(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定物に巻き付けて測定するフレキシブル電流センサであって、
フレキシブル性を有する磁性体コアと、
前記磁性体コアの両面を被覆する第１及び第２の絶縁性樹脂層と、
前記第１の絶縁性樹脂層の上に導電性ペーストの塗布により形成されたストライプ状の第１の導電性パターン層と、
前記第２の絶縁性樹脂層の上に導電性ペーストの塗布により形成されたストライプ状の第２の導電性パターン層と、
前記磁性体コアの両側の側端から十分絶縁可能な距離離れた箇所に位置する、前記第１及び前記第２の絶縁性樹脂層を貫通する複数の孔に導電性ペーストを充填してなる貫通孔充填導電部とを備え、
前記第１の導電性パターン層と前記第２の導電性パターン層と前記貫通孔充填導電部とにより巻線構造を構成し、
前記センサの両端に前記磁性体コアを露出させた構造として、前記磁性体コア同士を直接接合させて閉磁路とすることを特徴とするフレキシブル電流センサ。
【請求項２】
前記第１及び前記第２の導電性パターン層並びに前記貫通孔充填導電部の露出している導電性材料の少なくとも一部を被覆する高導電率の金属層を有することを特徴とする請求項１記載のフレキシブル電流センサ。
【請求項３】
センサの両端に磁性体コアを露出させた構造として、前記磁性体コア同士を直接接合させて閉磁路とする、被測定物に巻き付けて測定するフレキシブル電流センサを製造する方法であって、
第１の絶縁性樹脂層、フレキシブル性を有する磁性体コア、第２の絶縁性樹脂層の順に積層された積層体を形成する工程と、
前記磁性体コアの両側の側端から十分絶縁可能な距離離れた箇所に、前記第１及び前記第２の絶縁性樹脂層を貫通する複数の貫通孔を形成する工程と、
導電性ペーストを印刷することにより巻線構造を形成する工程とからなり、
前記巻線構造を形成する工程は、前記貫通孔に導電性ペーストを充填して貫通孔充填導電部を形成する工程と、前記第１の絶縁性樹脂層の前記磁性体コアと反対側の面にストライプ状の第１の導電性パターン層を形成する工程と、前記第２の絶縁性樹脂層の前記磁性体コアと反対側の面にストライプ状の第２の導電性パターン層を形成する工程とからなることを特徴とするフレキシブル電流センサの製造方法。
【請求項４】
前記第１及び前記第２の導電性パターン層並びに前記貫通孔充填導電部の露出している導電性材料の少なくとも一部を、高導電率の金属層により被覆する工程を備えることを特徴とする請求項３記載のフレキシブル電流センサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレキシブル電流センサ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、世界規模での省エネルギーが必要となっている。この問題に対して、電力に関しては、ＩＴ技術によりリアルタイムなエネルギー需要を監視し、電力の供給を制御して最適化するスマートグリッドが注目を集めている。この次世代電力供給システムを達成するためには、多量のセンサを用いて広範囲にわたる電力消費量の一括モニタリングが必要であり、高性能かつ安価で大量生産が可能な電流センサの開発が必須となっている。
【０００３】
従来、電流センサには、変流器、ロゴスキー（Ｒｏｇｏｗｓｋｉ）コイル、光電流センサ等が知られている。変流器構造の電流センサは、導体中を流れる電流の変化が磁束を誘導し、磁束は隣接した巻線の電流を誘導するという原理による。通常、クランプ型の形状のものが知られている（特許文献１参照）。しかし、装置がかさばり、コストがかかるという不利な点を有し、電力消費のワイヤレス監視等にも適さない。
【０００４】
本発明者らは、フレキシブル電流センサを提案した（特許文献２参照）。特許文献２では、電線にフレキシブル電流センサを巻きつけることを提案した。電線の周囲に螺旋状に、フレキシブル電流センサが互いに重ならないように巻きつける場合と、フレキシブル電流センサが互いに重なるように多重に巻きつける場合を示した。電流センサの構造は、高透磁率材料の磁気コアと、巻き数の多い巻線構造と、巻線構造のための貫通孔構造を必須とするが、電線に巻き付けるために折れ曲げる必要があり、局所的圧力や歪みが起き、電気的接続が断線する問題があった。そこで、特許文献２では、貫通孔を銅めっきで作製し、かつ巻線構造の厚い銅シートを波構造とすることを、提案した。
