(57)【要約】  Ｕ字形の電流経路を有する一次導体を備えた電流センサにおいて、製造コストを低減すること。電流センサ（２００）は、Ｕ字形の電流経路（２１０Ａ）を有する一次導体（２１０）と、磁電変換素子（２３０Ａ）を支持するための支持部（２２０Ａ）と、支持部（２１０Ａ）と接続するリード端子（２２０Ｂ）とを備え、電流経路（２１０Ａ）は、平面視において支持部（２２０Ａ）と重複せず、且つ、側面視において支持部（２２０Ａ）と高さが異なるように形成されている。
2013008462.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｕ字形の電流経路を有する一次導体と、
磁電変換素子を支持するための支持部と、
前記支持部と接続するリード端子と、
を備え、
前記Ｕ字形の電流経路は、平面視において前記支持部と重複せず、且つ、
側面視において前記支持部と高さが異なるように形成されていることを特徴とする電流センサ用基板。
【請求項２】
前記リード端子は、前記支持部と段差を介して接続していることを特徴とする請求項１に記載の電流センサ用基板。
【請求項３】
前記支持部は、切欠部を有し、
前記Ｕ字形の電流経路は、平面視において前記切欠部に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電流センサ用基板。
【請求項４】
前記一次導体は、前記Ｕ字形の電流経路に接続する段差部を有することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の電流センサ用基板。
【請求項５】
平面視において前記Ｕ字形の電流経路と重なるように配置される磁性体材料を更に有することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の電流センサ用基板。
【請求項６】
前記Ｕ字形の電流経路を挟むように配置される磁性体材料を更に有することを特徴とする請求項５に記載の電流センサ用基板。
【請求項７】
請求項１から４のいずれかに記載の電流センサ用基板と、
前記電流センサ用基板の前記支持部に配置された、前記電流センサ用基板の前記Ｕ字形の電流経路を流れる電流から生じる磁束を検出する磁電変換素子を有するＩＣチップと
を備える電流センサ。
【請求項８】
前記磁電変換素子は、平面視において前記Ｕ字形の電流経路の前記Ｕ字形の内側に配置されていることを特徴とする請求項７に記載の電流センサ。
【請求項９】
請求項５又は６に記載の電流センサ用基板と、
前記電流センサ用基板の前記支持部に配置された、前記電流センサ用基板の前記電流経路
を流れる電流から生じる磁束を検出する磁電変換素子を有するＩＣチップと
を備え、
前記磁電変換素子は、平面視において前記Ｕ字形の電流経路の前記Ｕ字形の内側に配置されていることを特徴とする電流センサ。
【請求項１０】
前記磁性材料は前記ＩＣチップの前記Ｕ字形の電流経路が配置されている側の面とは反対の面側に、前記磁電変換素子の一部もしくは全体を覆うように形成されていることを特徴とする請求項９に記載の電流センサ。
【請求項１１】
前記磁性材料は、前記一次導体から離れて前記支持部上に形成されていることを特徴とする請求項９又は１０に記載の電流センサ。
【請求項１２】
前記磁性材料は、磁性体メッキまたは磁性体チップで構成されていることを特徴とする請求項９から１１のいずれかに記載の電流センサ。
【請求項１３】
前記ＩＣチップは、側面視において前記支持部から突出していることを特徴とする請求項７から１２のいずれかに記載の電流センサ。
【請求項１４】
前記ＩＣチップは、平面視において前記電流経路と重複しており、前記磁電変換素子は、平面視において前記Ｕ字形の電流経路の前記Ｕ字形の内側に配置されていることを特徴とする請求項１３に記載の電流センサ。
【請求項１５】
前記ＩＣチップは、側面視において前記Ｕ字形の電流経路と所定の間隔をもって配置されていることを特徴とする請求項１３又は１４に記載の電流センサ。
【請求項１６】
前記一次導体は前記ＩＣチップを支持していないことを特徴とする請求項１３から１５のいずれかに記載の電流センサ。
【請求項１７】
