(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検出電流が流れる電路の近傍に配置されており、磁気抵抗素子を有するセンサチップと、
前記磁気抵抗素子に、前記被検出電流に応じて生じる磁界に対して直交する向きのバイアス磁界を印加するコイルと、
極性が周期的に変化する電流を前記コイルに流す電流制御回路と、
前記電流制御回路により前記コイルに正極性の電流が流れたときに前記磁気抵抗素子から発生する第１の電圧と、前記電流制御回路により前記コイルに前記正極性の電流を反転させた負極性の電流が流れたときに前記磁気抵抗素子から発生する第２の電圧との差分を出力する出力回路と、
を備えることを特徴とする電流センサ。
【請求項２】
前記センサチップが前記コイルの内部に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の電流センサ。
【請求項３】
前記センサチップおよびコイルが、前記磁気抵抗素子の磁化容易軸を含む平面およびコイルの中心軸を含む平面が平行になるように配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電流センサ。
【請求項４】
前記磁気抵抗素子は前記センサチップを構成する基板上に形成された素子形成領域に形成されており、
前記センサチップおよびコイルが、前記コイルの中心軸が前記素子形成領域を通るように配置されていることを特徴とする請求項３に記載の電流センサ。
【請求項５】
前記センサチップおよびコイルが、それぞれの中心部分が一致するように配置されていることを特徴とする請求項４に記載の電流センサ。
【請求項６】
磁性材料により形成されたコアが前記コイルの内部に配置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１つに記載の電流センサ。
【請求項７】
前記第１の電圧は、前記電流制御回路により前記コイルに正極性の最大電流が流れたときの電圧であり、
前記第２の電圧は、前記電流制御回路により前記コイルに負極性の最大電流が流れたときの電圧であることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１つに記載の電流センサ。
【請求項８】
前記極性が周期的に変化する電流の波形は、正極性および負極性の各最大値を示す部分がそれぞれ平坦であることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１つに記載の電流センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、磁気抵抗素子およびバイアス磁界を用いて電流を検出する電流センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の電流センサとして、磁気抵抗素子を有するセンサチップと、このセンサチップの両側に配置されたバイアス磁石と、センサチップから発生する電圧に基づいて、電路に流れる電流の大きさを算出する演算処理部とを備えたものが知られている（特許文献１）。上記の磁気抵抗素子の抵抗値は、バイアス磁石から発生する磁界と、電路に流れる電流によって発生する磁界とを合成した合成磁界のベクトル方向に対応して変化する。そして、演算処理部は、磁気抵抗素子が発生した電圧に基づいて、電路に流れる電流の大きさを算出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１５５３９９号公報（第２１〜２５段落、図１，３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、前述した従来のものは、センサチップまたはバイアス磁石の取付け位置に誤差が存在すると、センサチップの出力電圧にオフセットが発生するため、電流の検出精度が低下するという問題がある。また、ブリッジ回路を構成する磁気抵抗素子の抵抗値の誤差、さらには、センサチップおよびバイアス磁石の経時変化などによっても同様の問題が発生する。