【０００５】
先行技術調査をしたところ、次のような技術が報告されている。導電性回路パターンを形成するための導電性インクとして、活性の高い銀等の金属ナノ粒子の表面を有機分子層で保護し、溶媒中に分散して得られるナノメタルインクを使用することが報告されている（特許文献３、特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−２０２７４８号公報
【特許文献２】特開２０１４−１０９４４５号公報
【特許文献３】特開２０１０−２６５５４３号公報
【特許文献４】特開２０１２−１６２７６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来のクランプ型電流センサは、かさばるため、電線に巻き付けようとしても、電線が密集している受配電設備内等では敷設が難しいという問題がある。例えば、受配電設備内等で敷設する場合、他の機器等も混在しているので、スペースの制約が多い条件下での作業を余儀なくされ、電流センサの取り付けの作業効率がよいことが望まれる。電流センサ全体がより小型化され、クランプ操作も容易になし得ること、しかも測定精度の正確であることが重要な課題である。
【０００８】
また、電線に巻き付ける電流センサは、１つのシステム内に多数の電流センサを必要とし、これを巻き付けるための作業量が多い。また、ワイヤレスで計測結果を送信する構造とすることも要望される。
【０００９】
本発明者らは、これまで、リールツーリールシステムを活用した低コストかつ低環境負荷の製造プロセスである、繊維状基材連続微細加工及び集積化プロセス技術の開発を行い、安価なフレキシブルデバイスを作製してきた。リールツーリールシステムとは、リールに巻かれている繊維状基材に対して、液体材料の塗布や、インプリント、印刷による微細パターニング等の加工を行ったのち、リールに巻き取る製造工程のことをいう。
【００１０】
特許文献２では、巻線として銅シートを波構造にしてフレキシブル性を向上させることが提案されている。しかし、さらに、電線に巻き付け易く、作業性のよい、よりフレキシブルな構造が望まれる。
【００１１】
また、従来のクランプ式電流センサは、プラスチックのケースなどで構成されているためクランプ径が固定されており、ケーブルの太さごとに異なる仕様のものが必要であった。そこで、電線の太さごとに仕様の異なるセンサを準備する必要がないような汎用性のある構造が、コスト面及び作業性の面からも望まれる。
【００１２】
本発明は、これらの問題を解決しようとするものであり、本発明は、フレキシブル性を備えた巻き付け式の電流センサを提供することを目的とする。また、本発明は、リールツーリールシステムに組み込み可能なスクリーン印刷技術を用いて、フレキシブル性を備えた巻き付け式の電流センサを製造する方法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】
【００１３】
本発明は、前記目的を達成するために、以下の特徴を有する。
【００１４】
本発明のフレキシブル電流センサは、フレキシブル性を有する磁性体コアと、前記磁性体コアの両面を被覆する第１及び第２の絶縁性樹脂層と、前記第１の絶縁性樹脂層の上に導電性ペーストの塗布により形成されたストライプ状の第１の導電性パターン層と、前記第２の絶縁性樹脂層の上に導電性ペーストの塗布により形成されたストライプ状の第２の導電性パターン層と、前記磁性体コアの両側の側端から十分絶縁可能な距離離れた箇所に位置する前記第１及び前記第２の絶縁性樹脂層を貫通する複数の孔に導電性ペーストを充填してなる貫通孔充填導電部とを備える。本発明のフレキシブル電流センサは、前記第１の導電性パターン層と前記第２の導電性パターン層と前記貫通孔充填導電部とにより巻線構造を構成し、被測定物に巻き付けて測定することを特徴とする。本発明のフレキシブル電流センサは、前記第１及び前記第２の導電性パターン層並びに前記貫通孔充填導電部の露出している導電性材料の少なくとも一部を被覆する高導電率の金属層を設けてもよい。