前記電流センサ用基板の前記支持部は、切欠部を有し、
前記電流センサ用基板の前記Ｕ字形の電流経路は、平面視において前記切欠部に配置されており、かつ、前記ＩＣチップと重複することを特徴とする請求項７から１２のいずれかに記載の電流センサ。
【請求項１８】
前記磁電変換素子は、ホール素子であることを特徴とする請求項７から１７のいずれかに記載の電流センサ。
【請求項１９】
前記ＩＣチップは、前記電流経路のＵ字形の外側であって前記電流経路に近接する位置に配置された第２の磁電変換素子をさらに備えることを特徴とする請求項７から１８のいずれかに記載の電流センサ。
【請求項２０】
前記磁電変換素子は、信号処理回路を含むホールＩＣまたは磁気抵抗ＩＣであることを特徴とする請求項７から１９のいずれかに記載の電流センサ。
【請求項２１】
前記電流センサ用基板の一次導体と前記ＩＣチップとの間に形成される絶縁部材をさらに有することを特徴とする請求項７から２０のいずれかに記載の電流センサ。
【請求項２２】
前記絶縁部材は、絶縁テープであることを特徴とする請求項２１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、電流センサ用基板及び電流センサに関し、より詳細には、Ｕ字形の電流経路を有する一次導体を備えた電流センサ用基板及び電流センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、導体に流れる電流を測定する電流センサとして、測定電流が流れることにより周囲に生じる磁束を検出する方法が知られている。例えば、測定電流が流れる一次導体近傍に磁電変換素子を配置する方法がある。【０００３】
図１（特許文献１の図７に対応）に、従来の電流センサの一例を示す。導電性クリップ２０４にＵ字形の電流導体部２０４ａを形成し、ホール素子２０８を当該Ｕ字形の内側に配置している。Ｕ字形内側の中心付近は磁束密度が高くなるので測定感度が向上する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００６／１３０３９３号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、図１記載の電流センサは、導電性クリップ２０４を別個に設けてリード端子２０２ａ〜２０２ｄに結合することを要する等、製造上の手間がかかり、コストの増加を招く。【０００６】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、その第１の目的は、Ｕ字形の電流経路を有する一次導体を備えた電流センサにおいて、製造コストを低減することにある。また、第２の目的は、当該電流センサ用の基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的を達成するために、本発明の第１の態様は、Ｕ字形の電流経路を有する一次導体と、磁電変換素子を支持するための支持部と、前記支持部と接続するリード端子を有する信号端子側部材と、を備え、前記電流経路は、平面視において前記支持部と重複せず、且つ、側面視において前記支持部と高さが異なることを特徴とする電流センサ用基板である。【０００８】
また、本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記リード端子は、前記支持部と段差を介して接続するようにしてもよい。【０００９】
また、本発明の第３の態様は、第１又は第２の態様において、前記支持部が切欠部を有し、前記電流経路は、平面視において前記切欠部に配置されているようにしてもよい。【００１０】
また、本発明の第４の態様は、第１から第３の態様において、前記一次導体が前記電流経路に接続する段差部を有するようにしてもよい。【００１１】
本発明の第５の態様は、第１から第４のいずれかの態様において、平面視において前記Ｕ字形の電流経路と重なるように配置される磁性体材料を更に有するようにしてもよい。【００１２】
本発明の第６の態様は、第１から第５のいずれかの態様において、前記Ｕ字形の電流経路を挟むように配置される磁性体材料を更に有するようにしてもよい。【００１３】
