(57)【要約】【課題】耐圧を維持しつつ、小型化が容易な電流センサを提供する。【解決手段】上面から下面まで貫通した開口部が形成され、且つ、被測定電流が流れる一次導体と、一次導体とは電気的に分離して設けられ、一次導体の開口部と重なる部分を有するリードフレームと、リードフレーム上において、一次導体の開口部と重なる位置に設けられ、被測定電流を検出する磁気センサとを備える電流センサを提供する。電流センサは、リードフレーム上に設けられ、磁気センサが出力する信号を処理する信号処理チップを更に備えてよい。【選択図】図１
2018036237.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面から下面まで貫通した開口部が形成され、且つ、被測定電流が流れる一次導体と、
前記一次導体とは電気的に分離して設けられ、前記一次導体の前記開口部と重なる部分を有するリードフレームと、
前記リードフレーム上において、前記一次導体の前記開口部と重なる位置に設けられ、前記被測定電流を検出する磁気センサと
を備える電流センサ。
【請求項２】
前記リードフレーム上に設けられ、前記磁気センサが出力する信号を処理する信号処理チップを更に備える
請求項１に記載の電流センサ。
【請求項３】
前記信号処理チップの少なくとも一部が前記一次導体と重なるように、前記信号処理チップが配置された
請求項２に記載の電流センサ。
【請求項４】
前記信号処理チップと前記磁気センサとは、少なくとも部分的に重なって配置されている
請求項２または３に記載の電流センサ。
【請求項５】
前記磁気センサの全体が、前記信号処理チップに重なって配置されている
請求項４に記載の電流センサ。
【請求項６】
前記磁気センサが前記信号処理チップ内に形成された
請求項２または３に記載の電流センサ。
【請求項７】
前記磁気センサと前記信号処理チップとを、前記一次導体を跨がずに接続するワイヤーを更に備える
請求項２から６のいずれか一項に記載の電流センサ。
【請求項８】
前記ワイヤーは、全体が前記開口部と重なる位置に配置される
請求項７に記載の電流センサ。
【請求項９】
前記信号処理チップの一部は、前記開口部と重なって配置され、
前記信号処理チップは、前記開口部と重なる部分において、前記ワイヤーと接続されるパッドを有する
請求項８に記載の電流センサ。
【請求項１０】
前記磁気センサは、前記磁気センサが設けられた前記リードフレームの上面と垂直な方向における縦磁場を検出するホール素子であり、
前記ホール素子の感磁面が、前記一次導体の上面および下面の間に配置されている
請求項１から９のいずれか一項に記載の電流センサ。
【請求項１１】
前記ホール素子の感磁面が、前記一次導体の上面および下面の中央に配置されている
請求項１０に記載の電流センサ。
【請求項１２】
前記磁気センサは、前記磁気センサが設けられた前記リードフレームの上面と平行な方向における横磁場を検出する磁気抵抗素子であり、
前記磁気抵抗素子の感磁面が、前記開口部の深さをｔとして、前記一次導体の上面よりもｔ／２高い位置から、前記一次導体の下面よりもｔ／２低い位置までの間に配置されている
請求項１から９のいずれか一項に記載の電流センサ。
【請求項１３】
前記磁気抵抗素子の感磁面が、前記一次導体の上面よりもｔ／２高い位置から、前記一次導体の上面よりもｔ／４低い位置、または、前記一次導体の下面よりもｔ／４高い位置から、前記一次導体の下面よりもｔ／２低い位置までの間に配置されている
請求項１２に記載の電流センサ。
【請求項１４】
前記磁気抵抗素子の感磁面が、前記一次導体の上面または下面と同じ高さに配置されている
請求項１２または請求項１３に記載の電流センサ。
【請求項１５】
前記磁気抵抗素子の感磁面が、前記磁気センサが設けられた前記リードフレームの上面と対向する、前記一次導体の下面と同じ高さに配置されている
請求項１４に記載の電流センサ。
