(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】
(24)【登録日】2024-01-15
(45)【発行日】2024-01-23
(54)【発明の名称】電流センサおよび電流センサの製造方法
(51)【国際特許分類】
G01R 15/20 20060101AFI20240116BHJP
【ＦＩ】
G01R15/20 C
【請求項の数】
17
(21)【出願番号】P 2020084150
(22)【出願日】2020-05-12
(65)【公開番号】P2021015116
(43)【公開日】2021-02-12
【審査請求日】2023-02-10
(31)【優先権主張番号】P 2019128714
(32)【優先日】2019-07-10
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(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】110000877
【氏名又は名称】弁理士法人ＲＹＵＫＡ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 健治
(72)【発明者】
【氏名】甲斐 健司
【審査官】島▲崎▼ 純一
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１８－１７９９９４（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１５／１９８６０９（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１８－１１６０４７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－００２２１１（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１１／０３０４３２７（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｒ １５／２０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
電流センサであって、一次側端子と、
第１磁気センサと、
前記一次側端子と同一の面上に配置され、前記一次側端子に接続される一次導体と、
平面視で、前記一次導体に対して前記第１磁気センサとは反対側に、前記第１磁気センサから離れて配置される信号処理ＩＣと、
前記一次導体を跨いで、前記第１磁気センサと前記信号処理ＩＣとを接続するワイヤと、を備え、
前記一次導体は、前記ワイヤに向かい合わない第１領域と、前記ワイヤに向かい合う第２領域とを有し、
前記第２領域の高さは、前記第１領域より低く、
前記一次導体は、当該電流センサの第１辺に沿って配置された第１の前記一次側端子および第２の前記一次側端子の間に被測定電流を流すように構成され、
前記一次導体は、第１の前記一次側端子の配列方向に沿って配設される第１の脚部と、第２の前記一次側端子の配列方向に沿って配設される第２の脚部と、前記第１の脚部および前記第２の脚部の間に接続され、前記平面視で前記第１磁気センサの３辺を囲む曲部と、を有し、
前記曲部は、前記第１領域の少なくとも一部を含む
電流センサ。
【請求項2】
電流センサであって、
一次側端子と、
第１磁気センサと、
前記一次側端子と同一の面上に配置され、前記一次側端子に接続される一次導体と、
平面視で、前記一次導体に対して前記第１磁気センサとは反対側に、前記第１磁気センサから離れて配置される信号処理ＩＣと、
前記一次導体を跨いで、前記第１磁気センサと前記信号処理ＩＣとを接続するワイヤと、を備え、
前記一次導体は、前記ワイヤに向かい合わない第１領域と、前記ワイヤに向かい合う第２領域とを有し、
前記第２領域の高さは、前記第１領域より低く、
前記第１磁気センサ、前記信号処理ＩＣ、前記ワイヤ、前記一次側端子の一部、および前記一次導体は、パッケージとして封止され、
前記一次導体は、前記パッケージの外部に露出しない
電流センサ。
【請求項3】
電流センサであって、
一次側端子と、
第１磁気センサと、
前記一次側端子と同一の面上に配置され、前記一次側端子に接続される一次導体と、
平面視で、前記一次導体に対して前記第１磁気センサとは反対側に、前記第１磁気センサから離れて配置される信号処理ＩＣと、
前記一次導体を跨いで、前記第１磁気センサと前記信号処理ＩＣとを接続するワイヤと、を備え、
前記一次導体は、前記ワイヤに向かい合わない第１領域と、前記ワイヤに向かい合う第２領域とを有し、
前記第２領域の高さは、前記第１領域より低く、
前記一次側端子と前記第１領域との高さの差が、前記第１領域と前記第２領域との高さの差よりも小さい
電流センサ。
【請求項4】
電流センサであって、
一次側端子と、
第１磁気センサと、
前記一次側端子と同一の面上に配置され、前記一次側端子に接続される一次導体と、
平面視で、前記一次導体に対して前記第１磁気センサとは反対側に、前記第１磁気センサから離れて配置される信号処理ＩＣと、
前記一次導体を跨いで、前記第１磁気センサと前記信号処理ＩＣとを接続するワイヤと、を備え、
前記一次導体は、前記ワイヤに向かい合わない第１領域と、前記ワイヤに向かい合う第２領域とを有し、
前記第２領域の高さは、前記第１領域より低く、
前記一次側端子と前記第１領域との高さの差は、２０μｍ以上であり、かつ、前記一次側端子の高さの４０％以下である
電流センサ。
【請求項5】
複数の前記ワイヤを備え、複数の前記ワイヤのうちの一のワイヤに向かい合う前記第２領域と、他のワイヤに向かい合う前記第２領域の高さは、前記第１領域より低い、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】
前記第１磁気センサ、前記信号処理ＩＣ、前記ワイヤ、前記一次側端子の一部、および前記一次導体は、パッケージとして封止される請求項１、３、および４のいずれか一項に記載の電流センサ。
【請求項7】
前記第１磁気センサおよび前記信号処理ＩＣは、前記パッケージの外部に露出しない請求項２または６に記載の電流センサ。
【請求項8】
前記第１磁気センサはホール素子である請求項２、６、および７のいずれか一項に記載の電流センサ。
【請求項9】
前記ホール素子は、化合物半導体チップであり、前記信号処理ＩＣは、シリコンチップである
請求項８に記載の電流センサ。
【請求項10】
前記パッケージは、樹脂外形からリードが突出しないリードレス構造である請求項２、および６から９のいずれか一項に記載の電流センサ。
【請求項11】
二次側ワイヤを介して前記信号処理ＩＣに接続される、前記面上に配置された二次側端子を更に備え、前記二次側端子は、前記信号処理ＩＣの高さより高い第３領域を含む請求項１から１０のいずれか一項に記載の電流センサ。
