(57)【要約】【課題】小型化することができる電流センサを提供する。【解決手段】電流センサ１００は、測定対象の電流の一部の電流が流れる第１流路部１１０ａと、一部以外の電流が流れる第２流路部１１０ｂとを有する導体１１０と、第１流路部１１０ａに流れる電流により発生する第１磁界の強さを検出する第１磁気素子１２０ａと、第２流路部１１０ｂに流れる電流により発生する第２磁界の強さを検出する第２磁気素子１２０ｂと、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂを保持する基板１６０と、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂ、並びに基板１６０に接続されたリードフレーム１５１とを備える。リードフレーム１５１は基板１６０の一方の主面１６１側に設けられ、第１磁気素子１２０ａと第２磁気素子１２０ｂは、第１流路部１１０ａと第２流路部１１０ｂの間であって、リードフレーム１５１と基板１６０の一方の主面１６１との間に配置される。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象の電流の大きさに応じた出力信号を出力する電流センサであって、
分岐されて形成された第１流路部と第２流路部であって、前記測定対象の電流の一部が流れる前記第１流路部と、前記電流の一部以外の電流が流れる前記第２流路部とを有する導体と、
前記第１流路部に流れる電流により発生する第１磁界の強さを検出する第１磁気素子と、
前記第２流路部に流れる電流により発生する第２磁界の強さを検出する第２磁気素子と、
前記第１磁気素子及び前記第２磁気素子を保持する基板と、
前記第１磁気素子及び前記第２磁気素子、並びに前記基板に電気的に接続されたリードフレームと、を備え、
前記リードフレームは、前記基板の一方の主面側に設けられ、
前記第１磁気素子と前記第２磁気素子は、前記第１流路部と前記第２流路部の間であって、前記リードフレームと前記基板の他方の主面を含む平面との間に配置される、
電流センサ。
【請求項２】
前記基板は平板である、
請求項１に記載の電流センサ。
【請求項３】
前記基板の一方の主面側には、凹部が設けられ、
前記第１磁気素子と前記第２磁気素子とは、前記凹部に配置された、
請求項１に記載の電流センサ。
【請求項４】
前記基板には、貫通穴が設けられ、
前記第１磁気素子と前記第２磁気素子とは、前記貫通穴に配置された、
請求項１に記載の電流センサ。
【請求項５】
前記第１流路部及び前記第２流路部は板状をなし、前記導体の厚さ方向において互いに異なる位置に設けられ、
前記厚さ方向おいて、前記第１磁気素子と前記第２磁気素子が、前記第１流路部における基板側主面を含む第１平面と、前記第２流路部における基板側主面を含む第２平面との間の中央部に配置された、
請求項１〜４の何れか１項に記載の電流センサ。
【請求項６】
前記第１流路部及び前記第２流路部は前記導体の幅方向において互いに異なる位置に設けられ、
前記幅方向において、前記第１磁気素子と前記第２磁気素子は、前記第１磁気素子と前記第２磁気素子との間の中央位置が、前記第１流路部における内側側面を含む第３平面と前記第２流路部における内側側面を含む第４平面との間の中央部に位置するように配置された、
請求項５に記載の電流センサ。
【請求項７】
前記第１磁気素子及び前記第２磁気素子の各々が膜状に形成された、
請求項５又は６に記載の電流センサ。
【請求項８】
前記第１磁気素子及び前記第２磁気素子の各々が、４つの磁気抵抗素子で構成されるブリッジ回路を含む、
請求項７に記載の電流センサ。
【請求項９】
前記第１流路部と前記第２流路部との間に設けられ、前記第１磁気素子、前記第２磁気素子、前記リードフレーム、及び、前記基板を収容する筐体を備え、
前記導体の厚さ方向における前記筐体の高さは、前記導体の幅方向における前記筐体の幅よりも小さい、
請求項１〜６の何れか１項に記載の電流センサ。
【請求項１０】
前記第１磁気素子と前記第１流路部との間の距離、及び、前記第２磁気素子と前記第２流路部との間の距離は、前記幅方向における前記基板の幅よりも小さい、
請求項９に記載の電流センサ。
【請求項１１】
前記基板は、前記第１磁気素子及び前記第２磁気素子と対向する領域に金属層を有し、
前記金属層及び前記リードフレームには基準電圧が提供される、
請求項２に記載の電流センサ。
【請求項１２】
前記基板の他方の主面を含む平面における前記第１磁気素子及び前記第２磁気素子と対向する領域に設けられた金属板を備え、
前記金属板及び前記リードフレームには基準電圧が提供される、
請求項３又は４に記載の電流センサ。
【請求項１３】
前記第１流路部と前記第２流路部との間に配置された磁気センサユニットを備え、
磁気センサユニットは、前記第１磁気素子、前記第２磁気素子、リードフレーム及び基板を含む、
請求項１に記載の電流センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定対象の電流により発生する磁界の強さを検出することにより、測定対象の電流の大きさを検出する電流センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、バスバーに流れる電流の大きさを検出する電流センサを開示する。バスバーは、その厚さ方向の異なる位置に配置された平行な２本のラインを備える。電流センサは２つのホール素子を備え、２つのホール素子は、バスバーの厚さ方向に２本のラインに挟まれるように配置され、２本のラインに流れる電流に応じて発生する磁界の強さを各々に検出する。そして、電流センサは、２つのホール素子の出力電圧を差動増幅する。これにより、外乱磁界の影響を低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４４３４１１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、小型化が可能な電流センサ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】
【０００５】
本発明の電流センサは、測定対象の電流の大きさに応じた出力信号を出力する。電流センサは、分岐されて形成された第１流路部と第２流路部であって、測定対象の電流の一部が流れる第１流路部と、測定対象の電流の一部以外の電流が流れる第２流路部とを有する導体と、第１流路部に流れる電流により発生する第１磁界の強さを検出する第１磁気素子と、第２流路部に流れる電流により発生する第２磁界の強さを検出する第２磁気素子と、第１磁気素子及び第２磁気素子を保持する基板と、第１磁気素子及び第２磁気素子、並びに基板に電気的に接続されたリードフレームとを備える。リードフレームは基板の一方の主面側に設けられ、第１磁気素子と第２磁気素子は、第１流路部と第２流路部の間であって、リードフレームと基板の他方の主面を含む平面との間に配置される。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、電流センサの小型化が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施形態１に係る電流センサの外観を示す斜視図である。
【図２】図１に示す電流センサにおける導体の外観を示す斜視図である。
【図３】図１に示す電流センサにおける磁気センサユニットの外観を示す斜視図である。
【図４】図３に示す磁気センサユニットの構成を示す分解斜視図である。
【図５】図１に示す電流センサをＶ−Ｖ線矢印方向から見た断面図である。
【図６】図３に示す磁気センサユニットの電気的な構成を示すブロック図である。
【図７】図１に示す電流センサをＶ−Ｖ線矢印方向から見た断面図である。
【図８】従来の電流センサの断面図である。
【図９】第１磁気素子及び第２磁気素子の位置ずれによる電流センサの出力誤差のシミュレーションにおける配置を示す図である。
【図１０】第１磁気素子及び第２磁気素子の位置ずれによる電流センサの出力誤差のシミュレーション結果を示す図である。