【請求項１６】
前記リードフレームには、前記磁気センサと重なる位置にスリットが設けられている
請求項１から１５のいずれか一項に記載の電流センサ。
【請求項１７】
前記一次導体には、前記被測定電流が入力される端部と、前記開口との間にスリットが設けられている
請求項１から１６のいずれか一項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、電流センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ホール素子、磁気抵抗素子等の磁気センサを用いた電流センサが知られている（例えば、特許文献１および２参照）。
特許文献１  特開２００５−２８３４５１号公報
特許文献２  国際公開２０１６／０５６１３５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
電流センサは、被測定電流が流れる一次導体と、磁気センサとの耐圧を確保しつつ、小型化されることが好ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の一つの態様においては、電流センサを提供する。電流センサは、上面から下面まで貫通した開口部が形成され、且つ、被測定電流が流れる一次導体を備えてよい。電流センサは、一次導体とは電気的に分離して設けられ、一次導体の開口部と重なる部分を有するリードフレームを備えてよい。電流センサは、リードフレーム上において、一次導体の開口部と重なる位置に設けられ、被測定電流を検出する磁気センサを備えてよい。
【０００５】
電流センサは、リードフレーム上に設けられ、磁気センサが出力する信号を処理する信号処理チップを備えてよい。信号処理チップの少なくとも一部が一次導体と重なるように、信号処理チップが配置されてよい。
【０００６】
信号処理チップと磁気センサとは、少なくとも部分的に重なって配置されていてよい。磁気センサの全体が、信号処理チップに重なって配置されていてよい。磁気センサが信号処理チップ内に形成されてよい。
【０００７】
電流センサは、磁気センサと信号処理チップとを、一次導体を跨がずに接続するワイヤーを備えてよい。ワイヤーは、全体が開口部と重なる位置に配置されてよい。信号処理チップの一部は、開口部と重なって配置されてよい。信号処理チップは、開口部と重なる部分において、ワイヤーと接続されるパッドを有してよい。
【０００８】
磁気センサは、磁気センサが設けられたリードフレームの上面と垂直な方向における縦磁場を検出するホール素子であってよい。ホール素子の感磁面が、一次導体の上面および下面の間に配置されていてよい。ホール素子の感磁面が、一次導体の上面および下面の中央に配置されていてよい。
【０００９】
磁気センサは、磁気センサが設けられたリードフレームの上面と平行な方向における横磁場を検出する磁気抵抗素子であってよい。磁気抵抗素子の感磁面が、開口部の深さをｔとして、一次導体の上面よりもｔ／２高い位置から、一次導体の下面よりもｔ／２低い位置までの間に配置されていてよい。
【００１０】
磁気抵抗素子の感磁面が、一次導体の上面よりもｔ／２高い位置から、一次導体の上面よりもｔ／４低い位置に配置されてよい。磁気抵抗素子の感磁面が、一次導体の下面よりもｔ／４高い位置から、一次導体の下面よりもｔ／２低い位置までの間に配置されていてもよい。磁気抵抗素子の感磁面が、一次導体の上面または下面と同じ高さに配置されていてよい。磁気抵抗素子の感磁面が、磁気センサが設けられたリードフレームの上面と対向する、一次導体の下面と同じ高さに配置されていてよい。
【００１１】
リードフレームには、磁気センサと重なる位置にスリットが設けられていてよい。一次導体には、被測定電流が入力される端部と、開口との間にスリットが設けられていてよい。
【００１２】