【請求項12】
前記二次側端子における、前記二次側ワイヤが接続される第４領域は、前記第３領域より低く、前記第３領域と前記第４領域との高さの差は、前記第１領域と前記第２領域との高さの差および前記一次側端子と前記第１領域との高さの差の和と実質的に同一である請求項１１に記載の電流センサ。
【請求項13】
前記信号処理ＩＣは、前記平面視において前記一次導体および前記二次側端子の間に配置される請求項１１または１２に記載の電流センサ。
【請求項14】
前記一次導体は、当該電流センサの第１辺に沿って配置された第１の前記一次側端子および第２の前記一次側端子の間に被測定電流を流すように構成され、前記第１磁気センサは、該第１磁気センサの３辺が前記平面視で前記一次導体に囲まれる位置に配置される請求項２から４のいずれか一項に記載の電流センサ。
【請求項15】
前記平面視で前記一次導体および前記第１辺により囲まれる領域の外側に配置された第２磁気センサを更に備える請求項１または１４に記載の電流センサ。
【請求項16】
前記信号処理ＩＣは、樹脂のみによって支持される請求項１から１５のいずれか一項に記載の電流センサ。
【請求項17】
請求項１から１６のいずれか一項に記載の電流センサの製造方法であって、前記一次導体の面に、エッチングにより前記第１領域と前記第２領域との高さの差を形成し、エッチングまたはコイニングにより前記一次側端子と前記第１領域との高さの差を形成する
製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電流センサおよび電流センサの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、電流センサとして、被測定電流によって発生する磁場に応じた信号を出力する磁気センサを用いて、被測定電流を検出する電流センサが知られている。例えば、特許文献１および特許文献２には、被測定電流を入出力するための端子、端子に接続され、被測定電流が流れる導体および導体に近接して配置される磁気センサを有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】
【文献】特開２０１５－０４５６３４号公報
【文献】特開２０１８－１７９９９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
たとえば特許文献２において、電流が流れる導体は、電流センサのパッケージ表面に露出する端子部分以外が薄肉化され、パッケージの内部に収容されている。その結果、導体は、大きな抵抗を有していた。これにより、電流センサに大きな電流が流れた場合に、導体から生じる発熱は大きく、電流の検出精度に問題が生じていた。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様においては、電流センサであって、一次側端子と、第１磁気センサと、一次側端子と同一の面上に配置され、一次側端子に接続される一次導体と、平面視で、一次導体に対して第１磁気センサとは反対側に、第１磁気センサから離れて配置される信号処理ＩＣと、一次導体を跨いで、第１磁気センサと信号処理ＩＣとを接続するワイヤと、を備え、一次導体は、ワイヤに向かい合わない第１領域と、ワイヤに向かい合う第２領域とを有し、第２領域の高さは、第１領域より低い、電流センサを提供する。
【0006】
電流センサは、複数のワイヤを備え、複数のワイヤのうちの一のワイヤに向かい合う第２領域と、他のワイヤに向かい合う第２領域の高さは、第１領域より低くてよい。第１磁気センサ、信号処理ＩＣ、一次側ワイヤ、一次側端子の一部、および一次導体は、パッケージとして封止されてよい。
【0007】
第１磁気センサおよび信号処理ＩＣは、パッケージの外部に露出しなくてよい。
【0008】
一次導体は、パッケージの外部に露出しなくてよい。
【0009】
第１磁気センサはホール素子であってよい。
【0010】
ホール素子は、化合物半導体チップであってよい。信号処理ＩＣは、シリコンチップであってよい。
【0011】
パッケージは、樹脂外形からリードが突出しないリードレス構造であってよい。
【0012】
一次側端子と第１領域との高さの差が、第１領域と第２領域との高さの差よりも小さくてよい。
【0013】
一次側端子と第１領域との高さの差は、２０μｍ以上であり、かつ、一次側端子の高さの４０％以下であってよい。
【0014】
電流センサは、二次側ワイヤを介して信号処理ＩＣに接続される、面の上に配置された二次側端子を更に備え、二次側端子は、信号処理ＩＣの高さより高い第３領域を含んでよい。
【0015】
二次側端子における、二次側ワイヤが接続される第４領域は、第３領域より低く、第３領域と第４領域との高さの差は、第１領域と第２領域との高さの差および一次側端子と第１領域との高さの差の和と実質的に同一であってよい。
【0016】
信号処理ＩＣは、平面視において一次導体および二次側端子の間に配置されてよい。
【0017】
一次導体は、当該電流センサの第１辺に沿って配置された第１の一次側端子および第２の一次側端子の間に被測定電流を流すように構成されてよい。第１磁気センサは、平面視で一次導体に囲まれる位置に配置されてよい。
【0018】
電流センサは、平面視で一次導体および第１辺により囲まれる領域の外側に配置された第２磁気センサを備えてよい。
【0019】
信号処理ＩＣは、樹脂のみによって支持されてよい。
【0020】
本発明の第２の態様においては、電流センサの製造方法を提供する。製造方法は、一次導体の面に、エッチングにより第１領域と第２領域との高さの差を形成し、エッチングまたはコイニングにより一次側端子と第１領域との高さの差を形成する段階を備えてよい。
【0021】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】本実施形態に係る電流センサの内部構造の平面図および概略断面図を示す。
【図2】本実施形態に係る電流センサの製造工程のフローを示す。
【図3】電流センサの製造工程を説明するための平面図および概略断面図を示す。
【図4】電流センサの製造工程を説明するための平面図および概略断面図を示す。
【図5】電流センサの製造工程を説明するための平面図および概略断面図を示す。
【図6】電流センサの製造工程を説明するための平面図および概略断面図を示す。
【図7】電流センサの製造工程を説明するための平面図および概略断面図を示す。
【図8】電流センサの製造工程を説明するための平面図および概略断面図を示す。
【図9】複数の電流センサを構成するパッケージをダイシングする状態を示す。
【図10】本実施形態の第１変形例に係る電流センサの内部構造の平面図および概略断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許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。
