特許 7475167 電流検出装置

(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】2024-04-18

(45)【発行日】2024-04-26

(54)【発明の名称】電流検出装置

(51)【国際特許分類】

   G01R 15/00 20060101AFI20240419BHJP

   H05K 3/46 20060101ALI20240419BHJP

【ＦＩ】

G01R15/00 500

H05K3/46 Q

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020041006

(22)【出願日】2020-03-10

(65)【公開番号】P2021143862

(43)【公開日】2021-09-24

【審査請求日】2023-02-15

(73)【特許権者】

【識別番号】000105350

【氏名又は名称】ＫＯＡ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002572

【氏名又は名称】弁理士法人平木国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】木下 宮仁

【審査官】青木 洋平

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－００２３３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２３９１４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１３／００２３０８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１５－０１７８３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１６１３０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１６－５４０３７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０４６２０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０３３６６４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｒ １５／００

Ｈ０５Ｋ ３／４６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

絶縁性の樹脂基板と、
前記樹脂基板の所定の領域を貫通するように形成された収容部に配置された電流検出素子と、
前記収容部内において、前記樹脂基板と前記電流検出素子とを、少なくとも前記樹脂基板の側面と前記電流検出素子の側面との間において固定する樹脂層と、
前記電流検出素子と、絶縁層を介して設けられた、前記電流検出素子に電流を流す電流用配線と、
前記電流検出素子と前記電流用配線とを、前記絶縁層を貫通して接続する複数の電流用ビアと、
前記電流検出素子と接続され、電圧降下を測定するための電圧検出用ビアと、
を有する電流検出装置。

【請求項2】

前記電流用ビアを前記樹脂基板の第１面側に設け、
前記電圧検出用ビアを前記樹脂基板の第２面側に設けた
請求項１に記載の電流検出装置。

【請求項3】

前記電流用ビアと前記電圧検出用ビアを前記樹脂基板の第１面側又は第２面側のいずれか一方に設け、
前記電流用ビアと前記電圧検出用ビアとを接続する配線が切断されている
請求項１に記載の電流検出装置。

【請求項4】

前記電流検出素子はシャント抵抗器であり、
前記シャント抵抗器の抵抗体の厚さが０．５ｍｍ以上である
請求項１から３までのいずれか１項に記載の電流検出装置。

【請求項5】

前記樹脂基板の第１面と第２面とは、前記電流検出素子の第１面と第２面とそれぞれ面一である
請求項２から４までのいずれか１項に記載の電流検出装置。

【請求項6】

前記樹脂基板と前記電流検出素子とは、前記樹脂層により被覆されている
請求項１から５までのいずれか１項に記載の電流検出装置。

【請求項7】

前記絶縁層は、前記樹脂基板及び前記電流検出素子を被覆する前記樹脂層であり、当該樹脂層を貫通するように前記電流用ビアが形成されている
請求項６に記載の電流検出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電流検出装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、複数の絶縁層（セラミック層）が積層された積層体に電流検出用の抵抗素子が内蔵された抵抗素子内蔵基板からなる電流検出装置が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

【0003】

特許文献１では、積層された複数の絶縁層を貫通するビア内に金属ビアを埋め込んで抵抗器の電極と接続させることで、積層基板内に内蔵されている抵抗器の放熱効果を向上させるようにしている。

【0004】

特許文献２では、特許文献１と同様の構造において、所定方向に配列される複数の第１（第２）のセンス用ビア導体の数を調整することにより、第１（第２）のセンス用ビア導体それぞれのビア径を調整せずとも、複数の第１（第２）のセンス用ビア導体を並列接続することで疑似的に抵抗器の抵抗膜の幅Ｗを大きくして、疑似的に抵抗膜の幅を調整する技術が開示されている。

【0005】

これにより、電流検出用抵抗が有する抵抗膜に接続される各第１、第２のセンス用ビア導体の径を変更することなく積層体に設けられる電流検出用抵抗の抵抗値の設計を容易に行うことができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１４－２３９１４２号公報

