WO2015198609A1

WO2015198609A1 - 電流センサ

Info

Publication number: WO2015198609A1
Application number: PCT/JP2015/003230
Authority: WO
Inventors: 陽介小岩; 高塚　俊徳; 秀人今庄; 鈴木　健治
Original assignee: Asahi Kasei Microdevices Corp
Current assignee: Asahi Kasei Microdevices Corp
Priority date: 2014-06-27
Filing date: 2015-06-26
Publication date: 2015-12-30
Anticipated expiration: 2016-12-27
Also published as: KR20170008864A; US20170160313A1; CN106461705A; EP3163312B1; KR101882126B1; CN106461705B; EP3163312A1; US10101368B2; EP3163312A4; JP6321800B2; JPWO2015198609A1

Abstract

　絶縁耐性が優れ、外乱磁場の影響を低減し、磁場検出精度を高めた電流センサを提供すること。電流センサ（１）は、被計測電流が流れる導体（２１０）と、導体（２１０）の近傍に配置された磁電変換素子（２１３ａ，２１３ｂ）と、磁電変換素子（２１３ａ，２１３ｂ）を支持する絶縁部材（２１４）とを備え、導体（２１０）は、絶縁部材（２１４）と接触せず且つ絶縁部材（２１４）を支持しないように配置される。

Description

電流センサ

　本発明は、磁電変換素子を有する電流センサに関する。

　電流センサは、例えば磁電変換素子を有し、導体に流れる電流によって発生する磁場に比例する大きさの信号を出力することが知られている。例えば特許文献１では、基板と、基板に設けられた磁場変換器、すなわち磁電変換素子と、電流導体とを備え、磁電変換素子が、電流導体に流れる電流を検出する電流センサが開示されている。

国際公開第２００６／１３０３９３号パンフレット

　しかしながら、特許文献１の電流センサでは、磁電変換素子を有する基板が絶縁体を介してリードフレーム上に配置されているものの、基板とリードフレームとの間のクリアランスが小さくなるため、絶縁耐性の低下が懸念される（特許文献１の図１）。

　また、特許文献１の別の電流センサでは、電流導体部を有する導電性留め具の一端が固定されて、導電性留め具の他端に有する電流導体部と磁電変換素子との間のクリアランスが決まる（特許文献１の図７）。しかしながら、導電性留め具の一端のみが固定される状況下では、電流導体部の高さにばらつきが生じ、電流導体部と磁電変換素子との間のクリアランスが、そのばらつきの影響を受けやすくなる。したがって、絶縁耐性が低下するおそれがあった。

　本発明は、このような状況下に鑑みてなされたものであり、その目的は、絶縁耐性に優れ、外乱磁場の影響を低減し、磁場検出精度を高めた電流センサを提供することにある。

　上記の課題を解決するための電流センサは、被計測電流が流れる導体と、
　前記導体の近傍に配置された第１の磁電変換素子と、
　前記導体を挟んで前記第１の磁電変換素子の反対側に配置された第２の磁電変換素子と、
　前記第１および第２の磁電変換素子を支持する絶縁部材と、
　を備え、
　前記導体は、前記絶縁部材と接触せず且つ前記絶縁部材を支持しないように配置されている、ことを特徴とする。

　また、前記導体と絶縁された金属板と、
　前記導体、前記第１の磁電変換素子、前記第２の磁電変換素子、前記絶縁部材及び前記　金属板をモールドするモールド部材とをさらに備え、
　前記金属板は前記絶縁部材と接触しており、
　前記金属板の一部は、前記モールド部材から露出してもよい。

　前記金属板上に配置される信号処理ＩＣを備え、前記第１の磁電変換素子及び前記第２の磁電変換素子は、前記信号処理ＩＣと電気的に接続してもよい。

　前記導体の一部は、段差を有しており、前記段差により、前記導体が前記絶縁部材と接触しないように配置してもよい。

　前記導体と、前記絶縁部材との間は、モールド樹脂で充填してもよい。

　前記第１の磁電変換素子及び前記第２の磁電変換素子は、ダイアタッチフィルムを用いて前記絶縁部材とダイボンドしてもよい。

　前記金属板は、平面視で、前記導体側とは反対側に凹んで形成された凹状部、及び、前記凹状部の両端に設けられ前記導体側に向けて張り出す突出部を有し、
　前記導体は、平面視で、前記金属板の前記凹状部、及び、前記突出部にそれぞれ沿うように形成された凸状部を有してもよい。