【0024】
図１は、本実施形態に係る電流センサ１００の構造を示す。図１の（Ａ）は、電流センサ１００の内部構造の平面図を示す。図１の（Ｂ）は、（Ａ）における基準線ＡＡに関する電流センサ１００の概略断面図を示す。電流センサ１００は、導体に流れる被測定電流によって発生する磁場に応じて磁気センサから出力される信号を用いて、被測定電流を検出する。なお、図１をはじめとする概略断面図において、切断面を斜線で示す。なお、図１に示すように、電流センサ１００の底面を第１面１とし、第１面１とは反対の面（上面）を第２面２とする。また、第１面１と垂直な方向を第１方向、第１方向と直交する方向を第２方向、並びに第１方向および第２方向と直交する方向を第３方向とする。また、電流センサ１００の第１面１の第２方向に対向する辺のうちの１辺を第１辺とする。なお、上記の「上面」および「底面」等の用語は、図１に示した状態を基準として便宜上名付けたものであり、基板等に対する電流センサ１００の実装状態を示すものではない。本図の電流センサ１００は、基板側に第２面２が向かうように、基板に実装されるものであり、基板側を「底面」とみれば、第２面２が底面、第１面１が上面となる。
【0025】
本図の平面図および断面図は、パッケージ６０（第１および第２封止部材６１，６２）を透過して電流センサ１００の内部構成を表している。電流センサ１００は、複数の一次側端子１６と、一次側ダミー端子１７と、一次導体１０と、第１磁気センサ３０と、一次側ワイヤ５１と、信号処理集積回路（ＩＣ）３６と、二次側端子４１と、二次側ワイヤ５２と、パッケージ６０とを備える。
【0026】
複数の一次側端子１６は、一次導体１０に接続され、外部（不図示）と一次導体１０との間で被測定電流を流すための導電性端子である。本実施形態において、複数の一次側端子１６は、電流センサ１００の第１辺に沿って第３方向に互いに離隔して配設される。複数の一次側端子１６は、平面視で第２方向の第１辺とは反対側の端において、一次導体１０に接続される。各一次側端子１６は、一例として、矩形状に成形される。複数の一次側端子１６は、銅または銅を含む合金等の金属であってよい。複数の一次側端子１６は、第１の一次側端子１６ａと、第２の一次側端子１６ｂとを含み、第１の一次側端子１６ａから第２の一次側端子１６ｂへ（または第２の一次側端子１６ｂから第１の一次側端子１６ａへ）と被測定電流を流すように構成される。
【0027】
第１の一次側端子１６ａは、平面視で第３方向における第１辺の一方側（図中の上半分）に配設される。第２の一次側端子１６ｂは、平面視で第３方向における第１辺の他方側（図中の下半分）に配設される。
【0028】
第１および第２の一次側端子１６ａ，１６ｂは、それぞれ電流センサ１００の第２面２側の面と、第１辺側の面とが、パッケージ６０の第２面２および第１辺側の面にそれぞれ面一に露出して、その他の面がパッケージ６０に覆われる構成をとってよい。各一次側端子１６の第２面２側の露出した面は、電流センサ１００を例えば外部基板上に実装した際に、外部基板上に配設された配線等に半田により接合される。なお、複数の一次側端子１６は、半田による外部基板との接合を容易にするために、少なくとも第２面２側の面にメッキが施されてよい。
【0029】
一次側ダミー端子１７は、第１辺において、第１の一次側端子１６ａおよび第２の一次側端子１６ｂの間に配置されてよい。一次側ダミー端子１７は、一次導体１０に接続されない。一次側ダミー端子１７は、電流センサ１００の外部との接合強度を向上するために設けられる。また、一次側ダミー端子１７は、電流センサ１００において第１辺側および第１辺と反対側の外部との接合部分を略対称にして、接合時のセルフアライメント性を向上させるために設けられる。一次側ダミー端子１７は、複数の一次側端子１６と同様に、一部をパッケージ６０に露出させ、パッケージ６０内に収容されている。一次側ダミー端子１７は、複数の一次側端子１６と同様の素材を有してよい。
【0030】
一次導体１０は、電流センサ１００により検出される電流（被測定電流と呼ぶ）が流れる導電性部材である。一次導体１０は、一次側端子１６と同一の面上に配置され、一次側端子１６に接続され、電流センサ１００の第１辺に沿って配置された第１の一次側端子１６ａおよび第２の一次側端子１６ｂの間に被測定電流を流すように構成される。一次導体は、一次側ワイヤ５１に向かい合わない第１領域と、一次側ワイヤ５１に向かい合う第２領域とを有する。一次導体１０は、銅または銅を含む合金等の非磁性金属であってよい。一次導体１０は、第１の一次側端子１６ａに接続される脚部１２ａと第２の一次側端子１６ｂに接続される脚部１２ｂとを含む２つの脚部１２と、２つの脚部１２の間の曲部１４を含む。
【0031】
脚部１２ａは、第１の一次側端子１６ａの配列方向（第３方向）に沿って配設される。脚部１２ａは、平面視で第２方向の第１辺側の端部において、複数の第１の一次側端子１６ａに接続される。脚部１２ｂは、第２の一次側端子１６ｂの配列方向（第３方向）に沿って配設される。脚部１２ｂは、平面視で第２方向の第１辺側の端部において、複数の第２の一次側端子１６ｂに接続される。各脚部１２は、平面視で第３方向を長手とする略矩形状を有してよい。
【0032】
曲部１４は、第２方向における第１辺側の端部において各脚部１２と接続される。曲部１４は、第１磁気センサ３０および信号処理ＩＣ３６の間を通り、平面視で第１磁気センサ３０の少なくとも一部を囲うように形成される。たとえば、曲部１４は、平面視で第１磁気センサ３０の３辺に近接して、Ｕ字状に形成される。曲部１４は、第２方向の第１辺側に向かって開口してよい。なお、曲部１４は、２つの脚部１２と一体的に形成されてよい。
【0033】
被測定電流は、第１の一次側端子１６ａ（または第２の一次側端子１６ｂ）から入力され、第３方向の一方側の脚部１２を介して曲部１４を流れ、第３方向の他方側の脚部１２を介して第２の一次側端子１６ｂ（または第１の一次側端子１６ａ）から出力される。
【0034】