【文献】特開２０１５－００２３３３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ところで、電流検出装置においてＴＣＲ（抵抗温度係数）の影響の抑制が求められている。本発明は、内蔵基板におけるＴＣＲの影響を抑制することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一観点によれば、絶縁性の樹脂基板と、前記樹脂基板の内部に配置された電流検出素子と、前記電流検出素子と、絶縁層を介して設けられた、前記電流検出素子に電流を流す電流用配線と、前記電流検出素子と前記電流用配線とを、前記絶縁層を貫通して接続する複数の電流用ビアと、前記電流検出素子と接続され、電圧降下を測定するための電圧検出用ビアと、を有する電流検出装置が提供される。
電流用配線等を介在させずに、前記電圧ビアをシャント抵抗器の電極端子に直接接続しているため、電流検出装置のＴＣＲを低減することができる。

【0009】

前記電流用ビアを前記樹脂基板の第１面側に設け、前記電圧用ビアを前記樹脂基板の第２面側に設けることが好ましい。
上記の構成により、前記電流用ビアと前記電圧用ビアを離れた位置としてＴＣＲの影響を低減することができる。

【0010】

前記電流用ビアと前記電圧用ビアを前記樹脂基板の第１面側又は第２面側のいずれか一方に設けた場合に、前記電流用ビアと前記電圧用ビアとを接続する配線が切断されているようにすると良い。
上記の構成により、前記電流用ビアと前記電圧用ビアを電気的に離れた位置としてＴＣＲの影響を低減することができる。

【0011】

前記電流検出素子はシャント抵抗器であり、前記シャント抵抗器の厚さが０．５ｍｍ以上であることが好ましい。
シャント抵抗器の厚さを厚くすることで、前記電流用ビアと前記電圧用ビアの位置を厚み方向に離すことができる。

【0012】

前記樹脂基板の第１面と第２面とは、前記電流検出素子の第１面と第２面とそれぞれ面一であることが好ましい。前記樹脂基板と前記電流検出素子とは、樹脂層により被覆されていることが好ましい。
上記の構成により、第１面側、第２面側のいずれの方向にも積層して縦型の集積構造を容易に実現することができる。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、内蔵基板におけるＴＣＲの影響を抑制することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の第１の実施の形態による電流検出装置の一構成例を示す断面図である。

【図2A】図１に示す電流検出装置の製造方法の一例を断面構造により示す図である。

【図2B】図１に示す電流検出装置の製造方法の一例を断面構造により示す図である。

【図3】電流検出回路を含む電流検出装置の回路構成例を示す機能ブロック図であり、シャント抵抗器を実装した状態の一例を示す図である。

【図4】本実施の形態による電流検出装置Ａの概略構成図（側面図）であり、ＴＣＲのシミュレーションを行ったベースモデルを示す図である。

【図5】図４に示す構造とその他のビア配置の変形例とにおける、ＴＣＲの値を示す図である。

【図6】図４に示す電流検出装置の電流経路とビア位置との関係、すなわち電流経路を複数示した図である。

【図7】第１から第３の電流経路におけるＴＣＲの電圧ビア依存性を示す図である。

【図8】図４に対応する図であり、本発明の第２の実施の形態による電流検出装置の一構成例を示す側面図である。

【図9】図６に示す構造とその他のビア配置の変形例とにおける、ＴＣＲの値を示す図である。

【図10】図８に示す電流検出装置の電流経路とビアとの関係、すなわち電流経路を複数示した図である。

【図11】図１１は、第１から第３の電流経路におけるＴＣＲの電圧ビア依存性を示す図である。

【図12】図８に対応する図であり、本発明の第３の実施の形態による電流検出装置の一構成例を示す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下に、本発明の実施の形態による電流検出装置について図面を参照しながら説明を行う。