【００１５】
本発明のフレキシブル電流センサの製造方法は、第１の絶縁性樹脂層、フレキシブル性を有する磁性体コア、第２の絶縁性樹脂層の順に積層された積層体を形成する工程と、前記磁性体コアの両側の側端から十分絶縁可能な距離離れた箇所に、前記第１及び前記第２の絶縁性樹脂層を貫通する複数の貫通孔を形成する工程と、導電性ペーストを印刷することにより巻線構造を形成する工程とからなる。前記巻線構造を形成する工程は、前記貫通孔に導電性ペーストを充填して貫通孔充填導電部を形成する工程と、前記第１の絶縁性樹脂層の前記磁性体コアと反対側の面にストライプ状の第１の導電性パターン層を形成する工程と、前記第２の絶縁性樹脂層の前記磁性体コアと反対側の面にストライプ状の第２の導電性パターン層を形成する工程とからなることを特徴とする。本発明のフレキシブル電流センサの製造方法は、前記第１及び前記第２の導電性パターン層並びに前記貫通孔充填導電部の露出している導電性材料の少なくとも一部を、高導電率の金属層により被覆する工程を備えてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、フィルム材料と導電性ペーストにより、高いフレキシブル性を備えるので、電線に巻き付ける形式のフィルム型電流センサとして、電線への取り付け作業性を大幅に向上させることができた。従来のヒンジ機構を用いたクランプ式電流センサ等と比較して、大幅に小型化でき作業効率が改善できた。
【００１７】
従来提案した特許文献２のフレキシブル電流センサでは、貫通孔を銅めっきで作製し、かつ巻線構造の一部を厚い銅シートを波構造とすることにより、電気的接続が断線破壊されないようにしながらフレキシブル性を改良している。これに対して、本発明では、導電性ペーストを巻線構造の導電材料として使用したことにより、よりフレキシブル性が改善され、かつ電気的接続においても断線することがない、という効果を奏する。
【００１８】
さらに、貫通孔に充填した導電性ペースト及び基材に印刷された導電パターンの表面を、導電度の高い金属メッキで被覆する場合は、巻線の導電度を向上させることができ、発熱を抑制することができる。
【００１９】
本発明の電流センサは電線に巻き付けて使用するため、その長さを電線の太さに最適な値とすることにより、敷設スペースはほとんど不要になる。
【００２０】
また、本発明の電流センサは、電線に密着させて巻き付けない場合でも電流センサとしての動作が確認できたため、同一サイズの電流センサで様々な太さの電線に対応できる。本発明の電流センサによれば、巻き付けられる太さ以下のケーブルであれば同一の仕様で対応でき、汎用性が高い。
【００２１】
フィルム状の薄いフレキシブル性の高い磁性体コアと絶縁性樹脂、導電性ペーストのみから構成されるため、低コストで製造できる点も有利である。
【００２２】
また、本発明の電流センサは、センサ厚さが１００μｍ以下を実現できるため、高いフレキシブル性を有している。曲率半径１ｃｍ程度まで曲げても破損は生じなかった。
【００２３】
本発明のセンサの巻線構造は、センサの曲げ方向に対して垂直な方向のライン状の導電性パターンにより形成することが可能であるため、電線への巻き付け操作の際も導電性パターンや貫通孔充填導電部に負荷がかかりにくく、断線などが起きにくい構成となっている。よって、電気的接続の断線などが抑制され、センサとしての耐久性が高い。
【００２４】
本発明の方法によれば、導電性ペーストを印刷技術で孔に入れ込むことができ、また基材表面の巻線構造の導電性パターンを、導電性ペーストを印刷することにより形成するので、電気的接続及びフレキシブル性の両方に優れた電流センサを実現できる。
【００２５】
本発明の方法によれば、高スループットな製造方法であるリールツーリールシステムに組み込み可能なスクリーン印刷等の印刷技術を用いて、フィルム基材のような薄膜材料に導電性ペーストを塗布してコイル構造を形成することができるので、大量生産が可能で高額な設備費用等を要しないので、工業的生産に適している。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態のフレキシブル電流センサを示す模式図であり、正面図（ａ）及び側面図（ｂ）である。