曲部１４は、平面視において第１磁気センサ３０および信号処理ＩＣ３６の間に位置する第１段差１８ａが形成され、他の部分（すなわち、一次導体１０の第１領域）に比べて高さが小さい第１段差形成部１４ａ（すなわち、一次導体１０の第２領域）を含む。一次側ワイヤ５１が複数である場合、第１段差形成部１４ａ（第２領域）は、一次導体１０のうち、全ての一次側ワイヤ５１に対して向かい合う範囲に設けられ、従って、複数の一次側ワイヤ５１のうちの一の一次側ワイヤ５１に向かい合う第２領域と、他の一次側ワイヤ５１に向かい合う第２領域の高さは、第１領域より低くてよい。なお、一次側ワイヤ５１が１つである場合、第１段差形成部１４ａ（第２領域）は、当該一次側ワイヤ５１に向かい合う一次導体１０の範囲に線状に形成されてよい。第１段差形成部１４ａは、曲部１４において電流センサ１００の第１面１とは反対側の面（すなわち、第２面２）における一次側ワイヤ５１と向かい合う部分に配置されてよく、当該部分において、曲部１４における第１段差形成部１４ａを除く部分（第１領域）に対して第１面１側に凹む第１段差１８ａを形成してよい。なお、第１段差形成部１４ａは、平面視で第３方向における両端が第１辺に対して斜めに形成されてよい。第１段差形成部１４ａは、第１磁気センサ３０と信号処理ＩＣ３６とを後述する一次側ワイヤ５１により接続する場合に、一次側ワイヤ５１が１次導体１０に接触することを防止する。曲部１４における第１段差形成部１４ａを除く部分は、２つの脚部１２と実質的に同じ高さを有してよい。すなわち、一次導体１０における第１段差形成部１４ａを除く部分（第１領域）は、第１段差形成部１４ａよりも高く（厚く）形成されてよい。
【0035】
なお、一次導体１０における第１段差形成部１４ａを除く部分（第１領域）は、複数の一次側端子１６よりも低く形成されている。したがって、複数の一次側端子１６は、一次導体１０との接続部分（すなわち、各一次側端子１６の第２方向の第１辺と反対側）において、一次導体１０の脚部１２よりも第１面１とは反対側に突出する第２段差１８ｂが形成される。第２段差１８ｂは、一次導体１０がパッケージ６０の表面に露出することを防ぐ。これにより、電流センサ１００の１次側端子１６と二次側端子４１との間の第２面２に沿った絶縁距離（沿面距離）が大きくなり、電流センサ１００の耐圧特性が向上する。その結果、電流センサ１００の小型化が可能となる。また、一次導体１０がパッケージ６０の表面に露出しないため、１次側端子１６の第２面２を外部基板上に実装する場合に、半田が１次導体１０側に広がって付着することを防ぐ。これにより、実装するために十分な量の半田を１次側端子１６の第２面２に供給することができる。
【0036】
ここで、第２段差１８ｂの高さ（すなわち、一次側端子１６と第１領域との高さの差）は、第１段差１８ａの高さ（すなわち、第１領域と第２領域との高さの差）よりも小さくてよい。これにより、一次導体１０の肉厚部分の厚みの減少を抑制し、１次導体１０の抵抗の増大を抑えることができる。また、第２段差１８ｂの高さ（すなわち、一次側端子１６と第１領域との高さの差）は、２０μｍ以上であり、かつ、第１方向における一次側端子１６の高さの４０％以下であってよい。第２段差１８ｂの高さは、２０μｍ～１６０μｍ、好ましくは、４０μｍ～１００μｍであってよい。これにより、パッケージ表面からの絶縁性を保ちつつ、一次導体１０の肉厚部分の厚みを最大化することができる。
【0037】
第１磁気センサ３０は、一次導体１０に流れる電流により発生する磁場の磁束に応じた信号を信号処理ＩＣ３６に出力するホール素子であってよい。ホール素子としては、ＩｎＡｓまたはＧａＡｓ等から構成される化合物半導体チップまたはシリコンチップであるホール素子等を採用することができる。また、第１磁気センサ３０は、これに代えて、ホール素子と増幅回路が一体化されたホールＩＣまたは磁気抵抗素子であってもよい。第１磁気センサ３０は、矩形状であってよい。
【0038】
第１磁気センサ３０は、一次側ワイヤ５１を介して信号処理ＩＣ３６に接続される。第１磁気センサ３０は、曲部１４の内側に形成される空間内に曲部１４とは非接触で配置される。すなわち、第１磁気センサ３０は、平面視で一次導体１０に囲まれる位置に配置される。本図において第１磁気センサ３０は、平面視で少なくとも３辺において一次導体１０の曲部１４に囲まれる位置に配置される。これにより、第１磁気センサ３０は、一次導体１０に流れる電流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、電流検出感度が向上する。また、第１磁気センサ３０は、平面視で曲部１４の対応する辺との間隔が一定となるように配置されてよい。これにより、磁気センサ３０は、さらに多くの磁束を検出することができる。
【0039】
第１磁気センサ３０は、第２面２側の面の四隅において、一次側ワイヤ５１にそれぞれ接続するための端子を有する。
【0040】
図１において、第１方向における第１磁気センサ３０の高さは、一次導体１０の第１段差形成部１４ａの高さと実質的に同じであり、一次導体１０の第１段差形成部１４ａを除く部分の高さより小さい。なお、第１方向における第１磁気センサ３０の高さは、これに限らず、複数の一次側端子１６の高さより小さければよい。たとえば、第１方向における第１磁気センサ３０の高さは、第１段差形成部１４ａよりも小さくてもよい。
【0041】
なお、第１磁気センサ３０は、第１方向に対向する面のうち少なくとも一方の面（すなわち、第１面１側および第２面２側の面の少なくとも一方）に磁性体メッキ等により形成された磁性体を有し、磁束を集めてよい。また、第１磁気センサ３０は、第１方向に対向する面のうち少なくとも一方の面において、例えば銅またはアルミニウム等の非磁性導体を用いて静電シールドされ、パッケージ６０外から来る静電ノイズを遮蔽してよい。
【0042】
１または複数の一次側ワイヤ５１は、例えば銅や金のような金属等の導電体を用いて成形された線状部材である。一次側ワイヤ５１は、一次導体１０を跨いで、第１磁気センサ３０と信号処理ＩＣ３６とを電気的に接続する。一次側ワイヤ５１は、第１磁気センサ３０の複数の端子と信号処理ＩＣ３６の複数の端子とをそれぞれ接続する複数のワイヤを含む。たとえば、一次側ワイヤ５１の複数のワイヤは、第１磁気センサ３０において第２面２側の面の四隅に配置する複数の端子と、信号処理ＩＣ３６において第２面２側の面の第１辺側に配置する複数の端子とを、それぞれ接続する。一次側ワイヤ５１は、平面視で第２方向に平行に延びるワイヤを有してもよく、第１辺に対して斜めに延びるワイヤを有してもよい。
【0043】
信号処理ＩＣ３６は、シリコンチップ等の、信号を処理する素子である。信号処理ＩＣ３６は、平面視で、一次導体１０に対して第１磁気センサ３０とは反対側に、第１磁気センサ３０から離れて配置される。信号処理ＩＣ３６は、平面視で第２方向において第１磁気センサ３０と一次導体１０を挟んで、第１磁気センサ３０から離して配置され、一次側ワイヤ５１を介して第１磁気センサ３０に接続される。また、信号処理ＩＣ３６は、二次側端子４１から離して配置され、二次側ワイヤ５２を介して、二次側端子４１に接続される。信号処理ＩＣ３６は、矩形状であってよい。
【0044】
信号処理ＩＣ３６は、一次側ワイヤ５１を介して第１磁気センサ３０から受け取った信号を処理して、一次導体１０に流れる電流の量を算出し、二次側ワイヤ５２を介して二次側端子４１に出力する。信号処理ＩＣ３６は、たとえば第２面２側の面の第１辺側および第１辺と反対側に、複数の端子を有する。
【0045】
