行固定，但是不限于这些固定方法。另外，作为包覆材料19A，也可以粘贴片状的磁屏蔽材料。
通过该包覆材料19A，能够实现下述封闭构造，即，向配线孔2内***的主配线4无法经由气隙16而向配线孔2的外部脱离。
如上所述，对于作为实施方式3的第1方式的铁心构造30A，在包覆材料19A的形成前阶段中，通过以形成能够经由各分割铁心部3i的主体部的外周空间部的集合体即气隙16，将主配线4***配线孔2的开放构造的方式，对铁心集合体3X(多个分割铁心部3i)进行配置，经由气隙16将主配线4***配线孔2，从而能够比较简单地将主配线4向配线孔2内配置。
并且，通过由包覆材料19A对气隙16进行封闭，从而铁心构造30A能够稳定性良好地实现针对主配线4的上述电感抑制效果。
如上所述，通过在相对于连接销***状态的铁心集合体3X，将主配线4向配线孔2内配置后，设置成为封闭部件的包覆材料19A，从而能够在连结销***状态下，将铁心集合体3X从具有气隙16的开放构造变更为封闭构造。
例如，在对已经与装置连接的主配线4利用如图7所示的铁心构造300的情况下，需要将主配线4的一端暂时卸下，向铁心构造300的配线孔2内***，操作性较差。
另一方面，在实施方式3的铁心构造30A中，由于能够在形成包覆材料19A前，从气隙16向配线孔2内***成为1次侧线缆的主配线4，然后设置包覆材料19A，所以能够大幅度地改善形成并利用铁心构造30A时的操作性。
并且，在实施方式3的第1方式中，能够通过包覆材料19A，防止从主配线4产生的磁通向铁心构造30A外部的泄漏。
(第2方式)
图9是表示作为本发明的实施方式3的第2方式的、(配线用)铁心构造30B的构造的说明图。本图所示的铁心构造30B通过下述方式实现，即，在形成包覆材料19B前，使主配线4从气隙16穿过、向铁心集合体3X的配线孔2内配置主配线4，然后在包含气隙16在内的铁心集合体3X的内周面侧设置成为对气隙16进行封闭的封闭部件的包覆材料19B。此外，其他结构、电感抑制效果及操作性改善效果等与图8所示的第1方式的铁心构造30A相同，所以省略说明。
实施方式3的第2方式能够通过包覆材料19B，防止在外部产生的磁通(噪声)向铁心部(配线孔)内的泄漏。
(第3方式)
图10是表示作为本发明的实施方式3的第3方式的、(配线用)铁心构造30C的构造的说明图。本图所示的铁心构造30C通过下述方式实现，即，在形成包覆材料19C前，使主配线4从气隙16穿过、向铁心集合体3X的配线孔2内配置主配线4，然后在包含气隙16在内的铁心集合体3X的外周面侧及内周面侧设置成为对气隙16进行封闭的封闭部件的包覆材料19A及包覆材料19B。此外，其他结构、电感抑制效果及操作性改善效果等与图8所示的铁心构造30A相同，所以省略说明。
实施方式3的第3方式能够通过包覆材料19A及包覆材料19B，防止从主配线4产生的磁通向铁心构造30C外部的泄漏。
＜实施方式4＞
图11是表示作为本发明的实施方式4的(配线用)铁心构造30D的说明图。如本图所示，实施方式4的铁心构造30D中的铁心部由板状铁心即多个分割铁心部3i的铁心集合体3X构成为圆筒状的铁心部，该多个分割铁心部在垂直方向上彼此无间隙地层叠而配置，各自具有配线孔2，并利用铁素体等磁导率较高的软磁性材料制作。此外，各分割铁心部3i设定为平面形状(配线孔2的直径、主体部的外径)相同。
此外，由于卷绕配线3、气隙16(在图11中未图示)、通孔17、以及连结销18等与图8～图10所示的实施方式3的第1～第3方式相同，所以省略说明。
在连结销***状态时，通过以使铁心集合体3X的各分割铁心部3i的外周空间部在俯视观察时重叠的方式进行配置，从而在作为铁心部的铁心集合体3X的侧面的一部分处形成作为侧面空间区域的气隙16(外周空间部的集合体)。
