(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定電流が流れる一次導体と、
感磁面を有し、前記被測定電流による磁場を検出する磁気センサと、
前記一次導体および前記磁気センサを封止する封止部と、
前記封止部の側面から露出する複数の端子と、
を備え、
前記一次導体は、
前記封止部のいずれかの一側面から露出する端子に接続され、前記被測定電流が入力される第１の端部と、
前記一側面から露出する他の端子に接続され、前記被測定電流が出力される第２の端部と、
前記一側面とは異なる側面から露出する端子に接続される第３の端部と、
を有し、
前記磁気センサは、前記封止部の底面において露出している電流センサ。
【請求項２】
前記磁気センサの前記感磁面が、前記一次導体の上面および底面の間に配置されている
請求項１に記載の電流センサ。
【請求項３】
前記磁気センサの前記感磁面が、前記一次導体の上面および底面の間の中央に配置されている
請求項１または２に記載の電流センサ。
【請求項４】
前記一側面とは異なる側面に配置された端子には、前記被測定電流が流れない
請求項１から３のいずれか一項に記載の電流センサ。
【請求項５】
前記封止部内に設けられ、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と、
前記一次導体とは電気的に分離して設けられ、前記信号処理チップを支持する二次側タブと
を更に備える請求項１から４のいずれか一項に記載の電流センサ。
【請求項６】
第１の前記磁気センサおよび第２の前記磁気センサを有し、
前記第２の磁気センサは、前記一次導体において前記被測定電流が流れる部分に囲まれた領域に配置され、前記第１の磁気センサは、前記一次導体において前記被測定電流が流れる部分を挟んで前記第２の磁気センサと反対側の位置に配置される
請求項１から５のいずれか一項に記載の電流センサ。
【請求項７】
前記一次導体は、前記磁気センサと対向する領域の少なくとも一部において、前記一次導体の底面側に形成された凹部を有する
請求項１から６のいずれか一項に記載の電流センサ。
【請求項８】
前記磁気センサの前記感磁面が、前記一次導体の前記磁気センサと対向する領域の上面および下面の間の中央に配置されている
請求項７に記載の電流センサ。
【請求項９】
前記凹部の高さは、前記一次導体の高さの１０％以上、７０％以下である
請求項８に記載の電流センサ。
【請求項１０】
前記凹部の幅は、０．１ｍｍ以上、０．７ｍｍ以下である
請求項８または９に記載の電流センサ。
【請求項１１】
前記信号処理チップは、前記二次側タブの上方から、前記一次導体の上方に渡って配置される
請求項５に記載の電流センサ。
【請求項１２】
前記信号処理チップと、前記二次側タブおよび前記一次導体との間に設けられ、前記二次側タブの上方から、前記一次導体の上方に渡って配置された絶縁物を更に備える
請求項１１に記載の電流センサ。
【請求項１３】
前記磁気センサは、前記一次導体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る
請求項１から１２のいずれか一項に記載の電流センサ。
【請求項１４】
前記複数の端子の少なくとも一つの端子は、前記封止部の底面において露出するように設けられ、
前記一次導体は、
前記封止部の底面において、前記少なくとも一つの端子よりも内側において露出する底面と、
前記少なくとも一つの端子および前記一次導体の底面を接続し、且つ、前記封止部の底面において露出しない接続部と
を有する請求項１から１３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
【解決しようとする課題】
【０００３】
電流センサは、高い放熱効率を有する一次導体を備えることが好ましい。
【一般的開示】
【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、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、感磁面を有し、被測定電流による磁場を検出する磁気センサを備えてよい。電流センサは、一次導体および磁気センサを封止する封止部を備えてよい。電流センサは、封止部の側面から露出する複数の端子を備えてよい。一次導体は、封止部のいずれかの一側面から露出する端子に接続され、被測定電流が入力される第１の端部を有してよい。一次導体は、一側面から露出する他の端子に接続され、被測定電流が出力される第２の端部を有してよい。一次導体は、一側面とは異なる側面から露出する端子に接続される第３の端部を有してよい。