　前記導体は、前記第１の磁電変換素子を囲むように形成してもよい。

　前記第２の磁電変換素子は、前記第１の磁電変換素子を囲うように形成された前記導体の外側に配置してもよい。

　前記第１の磁電変換素子の感磁部、及び前記第２の磁電変換素子の各感磁部は、前記導体を含む面の垂直方向において、前記導体の上面と下面との間に設けてもよい。

　前記導体と前記絶縁部材との間の距離をｇ、前記第１の磁電変換素子の厚みをｄ１、前記第２の磁電変換素子の厚みをｄ２（図示せず）とすると、下記式１及び式２を満たすように構成してもよい。　
１０μｍ≦ｇ≦ｄ１μｍ　・・・　（１）
１０μｍ≦ｇ≦ｄ２μｍ　・・・　（２）

　前記導体と前記第１の磁電変換素子との間の距離、及び前記導体と前記第２の磁電変換素子との間の距離ｗが、平面視で、５０μｍ以上１５０μｍ以下を満たすように構成してもよい。

　前記信号処理ＩＣは、前記第１の磁電変換素子及び前記第２の磁電変換素子にバイアス電流を印加するためのバイアス回路、前記第１の磁電変換素子及び前記第２の磁電変換素子から得られる信号の差分を算出する引算回路、および、前記算出された信号を補正する補正回路、および、前記補正された信号を増幅するための増幅回路を有してもよい。

　前記信号処理ＩＣは、前記第１の磁電変換素子及び前記第２の磁電変換素子の各出力の差分に基づいて、外部で生じる磁界の影響をキャンセルして電流値を算出するように構成してもよい。

　前記絶縁部材は、絶縁テープまたは接着剤を塗布した絶縁シートであってもよい。

　前記第１の磁電変換素子及び前記第２の磁電変換素子は、ホール素子、磁気抵抗効果素子、ホールＩＣ、磁気抵抗効果ＩＣであってもよい。

　前記信号処理ＩＣは、電源の断線を検出するために、出力信号の上限値と下限値を設けるように構成してもよい。

　前記信号処理ＩＣは、電源の断線を検出するために、電源が断線した場合に、前記出力信号が前記上限値を上回る、もしくは前記下限値を下回るように構成してもよい。

　前記信号処理ＩＣは、アナログ信号、もしくはデジタル信号で出力するように構成してもよい。

　前記信号処理ＩＣは、過電流検知回路を設けるように構成してもよい。

　前記信号処理ＩＣの基準電圧は、後段にA/Dコンバータを使用する場合、基準電圧を共通にして電源電圧変動によるA/D変換誤差を低減するために、前記信号処理ＩＣの内部で生成した電圧、もしくは前記信号処理ＩＣの外部で生成した電圧を使用するように構成してもよい。

　本発明によれば、優れた絶縁耐性を有し、さらに外乱磁場の影響を低減することができ、磁場検出精度を高めることができる。

本発明の実施形態に係る電流センサの一例を示す上面図である。図１の電流センサの側面図である。信号処理ＩＣの機能ブロック図である。一般的な樹脂ペーストを用いて磁電変換素子が絶縁部材上に固着される場合の固着状態の一例を説明するための図である。本発明の第２実施形態に係る電流センサの一例を示す上面図である。図５の電流センサの側面図である。

＜第１実施形態＞
　以下、本発明の電流センサの一実施形態を図１～図４を参照して説明する。実施形態に係る電流センサ１は、例えばホール素子等の磁電変換素子を２個有し、各磁電変換素子の出力に基づいて、外部で生じる磁界の影響をキャンセルして電流を検出するセンサである。

　図１は、第１実施形態に係る電流センサ１の構成例を示す上面図である。図１に示すように、この電流センサ１は、例えば２本のリード端子２１２ａ，２１２ｂを有する被計測電流Ｉを流すための導体２１０と、信号処理ＩＣ２２０と、信号処理ＩＣ２２０を支持するための金属板２３０と、例えば１０本のリード端子２４１を備える。