上記の発明の概要は、本発明の特徴の全てを列挙したものではない。これらの特徴群のサブコンビネーションも発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る電流センサ１００の概要を示す上面図である。
【図２】図１における電流センサをＡ−Ａ線で切断した場合の側面図である。
【図３】磁気センサ６０と、開口部１２との位置関係を説明する側面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る電流センサ２００の概要を示す上面図である。
【図５】図４における電流センサ２００をＢ−Ｂ線で切断した場合の側面図である。
【図６】開口部１２の周辺の構造の他の例を示す上面図である。
【図７】リードフレーム３０の一例を示す上面図である。
【図８】一次導体１０の一例を示す上面図である。
【図９】一次導体１０およびリードフレーム３０の製造工程の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１５】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る電流センサ１００の概要を示す上面図である。図２は、図１における電流センサをＡ−Ａ線で切断した場合の側面図である。電流センサ１００は、一次導体１０、リードフレーム３０および磁気センサ６０を備える。本例の電流センサ１００は、一次導体１０、リードフレーム３０および磁気センサ６０を封止する封止部７０を更に備える。封止部７０は、樹脂等の絶縁材料で形成されており、一次導体１０、リードフレーム３０および磁気センサ６０の周囲を覆って形成される。
【００１６】
一次導体１０は、金属等の導電材料で形成され、被測定電流ＩＰが流れる。本例の一次導体１０は、封止部７０から露出する２つの端部を有する。一方の端部から被測定電流ＩＰが入力され、他方の端部から被測定電流ＩＰが出力される。本例の封止部７０は直方体形状を有しており、一次導体１０の２つの端部は、封止部７０の同一の面において露出する。本例の一次導体１０は、上面図においてＵ字形状を有する。ただし、一次導体１０の形状は図１に示す形状に限定されない。一次導体１０の２つの端部は、封止部７０の異なる面において露出してもよい。
【００１７】
一次導体１０には、上面から下面まで貫通した開口部１２が形成されている。本例の一次導体１０は板形状を有しており、板形状の２つの主面が上面および下面に対応する。本例において開口部１２は、全体が封止部７０の内部に配置される。なお図１は一次導体１０の上面を示しており、一次導体１０の上面と垂直な方向をＺ軸方向、封止部７０において一次導体１０が露出する面と垂直な方向をＸ軸方向、Ｘ軸方向およびＺ軸方向の両方と垂直な方向をＹ軸方向とする。ＸＹ面は、一次導体１０の上面と平行である。
【００１８】
開口部１２は、ＸＹ面の全ての方向において一次導体１０に囲まれている。つまり、開口部１２は、ＸＹ面において閉じた領域である。一次導体１０は、開口部１２よりも上流側において１つの電流経路を形成し、開口部１２において２つに分岐した電流経路を形成し、開口部１２よりも下流側において１つの電流経路を形成する。
【００１９】
リードフレーム３０は、金属等の導電材料で形成され、一次導体１０とは電気的に分離して設けられる。リードフレーム３０の材料は、一次導体１０の材料と同一であってよい。リードフレーム３０および一次導体１０の間は、封止部７０により絶縁される。リードフレーム３０の少なくとも一部分は、Ｚ軸方向からみて一次導体１０の開口部１２と重なる位置に設けられる。図１では、一次導体１０と重なるリードフレーム３０の外形を破線で示している。本例のリードフレーム３０は、封止部７０から露出する少なくとも１つの端部を有する。
【００２０】