【図１１】実施形態２に係る電流センサの断面図である。
【図１２】実施形態３に係る電流センサの断面図である。
【図１３】実施形態４に係る電流センサの断面図である。
【図１４】図１３に示す電流センサにおける磁気センサ及び基板を導体の厚さ方向（Ｚ軸方向）から見た図である。
【図１５】実施形態５に係る電流センサにおける磁気センサ及び基板の断面図である。
【図１６】実施形態６に係る電流センサにおける磁気センサ及び基板の断面図である。
【図１７】他の実施形態に係る電流センサの外観を示す斜視図である。
【図１８】図１７に示す電流センサにおける導体の外観を示す斜視図である。
【図１９】図１８に示す導体を幅方向（Ｘ軸方向）からみた図である。
【図２０】他の実施形態に係る電流センサの外観を示す斜視図である。
【図２１】図２０に示す電流センサにおける導体の外観を示す斜視図である。
【図２２】図２１に示す導体を幅方向（Ｘ軸方向）からみた図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、添付の図面を参照して本発明に係る電流センサの実施形態を説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。
【０００９】
（実施形態１）
以下、実施形態１に係る電流センサを図１〜図１０を用いて説明する。
【００１０】
１．構成
図１は、実施形態１に係る電流センサの外観を示す斜視図である。図２は、図１に示す電流センサにおける導体の外観を示す斜視図である。図３は、図１に示す電流センサにおける磁気センサユニットの外観を示す斜視図であり、図４は、図３に示す磁気センサユニットの構成を示す分解斜視図である。図５は、図１に示す電流センサをＶ−Ｖ線矢印方向から見た断面図である。図６は、図３に示す磁気センサユニットの電気的な構成を示すブロック図である。図１及び図２において、Ｘ軸方向は後述する導体１１０の幅方向であり、Ｙ軸方向は導体１１０の長さ方向であり、Ｚ軸方向は導体１１０の厚さ方向である。
【００１１】
図１に示すように、本実施形態１に係る電流センサ１００は、導体１１０と磁気センサユニット１８０とを備える。
【００１２】
図１及び図２に示すように、導体１１０は板状の導体から構成される。導体１１０の長さ方向(Ｙ軸方向)における両端部には、電流センサ１００の固定及び電気的接続のための固定用孔１１０ｈが形成されている。
【００１３】
導体１１０は、長さ方向(Ｙ軸方向)における一部分において、第１流路部１１０ａと第２流路部１１０ｂとに分岐される。第１流路部１１０ａと第２流路部１１０ｂとは、導体１１０の幅方向(Ｘ軸方向)に並んでいる。第１流路部１１０ａと第２流路部１１０ｂとの間には、スリット１１０ｓが形成されている。スリット１１０ｓは、導体１１０の幅方向(Ｘ軸方向)において導体１１０の略中央に位置している。第１流路部１１０ａは、導体１１０の一方の面側（＋Ｚ方向側）に突出しており、第２流路部１１０ｂは、導体１１０の他方の面側（−Ｚ方向側）に突出している。
【００１４】
図２に示すように、第１流路部１１０ａは、導体１１０の一方の面に直交するように当該一方の面から突出する第１突出部１１１ａ及び第２突出部１１２ａと、導体１１０の長さ方向(Ｙ軸方向)に延在し、第１突出部１１１ａと第２突出部１１２ａとを繋ぐ第１延在部１１３ａとを有する。同様に、第２流路部１１０ｂは、導体１１０の他方の面に直交するように当該他方の面から突出する第３突出部１１１ｂ及び第４突出部１１２ｂと、導体１１０の長さ方向(Ｙ軸方向)に延在し、第３突出部１１１ｂと第４突出部１１２ｂとを繋ぐ第２延在部１１３ｂとを有する。これにより、第１流路部１１０ａと第２流路部１１０ｂとによって空間が形成される。この空間には磁気センサユニット１８０が配置される。
【００１５】
導体１１０の材料としては、銅、銀、アルミニウム若しくは鉄などの金属、又はこれらの金属を含む合金などが用いられてもよい。また、導体１１０には、表面処理が施されていてもよい。たとえば、ニッケル、錫、銀若しくは銅などの金属、又はこれらの金属を含む合金からなる、少なくとも１層のめっき層が、導体１１０の表面に設けられていてもよい。また、導体１１０は、鋳造、切削加工又はプレス加工などにより形成されてもよい。
【００１６】
図３及び図４に示すように、磁気センサユニット１８０は、筐体１７０内に、磁気センサ１５０や増幅部１３０等の電子部品を搭載した基板１６０を備える。
【００１７】
筐体１７０は、略直方体状の外形を有し、下部筐体１７１と上部筐体１７２とから構成されている。上部筐体１７２には、基板１６０と接続されるワイヤーハーネスの取出し口１７２ｐが設けられている。なお、図５では、取出し口１７２ｐの図示を省略している。
【００１８】
筐体１７０は、電気絶縁性を有する材料からなる。例えば、筐体１７０は、ＰＰＳ(ポリフェニレンサルファイド)などのエンジニアリングプラスチックで形成されている。ＰＰＳは、耐熱性が高いため、導体１１０の発熱を考慮した場合、筐体１７０の材料として好ましい。
【００１９】
図５に示すように、筐体１７０は、第１流路部１１０ａにおける基板１６０側の主面１１８ａの少なくとも一部と接している（以下、該主面１１８ａを「内側主面１１８ａ」という）。たとえば、上部筐体１７２が、第１延在部１１３ａの（−Ｚ方向側の）主面の少なくとも一部と接している（図１，２参照）。さらに、筐体１７０は、第２流路部１１０ｂにおける基板１６０側の主面１１８ｂの少なくとも一部と接している（以下、該主面１１８ｂを「内側主面１１８ｂ」という）。たとえば、下部筐体１７１が、第２延在部１１３ｂの（＋Ｚ方向側の）主面の少なくとも一部と接している（図１，２参照）。これにより、第１流路部１１０ａに対する（後述する）第１磁気素子１２０ａの位置、及び、第２流路部１１０ｂに対する（後述する）第２磁気素子１２０ｂの位置の設定が容易となる。
【００２０】
基板１６０は、筐体１７０内に固定されている。基板１６０を筐体１７０に固定する方法としては、ネジによる締結、樹脂による熱溶着、又は、接着剤による接合などを用いることができる。ネジを用いて基板１６０と筐体１７０とを締結する場合には、磁界の乱れが生じないように、非磁性のネジを用いることが好ましい。
【００２１】
基板１６０は、プリント配線板であり、ガラスエポキシ又はアルミナなどの基材と、基材の表面上に設けられた銅などの金属箔がパターニングされて形成された配線とから構成されている。
【００２２】
基板１６０は平板であり、磁気センサ１５０が実装された第１主面１６１と、第１主面１６１と反対側の第２主面１６２とを有する。
【００２３】
磁気センサ１５０は、樹脂パッケージされた電子部品である。磁気センサ１５０は、樹脂部材からなる封止部１５３によりパッケージされていてもよく、又は、シリコーン樹脂若しくはエポキシ樹脂などでポッティングされていてもよい。磁気センサ１５０は、ＩＣチップ１４０と、リードフレーム１５１と、リード１５２とを有する。
【００２４】
ＩＣチップ１４０は、リードフレーム１５１上に搭載される。ＩＣチップ１４０は、例えばダイボンド材等からなる固定部１５６によりリードフレーム１５１に固定される。固定部１５６は、導電性の部材であってもよいし、非導電性の部材であってもよい。また、リードフレーム１５１は、非測定磁界に影響を与えないように、非磁性材料で構成されてもよい。
【００２５】
ＩＣチップ１４０は、ボンディングワイヤ１５５等によりリード１５２に接続される。リード１５２は、基板１６０に接続される。
【００２６】
ＩＣチップ１４０は、基材１４５と、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂとを有する。第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂは、基材１４５上に薄膜として形成された感磁膜（機能膜）である。
【００２７】