【0016】

（第１の実施の形態）
（電流検出装置の構成例）
図１は、本発明の第１の実施の形態による電流検出装置の一構成例を示す断面図である。

【0017】

図１に示すように、本実施の形態による電流検出装置Ａは、ガラスエポキシ樹脂などにより形成されている絶縁性の樹脂基板１１と、絶縁性の樹脂基板１１に内蔵されている電流検出素子、例えばシャント抵抗器１とを有している。シャント抵抗器１は、抵抗体３と、その両側に設けられている一対の電極端子５ａ，５ｂを有している。第１の電極５ａ、第２の電極５ｂは、Ｃｕなどの導電性の金属材からなる。抵抗体３用の材料としては、Ｃｕ－Ｎｉ系、Ｃｕ－Ｍｎ系、Ｎｉ－Ｃｒ系などの金属材料を用いることができる。シャント抵抗器１は、Ｃｕ－Ｎｉ系などの単体の金属でもよく、また抵抗金属材からなる被膜構造のものでもよい。これらを電流検出素子と総称する。絶縁性の樹脂基板１１の第１面Ｓ１側及び第２面Ｓ２側には、例えばＣｕ箔層１３ａ、１３ｂが形成されている。樹脂基板１１には、シャント抵抗器１を収容するための貫通孔１１ａが形成されている。

【0018】

樹脂基板１１は第１面Ｓ１と第２面Ｓ２とを有しており、シャント抵抗器１もそれに対応して第１面Ｓ１と第２面Ｓ２とを有している。樹脂基板１１とシャント抵抗器１とは、それぞれの第１面Ｓ１及び第２面Ｓ２とがそれぞれ略面一になるように形成されている。

【0019】

樹脂基板１１とシャント抵抗器１の側面間及び第１面Ｓ１、第２面Ｓ２に、２００℃以下の低温で硬化するエポキシ樹脂などの低温硬化樹脂などを塗布し硬化させることで生成される樹脂層１５により、絶縁性の樹脂基板１１とシャント抵抗器１とが一体化されている。電極５ａ及び電極５ｂの第１面Ｓ１側に形成された樹脂層１５には、電極５ａ及び電極５ｂの抵抗体３に近い位置に、電極５ａ，５ｂの第１面Ｓ１を露出する一対の貫通孔２１ａ，２１ａ（コンタクトホール：ＣＨ）が形成される。

【0020】

貫通孔２１ａ，２１ａ内にそれぞれ埋められている導電性のビア（金属ビア，導電ビアなどとも称する。）２２ａ，２２ａを有する。この導電性のビア２２ａ，２２ａを電圧検出用のビアとして用いることができる。その第１面側に、ビア２２ａ，２２ａとともに第１の電圧用配線２３ａを形成することができる。

【0021】

電極５ａ及び電極５ｂの第２面Ｓ２側に形成された樹脂層１５にも、電極５ａ，５ｂの第２面を露出する一対の貫通孔２１ｂ，２１ｂ（コンタクトホール：ＣＨ）が形成される。
貫通孔２１ｂ，２１ｂ内にそれぞれ埋められている導電性のビア（金属ビア，導電ビアなどとも称する。）２２ｂ、２２ｂを有する。この導電性のビア２２ｂ，２２ｂを電流検出用のビアとして用いることができる。その第２面側に、ビアとともに第１の電流用配線１８を形成することができる。

【0022】

さらに、第１面Ｓ１側の樹脂層１５の第１面Ｓ１に、樹脂を塗布、硬化することで、樹脂層１７ａを形成することができる。樹脂層１７ａにも、第１の電圧用配線２３ａ，２３ａを露出する貫通孔２５ａ，２５ａを形成し、導電性のビア２４ａ，２４ａとともに、その第１面側に第２の電圧検出用配線２７ａ，２７ａを形成することで、樹脂層１７ａの第１面Ｓ１に電極５ａ，５ｂと電圧用配線により電気的に接続される電圧を第１面Ｓ１側から検出することができる。

【0023】

さらに、第１面Ｓ１側に、電圧検出用の電子部品（ＩＣ等）４１などを搭載して、第２の電圧検出用配線２７ａ，２７ａに接続することで、電圧信号を演算等して検出することができる。
このようにして、新たな樹脂層の形成と新たな樹脂層に設けた配線や半導体集積回路などの電子部品を、必要に応じて順次積層し、搭載して形成することが可能である。

【0024】

図１に示す構造では、第１面Ｓ１側に電圧検出用配線が形成され、第２面Ｓ２側に電流用配線が形成されている。このため、シャント抵抗器１において第２面Ｓ２側が電流経路として支配的となり、シャント抵抗器１の第１面Ｓ１側は、電流の影響による電位分布が生じにくくなる。よって、電流経路の影響を受けにくい位置、図１では第１面Ｓ１に電圧検出用配線を接続することで、配線材料である銅の特性を受けづらく、ＴＣＲの影響を低減した電圧検出ができるようになる。