　なお、リード端子２１２ａ，２１２ｂ，２４１の数は、図１に示した例に限られず、変更することもできる。

　この実施形態では、導体２１０は、リード端子２１２ａ側からリード端子２１２ｂ側への周回方向に被計測電流Ｉが流れるような電流経路２１１を有する。そして、この電流経路２１１の形状に沿うように、リード端子２１２ａ，２１２ｂ間にはギャップ２１０ａが形成されている。この実施形態では、電流経路２１１は、例えばＵ字状の形状とするが、後述する第１の磁電変換素子２１３ａおよび第２の磁電変換素子２１３ｂにおいて電流検出が可能であれば、図１に示した形状に限らず、例えばコの字状、Ｖ字状、Ｃ字状またはこれらに類似する形状を適用することも可能である。

　導体２１０のギャップ２１０ａ内には、第１の磁電変換素子２１３ａが配置され、電流経路２１１を挟んで第２の磁電変換素子２１３ｂが配置されている。磁電変換素子２１３ｂは、導体２１０と金属板２３０との間のギャップ２１０ｂ内に配置されている。

　図１に示すように、この電流センサ１では、金属板２３０は、平面視で、導体２１０側に向けて金属板２３０の中央部分が窪んだ凹状部２３１を有しており、金属板２３０の両端は、導体２１０側に向けて張り出す突出部２３２を有する。図１の例では、凹状部２３１は、例えば１段階に窪む凹状部２３１を有するように形成されている。

　導体２１０は、平面視で、金属板２３０の凹状部２３１および突出部２３２に沿うように形成された凸状部２１５を有する。つまり、凸状部２１５は、平面視で、金属板２３０側に向けて導体２１０が突出するように形成されている。

　そして、図１では、絶縁部材２１４は、導体２１０側ではなく、金属板２３０裏面の少なくとも突出部２３２で支持される。なお、絶縁部材２１４は、突出部２３２以外の金属板２３０裏面（例えば凹状部２３１両側の側部、または／および、凹状部２３１の底部）で支持するようにしてもよい。

　なお、凸状部２１５および凹状部２３１は、１段階に形状が変化する場合について例示したが、例えば２段階以上となるように段階的に構成してもよい。あるいは、凸状部２１５は、徐々に、または、連続的に導体２１０（ギャップ２１０ａ周辺部分）が突出するようにしてもよいし、凹状部２３１は、その導体２１０の突出形状に沿うよう徐々に、または、連続的に窪みを形成するようにしてもよい。

　導体２１０は、発熱防止の観点から厚さを０．１５ｍｍ以下、抵抗値を２ｍΩ以下を満たすようにするのが好ましい。

　磁電変換素子２１３ａ，２１３ｂとしては、例えば、ホール素子、磁気抵抗効果素子、ホールＩＣ、磁気抵抗効果ＩＣがある。

　この実施形態の電流センサ１では、導体２１０、リード端子２４１、信号処理ＩＣ２２０、磁電変換素子２１３ａ，２１３ｂは、図１に示すように、モールド樹脂（モールド部材）２８０で封止され、同一のパッケージとして形成される。モールド樹脂２８０は、エポキシ樹脂等のモールド樹脂である。

　この電流センサ１において、導体２１０に被計測電流Ｉが流れると、電流経路２１１に形成されたＵ字状に流れる電流量及び電流の方向に応じた磁界が生じる。ここで、磁電変換素子２１３ａは、Ｕ字状の電流経路２１１に近傍するギャップ２１０ａ内に配置され、上述した導体２１０に流れる被計測電流Ｉによって発生する磁束密度を検出して、磁束密度に応じた電気信号を信号処理ＩＣ２２０に出力することになる。また、磁電変換素子２１３ｂも、導体２１０に流れる被計測電流Ｉによって発生する磁束密度を検出して、磁束密度に応じた電気信号を信号処理ＩＣ２２０に出力することになる。このようにして、磁電変換素子２１３ａ，２１３ｂは、導体２１０に流れる被測定電流Ｉに応じて、電流検出を行う。

　磁電変換素子２１３ａ，２１３ｂは、それぞれギャップ２１０ａ，２１０ｂにより導体２１０と離間して配置されており、常に導体２１０と接触しない状態となっている。これにより、導体２１０と磁電変換素子２１３ａ，２１３ｂとの間は電気的に導通せず、絶縁を維持するための間隙（クリアランス）が確保される。