第１磁気素子１２０ａは、幅方向(Ｘ軸方向)において第１流路部１１０ａ側に位置している。第２磁気素子１２０ｂは、幅方向(Ｘ軸方向)において第２流路部１１０ｂ側に位置している。これにより、第１磁気素子１２０ａは、第１流路部１１０ａに流れる電流により発生する第１磁界の強さを検出し、第２磁気素子１２０ｂは、第２流路部１１０ｂに流れる電流により発生する第２磁界の強さを検出する。すなわち、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂは、導体１１０に流れる電流により発生する磁界の強さを検出する。
【００２８】
なお、上記した第１流路部１１０ａと第２流路部１１０ｂとの間のスリット１１０ｓは、導体１１０の幅方向(Ｘ軸方向)において、第１磁気素子１２０ａと第２磁気素子１２０ｂとの中間に位置する。スリット１１０ｓの幅は、これらの磁気素子に入力される磁界の強さを調整するために適宜調整されてもよい。
【００２９】
ＩＣチップ１４０は、リードフレーム１５１における基板１６０の第１主面１６１と対向する面に搭載される。これより、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂは、基板１６０の第１主面１６１とリードフレーム１５１との間に配置される。換言すれば、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂは、基板１６０の第２主面１６２とリードフレーム１５１との間に配置される。
【００３０】
導体１１０の厚さ方向（Ｚ軸方向）おいて、第１磁気素子１２０ａと第２磁気素子１２０ｂは、第１平面Ｐ１と第２平面Ｐ２との間の中央に配置される。第１平面Ｐ１は、第１流路部１１０ａにおける基板１６０側の主面である内側主面１１８ａを含む平面である。第２平面Ｐ２は、第２流路部１１０ｂにおける基板１６０側の主面である内側主面１１８ｂを含む平面である。
【００３１】
また、導体１１０の幅方向（Ｘ軸方向）において、第１磁気素子１２０ａと第２磁気素子１２０ｂは、第１磁気素子１２０ａと第２磁気素子１２０ｂとの間の中央が第３平面Ｐ３と第４平面Ｐ４との間の中央に位置するように配置される。第３平面Ｐ３は、第１流路部１１０ａにおける内側側面１１９ａを含む平面である。第４平面Ｐ４は、第２流路部１１０ｂにおける内側側面１１９ｂを含む平面である。
【００３２】
次に、図６を参照して、各電子部品について説明する。
【００３３】
図６に示すように、本実施形態に係る電流センサ１００において、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂの各々は、４つのＡＭＲ(Anisotropic Magneto Resistance)素子などの磁気抵抗素子からなるホイートストンブリッジ型のブリッジ回路を有する。すなわち、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂの各々において、２つの磁気抵抗素子ＭＲ１とＭＲ２の直列回路と、２つの磁気抵抗素子ＭＲ３とＭＲ４の直列回路とが並列に接続されている。第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂの各々は、電源電圧Ｖｄｄで定電圧駆動される。なお、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂの駆動方法としては、定電流駆動、パルス駆動などが用いられてもよい。
【００３４】
第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂの各々は、２つの磁気抵抗素子からなるハーフブリッジ回路を有していてもよい。また、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂの各々は、ＡＭＲ素子に代えて、ＧＭＲ(Giant Magneto Resistance)、ＴＭＲ(Tunnel Magneto Resistance)、ＢＭＲ(Balistic MagnetoResistance)、ＣＭＲ(Colossal Magneto Resistance)などの磁気抵抗素子を有していてもよい。また、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂとして、ホール素子を有する磁気素子、磁気インピーダンス効果を利用するＭＩ(Magneto Impedance)素子を有する磁気素子又はフラックスゲート型磁気素子などを用いることができる。
【００３５】
増幅部１３０は、第１磁気素子１２０ａの出力電圧と第２磁気素子１２０ｂの出力電圧とを差動増幅して、電流センサ１００の出力電圧として出力する。増幅部１３０は、複数の増幅器１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃを備える。
【００３６】
増幅器１３０ａのマイナス入力端子は、第１磁気素子１２０ａにおける磁気抵抗素子ＭＲ３と磁気抵抗素子ＭＲ４との間の接続点に接続されており、増幅器１３０ａのプラス入力端子は、第１磁気素子１２０ａにおける磁気抵抗素子ＭＲ１と磁気抵抗素子ＭＲ２との間の接続点に接続されている。増幅器１３０ａは、第１磁気素子１２０ａの出力電圧を増幅する。
【００３７】
増幅器１３０ｂのマイナス入力端子は、第２磁気素子１２０ｂにおける磁気抵抗素子ＭＲ３と磁気抵抗素子ＭＲ４との間の接続点に接続されており、増幅器１３０ｂのプラス入力端子は、第２磁気素子１２０ｂにおける磁気抵抗素子ＭＲ１と磁気抵抗素子ＭＲ２との間の接続点に接続されている。増幅器１３０ｂは、第２磁気素子１２０ｂの出力電圧を増幅する。
【００３８】
増幅器１３０ｃのマイナス入力端子は、増幅器１３０ａの出力端子に接続されており、増幅器１３０ｃのプラス入力端子は、増幅器１３０ｂの出力端子に接続されている。増幅器１３０ｃは、増幅器１３０ａの出力電圧と増幅器１３０ｂの出力電圧とを差動増幅する。
【００３９】
２．動作
以上のように構成された電流センサ１００について、その動作を以下に説明する。
【００４０】
２．１．動作の概要
図７は、実施形態１に係る電流センサの断面図であり、図１のＶ−Ｖ線矢印方向から見た図である。図７には、説明の便宜上、電流センサ１００における第１流路部１１０ａ及び第２流路部１１０ｂ、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂ、及び基板１６０のみが示されている。
【００４１】
導体１１０において長さ方向(Ｙ軸方向)に測定対象の電流が流れると、この電流は、第１流路部１１０ａと第２流路部１１０ｂとの分岐部において、これらの２つの流路部に分流される。すなわち、第１流路部１１０ａには測定対象の電流における一部の電流が流れ、第２流路部１１０ｂには測定対象の電流における残りの電流が流れる。
【００４２】
図７に示すように、第１流路部１１０ａに流れる電流により、第１流路部１１０ａを周回する第１磁界Ｈ１が発生する。また、第２流路部１１０ｂに流れる電流により、第２流路部１１０ｂを周回する第２磁界Ｈ２が発生する。第１磁気素子１２０ａは、第１磁界Ｈ１の強さを検出し、第１磁界Ｈ１の強さに応じた電圧を出力する。第２磁気素子１２０ｂは、第２磁界Ｈ２の強さを検出し、第２磁界の強さに応じた電圧を出力する。
【００４３】
次に、図６に示すように、増幅部１３０は、第１磁気素子１２０ａの出力電圧と第２磁気素子１２０ｂの出力電圧とを差動増幅する。これにより、電流センサ１００は、導体１１０に流れる電流の大きさに応じた電圧を出力する。
【００４４】
２．２．本開示の第１の課題（薄型化）について
次に、本発明が解決しようとする第１の課題、及び、第１の課題を解決するための手段による作用について説明する。
【００４５】