また、本発明の第７の態様は、第１から第４の態様のいずれかの電流センサ用基板と、前記電流センサ用基板の前記支持部に配置された、前記電流センサ用基板の前記電流経路を流れる電流から生じる磁束を検出する磁電変換素子を有するＩＣチップとを備える電流センサとしてもよい。【００１４】
また、本発明の第８の態様は、第７の態様において、前記磁電変換素子は、平面視において前記Ｕ字形の電流経路の前記Ｕ字形の内側に配置されているようにしてもよい。【００１５】
本発明の第９の態様は、第５又は６の態様の電流センサ用基板と、前記電流センサ用基板の前記支持部に配置された、前記電流センサ用基板の前記電流経路を流れる電流から生じる磁束を検出する磁電変換素子を有するＩＣチップとを備え、前記磁電変換素子は、平面視において前記Ｕ字形の電流経路の前記Ｕ字形の内側に配置されていることを特徴とする電流センサとしてもよい。【００１６】
本発明の第１０の態様は、第９の態様において、前記磁性材料は前記ＩＣチップの前記Ｕ字形の電流経路が配置されている側の面とは反対の面側に、前記磁電変換素子の一部もしくは全体を覆うように形成されているようにしてもよい。【００１７】
本発明の第１１の態様は、第９又は１０の態様において、前記磁性材料は、前記一次導体から離れて前記支持部上に形成されているようにしてもよい。【００１８】
本発明の第１２の態様は、第９から１１のいずれかの態様において、前記磁性材料は、磁性体メッキまたは磁性体チップで構成されているようにしてもよい。【００１９】
本発明の第１３の態様は、第７から１２のいずれかの態様において、前記ＩＣチップは、側面視において前記支持部から突出しているようにしてもよい。【００２０】
本発明の第１４の態様は、第１３の態様において、前記ＩＣチップは、平面視において前記電流経路と重複しており、前記磁電変換素子は、平面視において前記Ｕ字形の電流経路の前記Ｕ字形の内側に配置されているようにしてもよい。【００２１】
本発明の第１５の態様は、第１３又は１４の態様において、前記ＩＣチップは、側面視において前記Ｕ字形の電流経路と所定の間隔をもって配置されているよにしてもよい。【００２２】
本発明の第１６の態様は、第１３から１５のいずれかの態様において、前記一次導体は前記ＩＣチップを支持していないようにしてもよい。【００２３】
本発明の第１７の態様は、第７から１２のいずれかの態様において、前記電流センサ用基板の前記支持部は、切欠部を有し、前記電流センサ用基板の前記Ｕ字形の電流経路は、平面視において前記切欠部に配置されており、かつ、前記ＩＣチップと重複するようにしてもよい。【００２４】
本発明の第１８の態様は、第７から１７のいずれかの態様において、前記磁電変換素子は、ホール素子であるようにしてもよい。【００２５】
本発明の第１９の態様は、第７から１８のいずれかの態様において、前記ＩＣチップは、前記電流経路のＵ字形の外側であって前記電流経路に近接する位置に配置された第２の磁電変換素子をさらに備えるようにしてもよい。【００２６】
本発明の第２０の態様は、第７から１９のいずれかの態様において、前記磁電変換素子は、信号処理回路を含むホールＩＣまたは磁気抵抗ＩＣであるようにしてもよい。【００２７】
本発明の第２１の態様は、第７から２０のいずれかの態様において、前記電流センサ用基板の一次導体と前記ＩＣチップとの間に形成される絶縁部材をさらに有するようにしてもよい。【００２８】
本発明の第２２の態様は、第２１の態様において、前記絶縁部材は、絶縁テープであるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、Ｕ字形の電流経路を有する一次導体と、磁電変換素子を支持するための支持部と、支持部と接続するリード端子を有する信号端子側部材とを備え、Ｕ字形の電流経路を、平面視において支持部と重複せず、且つ、側面視において支持部と高さが異なるように設計することにより、電流センサ用基板及び電流センサの構成を、部品点数を抑えた簡便なものとし、製造コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】従来の電流センサを示す図である。
【図２】第１の実施形態に係る電流センサを示す図である。
【図３Ａ】図２の電流センサの側面図である。