図２に示すように、一次導体１０は、封止部７０の内部においてＺ軸方向に屈曲した屈曲部１４を有する。また、リードフレーム３０は、Ｚ軸方向において一次導体１０とは逆側に屈曲した屈曲部３２を有する。屈曲部３２は、封止部７０の内部に配置される。本例の電流センサ１００は、封止部７０の外側に露出する一次導体１０およびリードフレーム３０の端部のＺ軸方向における高さを合わせつつ、封止部７０の内部において一次導体１０およびリードフレーム３０を重ね合わせている。
【００２１】
磁気センサ６０は、リードフレーム３０上において、Ｚ軸方向からみて一次導体１０の開口部１２と重なる位置に設けられる。ただし、磁気センサ６０は、一次導体１０とは接触していない。磁気センサ６０は、Ｚ軸方向からみて全体が開口部１２と重なるように配置されてよい。本例の磁気センサ６０は、リードフレーム３０の、開口部１２と対向する面上に配置される。磁気センサ６０は、被測定電流ＩＰにより生じた磁場を検出することで、被測定電流ＩＰを検出する。磁気センサ６０は、ホール素子または磁気抵抗素子等を有する。磁気センサ６０は、ＧａＡｓやシリコン等の半導体基板に形成されてよい。リードフレーム３０上には、複数の磁気センサ６０が設けられてよい。
【００２２】
本例の電流センサ１００は、リードフレーム３０上に磁気センサ６０を載置する。このため、磁気センサ６０を載置する絶縁シート等を設けなくともよい。一般に、一次導体に挟まれた領域に磁気センサを配置する場合、一次導体の下面から、当該領域を挟んで対向する一次導体の下面まで、絶縁シートを貼る。一次導体間に貼った絶縁シート上に磁気センサを載置する。この場合、絶縁シートが、磁気センサと一次導体との間において、連続した沿面を形成してしまう。従って、一定の耐圧を確保しようとすると、磁気センサと一次導体との距離を確保する必要がある。このため、電流センサの小型化と、耐圧の維持とを両立することが困難である。
【００２３】
さらに絶縁シート上に磁気センサを載置しているため、放熱性が悪く、磁気センサと一次導体の距離が離れることで、磁気センサの磁場感度が低下してしまう。また、沿面を形成しない方法として、一次導体に段差を設けて持ち上げ、リードフレームに絶縁シートを貼り、絶縁シート上に磁気センサを載置する方法も考えられるが、リードフレーム上に直接磁気センサを載置する場合に比べて放熱性が悪い。
【００２４】
これに対して電流センサ１００では、一次導体１０と、リードフレーム３０および磁気センサ６０との間において、連続する沿面が存在しない。また、一次導体１０と、リードフレーム３０および磁気センサ６０との間に樹脂等を充填することもできる。このため、電流センサ１００の小型化と、耐圧の維持とを両立することが容易である。
【００２５】
本例の電流センサ１００は、リードフレーム３０上に設けられ、磁気センサ６０が出力する信号を処理する信号処理チップ５０を更に備える。信号処理チップ５０は、シリコン等の半導体基板に形成された集積回路である。信号処理チップ５０は、磁気センサ６０を動作させるための信号または電力を供給してもよい。また、磁気センサ６０が出力する信号に対して補正や演算を行い、一次導体１０に流れる電流値を算出してもよい。図１においては、一次導体１０と重なる信号処理チップ５０の外形を破線で示している。
【００２６】
本例の信号処理チップ５０は、Ｚ軸方向からみて少なくとも一部が一次導体１０と重なるように配置されている。信号処理チップ５０は、Ｚ軸方向からみた面積の半分以上が一次導体１０と重なってよい。信号処理チップ５０を一次導体１０と重ねて配置することで、電流センサ１００を更に小型化することができる。また、磁気センサ６０および信号処理チップ５０を同一のリードフレーム３０上に設けるので、磁気センサ６０と信号処理チップ５０との温度差を低減できる。信号処理チップ５０は、温度を検出する温度検出部を有してよい。信号処理チップ５０は、検出した温度に基づいて、磁気センサ６０における動作、または、磁気センサ６０の出力信号を補正してよい。信号処理チップ５０と磁気センサ６０との温度差を低減することで、当該補正の精度を向上させることができる。