図８は、従来の電流センサの断面図である。図８に示す電流センサ１００Ｘにおいて磁気センサ１５０Ｘは、ＩＣチップ１４０のリードフレーム１５１に対する実装状態が本実施形態の磁気センサ１５０と異なる。すなわち、磁気センサ１５０Ｘにおいて、ＩＣチップ１４０は、リードフレーム１５１における基板１６０の第１主面１６１と対向する面とは反対側の面に搭載される。これより、磁気センサ１５０Ｘでは、基板１６０上にリードフレーム１５１が位置し、リードフレーム１５１上に第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂが位置する。すなわち、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂは、基板１６０の第１主面１６１とリードフレーム１５１との間に配置されない。
【００４６】
このような電流センサでは、導体の厚さ方向において第１流路部と第２流路部との間の中央に第１磁気素子及び第２磁気素子を配置することがある。このような配置を従来の電流センサ１００Ｘに採用する場合、電流センサの小型化（薄型化）には限界があった。
【００４７】
詳説すれば、電流センサ１００Ｘでは、基板１６０、リードフレーム１５１、及び、ＩＣチップ１４０の基材１４５等の厚みのために、第２流路部１１０ｂから第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂまでの距離Ｄ１を短くすることには限界があった。そのため、導体１１０の厚さ方向（Ｚ軸方向）において、第１磁気素子１２０ａと第２磁気素子１２０ｂが第１平面Ｐ１と第２平面Ｐ２との間の中央に配置されるように電流センサ１００Ｘを作製する場合、電流センサ１００Ｘの厚みＤ２を薄くすることに限界があった。
【００４８】
例えば、筐体１７０の厚さが約１．０ｍｍ、筐体１７０と基板１６０との間の間隔が約１．０ｍｍ、基板１６０の厚さが約１．６ｍｍ、ＩＣチップ１４０の基材１４５やリードフレーム１５１等の厚さが約１．３ｍｍとする。なお、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂの膜厚は数ｎｍ程度であり、ＩＣチップ１４０の基材１４５の厚さは約５００μｍである。このとき、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂと第２平面Ｐ２との間の距離Ｄ１は、約４．９ｍｍまでしか短くできない。そのため、電流センサ１００Ｘの厚みＤ２は、約９．８ｍｍまでしか短くできない。
【００４９】
そこで、本開示では、電流センサの小型化（薄型化）を図る（第１の課題）。
【００５０】
この課題を解決するために、本実施形態の電流センサ１００では、図５に示すように、磁気センサ１５０において、磁気センサ１５０Ｘと比較して、ＩＣチップ１４０がリードフレーム１５１に対して反対側に搭載されている。すなわち、ＩＣチップ１４０は、リードフレーム１５１における基板１６０の第１主面１６１と対向する面に搭載される。すなわち、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂは、基板１６０の第１主面１６１とリードフレーム１５１との間に配置される。
【００５１】
これにより、電流センサ１００では、電流センサ１００Ｘと比較して、リードフレーム１５１及びＩＣチップ１４０の基材１４５等の厚み分だけ、第２流路部１１０ｂから第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂまでの距離Ｄ１を短くすることができる。そのため、導体１１０の厚さ方向（Ｚ軸方向）おいて、第１磁気素子１２０ａと第２磁気素子１２０ｂが第１平面Ｐ１と第２平面Ｐ２との間の中央に配置されるように電流センサ１００を作製する場合に、電流センサ１００の厚みＤ２を薄くすることができる。
【００５２】
例えば、電流センサ１００の各部寸法が上述した寸法のとき、磁気センサ１５０における第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂ側の樹脂部材からなる封止部１５３の厚み約０．３ｍｍを考慮すると、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂと第２平面Ｐ２との間の距離Ｄ１を約３．９ｍｍまで短くすることができる。そのため、電流センサ１００の厚みＤ２を約７．８ｍｍまで短くすることができる。
【００５３】
言い換えれば、磁気センサユニット１８０の筐体１７０において、厚さ方向（Ｚ軸方向）の高さを幅方向（Ｘ軸方向）の幅よりも小さくすることができる。さらに言い換えれば、第１磁気素子１２０ａと第１流路部１１０ａとの間の距離を、幅方向（Ｘ軸方向）における基板１６０の幅よりも小さくすることができる。また、第２磁気素子１２０ｂと第２流路部１１０ｂとの間の距離を、幅方向（Ｘ軸方向）における基板１６０の幅よりも小さくすることができる。
【００５４】
２．３．本開示の第２の課題（流路部に対する磁気素子の配置ロバスト性）について
次に、図９〜図１０を参照して、本発明が解決しようとする第２の課題、及び、第２の課題を解決するための手段による作用について説明する。
【００５５】
本開示では、電流センサの小型化（薄型化）を図りつつ、第１流路部１１０ａ及び第２流路部１１０ｂに対する第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂの厚さ方向（Ｚ軸方向）及び幅方向（Ｘ軸方向）における配置ロバスト性を高めることを図る（第２の課題）。
【００５６】
配置ロバスト性とは、第１流路部１１０ａ及び第２流路部１１０ｂに対する第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂの位置ずれが発生する場合に、この位置ずれによる電流センサ１００の出力誤差（出力変化）を低減する特性を示す。第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂの位置ずれは、例えば、電流センサ１００の使用環境における振動等により発生することがある。
【００５７】
本願発明者は、導体１１０の厚さ方向（Ｚ軸方向）において、第１流路部１１０ａと第２流路部１１０ｂとの間の中央に、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂを配置することにより、第１流路部１１０ａ及び第２流路部１１０ｂに対する第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂの配置ロバスト性を向上することができることを発見した。
【００５８】
また、本願発明者は、導体１１０の幅方向（Ｘ軸方向）において、第１流路部１１０ａと第２流路部１１０ｂとの間の中央と、第１磁気素子１２０ａと第２磁気素子１２０ｂとの間の中央とが一致するように、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂを配置することにより、第１流路部１１０ａ及び第２流路部１１０ｂに対する第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂの配置ロバスト性を向上することができることを発見した。
【００５９】
図９は、第１磁気素子及び第２磁気素子の位置ずれによる電流センサの出力誤差のシミュレーションにおける配置を示す図である。
【００６０】
図９に示すシミュレーション配置において、第１流路部１１０ａ及び第２流路部１１０ｂの各々の幅が５．０ｍｍであり、第１流路部１１０ａ及び第２流路部１１０ｂの各々の厚さが１．０ｍｍである。導体１１０の厚さ方向（Ｚ軸方向）において、第１流路部１１０ａの内側主面１１８ａと第２流路部１１０ｂの内側主面１１８ｂとの間隔が７．０ｍｍである。導体１１０の幅方向（Ｘ軸方向）において、第１流路部１１０ａの内側側面１１９ａと第２流路部１１０ｂの内側側面１１９ｂとの間隔（すなわち、スリット幅）が５．５ｍｍである。また、幅方向（Ｘ軸方向）において、第１磁気素子１２０ａの中央と第２磁気素子１２０ｂの中央との間隔が２．０ｍｍである。なお、本シミュレーションでは、ＦＥＭ（有限要素法）において、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂとして、個別にパッケージされたものを設定した。