【図３Ｂ】図２のIIIB-IIIB線に沿った断面図である。
【図４Ａ】実施形態１に係る電流センサの製造方法を説明するための図である。
【図４Ｂ】実施形態１に係る電流センサの製造方法を説明するための図である。
【図４Ｃ】実施形態１に係る電流センサの製造方法を説明するための図である。
【図５Ａ】実施形態１に係る電流センサの製造方法を説明するための図である。
【図５Ｂ】実施形態１に係る電流センサの製造方法を説明するための図である。
【図５Ｃ】実施形態１に係る電流センサの製造方法を説明するための図である。
【図６Ａ】実施形態１に係る電流センサの変形形態を示す図である。
【図６Ｂ】実施形態１に係る電流センサの変形形態を示す図である。
【図７】図６ＡのVII-VII線に沿った断面図を示す図である。
【図８】第２の実施形態に係る電流センサを示す図である。
【図９Ａ】図８の電流センサの側面図である。
【図９Ｂ】図８の電流センサの断面図である。
【図１０】第３の実施形態に係る電流センサを示す図である。
【図１１Ａ】図１０の電流センサの側面図である。
【図１１Ｂ】図１０の電流センサの断面図である。
【図１２】第４の実施形態に係る電流センサの一例を示す図である。
【図１３】図１２の電流センサの側面図である。
【図１４】第５の実施形態に係る電流センサの一例を示す図である。
【図１５】図１４の電流センサの側面図である。
【図１６】第５の実施形態に係る電流センサの一例を示す図である。
【図１７】図１６の電流センサの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００３２】
（第１の実施形態）
図２に、第１の実施形態に係る電流センサを示す。電流センサ２００は、Ｕ字形の電流経路２１０Ａを有する一次導体２１０と、ホール素子等の磁電変換素子２３０Ａを支持するための支持部２２０Ａ、及びリード端子２２０Ｂ＿１，２２０Ｂ＿２を有する信号端子側部材２２０（以下、単に「部材２２０」と略記する。）と、支持部２２０Ａに配置された、電流経路２１０Ａを流れる電流から生じる磁束を検出する磁電変換素子２３０Ａを有するＩＣチップ２３０とを備える。一次導体２１０、部材２２０、及びＩＣチップ２３０を樹脂２４０でモールドして、電流センサ２００が形成される。ＩＣチップ２３０及び樹脂２４０を除いた部分が電流センサ用基板である。
【００３３】
リード端子２２０Ｂ＿１は支持部２２０Ａに接続されているリード端子を表し、リード端子２２０Ｂ＿２は支持部２２０Ａに接続されていないリード端子を表してある。なお、リード端子２２０Ｂ＿１，２２０Ｂ＿２に共通の説明では各リード端子が単にリード端子２２０Ｂとして参照される。
【００３４】
電流経路２１０Ａは、平面視において支持部２２０Ａと重複しないように、支持部２２０Ａに近接して配置されている。また、図３Ａの側面図及び図３Ｂの断面図から分かるように、側面視において支持部２２０ＡのＩＣチップ２３０を載せる側の面の平坦部分と、電流経路２１０ＡのＩＣチップ２３０に近い側の面の平坦部分との高さが異なるように支持部２２０Ａと電流経路２１０Ａが配置されている。
【００３５】
支持部２２０Ａとリード端子２２０Ｂ＿１とは、別個の部材ではなく、金属材で一体形成されている。すなわち、支持部２２０Ａとリード端子２２０Ｂ＿１とは物理的に一体となっており、物理的にも電気的にも接続されている。
【００３６】
上述したように、Ｕ字形内側の中心付近は磁束密度が高くなり電流検出感度が向上するため、磁電変換素子２３０Ａは、平面視において、電流経路２１０ＡのＵ字形の内側に配置されている。また、ＩＣチップ２３０は、側面視において支持部２２０Ａから突出しており、平面視において電流経路２１０Ａと重複する。
【００３７】
本実施形態に係る電流センサ２００においては、部材２２０が、支持部２２０Ａとリード端子２２０Ｂとの間に段差部２２０Ｃを有する。例えば部材２２０のフォーミングにより、２０〜１００μｍ程度の段差部２２０Ｃを設けることができ、これにより、電流経路２１０ＡとＩＣチップ２３０との間にクリアランスが得られる。当該クリアランスは、一次導体２１０とＩＣチップ２３０との間の高い絶縁耐圧を保証し、パッケージ内部における高い絶縁耐圧の維持を可能にする。段差部２２０Ｃが存在しないと、一次導体２１０の導電経路２１０ＡとＩＣチップ２３０が接触することになり、ＩＣチップ２３０の裏面に予め絶縁シートを貼ったとしても絶縁耐圧が低く、絶縁破壊し易くなってしまう。また、予め一次導体２１０に絶縁シートを貼ることも考えられるが、工程の複雑化を招き、製造コストの抑制が求められる状況において実現性が低い。