首先，通过在形成帽部50前，使主配线4从气隙16穿过、向铁心集合体3X的配线孔2内配置主配线4，然后向铁心集合体3X的气隙16嵌入作为爪部的帽部50，从而形成铁心构造30D。帽部50由主体部51及软磁性材料表面部52构成，主体部51具有柔性，以与气隙16一致的形状形成。例如，在气隙16形成为将内侧(配线孔2侧)作为短边的俯视观察时为梯形状的情况下，主体部51同样地形成为内侧为短边的俯视观察时的梯形状。
并且，由于帽部50(主体部51)具有柔性，所以能够将嵌入至气隙16的帽部50比较简单地卸下。即，帽部50能够相对于气隙16装卸。
例如，在对已经与装置连接的主配线4利用如图7所示的铁心构造300的情况下，需要将主配线4的一端暂时卸下后，向铁心构造300的配线孔2内***，操作性较差。
另一方面，在实施方式4的铁心构造30D中，由于能够在形成帽部50前，从气隙16向配线孔2内***成为1次侧线缆的主配线4，然后设置对气隙16进行封闭的帽部50，所以能够大幅度地改善形成并利用铁心构造30D时的操作性。
此外，由磁导率较高的软磁性材料制成的软磁性材料表面部52在沿着铁心构造30D外周面的帽部50的表面上形成。主体部51优选由柔软的材料制作，可以想到对金属板材进行弯曲加工后得到的部件、或者由树脂材料制作的部件等，但是不限于这些。
通过成为气隙16的封闭部件的帽部50，能够实现下述封闭构造，即，向配线孔2内***的主配线4无法经由气隙16而向配线孔2的外部脱离。
如上所述，对于实施方式4的铁心构造30D，通过在帽部50的形成前阶段中，将铁心集合体3X(多个分割铁心部3i)配置为经由各分割铁心部3i的主体部的外周空间部的集合体即气隙16能够将主配线4***配线孔2的开放构造，将主配线4从气隙16***配线孔2，从而能够比较简单地将主配线4向配线孔2内配置。
并且，通过将帽部50嵌入气隙16，将铁心集合体3X的构造设定为上述封闭构造，从而能够稳定性良好地实现针对主配线4的上述电感抑制效果。
另外，通过在相对于连结销***状态的铁心集合体3X，将主配线4向配线孔2内配置后，将成为封闭部件的帽部50嵌入设置于气隙16，从而能够比较简单地将铁心集合体3X从具有气隙16的开放构造变更为封闭构造。因此，具有与实施方式3相同的操作性改善效果。
并且，因为实施方式4的帽部50能够相对于气隙16装卸，所以与实施方式3相比能够实现操作性的提高，通过具有柔性的帽部50(爪部)的安装的有/无，能够比较简单地进行铁心集合体3X中的封闭构造/开放构造的设定。
另外，实施方式4能够通过帽部50，防止从主配线4产生的磁通向铁心构造30D外部的泄漏。
＜实施方式5＞
(第1方式)
图12及图13是表示作为本发明的实施方式5的第1方式的、(配线用)铁心构造40的说明图，图12是表示铁心构造40的整体构造的斜视图，图13是表示分割铁心部4i(i＝1～3)的平面构造的斜视图。此外，在图13中示出XY正交坐标系。
如这些图所示，实施方式5的铁心构造40中的铁心部由板状铁心即分割铁心部41～43的层叠而构成为圆筒状的铁心部，该分割铁心部彼此在垂直方向(Z方向)上无间隙地层叠配置，各自具有配线孔2，并由铁素体等导磁率较高的软磁性材料制作。此外，分割铁心部41～43各自设定为平面形状(配线孔2的大小、主体部的外径)相同。
分割铁心部41～43与图7所示的铁心构造300同样地，具有供作为寄生电感抑制对象的主配线4穿过的配线孔2，主体部由软磁体构成。并且，设置有卷绕配线3，该卷绕配线3在铁心部(分割铁心部41～43的集合体)上卷绕而形成，其两端短路。