【０００５】
そこでこの発明は、上述の諸問題を解決するためになされたものであり、センサチップの出力電圧にオフセットが発生した場合であっても電流の検出精度が低下することのない電流センサを実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するため、この発明の請求項１に係る発明では、被検出電流（ｉ２）が流れる電路（２０）の近傍に配置されており、磁気抵抗素子（Ｒａ〜Ｒｄ）を有するセンサチップ（１３）と、前記磁気抵抗素子に、前記被検出電流に応じて生じる磁界に対して直交する向きのバイアス磁界を印加するコイル（１２）と、極性が周期的に変化する電流（Ｉ１）を前記コイルに流す電流制御回路（１４ｄ）と、前記電流制御回路により前記コイルに正極性の電流（＋Ｉ１）が流れたときに前記磁気抵抗素子から発生する第１の電圧（＋Ｖ１）と、前記電流制御回路により前記コイルに前記正極性の電流を反転させた負極性（−Ｉ１）の電流が流れたときに前記磁気抵抗素子から発生する第２の電圧（−Ｖ１）との差分を出力する出力回路（１４ｃ）と、を備えるという技術的手段を用いる。
【０００７】
請求項１に係る発明によれば、出力回路は、コイルに正極性の電流が流れたときに磁気抵抗素子から発生する第１の電圧と、コイルに上記正極性の電流を反転させた負極性の電流が流れたときに磁気抵抗素子から発生する第２の電圧との差分を出力するため、センサチップの出力電圧にオフセット電圧が存在する場合であっても、第１の電圧を＋Ｖ１、第２の電圧を−Ｖ１とすると、出力回路からは、第１および第２の電圧の差分である（＋Ｖ１）−（−Ｖ１）＝＋２Ｖ１が出力される。ここで、オフセット電圧を＋Ｖｏｆｆとすると、このオフセット電圧は第１および第２の電圧に等しく発生するため、出力回路からは、（＋Ｖ１＋Ｖｏｆｆ）−（−Ｖ１＋Ｖｏｆｆ）＝＋Ｖ１＋Ｖ１＝＋２Ｖ１が出力され、オフセット電圧Ｖｏｆｆが除去される。
したがって、オフセット電圧の発生によって被検出電流の検出精度が低下することがない。
【０００９】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の電流センサ（１０）において、前記センサチップ（１３）が前記コイル（１２）の内部に配置されているという技術的手段を用いる。
【００１０】
請求項２に係る発明によれば、センサチップがコイルの内部に配置されているため、コイルから発生するバイアス磁界のうち磁束密度の高いバイアス磁界を磁気抵抗素子に印加することができるので、被検出電流の検出感度を高めることができる。また、電流センサを小型化することができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明では、請求項１または請求項２に記載の電流センサ（１０）において、前記センサチップ（１３）およびコイル（１２）が、前記磁気抵抗素子（Ｒａ〜Ｒｄ）の磁化容易軸を含む平面（１３ｄ）およびコイルの中心軸を含む平面が平行になるように配置されているという技術的手段を用いる。
【００１２】
請求項３に係る発明によれば、センサチップおよびコイルが、磁気抵抗素子の磁化容易軸を含む平面およびコイルの中心軸を含む平面が平行になるように配置されているため、コイルから発生するバイアス磁界を磁気抵抗素子の各領域に均等に印加することができる。
したがって、被検出電流の検出精度を高めることができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の電流センサ（１０）において、前記磁気抵抗素子（Ｒａ〜Ｒｄ）は前記センサチップ（１３）を構成する基板上に形成された素子形成領域に形成されており、前記センサチップおよびコイルが、前記コイルの中心軸（１２ａ）が前記素子形成領域を通るように配置されているという技術的手段を用いる。
