(57)【要約】【課題】磁電変換素子とバスバーとの相対位置がずれるのを抑制できる電流センサ装置を提供すること。【解決手段】電流センサ装置１０は、バスバー２０、センサパッケージ３０、プリント基板４０、磁気シールド体５０、及び樹脂部６０を備えている。磁気シールド体５０の少なくとも一部は、バスバー２０とともに樹脂部に保持されている。バスバー２０の一面２０ａには、センサパッケージ３０が直接的に固定されている。センサパッケージ３０は、磁電変換素子の形成されたセンサチップ３１及び外部接続用の端子部３７を有している。プリント基板４０は、センサパッケージ３０に対してバスバー２０と反対側に配置され、端子部３７と電気的に接続されている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一面（２０ａ）と、前記一面と板厚方向において反対の裏面（２０ｂ）と、を有するバスバー（２０）と、
前記バスバーに流れる電流を検出する磁電変換素子（３１）と、前記磁電変換素子と電気的に接続された外部接続用の端子部（３７）と、を有し、前記バスバーの前記一面に固定されたセンサパッケージ（３０）と、
前記センサパッケージに対して前記バスバーと反対側に配置され、前記端子部と電気的に接続されたプリント基板（４０）と、
前記磁電変換素子に対する外部磁界を遮蔽する磁気シールド体（５０）と、
前記磁気シールド体の少なくとも一部、及び、前記センサパッケージが固定された前記バスバーを一体的に保持する樹脂部（６０）と、
を備える電流センサ装置。
【請求項２】
前記樹脂部は、前記バスバーを保持する基部（６１）と、前記基部から突出し、前記プリント基板における前記バスバーとの対向面を支持する支持部（６２）と、を有し、
前記プリント基板は、前記支持部に固定されており、
前記端子部は、少なくとも前記板厚方向に弾性を有する請求項１に記載の電流センサ装置。
【請求項３】
前記プリント基板は、前記樹脂部との間に隙間（７２）を有した状態で、前記端子部により支持されている請求項１に記載の電流センサ装置。
【請求項４】
前記バスバー及び前記センサパッケージをそれぞれ複数有し、
複数の前記バスバーは、前記樹脂部に一体的に保持されるとともに、前記板厚方向と直交する幅方向に並設され、
複数の前記バスバーそれぞれに前記センサパッケージが固定されており、
前記プリント基板は、前記幅方向において並設された複数の前記バスバーを跨ぐように配置されている請求項１に記載の電流センサ装置。
【請求項５】
前記樹脂部は、複数の前記バスバーを保持する基部（６１）と、前記基部から突出し、前記プリント基板における前記バスバーと対向する面を支持する支持部（６２）と、を有し、
前記プリント基板は、前記支持部に固定されている請求項４に記載の電流センサ装置。
【請求項６】
前記支持部は、並設された複数の前記バスバーを挟むように、前記幅方向の両側に設けられ、
前記樹脂部における隣り合う前記バスバーの間の部分のそれぞれと前記プリント基板との間に、隙間（７２）を有する請求項５に記載の電流センサ装置。
【請求項７】
前記磁気シールド体として、前記板厚方向において前記磁電変換素子を挟むように配置された第１磁気シールド体（５１）及び第２磁気シールド体（５２）を備え、
前記第１磁気シールド体は前記樹脂部に保持され、
前記第２磁気シールド体は、前記プリント基板において、前記バスバーと対向する第１面（４０ａ）とは反対の第２面（４０ｂ）に固定されている請求項１〜６いずれか１項に記載の電流センサ装置。
【請求項８】
前記端子部は、前記プリント基板において前記第２面側に配置される部分を有し、
前記第２磁気シールド体は、前記端子部の前記第２面側に配置される部分を収容する凹部（５２ａ）を有する請求項７に記載の電流センサ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この明細書における開示は、電流センサ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、電流センサ装置（電流検出装置）が開示されている。この電流センサ装置は、バスバー、磁電変換素子（磁気検出素子）、プリント基板、ハウジング、及び磁気シールド体を備えたコアレス式の電流センサ装置となっている。磁電変換素子はプリント基板に実装されており、プリント基板はハウジングに固定されている。バスバー及び磁気シールド体は、樹脂製のハウジングに保持されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５５９０６９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