并且，实施方式5的铁心构造40中的分割铁心部41～43具有：外周空间部161～163，其在主体部(配线孔2的周边的实体部分)上设置，用于将主配线4从主体部侧面侧向配线孔2***；以及多个(在本实施方式中是3个)通孔17，其设置于主体部，用于供分割铁心部41～43间共用的连结销18(未图示)贯穿。
在如上所述的铁心构造40中，通过以使外周空间部161～163在俯视观察时重叠的方式对分割铁心部41～43进行层叠而进行暂时配置，从而能够将主配线4从由外周空间部161～163而在铁心部的侧面形成的气隙16(参照图8～图10)向配线孔2内***。
另外，如图13所示，各分割铁心部4i(i＝1～3)具有锪孔部46，该锪孔部46沿主体部(配线孔2的外周的实体部分)的圆周方向，相对于表面凹陷地形成，在其一部分上设置有3个通孔17。并且，在将要进行后续说明的形成分割铁心部中的外周空间部的配置构造时，通过将该锪孔部46作为引导部，从而能够比较容易地对通孔17的位置进行识别。
如图12所示，在分割铁心部41～43间向3个通孔17***3个连结销18的连结销***状态时，通过分割铁心部41～43全部的外周空间部161～163在俯视观察时不重叠的分割铁心部41～43的配置构造，实现向配线孔2内***后的主配线4不从配线孔2向外部脱离的封闭构造。
此外，在连结销***状态时，通过分割铁心部41～43中至少2者的外周空间部16i(i＝1～3)在图13的XY平面内在俯视观察时不重叠的、由分割铁心部41～43构成的配置构造而实现封闭构造。
在实现了封闭构造后，通过相对于由分割铁心部41～43构成的铁心部，对卷绕配线3进行卷绕并将两端短路，从而形成实施方式5的铁心构造40，并进行使用。
如上所述，对于实施方式5的铁心构造40，在连结销***前的阶段中，将分割铁心部41～43暂时配置为经由分割铁心部41～43的外周空间部161～163的集合体即气隙16能够将主配线4***配线孔2的开放构造，将主配线4从气隙16***配线孔2，从而能够比较简单地将主配线4向配线孔2内配置。
并且，通过在***主配线4后，将锪孔部46作为引导部而对通孔17的位置进行识别，将3个连结销18向3个通孔17***而将分割铁心部41～43间固定，从而能够实现上述封闭构造，稳定性良好地实现针对主配线4的上述电感抑制效果。
并且，对于作为实施方式5的第1方式的铁心构造40，由于在分割铁心部41～43各自中，能够将锪孔部46作为引导部对通孔17的位置进行识别，所以能够比较简单地将分割铁心部41～43从开放构造改换配置为封闭构造，所以其结果，能够实现作业工序的简化。
另外，通过分割铁心部41～43的配置构造，实施方式5能够防止从主配线4产生的磁通向外部的泄漏、在铁心集合体3X中产生的磁通路径在多个分割铁心部4i间被截断的现象。
并且，由于实施方式5的第1方式无需如实施方式3或实施方式4所示进行包覆材料19A、19B或帽部50的安装，所以能够实现低成本化。
(第2方式)
图14及图15是表示作为本发明的实施方式5的第2方式的、铁心构造40中的分割铁心部4j(j＝1～3)的说明图，图14是表示分割铁心部4j的平面构造的俯视图，图15是表示图14的A－A剖面的剖视图。此外，在图14中示出XY正交坐标系，在图15中示出XZ正交坐标系。
如图14所示，分割铁心部4j具有：外周空间部16j，其设置于主体部(配线孔2的周边的实体部分)，用于将主配线4从主体部侧面侧向配线孔2***；3个通孔17，该3个通孔17设置于主体部，用于供分割铁心部41～43间共用的连结销18(未图示)贯穿；以及3个凹部47(凹状的表面用定位部)。并且，如图15所示，分割铁心部4j在与凹部47相对应(XY坐标一致)的背面侧设置有凸部48(凸状的背面用定位部)。此外，除了不具有锪孔部46这一点以外，其他结构与图12及图13所示的第1方式相同。下面，以与第1方式的不同点为中心进行说明。