【０００５】
磁気センサの感磁面が、一次導体の上面および底面の間に配置されていてよい。磁気センサの感磁面が、一次導体の上面および底面の間の中央に配置されていてよい。一側面とは異なる側面に配置された端子には、被測定電流が流れなくてよい。
【０００６】
電流センサは、封止部内に設けられ、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。電流センサは、一次導体とは電気的に分離して設けられ、信号処理チップを支持する二次側タブを備えてよい。
【０００７】
電流センサは、第１の磁気センサおよび第２の磁気センサを有してよい。第２の磁気センサは、一次導体において被測定電流が流れる部分に囲まれた領域に配置されてよい。第１の磁気センサは、一次導体において被測定電流が流れる部分を挟んで第２の磁気センサと反対側の位置に配置されてよい。
【０００８】
磁気センサは、封止部の底面において露出していてよい。一次導体は、磁気センサと対向する領域の少なくとも一部において、一次導体の底面側に形成された凹部を有してよい。磁気センサの感磁面が、一次導体の磁気センサと対向する領域の上面および下面の間の中央に配置されていてよい。
【０００９】
凹部の高さは、一次導体の高さの１０％以上、７０％以下であってよい。凹部の幅は、０．１ｍｍ以上、０．７ｍｍ以下であってよい。
【００１０】
信号処理チップは、二次側タブの上方から、一次導体の上方に渡って配置されてよい。電流センサは、信号処理チップと、二次側タブおよび一次導体との間に設けられ、二次側タブの上方から、一次導体の上方に渡って配置された絶縁物を備えてよい。
【００１１】
磁気センサは、一次導体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。複数の端子の少なくとも一つの端子は、封止部の底面において露出するように設けられてよい。一次導体は、封止部の底面において、少なくとも一つの端子よりも内側において露出する底面を有してよい。一次導体は、少なくとも一つの端子および一次導体の底面を接続し、且つ、封止部の底面において露出しない接続部を有してよい。
【００１２】
本発明の他の態様においては、電流センサを提供する。電流センサは、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、感磁面を有し、被測定電流による磁場を検出する磁気センサを備えてよい。電流センサは、一次導体および磁気センサを封止する封止部を備えてよい。磁気センサは、封止部の底面において露出してよい。磁気センサは、封止部の底面と感磁面との距離が、封止部の底面と一次導体の上面との距離よりも小さくてよい。
【００１３】
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】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る電流センサ１００の外観を示す斜視図である。
【図２】封止部１０の内部における構造を示す図である。
【図３Ａ】封止部１０の底面１５を示す図である。
【図３Ｂ】封止部１０の底面１５の他の例を示す図である。
【図４】封止部１０の内部構造の他の例を示す図である。
【図５】図４に示した部分２０１におけるＣ−Ｃ断面を示す。
【図６】電流センサ１００のＣ−Ｃ断面の他の例を示す図である。
【図７】電流センサ１００のＢ−Ｂ断面の他の例を示す図である。
【図８】封止部１０の内部構造の他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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。
【００１６】
図１は、本発明の実施形態に係る電流センサ１００の外観を示す斜視図である。電流センサ１００は、磁気センサおよび一次導体等を封止する封止部１０を備える。封止部１０は、樹脂等の絶縁材料で形成されており、磁気センサおよび一次導体等の周囲の少なくとも一部を覆って形成される。すなわち、本例の電流センサ１００では、磁気センサ及び一次導体が同一の封止部１０内に封止されている。
【００１７】