【図２】本発明のフレキシブル電流センサを電線等に巻き付けて測定する様子を説明する概略図である。
【図３】本発明の実施の形態の積層体を形成する工程を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態の積層体が圧着形成された様子を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態の貫通孔を形成する工程を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態の貫通孔が形成された様子を示す正面図（ａ）及び側面図（ｂ）である。
【図７】本発明の実施の形態の巻線構造を形成する工程を示す斜視図であり、本実施の形態のフレキシブル電流センサの斜視図でもある。
【図８】本発明の実施の形態のフレキシブル電流センサの測定結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明の実施の形態について以下説明する。
【００２８】
本発明では、高スループットな製造方法であるリールツーリールシステムに組み込み可能なスクリーン印刷技術を用いて、フィルムなどの薄膜材料からなる積層体に導電性ペーストを塗布し巻線構造を形成することにより、フレキシブル性を備えた小型クランプ式電流センサを作製する。
【００２９】
本発明のフレキシブル電流センサは、フレキシブル性を有する磁性体コアと、磁性体コアの両面を絶縁被覆する絶縁性樹脂層と、絶縁性樹脂層を介して磁性体コアを取り巻く巻線構造とを備えている。絶縁性樹脂層を介して磁性体コアを取り巻く巻線構造は、磁性体コアの両側であって、側端から十分絶縁可能な距離離れた箇所に第１及び第２絶縁性樹脂層を貫通する複数の孔に、導電性ペーストを充填した貫通導電孔構造と、第１及び第２絶縁性樹脂層上に形成された、前記貫通導電孔構造と電気的接続されるストライプ状の導電性パターンとからなる。
【００３０】
本発明のフレキシブル電流センサは、導線（電線、ケーブル）に巻き付けて閉磁路を形成し、導線を流れる電流を測定するセンサである。センサの両端には、両端同士を接続するための構造を設けて、電線に巻き付けた際に、両端を結合して使用する。結合構造を総称してクランプ構造とも呼ぶ。結合構造として、簡単な係止め構造を採用することもできる。例えば、センサ両端の結合については、絶縁性樹脂層で覆われている状態で結合させるより、センサ両端のパーマロイフィルムを少し露出させた構造として、パーマロイフィルム同士を直接結合させると、より強力な閉磁路とすることができる。
【００３１】
フレキシブル性を有する磁性体コアは、高透磁率材料からなり、その形状は、シート状であり、金属フィルム、箔、等からなる。例えば、高透磁率金属材料からなるフィルム等である。フレキシブル性を有する磁性体コアの厚さは、例えば、２０μｍより厚く、１００μｍより薄い程度である。
【００３２】
絶縁性樹脂層は絶縁性のフィルム状の樹脂であればよく、例えば、ポリイミドフィルム等の材料を使用することができる。
【００３３】
本発明の実施の形態で使用する導電性ペーストは、高導電率の金属粒子を樹脂などの溶媒中に分散したインクである。このインクは、超低抵抗特性（体積抵抗率２.０×１０5Ωｃｍ〜５.０×１０5Ωｃｍ）と低温硬化性（１００〜１３０℃）を有することが好ましい。本実施の形態の導電ペーストは、印刷後、導電性ペースト中の金属粒子同士が凝集して基板に密着し、金属膜に近い膜となる。
【００３４】
導電性ペーストとして、銀の他、銅ペースト等の高導電率金属粒子ペーストやカーボンペーストも使用できる。銀粒子の導電ペーストは、銀粒子がしっかり分散して高粘度弾性ペーストを実現できるので好ましい。導電性ペーストとして、Ｅ型回転粘度計により測定した回転数５ｒｐｍにおける粘度が２５０Ｐａ・ｓ以上で３５０Ｐａ・ｓ以下程度が好ましい。
【００３５】
第１及び第２導電性パターン層並びに前記孔から露出している導電性材料のいずれか１つ以上の一部に、被覆するように、高導電率の金属層を形成することにより、巻線構造の抵抗値を減少させることができる。
【００３６】
（第１の実施の形態）