コアレス式の電流センサ装置では、バスバーの板厚方向における磁電変換素子とバスバーとの相対位置、バスバーの幅方向における磁電変換素子とバスバーとの相対位置が重要である。磁電変換素子とバスバーとの相対位置が、初期的に調整された位置からずれると電流検出精度が低下してしまう。
【０００５】
従来の電流センサ装置では、磁電変換素子とバスバーとの間に、プリント基板とハウジングが介在している。したがって、使用環境において温度変化が生じると、線膨張係数差により相対位置がずれてしまう。また、使用環境において振動が印加された場合にも、相対位置がずれてしまう。このように、使用環境において磁電変換素子とバスバーとの相対位置にずれが生じやすい。したがって、電流検出精度が低下するという問題が生じる。
【０００６】
本開示はこのような課題に鑑みてなされたものであり、磁電変換素子とバスバーとの相対位置がずれるのを抑制できる電流センサ装置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】
【０００７】
本開示は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、括弧内の符号は、ひとつの態様として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って、技術的範囲を限定するものではない。
【０００８】
本開示のひとつである電流センサ装置は、一面（２０ａ）と、一面と板厚方向において反対の裏面（２０ｂ）と、を有するバスバー（２０）と、
バスバーに流れる電流を検出する磁電変換素子（３１）と、磁電変換素子と電気的に接続された外部接続用の端子部（３７）と、を有し、バスバーの一面に固定されたセンサパッケージ（３０）と、
センサパッケージに対してバスバーと反対側に配置され、端子部と電気的に接続されたプリント基板（４０）と、
磁電変換素子に対する外部磁界を遮蔽する磁気シールド体（５０）と、
磁気シールド体の少なくとも一部、及び、センサパッケージが固定されたバスバーを一体的に保持する樹脂部（６０）と、を備える。
【０００９】
この電流センサ装置によれば、磁電変換素子を有するセンサパッケージが、プリント基板を介することなく、バスバーの一面に固定されている。すなわち、センサパッケージがバスバーに直接的に固定されている。したがって、使用環境での温度変化や振動により、磁電変換素子とバスバーとの相対位置にずれが生じるのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態に係る電流センサ装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】図１のII-II線に沿う断面図である。
【図３】センサパッケージの概略構成を示す断面図である。
【図４】第１変形例を示す断面図であり、図２に対応している。
【図５】第２実施形態に係る電流センサ装置の概略構成を示す断面図であり、図２に対応している。
【図６】第２変形例を示す断面図であり、図２に対応している。
【図７】第３実施形態に係る電流センサ装置を示す断面図であり、図２に対応している。
【図８】参考例を示す断面図であり、図７に対応している。
【図９】第３変形例を示す断面図であり、図２に対応している。
【図１０】第４変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図面を参照しながら、実施形態を説明する。複数の実施形態において、機能的に及び／又は構造的に対応する部分には同一の参照符号を付与する。以下において、バスバーの板厚方向をＺ方向とする。Ｚ方向に直交し、バスバーの幅方向をＸ方向とする。Ｚ方向及びＸ方向の両方向に直交する方向であり、バスバーの延設方向をＹ方向とする。特に断りのない限り、ＸＹ平面に沿う形状を平面形状とする。
【００１２】
（第１実施形態）
先ず、図１〜図３に基づき、電流センサ装置について説明する。図２では、センサパッケージを簡略化して図示している。
【００１３】
図１及び図２に示すように、電流センサ装置１０は、バスバー２０、センサパッケージ３０、プリント基板４０、磁気シールド体５０、及び樹脂部６０を備えている。この電流センサ装置１０は、電流経路をなすバスバー２０付きの電流センサである。電流センサ装置１０は、電流センサを備えたバスバーユニットである。電流センサ装置１０は、たとえば車両に搭載される。