【００６１】
厚さ方向（Ｚ軸方向）において、第１流路部１１０ａの内側主面１１８ａと第２流路部１１０ｂの内側主面１１８ｂとの間の中央位置を第１基準位置Ｒ１とする。また、幅方向（Ｘ軸方向）において、第１流路部１１０ａの内側側面１１９ａと第２流路部１１０ｂの内側側面１１９ｂとの間の中央位置を第２基準位置Ｒ２とする。
【００６２】
まず、厚さ方向（Ｚ軸方向）において、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂを第１基準位置Ｒ１に配置する。また、幅方向（Ｘ軸方向）において、第１磁気素子１２０ａと第２磁気素子１２０ｂとの間の中央位置が第２基準位置Ｒ２に位置するように、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂを配置する。
【００６３】
以上のような配置のＦＥＭに基づくシミュレーションによって、厚さ方向（Ｚ軸方向）において、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂの位置を第１基準位置Ｒ１からずらしながら、電流センサ１００の出力電圧を測定（数値計算）した。また、幅方向（Ｘ軸方向）において、第１磁気素子１２０ａと第２磁気素子１２０ｂとの間の中央の位置を第２基準位置Ｒ２からずらしながら、電流センサ１００の出力電圧を測定した。
【００６４】
図１０は、第１磁気素子及び第２磁気素子の位置ずれによる電流センサの出力誤差のシミュレーション結果を示す図である。
【００６５】
図１０において、横軸は、厚さ方向（Ｚ軸方向）における第１基準位置Ｒ１に対する第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂの位置のずれ量を示している。また、横軸は、幅方向（Ｘ軸方向）における第２基準位置Ｒ２に対する、第１磁気素子１２０ａと第２磁気素子１２０ｂとの間の中央の位置のずれ量も示す。縦軸は、厚さ方向（Ｚ軸方向）における第１基準位置Ｒ１に第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂの位置が一致するように配置したときの電流センサ１００の出力電圧に対する電流センサ１００の出力電圧の誤差を示している。また、縦軸は、幅方向（Ｘ軸方向）における第２基準位置Ｒ２に、第１磁気素子１２０ａと第２磁気素子１２０ｂとの間の中央の位置が一致するように配置したときの電流センサ１００の出力電圧に対する電流センサ１００の出力電圧の誤差も示す。
【００６６】
図１０において、曲線Ａは、シミュレーションによって厚さ方向（Ｚ軸方向）における第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂの位置ずれによる電流センサ１００の出力電圧の誤差を測定した結果である。曲線Ｂは、シミュレーションによって幅方向（Ｘ軸方向）における第１磁気素子１２０ａと第２磁気素子１２０ｂとの間の中央の位置ずれによる電流センサ１００の出力電圧の誤差を測定した結果である。
【００６７】
曲線Ａによれば、厚さ方向（Ｚ軸方向）において、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂの位置が第１基準位置Ｒ１からずれるほど、電流センサ１００の出力電圧が下がり、その変化量が大きくなっている。これより、厚さ方向（Ｚ軸方向）において、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂを第１基準位置Ｒ１に近づけるほど、厚さ方向（Ｚ軸方向）における配置ロバスト性を高めることができることがわかる。
【００６８】
例えば、厚さ方向（Ｚ軸方向）において、第１基準位置Ｒ１から約１．５ｍｍずれた位置に、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂの位置が位置している場合、電流センサ１００の出力電圧の誤差を約±０．５％以内に収めるために許容される第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂの位置ずれ量は約±０．３ｍｍである。これに対して、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂの位置が第１基準位置Ｒ１に位置している場合、電流センサ１００の出力電圧の誤差を約±０．５％以内に収めるために許容される位置ずれ量は約±１．１ｍｍに広がる。
【００６９】
また、曲線Ｂによれば、幅方向（Ｘ軸方向）において、第１磁気素子１２０ａと第２磁気素子１２０ｂとの間の中央位置が第２基準位置Ｒ２からずれるほど、電流センサ１００の出力電圧が下がり、その変化量が大きくなっている。これより、幅方向（Ｘ軸方向）において、第１磁気素子１２０ａと第２磁気素子１２０ｂとの間の中央位置を第２基準位置Ｒ２に近づけるほど、幅方向（Ｘ軸方向）における配置ロバスト性を高めることができることがわかる。
【００７０】
例えば、幅方向（Ｘ軸方向）において、第２基準位置Ｒ２から１．５ｍｍずれた位置に、第１磁気素子１２０ａと第２磁気素子１２０ｂとの間の中央位置が位置している場合、電流センサ１００の出力電圧の誤差を約±０．５％以内に収めるために許容される第１磁気素子１２０ａと第２磁気素子１２０ｂとの間の中央の位置ずれ量は約±０．３ｍｍである。これに対して、第１磁気素子１２０ａと第２磁気素子１２０ｂとの間の中央位置が第２基準位置Ｒ２に位置している場合、電流センサ１００の出力電圧の誤差を約±０．５％以内に収めるために許容される位置ずれ量は約±１．１ｍｍに広がる。
【００７１】
本実施形態の電流センサ１００では、導体１１０の厚さ方向（Ｚ軸方向）において、第１流路部１１０ａと第２流路部１１０ｂとの間の中央位置に第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂが配置される。これより、本実施形態によれば、厚さ方向（Ｚ軸方向）における第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂの配置ロバスト性を高めることと、小型化（薄型化）とを両立することができる。
【００７２】
また、本実施形態の電流センサ１００によれば、導体１１０の幅方向（Ｘ軸方向）において、第１流路部１１０ａと第２流路部１１０ｂとの間の中央位置と、第１磁気素子１２０ａと第２磁気素子１２０ｂとの間の中央位置とが一致するように、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂが配置される。これより、本実施形態によれば、幅方向（Ｘ軸方向）における第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂの配置ロバスト性を高めることと、小型化（薄型化）とを両立することができる。
【００７３】
なお、導体１１０の厚さ方向（Ｚ軸方向）における第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂの配置位置は、厚さ方向（Ｚ軸方向）における第１流路部１１０ａと第２流路部１１０ｂとの間の中央位置に対して±１．０ｍｍの範囲内であってもよい。この場合でも、厚さ方向（Ｚ軸方向）における第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂの配置ロバスト性を高めることと、小型化（薄型化）とを両立することができる。
【００７４】
また、導体１１０の幅方向（Ｘ軸方向）における第１磁気素子１２０ａと第２磁気素子１２０ｂとの間の中央位置は、幅方向（Ｘ軸方向）における第１流路部１１０ａと第２流路部１１０ｂとの間の中央位置に対して±１．０ｍｍの範囲内であってもよい。この場合でも、幅方向（Ｘ軸方向）における第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂの配置ロバスト性を高めることと、小型化（薄型化）とを両立することができる。