信号処理ＩＣ３６は、第１磁気センサ３０からの出力信号を増幅する増幅回路を有してもよい。また信号処理ＩＣ３６は、感度補正回路、出力信号のオフセットを補正するオフセット補正回路、および温度に応じて出力信号を補正する温度補正回路等の補正回路を有してもよい。なお、補正回路は、補正係数等の補正パラメータを含んでよい。
【0046】
複数の二次側端子４１は、信号処理ＩＣ３６を駆動するための電源を供給し、信号処理ＩＣ３６から出力される電流量の算出結果を外部デバイスに出力するための導電性端子である。複数の二次側端子４１はまた、補正パラメータを設定するための信号を外部デバイスから信号処理ＩＣ３６に入力するための導電性端子であってよい。複数の二次側端子４１は、電流センサ１００の第１辺と反対側の辺に沿って、第３方向に一定の間隔で並んで配設される。各二次側端子４１は、一次側端子１６と同一の面上に配置され、二次側ワイヤ５２を介して信号処理ＩＣ３６に接続される。各二次側端子４１は、一例として、平面視で矩形状に成形される。
【0047】
各二次側端子４１は、信号処理ＩＣ３６の高さより高い第３領域を含み、第２方向において第１辺側の端部から所定の範囲の二次側ワイヤ５２が接続される部分に第１面１側に下がる第３段差４８を有し、他の部分（第３領域）に比べて高さが小さい第３段差形成部４１ａ（すなわち、二次側端子４１の第４領域）を含む。第３段差形成部４１ａは、信号処理ＩＣ３６と実質的に同じ高さを有してよい。第３段差形成部４１ａは、二次側端子４１における電流センサ１００の第２面２側の面において第１面１側に凹む。これにより、信号処理ＩＣ３６と各二次側端子４１とが二次側ワイヤ５２によって容易に接続されることができる。また、第３段差形成部４１ａにより、１次側端子１６と２次側端子４１との間の沿面距離が大きくなり、電流センサ１００の耐圧特性が向上する。ここで、第１方向における第３段差４８の高さ（第３領域と第４領域との高さの差）は、第１方向における第１段差１８ａ（第１領域と第２領域との高さの差）および第２段差１８ｂ（一次側端子１６と第１領域との高さの差）の和と実質的に同一であってよい。つまり、第１方向における第３段差形成部４１ａの高さは、第１方向における第１段差形成部１４ａの高さと実質的に同一であってよい。これにより、一回の段差加工処理で、第１段差形成部１４ａおよび第３段差形成部４１ａを形成することができる。
【0048】
各二次側端子４１は、第２面２側の面の少なくとも一部（たとえば、第３段差形成部４１ａを除く部分）および第２方向に対向する面のうちの第１辺と反対側の面が、パッケージ６０表面の第２面２および第２方向に対向する面のうち第１辺と反対側の面にそれぞれ面一に露出してよい。二次側端子４１の第２面２側の露出した面は、電流センサ１００を例えば外部基板上に実装した際に、外部基板上に配設された配線等に接合される。
【0049】
二次側ワイヤ５２は、例えば銅や金のような金属等の導電体を用いて成形された線状部材である。二次側ワイヤ５２は、信号処理ＩＣ３６と二次側端子４１とを電気的に接続する。二次側ワイヤ５２は、複数のワイヤを含み、複数のワイヤは、信号処理ＩＣ３６において第２面２側の面の第１辺と反対側に配置する複数の端子と複数の第３段差形成部４１ａとをそれぞれ接続する。
【0050】
パッケージ６０は、電流センサ１００が樹脂外形からリードが突出しないリードレス構造を有するように、複数の一次側端子１６および複数の二次側端子４１の一部を除く電流センサ１００の各構成部を封止して保護する。ここで、パッケージ６０は、第１磁気センサ３０および信号処理ＩＣ３６のそれぞれの外面全面を覆って、第１磁気センサ３０および信号処理ＩＣ３６を内部に収容する。それにより、第１磁気センサ３０および信号処理ＩＣ３６はそれぞれ、一次側端子１６および一次導体１０と絶縁される。なお、一次側端子１６、一次導体１０または二次側端子４１は、パッケージ６０に直接支持されて、覆われる。したがって、電流センサ１００は、高い耐圧を得ることができる。また、第１磁気センサ３０および信号処理ＩＣ３６を支持するための別途のリードフレームが不要となることで、電流センサ１００の小型化が可能となる。
【0051】
なお、パッケージ６０は、例えば、エポキシなどの絶縁性の樹脂を用いてモールド成形することで、直方体状に成形されてよい。
【0052】
パッケージ６０は、一次導体１０、一次側端子１６、第１磁気センサ３０、信号処理ＩＣ３６および二次側端子４１の第２面２側（すなわち、上面側）を封止する第１封止部材６１と、第１面１側（すなわち、底面側）を封止する第２封止部材６２とを有する。第１封止部材６１および第２封止部材６２により、一次導体１０は、全ての外面においてパッケージ６０の外部に露出しない。また、第１磁気センサ３０および信号処理ＩＣ３６は、全ての外面においてパッケージ６０の外部に露出しない。したがって、電流センサ１００の耐圧特性はさらに向上し、電流センサ１００の小型化および薄型化が容易となる。
【0053】
第１および第２封止部材６１，６２は、同一材料が好ましいが、それぞれ異なる材料であってもよい。また、第１および第２封止部材６１，６２の少なくとも一方は、無機物の材料であるフィラーを含む材料によって形成されてよい。
【0054】
このように、本実施形態によれば、電流センサ１００は、一次導体１０の第２面２側の面において一次側ワイヤ５１に向き合う領域付近に第１段差１８ａを有するため、一次導体１０の薄肉部分の面積を最小化することができる。これにより、第１磁気センサ３０と信号処理ＩＣ３６とのワイヤ接続スペースを確保しつつ、１次導体１０の抵抗の増大を最小限に抑えることができる。したがって、通電時の一次導体１０の発熱を低減することができる。その結果、電流センサ１００に大きな電流が流れた場合においても、電流の検出精度の低下を抑制することが可能となる。
【0055】
本実施形態によれば、第２段差１８ｂの高さは、２０μｍ以上であり、第１方向における一次側端子１６の高さの４０％以下であるので、パッケージ表面からの外部ノイズに対して絶縁性を保ちつつ、一次導体１０の肉厚部分の厚みを最大化し、一次導体１０の抵抗の増大を最小化することができる。したがって、通電時の一次導体１０の発熱を低減することができる。その結果、電流センサ１００に大きな電流が流れた場合に、電流の検出精度の低下を防止することができる。
【0056】
本実施形態に係る電流センサ１００の製造方法について説明する。図２に、本実施形態に係る電流センサ１００の製造工程のフローを示す。
【0057】