【００１４】
請求項４に係る発明によれば、センサチップおよびコイルが、コイルの中心軸が磁気抵抗素子の素子形成領域を通るように配置されているため、コイルから発生するバイアス磁界を磁気抵抗素子の各領域により一層均等に印加することができる。
したがって、被検出電流の検出精度をより一層高めることができる。
【００１５】
請求項５に記載の発明では、請求項４に記載の電流センサ（１０）において、前記センサチップ（１３）およびコイル（１２）が、それぞれの中心部分（１３ｃ，１２ｃ）が一致するように配置されているという技術的手段を用いる。
【００１６】
請求項５に係る発明によれば、センサチップおよびコイルが、それぞれの中心部分が一致するように配置されているため、コイルが発生するバイアス磁界のうち最も磁束密度が高く、かつ、平行な磁束により構成されたバイアス磁界を磁気抵抗素子に均等に印加することができるので、被検出電流の検出感度および検出精度をより一層高めることができる。
【００１７】
請求項６に記載の発明では、請求項１ないし請求項５のいずれか１つに記載の電流センサ（１０）において、磁性材料により形成されたコア（１６）が前記コイル（１２）の内部に配置されているという技術的手段を用いる。
【００１８】
請求項６に係る発明によれば、磁性材料により形成されたコアがコイルの内部に配置されているため、コイルに発生する磁界の磁束密度を高くすることができるので、被検出電流の検出感度を高めることができる。
【００１９】
請求項７に記載の発明では、請求項１ないし請求項６のいずれか１つに記載の電流センサ（１０）において、前記第１の電圧（＋Ｖ１）は、前記電流制御回路（１４ｄ）により前記コイル（１２）に正極性の最大電流が流れたときの電圧であり、前記第２の電圧（−Ｖ１）は、前記電流制御回路により前記コイルに負極性の最大電流が流れたときの電圧であるという技術的手段を用いる。
【００２０】
請求項７に係る発明によれば、出力回路は、正極性および負極性の各最大電流が流れたときの各電圧の差分を出力するため、出力電圧を大きくすることができるので、被検出電流の検出感度を高めることができる。
【００２１】
請求項８に記載の発明では、請求項１ないし請求項７のいずれか１つに記載の電流センサ（１０）において、前記極性が周期的に変化する電流の波形は、正極性および負極性の各最大値を示す部分がそれぞれ平坦であるという技術的手段を用いる。
【００２２】
請求項８に係る発明によれば、極性が周期的に変化する電流の波形は、正極性および負極性の各最大値を示す部分がそれぞれ平坦であるため、平坦でないものと比較して同じ最大値をサンプリングする時間が長い。
したがって、各最大値をサンプリングするタイミングがずれてもサンプリング値が変化し難いため、被検出電流の検出精度を高めることができる。
【００２３】
なお、上記各括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明の実施形態に係る電流センサの概略構成を示す平面説明図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図３】図１のバスバーを省略したＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図４】（ａ）は、センサチップの配置位置の説明図であり、（ｂ）は、センサチップの縦断面図である。
【図５】磁気抵抗素子の配置および磁気ベクトルの説明図である。
【図６】回路チップ１４の主な電気的構成を示す説明図である。
【図７】差動増幅回路１４ａの出力信号の波形を示す説明図である。
【図８】電流制御回路１４ｄの出力電流の波形を示す説明図である。
【図９】差動増幅回路１４ｃの出力波形を示す説明図である。
【図１０】オフセット電圧Ｖｏｆｆが発生したときの差動増幅回路１４ｃの出力波形を示す説明図である。