【００１４】
バスバー２０は、電流経路として機能すべく、導電部材を用いて形成されている。バスバー２０は、板厚方向であるＺ方向において、一面２０ａ及び該一面２０ａと反対の面である裏面２０ｂを有している。本実施形態では、バスバー２０が、銅などの金属板を平面略矩形状に打ち抜いて形成されている。バスバー２０の板厚は、全長でほぼ等しくなっている。バスバー２０はＹ方向に延設されており、Ｘ方向が幅方向となっている。バスバー２０のＹ方向における中間部分が樹脂部６０によって保持されており、バスバー２０の両端部分が樹脂部６０から突出している。
【００１５】
センサパッケージ３０は、バスバー２０の一面２０ａに配置され、一面２０ａに固定されている。センサパッケージ３０は、プリント基板４０を介することなく、一面２０ａに直接的に固定されている。本実施形態では、接着材７０により、センサパッケージ３０が一面２０ａに固定されている。接着材７０としては、湿気硬化型の接着材、接着シートなどを採用することができる。
【００１６】
センサパッケージ３０としては、セラミックパッケージやモールドパッケージなどを採用することができる。本実施形態のセンサパッケージ３０は、図３に示すように、センサチップ３１、セラミックパッケージ３２、処理回路チップ３３、ボンディングワイヤ３４、バイアス磁石３５、スペーサ３６、及び端子部３７を有している。そして、このセンサパッケージ３０と磁気シールド体５０とを備えて電流センサが構成されている。電流センサは、コアを必要としないコアレス式の電流センサとなっている。
【００１７】
センサチップ３１には、図示しない磁電変換素子が形成されている。このため、センサチップ３１が磁電変換素子に相当する。磁電変換素子は、対応するバスバー２０に電流が流れたときに生じる磁界の磁束密度を検知して電気信号に変換する。磁電変換素子としては、巨大磁気抵抗効果素子（ＧＭＲ）、異方性磁気抵抗効果素子（ＡＭＲ）、トンネル磁気抵抗効果素子（ＴＭＲ）、ホール素子などを採用することができる。本実施形態では、センサチップ３１に、ＧＭＲやＴＭＲなどの磁気ベクトルの向きによって電気信号が変化する磁電変換素子が形成されている。
【００１８】
セラミックパッケージ３２は、センサチップ３１を収容するための空間を提供する容器である。セラミックパッケージ３２は、アルミナなどを材料とするセラミック板が複数枚積層されてなる。セラミックパッケージ３２は、環状に設けられた側壁部と、側壁部の開口の一方を閉塞する底部を有している。セラミックパッケージ３２には、図示しない配線が形成されている。セラミックパッケージ３２は、底部内面とは反対側の面である底部外面で、接着材７０を介してバスバー２０に固定されている。
【００１９】
処理回路チップ３３は、センサチップ３１から入力される信号を用いて所定の演算処理を実行し、演算結果をプリント基板４０に対して出力する。処理回路チップ３３も、セラミックパッケージ３２の収容空間に配置されている。処理回路チップ３３には、接着材などを介してセンサチップ３１が実装されている。処理回路チップ３３は、セラミックパッケージ３２の底部内面に固定されている。センサチップ３１は、処理回路チップ３３を介して、底部内面に固定されている。本実施形態では、センサチップ３１及び処理回路チップ３３が、同じ半導体材料を用いて形成されたチップ（たとえばシリコンチップ）となっている。
【００２０】
センサチップ３１は、ボンディングワイヤ３４を介して、処理回路チップ３３と電気的に接続されている。処理回路チップ３３は、ボンディングワイヤ３４を介して、セラミックパッケージ３２の配線と電気的に接続されている。
【００２１】
バイアス磁石３５は、センサチップ３１に対して電気信号の基準となる磁気ベクトルを付与する。バイアス磁石３５としては、永久磁石でも良いし、電磁石でも良い。バイアス磁石３５は、Ｚ方向からの平面視においてセンサチップ３１と重なるように、センサチップ３１に対してバスバー２０と反対側に配置されている。すなわち、Ｚ方向において、バイアス磁石３５とバスバー２０との間に、センサチップ３１が配置されている。本実施形態では、バイアス磁石３５の一部がセラミックパッケージ３２の収容空間に配置され、残りの部分が収容空間から外部に突出している。
【００２２】