　本実施形態では、導体２１０と磁電変換素子２１３ａとの間の距離、及び、導体２１０と磁電変換素子２１３ｂとの間の距離ｗはそれぞれ、平面視で、例えば５０μｍ以上１５０μｍ以下とする。例えば、導体２１０と磁電変換素子２１３ａ，２１３ｂとの間の距離ｗが５０μｍ未満の場合は絶縁耐圧の低下が懸念され、１５０μｍよりも大きい場合は導体２１０に電流が流れたときに磁電変換素子２１３ａ，２１３ｂによって検出される磁場が小さくなり、検出精度が低下することが懸念されるからである。

　また、磁電変換素子２１３ａは、絶縁部材２１４（図１において破線で示す。）によって支持される。絶縁部材２１４としては、例えば絶縁耐圧の高いポリイミド材からなる絶縁テープが用いられる。なお、この絶縁部材２１４として、ポリイミドテープに限らず、例えば、ポリイミド材やセラミック材などに接着剤を塗布した絶縁シートを適用することもできる。

　図１において、金属板２３０は、絶縁部材２１４と接触しており、リード端子２４１の一部はモールド樹脂２８０から露出している。

　磁電変換素子２１３ａ，２１３ｂは、ワイヤ（金属線）２６０を介して信号処理ＩＣ２２０と電気的に接続され、信号処理ＩＣ２２０は、ワイヤ（金属線）２５０を介してリード端子２４１と電気的に接続される。

　信号処理ＩＣ２２０は、例えばＬＳＩ(Large Scale Integration)で構成され、この実施形態では、例えば、メモリ、プロセッサ、バイアス回路、引算回路、補正回路および増幅回路などを備える。この信号処理ＩＣ２２０の構成は、後述する図３において、詳細な機能ブロック図を示してある。

　図２は、図１に示した電流センサ１のＪ-Ｊ’間の側面図である。図２に示すように、絶縁部材２１４は、金属板２３０の裏面２３０Ａの一部と接合されて、磁電変換素子２１３ａを支持するように形成される。図２の例では、磁電変換素子２１３ａのみが示されているが、磁電変換素子２１３ｂについても磁電変換素子２１３ａと同様に配置される。

　ギャップ２１０ａを構成する導体２１０の一部の裏面には、段差２０１が形成されており、この段差２０１によって、導体２１０は、常に絶縁部材２１４と接触しないように配置される。図２に示す段差２０１は、絶縁部材２１４と導体２１０との間において、絶縁物が導電性材料と接するときに形成される沿面を有しないようにするためである。

　導体２１０に段差を設ける場合には、絶縁部材２１４と対向する導体２１０に段差を設け、この段差内の空間に絶縁部材２１４を配置させるようにしてもよい。これにより、導体２１０と絶縁部材２１４とが確実に接触しなくなり、結果として、導体２１０は絶縁部材２１４を支持しない。上述の段差は、例えばコイニング、または半抜き、またはダウンセットにより形成することができる。

　図２において、導体２１０の裏面と絶縁部材２１４との間は、モールド樹脂２８０で充填されている。本実施形態では、モールド樹脂２８０の吸水率を例えば０．５％以下の材料とするのが好ましい。このようにすることにより、モールド樹脂２８０の膨張を抑えることができるので、これに伴う磁電変換素子２１３ａ，２１３ｂへの応力が加わらないようにすることができる。

　本実施形態の電流センサ１において、仮に、絶縁部材２１４と導体２１０とが接するように構成された場合、絶縁部材２１４と導体２１０とが接しないように構成した場合に比べて耐圧性能は低下する。

　このため、本実施形態の電流センサ１では、上述の段差２０１を導体２１０に形成することによって、絶縁部材２１４と導体２１０とが接しないように、導体２１０の段差２０１部分が絶縁部材２１４よりも上方に位置するようにしている。これにより、絶縁部材２１４は、導体２１０とは接触せず、電流センサ１の１次側（導体２１０側）と２次側の間には沿面が形成されない。したがって、電流センサ内部に沿面が形成されないため、電流センサ１における耐圧性能が維持され、かつ動作環境変化による耐圧劣化の発生を抑制できる。

　絶縁部材２１４は、例えば耐圧性の優れたポリイミド材の絶縁テープからなり、図２に示すような状態で、金属板２３０の裏面２３０Ａに貼られ、磁電変換素子２１３ａを裏面から支持する。

　導体２１０と磁電変換素子２１３ａとは、絶縁部材２１４の同一面上に設けられる。また、磁電変換素子２１３の感磁面２１６の高さ位置が、導体２１０の底面から上面までの高さの間（例えば、中央）に設定することにより、磁電変換素子２１３ａの感磁面２１６では、被測定電流Ｉによって発生する磁束をより多く捉えることが可能となり、その結果、電流検出感度が向上する。