Ｓ１０２において、リードフレーム２０，２１に一次導体１０、複数の一次側端子１６、一次側ダミー端子１７および複数の二次側端子４１のパターンを形成し、第１の段差加工により、リードフレーム２０，２１に段差を形成する。図３は、図２のＳ１０２によって形成された状態を示す。すなわち、図３は、一次導体１０、複数の一次側端子１６および一次側ダミー端子１７のパターンを含み、第１段差形成部１４ａが形成されたリードフレーム２０と、複数の二次側端子４１のパターンを含み、第３段差形成部４１ａが形成されたリードフレーム２１とを示す。図３の（Ａ）は、平面図であり、図３の（Ｂ）は、（Ａ）における基準線ＡＡに関する概略断面図である。
【0058】
本実施形態において、リードフレーム２０は、第１辺側に複数の一次側端子１６および一次側ダミー端子１７を、第１辺と反対側に脚部１２および曲部１４を含む一次導体１０を有する。複数の一次側端子１６および一次側ダミー端子１７は、たとえば第１辺側の端部において互いに一体的に結合されてよい。本実施形態において、リードフレーム２１は、平面視で第１辺と反対側の辺に沿って並ぶ複数の二次側端子４１を有する。複数の二次側端子４１はそれぞれ、第１辺と反対側の端部において一体的に結合されてよい。
【0059】
本実施形態において、フルエッチングにより金属板からリードフレーム２０，２１にパターンを形成し、ハーフエッチングによりリードフレーム２０，２１に段差１８ｃおよび第３段差４８をそれぞれ形成する。リードフレーム２０，２１のパターン形成加工および第１の段差加工は、同時に行われてよい。たとえば、金属板の面のうち、複数の一次側端子１６、一次側ダミー端子１７、一次導体１０および複数の二次側端子４１の第１面１側および第２面２側の両面をマスクする。ただし、これらの面のうち、第１段差形成部１４ａおよび第３段差形成部４１ａの第２面２側の面は、マスクされない。マスクした金属板をエッチング液に浸漬することで、複数の一次側端子１６、一次側ダミー端子１７、一次導体１０および複数の二次側端子４１以外の部分を除去する。また、一次導体１０および複数の二次側端子４１に、第１段差形成部１４ａおよび第３段差形成部４１ａをそれぞれ形成する。これにより、一次導体１０および複数の二次側端子４１に、段差１８ｃおよび第３段差４８をそれぞれ形成する。
【0060】
金属板の厚みは、たとえば０．４ｍｍであってよい。段差１８ｃの高さは、たとえば０．２ｍｍ以上０．２５ｍｍ以下であってよい。第３段差４８の高さは、たとえば０．２ｍｍ以上０．２５ｍｍ以下であってよい。
【0061】
本実施形態によれば、一回のエッチング処理によって、複数の一次側端子１６、一次側ダミー端子１７、一次導体１０および複数の二次側端子４１のパターンと、第１段差形成部１４ａおよび第３段差形成部４１ａとが形成されるリードフレーム２０，２１を得ることができる。
【0062】
また、リードフレーム２０，２１のパターン形成加工および第１の段差加工は、別個に行われてもよい。たとえば、金属板のフルエッチングを行い、パターンを形成した後に、一部をハーフエッチングしてもよい。
【0063】
金属板のフルエッチングに代えて、金属板をプレス加工することにより、第１方向において金属板に貫通孔を形成し、一次導体１０、複数の一次側端子１６、一次側ダミー端子１７および複数の二次側端子４１のパターンを形成してもよい。また、金属板をプレス加工を用いて、リードフレーム２０，２１の外縁を形成し、エッチングを用いて、一次導体１０、複数の一次側端子１６、一次側ダミー端子１７および複数の二次側端子４１のパターンを形成してもよい。
【0064】
なお、図３では、１つの電流センサ１００を構成する１組のリードフレーム２０，２１を示したが、これは説明のための一例であり、複数の電流センサ１００を構成する複数組のリードフレーム２０，２１が配置されてよい。このとき、複数組のリードフレーム２０，２１は、周期的に配置されるように形成されてよく、異なる電流センサ１００を構成する隣り合うリードフレーム２０，２１は、互いに連結されてよい。
【0065】
Ｓ１０４において、第２の段差加工により、Ｓ１０２において形成されたリードフレーム２０の一次導体１０と一次側端子１６との間に、第２段差１８ｂを形成する。図４は、図２のＳ１０４によって形成された状態、すなわち、第２の段差加工により形成されたリードフレーム２０，２１を示す。図４の（Ａ）は、平面図であり、図４の（Ｂ）は、（Ａ）における基準線ＡＡに関する概略断面図である。
【0066】
たとえば、Ｓ１０２によって形成されたリードフレーム２０の一次導体１０の面のうち第１段差形成部１４ａを除く部分にエッチングを行い、当該部分を薄くする。これにより一次導体１０と複数の一次側端子１６との各接続部分に第２段差１８ｂを形成する。本エッチングにより、一次導体１０における第１段差形成部１４ａと第１段差形成部１４ａを除く部分との間に、段差１８ｃよりも第２段差１８ｂの高さだけ小さい高さを有する第１段差１８ａが形成される。
【0067】
なお、第２段差１８ｂは、一次導体１０の面に対してエッチング又はコイニング等のプレス加工をすることにより形成されてもよい。
【0068】
リードフレーム２１において、二次側端子４１の第３段差形成部４１ａのワイヤ接続面に、例えば銀を用いてメッキ膜を設けてもよい。なお、後述するＳ１１２の封止部材によるリードフレーム２０，２１等の封止工程後に、リードフレーム２０，２１においてパッケージ６０の表面に露出する部分に対し、たとえば錫等を用いて外装メッキ膜を設けてもよい。
【0069】
Ｓ１０６において、Ｓ１０４において形成されたリードフレーム２０，２１の第１面１側の面にシート状の支持部材７０を貼り付ける。Ｓ１０８において、信号処理ＩＣ３６と、第１磁気センサ３０および二次側端子４１とをワイヤボンディングする。図５は、図２のＳ１０６およびＳ１０８によって形成された状態、すなわちリードフレーム２０，２１、第１磁気センサ３０および信号処理ＩＣ３６が、支持部材７０上に互いに離隔して配置され、信号処理ＩＣ３６が、第１磁気センサ３０および二次側端子４１とワイヤで接続される状態を示す。図５の（Ａ）は、平面図であり、図５の（Ｂ）は、（Ａ）における基準線ＡＡに関する概略断面図である。
【0070】
たとえば、Ｓ１０６において、リードフレーム２０，２１を、一次導体１０の曲部１４と複数の二次側端子４１の先端とが対向するように支持部材７０上に配置する。そして、支持部材７０上に第１磁気センサ３０および信号処理ＩＣ３６をリードフレーム２０，２１に接触しないように設置する。第１磁気センサ３０は、リードフレーム２０における一次導体１０の曲部１４の内側に形成される空間内に曲部１４から離隔して配置される。そして信号処理ＩＣ３６は、平面視においてリードフレーム２０の一次導体１０および二次側端子４１の間に、一次導体１０および二次側端子４１から離隔して配置される。支持部材７０として、例えば、粘着層が形成された耐熱性の高いポリイミドテープ等を採用することができる。
【0071】
たとえば、Ｓ１０８において、Ｓ１０６において形成された第１磁気センサ３０と信号処理ＩＣ３６とを一次側ワイヤ５１によりワイヤボンディングする。また、信号処理ＩＣ３６と各二次側端子４１の第３段差形成部４１ａとを二次側ワイヤ５２によりワイヤボンディングする。
