CN110073225A - 电流检测用的耐热性元件 - Google Patents

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Abstract

电流检测用的耐热性元件具备：耐热性基板(10)，其含有陶瓷材料；1根以上的电力配线(20)，其埋设于耐热性基板(10)；以及线圈构造(30)，其用于对在1根以上的电力配线(20)流动的电流进行检测。线圈构造(30)由在起点(P1)和终点(P2)之间延伸的线圈配线(31)构建而成。在线圈配线(31)的起点(P1)和终点(P2)之间，包含线圈配线(31)的一圈或与线圈配线(31)的一圈对应的线圈部(40)排列在将1根以上的电力配线(20)包围的周向上。线圈部(40)的第1导体(51)、第2导体(52)、第1连接配线(61)以及第2连接配线(62)埋设于耐热性基板(10)。第1导体(51)和第2导体(52)未在耐热性基板(10)外露出。

Description

电流检测用的耐热性元件
技术领域
本发明涉及一种电流检测用的耐热性元件。
背景技术
专利文献1公开了将电极埋设于陶瓷基板而例如提高散热性的技术。
专利文献2公开了通过烧成而将变压器埋设于陶瓷基板内的技术。
专利文献3公开了一种利用印刷基板构建绕组而成的罗氏线圈。
专利文献
专利文献1：国际公开第2012/157373号
专利文献2：日本特开2011-35414号公报
专利文献3：日本特开2000-228323号公报
发明内容
即使在供汽车发动机配置的发动机室这样的严酷环境下也需要提高由多个电子部件构建的系统的动作可靠性。作为电子部件，能举出集成电路(IC(IntegratedCircuit))、功率晶体管、电容器、电感器等。通过监测这样的系统内流动的电流而进行系统的反馈控制，由此能够提高系统的动作可靠性、或在瞬间内检测出系统的动作异常。
当将使用印刷基板的电流传感器配置于严酷环境时，印刷基板发生热膨胀和/或热变形，从而有可能因配线的几何形状的变化而使得电流传感器的电流传感检测性能下降。
本公开的一个方式所涉及的耐热性元件具备：
耐热性基板，其含有陶瓷材料；
1根以上的电力配线，其埋设于上述耐热性基板；以及
线圈构造，其用于对在上述1根以上的电力配线流动的电流进行检测，
上述线圈构造包括如下线圈构造，该线圈构造由在起点和终点之间延伸的线圈配线构建而成，在上述线圈配线的起点和终点之间，包含上述线圈配线的一圈或与上述线圈配线的一圈对应的线圈部排列在将上述1根以上的电力配线包围的周向上，
上述线圈部包含：
第1导体，其沿着上述电力配线而延伸；
第2导体，其配置为比上述第1导体更远离上述1根以上的电力配线，并沿着上述电力配线而延伸；
第1连接配线，其在同一线圈部内将上述第1导体和第2导体连接；以及
第2连接配线，其在上述周向上相邻的线圈部之间将上述第1导体和第2导体连接，
上述第1导体、上述第2导体、上述第1连接配线以及第2连接配线埋设于上述耐热性基板，至少上述第1导体和上述第2导体未在上述耐热性基板外露出。
在几个实施方式例中，还具备与上述第1导体、上述第2导体、上述第1连接配线或上述第2连接配线连接的至少一根外部连接配线。
在几个实施方式例中，上述陶瓷材料包括氧化铝、二氧化硅、氧化锆、氧化钛、氧化镁、堇青石。
在几个实施方式例中，上述耐热性基板含有玻璃材料。
在几个实施方式例中，上述电力配线和上述线圈构造含有相同的金属材料。
在几个实施方式例中，上述电力配线和上述线圈构造含有铜。
在几个实施方式例中，设置有多根上述电力配线。关于在与上述电力配线的延伸方向正交的平面中将上述多根电力配线包围的外周线，各第1导体隔开相等的距离而配置。
在几个实施方式例中，在上述周向上相邻的上述线圈部借助比上述线圈部更小的至少一个中继线圈部而连接，
上述线圈部的第2连接配线将上述第1导体或第2导体与上述中继线圈部连接，由此取代在上述周向上相邻的线圈部之间将上述第1导体和第2导体连接的方式。
在几个实施方式例中，上述中继线圈部包含：
第3导体，其沿着上述电力配线而延伸；
第4导体，其配置为比上述第3导体更远离上述1根以上的电力配线，并沿着上述电力配线而延伸；
第3连接配线，其将上述第3导体和第4导体连接；以及
第4连接配线，其将上述第3导体或第4导体与上述第1导体或第2导体连接。