スペーサ３６には、接着材などを介して、バイアス磁石３５が固定されている。スペーサ３６は、Ｚ方向において、センサチップ３１とバイアス磁石３５との間に配置されている。スペーサ３６は、センサチップ３１とバイアス磁石３５との間に、所定の間隔を確保するための部材である。スペーサ３６は、たとえば樹脂材料を用いて形成されている。セラミックパッケージ３２は、Ｚ方向において底部内面と上部開口端との間に設けられた段部を、収容空間側に有している。段部は、環状をなしている。スペーサ３６は、接着材などを介して、セラミックパッケージ３２の段部に固定されている。
【００２３】
端子部３７は、センサパッケージ３０において、プリント基板４０と電気的に接続するための部分である。端子部３７は、センサチップ３１と電気的に接続されている。本実施形態では、端子部３７が、セラミックパッケージ３２の配線、処理回路チップ３３、及びボンディングワイヤ３４を介してセンサチップ３１と電気的に接続されている。また、端子部３７として、セラミックパッケージ３２の上部開口端に形成されたパッド３７ａ、及び、ボンディングワイヤ３７ｂを有している。パッド３７ａは、セラミックパッケージ３２に形成された配線の電極部である。ボンディングワイヤ３７ｂは、一端がパッド３７ａに接続され、他端がプリント基板４０の図示しないランドに接続されている。
【００２４】
このように構成されるセンサパッケージ３０は、端子部３７が、センサチップ３１よりも一面２０ａから離れた位置となるように、バスバー２０の一面２０ａに配置されている。詳しくは、セラミックパッケージ３２の底部外面が一面２０ａに対向するように配置されている。
【００２５】
プリント基板４０は、樹脂を含む電気絶縁性の基材に、配線が配置されてなる。プリント基板４０は、センサパッケージ３０の端子部３７と電気的に接続されている。プリント基板４０は、端子部３７を介してセンサチップ３１（磁電変換素子）と電気的に接続されている。プリント基板４０は、センサパッケージ３０に対してバスバー２０と反対側に配置されている。プリント基板４０は、Ｚ方向においてバスバー２０と対向する対向面４０ａ、及び、対向面４０ａと反対の面である裏面４０ｂを有している。対向面４０ａが第１面に相当し、裏面４０ｂが第２面に相当する。プリント基板４０に電子部品が実装されて、配線とともに回路が構成されてもよい。
【００２６】
プリント基板４０には、Ｚ方向に貫通する、すなわち対向面４０ａと裏面４０ｂとにわたって貫通する貫通孔４１が形成されている。貫通孔４１は、Ｚ方向からの平面視において、センサパッケージ３０のセラミックパッケージ３２に対応して形成されている。センサパッケージ３０の一部分は、貫通孔４１内に配置されている。端子部３７の少なくとも一部は、プリント基板４０の裏面４０ｂ側に配置されている。本実施形態では、パッド３７ａ及びボンディングワイヤ３７ｂの全てが、裏面４０ｂ側に配置されている。ボンディングワイヤ３７ｂの一端は、裏面４０ｂに形成された図示しないランドに接続されている。
【００２７】
磁気シールド体５０は、磁性材料を用いて形成されている。磁気シールド体５０は、電流センサ装置１０に対する外部磁界がセンサチップ３１（磁電変換素子）を透過することを抑制するものである。すなわち、磁気シールド体５０は、センサチップ３１に対する外部磁界を遮蔽するものである。
【００２８】
本実施形態では、磁気シールド体５０として、第１磁気シールド体５１及び第２磁気シールド体５２を有している。第１磁気シールド体５１及び第２磁気シールド体５２のそれぞれは、Ｚ方向からの平面視でセンサチップ３１と重なるように配置されている。第１磁気シールド体５１及び第２磁気シールド体５２は対向配置されており、第１磁気シールド体５１及び第２磁気シールド体５２の対向領域内にセンサチップ３１が配置されている。第１磁気シールド体５１は平板状をなしており、樹脂部６０に保持されている。第２磁気シールド体５２は、接着や締結などによって、プリント基板４０の裏面４０ｂに固定されている。第２磁気シールド体５２は、凹部５２ａを有している。凹部５２ａは、端子部３７の裏面４０ｂ側に配置された部分を収容するように設けられている。
【００２９】
樹脂部６０は、磁気シールド体５０の少なくとも一部及びバスバー２０を一体的に保持している。本実施形態において、樹脂部６０は、バスバー２０及び第１磁気シールド体５１をインサート部品として成形された樹脂成形体である。
【００３０】
樹脂部６０は、基部６１及び突出部６２を有している。図２に示す破線は、基部６１及び突出部６２の境界を示している。バスバー２０は基部６１に保持されている。第１磁気シールド体５１も基部６１に保持されている。第１磁気シールド体５１は、全体が基部６１に埋設されている。バスバー２０は、一面２０ａが基部６１における突出部６２側の端面に対して面一で露出するように、基部６１に保持されている。