【００２７】
本例の電流センサ１００は、磁気センサ６０と信号処理チップ５０とを、一次導体１０を跨がずに接続する導電性のワイヤー６４を更に備える。ワイヤー６４は、磁気センサ６０のパッド６２と、信号処理チップ５０のパッド５２とを接続する。なお図１においては、１つの磁気センサ６０に対して、模式的に２つのパッド６２を示しているが、磁気センサ６０はより多くのパッド６２を有してよい。それぞれのパッド６２は、信号処理チップ５０のいずれかのパッド５２と接続される。
【００２８】
ワイヤー６４は、Ｚ軸方向からみて全体が開口部１２と重なる位置に配置されてよい。この場合、信号処理チップ５０の一部は、Ｚ軸方向からみて開口部１２と重なって配置される。また、パッド５２は、Ｚ軸方向からみて開口部１２と重なる位置に配置される。このような構成により、ワイヤー６４を短くできる。このため、ワイヤー６４を伝送する信号への、被測定電流ＩＰによるノイズの影響を低減できる。なお図２に示すように、ワイヤー６４は、Ｚ軸方向における上端が、開口部１２の上端よりも下方に配置されていてよい。
【００２９】
信号処理チップ５０は、Ｚ軸方向からみて一次導体１０と重ならない領域において、１以上のパッド３４を有する。少なくとも１つのパッド３４は、導電性のワイヤー３６により、リードフレーム３０と接続されてもよい。他のパッド３４は、ワイヤー３６により、リードフレーム４０と接続されてよい。本例の電流センサ１００は、磁気センサ６０が載置されるリードフレーム３０とは分離して設けられた１以上のリードフレーム４０を備える。リードフレーム４０を介して、外部の回路と信号処理チップ５０との間で信号を伝送する。
【００３０】
図３は、磁気センサ６０と、開口部１２との位置関係を説明する側面図である。磁気センサ６０は、感磁面６６を有する。本例の感磁面６６は、磁気センサ６０の上面である。また、リードフレーム３０において磁気センサ６０が載置された面を上面３１とする。また、開口部１２周辺において、一次導体１０のリードフレーム３０側の面を下面１８、逆側の面を上面１６とする。また、開口部１２のＺ軸方向における深さをｔとする。本例の磁気センサ６０は、リードフレーム３０の上面３１と平行なＹ軸方向における横磁場を検出する磁気抵抗素子である。
【００３１】
磁気センサ６０の感磁面６６は、Ｚ軸方向において、一次導体１０の上面１６よりもｔ／２高い位置ΔＺ１から、一次導体１０の下面１８よりもｔ／２低い位置ΔＺ２までの間に配置されることが好ましい。その中でも、一次導体１０の厚みの中心部分（ｔ／２付近）では、横磁場の大きさが小さくなるため、一次導体１０の上面１６よりもｔ／２高い位置ΔＺ１から、一次導体１０の上面１８よりもｔ／４低い位置ΔＺ３、または、一次導体１０の下面１６よりもｔ／４高い位置ΔＺ４から、一次導体１０の下面１８よりもｔ／２低い位置ΔＺ２までの間に配置されることがさらに好ましい。当該範囲に磁気センサ６０の感磁面６６を配置することで、開口部１２の両側を迂回して流れる被測定電流ＩＰから生じる磁場を、比較的に精度よく検出することができる。
【００３２】
磁気センサ６０の感磁面６６は、Ｚ軸方向において、一次導体１０の上面１６または下面１８と同じ高さに配置されていることが好ましい。横磁場を検出する磁気抵抗素子においては、感磁面６６を、被測定電流が流れる一次導体１０の表面と同一面内に配置した場合に、横磁場に対する感度を最大化できる。感磁面６６を、被測定電流が流れる一次導体１０の表面と同一面内に配置する場合、Ｚ軸方向にｔ／１０程度の誤差を有していてもよい。
【００３３】