在几个实施方式例中，上述第1导体至第4导体存在于同一平面。
在几个实施方式例中，耐热性元件还具备返回配线，该返回配线以从上述线圈部内通过的方式从上述线圈构造的线圈配线的终点朝向起点、且沿周向延伸。
发明效果
根据本公开的一个方式，能够提供耐热性优异的电流检测用的耐热性元件。
附图说明
图1是本公开的一个方式所涉及的耐热性元件的概要立体示意图，且是对埋设于耐热性基板的电力配线和线圈构造等进行透视观察的图。图1是用于主要明确示出电力配线和线圈构造的结构的示意图。线圈构造埋设于耐热性基板。
图2是图1所示的耐热性元件的概要俯视示意图，由虚线示意性地示出了埋设于耐热性基板的配线。一个第1导体和一个第2导体也由虚线示意性地示出。双点划线L1表示配置第1导体的小径虚拟圆。双点划线L2表示配置第2导体的大径虚拟圆。
图3是对图1所示的耐热性元件的非限定性的一个例子的制造工序进行说明的概要图，与图2的沿着III-III线的概要的截面对应。
图4是对图1所示的耐热性元件的非限定性的一个例子的制造工序进行说明的概要图，与图2的沿着IV-IV线的概要的截面对应。
图5是表示图3所示的所谓的生片(未烧成的陶瓷片)的层叠和烧成后的构造的概要示意图。
图6是表示图4所示的生片的层叠和烧成后的构造的概要示意图。
图7是本公开的另一方式所涉及的耐热性元件的概要立体示意图，且是对埋设于耐热性基板的电力配线和线圈构造等进行透视观察的图。图7是用于主要明确示出电力配线和线圈构造的结构的示意图。线圈构造埋设于耐热性基板。
图8是耐热性元件的概要俯视示意图，表示埋设于耐热性基板的线圈构造的第1变形例。由圆示意性地表示第1导体和第2导体。
图9是耐热性元件的概要俯视示意图，表示埋设于耐热性基板的线圈构造的第2变形例。由圆示意性地表示第1导体和第2导体。
图10是表示耐热性元件中包含的电力配线和线圈构造的一部分的概要图，表示在将电力配线包围的周向上相邻的线圈部借助中继线圈部而连接的例子。
图11是耐热性元件的概要的局部俯视示意图，表示设置有多根电力配线的变形例。
图12是表示组装有耐热性元件的组件例的示意图。
具体实施方式
以下，参照图1至图12对本发明的非限定性的示例的实施方式进行说明。公开的1个以上的实施方式和实施方式中包含的各特征并非各自独立。对于本领域技术人员而言，无需过度说明便能够对各实施方式和/或各特征进行组合，而且，还能够理解由该组合所带来的叠加效应。原则上可以省略实施方式间的重复说明。参照附图的主要目的在于便于描述发明，有时为了便于制图而实施简化。
图1是本公开的一个方式所涉及的耐热性元件的概要立体示意图，且是对埋设于耐热性基板的电力配线和线圈构造等进行透视观察的图。图1是用于主要明确示出电力配线和线圈构造的结构的示意图。线圈构造埋设于耐热性基板。图2是图1所示的耐热性元件的概要俯视示意图，由虚线示意性地示出了埋设于耐热性基板的配线。一个第1导体和一个第2导体也由虚线示意性地示出。双点划线L1表示配置第1导体的小径虚拟圆。双点划线L2表示配置第2导体的大径虚拟圆。
如图1和图2所示，电流检测用的耐热性元件1具备：耐热性基板10；埋设于耐热性基板10的1根以上的电力配线20；以及用于对1根以上的电力配线20中流动的电流进行检测的线圈构造30。线圈构造30有时被称为环形线圈和/或罗氏线圈。
耐热性基板10以陶瓷材料为主成分，因此，可以简称为陶瓷基板。陶瓷材料为主成分意味着与其他材料相比而陶瓷材料的质量％(重量％)最高。当耐热性基板10含有陶瓷材料时，能提高耐热性基板10的耐热性，即便置于高温环境下也能避免或抑制大幅的热膨胀和/或热变形。
在某些情况下，耐热性基板10的主成分的陶瓷材料为选自氧化铝(Al2O3)、二氧化硅(SiO2)、氧化锆(ZrO2)、氧化钛(TiO2)、氧化镁(MgO)、堇青石(2MgO·2Al2O3·5SiO2)中的1种以上的材料。
