特許 6346738 電流センサ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6346738

(24)【登録日】2018年6月1日

(45)【発行日】2018年6月20日

(54)【発明の名称】電流センサ

(51)【国際特許分類】

   G01R 15/20 20060101AFI20180611BHJP

【ＦＩ】

   G01R15/20 C

【請求項の数】16

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2013-197375(P2013-197375)

(22)【出願日】2013年9月24日

(65)【公開番号】特開2015-64243(P2015-64243A)

(43)【公開日】2015年4月9日

【審査請求日】2016年6月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】303046277

【氏名又は名称】旭化成エレクトロニクス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001243

【氏名又は名称】特許業務法人 谷・阿部特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】今庄 秀人

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 健治

【審査官】 永井 皓喜

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−１２１９８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１７２２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平８−７０１４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 欧州特許出願公開第１１０７３２８（ＥＰ，Ａ２）

【文献】 特開２０１３−９９０２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平５−２２３８４９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｒ １５／２０

Ｇ０１Ｒ ３３／０６

Ｇ０１Ｒ ３３／０７

Ｇ０１Ｒ ３３／０９

Ｈ０１Ｌ ４３／０４

Ｈ０１Ｌ ２３／５０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電流センサであって、
被測定電流が流れる直線状の電流経路において、その途中で幅が狭くなるように形成された直線状の第１経路を含む電流経路と、
平面視において前記第１経路を形成するためのギャップ内に配置され、前記第１経路を含む前記電流経路を流れる前記被測定電流に応じた磁束を検出する２つの磁電変換素子と、
前記磁電変換素子の出力に基づいて、電流値を算出する信号処理ＩＣと、
を備え、
前記２つの磁電変換素子は、前記第１経路を挟んで対向するように前記ギャップ内に配置される
ことを特徴とする電流センサ。

【請求項2】

前記電流経路は、第１経路に接続される第２経路と第３経路とを備え、
第２経路から、磁電変換素子が配置される領域を囲むように、第３経路側へ突出した突出部、第３経路から、磁電変換素子が配置される領域を囲むように、第２経路側へ突出した突出部、又は、第２経路及び第３経路から、磁電変換素子が配置される領域を囲むように、両側から突出した突出部を含むことを特徴とする請求項１に記載の電流センサ。

【請求項3】

前記各磁電変換素子は、絶縁シートによって支持されることを特徴とする請求項１または２に記載の電流センサ。

【請求項4】

前記電流経路を形成するリードフレームを備え、
前記絶縁シートは、前記電流経路の裏面に取り付けられ、
前記磁電変換素子は、前記リードフレームの厚み分落とし込んで前記絶縁シート上に配置されることを特徴とする請求項３に記載の電流センサ。

【請求項5】

前記磁電変換素子の感磁面は、前記第１経路を形成するリードフレームの底面から上面までの高さに収まるように設定されることを特徴とする請求項４に記載の電流センサ。

【請求項6】

前記磁電変換素子は、前記絶縁シートにダイアタッチフィルムを用いてダイボンドされることを特徴とする請求項３ないし５のいずれか１項に記載の電流センサ。

【請求項7】

前記被測定電流を流入するための被測定電流端子と、
前記電流値を検出するための信号端子と、をさらに含み、
前記磁電変換素子、前記電流経路および前記信号処理ＩＣは、同一の半導体パッケージ内に配置され、
前記被測定電流端子および前記信号端子は、前記被測定電流端子と前記信号端子との間の沿面距離が規定値を満たすように、前記半導体パッケージから外部に突出して構成されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載の電流センサ。

【請求項8】

前記磁電変換素子および前記信号処理ＩＣは、それぞれ独立のチップからなるハイブリッド形態で構成されることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の電流センサ。

【請求項9】

前記信号処理ＩＣは、前記第１経路以外の前記電流経路に配置されることを特徴とする請求項８に記載の電流センサ。

【請求項10】

前記信号処理ＩＣは、絶縁材料を用いて配置されることを特徴とする請求項９に記載の電流センサ。

【請求項11】

前記絶縁材料は、ダイアタッチフィルムであることを特徴とする請求項１０に記載の電流センサ。

【請求項12】

前記各磁電変換素子は前記信号処理ＩＣ上に形成され、前記各磁電変換素子および前記信号処理ＩＣは、モノリシック形態として一体的に構成されることを特徴とする請求項１または２に記載の電流センサ。