【００３１】
突出部６２は、基部６１に連なっている、突出部６２は、基部６１からＺ方向であってプリント基板４０側に突出している。突出部６２の先端面６２ａは、プリント基板４０の対向面４０ａに接触している。プリント基板４０は、端子部３７及び突出部６２により、バスバー２０からＺ方向において離れた位置に支持されている。突出部６２が、支持部に相当する。プリント基板４０は、ねじ締結や接着などにより、突出部６２に固定されている。
【００３２】
突出部６２によるプリント基板４０の支持位置は特に限定されない。プリント基板４０を安定的に支持できる位置に設けられる。本実施形態では、突出部６２が、Ｘ方向においてセンサパッケージ３０（センサチップ３１）を挟むように、樹脂部６０におけるＸ方向両端にそれぞれ設けられている。さらに、樹脂部６０におけるＹ方向両端にも、突出部６２がそれぞれ設けられている。突出部６２は、センサパッケージ３０を取り囲むように、設けられている。なお、Ｙ方向両端に設けられた突出部６２は、一部がバスバー２０上に配置されている。
【００３３】
次に、本実施形態に係る電流センサ装置１０の効果について説明する。
【００３４】
本実施形態では、センサパッケージ３０が、プリント基板４０を介することなく、バスバー２０の一面２０ａに接着固定されている。したがって、使用環境において温度変化が生じ、電流センサ装置１０の構成要素それぞれが膨張又は収縮しても、バスバー２０にセンサチップ３１が直接的に固定されているため、センサチップ３１とバスバー２０との相対的な位置が線膨張係数差に起因してずれるのを抑制することができる。
【００３５】
また、使用環境において振動（たとえば車両振動）が伝達されても、バスバー２０にセンサチップ３１が直接的に固定されているため、センサチップ３１とバスバー２０との相対的な位置がずれるのを抑制することができる。
【００３６】
また、温度変化によってプリント基板４０に反りが生じても、バスバー２０にセンサチップ３１が直接的に固定されているため、センサチップ３１とバスバー２０との相対的な位置がずれるのを抑制することができる。
【００３７】
また、樹脂部６０がクリープ変形しても、バスバー２０にセンサチップ３１が直接的に固定されているため、センサチップ３１とバスバー２０との相対的な位置がずれるのを抑制することができる。
【００３８】
以上により、本実施形態の電流センサ装置１０によれば、センサチップ３１（磁電変換素子）とバスバー２０との相対位置がずれるのを抑制することができる。
【００３９】
また、センサチップ３１が、プリント基板４０を介することなくバスバー２０に直接的に固定されるため、Ｚ方向において、センサチップ３１をバスバー２０に近づけることができる。これにより、磁電変換素子の検出信号を大きくすることができる。また、検出信号が大きくなるため、信号が小さいことで外乱に弱いというコアレス電流センサ特有の課題を改善することもできる。
【００４０】
上記したように本実施形態では、センサパッケージ３０が、プリント基板４０を介することなく、バスバー２０に固定されている。プリント基板４０は、センサパッケージ３０に対し、バスバー２０とは反対側に配置されている。このような構成では、端子部３７によってプリント基板４０が支持される。さらに本実施形態では、樹脂部６０が突出部６２を有しており、突出部６２によってもプリント基板４０が支持される。したがって、センサチップ３１とバスバー２０との相対位置がずれるのを抑制しつつ、端子部３７とプリント基板４０との接続信頼性を高めることができる。
【００４１】
突出部６２によって支持される構成の場合、プリント基板４０が突出部６２に固定される。したがって、プリント基板４０に反りが生じたり、樹脂部６０などが膨張又は収縮する際に、端子部３７とプリント基板４０との接続部に応力が集中する虞がある。これに対し、本実施形態では、端子部３７を構成するボンディングワイヤ３７ｂが、Ｚ方向及びＺ方向に直交する方向に対して弾性を有している。したがって、プリント基板４０が突出部６２に固定された状態で、プリント基板４０の反りや樹脂部６０などの膨張又は収縮が生じても、ボンディングワイヤ３７ｂが弾性変形し、端子部３７とプリント基板４０との接続部に応力が集中するのを抑制することができる。
【００４２】
さらに、本実施形態では、磁気シールド体５０として、Ｚ方向においてセンサチップ３１を挟むように配置された第１磁気シールド体５１及び第２磁気シールド体５２を有している。これにより、センサチップ３１に対する外乱磁界を好適に遮蔽することができる。特に、本実施形態では、第１磁気シールド体５１が樹脂部６０に保持され、第２磁気シールド体５２がプリント基板４０の裏面４０ｂに固定されている。したがって、外乱磁界を遮蔽しつつ、Ｚ方向の体格増大を抑制することができる。