【図１１】実験内容を示す説明図である。
【図１２】実験結果を示すグラフである。
【図１３】第２実施形態に係る電流センサの概略構成を示す平面説明図である。
【図１４】図１３のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図１５】第３実施形態に係る電流センサに備えられたセンサチップおよびコイルの概略構成を示す斜視縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
〈第１実施形態〉
この発明に係る実施形態について図を参照して説明する。図１は、この実施形態に係る電流センサの概略構成を示す平面説明図である。図２は、図１のＡ−Ａ矢視断面図であり、図３は、図１のバスバーを省略したＢ−Ｂ矢視断面図である。図４（ａ）は、センサチップの配置位置の説明図であり、同図（ｂ）は、センサチップの縦断面図である。図５は、磁気抵抗素子の配置および磁気ベクトルの説明図である。
【００２６】
［主要構成］
図１，２に示すように、電流センサ１０は、基板１１と、この基板１１の基板面に取付けられたセンサチップ１３および回路チップ１４と、基板１１およびコイル１２が収容されたケース１５と、ケース１５が収容されたコイル１２とを備える。ケース１５は、被検出電流ｉ２が流れるバスバー２０に取付けられている。図４に示すように、この実施形態では、バスバー２０は板状に形成されており、その板面に電流センサ１０が取付けられている。また、コイル１２は、銅などの導電性材料により形成された線材を縦断面が矩形状となるように巻回して構成されている。
【００２７】
バスバー２０は、車両に搭載されたバッテリに接続されており、バスバー２０には、前記のバッテリから車両の各箇所に供給される被検出電流ｉ２が流れる。また、上記のバッテリは、バスバー２０を介して発電機にも接続されており、その発電機から充電電流がバスバー２０を介してバッテリに供給される。つまり、バスバー２０に流れる被検出電流ｉ２の向きは、バッテリの充放電によって向きが１８０°変化する。
【００２８】
センサチップ１３は、被検出電流ｉ２の大きさに対応する電圧を発生し、コイル１２は、センサチップ１３にバイアス磁界を印加する。回路チップ１４は、センサチップ１３から発生する電圧を増幅するなどの処理を行い、それをＥＣＵへ出力する。
【００２９】
図４（ａ）に示すように、センサチップ１３はコイル１２の内部に、センサチップ１３の中心部分１３ｃおよびコイル１２の中心部分１２ｃが一致するように配置されている。図中符号１２ｂで示す線は、コイル１２の長手方向の中心を示す線である。また、図４（ｂ）に示すように、センサチップ１３は、基板１３ａと、この基板１３ａの表層に形成された素子形成領域１３ｂとを有し、コイル１２の中心軸１２ａが素子形成領域１３ｂを通るように配置されている。
【００３０】
素子形成領域１３ｂには、図５に示すブリッジ接続された磁気抵抗素子Ｒａ〜Ｒｄが形成されている。磁気抵抗素子Ｒａ〜Ｒｄはセンサチップ１３の中心部分１３ｃを中心にして点対称に形成されている。各磁気抵抗素子Ｒａ〜Ｒｄは、強磁性体の磁気抵抗効果薄膜をメアンダ状に形成して構成されている。各磁気抵抗素子Ｒａ〜Ｒｄは、自身の磁化容易軸がバイアス磁界ｍｆ１および磁界ｍｆ２の向きに対して４５°の角度を成すように配置されている。ここで、磁化容易軸とは、結晶磁気異方性を持つ磁性体において、磁化され易い結晶方位のことである。センサチップ１３は、各磁気抵抗素子の磁化容易軸を含む平面１３ｄおよびコイル１２の中心軸１２ａを含む平面が平行になるように配置されている。
【００３１】
図１および図５に示すように、バスバー２０に被検出電流ｉ２が流れると、バスバー２０の周囲には、被検出電流ｉ２の向きと直交する向きの磁界ｍｆ２が発生する。また、コイル１２に電流ｉ１が流れると、コイル１２の内外の周囲には、電流ｉ１の向きと直交する向きのバイアス磁界ｍｆ１が発生する。センサチップ１３には、バイアス磁界ｍｆ１および磁界ｍｆ２が印加される。