【請求項13】

前記信号処理ＩＣは、前記第１経路の上に配置されることを特徴とする請求項１２に記載の電流センサ。

【請求項14】

前記各磁電変換素子の感磁面上には磁性材料をさらに備えることを特徴とする請求項１３に記載の電流センサ。

【請求項15】

前記磁性材料は、磁性体メッキまたは磁性体チップであることを特徴とする請求項１４に記載の電流センサ。

【請求項16】

前記磁電変換素子は、ホール素子または磁気抵抗素子であることを特徴とする請求項１ないし１５のいずれか１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、磁電変換素子を有する電流センサに関する。

【背景技術】

【0002】

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、複数の磁電変換素子が、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。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２００６／１３０３９３号パンフレット

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の電流センサでは、電流導体からの電流に応じた磁束に基づいて電流検出処理を行っている。しかしながら、磁電変換素子付近を流れる電流の経路が迂回して経路が長くなるため、従来の電流センサでは、電流導体の抵抗値が高く、大きな電流が流れた場合に電流導体の発熱が大きくなるため、適用可能な電流値が小さくなる。

【0005】

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、大電流に適用することが可能な電流センサを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記の課題を解決するための電流センサは、被測定電流が流れる直線状の電流経路の途中で、幅の狭い直線状の第１経路を含む電流経路と、平面視において前記第１経路を形成するためのギャップ内に配置され、前記第１経路を含む前記電流経路を流れる前記被測定電流に応じた磁束を検出する２つの磁電変換素子と、前記磁電変換素子の出力に基づいて、電流値を算出する信号処理ＩＣとを備え、前記２つの磁電変換素子は、前記第１経路を挟んで対向するように前記ギャップ内に配置される。

【0008】

前記電流経路は、前記磁電変換素子を囲むように前記ギャップ側に突出する突出部を含むようにしてもよい。

【0009】

前記各磁電変換素子は、絶縁シートによって支持されるようにしてもよい。

【0010】

前記電流センサは、前記被測定電流を流入するための被測定電流端子と、前記電流値を検出するための信号端子とをさらに含み、前記磁電変換素子、前記電流経路および前記信号処理ＩＣは、同一の半導体パッケージ内に配置され、前記被測定電流端子および前記信号端子は、前記被測定電流端子と前記信号端子との間の沿面距離が規定値を満たすように、前記半導体パッケージから外部に突出して構成するようにしてもよい。

【発明の効果】

【0011】

本発明の電流センサによれば、電流値の大きい電流検出を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】第１実施形態に係る電流センサの内部構造の一例を示す図である。

【図2】図１の電流センサ内部の側面の一例を示す図である。

【図3】図１の電流センサのパッケージ外観の一例を示す図である。

【図4】信号処理ＩＣの内部の構成例を示す機能ブロック図である。

【図5】第１実施形態の電流センサの作製方法の一例を示す図である。

【図6】第２実施形態に係る電流センサの内部構造の一例を示す図である。

【図7】図６の電流センサ内部の側面の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

＜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５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有するパッケージ型センサである。

【0014】

［電流センサの構成］
図１は、第１実施形態に係る電流センサ１の内部構造の一例を示す図である。図１に示すように、この電流センサ１は、２本の被測定電流端子１２ａ，１２ｂと、電流経路の幅が途中で狭くなるように形成された電流経路１０と、電流経路１０に流れる被測定電流に応じた磁束を検出する２つの磁電変換素子１３ａ，１３ｂと、各磁電変換素子１３ａ，１３ｂの出力に基づいて電流値を算出する信号処理ＩＣ２０と、１０本の信号端子４１とを備える。この実施形態では、電流経路１０は、例えば半導体パッケージで使用されるリードフレームの形態で説明する。

【0015】

なお、被測定電流端子１２ａ，１２ｂおよび信号端子４１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。また、磁電変換素子の数は、１つ（例えば、磁電変換素子１３ａ，１３ｂのいずれか１つ）としてもよいし、３つ以上とすることもできる。

【0016】

電流経路１０は、被測定電流端子１２ａ側から、被測定電流端子１２ｂ側に向かうＸ方向に被測定電流Ｉが流れるように形成されている。この実施形態では、電流経路１０には、例えば２つのギャップ１０１ａ，１０１ｂが形成されており、各ギャップ１０１ａ，１０１ｂ内にそれぞれ、磁電変換素子１３ａ，１３ｂが配置される。これにより、磁電変換素子１３ａ，１３ｂは、電流経路１０に流れる被測定電流Ｉに応じた電流検出を行うようになっている。