【００７５】
３．まとめ
以上説明したように、本実施形態の電流センサ１００は、測定対象の電流が流れる導体１１０において分岐されて形成された第１流路部１１０ａと第２流路部１１０ｂであって、測定対象の電流の一部が流れる第１流路部１１０ａと、測定対象の電流の一部以外の電流が流れる第２流路部１１０ｂと、第１流路部１１０ａに流れる電流により発生する第１磁界の強さを検出する第１磁気素子１２０ａと、第２流路部１１０ｂに流れる電流により発生する第２磁界の強さを検出する第２磁気素子１２０ｂとを備える。
【００７６】
これにより、本実施形態の電流センサ１００は、第１磁気素子１２０ａの出力電圧と第２磁気素子１２０ｂの出力電圧とを差動増幅することにより、導体を分岐せずに１つの磁気センサを用いる場合と比較して、２倍の出力電圧を得ることができ、検出感度を２倍に高めることができる。また、本実施形態の電流センサ１００によれば、差動増幅を採用することにより、隣接して配置された導体に流れる電流により発生する磁界等の外乱磁界によるコモンモードノイズを低減することができる。これより、本実施形態の電流センサ１００は、導体１１０を流れる測定対象の電流に対する感度を高めつつ、外部磁界の影響を低減することができる。
【００７７】
また、本実施形態の電流センサ１００によれば、検出感度を上げるために磁界を集磁する磁性体コアを使用する必要がなく、小型化を図ることができる。
【００７８】
また、本実施形態の電流センサ１００は、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂを保持する基板１６０と、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂ、並びに基板１６０に電気的に接続されたリードフレーム１５１とを備える。リードフレーム１５１は基板１６０の第１主面１６１側に設けられ、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂは、第１流路部１１０ａと第２流路部１１０ｂの間であって、リードフレーム１５１と基板１６０の第１主面１６１（すなわち、第２主面１６２）との間に配置される。
【００７９】
これにより、本実施形態の電流センサ１００では、従来の電流センサ１００Ｘと比較して、リードフレーム１５１及びＩＣチップ１４０の基材１４５等の厚み分だけ、第２流路部１１０ｂから第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂまでの距離を短くすることができる。そのため、導体１１０の厚さ方向（Ｚ軸方向）おいて、第１磁気素子１２０ａと第２磁気素子１２０ｂが、第１流路部１１０ａの内側主面１１８ａを延ばした第１平面Ｐ１と、第２流路部１１０ｂの内側主面１１８ｂを延ばした第２平面Ｐ２との間の中央に配置されるように電流センサ１００を作製する場合に、電流センサ１００の小型化（薄型化）が可能である。
【００８０】
また、本実施形態の電流センサ１００において、厚さ方向（Ｚ軸方向）おいて、第１磁気素子１２０ａと第２磁気素子１２０ｂが、第１流路部１１０ａにおける内側主面１１８ａを含む第１平面Ｐ１と、第２流路部１１０ｂにおける内側主面１１８ｂを含む第２平面Ｐ２との間の中央に配置される。
【００８１】
これにより、本実施形態の電流センサ１００によれば、上述したように、厚さ方向（Ｚ軸方向）における第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂの配置ロバスト性を高めることと、小型化（薄型化）とを両立することができる。
【００８２】
また、本実施形態の電流センサ１００において、幅方向（Ｘ軸方向）において、第１磁気素子１２０ａと第２磁気素子１２０ｂとの間の中央位置が、第１流路部１１０ａにおける内側側面１１９ａを含む第３平面Ｐ３と第２流路部１１０ｂにおける内側側面１１９ｂを含む第４平面Ｐ４との間の中央に位置するように、第１磁気素子１２０ａと第２磁気素子１２０ｂが配置される。
【００８３】
これにより、本実施形態の電流センサ１００では、上述したように、幅方向（Ｘ軸方向）における第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂの配置ロバスト性を高めることと、小型化（薄型化）とを両立することができる。
【００８４】
また、本実施形態では、第１磁気素子１２０ａと第２磁気素子１２０ｂは、１つのパッケージ内に実装されていてもよいし、別々のパッケージに実装されていてもよい。また、第１磁気素子１２０ａと第２磁気素子１２０ｂは、１つのＩＣチップに集積されてもよいし、別々のＩＣチップに集積されてもよい。なお、第１磁気素子１２０ａと第２磁気素子１２０ｂが１つのＩＣチップに集積されると、これらの磁気センサの特性を近づけることができ、また、温度変動やばらつきなども近づけることができる。
【００８５】
さらに、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂと共に増幅部１３０を、１つのパッケージ内に実装してもよい。
【００８６】
また、本実施形態では、第１流路部１１０ａの寸法（長さ、幅、厚さ、断面積）と、第２流路部１１０ｂの寸法（長さ、幅、厚さ、断面積）とは略同じであってもよい。これにより、第１流路部１１０ａと第２流路部１１０ｂとに分流する電流の大きさが同一となり、第１流路部１１０ａ付近に配置された第１磁気素子１２０ａに印加される磁界と、第２流路部１１０ｂ付近に配置された第２磁気素子１２０ｂに印加される磁界とを略同一とすることができる。
【００８７】
（実施形態２）
実施形態１では、磁気センサ１５０を基板１６０の第１主面１６１上に搭載した。実施形態２では、基板に凹部を形成し、磁気センサをこの凹部に埋め込むように基板に搭載する。
【００８８】
図１１は、実施形態２に係る電流センサの断面図である。図１１に示すように、本実施形態の電流センサ２００は、実施形態１の電流センサ１００において、基板１６０に代えて基板２６０を備え、磁気センサ１５０に代えて磁気センサ２５０を備える点で実施形態１と異なる。
【００８９】
基板２６０の第１主面２６１側には、凹部２６３が形成されている。基板２６０の第１主面２６１側には、磁気センサ２５０が凹部２６３に埋め込まれるように搭載されている。
【００９０】
磁気センサ２５０は、幅方向（Ｘ軸方向）に略直線状に延びる形状をなし、基板２６０の第１主面２６１に接続されるリード２５２を備える。
【００９１】
第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂは、基板２６０の凹部２６３において、基板２６０の第２主面２６２とリードフレーム１５１との間に配置される。
【００９２】
上記の構成により、本実施形態の電流センサ２００では、リードフレーム１５１及びＩＣチップ１４０の基材１４５等の厚みに加え、さらに基板２６０の厚みの分も、第２流路部１１０ｂから第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂまでの距離Ｄ１を短くすることができる。そのため、導体１１０の厚さ方向（Ｚ軸方向）おいて、電流センサ２００のさらなる小型化（薄型化）が可能である。
【００９３】
（実施形態３）
実施形態２では、基板２６０に凹部２６３を形成した。実施形態３では、基板に貫通穴を形成し、磁気センサをこの貫通穴に埋め込むように基板に搭載する。
【００９４】
図１２は、実施形態３に係る電流センサの断面図である。図１２に示すように、本実施形態の電流センサ３００は、実施形態２の電流センサ２００において、基板２６０に代えて基板３６０を備える点で実施形態２と異なる。
【００９５】
基板３６０には、貫通穴３６３が形成されている。基板３６０の第１主面３６１側には、磁気センサ２５０が貫通穴３６３に埋め込まれるように搭載されている。