【００４３】
さらに、本実施形態では、第２磁気シールド体５２が、端子部３７の裏面４０ｂ側に配置される部分を収容する凹部５２ａを有している。したがって、端子部３７とプリント基板４０との接続信頼性を確保しつつ、外乱磁界を好適に遮蔽することができる。
【００４４】
なお、弾性を有する端子部３７としては上記例に限定されない。たとえば図４に示す第１変形例では、端子部３７としてリード端子３７ｃを有している。リード端子３７ｃは、プリント基板４０に挿入実装されている。
【００４５】
詳しくは、プリント基板４０が貫通孔４２を有し、貫通孔４２の壁面に図示しないランドが形成されている。貫通孔４２はスルーホールとも称される。リード端子３７ｃは対向面４０ａ側から裏面４０ｂ側に貫通孔４２を挿通し、はんだ７１によって壁面のランドに接続されている。リード端子３７ｃは、プリント基板４０との接続部分よりもバスバー２０側の部分として、ミアンダ形状（蛇行形状）をなすばね部３７ｄを有している。このような構成としても、センサチップ３１とバスバー２０との相対位置にずれが生じるのを抑制しつつ、端子部３７とプリント基板４０との接続部に応力が集中するのを抑制することができる。
【００４６】
第１変形例では、第２磁気シールド体５２の凹部５２ａが、リード端子３７ｃの裏面４０ｂ側に突出する部分を収容するように設けられている。また、センサパッケージ３０としてモールドパッケージ構造を採用しており、モールド樹脂により、センサチップ３１や処理回路チップ３３などが封止されている。
【００４７】
（第２実施形態）
本実施形態は、先行実施形態を参照できる。このため、先行実施形態に示した電流センサ装置１０と共通する部分についての説明は省略する。
【００４８】
先行実施形態では、端子部３７が、少なくともＺ方向に弾性を有しており、プリント基板４０が突出部６２により支持される例を示した。これに対し、本実施形態では、図５に示すように、プリント基板４０が、樹脂部６０との間に隙間７２を有した状態で、端子部３７により支持されている。
【００４９】
詳しくは、センサパッケージ３０が、端子部３７としてパッド３７ｅを有している。本実施形態のセンサパッケージ３０は、第１実施形態に示したセンサパッケージ３０（図２参照）からボンディングワイヤ３７ｂを除いた構造と同じである。プリント基板４０の対向面４０ａには、図示しないランドが形成されている。パッド３７ｅは、はんだ７１により、対向面４０ａのランドに接続されている。すなわち、センサパッケージ３０とプリント基板４０との接続構造がリジッドとなっている。
【００５０】
樹脂部６０は、図５に示すように、基部６１に加えて突出部６３を有している。突出部６３は、支持機能を有する突出部６２とは異なり、先端面６３ａがプリント基板４０の対向面４０ａに接触しないように設けられている。
【００５１】
これによれば、プリント基板４０の反りや樹脂部６０などの膨張又は収縮が生じても、プリント基板４０が樹脂部６０に固定されていないため、端子部３７とプリント基板４０との接続部に応力が集中するのを抑制することができる。
【００５２】
なお、図５では、樹脂部６０が突出部６３を有する例を示したが、突出部６３を有さず、基部６１のみを有する構成としてもよい。
【００５３】
なお、センサパッケージ３０とプリント基板４０とのリジッドな接続構造は、上記例に限定されない。たとえば図６に示す第２変形例では、端子部３７としてリード端子３７ｆを有している。リード端子３７ｆは、Ｚ方向に沿って延設され、プリント基板４０に挿入実装されている。リード端子３７ｆは、上記したリード端子３７ｃのようなばね部３７ｄを有していない。また、突出部６３は、先端面６３ａがプリント基板４０の対向面４０ａに接触しないように設けられている。したがって、プリント基板４０の反りや樹脂部６０などの膨張又は収縮が生じても、端子部３７とプリント基板４０との接続部に応力が集中するのを抑制することができる。
【００５４】
（第３実施形態）
本実施形態は、先行実施形態を参照できる。このため、先行実施形態に示した電流センサ装置１０と共通する部分についての説明は省略する。
【００５５】
先行実施形態では、電流センサ装置１０が、１つのバスバー２０及び１つのセンサパッケージ３０を備える例を示した。換言すれば、樹脂部６０に１つのバスバー２０が保持される例を示した。これに対し、本実施形態の電流センサ装置１０は、図７に示すように、バスバー２０及びセンサパッケージ３０をそれぞれ複数備えている。