【0017】

磁電変換素子１３ａ，１３ｂとしては、例えば、ホール素子、磁気抵抗素子、ホールＩＣ、磁気抵抗ＩＣ等がある。

【0018】

この実施形態の電流センサ１では、電流経路１０、磁電変換素子１３ａ，１３ｂおよび信号処理ＩＣ２０は、図１に示すように、エポキシ樹脂等のモールド樹脂８０で封止され、同一の半導体パッケージ（以下、単に「パッケージ」という。）として形成される。

【0019】

電流経路１０は、図１に一例を示すように、３つの経路１０ａ，１０ｂ，１０ｃからなる。各経路１０ａ〜１０ｃは直線状に形成され、被測定電流Ｉが流れる電流経路１０の総和の長さが短くなるようになっている。これにより、電流経路１０の抵抗値が小さくなるため電力損失を抑制でき、内部発熱も抑えられるため、高温対応が可能となる。

【0020】

図１では、経路１０ｂ（以下、「第１経路１０ｂ」と称する。）の導体幅Ｗ１は、他の経路１０ａ，１０ｃの導体幅Ｗ２よりも狭くなるように設定される。この第１経路１０ｂによって、第１経路１０ｂを流れる被測定電流Ｉが導体幅Ｗ１に集中し、その結果、第１経路１０ｂ周囲の磁界密度が高められて、磁電変換素子１３ａ，１３ｂのＳ／Ｎ比が向上する。なお、第１経路１０ｂの形状として、図１に示した形状に限られず、適宜変更してもよい。

【0021】

第１経路１０ｂ以外の各経路１０ａ，１０ｃは、磁電変換素子１３ａ、１３ｂが配置されるギャップ１０１ａ，１０１ｂ側に突出する突出部１６を備える。突出部１６は、第一経路１０ｂに接続される経路１０ａから、磁電変換素子１３ａ、１３ｂが配置される領域を囲むように、経路１０ｃ側へ突出するようにしてもよい。あるいは、突出部１６は、第一経路１０ｂに接続される経路１０ｃから、磁電変換素子１３ａ、１３ｂが配置される領域を囲むように、経路１０ａ側へ突出するようにしてもよ。あるいは、突出部１６は、第一経路１０ｂに接続される経路１０ａ及び１０ｃから、磁電変換素子１３ａ、１３ｂが配置される領域を囲むように、両側から突出してもよい。
この突出部１６によって、絶縁部材１４と電流経路１０との接触面積が増加し、絶縁部材１４の接着力が向上する。なお、突出部１６の数は変更可能である。

【0022】

磁電変換素子１３ａ，１３ｂの表面に、パッケージ応力変化を緩衝させるための低弾性材料の塗布を行う場合、この突出部１６を備えることで、その表面張力により突出部１６と第一経路１０ｂとで囲まれたエリアからはみでることなく塗布を行うことが可能となる。これにより、低弾性材料の塗布のばらつきを低減させることが可能となる。

【0023】

各磁電変換素子１３ａ，１３ｂは、電流経路１０に囲まれるように各ギャップ１０１ａ，１０１ｂ内に配置される。そのため、磁電変換素子１３ａ，１３ｂでは、電流経路１０からの被測定電流Ｉに応じて生じる磁界が強くなり、結果として、磁束密度も高くなる。

【0024】

また、各磁電変換素子１３ａ，１３ｂは、第１経路１０ｂを挟んで対向するようにギャップ１０１ａ，１０１ｂ内に配置される。これにより、磁電変換素子１３ａ，１３ｂの位置では、被測定電流Ｉによって形成される磁束の向きが異なり（負または正側のＺ方向）、その結果、電流センサ１では、磁電変換素子１３a，１３ｂの出力の差分を取ることで高いＳ／Ｎを得ることが可能となっている。

【0025】

磁電変換素子１３ａ，１３ｂは、被測定電流Ｉによって発生する磁束密度を検出し、磁束密度に応じた電気信号を信号処理ＩＣ２０に出力することになる。

【0026】

信号処理ＩＣ２０は、絶縁材（例えば、ダイアタッチフィルム）を介して前述の経路１０ａの上に配置される。この電流センサ１では、各磁電変換素子１３ａ，１３ｂおよび信号処理ＩＣ２０は、同一のパッケージ内で、それぞれ独立のチップからなるハイブリッド形態で構成される。