本例の封止部１０は、板状の直方体形状を有する。直方体形状の２つの主面の一方を上面１３とし、他方を底面（図２における底面１５）とする。また、直方体形状の２つの主面に挟まれる面を側面１１とする。また、上面１３と垂直な方向をＺ軸方向、第１の側面１１−１と垂直な方向をＸ軸方向、第１の側面１１−１に隣接する第２の側面１１−２と垂直な方向をＹ軸方向とする。
【００１８】
少なくとも一つの側面１１からは、導電材料で形成された端子１２が露出している。端子１２の表面は、側面１１と同一面内に配置されている。他の例では、端子１２は側面１１から突出していてもよい。なお、それぞれの端子１２は、封止部１０の底面においても露出していてよい。
【００１９】
本例の封止部１０からは、４つの側面１１のそれぞれから１つ以上の端子１２が露出している。図１の例では、第１の側面１１−１から４つの端子１２が露出し、第２の側面１１−２から５つの端子１２が露出している。
【００２０】
図２は、封止部１０の内部における構造を示す図である。部分２０１は、封止部１０の上面１３と平行な面（本例ではＸＹ面）における内部構造を示し、部分２０２は部分２０１におけるＡ−Ａ断面を示し、部分２０３は部分２０１におけるＢ−Ｂ断面を示す。
【００２１】
封止部１０の内部には、磁気センサ２０および一次導体３０が設けられる。一次導体３０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３０は板形状である。
【００２２】
本例の一次導体３０は、封止部１０から露出する端子１２に接続される第１の端部３２−１と、他の端子１２に接続される第２の端部３２−２を有する。第１の端部３２−１および第２の端部３２−２は、封止部１０の同一側面１１（本例では側面１１−１）に設けられた端子１２に接続されてよい。他の例では、第１の端部３２−１および第２の端部３２−２は、封止部１０の異なる側面１１に設けられた端子１２に接続されてもよい。
【００２３】
また、第１の端部３２−１および第２の端部３２−２は、それぞれ複数設けられてよい。それぞれの端部３２は、対応する端子１２に接続する。第１の端部３２−１に接続された端子１２から被測定電流Ｉｐが入力され、第２の端部３２−２に接続された端子１２から被測定電流Ｉｐが出力される。
【００２４】
本例の一次導体３０は、ＸＹ面においてＵ字形状を有する。つまり、一次導体３０は、第１の端部３２−１からＸ軸正方向に延伸する延伸部分と、第２の端部３２−２からＸ軸正方向に延伸する延伸部分と、Ｙ軸方向に延伸して２つの延伸部分を接続する接続部分とを有する。ただし、一次導体３０の形状は図１に示す形状に限定されない。
【００２５】
磁気センサ２０は、底面２２および感磁面２４を有し、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。本例の磁気センサ２０は、感磁面２４においてＺ軸方向における縦磁場を検出するホール素子である。本例の感磁面２４は、底面２２とは逆側の面である。
【００２６】
磁気センサ２０は、封止部１０の底面１５において露出する。封止部１０の底面１５は、例えば電流センサ１００が実装される実装基板に対向する面である。本例では、磁気センサ２０の底面２２全体が、封止部１０の底面１５において、封止部１０に覆われずに露出している。なお、磁気センサ２０の底面２２は、封止部１０に覆われて封止部１０の底面１５から露出していなくてもよく、また、封止部１０とは異なる樹脂層等で覆われていてもよい。また、磁気センサ２０の底面２２は、ダイアタッチフィルム等の実装用材料で覆われていてもよい。
【００２７】
また、一次導体３０の底面３４も、封止部１０の底面１５において露出していてよい。一次導体３０において底面３４と逆側の面を上面３６とする。磁気センサ２０の感磁面２４は、一次導体３０の上面３６よりも低い位置に設けることで、より大きなＺ軸方向の磁場を検出することが可能となる。従って、高感度な電流センサ１００を実現できる。なお、信号雑音比を高める観点で、封止部１０の底面１５と感磁面２４との距離を、封止部１０の底面１５と一次導体３０の上面３６との距離よりも小さくすることが好ましい。当該距離は、Ｚ軸方向における最短距離を指す。
【００２８】
感磁面２４は、一次導体３０の上面３６と底面３４との間の中央に配置されていることが好ましい。中央に配置とは、例えば一次導体３０のＺ軸方向における厚みの１０％程度の誤差を有してよい。一次導体３０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。
【００２９】