【００３２】
バイアス磁界ｍｆ１および磁界ｍｆ２が印加される各磁気抵抗素子Ｒａ〜Ｒｄには、両磁界の合成磁界ｍｆ３が印加される。被検出電流ｉ２が変化すると、磁界ｍｆ２の磁気ベクトルの大きさが変化し、合成磁界ｍｆ３の磁気ベクトルの大きさおよび向きが変化する。つまり、合成磁界ｍｆ３の磁気ベクトルとバイアス磁界ｍｆ１の磁気ベクトルとが成す角度θが変化する。センサチップ１３は、その角度θの変化に対応して電圧が周期的に変化する信号を出力する。
【００３３】
［回路チップの主な電気的構成］
次に、回路チップ１４の主な電気的構成について、それを示す図６を参照して説明する。
回路チップ１４を構成する基板には、差動増幅回路１４ａと、サンプリング回路１４ｂと、差動増幅回路１４ｃと、電流制御回路１４ｄとが搭載されている。差動増幅回路１４ａと、サンプリング回路１４ｂと、差動増幅回路１４ｃとが、この出願の請求項１に記載の出力回路に対応する。
【００３４】
磁気抵抗素子Ｒａ〜Ｒｄにより構成されたブリッジ回路の２つの中点１３ｅ,１３ｆは、差動増幅回路１４ａに接続されている。差動増幅回路１４ａは、中点１３ｅ，１３ｆから発生する電圧の差分を増幅する。差動増幅回路１４ａの出力信号は、ΔＲ・ｓｉｎ２θ・Ｖｃｃ／２Ｒで表される。Ｒは、磁気抵抗素子Ｒａ〜Ｒｄの合計の抵抗値であり、ΔＲは、抵抗値Ｒの変化分であり、Ｖｃｃは各ブリッジ回路に印加される電圧である。
【００３５】
差動増幅回路１４ａの出力信号の波形は、図７に示すように、−１８０°から＋１８０°まで９０°周期で変化するｓｉｎ波形である。図示の例では、差動増幅回路１４ａの出力電圧は、最大値が４５ｍＶであり、最小値が−４５ｍＶである。
電流制御回路１４ｄは、図８に示すように、極性が周期的に変化する電流ｉ１および−ｉ１をコイル１２に印加する。
【００３６】
この電流の波形は、正極性および負極性の各最大値を示す部分ｉａおよび−ｉａがそれぞれ平坦な方形波である。つまり、正極性の電流ｉ１は最大値ｉａになったときに最大値をｔ１時間維持し、負極性の電流−ｉ１も最大値−ｉａになったときに最大値をｔ１時間維持する。
【００３７】
電流制御回路１４ｄがコイル１２に印加する電流ｉ１の極性が反転すると、コイル１２から発生するバイアス磁界ｍｆ１の向きが反転する。つまり、合成磁気ｍｆ３の磁気ベクトルの触れ角θが１８０°反転する。
サンプリング回路１４ｂは、正極性の電流ｉ１が最大値ｉａになっている期間に差動増幅回路１４ａが出力する第１の電圧Ｖと、負極性の電流−ｉ１が最大値−ｉａになっている期間に差動増幅回路１４ａが出力する第２の電圧−Ｖとをそれぞれサンプリングしてホールドする。サンプリング回路１４ｂのサンプリング周波数は、電流ｉ１が最大値ｉａおよび−ｉａを維持している時間ｔ１よりも十分短い時間に設定する。
【００３８】
電流ｉ１の波形は、方形波であり、正極性および負極のときの各最大値ｉａおよび−ｉａがｔ１時間維持されるため、コイル１２に同じ大きさの電流をｔ１時間印加している期間に差動増幅回路１４ａの出力電圧をサンプリングするようにすれば、サンプリング中に印加電流が変化してサンプリング精度が低下するおそれがない。
【００３９】
差動増幅回路１４ｃは、サンプリング回路１４ｂによりホールドされている第１および第２の電圧の差分２Ｖ（＝Ｖ−（−Ｖ））を増幅して出力する。差動増幅回路１４ｃの出力波形を図９に示す。
ここで、センサチップ１３の経時変化などにより、センサチップ１３の出力電圧にオフセット電圧Ｖｏｆｆが発生したとする。そのときの差動増幅回路１４ｃの出力波形を図１０に示す。
【００４０】
差動増幅回路１４ａの入力電圧は、（Ｖ＋Ｖｏｆｆ）および（−Ｖ＋ＶＯＦＦ）になるため、差動増幅回路１４ａの出力電圧は、（Ｖ＋Ｖｏｆｆ）−（−Ｖ＋ＶＯＦＦ）＝２Ｖになる。つまり、オフセット電圧Ｖｏｆｆが削除され、オフセット電圧Ｖｏｆｆが発生しない場合と同じ出力電圧になる。