【0027】

各磁電変換素子１３ａ，１３ｂは、電流経路１０と離間して配置されており、常に電流経路１０と接触しない状態となっている。これにより、電流経路１０と磁電変換素子１３ａ，１３ｂとの間は電気的に導通せず、絶縁を維持するための隙間（クリアランス）が確保される。

【0028】

磁電変換素子１３ａ，１３ｂは、ワイヤ（金属線）６０ａ，６０ｂを介して信号処理ＩＣ２０と電気的に接続され、信号処理ＩＣ２０は、ワイヤ（金属線）５０を介して信号端子４１と電気的に接続される。

【0029】

各信号端子４１は、信号処理ＩＣ２０の出力（電流値）を取り出すように構成される。本実施形態では、信号端子４１および被測定電流端子１２ａ，１２は、それぞれパッケージから外部に突出して構成される。被測定電流端子１２ａ，１２ｂと信号端子４１との間の沿面距離（パッケージ表面における被測定電流端子１２ａ，１２ｂと信号端子４１との最短距離）が予め設定された規定値を満たすようになっている。これにより、電流センサ１のパッケージ外部における高い絶縁性能が実現する。

【0030】

信号処理ＩＣ２０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、補正回路および増幅回路などを備える。この信号処理ＩＣ２０の回路構成については、後述で詳細に説明する。

【0031】

図２は、電流センサ１内部の側面の一例を示す図である。

【0032】

図２に示すように、絶縁部材１４は、第１経路１０ｂを形成するリードフレーム裏面の一部と接合されて、磁電変換素子１３ａ，１３ｂを支持するように形成される。

【0033】

絶縁部材１４は、例えば絶縁性に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、第１経路１０ａを含む電流経路１０を形成するリードフレーム裏面に貼られ、磁電変換素子１３ａ，１３ｂを裏面から支持する。図２では、磁電変換素子１３ａ，１３ｂは、絶縁材７０ａ，７０ｂを介して、絶縁部材１４と接着される。絶縁材７０ａ，７０ｂは、例えばダイアタッチフィルムとする。

【0034】

信号処理ＩＣ２０は、絶縁材７０ｃを介して、図１に示した経路１０ａの上に接着される。絶縁材７０ｃも、例えばダイアタッチフィルムとしても良い。信号処理ＩＣ２０は、予め経路１０ａ上に絶縁性の高い絶縁部材を敷いておき、その上にボンディング材を介してダイボンドしても良いし、あるいは、ダイアタッチ材を介して配置しても良い。

【0035】

図２において、磁電変換素子１３ａ，１３ｂはそれぞれ、各ギャップ１０１ａ，１０１ｂに、電流経路１０を形成するリードフレームの厚み分落とし込んで配置される。これにより、電流センサ１では、磁電変換素子１３ａ，１３ｂの感磁面１３１ａ，１３１ｂの高さ位置が、リードフレームの底面から上面までの高さの間（好ましくは、中央）に設定されるため、磁電変換素子１３ａ，１３ｂの感磁面１３１ａ，１３１ｂでは、電流経路１０（この実施形態では、第１経路１０ｂ）に流れる被測定電流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。

【0036】

図３は、電流センサ１のパッケージ外観の一例を示す図であって、（ａ）はパッケージ上面図、（ｂ）はパッケージ側面図を示す。

【0037】

図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、電流センサ１は、モールド樹脂８０で封止されたパッケージとして形成される。

【0038】

被測定電流端子１２ａ，１２ｂおよび信号端子４１は、パッケージの４つの側面から取り出される。図３では被測定電流端子１２ａ，１２ｂおよび信号端子４１は、パッケージの４つの側面から取り出されているが、これに限らず、たとえば被測定電流端子１２ａ，１２ｂが１側面に配置され、信号端子４１は、その側面と対向した面に配置されるようにしても良い。

【0039】

図４は、信号処理ＩＣ２０の一例の機能ブロック図である。この信号処理ＩＣ２０は、バイアス回路２０１、補正回路２０２および増幅回路２０３を備える。バイアス回路２０１は、磁電変換素子１３ａ，１３ｂと接続され、磁電変換素子１３ａ，１３ｂ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１３ａ，１３ｂに励起電流を印加（流入）するための回路である。

【0040】

補正回路２０２は、磁電変換素子１３ａ，１３ｂ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。この場合、磁電変換素子１３ａ，１３ｂのゲイン係数をｋ、磁電変換素子１３ａの入力をｓ１，磁電変換素子１３ｂの入力をｓ２とすると、補正回路２０２は、{ｋ・（ｓ１-ｓ２）}の関係から、外来磁場の影響をキャンセルして電流値を算出する。