本発明の実施の形態を図１及び図２を参照して説明する。図１は、本実施の形態のフレキシブル電流センサを模式的に示した図である。（ａ）は正面図、（ｂ）は対応する側面図であり、内部構造及び反対面側の構造を点線で示す。図２は、本実施の形態のフレキシブル電流センサを導線（電線・電気ケーブル等）に巻き付けて使用する様子を示した模式図である。本実施の形態のフレキシブル電流センサ１０は、フレキシブル性を有する磁性体コア２と、磁性体コア２の両面を絶縁被覆する絶縁性樹脂層と、絶縁性樹脂層を介して磁性体コアを取り巻く巻線構造とを備える。
【００３７】
巻線構造は、磁性体コア２の両側の、側端から十分絶縁するに足りる距離離れた箇所に位置する、第１及び第２絶縁性樹脂層を貫通する複数の貫通孔４に導電性ペーストを充填した貫通孔導電部構造と、第１及び第２絶縁性樹脂層上に形成され、前記貫通孔導電部構造と電気的に接続されて巻線構造を形成するストライプ状の導電性パターン５とからなる。
【００３８】
導電性パターン層の抵抗値を減少させるために、導電ペーストを印刷して形成したパターンを被覆するように高導電度の金属を設けることができる。高導電度の金属をメッキする場合は、絶縁性樹脂層上のストライプ状の導電性パターン５の一部と電気的に接続されるめっき用電極パッド６を設けておく。
【００３９】
本発明のフレキシブル電流センサ１０は、被測定物の導線（電線、ケーブル）１１に巻き付けて閉磁路を形成し、導線を流れる電流を測定するセンサである。電流センサの両端は、両端同士を接続するための係止め構造により結合されている。
【００４０】
巻線構造の両端部に、取り出し電極７を設けることができる。取り出し電極７に、例えば、無線端末などを接続できるようにする。これにより、無線で消費電力値の信号を出力できるようになる。さらに、超低消費電力の無線端末であれば、消費電力のセンシング時にコイルに発生する二次電流を利用して駆動させることができるため、外部電源を必要としない電力センサネットワークの構築が可能となる。
【００４１】
本実施の形態のフレキシブル電流センサは次の工程により製造する。実施例とともに説明する。
【００４２】
（１）磁性体コアと絶縁性樹脂層の積層体を形成する工程（図３、図４参照）
フレキシブル性を有するフィルム型のセンサとするため、磁性体コアはフレキシブル性が十分ある層厚のパーマロイフィルム（Ｆｅ−４５％Ｎｉ）を準備した。磁性体コア２のフィルムに絶縁性フィルムを被覆させるため、両面にポリイミドフィルム等の絶縁性樹脂材料を熱圧着させる。具体的には、長さ５０ｍｍ、幅１５ｍｍ、厚さ２０μｍのパーマロイフィルム基材の両面に、絶縁体材料として、長さ４５ｍｍ、幅２０ｍｍ、厚さ２５μｍのポリイミドフィルムを熱圧着により張り合わせた。図３に、積層体構造を形成する前の状態の、磁性体コア２と絶縁性樹脂層１、３を示し、図４に圧着後の積層体を示す。絶縁性樹脂層１、３は、その上に形成する巻線構造の導電ペーストと磁性体コアを絶縁するために設けるものであるので、図示のように、幅は磁性体コアの幅より広く、長さは巻線構造を形成する長さより長くする。磁性体コアは、測定対象の電線に巻き付けて閉磁路を形成することが好ましいので、測定対象の電線の外周より若干長いものを使用する。磁性体コアの両端が絶縁性樹脂より露出するように、積層体を形成した。
【００４３】
（２）二次巻線のための貫通孔を形成する工程（図５参照）
図５は、貫通孔を形成する工程を示す斜視図である。図６に本工程の正面図（ａ）及び側面図（ｂ）を示す。磁性体コア２に巻回された二次巻線（コイル）を形成するため、パーマロイフィルム２の両側の左右からわずかに外側のポリイミドフィルム（１、３）部分に、千鳥格子状に貫通孔４を形成する。千鳥格子状とするのは、後工程の導電性ペースト充填において、孔の位置の外にわずかにペーストがあふれる場合があり、あふれたペースト同士が接触するのを防止するためである。具体的には、パーマロイフィルム基材の両側端からそれぞれ約１５０μｍ離れた箇所に、レーザー穴あけ加工技術を用いて１００μｍ間隔で千鳥格子状に径６０μｍの貫通孔をそれぞれ４８０点ずつ形成した。貫通孔の形成は、レーザー加工の替わりにリソグラフィー技術により加工してもよい。
【００４４】