【００４１】
［実験］
ここで、本願発明者が行った実験について説明する。本願発明者は、センサチップ１３の中心１３ｃの配置位置と、コイル１２がセンサチップ１３に印加するバイアス磁界ｍｆ１の大きさとの関係について実験を行った。図１１は、この実験内容を示す説明図であり、図１２は、実験結果を示すグラフである。
【００４２】
この実験では、巻き数が１０００で半径ａが１ｍｍ、全長２Ｌが２０ｍｍの銅製のコイルを使用した。また、センサチップ１３の中心部分１３ｃをコイル１２の中心部分１２ｃに一致させた状態を初期位置に設定した。そして、センサチップ１３をコイル１２の中心軸１２ａに沿って平行移動させたときにコイル１２がセンサチップ１３に印加するバイアス磁界ｍｆ１の磁束密度を測定した。
【００４３】
その結果、図１２に示すように、センサチップ１３の中心部分１３ｃがコイル１２の中心部分１２ｃと一致するようにセンサチップ１３を配置したときのバイアス磁界ｍｆ１の磁束密度が最大になることが分かった。また、センサチップ１３の中心部分１３ｃのコイル１２の中心部分１２ｃからの距離ｘが約５ｍｍに達するまでは、磁束密度は殆ど変化しないことが分かった。
【００４４】
つまり、センサチップ１３の中心部分１３ｃをコイル１２の中心部分１２ｃから、コイル１２の中心軸１２ａに沿って長手方向に±５ｍｍの範囲内に配置すれば、コイル１２がセンサチップ１３に印加するバイアス磁界の磁束密度が略最大になることが分かった。換言すると、センサチップ１３の配置位置は、コイル１２の中心軸１２ａに沿って中心部分１２ｃから±５ｍｍの許容範囲を有することが分かった。
【００４５】
［第１実施形態の効果］
（１）上述した第１実施形態の電流センサ１０を用いれば、差動増幅回路１４ｃは、コイル１２に正極性の電流ｉ１が流れたときにセンサチップ１３から発生する第１の電圧Ｖと、コイル１２に負極性の電流−ｉ１が流れたときにセンサチップ１３から発生する第２の電圧−Ｖとの差分を出力するため、センサチップ１３の出力電圧にオフセット電圧Ｖｏｆｆが存在する場合であっても、その差分に基づいて被検出電流の大きさを求めれば、オフセット電圧Ｖｏｆｆの大きさを除去することができる。
したがって、オフセット電圧Ｖｏｆｆの発生によって被検出電流ｉ２の検出精度が低下することがない。
【００４６】
（２）しかも、センサチップ１３がコイル１２の内部に配置されているため、コイル１２から発生するバイアス磁界ｍｆ１のうち磁束密度の高いバイアス磁界を磁気抵抗素子Ｒａ〜Ｒｄに印加することができるので、被検出電流ｉ２の検出感度を高めることができる。また、電流センサ１０を小型化することができる。
【００４７】
（３）また、センサチップ１３およびコイル１２が、磁気抵抗素子Ｒａ〜Ｒｄの磁化容易軸を含む平面１３ｄおよびコイルの中心軸１２ａを含む平面が平行になるように配置されているため、コイル１２から発生するバイアス磁界ｍｆ１を磁気抵抗素子Ｒａ〜Ｒｄの各領域に均等に印加することができる。
したがって、被検出電流ｉ２の検出精度を高めることができる。
【００４８】
（４）さらに、センサチップ１３およびコイル１２が、コイル１２の中心軸１２ａが磁気抵抗素子Ｒａ〜Ｒｄの素子形成領域１３ｂを通るように配置されているため、コイル１２から発生するバイアス磁界ｍｆ１を磁気抵抗素子Ｒａ〜Ｒｄの各領域により一層均等に印加することができる。
したがって、被検出電流ｉ２の検出精度をより一層高めることができる。
【００４９】
（５）さらに、センサチップ１３およびコイル１２が、それぞれの中心部分１３ｃ，１２ｃが一致するように配置されているため、コイル１２が発生するバイアス磁界ｍｆ１のうち最も磁束密度が高く、かつ、平行な磁束により構成されたバイアス磁界を磁気抵抗素子Ｒａ〜Ｒｄに均等に印加することができるので、被検出電流ｉ２の検出感度および検出精度をより一層高めることができる。
【００５０】