【0041】

また、補正回路２０２は、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１３ａ，１３ｂ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。

【0042】

増幅回路２０３は、補正回路２０２からの出力値を増幅するようになっている。

【0043】

［電流センサの作製方法］
次に、電流センサ１の作製方法について、図１および図５を参照して説明する。図５は、電流センサ１の作製方法の一例を示す図である。

【0044】

図５では、電流センサ１を作製する工程の一例として、（Ａ）から（Ｆ）までの順序で実施し、図５（Ａ）〜（Ｆ）において、リードフレーム１００を上方からみた上面図、リードフレーム１００を側方からみた断面図または側面図を示している。

【0045】

まず、図５（Ａ）において、リードフレーム１００をパンチング加工またはエッチング加工して、ギャップ１０１ａ，１０１ｂにより形成された３つの経路１０ａ〜１０ｃを含む電流経路１０を形成する。そして、図５（Ｂ）では、リードフレーム１００の下面に絶縁部材としての例えば絶縁テープ１４を貼り付ける。

【0046】

図５（Ｃ）では、ダイボンディングにより、絶縁テープ１４の上に、絶縁材としての例えばダイアタッチフィルム７０ａ，７０ｂ（図１）を介して、磁電変換素子１３ａ，１３ｂを固着する。また、ダイボンディングにより、経路１０ａの上に、絶縁材としての例えばダイアタッチフィルム７０ｃ（図１）を介して、信号処理ＩＣ２０を固着する。

【0047】

絶縁性を高めるために、経路１０ａ上に絶縁テープ等の絶縁部材を予め貼り付けておき、その絶縁部材の上から信号処理ＩＣ２０をダイアタッチフィルム、絶縁ペーストまたは導電性ペーストを介して固着してもよい。

【0048】

図５（Ｄ）では、ワイヤボンディングにより、信号端子４１側のリードフレームと信号処理ＩＣ２０とをワイヤ５０で接続する。また、ワイヤボンディングにより、磁電変換素子１３ａ，１３ｂと信号処理ＩＣ２０とをワイヤ６０ａ，６０ｂで接続する。

【0049】

図５（Ｅ）では、モールディングにより、電流経路１０、磁電変換素子１３ａ，１３ｂおよび信号処理ＩＣ２０をモールド樹脂８０で封止して覆う。

【0050】

図５（Ｆ）では、リードフォーミングにより、リード端子をカットして被測定電流端子１２ａ，１２ｂおよび信号端子４１を形成する。これにより、電流センサ１のパッケージが完成する。

【0051】

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、他の経路１０ａ，１０ｃよりも幅の狭い第１経路１０ｂからの被測定電流Ｉに応じた電流検出が行われる。

【0052】

したがって、第１経路１０の全体の抵抗値が小さく抑えられ、このため電流密度を高めることができ、第１経路１０ｂが磁電変換素子１３ａ、１３ｂに与える磁束が大きくなる。これにより、磁電変換素子１３ａ、１３ｂのＳ／Ｎ比が向上する。

【0053】

特に、大電流のアプリケーションに好適である。

【0054】

また、電流経路１０は直線状に形成されるので、電流経路１０の総和の長さが短くなるので、電流経路１０の抵抗値が小さくなる。これにより、電流値の大きい電流検出を行うことが可能となる。

【0055】

さらに、磁電変換素子１３ａ，１３ｂは、相互に逆向きの磁束を検出し、磁電変換素子１３ａ，１３ｂの出力の差分を取るようにして電流値を検出する。これにより、磁電変換素子１３ａ，１３ｂの出力は磁電変換素子１３ａまたは１３ｂの２倍になり、電流センサ１の電流検出感度が２倍に増加するため、磁電変換素子１３ａ，１３ｂの感度が上がる。また、上述の差分検出により外来磁場ノイズをキャンセルすることができるため、電流センサ１の電流検出精度を向上させることができる。

【0056】

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態の電流センサ１Ａについて、図６〜図７を参照して説明する。
前述の電流センサ１では、磁電変換素子および信号処理ＩＣのハイブリッド形態を例にとって説明したが、磁電変換素子と信号処理ＩＣが、シリコンウェハー上に一体成型されたシリコンモノリシック形態を適用するようにしてもよい。