　図２の例において、導体２１０と絶縁部材２１４との間の距離をｇ、磁電変換素子２１３ａの厚みをｄ１、磁電変換素子２１３ｂの厚みをｄ２（図示せず）とすると、絶縁耐圧及び検出精度の点から、下記式（１）～（２）を満たすようにするのが好ましい。　
１０μｍ≦ｇ≦ｄ１μｍ　（１）
１０μｍ≦ｇ≦ｄ２μｍ　（２）

　例えば、ｇ＝１０μｍ未満の場合は、絶縁耐圧の低下が懸念され、ｄ１μｍよりも大きい場合は、導体２１０に電流が流れたときに磁電変換素子２１３ａ，２１３ｂにより検出される磁場が小さくなり検出精度の低下が懸念される。

　図３は、信号処理ＩＣ２２０の一例の機能ブロック図である。この信号処理ＩＣ２２０は、バイアス回路２０１、引算回路２０２、補正回路２０３および増幅回路２０４を備える。バイアス回路２０１は、磁電変換素子２１３ａ，２１３ｂと接続され、磁電変換素子２１３ａ，２１３ｂに電源を供給するようになっている。換言すれば、バイアス回路２０１は、磁電変換素子２１３ａ，２１３ｂに励起電流を印加（流入）するための回路である。

　引算回路２０２は、一対の磁電変換素子２１３ａ，２１３ｂの出力の差分に基づいて、外部で生じる磁界の影響をキャンセル（同相のノイズを相殺）して電流値を算出するようになっている。

　例えば、磁電変換素子２１３ａ，２１３ｂの感度をそれぞれＳ１，Ｓ２、導体２１０から発生する磁電変換素子２１３ａで検知する磁場をＢ１、磁電変換素子２１３ｂで検知する磁場をＢ２、外乱磁場をＢＥとすると、磁電変換素子２１３ａ，２１３ｂの位置において、磁場に作られる磁場は逆向きになるが、外乱磁場ＢＥは、磁電変換素子２１３ａ，２１３ｂに対して同じ向きで作用することになる。したがって、Ｖ１，Ｖ２は、以下の式で表される。
　Ｖ１＝Ｓ１×（Ｂ１＋ＢＥ）　　（３）
　Ｖ２＝Ｓ２×（－Ｂ２＋ＢＥ）　（４）

　ここで、上記式（３）および式（４）において、Ｓ１＝Ｓ２になるものを使用し、信号処理ＩＣ２２０において差分を取ると、
　Ｖ１－Ｖ２＝Ｓ１×（Ｂ１＋Ｂ２）
となり、外乱磁場ＢＥの影響をキャンセルして電流値を算出することができる。Ｂ１とＢ２はＢ１≠Ｂ２でもよい。以上のようにすることで、外乱磁場影響のキャンセル効果として、‐５０ｄＢ程度の効果を実現でき、さらに感度を上げることも可能である。

　図３に示した引算回路２０２は、例えば、磁電変換素子２１３ａ，２１３ｂからの各出力信号の差分を算出するようになっている。

　補正回路２０３は、引算回路２０２からの出力値を補正するようになっており、例えば、動作温度に基づいて、予めメモリに記憶されている温度補正係数に従い磁電変換素子２１３ａ，２１３ｂの出力値を補正するようになっている。このため、温度依存性が少なく高精度な電流検出が可能となる。

　増幅回路２０４は、補正回路２０３からの出力値を増幅するようになっている。

　次に、本実施形態の電流センサ１の作製方法の概略について図１および図２を参照して説明する。

　まず、リードフレームに接着された絶縁部材２１４上に磁電変換素子２１３ａ，２１３ｂをダイボンディングするとともに信号処理ＩＣ２２０を金属板２３０上にダイボンディングする。そして、磁電変換素子２１３ａ，２１３ｂおよび信号処理ＩＣ２２０をワイヤ２５０，２６０でワイヤボンディングする。次に、導体２１０、磁電変換素子２１３ａ，２１３ｂ、信号処理ＩＣ２２０および金属板２３０をモールド樹脂２８０でモールドしてリードカットを行う。次に、フォーミングにより高圧側のリード端子２１２ａ，２１２ｂおよび低電圧側のリード端子２４１を形成する。