【0025】

尚、後述するように、第１面Ｓ１又は第２面Ｓ２のいずれかに、電流経路と電圧ビア２２ａ，２２ｂとを設けるようにしてその配置を工夫することでも、ＴＣＲの影響を抑制することもできる。

【0026】

（製造工程の一例）
図２Ａ及び図２Ｂは、図１に示す電流検出装置の製造方法の一例を断面構造により示す図である。
図２Ａ（ａ）に示すように、まず、絶縁性の樹脂基板１１を準備する。絶縁性の樹脂基板１１の第１面Ｓ１及び第２面Ｓ２には、例えば、パターン形成のためのＣｕ箔層１３ａ、１３ｂが形成されている。

【0027】

図２Ａ（ｂ）に示すように、両面にＣｕ箔層１３ａ、１３ｂが形成された樹脂基板１１を準備する。樹脂基板１１には所定の領域に、絶縁性の樹脂基板１１を貫通しシャント抵抗器１を収容するための収容部１１ａを形成する。かかる樹脂基板１１は、多層構造を形成するためベースとなる基板である。また、樹脂基板１１はシャント抵抗器１と同程度の厚みを有する。
収容部１１ａ内にシャント抵抗器１を面一になるように収容／仮固定する。図２Ａ（ｂ）には、断面図に対応する斜視図も示している。

【0028】

図２Ａ（ｃ）に示すように、エポキシ樹脂などを塗布し、低温で硬化させることで形成された樹脂層１５により、絶縁性の樹脂基板１１の貫通孔１１ａ内にシャント抵抗器１を収容／本固定することができる。樹脂層１５は、絶縁性の樹脂基板１１の第１面Ｓ１と第２面Ｓ２にも形成されている。

【0029】

図２Ｂ（ｄ）に示すように、第１面Ｓ１側に形成された樹脂層１５には、電極５ａ及び電極５ｂの抵抗体３に近い位置に、電極５ａ、５ｂ面を露出する一対の貫通孔２１ａ，２１ａ（コンタクトホール：ＣＨ）を、レーザー等を用いた公知のパターニング技術を用いて形成する。
同様に、第２面Ｓ２側の樹脂層１５に、電極５ａ，５ｂの第２面Ｓ２を露出する貫通孔２１ｂ、２１ｂ等を形成する。

【0030】

図２Ｂ（ｅ）に示すように、第１面Ｓ１と第２面Ｓ２とにメッキなどにより、金属層２２，２３を形成する。貫通孔内にも金属層２２，２３が充填される。
図２Ｃ（ｆ）に示すように、パターニング工程などにより、第１面Ｓ１にはビア２１ａ，２１ａ内を含む所定の領域に配線２３ａ，２３ａを形成する。
また、第２面Ｓ２にも、パターニング工程などにより、第２面Ｓ２にはビア２２ｂ，２２ｂと、それを含む所定の領域に配線１８，１８を形成する。

【0031】

以降、必要に応じて、樹脂層の被覆（積層）、レーザー加工等の工程を繰り返すことで、立体的に配線された積層構造体を形成することができる。
以上のように、絶縁性の樹脂基板１１の第１面Ｓ１及び第２面Ｓ２の少なくともいずれかに、順次、樹脂層（層間絶縁膜）と回路パターンなどを形成していくことで、電流検出装置を含む多層の集積構造を形成することができる。

【0032】

図３は、電流検出回路４１を含む電流検出装置Ｘの回路構成例を示す機能ブロック図であり、シャント抵抗器１を実装した状態の一例を示す図である。シャント抵抗器１の電極５ａ，５ｂには、電圧測定のための電圧用配線２７ａ，２７ａがそれぞれ接続されている。電圧用配線２７ａ，２７ａは、電圧ビア２４ａ，２４ａを介してＩＣ４１に接続されている。また、電流用配線１８が、シャント抵抗器１の電極５ａ，５ｂにおいて電圧測定位置よりも外側に配置されている。