【００５６】
詳しくは、電流センサ装置１０が、４つのバスバー２０と、各バスバー２０に流れる電流をそれぞれ検出すべく４つのセンサパッケージ３０を備えている。４つのバスバー２０は、三相インバータ及び昇圧コンバータを有する電力変換装置において、三相インバータを構成する上下アームとモータとの各相の接続ライン、及び、バッテリの正極側と昇圧コンバータとの接続ラインを構成する。
【００５７】
各バスバー２０は、板厚方向がＺ方向となるように樹脂部６０に保持されている。複数のバスバー２０は、幅方向であるＸ方向に並設されている。各バスバー２０の一面２０ａには、センサパッケージ３０が個別に固定されている。プリント基板４０は、Ｘ方向において、並設された複数のバスバー２０を跨ぐように配置されている。第１磁気シールド体５１及び第２磁気シールド体５２も、Ｘ方向において、並設された複数のバスバー２０を跨ぐように配置されている。図７では、センサパッケージ３０として、第１変形例（図４参照）に示した構成を採用している。
【００５８】
樹脂部６０は、基部６１に加えて、突出部６２を有している。突出部６２の先端面６２ａはプリント基板４０の対向面４０ａに接触し、突出部６２によってプリント基板４０が支持されている。本実施形態では、樹脂部６０が、さらに突出部６３を有している。詳しくは、樹脂部６０におけるＸ方向両端に突出部６２がそれぞれ設けられ、一対の突出部６２の間に複数のバスバー２０が配置されている。樹脂部６０において、隣り合うバスバー２０の間の部分には、突出部６３がそれぞれ設けられている。換言すれば、Ｘ方向の両端でプリント基板４０が樹脂部６０に固定され、両端よりも内側では、プリント基板４０と樹脂部６０との間に隙間７２が設けられている。
【００５９】
次に、上記した電流センサ装置１０の効果について説明する。図８は、参考例を示す断面図であり、図７に対応している。参考例では、本実施形態の要素と関連する要素に対して、１００を加算した符号を付与している。
【００６０】
図８に示す参考例では、センサパッケージ１３０がプリント基板１４０に実装されており、プリント基板１４０が、樹脂部１６０に固定されている。詳しくは、センサパッケージ１３０の端子部１３７（パッド）が、プリント基板１４０の図示しないランドにはんだ付けされている。樹脂部１６０は、図７に示す樹脂部６０と同じ構成となっており、基部１６１及び突出部１６２，１６３を有している。突出部１６２は、樹脂部１６０におけるＸ方向両端にそれぞれ設けられ、一対の突出部１６２の間に複数のバスバー１２０が配置されている。樹脂部１６０において、隣り合うバスバー１２０の間の部分には、突出部１６３がそれぞれ設けられている。プリント基板１４０は突出部１６２に支持されている。
【００６１】
参考例では、センサパッケージ１３０、すなわち磁電変換素子の形成されたセンサチップ１３１が、バスバー２０に対して浮いた状態で配置されている。センサパッケージ３０はバスバー１２０に固定されておらず、センサパッケージ１３０とバスバー１２０との間には、プリント基板１４０及び樹脂部１６０が介在している。したがって、使用環境での温度変化や振動により、センサチップ１３１（磁電変換素子）とバスバー１２０との相対位置にずれが生じやすい。
【００６２】
特に、プリント基板１４０と樹脂部１６０との固定端からの距離が長くなるほど、線膨張係数差に基づくずれが大きくなる。したがって、図８に示すように複数のバスバー１２０が並設された構成では、Ｘ方向において固定端から離れた位置のセンサパッケージ３０ほど、センサチップ１３１とバスバー１２０との相対位置のずれが大きくなる。
【００６３】
なお、突出部１６３に代えて突出部１６２を設けることも考えられる。しかしながら、このような構成とすると、端子部１３７とプリント基板１４０との接続部の両隣りに、プリント基板１４０と樹脂部１６０の固定端が位置することとなる。したがって、応力の逃げ場がなく、プリント基板４０の反りや樹脂部６０などの膨張又は収縮が生じた場合に、端子部１３７とプリント基板１４０との接続部に応力が集中してしまう。
【００６４】
これに対し、本実施形態では、複数のバスバー２０それぞれに、センサパッケージ３０が個別に固定されている。したがって、プリント基板１４０と樹脂部１６０との固定端からの距離によらず、バスバー２０とセンサチップ３１との相対位置にずれが生じるのを抑制することができる。また、相対位置にずれが生じるのを抑制することができるため、支持機能を有する突出部６２の数を少なくすることができる。これにより、プリント基板４０の反りや樹脂部６０などの膨張又は収縮が生じた際に、端子部３７とプリント基板４０との接続部に応力が集中するのを抑制することもできる。
