(57)【要約】【課題】電流センサチップを固定した半田が再溶融したとしても、電流センサチップの位置ずれを抑制することが可能な電流センサを提供する。【解決手段】電流センサ１は、チップ搭載部１１とチップ搭載部１１の周囲に配置された複数のワイヤ接続部１２とを含むリードフレーム１０と、リードフレーム１０のチップ搭載部１１上に半田接合により搭載され、上面に複数のワイヤ接続部を含む電流センサチップ２０とを備える。電流センサチップ２０の複数のワイヤ接続部とリードフレーム１０の複数のワイヤ接続部１２とが、半田接合された複数のボンディングワイヤ３０を介して電気的に接続されている。複数のボンディングワイヤ３０は、電気信号を伝える信号伝達ワイヤ３１と、平面視にて信号伝達ワイヤ３１に対して略線対称に配置され、電気信号を伝えない非信号伝達ワイヤ３２とを含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
チップ搭載部と当該チップ搭載部の周囲に配置された複数のワイヤ接続部とを含むリードフレームと、
前記リードフレームの前記チップ搭載部上に半田接合により搭載され、上面に複数のワイヤ接続部を含む電流センサチップとを備え、
前記電流センサチップの前記複数のワイヤ接続部と前記リードフレームの前記複数のワイヤ接続部とが、半田接合された複数のボンディングワイヤを介して電気的に接続された電流センサであって、
前記複数のボンディングワイヤは、電気信号を伝える信号伝達ワイヤと、平面視にて前記信号伝達ワイヤに対して略線対称に配置され、電気信号を伝えない非信号伝達ワイヤとを含む、
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】
従来より、インバータ等の用途には、パワーカード等のパワー半導体チップと電流センサチップとを含むパワー半導体モジュールが用いられている。
【０００３】
上記電流センサチップの構造として、
チップ搭載部とこのチップ搭載部の周囲に配置された複数のワイヤ接続部とを含むリードフレームと、
上記リードフレームのチップ搭載部上に半田接合により搭載され、上面に複数のワイヤ接続部を含む電流センサチップとを備え、
電流センサチップの複数のワイヤ接続部とリードフレームの複数のワイヤ接続部とが、半田接合された複数のボンディングワイヤを介して電気的に接続された構造が知られている。
【０００４】
パワーカード等のパワー半導体チップでは、リードフレームにワイヤボンディングされた後、パワー半導体チップの上面に電極を半田付けすることがなされる。
上記パワー半導体チップと電流センサとを含むパワー半導体モジュールを製造する場合、パワー半導体チップの上面に電極を半田付けする際に、電流センサに用いられた半田の再溶融が起こってしまう。この場合、電流センサチップをリードフレームに固定した半田が再溶融して、リードフレームへの電流センサチップの固定が不安定となり、電流センサチップの位置ずれが生じる恐れがある。これにより、電流センサの感度が低下する恐れがある。
【０００５】
特許文献１には、以下の半田リフロー方法が開示されている。
半田材（３'）を絶縁基板（２）上に供給し、その上に少なくとも半導体装置（４）を含む表面実装部品を位置決めして加熱する半導体装置（１）の半田リフロー方法において、半導体装置（４）の全周に密着し、かつ、半田材（３'）の外周を囲繞するガイド部材（５）を絶縁基板（２）上にセットした状態で半田溶融を行う（請求項１、図３）。
【０００６】
特許文献１に記載の方法では、半田リフロー工程において、半導体装置（４）はガイド部材（５）により基板平面方向の移動を規制されるため、半田材（３'）の溶融に伴う半導体装置（４）の位置ずれを防止でき、加工精度の向上を図ることができる（段落００１９）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開2009-224657号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載の方法を上記構造の電流センサに適用する場合、ガイド部材とボンディングワイヤとが互いに物理的に干渉し合うため、位置ずれ防止のために電流センサチップの全周にガイド部材を密着させることができない。そのため、特許文献１に記載の方法を上記構造の電流センサに適用することはできない。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、電流センサチップを固定した半田が再溶融したとしても、電流センサチップの位置ずれを抑制することが可能な電流センサ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】
【００１０】
本発明の電流センサは、
チップ搭載部と当該チップ搭載部の周囲に配置された複数のワイヤ接続部とを含むリードフレームと、
前記リードフレームの前記チップ搭載部上に半田接合により搭載され、上面に複数のワイヤ接続部を含む電流センサチップとを備え、
前記電流センサチップの前記複数のワイヤ接続部と前記リードフレームの前記複数のワイヤ接続部とが、半田接合された複数のボンディングワイヤを介して電気的に接続された電流センサであって、
前記複数のボンディングワイヤは、電気信号を伝える信号伝達ワイヤと、平面視にて前記信号伝達ワイヤに対して略線対称に配置され、電気信号を伝えない非信号伝達ワイヤとを含むものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、電流センサチップを固定した半田が再溶融したとしても、電流センサチップの位置ずれを抑制することが可能な電流センサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る一実施形態の電流センサの要部模式平面図である。