　以上説明したように、本実施形態の電流センサ１によれば、導体２１０と信号処理ＩＣ２２０とは、電気センサ１を平面視で、または側面からみても、電気的に絶縁するための間隙を有するので、優れた絶縁耐性を有する。

　ところで、導体２１０に電流が流れると熱が発生し、モールド樹脂２８０と絶縁部材２１４の線膨張係数の差により、磁電変換素子２１３ａと磁電変換素子２１３ｂに応力がかかる。磁電変換素子２１３ａと磁電変換素子２１３ｂはそれぞれ異なる場所に配置されているので、磁電変換素子２１３ａと磁電変換素子２１３ｂはそれぞれ異なる応力を受ける。磁電変換素子は応力によって感度が変動するので、磁電変換素子２１３ａと磁電変換素子２１３ｂにそれぞれ異なる応力がかかると、磁場検出精度が低下する恐れがある。本実施形態の電流センサ１では、金属板２３０は絶縁部材２１４と接触しており、リード端子２４１の一部はモールド樹脂２８０から露出している。このため、導体２１０に被計測電流Ｉが流れて熱が発生したとしても、その熱が、絶縁部材２１４およびリード端子２４１を通じて早く放出される。これにより、磁場検出精度の低下を抑制することができる。

　上記観点から、絶縁部材２１４の代わりに、熱導電率が高いシリコン基材を適用することがより好ましい。

　金属板２３０は、平面視で、導体２１０側とは反対側に凹んで形成された凹状部２３１、及び、導体２１０側に向けて張り出す突出部２３２を有する。また、導体２１０は、上面からみて、金属板２３０の凹状部２３１、及び、突出部２３２にそれぞれ沿うように形成された凸状部２１５を有する。つまり、導体２１０の凸状部２１５と金属板２３０の凹状部２３１及び突出部２３２との形成パターンによって、導体２１０に被計測電流Ｉが流れたときの熱をリード端子２４１側に放出しやすくなる。これにより、磁場検出精度の低下と外乱磁場キャンセル精度の低下を抑制することができる。

　導体２１０は、磁電変換素子２１３ａの周囲を囲うように形成されている。これにより、磁電変換素子２１３ａに対して磁場が作用するようになり、結果として、磁電変換素子２１３ａの出力信号が大きくなる。この結果、電流センサ１の検出精度がより向上する。

　また、絶縁部材２１４は、導体２１０とは接触せず、金属板２３０のみによって支持されるので、導体２１０と絶縁部材２１４との間では沿面が形成されず、電流センサ１の耐圧が低下しにくくなる。

　図２に示したダイアタッチフィルム２７０は、ウェーハのダイシング前に、ウェーハの裏面に貼り付けるため、後述する絶縁ペーストや導電性ペーストを使用して磁電変換素子２１３ａ，２１３ｂを固定する場合と異なり、磁電変換素子２１３ａ，２１３ｂ周囲の導体２１０に向かって裾野部分が形成されるように沿面が伸びることが無いため、電流センサの耐圧がより向上する。

　一般に、磁電変換素子２１３ａ，２１３ｂは、ダイボンド材を用いて絶縁部材２１４上に固着されることになるが、このダイボンド材として、導電性ペーストを用いた場合は、ペーストの裾野部分により磁電変換素子２１３ａ，２１３ｂと導体２１０との絶縁距離が縮まる。また、ダイボンド材として絶縁ペーストを用いた場合でも、ペーストの裾野部分により沿面が形成され得る。

　図４では、絶縁ペースト２９０を用いて磁電変換素子２１３ａ，２１３ｂが絶縁部材２１４上に固着された場合に、絶縁ペースト２９０の裾野部分により導体２１０との絶縁距離が縮まっている。この場合、絶縁ペースト２９０の裾野部分と一次導体２１０との距離ｘが１０μｍ以下となると、電流センサの耐圧低下を起こし得る。

＜第２実施形態＞
　次に、第２実施形態について図５および図６を参照して説明する。

　図５に示した電流センサ１Ａでは、金属板３０の凹状部３１および導体１０の凸状部１５において、２段階に窪む凹状部３１ａ，３１ｂと、２段階に突出する凸状部１５ａ，１５ｂを形成していることで、絶縁部材１４の貼り付け面積が増加することから、絶縁部分の強度をより高める点に特徴がある。