【0072】
Ｓ１１０において、Ｓ１０８により形成されたリードフレーム２０、リードフレーム２１、第１磁気センサ３０、並びに信号処理ＩＣ３６の第２面２側を第１封止部材６１により封止する。図６は、図２のＳ１１０によって形成された状態、すなわちリードフレーム２０，２１、第１磁気センサ３０および信号処理ＩＣ３６の第２面２側が、第１封止部材６１に覆われる状態を示す。図６の（Ａ）は、平面図であり、図６の（Ｂ）は、（Ａ）における基準線ＡＡに関する概略断面図である。
【0073】
たとえば、支持部材７０上に配置されたリードフレーム２０，２１、第１磁気センサ３０および信号処理ＩＣ３６を、開口を有する箱体状の型枠７１内に収容する。なお、Ｓ１０２において複数の電流センサ１００を構成する複数組のリードフレーム２０，２１を形成した場合は、１つの箱体状の型枠７１内に複数組のリードフレーム２０，２１、第１磁気センサ３０および信号処理ＩＣ３６を収容してよい。
【0074】
次に板状の蓋体７２を型枠７１上に押しつけて型枠７１の内部空間を閉じ、型枠７１の貫通孔（不図示）を介して第１封止部材６１を型枠７１内に流し込む。なお、複数の一次側端子１６、一次側ダミー端子１７および複数の二次側端子４１の第２面２側の面は、第１封止部材６１が流れ込まないように、蓋体７２の型枠７１側の面に接触してよい。さらに、複数の一次側端子１６、一次側ダミー端子１７および複数の二次側端子の第２面２側の面への樹脂滲みを防止するために、たとえば耐熱シートで蓋体７２の型枠７１側の面を覆って、樹脂封止を行ってもよい。
【0075】
Ｓ１１２において、Ｓ１１０により形成された、第２面２側が封止されたリードフレーム２０，２１、第１磁気センサ３０および信号処理ＩＣ３６を含む第１封止体から支持部材７０を除去する。図７は、図２のＳ１１２によって形成された状態、すなわち第１磁気センサ３０および信号処理ＩＣ３６の第１面１側の面が、第２封止部材６２に覆われる状態を示す。図７の（Ａ）は、平面図であり、図７の（Ｂ）は、（Ａ）における基準線ＡＡに関する概略断面図である。
【0076】
たとえば、第１封止部材６１により第１封止体を型枠７１から取り出し、上下を返して、第１封止体から支持部材７０を剥がす。次に、リードフレーム２０、リードフレーム２１、第１磁気センサ３０、および信号処理ＩＣ３６の第１面１側を第２封止部材６２により封止する。たとえば、第１封止体を上下を返したままの状態で支持部材７０上に配置し、開口を有する箱体状の型枠７３内に収容する。なお、Ｓ１１０において複数の電流センサ１００を構成する複数組のリードフレーム２０，２１、第１磁気センサ３０および信号処理ＩＣ３６の上面側を封止した場合は、１つの箱体状の型枠７３内にその封止体を収容する。
【0077】
次に開口を有する箱体状の蓋体７４を、蓋体７４の開口が型枠７３の開口に対向するように型枠７３上に押しつけて、２つの開口から形成される内部空間を閉じ、蓋体７４の貫通孔（不図示）を介して第２封止部材６２を内部空間に流し込む。なお、第１封止部材６１の樹脂がガラス転移点以上となるように、型枠７３を加熱してよい。これにより、第２封止部材６２の境界部分の樹脂成分と第１封止部材６１の境界部分の樹脂成分とは、一体化して硬化する。これにより、第１磁気センサ３０、信号処理ＩＣ３６、一次側ワイヤ５１、複数の一次側端子１６および一次側ダミー端子１７の一部、並びに一次導体１０は、パッケージ６０として封止される。第１磁気センサ３０および信号処理ＩＣ３６は、外面全面が樹脂に覆われ、樹脂のみによって支持される。なお、複数の一次側端子１６、一次側ダミー端子１７および複数の二次側端子４１の第２面２側の面は、パッケージ６０の内部に封止されず、パッケージ６０の第２面２からそれぞれ面一に露出する。
【0078】
Ｓ１１４において、Ｓ１１２において形成されたパッケージ６０をダイシングする。図８は、図２のＳ１１４によって形成された状態、すなわちパッケージされたリードフレーム２０，２１、第１磁気センサ３０および信号処理ＩＣ３６が支持部材７６上に配置された状態を示す。図８の（Ａ）は、平面図であり、図８の（Ｂ）は、（Ａ）における基準線ＡＡに関する概略断面図である。
【0079】
たとえば、Ｓ１１２において形成されたパッケージ６０を型枠７３から取り出し、パッケージ６０の上下を返し、支持部材７６上に配置する。切断線Ｌに沿って、パッケージ６０のうち、リードフレーム２０の各一次側端子１６および一次側ダミー端子１７が互いに連結する部分並びにリードフレーム２１の各二次側端子４１が互いに連結する部分を、第１および第２封止部材６１，６２の外縁とともに切断する。それにより、複数の一次側端子１６および一次側ダミー端子１７の第１辺側の面と、複数の二次側端子４１の第１辺と反対側の面は、パッケージ６０の第１辺側の面および第１辺と反対側の面からそれぞれ面一に露出する。これにより、電流センサ１００が完成する。
【0080】
本実施形態に係る電流センサ１００の製造方法によれば、第２の段差加工において第１の段差加工でエッチングされた部分を除く部分を微小にエッチングまたはコイニングして第１および第２段差１８ａ，１８ｂを形成する。これにより、ワイヤ接続スペースを確保しつつ、一次導体１０の厚みの減少を低減し、一次導体１０の抵抗の増大を抑制する電流センサ１００を短い処理時間で効率的に製造することができる。
【0081】
本実施形態に係る電流センサ１００の製造方法によれば、リードフレーム２０，２１、第１磁気センサ３０および信号処理ＩＣ３６の第２面２側を第１封止部材６１により封止した後、上下を返して、第１面１側を第２封止部材６２により封止する。これにより、第１および第２封止部材６１，６２が一体化したパッケージ６０を形成することができる。したがって、高耐圧特性を有する電流センサ１００を製造することができる。
【0082】
なお、本実施形態においては、第１磁気センサ３０および信号処理ＩＣ３６がリードフレーム等によって支持されていない形態を示したが、第１磁気センサ３０および信号処理ＩＣ３６は、例えばリードフレーム上に載置されてもよい。
【0083】
また、電流センサ１００は、一次側ダミー端子１７を有していなくてもよい。
【0084】
図９は、複数の電流センサ１００を構成するパッケージ６０をダイシングする状態を示す。すなわち、図９は、樹脂封止された複数の電流センサ１００を構成する複数組のリードフレーム２０，２１、第１磁気センサ３０および信号処理ＩＣ３６を形成した場合のパッケージ６０の内部構造の平面図と、切断線Ｌ１，Ｌ２とを示す。本図において、１枚の金属板（全体的なリードフレーム）から複数の電流センサ１００のリードフレーム２０，２１が形成される。リードフレーム２０，２１は、第２方向および第３方向にそれぞれ複数組並んで配列する。隣接するリードフレーム２０，２１は、互いに端部を介して連結する。
