JPH0510979A - 微小電流センサ - Google Patents
微小電流センサInfo
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- JPH0510979A JPH0510979A JP3192436A JP19243691A JPH0510979A JP H0510979 A JPH0510979 A JP H0510979A JP 3192436 A JP3192436 A JP 3192436A JP 19243691 A JP19243691 A JP 19243691A JP H0510979 A JPH0510979 A JP H0510979A
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Landscapes
- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 鉄心２を使用せずに微小電流を効果的に検出
できる小型の微小電流センサを提供する。 【構成】 基板６上にホール素子13を形成し、このホー
ル素子13上に絶縁膜７を成膜する。この絶縁膜７上にコ
イルパターン５を形成し、コイルパターン５を絶縁膜８
で被覆し、この絶縁膜８の表面にコイルパターン５の引
き出し端子９を形成する。
できる小型の微小電流センサを提供する。 【構成】 基板６上にホール素子13を形成し、このホー
ル素子13上に絶縁膜７を成膜する。この絶縁膜７上にコ
イルパターン５を形成し、コイルパターン５を絶縁膜８
で被覆し、この絶縁膜８の表面にコイルパターン５の引
き出し端子９を形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、磁界検出素子を用いた
微小電流センサに関するものである。
微小電流センサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図６には従来の微小電流センサの概略の
構成図が示されている。同図において、微小電流センサ
10はＣ字型鉄心２のギャップ部分11にホール素子１を配
置した構成からなり、鉄心２には微小電流を流す導線３
がコイル状に巻かれている。この微小電流センサ10は鉄
心２に巻かれているコイル12の導線３に電流を流すこと
によって鉄心２に磁界を発生させ、その磁界をホール素
子１で検出するものである。
構成図が示されている。同図において、微小電流センサ
10はＣ字型鉄心２のギャップ部分11にホール素子１を配
置した構成からなり、鉄心２には微小電流を流す導線３
がコイル状に巻かれている。この微小電流センサ10は鉄
心２に巻かれているコイル12の導線３に電流を流すこと
によって鉄心２に磁界を発生させ、その磁界をホール素
子１で検出するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の微小電流センサ
10は鉄心２とホール素子１との組み合わせによって構成
されており、その鉄心２は微小電流であってもそれを検
出できるようにホール素子１に大きな磁界が加わるよう
に設けられるもので、必須の構成要素となっている。し
かし、鉄心２はホール素子１に比較して非常に大きく、
そのために、微小電流センサ10も鉄心２の大きさに左右
されて、大きくなるという問題がある。
10は鉄心２とホール素子１との組み合わせによって構成
されており、その鉄心２は微小電流であってもそれを検
出できるようにホール素子１に大きな磁界が加わるよう
に設けられるもので、必須の構成要素となっている。し
かし、鉄心２はホール素子１に比較して非常に大きく、
そのために、微小電流センサ10も鉄心２の大きさに左右
されて、大きくなるという問題がある。
【０００４】本発明は上記従来の課題を解決するために
なされたものであり、その目的は、鉄心を用いることな
く微小電流を効果的に検出できる小型の微小電流センサ
を提供することにある。
なされたものであり、その目的は、鉄心を用いることな
く微小電流を効果的に検出できる小型の微小電流センサ
を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、次のように構成されている。すなわち、本
発明は、磁界検出素子の少なくとも表裏一方側の絶縁形
成面に通電によって磁界を発生させるコイルパターンを
一体的に形成したことを特徴として構成されている。
するために、次のように構成されている。すなわち、本
発明は、磁界検出素子の少なくとも表裏一方側の絶縁形
成面に通電によって磁界を発生させるコイルパターンを
一体的に形成したことを特徴として構成されている。
【０００６】
【作用】上記構成の本発明において、コイルパターンに