在第2方式中，通过在***主配线4后，针对分割铁心部41～43中的上下方向(Z方向)上相邻的一对分割铁心部(分割铁心部41、42及分割铁心部42、43)，分别将上方的分割铁心部4k(k＝1、2)的3个凸部48和下方的分割铁心部4(k+1)的3个凹部嵌合，从而能够对分割铁心部41～43间进行定位。
并且，定位后，通过将3个连结销18***3个通孔17，对分割铁心部41～43间进行固定，从而能够稳定性良好地实现针对主配线4的上述电感抑制效果。
如上所述，实施方式5的第2方式通过针对分割铁心部41～43各自，使上方的分割铁心部4k的凸部48和下方的分割铁心部4(k+1)的凹部47嵌合，从而能够比较简单地将分割铁心部41～43从开放构造改换配置为封闭构造。
即，凹部47及凸部48成为将分割铁心部41～43层叠时的定位用的引导部，能够利用其存在而实现作业工序的容易化。另外，由于凹部47及凸部48还能够用作相对于分割铁心部41～43的开放构造而使外周空间部161～163的位置错开时的定位用引导部，例如，如果是铁心部的主体部使用硅钢板的情况，则能够通过板金加工容易地制作，所以还具有下述效果，即，能够与第1方式的锪孔部46相比以较低的成本实现。
此外，由于分割铁心部41的上表面及分割铁心部43的下表面不需要嵌合，所以也可以一同省略分割铁心部41的凹部47及分割铁心部43的凸部48的形成。
＜实施方式6＞
(第1方式)
图16～图18是表示作为本发明的实施方式6的第1方式的、(配线用)铁心构造60A的说明图，图16是表示安装(卷绕)于主配线的状态下的铁心构造60A的侧面构造的图，图17是表示铁心构造60A的平面构造的俯视图，图18是表示铁心部61的结构的说明图。此外，在图16及图18中示出XZ正交坐标系，在图17中示出XY正交坐标系。
如这些图所示，铁心构造60A具有：铁心部61，其具有挠性，至少一部分(层叠部61b)由软磁性材料形成；以及卷绕配线63，其在铁心部61的外周部设置，其两端短路，通过将直接地、多次地卷绕了卷绕配线63的铁心部61设置于作为寄生电感抑制对象的主配线64的外周部，从而能够得到铁心构造60A。
如图18所示，铁心部61由卷芯部61a和层叠部61b构成，该卷芯部61a具有绝缘性及挠性，由聚酰亚胺构成，该层叠部61b是各自具有挠性的由软磁性材料形成的多个铁心形成层(铁心基材)层叠而成的。并且，通过将铁心形成层进行层叠，从而能够抑制磁饱和。
如图17所示，通过在主配线64的外周直接地、多次地进行卷绕，从而铁心部61设置于主配线64的外周部。此时，铁心部61以使卷芯部61a成为内侧(主配线64侧)、层叠部61b成为外侧(外周侧)的方式进行卷绕。
并且，铁心部61具有铁心延长部65，该铁心延长部65从该铁心部61的最外周部端部起，以位于主配线64的外周面和在最内侧形成的铁心部61的最内侧形成部分间的方式，向主配线64侧弯折而被固定。铁心延长部65例如也能够通过将层叠部61b与卷芯部61a的端部相比进行延伸而实现。
如上所述，通过使卷绕了卷绕配线63的铁心部61覆盖作为寄生电感抑制对象的主配线64的外周的比较简单的安装作业，铁心构造60A能够实现电感抑制效果。
并且，通过铁心部61的由软磁性材料制成的层叠部61b，能够防止从主配线64产生的磁通向铁心构造60A外部的泄漏，以及防止在外部产生的磁通向铁心部61的内部(主配线侧)的泄漏。
而且，通过利用具有绝缘性的卷芯部61a对铁心部61进行增强，从而能够抑制破损，并且确保与主配线64之间的绝缘性。
另外，通过将卷芯部61a配置于主配线64侧，向主配线64进行卷绕，从而铁心部61能够在主配线64和铁心部61之间确保绝缘状态。