耐热性基板10除了含有作为主成分的陶瓷材料以外，还含有作为非主成分的其他材料。在包括本图示例在内的某些情况下，耐热性基板10除了含有作为主成分的陶瓷材料以外，还含有作为非主成分的玻璃材料。玻璃材料的含量为31wt％以上，优选为36wt％以上，进一步优选为41wt％以上。耐热性基板10含有与陶瓷材料相比而熔点较低的玻璃材料，关于耐热性元件1的制造方法，能促进后述的烧成温度的降低。由氧化铝(Al2O3)和玻璃材料的混合物构成的耐热性基板10是被称为LTCC(低温共烧陶瓷，LowTemperatureCo-firedCeramics)的材料中的一种。当耐热性基板10由LTCC构成时，能促进铜或银、或含有铜或银作为主成分的合金的使用以形成电力配线20和/或线圈构造30。在900℃～1000℃的温度范围对LTCC进行烧成，从而能实现耐热性基板10的机械强度和耐热性。另外，耐热性基板10的电力配线20和/或线圈构造30的一部分、以及作为电子部件的集成电路(IC(IntegratedCircuit))、功率晶体管、电容器、电感器等中可以包含的铜配线为相同材料，从而能促进电子部件与耐热性元件1的高温环境下的高可靠性的电连接的确保(例如，可以对耐热性基板10的铜部分和电子部件的铜部分的相同金属的铜部分选定最佳组成的焊料)。
电力配线20由铜或银构成，或含有铜或银作为主成分，或含有包含铜或银作为主成分的合金。线圈构造30由铜或银构成，或含有铜或银作为主成分，或含有包含铜或银作为主成分的合金。不必限定于此，但根据实施方式，电力配线20和线圈构造30含有相同的金属材料。
电力配线20埋设于耐热性基板10。图1和图2表示设置有一根电力配线20的例子，但根据后述的记载可知：还可以设想设置有多根电力配线20的变形例。图示例所涉及的电力配线20在耐热性基板10的厚度方向上延伸。由耐热性基板10的第1面18和第2面19来规定耐热性基板10的厚度。电力配线20以将耐热性基板10的第1面18和第1面18的相反侧的第2面19贯通的方式而设置，但在另一例子中，电力配线20可以完全或部分地埋设于耐热性基板10。电力配线20虽然在附图中以圆柱部而示出，但在与其延伸方向正交的截面中可以采用圆形以外的各种形状、例如三角形、矩形、五边形等多边形、星形等。还设想了电力配线20的直径或宽度在其延伸方向上变化的方式。
对于外部连接配线83相对于耐热性基板10的电力配线20的各端部的连接设想了各种方式。图2表示在耐热性基板10的第1面18形成的外部连接配线83与电力配线20的第1端部连接的一个例子。也可同样理解在耐热性基板10的第2面19形成的外部连接配线83与电力配线20的第2端部连接的情况。还可以设想将外部连接配线83省略、且对其他电子部件的端子与电力配线20的第1端部和/或第2端部进行凸点连接的方式。
如上所述，电力配线20由铜或银构成，或含有铜或银作为主成分，或含有包含铜或银作为主成分的合金。在作为耐热性基板10而至少使用陶瓷材料和玻璃材料的混合物的某些情况下，允许使用铜或银以形成电力配线20。
线圈构造30设置用来对1根以上的电力配线20中流动的电流进行检测。在该领域众所周知：能够通过将未图示的积分电路与线圈构造30连接而观测1根以上的电力配线20中流动的电流。根据申请时的技术水平，这样的电流检测法本身是公知的，因此省略其说明。
根据图1明确可知：线圈构造30由从起点P1延伸到终点P2的线圈配线31构建。线圈构造30的线圈配线31在将1根以上的电力配线20包围的周向上以螺旋状而延伸。线圈构造30包括含有线圈配线31的一圈或与线圈配线31的一圈对应的多个线圈部40。多个线圈部40在线圈配线31的起点P1与终点P2之间沿着将1根以上的电力配线20包围的周向而排列。应予说明，根据后述的记载可知：线圈构造30内也可以包含不符合如后述定义的线圈部40的配线构造、即半线圈部40’。
线圈构造30所包含的各线圈部40具有第1导体51、第2导体52、第1连接配线61以及第2连接配线62。第1导体51沿着电力配线20而延伸，作为一个选项，实质上与电力配线20平行地延伸。第2导体52配置为比第1导体51更远离1根以上的电力配线20。第2导体52沿着电力配线20而延伸，作为一个选项，实质上与电力配线20平行地延伸。第1连接配线61在同一线圈部40内将第1导体51和第2导体52连接。第2连接配线62在周向上相邻的线圈部40之间将第1导体51和第2导体52连接。
如图2所示，各第1导体51以与电力配线20的外周轮廓隔开相等距离的方式配置于与电力配线20的延伸方向正交的平面。第1导体51以等间隔而排列在以电力配线20为中心的、由双点划线L1表示的小径虚拟圆上。各第2导体52以与电力配线20的外周轮廓隔开相等距离的方式配置于与电力配线20的延伸方向正交的平面。第2导体52以等间隔而排列在以电力配线20为中心的、由双点划线L2表示的大径虚拟圆上。小径虚拟圆和大径虚拟圆配置成同心状。