（３）印刷技術により、導電性ペーストを貫通孔に充填し、かつ導電性パターンを印刷して巻線構造を形成する工程（図７参照））
図７は本工程を示す斜視図であり、本実施の形態のフレキシブル電流センサの斜視図でもある。導電性ペーストを使用してスクリーン印刷などにより、導電性ペーストを貫通孔に充填し、千鳥格子状の貫通孔充填導電部を作製する。その後、同様に、印刷技術を用いて積層体の表面と裏面に、導電性ペーストを塗布して、ストライプ状の導電性パターン５を形成し、貫通孔充填導電部とストライプ状導電パターンからなる、磁性体コアに巻回される二次巻線構造を作製する。
【００４５】
具体的には、スクリーン印刷を用いて銀ペーストを貫通孔に充填させて貫通孔充填導電部とし、１８０℃で３０分間加熱乾燥した。その後、引き続きスクリーン印刷によりコイル構造となるように積層体基材の表裏にストライプ状の導電性パターンを印刷し、巻線構造を完成させる。ここで、印刷毎に同様の加熱乾燥をすることが好ましい。具体的には、貫通孔にペーストを充填させて加熱乾燥、表面にコイル状のラインを印刷して加熱乾燥、裏面にコイル状のラインを印刷して加熱乾燥した。
【００４６】
貫通孔に銀ペーストを充填させたあとの加熱乾燥は、より低温の短時間の８０℃で１０分程度とすることもできる。これは、しっかり乾燥させてしまうとペースト内の溶剤が完全に揮発してしまい、ペーストの体積が減少することにより貫通孔の表面が窪んだ形状となり、ラインを印刷した際にラインとの接触不良が起こるおそれがあり、歩留まりが悪くなるためである。よって、８０℃で１０分程度の乾燥として、一種の「生乾き」状態として、ラインの印刷を行ってもよい。
【００４７】
ストライプ状の導電性パターンの微細ストライプ配線構造は、例えば、ライン／スペースが５０μｍ／５０μｍであり、高精度の印刷技術を要する。高精度に印刷するために、液ダレによる隣り合う配線同士の接触を防ぐことを目的として、高粘弾性の銀ペーストを使用する。具体的には、Ｅ型回転粘度計により測定した回転数５ｒｐｍにおける粘度が２７０Ｐａ・ｓのものを使用した。なお、このような高粘弾性のペーストは一般的なスクリーン印刷で使用されるスクリーンメッシュではその網目を通過することができない。従って、高粘弾性ペーストでも印刷可能な、高強度のステンレスメッシュを使用することにより、高精度な加工を行う。高強度ステンレスメッシュを使用したスクリーン印刷技術により、１０秒程度の短時間で、長さ約１５ｍｍ幅５０μｍの微細配線を１００μｍ間隔で４８０本形成できた。すなわち、銀ペーストによる４８０巻きのコイル構造が形成できた。
【００４８】
本発明の実施の形態で使用する導電性ペーストは、フレーク状の金属粒子を樹脂などの溶媒中に分散したインクである。特に、このインクは、超低抵抗特性（体積抵抗率２.０×１０5Ωｃｍ〜５.０×１０5Ωｃｍ）と低温硬化性（１００〜１３０℃）を有することが好ましい。このようなインクは、直線性に優れた細線再現性および連続印刷において安定した印刷品質を実現することができ、フォトリソグラフィやエッチングに匹敵する微細パターン印刷を達成しつつも、コストや廃液を伴わないものとなる。さらに、ＩＴＯやＰＥＴフィルム等各種基材に対する良好な密着性も備えている。このような導電性ペーストを印刷技術により印刷し、加熱して溶剤を気化させることによって、導電性ペースト中の金属粒子同士が凝集して基板に密着し、金属膜に近い導電度を有する導電性パターンを形成することができる。
【００４９】
導電性ペーストとして、Ｅ型回転粘度計により測定した回転数５ｒｐｍにおける粘度が２５０Ｐａ・ｓ以上で３５０Ｐａ・ｓ以下程度が好ましい。２５０Ｐａ・ｓより低くなるとラインアンドスペースのピッチが１００μｍ程度の場合は、液ダレにより隣同士のラインが接触する恐れが出てくる。また、３５０Ｐａ・ｓを超えると、粘度が高すぎるため安定的に印刷ができなくなる。
【００５０】
（４）導電性ペースト印刷部分上に高導電性金属を堆積する工程
導電性ペーストのみの巻線構造では抵抗値が高いため、めっき技術により導電性ペーストを印刷して形成した導電性パターン上に、抵抗の低い銅を堆積した。導電性ペーストによる巻線のための導電性パターンを作製する工程（３）において、導電線パターンの途中に一定の間隔で複数箇所めっき用の電極パッド６を形成しておいてもよい。この電極パッドを使用してめっき用電極を接続し、電解めっきをかけることにより、めっき工程において均一な電流分布を実現することができるので、導電性パターン全体に安定なめっき層が形成可能となる。