本例の電流センサ１００は、磁気センサ２０を封止部１０の底面１５において露出するように配置してよい。このため、磁気センサ２０の感磁面２４を、一次導体３０の上面３６と底面３４との間に配置することが容易になる。例えば、電流センサ１００のＺ軸方向の厚みを小さくしても、磁気センサ２０の感磁面２４を、一次導体３０の上面３６と底面３４との間に容易に配置できる。このため、高感度の電流センサ１００を容易に提供できる。また、磁気センサ２０の底面２２が露出しているので、磁気センサ２０の放熱効率を向上させることができる。また、磁気センサ２０の底面２２を、実装基板に設けた高熱伝導率の部材に接触させることで、放熱効率を更に向上させることができる。
【００３０】
本例の磁気センサ２０は、ＸＹ面においてＵ字形状の一次導体３０に囲まれた領域に配置される。つまり、磁気センサ２０は、ＸＹ面において一次導体３０の２つの延伸部および接続部で囲まれる。ただし、磁気センサ２０は、一次導体３０とは接触していない。このように磁気センサ２０を配置することで、一次導体３０に流れる被測定電流Ｉｐからの磁場を効率よく検出できる。
【００３１】
一次導体３０は、第１の側面１１−１とは異なる側面１１に設けられた端子１２と接続される第３の端部３３を有してよい。本例の一次導体３０は、第１の側面１１−１の両側の第２の側面１１−２および第３の側面１１−３のそれぞれに対して、第３の端部３３を有する。第３の端部３３に接続される端子１２には、被測定電流Ｉｐが流れない。例えば、被測定電流Ｉｐが当該端子１２に流れないように、電流センサ１００が実装される実装基板の配線等が設計される。第３の端部３３に接続される端子１２は、実装基板の端子接続用ランドを介して、端部が電気的に開放された実装基板上の放熱パターン等に接続されている。このため、一次導体３０内で生じた熱は実装基板に効率よく放熱される。一方、端子１２を介して一次導体３０の第３の端部３３と接続された端子接続用ランドと、実装基板の放熱パターンとの間には電位差が生じない。このため、一次導体３０から実装基板の放熱パターンには電流が流れない。すなわち、本例の一次導体３０において、被測定電流Ｉｐの流路（第１の端部３２−１から第２の端部３２−２）と、放熱経路（被測定電流Ｉｐの流路から第３の端部３３）とが異なる。このように、一次導体３０を被測定電流Ｉｐが流れない端子１２にも接続することで、一次導体３０の放熱効率を向上させることができる。
【００３２】
なお、一次導体３０の端部３２および端部３３が、端子１２として機能してもよい。つまり、端部３２および端部３３が、封止部１０の側面１１および底面１５において露出してよい。
【００３３】
本例の電流センサ１００は、二次側タブ４０、信号処理チップ５０、および、複数の二次側端子７０を更に備える。二次側タブ４０は、金属等の導電材料で形成され、一次導体３０とは電気的に分離して設けられる。二次側タブ４０の材料は、一次導体３０の材料と同一であってよい。二次側タブ４０は板形状を有してよい。二次側タブ４０および一次導体３０の間は、封止部１０により絶縁される。本例の二次側タブ４０は、封止部１０のいずれかの端子１２に接続される１つ以上の端部４２を有する。
【００３４】
信号処理チップ５０は、二次側タブ４０上に設けられ、磁気センサ２０が出力する信号を処理する。本例の信号処理チップ５０は、全体が二次側タブ４０と重なるように配置されている。信号処理チップ５０と二次側タブ４０とは直接接触していてよい。これにより信号処理チップ５０の熱を、二次側タブ４０を介して放熱しやすくなる。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２０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２０が出力する信号に対して補正や演算を行い、一次導体３０に流れる電流値を算出してもよい。
【００３５】
本例の電流センサ１００は、磁気センサ２０と信号処理チップ５０とを接続する導電性のワイヤー５４を有する。本例のワイヤー５４は、一次導体３０を跨いで磁気センサ２０と信号処理チップ５０とを接続する。ワイヤー５４は、磁気センサ２０の感磁面２４に設けたパッドと、信号処理チップ５０の上面に設けたパッド５２とを接続する。
【００３６】
本例では、信号処理チップ５０のパッド５２と、二次側端子７０との間にもワイヤー５４が設けられる。図２においては、信号処理チップ５０の一部のパッド５２および一部のワイヤー５４を省略している。二次側端子７０は、封止部１０に設けられたいずれかの端子１２と接続する。信号処理チップ５０は、二次側端子７０および端子１２を介して、外部の回路との間で信号を入出力する。