第1导体51具有耐热性基板10的第1面18侧的第1端部、以及第2面19侧的第2端部。第2导体52也同样具有耐热性基板10的第1面18侧的第1端部、以及第2面19侧的第2端部。在某些情况下，各导体是与电力配线20平行地延伸的柱状部。在同一线圈部40从第1导体51瞬间流通的电流的方向与从第2导体52瞬间流通的电流的方向相反。由此，能促进感应电流的共模噪声的减弱。应予说明，在某些情况下，交流电流在电力配线20流动。在某些情况下，100A以上的高频交流电流在电力配线20流动。
第1连接配线61在同一线圈部40内将第1导体51和第2导体52连接。第1连接配线61将第1导体51的第2端部和第2导体52的第2端部连接。第1连接配线61从第1导体51的第2端部朝向第2导体52的第2端部、且朝上述虚拟圆的径向外侧呈直线状地延伸。
第2连接配线62在周向上相邻的线圈部40之间将第1导体51和第2导体52连接。第2连接配线62将属于某线圈部40的第2导体52的第1端部和属于在周向上与该线圈部40相邻的线圈部40的第1导体51的第1端部连接。第1连接配线61从第2导体52的第1端部朝向第1导体51的第1端部、且朝上述虚拟圆的径向内侧呈直线状地延伸。
线圈构造30所包含的线圈部40的个数各种各样，不应限定于图示例。线圈部40的第2连接配线62的周向间隔(配置角)各种各样，不应限定于图示例。第1连接配线61也一样。第1导体51的轴向长度无需比电力配线20短，也可设想为比电力配线20长的方式。第2导体52也一样。电力配线20无需与第1导体51和第2导体52相比而设为大径。也可设想为将电力配线20分割成多根小径的电力配线的方式。应予说明，多根小径的电力配线与通用的电流输入侧端子结合，并同样地与通用的电流输出侧端子结合。
对于图1所示的非限定性的例子所涉及的耐热性基板10，在从线圈部40内通过的方式中，进一步具有从线圈构造30的线圈配线31的终点P2朝向起点P1的、沿着周向而延伸的返回配线70作为一个选项。返回配线70埋设于耐热性基板10。朝向与线圈构造30的线圈配线31中流动的电流的流动方向相反的方向的电流在返回配线70流动，从而能够减弱共模噪声分量。像后述的变形例那样还设想了将返回配线70省略的方式。返回配线70沿周向以从线圈部40内通过的方式从起点P3延伸到终点P4。返回配线70存在于与电力配线20正交的一个平面。
外部连接配线82与返回配线70的终点P4连接。外部连接配线82包括：与返回配线70的终点P4连接的柱状部82j；以及与柱状部82j的一端结合并在耐热性基板10的第1面18上延伸的直线部82k。对于实现相对于返回配线70的接触的方法，研究了各种方式。还设想了将外部连接配线82的直线部82k省略、且对另一电子部件的端子与外部连接配线82的柱状部82j进行凸点连接的方式。
在线圈构造30未埋设于以陶瓷材料为主成分的耐热性基板10的情况下，有可能因热膨胀而导致线圈构造30和电力配线20的位置错开。本实施方式中，电力配线20和线圈构造30埋设于耐热性基板10。线圈构造30的线圈配线31未在耐热性基板10外露出，或一部分在耐热性基板10外露出。因此，由于线圈构造30和电力配线20的热膨胀被耐热性基板10的陶瓷材料/陶瓷部抑制，因此，有效地减弱了热对线圈构造30和电力配线20的位置、线圈部40和电力配线20的位置的影响。其结果，检测电流的精度得到提高。
在线圈构造30未埋设于以陶瓷材料为主成分的耐热性基板10的情况下，有可能因热膨胀而导致由线圈构造30包围的面积发生变化。换言之，有可能使得在与电力配线20延伸的方向正交的截面中由多个第1导体51包围的面积发生变化。本实施方式中，线圈部40的第1导体51、第2导体52、第1连接配线61以及第2连接配线62埋设于耐热性基板10。线圈部40的第1导体51和第2导体52未在耐热性基板10外露出。线圈部40的第1连接配线61和第2连接配线62未在耐热性基板10外露出、或者至少一部分在耐热性基板10的第1面18或第2面19且在耐热性基板10外露出。避免或减弱了与耐热性基板10相比更容易受到热的影响的线圈构造30、线圈部40从耐热性基板10露出的情况，有效地减弱了热对线圈构造30、线圈部40的几何形状的影响。其结果，检测电流的精度得到提高。