【図２】本発明に係る一実施形態の電流センサの要部模式側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
「電流センサ」
図面を参照して、本発明に係る一実施形態の電流センサの構造について説明する。
図１は、本実施形態の電流センサの要部模式平面図である。
図２は、本実施形態の電流センサの要部模式側面図である。
【００１４】
図１および図２に示すように、
本実施形態の電流センサ１は、
チップ搭載部１１とチップ搭載部１１の周囲に配置された複数のワイヤ接続部１２とを含むリードフレーム１０と、
リードフレーム１０のチップ搭載部１１上に半田接合により搭載され、上面に複数のワイヤ接続部を含む電流センサチップ２０とを備える。
【００１５】
図中、電流センサチップ２０の複数のワイヤ接続部については、明確な図示を省略してある。
電流センサチップ２０のワイヤ接続部は、ボンディングワイヤ３０の接続点およびその周囲にある電極等の導電部である。
電流センサチップ２０のワイヤ接続部については、図１および図２中のボンディングワイヤ３０の接続点を参照されたい。
【００１６】
本実施形態において、リードフレーム１０の複数のワイヤ接続部１２は、リードフレーム１０においてチップ搭載部１１の周囲に配置された複数のリード（図示略）の先端部上に形成されたワイヤボンディングパッドである。
【００１７】
ワイヤ接続部の個数およびボンディングワイヤ３０の本数は実際よりも少なく、簡略化して図示してある。これらの数は、適宜設計される。
【００１８】
リードフレーム１０の全体構造は、公知のものと同様である。
図１では、チップ搭載部１１および複数のワイヤ接続部１２（ワイヤボンディングパッド）以外の構成要素の図示を省略してある。
【００１９】
図１中、符号５１はチップ搭載部１１上に電流センサチップ２０を固定する半田を示してある。
ボンディングワイヤ３０の両端を固定する半田（ボンディングワイヤ３０の一端と電流センサチップ２０のワイヤ接続部とを固定する半田、およびボンディングワイヤ３０の他端とリードフレーム１０のワイヤ接続部１２とを固定する半田）については、図示を省略してある。図１および図２において、ボンディングワイヤ３０の両端の各接続点を参照されたい。
【００２０】
本実施形態の電流センサ１において、複数のボンディングワイヤ３０には、電気信号を伝える信号伝達ワイヤ３１と、平面視にて信号伝達ワイヤ３１に対して略線対称に配置され、電気信号を伝えない非信号伝達ワイヤ３２とが含まれる。
非信号伝達ワイヤ３２は、信号伝達に寄与しないダミーワイヤである。
図２中、符号１２Ａは信号伝達ワイヤ３１のワイヤ接続部１２であり、符号１２Ｂは非信号伝達ワイヤ３２のワイヤ接続部１２である。
【００２１】
「略線対称」としてあるのは、多数の微細なボンディングワイヤ３０を完全線対称に配置することが難しいためである。
たとえば、信号伝達ワイヤ３１のワイヤ接続部１２Ａと、非信号伝達ワイヤ３２のワイヤ接続部１２Ｂとが完全線対称に配置されていれば、信号伝達ワイヤ３１と非信号伝達ワイヤ３２とを略線対称に配置させることができる。
通常、ワイヤ接続部１２上のボンディングワイヤ３０の接続点は、ワイヤ接続部１２ごとにずれる。そのため、信号伝達ワイヤ３１と非信号伝達ワイヤ３２とを略線対称に配置できれば、信号伝達ワイヤ３１のワイヤ接続部１２Ａと、非信号伝達ワイヤ３２のワイヤ接続部１２Ｂとが完全線対称から多少ずれていても構わない。
【００２２】
上記のように、本実施形態では、平面視にて、電気信号を伝える信号伝達ワイヤ３１と電気信号を伝えない非信号伝達ワイヤ３２とが互いに略線対称に配置されている。
そのため、図２に示すように、信号伝達ワイヤ３１にかかる張力Ｆ１と非信号伝達ワイヤ３２にかかる張力Ｆ２の互いの向きが逆となり、張力Ｆ１と張力Ｆ２とが互いに打消し合う。
その結果、仮に電流センサチップ２０を固定した半田５１が再溶融したとしても、電流センサチップ２０のバランスが崩れず、電流センサチップ２０の位置ずれが抑制される。
【００２３】
信号伝達ワイヤ３１と非信号伝達ワイヤ３２とを略線対称に配置することは、信号伝達ワイヤ３１の張力Ｆ１と非信号伝達ワイヤ３２の張力Ｆ２のバランスが取れるように配置することである。
つまり、信号伝達ワイヤ３１と非信号伝達ワイヤ３２との略線対称配置は、信号伝達ワイヤ３１と非信号伝達ワイヤ３２との張力バランスが取れる配置とも定義される。
非信号伝達ワイヤ３２は、張力バランス用ワイヤとして機能する。
【００２４】
以上説明したように、本実施形態によれば、電流センサチップ２０を固定した半田５１が再溶融したとしても、電流センサチップ２０の位置ずれを抑制することが可能な電流センサ１を提供することができる。
本実施形態では、電流センサチップ２０の位置ずれが抑制されるので、電流センサ１の感度低下が抑制される。
【００２５】
本実施形態は、パワーカード等のパワー半導体チップと電流センサチップとを含むパワー半導体モジュール等の用途に好ましく適用できる。
【００２６】
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、適宜設計変更が可能である。
【符号の説明】
【００２７】
１  電流センサ
１０  リードフレーム
１１  チップ搭載部
１２、１２Ａ、１２Ｂ  ワイヤ接続部
２０  電流センサチップ
３０  ボンディングワイヤ
３１  信号伝達ワイヤ
３２  非信号伝達ワイヤ
５１  半田
Ｆ１、Ｆ２  張力
【図１】
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【図２】
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