【００３８】
ここで、図４Ａ〜４Ｃ及び図５Ａ〜５Ｃを参照して、実施形態１に係る電流センサ２００の製造方法を説明する。まず、一枚の金属板から、所望のパターンが形成されたリードフレームを作製する。図４Ａは、一個の電流センサに対応する一部分を示している。次いで、プレス加工等でフォーミングを施すことにより、部材２２０に段差部２２０Ｃを設ける（図４Ｂ）。そして、支持部２２０ＢにＩＣチップ２３０をダイボンディングした後、リード端子２２０ＡとＩＣチップ２３０をワイヤボンディングする（図４Ｃ）。最後に、一次導体２１０、部材２２０、及びＩＣチップ２３０を樹脂２４０でモールドし、リードカットを行い、フォーミングにより一次導体端子２１０Ｂ及びリード端子（信号端子）２２０Ｂを形成する。図５Ａは平面図、図５Ｂは正面図、図５Ｃは右側面図である。
【００３９】
このように、第１の実施形態に係る電流センサ２００は、従来よりも部品点数が抑えられ、製造コストが低減することに加えて、一次導体２１０とＩＣチップ２３０との間の高い絶縁耐圧を保証することができる。
【００４０】
図６Ａに、第１の実施形態に係る電流センサ２００の変形形態を示す。電流センサ６００は、ＩＣチップ６３０を除いて電流センサ２００と同一である。ＩＣチップ６３０は、支持部２２０Ａに配置した際に、第１の磁電変換素子６３０Ａが、平面視において、電流経路２１０ＡのＵ字形の内側に配置されるとともに、第２の磁電変換素子６３０Ｂが、電流経路２１０ＡのＵ字形の外側であって、電流経路２１０Ａに近接する位置に配置されるように設計されている。図７に、図６ＡのVII-VII線に沿った断面図を示す。１次導体２１０に電流が流れることにより発生する第１の磁電変換素子６３０Ａの位置の磁束密度をＢ１ｓ、第２の磁電変換素子６３０Ｂの位置の磁束密度をＢ２ｓとする。外来磁気ノイズにより発生する磁束密度をそれぞれＢ１ｎ、Ｂ２ｎとすると、第１の磁電変換素子６３０Ａ、第２の磁電変換素子６３０Ｂの出力Ｖｏ１、Ｖｏ２は、
Ｖｏ１＝ｋ１×（Ｂ１ｓ＋Ｂ１ｎ）＋Ｖｕ１
Ｖｏ２＝ｋ２×（-Ｂ２ｓ＋Ｂ２ｎ）＋Ｖｕ２
となる。但し、ｋ１、ｋ２は各々の感度係数、Ｖｕ１、Ｖｕ２は各々のオフセット値である。
【００４１】
ここで、双方の磁電変換素子の特性にばらつきが極めて小さく、ｋ１＝ｋ２＝ｋ、Ｖｕ１＝Ｖｕ２が成り立つとし、双方の磁電変換素子の距離が近いのでＢ１ｎ＝Ｂ２ｎと近似すると、
Ｖｏ＝Ｖｏ１-Ｖｏ２＝ｋ×（Ｂ１ｓ＋Ｂ２ｓ）
となり、外来磁場によるノイズが消えるとともに、Ｕ字形内側の第１の磁電変換素子６３０Ａのみの場合よりも大きな信号が得られるので、感度向上につながる。
【００４２】
また、図６Ｂに第１の実施形態に係る電流センサ２００のもう一つの変形形態として磁電変換素子を３つ用いた例を示す。電流センサ７００は、ＩＣチップ７３０を除いて電流センサ２００と同一である。ＩＣチップ７３０は、支持部２２０Ａに配置された際に、第１の磁電変換素子７３０Ａが平面視において、電流経路２１０ＡのＵ字形の内側に配置されるとともに、第２の磁電変換素子７３０Ｂ及び第３の磁電変換素子７３０Cが、電流経路２１０ＡのＵ字形の両端の外側であって、電流経路２１０Ａに近接する位置に配置されるように設計されている。１次導体２１０に電流が流れることにより発生する第３の磁電変換素子７３０Cの位置の磁束密度をＢ３ｓとし、外来磁気ノイズにより第３の磁電変換素子７３０Cの位置で発生する磁束密度をＢ３ｎとすると、
Ｖｏ＝Ｖｏ１-（Ｖｏ２＋Ｖｏ３）／２＝ｋ×（Ｂ１ｓ＋（Ｂ２ｓ＋Ｂ３ｓ）／２）
となり、２つの場合と同様に外来磁場によるノイズが消え感度も向上するとともに、１次導体２１０とＩＣチップ７３０の位置関係が３つの磁電変換素子の配置方向にズレが生じた場合でも、出力Ｖｏの変動レベルを極力抑えることができるようになる。
【００４３】