【００３７】
図３Ａは、封止部１０の底面１５を示す図である。封止部１０の底面１５には、磁気センサ２０の底面２２が露出していてもよい。また、一次導体３０の底面３４が露出していてもよい。また本例では、一次導体３０の端部３２および端部３３が端子１２として露出している。更に、二次側タブ４０の底面４４が露出していてもよい。一次導体３０の底面３４、二次側タブ４０の底面４４および磁気センサ２０の底面２２は、面一であってもよい。一次導体３０の底面３４、二次側タブ４０の底面４４および磁気センサ２０の底面２２のすべてが封止部１０の底面から露出する場合、底面３４、底面４４および底面２２は同一面（封止部１０の底面）から露出して面一となる。
【００３８】
本実施例では、一次導体３０の端部３２は、実装基板において被測定電流Ｉｐが流れるランドに接続されている。一方で、一次導体３０の端部３２以外の領域は、実装基板において被測定電流Ｉｐが流れるランドには接続されていない。ただし、一次導体３０の端部３３は、一次導体３０の放熱性を高めるため、実装基板に設けられた放熱パターンと接続されることが好ましい。当該放熱パターンは、実装基板において、先端が他の電気回路に接続されていないオープンな状態である。これにより、一次導体３０に被測定電流Ｉｐを流しつつ、一次導体３０を介した放熱効率を向上させることができる。
【００３９】
また、二次側タブ４０の底面４４は、信号処理チップ５０の放熱性を改善するため、実装基板に設けられた放熱パターンと接続されることが好ましい。当該放熱パターンは、実装基板において電気的にフローティングであってよく、接地電位等の特定の電位が印加されていてもよい。
【００４０】
図３Ｂは、封止部１０の底面１５の他の例を示す図である。本例においては、一次導体３０の端部３２および端部３３が端子１２として機能する。一次導体３０の端部３２および端部３３は、封止部１０の底面１５において露出するように設けられる。
【００４１】
一次導体３０の底面３４は、端部３２および端部３３よりも内側において、封止部１０の底面１５に露出してもよい。この場合、封止部１０の底面１５において、一次導体３０の底面３４は、端部３２および端部３３と分離している。底面３４と、端部３２および端部３３との間には、封止部１０の樹脂が充填されている。
【００４２】
一次導体３０は、底面３４に対応する部分と、端部３２および端部３３とを接続する複数の接続部４８を有する。接続部４８は、封止部１０の内部に設けられており、封止部１０の底面１５には露出しない。
【００４３】
一次導体３０に接続される端子１２（本例では端部３２および端部３３）は、実装基板のランドに半田接続される。半田接続は、例えばリフロー処理により行われる。このとき、端子１２と一次導体３０の底面３４とが、封止部１０の底面１５において連続して設けられていると、半田が一次導体３０の底面３４に流れていってしまう。この場合、二次側の端子１２と、一次側の端子１２とで、半田の厚みが均一にならず、実装不良となる可能性がある。また、一次導体３０の底面３４における半田の広がり方により、一次導体３０に流れる電流分布が変わり、実装後に感度の再チューニングが必要になる可能性がある。
【００４４】
本例では、一次導体３０の底面３４の部分と、端部３２および端部３３との間に、ハーフエッチングや半抜き等の段差加工を施すことにより接続部４８を設け、接続部４８の下方に樹脂を充填する。これにより、端部３２および端部３３の下方に設けた半田が、一次導体３０の底面３４側に流れていくことを抑制できる。
【００４５】
なお、二次側タブ４０も、端子１２と底面４４とを接続する接続部４６を有してよい。接続部４６は、接続部４８と同様に、封止部１０の底面１５において露出しない。接続部４６も、ハーフエッチングや半抜き等の段差加工を施すことにより形成することができる。これにより、端子１２の下方に設けた半田が、二次側タブ４０の底面４４側に流れていることを抑制できる。
【００４６】
図４は、封止部１０の内部構造の他の例を示す図である。図４に示す内部構造は、図２に示すＸＹ面の部分２０１に対応する。ただし図４においては、ワイヤー５４およびパッド５２を省略している。図５は、図４に示した部分２０１におけるＣ−Ｃ断面を示す。
【００４７】