【００５１】
以上の工程で作製された電流センサは、センサ厚さが１００μｍ以下を実現できるため、高いフレキシブル性を有している。上記の工程で作製したものは、曲率半径１ｃｍ程度まで曲げても破損は生じなかった。
【００５２】
図８に、作製したフレキシブル電流センサの測定結果を示す。フレキシブル電流センサを電線に巻き付け、一般的な電線で使用される０から１００Ａまでの電流を流して、電磁誘導により得られた電圧値を測定した。０−１００Ａまでの貫通電流に対して出力電圧は線形性を示す結果となった。貫通電流が１００Ａのとき、約７０ｍＶの出力電圧が得られた。測定結果から、電流センサとしての有効性が確認できた。
【００５３】
また、フレキシブル電流センサを、電線に密着させて巻き付けない場合でも、貫通電流に対する出力電圧の値は同様であったことから、本発明の電流センサは、電線の径に依存しないで有効に計測できることを確認できた。すなわち、フレキシブル電流センサの巻き付けが可能なケーブル太さであれば、ケーブル径によらず同一のセンサで、様々なケーブルの電力値が計測可能である。従来の電流センサはケーブル太さに合わせたクランプ径のデバイスを用意する必要があったが、本発明のフレキシブル電流センサは汎用性が高い。
【００５４】
本発明では、導電ペースト材料のみでコイル構造を形成することにより高フレキシブル性を向上させている。さらに、コイル構造自体として、実施の形態の構造をとれば、高フレキシブル性を向上させることができる。即ち、センサを巻き付けるときの曲げ方向に対して垂直方向のラインのみでコイル構造を形成することにより、フレキシブル性に対する悪影響の発生や、ラインに外力が加わり断線することを回避している。なお、センサ積層体の裏面の導電性パターンのラインは、向かい合う１つ隣りの貫通孔と接続させているために、曲げ方向に対して垂直方向からわずかに傾いているが、貫通孔のピッチ（例えば、１００μｍ）に対してラインの長さ（約１０ｍｍ）は非常に大きいため、傾きも微小（約０.６度）であり、断線などは起こらない。本実施の形態のセンサは、導電ペースト材料のみでコイル構造を形成することを可能とするので、センサ積層体の表面及び裏面に設けられる導電パターンのラインを、センサを巻き付けるときの曲げ方向に対して垂直方向に対して約５度以内、好ましくは１度以内の傾きで形成する構造を可能とし、フレキシブル性をより向上させることができる。
【００５５】
上述の実施の形態では、厚さ２０μｍのパーマロイフィルム基材の具体例を示したが、５０μｍ、１００μｍのパーマロイフィルムを使用して同様に電流センサを作製した。１００μｍになると少し硬さが出てきてフレキシブル性が悪くなった。一方、１０μｍ以下となるとアルミ箔と同程度であり、簡単に裂けたりする恐れがあるので、製造工程でのハンドリングの良さなども考慮すると、２０μｍより厚く、１００μｍより薄い程度が望ましい。磁性体コアはパーマロイフィルム基材に限定されないので、十分なフレキシブル性のある高透磁率フィルム基材であればよい。
【００５６】
なお、上記実施の形態等で示した例は、発明を理解しやすくするために記載したものであり、この形態に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明によれば、フレキシブル性に優れた電流センサを提供でき、電力消費のワイヤレス監視等に適するので、産業上有用である。
【符号の説明】
【００５８】
１、３    絶縁性樹脂層
２        磁性体コア
４        貫通孔
５        巻線構造の導電性パターン
６        めっき用電極
７        取り出し電極
１０      フレキシブル電流センサ
１１      被測定物の電線・電力ケーブル
【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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