可以以各种方式设置用于使电流在线圈构造30流通的外部连接配线81。例如，至少一根外部连接配线81与线圈部40的第1导体51、第2导体52、第1连接配线61或第2连接配线62连接。在图1的例子中，外部连接配线81包括：作为线圈部40的第1导体51的延长部分而设置的柱状部81j；以及与柱状部81j的一端结合并在耐热性基板10的第1面18上延伸的直线部81k。还设想了将外部连接配线81的直线部81k省略、且对另一电子部件的端子与外部连接配线81的柱状部81j进行凸点连接的方式。
如开头所述，线圈构造30内也可以包含不符合上述定义的线圈部40的配线结构、即半线圈部40’。例如，当将外部连接配线81与线圈部40的第1导体51连接时，省略该线圈部40的第1连接配线61、第2导体52以及第2连接配线62。当将外部连接配线81与线圈部40的第1连接配线61连接时，省略该线圈部40的第2导体52以及第2连接配线62。当将外部连接配线81与线圈部40的第2导体52连接时，省略第2连接配线62。将不具备第1导体51、第1连接配线61、第2导体52以及第2连接配线62的所有部件的线圈部40命名为半线圈部40’。在某些情况下，线圈构造30包含多个半线圈部40’。
可以利用各种制造方法来制造图1和图2所示的耐热性元件1。图3至图6示意性地表示耐热性元件1的非限定性的一个例子的制造方法。图3是对耐热性元件的非限定性的一个例子的制造工序进行说明的概要图，与图2的沿着III-III线的概要截面对应。图4是对耐热性元件的非限定性的一个例子的制造工序进行说明的概要图，与图2的沿着IV-IV线的概要截面对应。图5是表示图3所示的生片的层叠和烧成后的构造的概要示意图。图6是表示图4所示的生片的层叠和烧成后的构造的概要示意图。
作为概要，准备图3和图4所示的生片11～16，继而对它们进行层叠和烧成。
各生片11～16含有陶瓷粉体(例如，氧化铝粉体)、玻璃粉体、粘结剂粉体(例如，PVB(聚乙烯醇缩丁醛))以及溶剂(例如，丁醇、乙醇)。通过烧成而除去生片11～16中含有的有机物成分(粘结剂粉体和溶剂)，由此获得陶瓷和玻璃的混合物的烧成体。
各生片11～16构成为：在生片11～16的层叠和烧成之后构建成图1和图2所示的线圈构造30、返回配线70等。例如，在各生片11～16的所需位置形成孔，并利用导电性浆糊对该孔进行填充。在各生片11～16的片材表面上，导电性浆糊以描绘出所需图案的方式形成为层状。即，在各生片11～16的片材表面上形成导电性浆糊的图案。在生片11～16的烧成过程中除去导电性浆糊的有机物成分，来自导电性浆糊的金属粒子相互烧结而形成电力配线20或线圈构造30等的一部分。
对于导电材料浆糊，作为导电性浆糊中含有的导电材料，含有应当在电力配线20和/或线圈构造30中含有的一组金属粒子。在某些情况下，导电材料浆糊中含有的金属粒子含有铜或银作为主成分，或含有以铜或银作为主成分而含有的合金。导电性浆糊除了可以含有铜或银这样的金属粒子以外，还可以含有有机物成分的粘结剂和/或溶剂。如果利用印刷技术，则能够高效且高精度地在生片的片材表面上形成导电性浆糊的图案。应予说明，对于在生片11～16形成孔的方法可以采用冲裁、切削或激光烧蚀等各种方法。
耐热性元件1的非限定性的一个例子的制造方法可以包含以下工序。
第1工序：对陶瓷粉体(例如，氧化铝粉体)和玻璃粉体进行混合。使用任意混合机。
第2工序：在搅拌槽内对通过第1工序而获得的陶瓷和玻璃的混合粉体、粘结剂粉体以及溶剂进行混合，由此获得浆料。通过使搅拌叶片在搅拌槽内旋转而促进材料的充分混合。
第3工序：使浆料成型为规定厚度的片材，接下来，通过加热进行干燥，由此获得生片。
第4工序：以规定尺寸将生片切断。
第5工序：在规定尺寸的生片形成规定的孔。
第6工序：将导电材料浆糊填充至生片的孔中，另外，在生片的片材表面上使得导电材料浆糊形成为层状。在某些情况下，将导电性浆糊印刷至生片的片材表面上。对于印刷能举例示出丝网印刷等。
第7工序：对在孔中填充有导电材料浆糊和/或在片材表面上形成有导电性浆糊的图案的生片进行层叠。根据需要而在层叠方向上对该生片的层叠物加压，由此获得各生片在层叠方向上密接后的生片的层叠物。
第8工序：在非氧化气氛中对生片的层叠物进行脱脂、烧成。