【0033】

なお、集積回路４１は、積層体で構成した電流検出装置Ａに搭載したり、内蔵したり、あるいは電流検出装置Ａとは別体とされ、配線接続される。全体として電流検出用モジュールＸを構成する。ＩＣは、Ａ／Ｄ変換回路６３、増幅回路６５、マイコン６７等が組み込まれ、電圧信号に応じた信号を各種機器に出力する。この構造により、配線１８，１８間を流れる電流をシャント抵抗器１により計測することができる電流検出用モジュールＸを構成することができる。

【0034】

（ＴＣＲの計算結果）
図４は、本実施の形態による電流検出装置Ａの概略構成図であり、ＴＣＲのシミュレーションを行ったベースモデルを示す図である。

【0035】

【表1】

【0036】

表１は、シミュレーションに用いた物性値を示す表である。
シャント抵抗器１の抵抗体３の材質は、ＣｕＭｎ合金、比抵抗は４３μΩ・ｃｍ、ＴＣＲは０ｐｐｍ／Ｋとした。厚みは１．３ｍｍとした。
シャント抵抗器１の電極５ａ，５ｂは、材質がＣｕであり、比抵抗は１．７μΩ・ｃｍ、ＴＣＲは４，０００ｐｐｍ／Ｋとした。厚みは１．３ｍｍとした。
配線パターンの材質はＣｕであり、比抵抗は１．７μΩ・ｃｍ、ＴＣＲは４，０００ｐｐｍ／Ｋとした。パターンの厚みは７０μｍとした。
電極ビアの材質はＣｕであり、比抵抗は１．７μΩ・ｃｍ、ＴＣＲは４，０００ｐｐｍ／Ｋとした。ビア径Φは０．４ｍｍ、高さは０．１ｍｍとした。

【0037】

図４（ａ）は、上記図１から図３までを参照して説明した電流検出装置におけるＴＣＲ特性をシミュレーションにより評価するためにモデル化した電流検出装置の概略構成例を示す断面図である。図４（ｂ）は斜視図である。
図４（ａ），図４（ｂ）に示すように、シャント抵抗器１のＣｕ電極５ａ、５ｂの電流が流れる方向の長さは３．５ｍｍ、抵抗体３の長さは１．５ｍｍである。また、電極５ａ、５ｂの第１面Ｓ１にそれぞれ設けられている電圧ビア２４ａ，２４ａのピッチは２９ｍｍであり、第２面Ｓ２に設けられる最近接の電流ビア２２ｂ－１，２２ｂ－１のピッチも２９ｍｍである。第２面の電流ビア２２ｂ－１～３は３×３の配置を有している。

【0038】

そして、シャント抵抗器１の全長は、８．５ｍｍである。シャント抵抗器の幅は３ｍｍであり、厚さは１．３ｍｍである。すなわち、シャント抵抗器の厚みは０．５ｍｍ以上としている。この厚みの最大値は、加工性、導電性等から３ｍｍ程度としてもよい。なお、樹脂基板１１への内装を考慮すると、０．５～１．５ｍｍとするのが好ましい。この厚みは、より具体的には電極５ａ、５ｂの厚みということができる。図４（ａ）に示すとおり、電流Ｉｉｎは電流用配線１８、電流ビア２２ｂ－１～２２ｂ－３、電極５ａ、抵抗体３、電流５ｂ、放熱ビア２２ｂ（電流５ｂに接続された各ビア）、電流用配線１８を経由して電流Ｉｏｕｔとして流れる。シャント抵抗器１における第２面Ｓ２側が主な電流経路となるため、シャント抵抗器１における第１面Ｓ１側は電位の分布が、第２面Ｓ２側に比べて、生じにくくなる。このため、電圧ビア２４ａ，２４ａを第１面Ｓ１の面に接続することで、電位分布の影響を抑えた安定した電流検出が可能となる。かかる効果を得るためには、シャント抵抗器（若しくは電圧ビアが接続される電極）が所定の厚みを有しており、特に上述のごとく０．５ｍｍ以上とするのが好ましい。