【００９６】
第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂは、基板３６０の貫通穴３６３において、基板３６０の第２主面３６２を含む平面３６４とリードフレーム１５１との間に配置される。
【００９７】
上記の構成により、本実施形態の電流センサ３００においても、リードフレーム１５１及びＩＣチップ１４０の基材１４５等の厚みに加え、さらに基板２６０の厚みの分も、第２流路部１１０ｂから第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂまでの距離Ｄ１を短くすることができる。そのため、導体１１０の厚さ方向（Ｚ軸方向）おいて、電流センサ３００のさらなる小型化（薄型化）が可能である。
【００９８】
（実施形態４）
実施形態４では、磁気素子の静電シールドを付加した構成を説明する。
【００９９】
図１３は、実施形態４に係る電流センサの断面図である。図１４は、図１３に示す電流センサにおける磁気センサ及び基板を導体の厚さ方向（Ｚ軸方向）から見た図である。図１３及び図１４に示すように、本実施形態の電流センサ４００は、実施形態１の電流センサ１００において、基板１６０に代えて基板４６０を備え、磁気センサ１５０に代えて磁気センサ４５０を備える点で実施形態１と異なる。
【０１００】
基板４６０は、内部に金属層４６３を有する。基板４６０の第１主面４６１側には、磁気センサ４５０が搭載されている。
【０１０１】
金属層４６３は、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂと対向する領域に設けられる。図１４に示すように、金属層４６３は、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂの面積よりも大きい面積を有するように形成される。
【０１０２】
基板４６０における金属層４６３と、磁気センサ４５０におけるリードフレーム１５１とには、基準電圧が供給される。例えば、リードフレーム１５１には、リードフレーム１５１をボンディングワイヤ、リード１５２及びビア４６４を介して金属層４６３に接続することにより、リードフレーム１５１にも基準電圧を供給する。基準電圧としては、グランド電位であってもよいし、安定した所定の電圧値を有する電圧であってもよい。
【０１０３】
また、磁気センサ４５０において、リードフレーム１５１のＩＣチップ１４０が搭載される面と反対側の面が樹脂部材４５３から露出している。
【０１０４】
上記の構成により、本実施形態の電流センサ４００でも、実施形態１の電流センサ１００と同様の利点を得ることができる。
【０１０５】
本実施形態の電流センサ４００では、磁気センサ４５０におけるリードフレーム１５１と、基板４６０における金属層４６３との間に、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂが配置される。これにより、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂを静電シールドすることができる。よって、本実施形態の電流センサ４００によれば、別途静電シールド部品を付加する必要がないため、小型（薄型）で安価な電流センサを実現できる。なお、金属層４６３及び／又はリードフレーム１５１の面積を大きくすることにより、ノイズ耐性をより高めることができる。
【０１０６】
また、本実施形態の電流センサ４００によれば、リードフレーム１５１の平面が露出しているので、放熱性を高めることができる。電流センサ１００が小型化するに従い、第１流路部１１０ａ及び第２流路部１１０ｂと磁気センサ４５０との間の距離が短くなるため、通電による第１流路部１１０ａ及び第２流路部１１０ｂの発熱により磁気センサ４５０の温度が上昇する。そのため、電流センサ１００の小型化において、放熱性を高めることが重要となる。
【０１０７】
（実施形態５）
実施形態５に係る電流センサは、磁気センサが実施形態３に係る電流センサ３００と異なる。
【０１０８】
図１５は、実施形態５に係る電流センサにおける磁気センサ及び基板の断面図である。図１５に示すように、本実施形態の電流センサ３００Ａは、実施形態３の電流センサ３００において、磁気センサ１５０に代えて磁気センサ５５０を備える。
【０１０９】
磁気センサ５５０は、樹脂部材５５３でモールドされており、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂからリードフレーム１５１に向かう方向に湾曲したリード５５２を有する。リード５５２は、基板３６０の第１主面３６１側に形成されたパッド３６５に、はんだ３６６により接続される。磁気センサ５５０は、基板３６０の表面３６１側において、貫通穴３６３に埋め込まれるように搭載されている。
【０１１０】
磁気センサ５５０において、ＩＣチップ１４０が、リードフレーム１５１における平面３６４側の面に搭載されている。平面３６４は、基板３６０の第２主面３６２を含む平面である。これにより、ＩＣチップ１４０における第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂは、基板３６０の第２主面３６２を含む平面３６４とリードフレーム１５１との間に配置される。
【０１１１】
上記の構成により、本実施形態の電流センサ３００Ａにおいても、リードフレーム１５１及びＩＣチップ１４０の基材１４５等の厚みに加え、さらに基板３６０の厚みの分も、第２流路部１１０ｂから第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂまでの距離を短くすることができる。そのため、導体１１０の厚さ方向（Ｚ軸方向）おいて、電流センサ３００Ａのさらなる小型化（薄型化）が可能である。
【０１１２】
なお、本実施形態の電流センサ３００Ａにおける磁気センサ５５０として、標準形状のＩＣパッケージ部品を使用できる。
【０１１３】
また、基板３６０の第２主面３６２において、貫通穴３６３を覆うように金属板５９０が設けられている。すなわち、金属板５９０は、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂと対向する領域に設けられる。例えば、金属板５９０は、基板３６０の第２主面３６２に形成されたパッド３６５に、はんだ３６６により固定される。
【０１１４】
金属板５９０には、基板３６０の配線パターンを介して基準電圧が供給される。また、リードフレーム１５１には、ボンディングワイヤ１５５、リード５５２、基板３６０の配線パターンを介して基準電圧が供給される。
【０１１５】
この構成により、本実施形態の電流センサ３００Ａでも、磁気センサ５５０におけるリードフレーム１５１と、金属板５９０との間に、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂが配置される。これにより、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂを静電シールドすることができる。
【０１１６】
（実施形態６）
実施形態５では、貫通穴３６３を有する基板３６０を用いた。実施形態６では、貫通穴３６３に代えて凹部を有する基板を用いる。
【０１１７】
図１６は、実施形態６に係る電流センサにおける磁気センサ及び基板の断面図である。図１６に示すように、本実施形態の電流センサ２００Ａは、凹部２６３を有する基板２６０を備える構成で実施形態５と異なる。
【０１１８】
基板２６０は、第２主面２６２側において、凹部２６３と対向する領域、すなわち第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂと対向する領域に金属板５９０を有する。金属板５９０には、基板２６０の配線パターンを介して基準電圧が供給される。
【０１１９】