本例の信号処理チップ５０は、二次側タブ４０の上方から、一次導体３０の上方に渡って配置される。つまり信号処理チップ５０は、二次側タブ４０と一次導体３０との間に跨って配置される。この場合、電流センサ１００は、信号処理チップ５０と、二次側タブ４０および一次導体３０との間に設けられた絶縁物６０を更に備えることが好ましい。絶縁物６０は、二次側タブ４０の上面から、一次導体３０の上面に渡って配置される。
【００４８】
絶縁物６０は、信号処理チップ５０の底面に貼られたテープまたはシート状の絶縁体であってよく、ポリイミド等で形成された絶縁テープであってもよい。絶縁物６０は、信号処理チップ５０の底面と同一の大きさでもよいが、絶縁性を高めるため、信号処理チップ５０の底面よりも大きいものであれば更によい。
【００４９】
信号処理チップ５０を一次導体３０の上方にも配置することで、ＸＹ面における電流センサ１００のサイズを低減できる。なお、図４に示した一次導体３０は端部３３を有していないが、本例の一次導体３０も図２の例と同様に端部３３を有していてよい。
【００５０】
図６は、電流センサ１００のＣ−Ｃ断面の他の例を示す図である。本例の二次側タブ４０は、底面４４が封止部１０の底面に露出していない。
【００５１】
図７は、電流センサ１００のＢ−Ｂ断面の他の例を示す図である。本例では、封止部１０の底面１５に対する、磁気センサ２０の感磁面２４のＺ軸方向における距離をＴ１とする。また、封止部１０の底面１５に対する、一次導体３０の上面３６のＺ軸方向における距離をＴ２とする。
【００５２】
また、本例の一次導体３０は、磁気センサ２０と対向する領域の少なくとも一部において、一次導体３０の底面３４側に形成された凹部３８を有する。つまり、一次導体３０において、磁気センサ２０と対向する領域は、他の領域よりも薄くなっている。凹部３８は、図７に示すように、一次導体３０の端部に配置されていてよい。この場合の一次導体３０の当該断面における形状は逆Ｌ字型となる。また、Ｘ軸方向において、磁気センサ２０と、封止部１０の底面１５に露出する一次導体３０の底面３４との距離は、磁気センサ２０と一次導体３０の上面３６との距離よりも大きい。凹部３８は、磁気センサ２０と対向する全領域に渡って形成されることが好ましい。凹部３８は、一次導体３０を底面３４側からエッチングすることで形成してよい。
【００５３】
一次導体３０に凹部３８を設けることで、封止部１０の底面１５における、磁気センサ２０と一次導体３０との距離を広げることができる。このため、磁気センサ２０と一次導体３０との絶縁耐圧をより高めることができる。また、例えば一次導体３０を実装基板に半田付けする場合に、実装ずれ（半田の位置ずれ）が原因となって磁気センサ２０の底面２２と一次導体３０の底面３４とが半田を介してショートすることにより、磁気センサ２０の裏面に電圧が印加されることを防ぐことができる。また、一次導体３０の上面３６側をエッチングせずに残すことで、磁気センサ２０の感度低下を抑制できる。
【００５４】
図７に示すように一次導体３０凹部３８を設けた場合、距離Ｔ１は、距離Ｔ２よりも小さいことが好ましい。磁気センサ２０の感磁面２４が、一次導体３０の磁気センサと対向する領域（凹部３８が形成された領域）の上面３６及び下面の間の中央に配置されていることが好ましい。すなわち、距離Ｔ１＝Ｔ３＋（Ｔ２−Ｔ３）／２＝（Ｔ２＋Ｔ３）／２であることが好ましい。感磁面２４の位置が、一次導体３０の縦方向の磁束密度が大きくなる位置と同等となり、高感度、高耐圧の電流センサが実現できる。
【００５５】
凹部３８のＺ軸方向の高さをＴ３とすると、高さＴ３は、一次導体３０の高さＴ２の１０％以上、７０％以下であってよく、４０％以上、６０％以下であることがより好ましい。高さＴ３は、磁気センサ２０の高さＴ１よりも小さいことがより好ましい。また、上述したようにＴ１＝（Ｔ２＋Ｔ３）／２であることが好ましいことから、高さＴ３＝２Ｔ１−Ｔ２であることがさらに好ましい。これにより、感磁面２４の位置が、一次導体３０の縦方向の磁束密度が大きくなる位置と同等となり、高感度、高耐圧の電流センサが実現できる。また、凹部３８が上記範囲にある場合、磁気センサ２０と一次導体３０との間の絶縁耐圧を確保し、かつ凹部３８形成時にエッチング回数を抑制して一次導体３０の形成コストを抑制することができる。また、凹部３８のＸ軸方向の幅をＷとすると、幅Ｗは、０．１ｍｍ以上、０．７ｍｍ以下であってよく、０．１ｍｍ以上、０．４ｍｍ以下であることがより好ましい。これにより、磁気センサ２０と一次導体３０との間の絶縁耐圧を確保しつつ、一次導体３０の抵抗の増大を抑制することができるため、耐圧の高い小型の電流センサが実現できる。また、これにより、磁気センサ２０の感度低下を抑制しつつ、実装基板との僅かな実装ずれで、磁気センサ２０の裏面に電圧が印加されてしまうことを防ぐことができる。