また、磁気センサ６０の感磁面６６は、Ｚ軸方向において、一次導体１０の下面１８と同じ高さに配置されていることがより好ましい。これにより、磁場感度を最大化しつつ、一次導体１０と、リードフレーム３０および信号処理チップ５０との間の空間距離を大きくできる。このため、耐圧を向上させることができる。また、ワイヤー６４の全体を、開口部１２の内部に容易に配置することができる。
【００３４】
（第２の実施形態）
図４は、本発明の第２の実施形態に係る電流センサ２００の概要を示す上面図である。本例の信号処理チップ５０と磁気センサ６８とは、Ｙ軸方向において少なくとも部分的に重なって配置されている。図４における磁気センサ６８は、図１から図３において示した磁気センサ６８に対応する。
【００３５】
本例の信号処理チップ５０は、リードフレーム３０の上面に設けられる。また、磁気センサ６８は、リードフレーム３０の上面に設けられる。この場合、磁気センサ６８の全体が、信号処理チップ５０に重なって配置される。磁気センサ６８は、信号処理チップ５０に対してフリップチップ接続してよい。磁気センサ６８を信号処理チップ５０に重ねて配置することで、ＸＹ面における電流センサ２００のサイズを更に低減することができる。
【００３６】
また、磁気センサ６８は、信号処理チップ５０の内部に形成されていてもよい。例えば、信号処理チップ５０が形成された半導体基板に、磁気センサ６８も集積されてよい。このような構成によっても電流センサ２００のサイズを低減することができる。
【００３７】
また本例の電流センサ２００は、開口部１２の位置が、電流センサ１００とは異なる。図１に示した電流センサ１００においては、Ｘ軸方向に被測定電流ＩＰが流れる領域に開口部１２が形成されていたが、電流センサ２００においては、Ｙ軸方向に被測定電流ＩＰが流れる領域に開口部１２が形成されている。開口部１２は、一次導体１０の２つの端部の間において、被測定電流ＩＰが流れる電流経路の中央に形成されてよい。なお、磁気センサ６０と信号処理チップ５０を重ねていない電流センサ１００において、図４に示すような位置に開口部１２を設けてよく、磁気センサ６８と信号処理チップ５０を重ねる電流センサ２００において、図１に示すような位置に開口部１２を設けてもよい。
【００３８】
複数の磁気センサ６８は、被測定電流が開口部１２の両側を流れる方向（本例ではＹ軸方向）において、異なる位置に配置されてよい。また、複数の磁気センサ６８は、被測定電流が流れる方向とは垂直な方向（本例ではＸ軸方向）において、異なる位置に配置されてよい。
【００３９】
図５は、図４における電流センサ２００をＢ−Ｂ線で切断した場合の側面図である。本例における磁気センサ６８は、リードフレーム３０の上面３１と垂直な方向における縦磁場を検出するホール素子である。
【００４０】
本例では、磁気センサ６８の感磁面６６は、一次導体１０の開口部１２の周辺における上面１６と、下面１８との間に配置されている。ホール素子の感磁面６６を当該範囲に配置することで、縦磁場を感度よく検出することができる。なお、感磁面６６は、一次導体１０の上面１６および下面１８の中央に配置されていることが好ましい。一次導体１０の厚み方向における中央が、最も縦方向の磁束密度が大きくなる。このため、縦磁場の検出感度を最大化することができる。一次導体１０の上面１６および下面１８の中央に感磁面６６を配置する場合、Ｚ軸方向にｔ／１０程度の誤差を有していてもよい。ｔは一次導体１０の厚みを指す。
【００４１】
なお、磁気センサ６８と信号処理チップ５０とが積層されていなくともよい。ただし、磁気センサ６８を信号処理チップ５０の上面５１に載置することで、磁気センサ６８と信号処理チップ５０との間の信号を接続するワイヤ長を短くすることができるため、一次導体１０を流れる被測定電流から受けるノイズの影響を低減できるとともに、ワイヤボンディングの精度を向上させることが可能となる。図３に示した例においても、磁気センサ６０と信号処理チップ５０とを積層してよい。
【００４２】