また、電流経路２１０ＡにはＵ字形電流経路の一形態として、例えば、Ｃ字形、Ｖ字形、またはこれらに類似する形状の電流経路を使用しても良い。
【００４４】
（第２の実施形態）
図８に、第２の実施形態に係る電流センサを示す。電流センサ８００が第１の実施形態の電流センサ２００と異なるのは、ＩＣチップ２３０が側面視において支持部２２０Ａから突出する代わりに、部材２２０の支持部８２０Ａが、切欠部８２０Ａ’を有し、電流経路２１０Ａが、平面視において切欠部８２０Ａ’に配置されている点である。したがって、ＩＣチップ２３０は突出しないものの、平面視において、ＩＣチップ２３０と電流経路２１０Ａは重複する。図９Ａに側面図、図９Ｂに断面図を示す。第１の実施形態と比較して側面視において高さの異なる電流経路２１０Aが、平面視において切欠部８２０Ａ’に配置されているためにリードフレームのスタンピング金型の加工が若干複雑になるが、ＩＣチップ内の磁電変換素子の配置に自由度が生まれ、ＩＣチップのより内側に配置できるようになるため、応力起因によるオフセットへの影響を低減することができる。また支持部とＩＣチップとの接着面積が増えるためＩＣチップをより安定に支持することが可能となる。
【００４５】
なお、第１の実施形態と同様に、ＩＣチップ２３０を、磁電変換素子を２つ有するＩＣチップ６３０や磁電変換素子を３つ有するＩＣチップ７３０とすることもできる。
【００４６】
（第３の実施形態）
図１０に、第３の実施形態に係る電流センサを示す。電流センサ１０００が第１の実施形態の電流センサ２００と異なるのは、部材２２０ではなく、一次導体２１０が段差部２１０Ｃを電流経路２１０Ａに隣接する位置に有する点である。ＩＣチップ２３０は、側面視において支持部２２０Ａから突出しており、平面視において電流経路２１０Ａと重複する。図１１Ａに側面図、図１１Ｂに断面図を示す。
【００４７】
なお、第１の実施形態と同様に、ＩＣチップ２３０を、磁電変換素子を２つ有するＩＣチップ６３０や磁電変換素子を３つ有するＩＣチップ７３０としてもよい。
【００４８】
（第４の実施形態）
次に、電流センサの一実施形態として、電流検出感度を向上させつつ、外部磁場の侵入の抑制をも可能とするようにした電流センサについて図１２および図１３を参照して説明する。本実施形態の電流センサは、全体の構成は図２に示した第１の実施形態のものとほぼ同様であるが、磁性材料を有する構成が第１の実施形態のものと異なる。
【００４９】
以下では、本実施形態における電流センサの構成について、第１の実施形態のものとの差異を中心に説明する。
【００５０】
図１２に、第４の実施形態に係る電流センサの構成例を示す。図１２に示すように、この電流センサ５００Ａでは、図２に示したものと同様に、例えばＵ字形の電流経路２１０Ａおよび導体端子２１０Ｂを有する一次導体２１０と、磁電変換素子２３０Ａを支持するための支持部５２０Ａ及びリード端子２２０Ｂを有する部材２２０と、磁電変換素子２３０Ａを有するＩＣチップ２３０とを備える。一次導体２１０、部材２２０、及びＩＣチップ２３０は、樹脂２４０Ａでモールドされている。
【００５１】
一方、図２に示したものと異なり、この実施形態では、ＩＣチップ２３０の上には、磁性材料からなる磁性材チップ５４０が形成されている。また、図２に示したものと異なり、支持部５２０Ａはさらに、フェライトなどの磁性材料からなる磁性材チップ５５０を支持するように構成されている。この実施形態では、支持部５２０Ａは、例えば２つの段差部５２１Ａ，５２１Ｂを有する。段差部５２１Ａ，５２１Ｂの形状は、後述する図１３で説明する。
【００５２】
磁性材チップ５４０，５５０は、一次導体２１０の電流経路２１０Ａを流れる電流により生じる磁束が、磁電変換素子２３０Ａの感磁部に収束されるように配置される。
【００５３】
なお、電流センサ５００Ａの上記各構成要素から、ＩＣチップ２３０及び樹脂２４０Ａを除くことで、電流センサ５００Ａが、電流センサ用基板になる。
【００５４】
図１３は、図１２の電流センサ５００Ａの側面図である。この電流センサ５００Ａでは、支持部５２０Ａの段差部５２１Ａは、支持部５２０Ａの中央部が上方に突出するように形成され、段差部５２１Ｂは、支持部５２０Ａの先端部が一次導体２１０よりも下方に突出するように形成されている。