【００６５】
特に本実施形態では、樹脂部６０におけるＸ方向両端に突出部６２がそれぞれ設けられ、隣り合うバスバー２０の間の部分には、突出部６３がそれぞれ設けられている。すなわち、プリント基板４０において、端子部３７との接続部にＸ方向で隣接する部分の少なくとも一方が、樹脂部６０から浮いた状態にあり、樹脂部６０に拘束されていない。したがって、突出部６２にてプリント基板４０を支持しつつ、端子部３７とプリント基板４０との接続部に応力が集中するのを効果的に抑制することができる。
【００６６】
なお、図７では、端子部３７としてばね部３７ｄを有するリード端子３７ｃを採用している。このように、弾性変形可能な端子部３７を採用すると、突出部６２の数を増やしても、端子部３７とプリント基板４０との接続部に応力が集中するのを抑制することができる。たとえば、図７において突出部６３をすべて突出部６２に置き換えてもよい。
【００６７】
電流センサ装置１０が備えるバスバー２０及びセンサパッケージ３０の個数は上記例に限定されない。複数であればよい。端子部３７の構成も上記例に限定されない。
【００６８】
この明細書の開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。たとえば、開示は、実施形態において示された要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内でのすべての変更を含むものと解されるべきである。
【００６９】
磁気シールド体５０として、第１磁気シールド体５１及び第２磁気シールド体５２を有する例を示したが、これに限定されない。磁気シールド体５０としては、センサチップ３１（磁電変換素子）に対する外部磁界を遮蔽するように配置され、且つ、少なくとも一部が樹脂部６０に保持されるものであればよい。たとえば図９に示す第３変形例のように、板厚方向をＺ方向とする底部５０ａ、及び、底部５０ａに対して屈曲され、板厚方向がＸ方向とされた側壁部５０ｂを有する断面コの字（Ｃ字）状の磁気シールド体５０を採用することもできる。図９では、磁気シールド体５０の全体が、樹脂部６０に埋設されている。インサート成形により、磁気シールド体５０の少なくとも一部が樹脂部６０に保持される例を示したがこれに限定されない。たとえば接着により樹脂部６０に保持されてもよい。
【００７０】
プリント基板４０が、樹脂部６０により支持される例を示したがこれに限定されない。たとえば図１０に示す第４変形例のように、バスバー２０によって支持されてもよい。図１０では、バスバー２０の延設方向であるＹ方向において、プリント基板４０がバスバー２０により支持されている。バスバー２０は、プリント基板４０の配線と電気的に絶縁されている。バスバー２０は、凹部２１を有している。一面２０ａのうち、凹部２１における底部内面をなす部分に、センサパッケージ３０が固定されている。すなわち、凹部２１にセンサパッケージ３０が配置されている。そして、プリント基板４０のＹ方向端部が、バスバー２０における凹部２１の周辺部分によって支持されている。これによっても、端子部３７とプリント基板４０との接続信頼性を高めることができる。図１０では、端子部３７としてリード端子３７ｆの例を示したがこれに限定されない。弾性機能を有する端子部３７を用いてもよい。
【符号の説明】
【００７１】
１０…電流センサ装置、２０…バスバー、２０ａ…一面、２０ｂ…裏面、２１…凹部、３０…センサパッケージ、３１…センサチップ、３２…セラミックパッケージ、３３…処理回路チップ、３４…ボンディングワイヤ、３５…バイアス磁石、３６…スペーサ、３７…端子部、３７ａ，３７ｅ…パッド、３７ｂ…ボンディングワイヤ、３７ｃ，３７ｆ…リード端子、３７ｄ…ばね部、４０…プリント基板、４０ａ…対向面、４０ｂ…裏面、４１，４２…貫通孔、５０…磁気シールド体、５０ａ…底部、５０ｂ…側壁部、５１…第１磁気シールド体、５２…第２磁気シールド体、５２ａ…凹部、６０…樹脂部、６１…基部、６２，６３…突出部、６２ａ，６３ａ…先端面、７０…接着材、７１…はんだ、７２…隙間
【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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