図６は、開口部１２の周辺の構造の他の例を示す上面図である。本例の電流センサは、磁気センサ８０を備える。磁気センサ８０は、それぞれ被測定電流ＩＰが流れる方向（本例ではＹ軸方向）に垂直な方向（本例ではＸ軸方向）の横磁場を検出する３つの磁気抵抗素子８２−１、８２−２、８２−３を有する。複数の磁気抵抗素子８２は、被測定電流ＩＰが流れる方向に対して垂直な方向（本例ではＸ軸方向）に配列される。Ｘ軸方向において、磁気抵抗素子８２−１と一次導体１０との距離は、磁気抵抗素子８２−３と一次導体１０との距離と等しいことが好ましい。磁気抵抗素子８２−２は、Ｘ軸方向において磁気抵抗素子８２−１および磁気抵抗素子８２−３の間の中央に配置される。
【００４３】
信号処理チップ５０は、磁気抵抗素子８２−１における抵抗値Ｒ１と、磁気抵抗素子８２−２における抵抗値Ｒ２との差分Ｒ１−Ｒ２を検出してよい。また、磁気抵抗素子８２−３における抵抗値Ｒ３と、磁気抵抗素子８２−２における抵抗値Ｒ２との差分Ｒ３−Ｒ２を検出してよい。信号処理チップ５０は、これらの差分の和（Ｒ１−Ｒ２）＋（Ｒ３−Ｒ２）に基づいて、被測定電流ＩＰの電流値を算出してよい。このような処理により、外部磁場の影響を低減して、被測定電流ＩＰの電流値を精度よく算出できる。
【００４４】
なお電流センサは、磁気センサ８０の近傍に、被測定電流ＩＰからの磁場を打ち消すような帰還電流を流して、検出される磁場がゼロとなるときの帰還電流の電流値を測定してもよい。例えば信号処理チップ５０は、算出した抵抗値（Ｒ１−Ｒ２）＋（Ｒ３−Ｒ２）がゼロになるように、帰還電流の電流値を制御してよい。帰還電流を流す配線は、一次導体１０よりも磁気抵抗素子８２の近傍に配置されることが好ましい。
【００４５】
また、開口部１２は、ＸＹ面において矩形形状を有してよい。ただし、矩形の角部のうち、被測定電流ＩＰの上流側の角部１３−１が曲線状になっていることが好ましい。同様に、下流側の角部１３−２も曲線状になっていることが好ましい。このような形状により、被測定電流ＩＰが開口部１２の両側に分岐して流れる場合に、開口部１２の角部に電流が集中してしまうことを抑制できる。
【００４６】
図７は、リードフレーム３０の一例を示す上面図である。図７においては、開口部１２および磁気センサ６８と対向する位置を破線で示している。本例のリードフレーム３０は、磁気センサ６８と重なる位置にスリット３３が設けられている。スリット３３は、リードフレーム３０の上面から下面まで貫通して形成される。
【００４７】
スリット３３は、少なくとも磁気センサ６８の感磁面の中央と重なるように形成されることが好ましい。スリット３３の長さ（本例ではＹ軸方向の長さ）は、磁気センサ６８の幅（本例ではＹ軸方向の幅）よりも大きくてよい。リードフレーム３０にスリット３３を設けることで、リードフレーム３０における渦電流の発生を抑制し、被測定電流により発生する磁場の応答性を改善することができる。本例のリードフレーム３０は、図１から図６において説明したいずれの電流センサに適用してもよい。
【００４８】
図８は、一次導体１０の一例を示す上面図である。本例の一次導体１０は、１つ以上のスリット１７を有する。スリット１７は、一次導体１０の上面から下面まで貫通して形成される。少なくとも一つのスリット１７は、一次導体１０の被測定電流ＩＰが入力される側の端部１５と、開口部１２との間に設けられる。また、電流経路において開口部１２よりも下流側にもスリット１７が形成されてよい。
【００４９】
本例の一次導体１０は、端部１５からＸ軸正方向に延伸して、封止部７０の内部においてＹ軸方向に屈曲して延伸し、更にＸ軸負方向に屈曲して封止部７０の外部まで延伸する。また、開口部１２は、一次導体１０においてＹ軸方向に延伸している部分に設けられている。つまり、一次導体１０はＵ字形状を有する。一次導体１０の被測定電流ＩＰが流れる方向に沿った端辺のうち、Ｕ字形状の内周側を端辺１１、外周側を端辺１９とする。
【００５０】