微小電流が流れると、フレミングの右手の法則によって
電流の流れに対して直角方向、つまり、磁界検出素子を
貫通する方向に磁界が発生する。磁界検出素子はこの磁
界を受けて磁界の大きさに対応する電圧等の信号を電流
検出信号として出力する。
微小電流が流れると、フレミングの右手の法則によって
電流の流れに対して直角方向、つまり、磁界検出素子を
貫通する方向に磁界が発生する。磁界検出素子はこの磁
界を受けて磁界の大きさに対応する電圧等の信号を電流
検出信号として出力する。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１には本発明に係る微小電流センサの構造図が
示されている。同図において微小電流センサ10は基板６
上に磁界を検出する磁界検出素子としてのホール素子13
を形成し、このホール素子13上に絶縁膜７を被覆する。
そして、絶縁膜７上に渦巻き状のコイルパターン５が形
成され、このコイルパターン５上に絶縁膜８を塗布し、
この絶縁膜８上にコイルパターン５と接続する引き出し
端子９を設けた構造となっている。図１の（ａ）は微小
電流センサ10の構成を理解し易いように絶縁膜７および
８を透明とし、コイルパターン５の中心取り出し端子９
を省略した状態で示してある。
する。図１には本発明に係る微小電流センサの構造図が
示されている。同図において微小電流センサ10は基板６
上に磁界を検出する磁界検出素子としてのホール素子13
を形成し、このホール素子13上に絶縁膜７を被覆する。
そして、絶縁膜７上に渦巻き状のコイルパターン５が形
成され、このコイルパターン５上に絶縁膜８を塗布し、
この絶縁膜８上にコイルパターン５と接続する引き出し
端子９を設けた構造となっている。図１の（ａ）は微小
電流センサ10の構成を理解し易いように絶縁膜７および
８を透明とし、コイルパターン５の中心取り出し端子９
を省略した状態で示してある。
【０００８】次に、上記微小電流センサ10の作製方法を
図面に基づいて順を追って説明する。まず、図２に示す
ように基板６上に十字型の化合物半導体４を真空蒸着の
３温度法、ＭＯＣＶＤ法、ＭＢＥ法等を用いて形成し、
ホール素子13を作製する。この化合物半導体４の材料に
はホール素子13の検出感度を向上させる目的で、ホール
移動度の大きいＧａＡｓ，ＩｎＳｂ，ＩｎＡｓ等の半導
体が用いられる。このホール素子13の４ａ部は駆動電圧
の入力部であり、４ｂは出力電圧の取り出し部である。
このホール素子13上に図３に示すように絶縁膜７を形成
する。この絶縁膜７の材料はＳｉＯ2 ，ポリイミド等が
用いられ、成膜法として、物理的付着、化学的付着ある
いは塗布等による成膜が行われる。次に、この絶縁膜７
上に図４に示すように渦巻き状の導体層を蒸着やフォト
リソグラフィーのプリント技術等を用いて形成してコイ
ルパターン５を作る。なお、絶縁膜７の膜厚はホール素
子13とコイルパターン５との絶縁が保たれる範囲で、極
めて薄い膜とする。この薄膜、すなわち、コイルパター
ン５とホール素子13との間隔を小さくすることによって
コイルパターン５に流れる微小電流で発生する微小磁界
においてもホール素子13は効果的にその磁界を検出する
ことができる。また、前記コイルパターン５は素子の中
心に大きな磁界を発生させるために渦巻き状に形成した
もので、この導体の材料としては導電率の大きいＣｕ，
Ａｌ等の金属を用いる。そして、このコイルパターン５
の上に図５に示すように、絶縁膜８を形成する。絶縁膜
８の成膜法は図３の絶縁膜７と同一方法、すなわち、物
理的付着、化学的付着、または塗布等によって成膜す
る。そして材料としてはＳｉＯ2 ，ポリイミド等を用い
る。この絶縁膜８の中央部には前記コイルパターンの中
心側の端子接続部14に対向する穴15を設ける。そして、
絶縁膜８の表面に引き出し端子９の導体膜を形成し、こ
の引き出し端子９の一端側を前記穴15を利用して導通す
る。以上の工程を経て、磁界発生部としてのコイルパタ
ーン５と磁界検出部としてのホール素子13とを同一基板
６上に一体に形成する。
図面に基づいて順を追って説明する。まず、図２に示す
ように基板６上に十字型の化合物半導体４を真空蒸着の
３温度法、ＭＯＣＶＤ法、ＭＢＥ法等を用いて形成し、
ホール素子13を作製する。この化合物半導体４の材料に
はホール素子13の検出感度を向上させる目的で、ホール
移動度の大きいＧａＡｓ，ＩｎＳｂ，ＩｎＡｓ等の半導
体が用いられる。このホール素子13の４ａ部は駆動電圧
の入力部であり、４ｂは出力電圧の取り出し部である。
このホール素子13上に図３に示すように絶縁膜７を形成
する。この絶縁膜７の材料はＳｉＯ2 ，ポリイミド等が
用いられ、成膜法として、物理的付着、化学的付着ある