【0057】

図６は、かかるモノリシック形態で形成された電流センサ１Ａの一例として、図１と同様の電流経路１０を有する電流センサ１Ａを示している。図７は、図６と同一の電流センサ１Ａの側面の一例を示す図である。

【0058】

図６および図７において、モノリシック形態以外は、本実施形態において、図１および図２に示したものとほぼ同様である。以下では、本実施形態の電流センサ１Ａの構成について、図１および図２のものとの差異を中心に説明する。

【0059】

図６および図７の構成例では、電流経路１０の領域１０ａ上に、絶縁材７０ｂ（例えばダイアタッチフィルム）を介して、信号処理ＩＣ２０ａが積層される。この信号処理ＩＣ２０ａは、本実施形態においても図１で示したものと同一の機能を有する。

【0060】

図６に示すように、２つの磁電変換素子１１３ａ，１１３ｂは、図１に示したものと同様に、平面視においてギャップ１０１ａ，１０１ｂ内で電流経路１０に囲まれるように配置され、電流経路１０を流れる被測定電流Ｉに応じた磁束を検出するようになっている。しかしながら、この実施形態では、各磁電変換素子１１３ａ，１１３ｂと信号処理ＩＣ２０が、シリコンウェハー上に一体成型されたシリコンモノリシック形態となっているため、図７に示すように、信号処理ＩＣ２０ａ内には、各磁電変換素子１１３ａ，１１３ｂが形成されている。そして、各磁電変換素子１１３ａ，１１３ｂは、ギャップ１０１ａ，１０１ｂ上方に配置され、電流経路１０を流れる被測定電流Ｉに基づいて発生する磁束を検出する。

【0061】

この場合、図１に示したものと同様に、第１経路１０ｂの導体幅Ｗ１は、他の経路１０ａ，１０ｃの導体幅Ｗ２よりも狭くなるように形成されているので、第１経路１０ｂに流れる被測定電流Ｉを集中させ、磁電変換素子１１３ａ，１１３ｂの位置における第１経路１０ｂ周辺の磁界を強めることができる。したがって、磁電変換素子１１３ａ，１１３ｂの感度が高まる。

【0062】

この実施形態では、磁電変換素子１１３ａ，１１３ｂの感磁面の上に、例えば磁性体メッキによって磁性材料８０が形成されている。なお、磁性材料８０の構成例として、フェライトなどの磁性体チップであってもよい。これにより、電流経路１０に被測定電流Ｉが流れると、被測定電流Ｉによって生じる磁束が磁電変換素子１１３ａ，１１３ｂの感磁部に収束されやすくなる。したがって、電流センサ１Ａの電流検出感度が向上する。

【0063】

また、この電流センサ１Ａにおいても、電流経路１０に被測定電流Ｉが流れると、磁電変換素子１１３ａ，１１３ｂは、第１経路１０ｂを流れる被測定電流Ｉの向きに応じて、逆向きの磁束を検出する。これにより、第１実施形態のものと同様に、電流検出時には、磁電変換素子１１３ａ，１１３ｂの磁束の差分を利用して、外乱磁界の影響をキャンセルすることが可能となる。

【0064】

また、本実施形態の電流センサ１Ａでも、電流経路１０は直線状に形成されるので、電流値の大きい電流検出を行うことが可能となる。

【0065】

なお、本実施形態の電流センサ１Ａは、モノリシック形態であるので、電流経路１０の突出部１６は形成しないようにしてもよい。

【0066】

[変形例]
上述した各実施形態に係る電流センサ１，１Ａは例示に過ぎず、以下に示すような変更を行うことが可能である。

【0067】

各実施形態の電流経路１０の大きさや形状は、電流センサの仕様に応じて変更するようにしてもよい。例えば、第１経路１０ｂの幅は、段階的または連続的に狭くなるように形成するようにしてもよい。

【0068】

各実施形態の電流センサ１，１Ａは、半導体パッケージを例にとって説明したが、基板上に上述の電流経路、磁電変換素子および信号処理ＩＣを備えたモジュール形態としてもよい。

【符号の説明】

【0069】

１，１Ａ 電流センサ
１０ 電流経路
１０１ａ，１０１ｂ ギャップ
１２ａ，１２ｂ 被測定電流端子
１３ａ，１３ｂ，１１３ａ，１１３ｂ 磁電変換素子
１４ 絶縁部材
２０，２０ａ 信号処理ＩＣ
４１ 信号端子
７０ 絶縁材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】