通过由聚酰亚胺构成该卷芯部61a，从而能够实现柔性和绝缘性均优异的卷芯部61a。
另外，由于铁心构造60A的铁心部61将主配线64的外周覆盖多次而形成，所以能够有效地抑制铁心部变为磁饱和的现象。
另外，在配置主配线64后，通过将铁心部61与主配线64紧贴并卷绕，从而能够比较简单地进行铁心构造60A向所期望的位置的配置。
例如，在对已经与装置连接的主配线64利用块状的寄生电感抑制铁心的情况下，需要将成为主配线64的线缆的一端暂时卸下后，穿过块状的铁心，操作性较差。
另一方面，在利用铁心构造60A的情况下，通过将由具有挠性的软磁性材料制作的铁心部61铁心向1次侧线缆即主配线64进行卷绕并安装，对末端进行处理(铁心延长部65的弯折、后述的第2方式的包覆材料66的形成等)，从而显著地改善操作性。
并且，通过利用铁心部61的内周部分来固定铁心延长部65，从而防止在铁心部61的最外周前端部产生间隙，进而能够防止铁心部61产生的磁通的路径被截断。
(第2方式)
图19是表示作为本发明的实施方式6的第2方式的、(配线用)铁心构造60B的俯视图。如本图所示，铁心构造60B的特征在于，取代铁心延长部65而形成包覆材料66，该包覆材料66对铁心部61(层叠部61b)的最外周部端部及其周边进行覆盖，由磁导率较高的软磁性材料构成。由于其他构造与图16～图18所示的第1方式相同，所以省略说明。
通过设置包覆材料66而可靠地防止在铁心部61的最外周部前端产生间隙，从而铁心构造60B能够防止磁通向外部的泄漏，防止铁心部61产生的磁通的路径被截断。
此外，包覆材料66利用粘接等方法而被固定。但是，不限于这些方法。作为包覆材料66，可以粘贴片状的磁屏蔽材料，也可以对铁心部61的外周部整体进行卷绕。
另外，在第2方式中，也可以与第1方式同样地，还设置铁心延长部65，实现磁通的外部泄漏防止及磁通的路径截断防止效果的进一步提高。
(第3方式)
图20是表示作为本发明的实施方式6的第3方式的、(配线用)铁心构造60C的平面构造的俯视图。如本图所示，铁心部61在与主配线64之间设置空间区域69并进行卷绕。其他结构与图16～图18所示的第1方式相同。
由于第3方式的铁心构造60C在铁心部61和主配线64之间确保有空间区域69，所以即使在安装铁心构造60C后，也具有能够比较容易地使其移动的效果。
此外，在如图16～图20所示的实施方式6的第1～第3方式中，使铁心部61由卷芯部61a及层叠部61b构成，但是也可以仅由层叠部61b构成。
＜实施方式7＞
图21及图22是表示作为本发明的实施方式7的(配线用)铁心构造80的说明图。图21是表示铁心构造80中的线圈架67的斜视图，图22是表示铁心构造80的整体结构的斜视图。此外，在图21和图22中示出XYZ正交坐标系。
如图21所示，线圈架67由中空部67a和主体部67b构成，能够向中空部67a内***铁心部61，卷绕配线63沿具有挠性、由绝缘材料构成的主体部67b的外周进行卷绕。
并且，如图22所示，通过向线圈架67的中空部67a内***铁心部61，从而构成铁心构造80。在铁心构造80中，能够通过对包含线圈架67在内的铁心部61进行弯折，对主配线64的外周直接地、多次地进行卷绕，从而覆盖主配线64的外周。此外，将铁心部61设置于主配线64的外周部的方式也可以采用实施方式6的第1～第3方式中的某一个。
如上所述，在实施方式7的铁心构造80中，与实施方式6的不同点在于，不将卷绕配线63直接地向铁心部61进行卷绕，而是将卷绕配线63向由绝缘材料制作的线圈架67进行卷绕，然后使铁心部61和线圈架67一体化。即，卷绕配线63经由线圈架67间接地设置于铁心部61的外周部。