【００５６】
図８は、封止部１０の内部構造の他の例を示す図である。図８に示す内部構造は、図２に示すＸＹ面の部分２０１に対応する。ただし図８においては、ワイヤー５４、二次側タブ４０、信号処理チップ５０、二次側端子７０を省略している。
【００５７】
本例の電流センサ１００は、第１の磁気センサ２０−１および第２の磁気センサ２０−２を有する。第１の磁気センサ２０−１および第２の磁気センサ２０−２は、同一の構造を有してよい。
【００５８】
第２の磁気センサ２０−２は、図１から図７において説明した磁気センサ２０と同様の構造および配置を有する。つまり、第２の磁気センサ２０−２は、一次導体３０において被測定電流Ｉｐが流れる部分に囲まれた領域に配置される。第１の磁気センサ２０−１は、一次導体３０において被測定電流Ｉｐが流れる部分に囲まれていない領域に配置される。本例の第１の磁気センサ２０−１は、ＸＹ面において、端部３２から端部３３までの一次導体３０に囲まれて配置されている。
【００５９】
第１の磁気センサ２０−１および第２の磁気センサ２０−２は、一次導体３０において被測定電流Ｉｐが流れる部分を挟むように配置される。つまり、第１の磁気センサ２０−１は、一次導体３０において被測定電流Ｉｐが流れる部分を挟んで、第２の磁気センサ２０−２と反対側の位置に配置される。また、第１の磁気センサ２０−１および第２の磁気センサ２０−２は、両方とも底面２２が封止部１０の底面１５において露出していてよい。
【００６０】
このとき、一次導体３０は、第１の磁気センサ２０−１と対向する領域および第２の磁気センサ２０−２と対向する領域のそれぞれの少なくとも一部において、一次導体３０の底面３４側に形成された凹部（図示せず）を有していてもよい。つまり、一次導体３０において、第１の磁気センサ２０−１と対向する領域、および、第２の磁気センサ２０−２と対向する領域は、それぞれ他の領域よりも薄くなっていてもよい。当該凹部は、図７において説明した凹部３８と同様の構造を有してよい。凹部は、一次導体３０の端部にそれぞれ配置されていてよい。この場合の一次導体３０の第１の磁気センサ２０−１および第２の磁気センサ２０−２に挟まれた部分の当該断面における形状はＴ字型となる。
【００６１】
また、Ｘ軸方向において、封止部１０の底面１５に露出する第１の磁気センサ２０−１の底面と一次導体３０の底面３４との距離は、封止部１０の上面１３から見た場合の第１の磁気センサ２０−１の感磁面と一次導体３０の上面３６との距離よりも大きい。同様に、Ｘ軸方向において、封止部１０の底面１５に露出する第２の磁気センサ２０−２の底面と一次導体３０の底面３４との距離は、封止部１０の上面１３から見た場合の第２の磁気センサ２０−２の感磁面と一次導体３０の上面３６との距離よりも大きい。凹部は、第１の磁気センサ２０−１および第２の磁気センサ２０−２と対向する全領域に渡って形成されることが好ましい。凹部は、一次導体３０を底面３４側からエッチングすることで形成してよい。
【００６２】
信号処理チップ５０は、第１の磁気センサ２０−１および第２の磁気センサ２０−２と接続される。信号処理チップ５０は、第１の磁気センサ２０−１および第２の磁気センサ２０−２が検出した磁場の差分を算出してよい。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。
【００６３】
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、請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【００６４】
１０・・・封止部、１１・・・側面、１２・・・端子、１３・・・上面、１５・・・底面、２０・・・磁気センサ、２２・・・底面、２４・・・感磁面、３０・・・一次導体、３２・・・端部、３３・・・端部、３４・・・底面、３６・・・上面、３８・・・凹部、４０・・・二次側タブ、４２・・・端部、４４・・・底面、４６、４８・・・接続部、５０・・・信号処理チップ、５２・・・パッド、５４・・・ワイヤー、６０・・・絶縁物、７０・・・二次側端子、１００・・・電流センサ、２０１、２０２、２０３・・・部分
【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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