在某些情况下，生片11为LTCC(低温共烧陶瓷，LowTemperatureCo-firedCeramics)片材。换言之，生片11含有选自氧化铝(Al2O3)、二氧化硅(SiO2)、氧化锆(ZrO2)、氧化钛(TiO2)、氧化镁(MgO)、堇青石(2MgO·2Al2O3·5SiO2)中的1种以上的陶瓷材料和玻璃材料的双方。在一个例子中，生片11含有氧化铝和玻璃材料。通过这些材料的组合而获得的优点如上所述。
在包括图示例在内的某些情况下，在生片11埋设有第1未烧成部分921，在生片11的上表面形成有第1未烧成连接配线961。在一个例子中，第1未烧成部分921由上述导电性浆糊构成，经过烧成而变为电力配线20的第1部分。同样，第1未烧成连接配线961由上述导电性浆糊构成，经过烧成而变为第1连接配线61。可以将第1未烧成连接配线961以使得第1未烧成连接配线961的上表面与生片11的上表面一致的方式埋设于生片11。
在生片12埋设有第2未烧成部分922、以及会构成线圈部40的第1导体51和第2导体52的一部分的未烧成部分951、952。在一个例子中，第2未烧成部分922由上述导电性浆糊构成，经过烧成而变为电力配线20的第2部分。同样，未烧成部分951由上述导电性浆糊构成，经过烧成而变为第1导体51的一部分。同样，未烧成部分952由上述导电性浆糊构成，经过烧成而变为第2导体52的一部分。
在生片13埋设有会构成电力配线20的第3部分23的第3未烧成部分923、以及会构成线圈部40的第1导体51和第2导体52的一部分的未烧成部分951、952。在生片13的上表面设置有会构成返回配线70的未烧成返回配线970。在生片14埋设有会构成电力配线20的第4部分24的第4未烧成部分924、以及会构成线圈部40的第1导体51和第2导体52的一部分的未烧成部分951、952。在生片15埋设有会构成电力配线20的第5部分25的第5未烧成部分925、以及会构成线圈部40的第1导体51和第2导体52的一部分的未烧成部分951、952。在生片15的上表面设置有会构成第2连接配线62的第2未烧成连接配线962。在生片16埋设有会构成电力配线20的第6部分26的第6未烧成部分926。同上所述，在一个例子中，电力配线20的第3未烧成部分至第6未烧成部分923～926也由上述导电性浆糊构成。在一个例子中，会构成第1导体51和第2导体52的一部分的未烧成部分951、952、以及第2未烧成连接配线962也同样由上述导电性浆糊构成。
通过在层叠的状态下对上述生片11～16进行烧成而使得在层叠方向相邻的生片相互烧结。具体而言，使得在层叠方向上相邻的生片11的陶瓷材料烧结，为了形成电力配线20而使得未烧成部分彼此烧结，为了形成第1导体51而使得未烧成部分彼此烧结，为了形成第2导体52而使得未烧成部分彼此烧结。还实施第1导体51与第1连接配线61的烧结、第1导体51与第2连接配线62的烧结、第2导体52与第1连接配线61的烧结、第2导体52与第2连接配线62的烧结。还实施线圈构造30的终点P2与返回配线70的烧结。根据需要而实施线圈构造30与外部连接配线81的烧结、返回配线70与外部连接配线82的烧结。
还设想了如下其他例子：对埋设有经由金属线材的加工而获得的电力配线20、经由金属线材的加工而获得的线圈构造30和返回配线70的结合体的陶瓷粉体进行烧成，由此制造耐热性元件1。当省略了返回配线70时，埋设于陶瓷粉体的金属结构体的结构得到简化。如果灵活运用三维打印机，则能够高精度地确定埋设于陶瓷粉体的金属结构的几何形状。
图7是本公开的另一方式所涉及的耐热性元件的概要立体示意图，且是对埋设于耐热性基板的电力配线和线圈构造等进行透视观察的图。图7是用于主要明确示出电力配线和线圈构造的结构的示意图。在该实施方式中，线圈构造30也与上述方式或例子同样地埋设于耐热性基板10。因此，能够获得与上述方式或例子相同的效果。
在图7所示的情况下，省略了返回配线70。如上述方式或例子所述，在同一线圈部40中从第1导体51瞬间流通的电流的方向与从第2导体52瞬间流通的电流的方向相反，由此，感应电流的共模噪声的减弱得到促进。