由于在对作为具有挠性的材料的铁心部61进行保持后，对作为卷绕配线63的线缆进行卷绕，在规定的方向上密致地形成稳定的线圈在工艺上不容易实现，所以如实施方式7所示，在向线圈架67对卷绕配线63进行卷绕后，将由线圈架67和铁心部61构成的铁心构造80相对于主配线64进行设置。
如上所述，对于实施方式7的铁心构造80，为了用于卷绕配线63的卷绕而采用线圈架67，从而具有下述效果，即，能够比较容易地进行卷绕配线63向铁心部61的设置。
而且，由于实施方式7的铁心构造80不仅其设置容易，而且由于在希望使卷绕配线63的匝数可变时，卷绕配线63的变更、装卸也在线圈架67上进行，所以能够容易地进行。此外，优选线圈架67的主体部67b由抗环境能力优良的工程塑料制作，但是不限于此。
＜实施方式8＞
图23是表示作为本发明的实施方式8的、半导体评价装置的电路结构的电路图。如本图所示，开关特性评价电路90由二极管D1、L负载部LD、电源VD及电容器C10构成，电源VD的正极与电容器C10的一个电极、二极管D1的阴极、L负载部LD的一端连接。二极管D1的阳极及L负载部LD的另一端与作为开关特性评价对象的开关元件即IGBT8(被测定元件)的集电极连接。IGBT8的发射极及电容器C10的另一个电极接地。
如上所述的结构的开关特性评价电路90具有测定功能，即，通过对经由L负载部LD流过IGBT8的电流进行测定，从而能够对IGBT8的开关特性(尤其是断开时)进行评价。
并且，在开关特性评价电路90发挥测定功能时，将电源VD的正极、L负载部LD的一端间的配线区域设定为铁心构造配置区域A1，将L负载部LD的一端、二极管D1的阳极间的配线区域设定为铁心构造配置区域A2，将L负载部LD的另一端、二极管D1的阴极间的配线区域设定为铁心构造配置区域A3，以及将IGBT8的发射极、接地间的配线区域(被测定元件的配线部分)设定为铁心构造配置区域A4。
开关特性评价电路90通过将铁心构造配置区域A1～A4中的至少一个配线部分作为主配线4(64)，对实施方式1～实施方式7所示的配线用铁心构造中的某一个进行设置，提高电感抑制效果，从而能够对IGBT8的开关特性(动作特性)高精度地进行测定。
并且，通过减小设置了配线用铁心构造的配线部分的寄生L，从而能够减少与该配线部分的寄生L感应耦合而流过其他部分的感应电流，其结果，能够实现开关特性评价电路90的节能化。
而且，通过减小设置了配线用铁心构造的配线部分的寄生L，从而减小浪涌电压，防止由浪涌电压造成的装置毁坏，进而能够实现开关特性评价电路90的成品率提高。
＜实施方式9＞
图24是作为本发明的实施方式9的IGBT模块70的说明图，本图(a)示出IGBT模块70的电路结构，本图(b)示出IGBT模块70的装置构造。
如本图(a)所示，将发射极与阳极电连接而使二极管D11、D12与IGBT 81、82并联。并且，IGBT81的发射极(二极管D11的阳极)和IGBT82的集电极(二极管D12的阴极)电连接。
IGBT 81具有集电极电极P11(C1)、发射极电极P12(E1)及栅极电极P13(G1)，同样地，IGBT82具有集电极电极P21(C2E1)、发射极电极P22(P22a、P22b)(E2)及栅极电极P23(G2)。
在本图(a)所示的电路中，将集电极电极P11、内部集电极电极部分P25(二极管D11的阴极连接点附近)间的配线区域设定为铁心构造配置区域A11，将IGBT81的发射极、IGBT82的集电极间的配线区域设定为铁心构造配置区域A12，将集电极电极P21和IGBT82的内部集电极电极部分P26之间的配线区域设定为铁心构造配置区域A13，将发射极电极P22a和IGBT82的发射极电极P22b之间的配线区域设定为铁心构造配置区域A14。