いは塗布等による成膜が行われる。次に、この絶縁膜７
上に図４に示すように渦巻き状の導体層を蒸着やフォト
リソグラフィーのプリント技術等を用いて形成してコイ
ルパターン５を作る。なお、絶縁膜７の膜厚はホール素
子13とコイルパターン５との絶縁が保たれる範囲で、極
めて薄い膜とする。この薄膜、すなわち、コイルパター
ン５とホール素子13との間隔を小さくすることによって
コイルパターン５に流れる微小電流で発生する微小磁界
においてもホール素子13は効果的にその磁界を検出する
ことができる。また、前記コイルパターン５は素子の中
心に大きな磁界を発生させるために渦巻き状に形成した
もので、この導体の材料としては導電率の大きいＣｕ，
Ａｌ等の金属を用いる。そして、このコイルパターン５
の上に図５に示すように、絶縁膜８を形成する。絶縁膜
８の成膜法は図３の絶縁膜７と同一方法、すなわち、物
理的付着、化学的付着、または塗布等によって成膜す
る。そして材料としてはＳｉＯ2 ，ポリイミド等を用い
る。この絶縁膜８の中央部には前記コイルパターンの中
心側の端子接続部14に対向する穴15を設ける。そして、
絶縁膜８の表面に引き出し端子９の導体膜を形成し、こ
の引き出し端子９の一端側を前記穴15を利用して導通す
る。以上の工程を経て、磁界発生部としてのコイルパタ
ーン５と磁界検出部としてのホール素子13とを同一基板
６上に一体に形成する。
【０００９】上記のようにして作製された微小電流セン
サによれば、コイルパターン５に図示されていないリー
ド線等を介して微小電流が流れると、フレミングの右手
の法則によってホール素子13を貫通する磁界が発生す
る。この磁界はコイルパターン５と近接配置されている
ホール素子13に強く作用する。ホール素子13は前記磁界
を受けてその大きさに比例する電圧を発生する結果、こ
の電圧を検出することにより前記微小電流が検出可能と
なる。
サによれば、コイルパターン５に図示されていないリー
ド線等を介して微小電流が流れると、フレミングの右手
の法則によってホール素子13を貫通する磁界が発生す
る。この磁界はコイルパターン５と近接配置されている
ホール素子13に強く作用する。ホール素子13は前記磁界
を受けてその大きさに比例する電圧を発生する結果、こ
の電圧を検出することにより前記微小電流が検出可能と
なる。
【００１０】本実施例によれば、鉄心２を使用すること
なく、同一基板６上にコイルパターン５とホール素子13
とを形成したので、小型、軽量の画期的な微小電流セン
サ10を得ることができる。
なく、同一基板６上にコイルパターン５とホール素子13
とを形成したので、小型、軽量の画期的な微小電流セン
サ10を得ることができる。
【００１１】なお、本発明は上記実施例に限定されるこ
とはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば上記実
施例ではホール素子13と、コイルパターン５とを基板６
の片面側に形成したが、これを基板６の両面に形成して
もよい。
とはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば上記実
施例ではホール素子13と、コイルパターン５とを基板６
の片面側に形成したが、これを基板６の両面に形成して
もよい。
【００１２】また、上記実施例では、基板６上にホール
素子13を形成し、この上に絶縁膜７を成膜し、この絶縁
膜７上にコイルパターン５を形成しているが、これを、
基板６上にコイルパターン５を設け、次いで、絶縁膜
７，ホール素子13の順に形成してもよい。
素子13を形成し、この上に絶縁膜７を成膜し、この絶縁
膜７上にコイルパターン５を形成しているが、これを、
基板６上にコイルパターン５を設け、次いで、絶縁膜
７，ホール素子13の順に形成してもよい。
【００１３】さらに、上記実施例では微小電流センサを
１個のホール素子と１個のコイルパターンとの一体結合
構造としたが、絶縁膜を介してホール素子とコイルパタ
ーンとを重ねて複数積層した多層構造としたものでもよ
い。
１個のホール素子と１個のコイルパターンとの一体結合
構造としたが、絶縁膜を介してホール素子とコイルパタ
ーンとを重ねて複数積層した多層構造としたものでもよ
い。
【００１４】さらに、上記実施例では磁界検出素子とし
てホール素子13を用いたが、これを例えば、磁気抵抗素
子等の磁界検出素子としてもよい。
てホール素子13を用いたが、これを例えば、磁気抵抗素
子等の磁界検出素子としてもよい。
【００１５】
【発明の効果】本発明は、鉄心を用いることなく、同一
基板上に磁界発生用のコイルパターンと磁界検出用のホ
ール素子とを一体に形成したので、微小電流でも効果的
に検出できる極めて小型の微小電流センサを提供するこ
とができる。