被測定電流ＩＰは、開口部１２と端辺１１との間、および、開口部１２と端辺１９との間の領域に分岐して流れる。端辺１１側および端辺１９側には、同じ量の電流が流れることが好ましい。しかし、一次導体１０がＵ字形状を有する場合、端辺１１側の領域に電流が流れやすくなる。
【００５１】
これに対して、少なくとも一つのスリット１７を、端部１５と、開口部１２との間における端辺１１に形成することで、端辺１１側および端辺１９側に流れる電流のバランスを調整できる。スリット１７は、端辺１１のうち、Ｙ軸方向に延伸する部分に形成されてよい。スリット１７は、端辺１１からＸ軸正方向に延伸して形成されてよい。
【００５２】
スリット１７のＸ軸方向における長さＬは、開口部１２の両側に流れる電流がバランスするように調整される。一例としてスリット１７の長さＬは、端辺１１と開口部１２との間の領域の幅Ｗより小さくてよく、幅Ｗと同一であってもよい。一例としてスリット１７の長さＬは、幅Ｗの半分以上、幅Ｗ以下である。
【００５３】
図９は、一次導体１０およびリードフレーム３０の製造工程の一例を示す図である。上述したように、一次導体１０およびリードフレーム３０は、屈曲部１４および屈曲部３２のようにＺ軸方向に屈曲する部分を有する。屈曲部は、曲げ加工、半抜き加工、エッチング加工等により形成できる。例えば図９における白抜き矢印のように、Ｚ軸方向から押圧することで屈曲部を形成する。
【００５４】
製造工程において一次導体１０およびリードフレーム３０は、固定部９０に固定される延長部９２を有する。それぞれの固定部９０は、予め位置関係が固定されたフレームである。一次導体１０およびリードフレーム３０には、固定部９０に固定される前に屈曲部が形成されてよく、固定部９０に固定された状態で屈曲部を形成してもよい。
【００５５】
まず、リードフレーム３０上に磁気センサ６０、信号処理チップ５０等を載置し、ワイヤボンディングを行う。次に、一次導体１０およびリードフレーム３０を固定部９０に固定し、一次導体１０およびリードフレーム３０を重ねあわせる。その後、一次導体１０およびリードフレーム３０を固定部９０に固定した状態で、封止部７０を形成するための型の内部に配置し、封止部７０を形成する。封止部７０を形成した後、一次導体１０およびリードフレーム３０の延長部９２を切り離す。これにより、電流センサを製造できる。
【００５６】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００５７】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【００５８】
１０・・・一次導体、１１・・・端辺、１２・・・開口部、１３・・・角部、１４・・・屈曲部、１５・・・端部、１６・・・上面、１７・・・スリット、１８・・・下面、１９・・・端辺、３０・・・リードフレーム、３１・・・上面、３２・・・屈曲部、３３・・・スリット、３４・・・パッド、３６・・・ワイヤー、４０・・・リードフレーム、５０・・・信号処理チップ、５１・・・上面、５２・・・パッド、６０・・・磁気センサ、６２・・・パッド、６４・・・ワイヤー、６６・・・感磁面、６８・・・磁気センサ、７０・・・封止部、８０・・・磁気センサ、８２・・・磁気抵抗素子、９０・・・固定部、９２・・・延長部、１００・・・電流センサ、２００・・・電流センサ
【図１】
2018036237.tif 000003
【図２】
2018036237.tif 000004
【図３】
2018036237.tif 000005
【図４】
2018036237.tif 000006
【図５】
2018036237.tif 000007
【図６】
2018036237.tif 000008
【図７】
2018036237.tif 000009
【図８】
2018036237.tif 000010
【図９】
2018036237.tif 000011