【００５５】
そして、この支持部５２０Ａの下部において、磁性材チップ５５０が形成されている。換言すれば、磁性材チップ５５０は、一次導体２１０から離れて支持部５２０Ａに形成されている。
【００５６】
上記電流センサ５００Ａの構成によって、一次導体２１０の電流経路に電流が流れると、磁性材チップ５４０，５５０が形成されているため、電流によって生じる磁束が磁電変換素子２３０Ａの感磁部に収束されやすくなる。したがって、電流センサ５００Ａの電流検出感度が向上する。
【００５７】
また、磁性材チップ５４０，５５０の形成によって、電流センサ５００Ａに対して外部磁場の侵入を抑制することになる。
【００５８】
（第５の実施形態）
次に、第５の実施形態について図１４および図１５を参照して説明する。
【００５９】
図１２および図１３に示した第４の実施形態では、２つの磁性材チップ５４０，５５０が形成されている。本実施形態は、１つの磁性体チップ５４０のみを形成することにより、電流検出感度を向上させつつ、外部磁場の侵入の抑制をも可能とするようにした電流センサである。
【００６０】
図１４に、第５の実施形態に係る電流センサの構成例を示す。図１２に示したものと同様に、本実施形態の電流センサ５００Ｂは、例えばＵ字形の電流経路２１０Ａを有する一次導体２１０と、磁電変換素子２３０Ａを支持するための支持部５２０Ｂ及びリード端子２２０Ｂを有する部材２２０と、磁電変換素子２３０Ａを有するＩＣチップ２３０とを備える。また、図１２に示したものと同様に、ＩＣチップ２３０の上には、磁性材料からなる磁性材チップ５４０が形成されている。一次導体２１０、部材２２０、及びＩＣチップ２３０は、樹脂２４０Ａでモールドされている。
【００６１】
一方、図１２に示したものと異なり、本実施形態の支持部５２０Ｂは、例えば１つの段差部５２１Ａのみを有する。
【００６２】
なお、電流センサ５００Ｂの上記各構成要素から、ＩＣチップ２３０及び樹脂２４０Ａを除くことで、電流センサ５００Ｂが、電流センサ用基板になる。
【００６３】
図１５は、図１４の電流センサ５００Ｂの側面図である。図１３に示したものと同様に、この電流センサ５００Ｂでは、支持部５２０Ｂの段差部５２１Ａは、支持部５２０Ｂの中央部が上方に突出するように形成されている。また、図１３に示したものと同様に、磁性材チップ５４０は、一次導体２１０の電流経路２１０Ａを流れる電流により生じる磁束が、磁電変換素子２３０Ａの感磁部に収束されるように、ＩＣチップ２３０上に配置されている。
【００６４】
上記電流センサ５００Ｂの構成によって、一次導体２１０の電流経路に電流が流れると、磁性材チップ５４０が形成されているため、電流によって生じる磁束が磁電変換素子２３０Ａの感磁部に収束されやすくなる。したがって、電流センサ５００Ｂの電流検出感度が向上する。
【００６５】
また、磁性材チップ５４０の形成によって、電流センサ５００Ｂに対してパッケージ上面からの外部磁場の侵入を抑制することになる。
【００６６】
（第６の実施形態）
次に、第６の実施形態について図１６および図１７を参照して説明する。
【００６７】
図１２および図１３に示した第４の実施形態では、２つの磁性材チップ５４０，５５０が形成されている。本実施形態は、１つの磁性体チップ５５０のみを形成することにより、電流検出感度を向上させつつ、外部磁場の侵入の抑制をも可能とするようにした電流センサである。
【００６８】
図１６に、第６の実施形態に係る電流センサの構成例を示す。図１２に示したものと同様に、本実施形態の電流センサ５００Ｃは、例えばＵ字形の電流経路２１０Ａを有する一次導体２１０と、磁電変換素子２３０Ａを支持するための支持部５２０Ａ及びリード端子２２０Ｂを有する部材２２０と、磁電変換素子２３０Ａを有するＩＣチップ２３０とを備える。また、図１２に示したものと同様に、支持部５２０Ａの下部には、磁性材料からなる磁性材チップ５４０が形成されている。一次導体２１０、部材２２０、及びＩＣチップ２３０は、樹脂２４０Ａでモールドされている。
【００６９】
なお、電流センサ５００Ｃの上記各構成要素から、ＩＣチップ２３０及び樹脂２４０Ａを除くことで、電流センサ５００Ｃが、電流センサ用基板になる。