图8是耐热性元件的概要俯视示意图，示出了埋设于耐热性基板的线圈构造的第1变形例。在图8的变形例中，第1导体51在周向上排列成锯齿状。同样，第2导体52在周向上排列成锯齿状。换言之，第1导体51相对于1根以上的电力配线20的距离在周向上在第1距离与第2距离之间变动。第2距离大于第1距离。同样，第2导体52相对于1根以上的电力配线20的距离在周向上在第3距离与第4距离之间变动。第4距离大于第3距离。上述情况下，允许以接近1根以上的电力配线20的方式配置多个第1导体51，从而促进了电流检测性能的提高。
图9是耐热性元件的概要俯视示意图，示出了埋设于耐热性基板的线圈构造的第2变形例。在图9的变形例中，2个第1导体51在周向上相邻的第1导体对在周向上排列成锯齿状。图9还对2个以上的第1导体51在周向上相邻的第1导体的单位集合在周向上排列成锯齿状的其他变形例给出了启示。促进了以接近1根以上的电力配线20的方式配置多个第1导体51的方式。
图10是表示耐热性元件中包含的电力配线和线圈构造的一部分的概要图，示出了在将电力配线包围的周向上相邻的线圈部借助中继线圈部而连接的例子。在图10所示的变形例中，在周向上相邻的线圈部40借助比线圈部40更小的至少一个中继线圈部45而连接。线圈部40的第2连接配线62将第1导体51或第2导体52与中继线圈部45连接，由此取代在周向上相邻的线圈部40之间将第1导体51和第2导体52连接的方式。通过追加中继线圈部45而促进了线圈构造30的线圈部的高密度配置，从而促进了电流检测性能的提高。
中继线圈部45包含：沿着电力配线20而延伸的第3导体53；配置为比第3导体53更远离1根以上的电力配线20、且沿着电力配线20而延伸的第4导体54；将第3导体53和第4导体54连接的第3连接配线63；以及将第3导体53或第4导体54与第1导体51或第2导体52连接的第4连接配线64。第3导体53和第4导体54实质上与电力配线20平行地延伸。
在图10所示的例子中，第4连接配线64将第4导体54和第1导体51连接。在图10所示的例子中，第1导体51、第2导体52、第3导体53以及第4导体54存在于同一平面。该平面是与电力配线20平行地延伸的面，电力配线20存在于面内。
还设想了在周向上相邻的线圈部40借助2个以上的中继线圈部而连接的其他变形例。
图11是耐热性元件的概要的局部俯视示意图，示出了设置有多根电力配线的变形例。如图11所示，关于在与电力配线20的延伸方向正交的平面中将多根电力配线20包围的外周线L3，各第1导体51配置为隔开相等的距离。以其他方式进行表达，关于在与包括3根以上的电力配线20的电力配线组的延伸方向正交的平面中将电力配线组包围的外周线L3，各第1导体51配置为隔开相等的最小间隔。当高频电流在电力配线20流动时，产生趋肤效应，即，产生大量高频电流在电力配线20的配线表面流动的现象。当电力配线20并非1根较粗的配线而是由多根较细的配线构成时，电力配线20的合计的配线表面的表面积增大，从而能够降低电力配线20针对高频电流的配线电阻。
外周线L3通过与在周向上相邻的电力配线20的外周相切的切线在周向上连接而成。在图11的情况下，外周线L3通过与在周向上相邻的电力配线20的外周相切的合计6条切线在周向上连接而成。在图11的情况下，外周线L3为矩形，但在其他方式中，也可以为三角形、五边形、六边形、八边形、九边形等多边形。
还设想了如下情况：外周线L3与第1导体51之间的距离或最小间隔根据外周线L3的几何形状、第1导体51的截面形状、第1导体51相对于外周线L3的配置方式和/或根据制造误差而在某范围内变化。例如，当将外周线L3与第1导体51之间的最小间隔d的最大值设为dmax、且将外周线L3与第1导体51之间的最小间隔d的最小值设为dmin时，该范围由0.7＜(dmin/dmax)、0.75＜(dmin/dmax)、0.8＜(dmin/dmax)、0.85＜(dmin/dmax)、0.9＜(dmin/dmax)、0.95＜(dmin/dmax)中的至少一者来规定。距离或最小间隔相等并不局限于严格或完全相等的情况，其主旨在于解释为还包含上述偏差。
图12是表示组装有耐热性元件的组件例的示意图。如图12所示，耐热性元件1的耐热性基板10用作供多个电子部件安装的配线基板。在耐热性基板10的下表面安装有多个第1电子部件332。在耐热性基板10的上表面安装有多个第2电子部件333。第1电子部件332可以是基于SiC的MOSFET等有源元件。第2电子部件333可以是电容器、电阻器等无源元件。