【0085】
互いに連結する複数組のリードフレーム２０，２１は、図２のＳ１０２～Ｓ１０４に示す工程と同様の工程によって、１枚の金属板から形成される。パッケージ６０は、当該複数組のリードフレーム２０，２１を用いて、Ｓ１０６～Ｓ１１２に示す工程と同様の工程によって形成される。Ｓ１１４において、Ｓ１１２で形成されたパッケージ６０を型枠７３から取り出し、パッケージ６０の上下を返し、支持部材７６上に配置する。次に、切断線Ｌ１，Ｌ２に沿って、パッケージ６０を第２方向および第３方向にそれぞれ切断する。なお、リードフレーム２０，２１にあらかじめアライメントマーク８０を形成してよく、アライメントマーク８０に従って、パッケージ６０を切断してよい。これにより、個々の電流センサ１００が完成する。
【0086】
このように、リードフレーム２０，２１を複数組配列させることで、パターン加工および段差加工を複数組単位でまとめて行うことができる。さらに本構成をとることで、複数の電流センサ１００をまとめて個片化することができる。したがって、電流センサ１００の大量生産が容易となる。
【0087】
図１０は、本実施形態の第１変形例に係る電流センサ１１０の内部構造を示す。図１０の（Ａ）は、電流センサ１１０の平面図であり、図１０の（Ｂ）は、（Ａ）における基準線ＡＡに関する電流センサ１１０の概略断面図である。図１０に示す電流センサ１１０は、図１に示す電流センサ１００とほぼ同様の構成および機能を有するが、一次導体１０を有さず、一次導体１１と、第２磁気センサ３２と、一次側ワイヤ５３とを有する点で相違する。なお、本図における図１と同じ符号を示した構成要素は、基本的には図１～図９に示した説明と同様であるから、説明は省略する。
【0088】
一次導体１１は、図１の一次導体１０と同様の構成および機能を有するが、形状が異なり、第１段差形成部１５ａを含む延設部１５を有する点で相違する。
【0089】
延設部１５は、第３方向において曲部１４から延設して形成される。延設部１５は、平面視で第２磁気センサ３２の少なくとも一部を囲うように形成される。たとえば、延設部１５は、平面視で第２磁気センサ３２の２辺に近接して、Ｌ字状に形成される。ただし、延設部１５は、端部において脚部１２に接続されず、脚部１２から離隔して配置される。したがって、延設部１５は、被測定電流が流れない。延設部１５は、第２磁気センサ３２と信号処理ＩＣ３６の間を通る。延設部１５は、脚部１２および曲部１４とともに第３方向に向かって一部開口してよい。なお、延設部１５は、曲部１４と一体的に形成されてよい。
【0090】
第１段差形成部１５ａは、延設部１５において平面視で第２磁気センサ３２および信号処理ＩＣ３６の間に位置する。第１段差形成部１５ａは、特に一次導体１１において第２面２側の面における一次側ワイヤ５３と向かい合う部分に配置されてよい。第１段差形成部１５ａは、一次導体１１における２つの第１段差形成部１４ａ，１５ａを除く部分に対して第１面１側に凹む第１段差１８ａを形成する。第１段差形成部１５ａは、平面視で第３方向における両端が第１辺に対して斜めに形成されてよい。第１段差形成部１５ａは、第２磁気センサ３２と信号処理ＩＣ３６とを一次側ワイヤ５３により接続する場合に、一次側ワイヤ５３が１次導体１１に接触することを防止する。第１段差形成部１５ａは、第１段差形成部１４ａと同様の構成を有してよい。なお、第１段差形成部１５ａは、エッチング等の段差加工処理を用いて、第１段差形成部１４ａとともに形成されてよい。
【0091】
第２磁気センサ３２は、第１磁気センサ３０と同様の素子であってよい。第２磁気センサ３２は、平面視で一次導体１１、一次側端子１６および第１辺により囲まれる領域の外側に配置される。第２磁気センサ３２は、延設部１５に囲まれる領域に延設部１５から離れて配置される。延設部１５に電流は流れないため、第１磁気センサ３０の出力と第２磁気センサ３２の出力との差分を取ることで、電流センサ１１０に対して外部から印加される外部磁場ノイズを除去することができる。また、電流が一次導体１１の曲部１４に流れることで発生する熱が延設部１５に伝わるため、第２磁気センサ３２は、第１磁気センサ３０と近い温度環境下に置かれることになり、信号処理ＩＣ３６で演算する温度補正処理が容易になる。
【0092】
図１０において、第２磁気センサ３２は、第１方向において第１磁気センサ３０と実質的に同じ高さを有してよい。
【0093】
一次側ワイヤ５３は、例えば銅や金のような金属等の導電体を用いて成形された線状部材である。一次側ワイヤ５３は、第２磁気センサ３２と信号処理ＩＣ３６とを電気的に接続する。一次側ワイヤ５３は、第２磁気センサ３２の各端子と信号処理ＩＣ３６の各端子とをそれぞれ接続する複数のワイヤを含む。たとえば、一次側ワイヤ５３の複数のワイヤは、第２磁気センサ３２において第２面２側の面の四隅に配置する複数の端子と、信号処理ＩＣ３６において第２面２側の面の第１辺側に配置する複数の端子とを、それぞれ接続する。一次側ワイヤ５３は、平面視で第２方向に平行に延びるワイヤを有してもよく、第１辺に対して斜めに延びるワイヤを有してもよい。
【0094】
本実施形態の第１変形例によれば、電流センサ１１０は、延設部１５および第２磁気センサ３２を有するため、一次導体１１の周囲に生じる外部磁場等のノイズをキャンセルすることができる。
【0095】
本実施形態の第１変形例によれば、一次導体１１は、延設部１５を有するため、通電時に一次導体１１に発生する熱の一部が延設部１５に伝わる。その結果、電流センサ１１０の放熱性が向上する。
【0096】
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、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【0097】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【0098】
１ 第１面、２ 第２面、１０，１１ 一次導体、１２，１２ａ，１２ｂ 脚部、１４ 曲部、１４ａ，１５ａ 第１段差形成部、１５ 延設部、１６ 一次側端子、１６ａ 第１の一次側端子、１６ｂ 第２の一次側端子、１７ 一次側ダミー端子、１８ａ 第１段差、１８ｂ 第２段差、１８ｃ 段差、２０、２１ リードフレーム、３０ 第１磁気センサ、３２ 第２磁気センサ、３６ 信号処理ＩＣ、４１ 二次側端子、４１ａ 第３段差形成部、４８ 第３段差、５１，５３ 一次側ワイヤ、５２ 二次側ワイヤ、６０ パッケージ、６１ 第１封止部材、６２ 第２封止部材、７０，７６ 支持部材、７１，７３ 型枠、７２，７４ 蓋体、８０ アライメントマーク、１００、１１０ 電流センサ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】