【００７０】
図１７は、図１６の電流センサ５００Ｃの側面図である。図１３に示したものと同様に、この電流センサ５００Ｃでは、支持部５２０Ａの段差部５２１Ａは、支持部５２０Ａの中央部が上方に突出するように形成され、段差部５２１Ｂは、支持部５２０Ａの先端部が一次導体２１０よりも下方に突出するように形成されている。また、図１３に示したものと同様に、磁性材チップ５５０は、一次導体２１０の電流経路２１０Ａを流れる電流により生じる磁束が、磁電変換素子２３０Ａの感磁部に収束されるように、支持部５２０Ａの下部に配置されている。
【００７１】
上記電流センサ５００Ｃの構成によって、一次導体２１０の電流経路に電流が流れると、磁性材チップ５５０が形成されているため磁気抵抗が下がり、１次導体電流によって生じる磁束が増える。そのため、電流センサ５００Ｃの電流検出感度が向上する。
【００７２】
また、磁性材チップ５５０の形成によって、電流センサ５００Ｃに対して、パッケージ裏面からの外部磁場の侵入を抑制することになる。
【００７３】
（変形例）
上述した各実施形態にかかる電流センサは例示に過ぎず、以下に示すような変更を行うことが可能である。
【００７４】
各実施形態の電流センサ５００Ａ，５００Ｂ，５００Ｃでは、例えばＵ字形の電流経路２１０Ａを有する一次導体２１０を例にとって説明したが、電流経路２１０Ａの他の形状の例として、電流センサの機能を実現可能であればよく、例えば、他の形状などを有するようにしてもよい。
【００７５】
各実施形態の電流センサ５００Ａ，５００Ｂ，５００Ｃでは、１つの磁電変換素子を有するＩＣチップ２３０を適用した場合について説明したが、ＩＣチップの例として、例えば２つ以上の磁電変換素子を有するようにしてもよい。この場合には、各磁電変換素子の感磁部に磁束が収束されるように、磁性材料を配置することが好ましい。
【００７６】
各実施形態の電流センサ５００Ａ，５００Ｂ，５００Ｃでは、磁性材料からなる磁性体チップ５４０，５５０を適用した場合について説明したが、磁性材料の構成例として、例えばＩＣ表面等に形成する磁性体メッキなどでもよい。
【００７７】
各実施形態の電流センサ５００Ａ，５００Ｂ，５００Ｃでは、一次導体２１０とＩＣチップ２３０との間に、一次導体２１０を覆うように絶縁部材を形成することが好ましい。例えば絶縁部材は、耐圧に優れたシート材からなる絶縁テープであり、その絶縁テープの片面には接着剤が塗布されているものが好ましい。
【００７８】
各実施形態の電流センサ５００Ａ，５００Ｂ，５００Ｃの各支持部５２０Ａ，５２０Ｂは、段差部を有するが、段差部の形状は、支持部の高さを変えることが可能であればよく、変更可能である。また、段差部の個数は、電流センサの機能を実現可能であればよく、３つ以上でもよい。
【００７９】
各実施形態の磁電変換素子は、信号処理回路を含むホールＩＣまたは磁気抵抗ＩＣであってもよい。
【符号の説明】
【００８０】
２００  電流センサ
２１０  一次導体
２１０Ａ  電流経路
２１０Ｂ  一次導体端子
２１０Ｃ  段差部
２２０  信号端子側部材
２２０Ａ  支持部
２２０Ｂ，２２０Ｂ＿１，２２０Ｂ＿２  リード端子
２２０Ｃ  段差部
２３０  ＩＣチップ
２３０Ａ  磁電変換素子
５００Ａ，５００Ｂ，５００Ｃ  電流センサ
５２０Ａ，５２０Ｂ  段差部
６３０  ＩＣチップ
６３０Ａ  第１の磁電変換素子
６３０Ｂ  第２の磁電変換素子
８００  電流センサ
８２０Ａ  支持部
８２０Ａ’  切欠部
１０００  電流センサ
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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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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【国際調査報告】
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