各第1电子部件332与散热片331连接，简而言之，各第1电子部件332安装于散热片331。第1电子部件332在执行动作时所产生的热向散热片331传导，从而抑制了第1电子部件332的过热。散热片331的一个例子为空冷式的结构。图12所示的组件不包含高度主动的冷却装置。这是因为组件中包含的各部件的耐热性得到了提高。
对于本领域技术人员而言，基于上述教导而能够对各实施方式施加各种变更。权利要求书中记载的符号仅供参考，不应出于对权利要求书的保护范围进行限定性解释的目的而参照这些符号。
附图标记说明
1 耐热性元件
10 耐热性基板
20 电力配线
30 线圈构造
40 线圈部
51 第1导体
52 第2导体
53 第3导体
54 第4导体
61 第1连接配线
62 第2连接配线
63 第3连接配线
64 第4连接配线

Claims (11)

1.一种电流检测用的耐热性元件，其中，
所述耐热性元件具备：
耐热性基板，其含有陶瓷材料；
1根以上的电力配线，其埋设于所述耐热性基板；以及
线圈构造，其用于对在所述1根以上的电力配线流动的电流进行检测，
所述线圈构造包括如下线圈构造，该线圈构造由在起点和终点之间延伸的线圈配线构建而成，在所述线圈配线的起点和终点之间，包含所述线圈配线的一圈或与所述线圈配线的一圈对应的线圈部排列在将所述1根以上的电力配线包围的周向上，
所述线圈部包含：
第1导体，其沿着所述电力配线而延伸；
第2导体，其配置为比所述第1导体更远离所述1根以上的电力配线，并沿着所述电力配线而延伸；
第1连接配线，其在同一线圈部内将所述第1导体和第2导体连接；以及
第2连接配线，其在所述周向上相邻的线圈部之间将所述第1导体和第2导体连接，
所述第1导体、所述第2导体、所述第1连接配线以及第2连接配线埋设于所述耐热性基板，至少所述第1导体和所述第2导体未在所述耐热性基板外露出。
2.根据权利要求1所述的耐热性元件，其中，
所述耐热性元件还具备与所述第1导体、所述第2导体、所述第1连接配线或所述第2连接配线连接的至少一根外部连接配线。
3.根据权利要求1或2所述的耐热性元件，其中，
所述陶瓷材料包括氧化铝、二氧化硅、氧化锆、氧化钛、氧化镁、堇青石。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的耐热性元件，其中，
所述耐热性基板含有玻璃材料。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的耐热性元件，其中，
所述电力配线和所述线圈构造含有相同的金属材料。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的耐热性元件，其中，
所述电力配线和所述线圈构造含有铜。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的耐热性元件，其中，
所述耐热性元件设置有多根所述电力配线，
关于在与所述电力配线的延伸方向正交的平面中将所述多根电力配线包围的外周线，各第1导体隔开相等的距离而配置。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的耐热性元件，其中，
在所述周向上相邻的所述线圈部借助比所述线圈部更小的至少一个中继线圈部而连接，
所述线圈部的第2连接配线将所述第1导体或第2导体与所述中继线圈部连接，由此取代在所述周向上相邻的线圈部之间将所述第1导体和第2导体连接的方式。
9.根据权利要求8所述的耐热性元件，其中，
所述中继线圈部包含：
第3导体，其沿着所述电力配线而延伸；
第4导体，其配置为比所述第3导体更远离所述1根以上的电力配线，并沿着所述电力配线而延伸；
第3连接配线，其将所述第3导体和第4导体连接；以及
第4连接配线，其将所述第3导体或第4导体与所述第1导体或第2导体连接。
10.根据权利要求9所述的耐热性元件，其中，
所述第1导体至第4导体存在于同一平面。
11.根据权利要求1～10中任一项所述的耐热性元件，其中，
所述耐热性元件还具备返回配线，该返回配线以从所述线圈部内通过的方式从所述线圈构造的线圈配线的终点朝向起点、且沿周向延伸。
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