基板上に磁界発生用のコイルパターンと磁界検出用のホ
ール素子とを一体に形成したので、微小電流でも効果的
に検出できる極めて小型の微小電流センサを提供するこ
とができる。
【図１】本発明の微小電流センサの一実施例の構成図で
ある。
ある。
【図２】同実施例のホール素子の構成図である。
【図３】同実施例のホール素子上に絶縁膜を形成した構
成図である。
成図である。
【図４】同実施例のコイルパターンの構成図である。
【図５】同実施例のコイルパターン上に絶縁膜を形成
し、引き出し端子を取り付けた状態を示す構成図であ
る。
し、引き出し端子を取り付けた状態を示す構成図であ
る。
【図６】従来の微小電流センサの構成図である。
１ ホール素子 ２ 鉄心 ４ 十字型の化合物半導体 ５ コイルパターン ６ 基板 ７ 絶縁膜 10 微小電流センサ 13 ホール素子
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 磁界検出素子の少なくとも表裏一方側の
絶縁形成面に通電によって磁界を発生させるコイルパタ
ーンを一体的に形成した微小電流センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19243691A JP3206027B2 (ja) | 1991-07-05 | 1991-07-05 | 微小電流センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19243691A JP3206027B2 (ja) | 1991-07-05 | 1991-07-05 | 微小電流センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0510979A true JPH0510979A (ja) | 1993-01-19 |
| JP3206027B2 JP3206027B2 (ja) | 2001-09-04 |
Family
ID=16291278
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19243691A Expired - Lifetime JP3206027B2 (ja) | 1991-07-05 | 1991-07-05 | 微小電流センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3206027B2 (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001230467A (ja) * | 1999-12-09 | 2001-08-24 | Sanken Electric Co Ltd | ホール素子を備えた電流検出装置 |
| JP2006514283A (ja) * | 2003-02-11 | 2006-04-27 | アレグロ・マイクロシステムズ・インコーポレーテッド | 集積センサ |
| JP2008185537A (ja) * | 2007-01-31 | 2008-08-14 | Kaiser Technology:Kk | 交流信号検出装置、受信装置及び基板間伝送システム |
| US7501928B2 (en) | 2004-11-30 | 2009-03-10 | Tdk Corporation | Current sensor |
| US7504927B2 (en) | 2004-12-06 | 2009-03-17 | Tdk Corporation | Current sensor |
| JP2010176964A (ja) * | 2009-01-28 | 2010-08-12 | Denso Corp | 電流測定装置 |
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| JP2020085853A (ja) * | 2018-11-30 | 2020-06-04 | 株式会社東芝 | 電流検出装置 |
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| US11994541B2 (en) | 2022-04-15 | 2024-05-28 | Allegro Microsystems, Llc | Current sensor assemblies for low currents |
-
1991
- 1991-07-05 JP JP19243691A patent/JP3206027B2/ja not_active Expired - Lifetime
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