磁気センサ５５０におけるリード５５２は、基板２６０の第１主面２６１側に形成されたパッド２６５に、はんだ２６６により接続される。リードフレーム１５１には、ボンディングワイヤ１５５、リード５５２、基板２６０の配線パターンを介して基準電圧が供給される。
【０１２０】
上記の構成により、本実施形態の電流センサ２００Ａでも、実施形態５の電流センサ３００Ａと同様の利点を得ることができる。
【０１２１】
（実施形態７）
実施形態７に係る電流センサは、第１流路部及び第２流路部の形状が、実施形態１に係る電流センサ１００と異なる。
【０１２２】
図１７は、実施形態７に係る電流センサの外観を示す斜視図である。図１８は、図１７に示す電流センサにおける導体の外観を示す斜視図である。図１９は、図１８に示す導体を幅方向（Ｘ軸方向）からみた図である。
【０１２３】
実施形態７に係る電流センサ１００Ａは、測定対象である電流が流れる、板状の導体３１０を備える。
【０１２４】
導体３１０は、長さ方向(Ｙ軸方向)における一部分において、第１流路部３１０ａと第２流路部３１０ｂとに分岐される。第１流路部３１０ａと第２流路部３１０ｂとは、導体３１０の幅方向(Ｘ軸方向)に並んでいる。第１流路部３１０ａと第２流路部３１０ｂとの間には、スリット３１０ｓが形成されている。スリット３１０ｓは、導体３１０の幅方向(Ｘ軸方向)において導体３１０の略中央に位置している。第１流路部３１０ａは、導体３１０の一方の面側（＋Ｚ方向側）に突出しており、第２流路部３１０ｂは、導体３１０の他方の面側（−Ｚ方向側）に突出している。
【０１２５】
第１流路部３１０ａ及び第２流路部３１０ｂの各々は、導体３１０の幅方向(Ｘ軸方向)から見て、半長円状の形状を有している。第１流路部３１０ａは、導体３１０の一方の面から円弧状に突出する第１突出部３１１ａ及び第２突出部３１２ａと、導体３１０の長さ方向(Ｙ軸方向)に延在し、第１突出部３１１ａと第２突出部３１２ａとを繋ぐ第１延在部３１３ａとを有する。第２流路部３１０ｂは、導体３１０の一方の面から円弧状に突出する第３突出部３１１ｂ及び第４突出部３１２ｂと、導体３１０の長さ方向(Ｙ軸方向)に延在し、第３突出部３１１ｂと第４突出部３１２ｂとを繋ぐ第２延在部３１３ｂとを有する。これにより、第１流路部３１０ａと第２流路部３１０ｂとによって空間が形成される。この空間には磁気センサユニット１８０Ａが配置される。
【０１２６】
なお、第１流路部３１０ａ及び第２流路部３１０ｂの各々の形状はこれに限られず、たとえば、導体３１０の幅方向(Ｘ軸方向)から見て、Ｃ字状又は半円状の形状を有していてもよい。第１流路部１１０ａと第２流路部１１０ｂとは、互いに点対称な形状を有する。
【０１２７】
磁気センサユニット１８０Ａは、磁気センサユニット１８０において筐体の形状が異なるだけであり、内部構成は磁気センサユニット１８０と同様である。
【０１２８】
本実施形態の電流センサ３００でも、実施形態１と同様の利点を得ることができる。すなわち、本実施形態の電流センサ３００によれば、厚さ方向（Ｚ軸方向）及び幅方向（Ｘ軸方向）における第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂの配置ロバスト性を高めることと、小型化（薄型化）とを両立することができる。
【０１２９】
（実施形態８）
実施形態８に係る電流センサは、第１流路部及び第２流路部の形状が、実施形態１に係る電流センサ１００と異なる。
【０１３０】
図２０は、実施形態８に係る電流センサの外観を示す斜視図である。図２１は、図２０に示す電流センサにおける導体の外観を示す斜視図である。図２２は、図２１に示す導体を幅方向（Ｘ軸方向）からみた図である。
【０１３１】
実施形態８に係る電流センサ１００Ｂは、測定対象である電流が流れる、板状の導体４１０を備える。
【０１３２】
導体４１０は、長さ方向(Ｙ軸方向)における一部分において、第１流路部４１０ａと第２流路部４１０ｂとに分岐される。第１流路部４１０ａと第２流路部４１０ｂとは、導体４１０の幅方向(Ｘ軸方向)に並んでいる。第１流路部４１０ａと第２流路部４１０ｂとの間には、スリット４１０ｓが形成されている。スリット４１０ｓは、導体４１０の幅方向(Ｘ軸方向)において導体４１０の略中央に位置している。導体４１０の一端部と他端部とは、厚さ方向（Ｚ軸方向）において異なる位置に位置し、第１流路部４１０ａは略Ｌ字状の段差を有し、第１流路部４１０ａは略逆Ｌ字状の段差を有する。
【０１３３】
第１流路部４１０ａは、長さ方向(Ｙ軸方向)における一端４１１ａと他端４１２ａとを有する。第２流路部４１０ｂは、長さ方向(Ｙ軸方向)における一端４１１ｂと他端４１２ｂとを有する。第１流路部４１０ａの一端４１１ａと第２流路部４１０ｂの一端４１１ｂとは、スリット４１０ｓを介して幅方向(Ｘ軸方向)に並んでいる。第１流路部４１０ａの他端４１２ｂと第２流路部４１０ｂの他端４１２ｂとは、スリット４１０ｓを介して幅方向(Ｘ軸方向)に並んでいる。
【０１３４】
第１流路部４１０ａは、一端４１１ａから長さ方向(Ｙ軸方向)に延在する延在部４１４ａと、延在部４１４ａの長さ方向(Ｙ軸方向)の端部から厚さ方向(Ｚ軸方向)に直線状に延在して他端４１２ａに向かう曲折部４１３ａとを含む。すなわち、第１流路部４１０ａは、段状に形成されている。第２流路部４１０ｂは、一端４１１ｂから厚さ方向(Ｚ軸方向)に直線状に延在する曲折部４１３ｂと、曲折部４１３ｂの厚さ方向(Ｚ軸方向)の端部から長さ方向(Ｙ軸方向)に延在して他端４１２ｂに向かう延在部４１４ｂとを含む。すなわち、第２流路部４１０ｂは、段状に形成されている。これにより、第１流路部４１０ａと第２流路部４１０ｂとによって空間が形成される。この空間には磁気センサユニット１８０Ｂが配置される。
【０１３５】
磁気センサユニット１８０Ｂは、磁気センサユニット１８０において筐体の形状が異なるだけであり、内部構成は磁気センサユニット１８０と同様である。
【０１３６】
本実施形態の電流センサ４００でも、実施形態１と同様の利点を得ることができる。すなわち、本実施形態の電流センサ４００によれば、厚さ方向（Ｚ軸方向）及び幅方向（Ｘ軸方向）における第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂの配置ロバスト性を高めることと、小型化（薄型化）とを両立することができる。
【０１３７】
本発明は上述した実施の形態に限定されず、各実施形態において適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行ってもよい。また、上記の実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
【０１３８】
上述した実施形態は例示であり、本発明は上記の実施形態に限定されない。本発明の範囲は上記した説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。
【符号の説明】
【０１３９】
１００、１００Ａ、１００Ｂ、２００、２００Ａ、３００、３００Ａ、４００…電流センサ、
１１０、３１０、４１０…導体、
１１０ａ、３１０ａ、４１０ａ…第１流路部、
１１０ｂ、３１０ｂ、４１０ｂ…第２流路部、
１２０ａ…第１磁気素子、
１２０ｂ…第２磁気素子、
１３０…増幅部、
１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ…増幅器、
１４０…ＩＣチップ、
１４５…基材、
１５０、２５０、４５０、５５０…磁気センサ、
１５１…リードフレーム、
１５２、２５２、５５２…リード、
１６０、２６０、３６０、４６０…基板、
１６１、２６１、３６１、４６１…一方の主面、
１６２、２６２、３６２、４６２…他方の主面、
１７０…筐体、
１８０、１８０Ａ、１８０Ｂ…磁気センサユニット。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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