另一方面，如本图(b)所示，IGBT模块70构成为，在壳体71内，在硅凝胶部72及(环氧树脂)树脂封装部73内，将在铜基座板75上隔着绝缘(陶瓷)基板76配置在该绝缘基板表面的金属图案(未图示)上的多个硅芯片77收容。并且，硅芯片77间、硅芯片77与金属图案间通过铝线78而电连接。
而且，在本图(b)中，集电极电极P21、发射极电极P22a及集电极电极P11以及辅助端子P30作为IGBT模块70的外部连接用电极而在壳体71的上部设置。并且，IGBT 82中的集电极电极部分P26、发射极电极P22b、IGBT 81中的发射极电极P12及集电极电极部分P25在相对应的硅芯片77上作为具有弯曲部的电极(部分)而设置。通过这些结构，实现本图(a)所示的电路。
因此，IGBT模块70通过将在本图(b)中示出的铁心构造配置区域A13、A14、A12及A11所包含的集电极电极部分P26、发射极电极P22b、发射极电极P12、以及集电极电极部分P25的配线部分作为主配线4(主配线64)，对在实施方式1～实施方式7中示出的配线用铁心构造中的某一个进行设置，提高电感抑制效果，从而能够实现动作特性的提高。
并且，通过减小设置了配线用铁心构造的配线部分的寄生L，从而能够减小与该配线部分的寄生L感应耦合而流过其他部分的感应电流，其结果，能够实现IGBT模块70的节能化。
而且，通过减小设置了配线用铁心构造的配线部分的寄生L，从而减小浪涌电压，防止由浪涌电压造成的装置毁坏，由此能够实现IGBT模块70的成品率提高。
此外，本发明在该发明的范围内，能够对各实施方式自由地进行组合，或者对各实施方式适当地进行变形、省略。

Claims (20)

1.一种配线用铁心构造，其特征在于，具有：
筒状的铁心部，其具有用于供作为寄生电感抑制对象的主配线穿过的配线孔，主体部由软磁体构成；以及
卷绕配线，其在所述铁心部上卷绕而形成，其两端短路，
所述铁心部包含多个分割铁心部，该多个分割铁心部叠放地配置，分别具有配线孔，
所述卷绕配线包含对应地卷绕在所述多个分割铁心部上的多个卷绕配线，
通过使所述多个分割铁心部形成为配线孔的形状及主体部的外径彼此不同，从而实现在俯视观察时不重叠的叠放构造。
2.一种配线用铁心构造，其特征在于，具有：
筒状的铁心部，其具有供作为寄生电感抑制对象的主配线穿过的配线孔，主体部由软磁体构成；以及
卷绕配线，其在所述铁心部上卷绕而形成，其两端短路，
所述铁心部包含彼此层叠地配置的多个分割铁心部，
所述主配线在一部分上具有曲线形状部分，
所述铁心部的所述配线孔是用于供所述曲线形状部分穿过而设置的，
所述多个分割铁心部中的至少一个是具有下述的斜剖面形状的变形分割铁心部，即，在主体部的俯视观察时相对的两端间，上表面和下表面之间的间隔变化。
3.一种配线用铁心构造，其特征在于，具有：
筒状的铁心部，其具有供作为寄生电感抑制对象的主配线穿过的配线孔，主体部由软磁体构成；以及
卷绕配线，其在所述铁心部上卷绕而形成，其两端短路，
所述铁心部包含多个分割铁心部，该多个分割铁心部彼此层叠地配置，各自的平面形状相同，
所述多个分割铁心部分别具有：
外周空间部，其设置于主体部，用于将所述主配线从主体部侧面侧***配线孔中；以及
通孔，其设置于主体部，用于供所述多个分割铁心间共用的连结销贯穿，
在向设置于所述多个分割铁心部的所述通孔***了所述连结销的连结销***状态时，呈现出所述主配线无法经由所述外周空间部而向配线孔的外部脱离的封闭构造。
4.根据权利要求3所述的配线用铁心构造，其中，
所述多个分割铁心部分别还具有锪孔部，该锪孔部沿主体部的圆周方向，相对于表面凹陷而形成，在其一部分中设置有所述通孔，
在所述连结销***状态时，通过所述多个分割铁心部中的至少2个分割铁心部的所述外周空间部间在俯视观察时不重叠的、所述多个分割铁心部的配置构造而实现所述封闭构造。