（６）さらに、差動増幅回路１４ｃは、正極性および負極性の各最大電流が流れたときの各電圧の差分を出力するため、出力電圧を大きくすることができるので、被検出電流ｉ２の検出感度を高めることができる。
【００５１】
〈第２実施形態〉
次に、この発明の第２実施形態について図を参照して説明する。この実施形態に係る電流センサは、コイルの内部にコアを備えたことを特徴とする。図１３は、この実施形態に係る電流センサの概略構成を示す平面説明図であり、図１４は、図１３のＡ−Ａ矢視断面図である。
【００５２】
コイル１２の内部であって基板１１の裏面には、磁性材料により形成されたコア１６が取付けられている。この実施形態では、コア１６は板状に形成されているが、円柱形状でも良い。このように、コイル１２の内部にコア１６が配置されているため、コイル１２に発生するバイアス磁界ｍｆ１の磁束密度を高くすることができるので、被検出電流ｉ２の検出感度を高めることができる。なお、コア１６は、コイル１２の外部であって基板１１の表面または裏面に配置しても良い。
【００５３】
〈第３実施形態〉
次に、この発明の第３実施形態について図を参照して説明する。この実施形態に係る電流センサは、センサチップが、ウエハレベルパッケージ（以下、ＷＬＰと略す）を利用して構成されていることを特徴とする。図１５は、この実施形態に係る電流センサに備えられたセンサチップおよびコイルの概略構成を示す斜視縦断面図である。
【００５４】
センサチップ１３は、シリコンウエハをウエハの状態で加工して複数形成される。そして、そのシリコンウエハの上に、キャップの役割をするシリコンウエハを接合し、その接合されたシリコンウエハを分断し、複数のＷＬＰ１７を得る。図１５に示すように、ＷＬＰ１７の本体１７ａにセンサチップ１３が形成されており、その上にキャップ１７ｂが接合されている。そして、本体１７ａおよびキャップ１７ｂの外周面には、コイル１２の役割をする導電パターン１８が形成されている。
【００５５】
たとえば、導電パターン１８は、導電性材料を印刷することにより形成することができる。また、ＷＬＰ１７の内部は真空に維持されている。このように、ＷＬＰ技術を用いれば、コイルが巻回された多くのセンサチップを効率良く製造することができる。
【００５６】
〈他の実施形態〉
（１）前述した各実施形態では、コイルの内部にセンサチップを配置したが、センサチップにバイアス磁界を印加して被検出電流ｉ２を検出することができれば、コイルの外部近傍にセンサチップを配置しても良い。
【００５７】
（２）縦断面の形状が円形のコイルを用いることもできる。コイルに印加する電流は正弦波形の交流電流でも良い。ケース１５の内部を封止材によって封止し、ケース１５内部の気密性を高めることもできる。また、ケース１５を使用しないで、コイル１２および基板１１の周囲を封止材で固め、それを直接バスバー２０に固定しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
前述の実施形態では、この発明に係る電流センサを車両に適用した場合を説明したが、ロボット、航空機、鉄道車両、船舶、電気機器など、電路を有するものであれば、どんなものにも適用することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１０・・電流センサ、１１・・基板、１２・・コイル、１２ａ・・コイルの中心軸、
１２ｃ・・コイルの中心部分、１３・・センサチップ、１３ｂ・・素子形成領域、
１３ｃ・・センサチップの中心部分、１３ｄ・・磁化容易軸を含む平面、
１４・・回路チップ、１４ｄ・・電流制御回路、１５・・ケース、１６・・コア、
１７・・ＷＬＰ。
【図１】
0005540882.tif 000002
【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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