　図５は、第２実施形態に係る電流センサ１Ａの構成例を示す上面図、図６は図５におけるＫ－Ｋ’間の側面図である。この電流センサ１Ａでは、導体１０の凸状部１５（１５ａ，１５ｂ）も、金属板３０の凹状部３１（３１ａ，３１ｂ）の形状に合わせて、多段形状（２段階形状）を有して延設しており、導体全体の抵抗値を低減する点に特徴がある。それ以外の構成は、第１実施形態と同じである。

１，２０１　電流センサ
１０，２１０　導体
１０ａ，１０ｂ，２１０ａ，２１０ｂ　ギャップ
１１，２１１　電流経路
１２ａ，１２ｂ，４１，２１２ａ，２１２ｂ，２４１　リード端子
１３ａ，１３ｂ，２１３ａ，２１３ｂ　磁電変換素子
１４，２１４　絶縁部材
２０，２２０　信号処理ＩＣ
３０，２３０　金属板
７０，２７０　ダイアタッチフィルム
８０，２８０　モールド樹脂
２９０　絶縁ペースト

Claims

　被計測電流が流れる導体と、
　前記導体の近傍に配置された第１の磁電変換素子と、
　前記導体を挟んで前記第１の磁電変換素子の反対側に配置された第２の磁電変換素子と、
　前記第１および第２の磁電変換素子を支持する絶縁部材と、
前記導体と絶縁された金属板と、
　を備え、
　前記絶縁部材は、前記導体で支持されず、前記金属板で支持され、
　前記導体の一部は、段差を有しており、前記段差により、前記導体が前記絶縁部材と接触しないように配置されている電流センサ。
　前記導体、前記第１の磁電変換素子、前記第２の磁電変換素子、前記絶縁部材及び前記　金属板をモールドするモールド部材をさらに備え、
　前記金属板は前記絶縁部材と接触しており、
　前記金属板の一部は、前記モールド部材から露出している請求項１に記載の電流センサ。
　前記金属板上に配置される信号処理ＩＣをさらに備え、
　前記第１の磁電変換素子及び前記第２の磁電変換素子は、前記信号処理ＩＣと電気的に接続されている請求項２に記載の電流センサ。
　前記導体と、前記絶縁部材との間は、モールド樹脂で充填されていることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の電流センサ。
前記第１の磁電変換素子及び前記第２の磁電変換素子は、ダイアタッチフィルムを用いて前記絶縁部材とダイボンドされていることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の電流センサ。
　前記金属板は、平面視で、前記導体側とは反対側に凹んで形成された凹状部、及び、前記凹状部の両端に設けられ前記導体側に向けて張り出す突出部を有し、
　前記導体は、平面視で、前記金属板の前記凹状部、及び、前記突出部にそれぞれ沿うように形成された凸状部を有する請求項１から５の何れかに記載の電流センサ。
　前記導体は、前記第１の磁電変換素子の周囲を囲うように形成され、
　前記第２の磁電変換素子は、前記第１の磁電変換素子を囲うように形成された前記導体の外側に配置されている請求項６に記載の電流センサ。
　前記第１の磁電変換素子の感磁部、及び前記第２の磁電変換素子の各感磁部は、前記導体を含む面の垂直方向において、前記導体の上面と下面との間に設けられる請求項１から７の何れかに記載の電流センサ。
　前記導体と前記絶縁部材との間の距離をｇ、前記第１の磁電変換素子の厚みをｄ１、前記第２の磁電変換素子の厚みをｄ２とすると、下記式１及び式２を満たす請求項１から８の何れかに記載の電流センサ。
１０μｍ≦ｇ≦ｄ１μｍ　・・・　（１）
１０μｍ≦ｇ≦ｄ２μｍ　・・・　（２）
　前記導体と前記第１の磁電変換素子との間の距離、及び前記導体と前記第２の磁電変換素子との間の距離ｗが、平面視で、５０μｍ以上１５０μｍ以下である請求項１から９の何れかに記載の電流センサ。
　前記信号処理ＩＣは、前記第１の磁電変換素子及び前記第２の磁電変換素子の各出力の差分に基づいて、外部で生じる磁界の影響をキャンセルして電流値を算出することを特徴とする請求項３に記載の電流センサ。
前記絶縁部材は、絶縁テープまたは接着剤を塗布した絶縁シートであることを特徴とする請求項１から１１の何れかに記載の電流センサ。