5.根据权利要求3所述的配线用铁心构造，其中，
所述多个分割铁心部分别具有表面用定位部和背面用定位部中的至少一个，
该表面用定位部在主体部的表面选择性地形成，
该背面用定位部在主体部的背面选择性地形成，
所述表面用定位部及所述背面用定位部形成为，一方为凸状，另一方为凹状，
在所述多个分割铁心部中的上下方向上相邻的至少一对分割铁心部各自中，上方的分割铁心部的所述背面用定位部和下方的分割铁心部的所述表面用定位部嵌合而实现所述封闭构造。
6.根据权利要求3所述的配线用铁心构造，其特征在于，
在所述连结销***状态时，
通过以使所述多个分割铁心部的所述外周空间部在俯视观察时重叠的方式进行配置，从而在所述铁心部的侧面的一部分上形成侧面空间区域，
在所述铁心部设置有封闭部件，该封闭部件对所述侧面空间区域进行封闭。
7.根据权利要求6所述的配线用铁心构造，其中，
所述封闭部件包含包覆材料，该包覆材料形成为，涵盖所述外周空间区域，设置在主体部的外周面侧及内周面侧中的至少一方，由软磁性材料构成。
8.根据权利要求6所述的配线用铁心构造，其中，
所述封闭部件包含爪部，该爪部具有柔性，以与所述外周空间区域一致的形状形成，嵌入至所述外周空间区域。
9.一种配线用铁心构造，其特征在于，具有：
铁心部，其具有挠性，由软磁性材料形成；以及
卷绕配线，其在所述铁心部的外周部上设置，其两端短路，
将在外周部上设置了所述卷绕配线的所述铁心部设置于寄生电感抑制对象即主配线的外周部。
10.根据权利要求9所述的配线用铁心构造，其中，
所述铁心部包含层叠部，该层叠部由各自具有挠性的、以软磁性材料形成的多个铁心形成层层叠而成。
11.根据权利要求10所述的配线用铁心构造，其特征在于，
所述铁心部还包含具有绝缘性的卷芯部，所述铁心部以所述卷芯部位于所述主配线侧的方式配置。
12.根据权利要求11所述的配线用铁心构造，其特征在于，
所述卷芯部由具有挠性的聚酰亚胺构成。
13.根据权利要求9所述的配线用铁心构造，其中，
所述卷绕配线对所述铁心部直接地、多次进行卷绕，
所述铁心部对所述主配线的外周多次进行覆盖而形成。
14.根据权利要求13所述的配线用铁心构造，其中，
所述铁心部与所述主配线紧贴并进行卷绕。
15.根据权利要求13所述的配线用铁心构造，其中，
所述铁心部在与所述主配线之间设置空间区域并进行卷绕。
16.根据权利要求9所述的配线用铁心构造，其特征在于，
还具有线圈架，该线圈架在具有绝缘性的主体部的外周卷绕有所述卷绕配线，
所述卷绕配线经由所述线圈架设置于所述铁心部的外周部。
17.根据权利要求11所述的配线用铁心构造，其特征在于，
所述铁心部包含铁心延长部，该铁心延长部从所述铁心部的最外周部端部向所述主配线侧弯折，固定于内部。
18.根据权利要求11所述的配线用铁心构造，其中，
还具有包覆材料，该包覆材料由软磁性材料构成，对所述铁心部的最外周部端部及其周边进行覆盖而形成。
19.一种半导体评价装置，其与被测定元件连接，具有对该被测定元件的特性进行测定的测定功能，
该半导体评价装置的特征在于，具有：
电源；
L负载部；以及
权利要求1至18中任一项记载的配线用铁心构造，
将包含所述电源和所述L负载部之间、所述L负载部和被测定元件之间、所述电源和被测定元件之间在内的多个配线部分中的至少一个配线部分作为主配线而设置所述配线用铁心构造。
20.一种半导体装置，其特征在于，具有：
多个元件；以及
权利要求1至18中任一项记载的配线用铁心构造，
将所述多个元件间的多个配线部分中的至少一个配线部分作为主配线而设置所述配线用铁心构造。
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