【0039】

図５は、図４に示す構造を基本構造とし、電流ビアの配置を変えた場合のＴＣＲの値を示す図である。図５の下には、シャント抵抗器におけるビア配置を平面図で示しており、その直上にＴＣＲの計算結果を示した。
絶縁性の樹脂基板１１の第１面と第２面とに図４に示す電圧ビアと電流ビアとを配置した場合には、図５に示すように、電流ビアの配置を変えたそれぞれの例ついてＴＣＲは２００ｐｐｍ／Ｋ以下であり、概ね１６０～１７０ｐｐｍ／Ｋ程度と低い値を示すことがわかる。すなわち、ＴＣＲに関する、ビア配置やビア数（ビア密度）の依存性も小さいことがわかる。

【0040】

このように、電流経路に影響を受けづらい位置に電圧ビアと電流ビアを、例えば絶縁性の樹脂基板１１の第１面と第２面とに分けて配置することにより、電極の銅の特性を受けづらく、ＴＣＲの影響を低減した電圧検出ができるようになる。また、ビアの配置の依存性も小さくすることができる。

【0041】

図６は、図４に示す電流検出装置の電流経路と電圧ビア位置との関係を示した図であり、図７は、それら異なる電流経路および電圧ビア位置（図６（ｂ）参照）によるＴＣＲの依存性を示す図である。
図６（ａ），（ｂ）に示すように、電流検出装置の端子の両端間に直線的に電流を流す第１の電流経路Ａ（７１－７３）、電流検出装置の端子の両側面（異なる側面側）間にＳ字状に電流を流す第２の電流経路Ｂ（７５－７７）、電流検出装置の端子の両側面（同じ側面側）間にＵ字状に電流を流す第３の電流経路Ｃ（７５－７９）のそれぞれについてＴＣＲを計算した。

【0042】

図７は、第１から第３の電流経路Ａ～ＣにおけるＴＣＲの電圧ビア位置依存性を示す図である。
図７に示すように、電流経路を変えることでＴＣＲが影響を受けることがわかる。電流経路Ａ，Ｂにおいては、電圧ビア位置によるＴＣＲの大きな変化は無く、ＴＣＲの電圧ビア位置依存性は小さいことがわかる。電流経路Ｃにおいては、電圧ビア位置によりＴＣＲが影響を受ける。ただし、全体としてＴＣＲ２００ｐｐｍ／Ｋを下回っている。

【0043】

（第２の実施の形態）
図８（ａ），（ｂ）は、シャント抵抗器、各ビア、および配線の位置関係について、図４とは異なる構造例の側面図及び斜視図であり、本発明の第２の実施の形態にかかる電流検出装置の一構成例を示す図である。すなわち、第１面Ｓ１側に、電流用配線１８ａ、電流ビア２２ｂ－１～２２ｂ－３、電圧ビア２４ａ，２４ａを形成した例である。図８（ａ）に示すとおり、電流Ｉｉｎは電流用配線１８ａ、電流ビア２２ｂ－１～２２ｂ－３、電極５ａ、抵抗体３、電流５ｂ、放熱ビア２２ｂ（電流５ｂに接続された各ビア）、電流用配線１８を経由して電流Ｉｏｕｔとして流れる。電圧検出に用いられる電圧ビア２４ａと、これに並んで設けられる複数の電流ビア２２ｂ－１～２２ｂ－３とは、配線１８ａにより接続されている。図８（ｂ）に示す通り、電圧ビア２４ａは、３つある電流ビア２２ｂ－１のうちの真ん中の電流ビアの直上に、配線１８ａを挟んで、形成されている。図８（ｂ）は斜視図であり、電極５ａに接続される電流用配線１８ａを透視した図である。このように配置することで、配線１８ａが有するＴＣＲの影響を低減することができる。

【0044】

図９は、図８に示す構造（電流用配線１８ａ、電流ビア２２ｂ、電圧ビア２４ａをともにＳ１側に形成した例）であってビア配置を変形した場合のＴＣＲの値を示す図である。図９の下部には、シャント抵抗器におけるビア配置を平面図で示しており、その直上にＴＣＲの計算結果を示した。図９に示すように、第１面と第２面とに電圧ビアと電流ビアとを分けた図５等の例に比べて、ＴＣＲに関するビア配置やビア数（ビア密度）の依存性は大きいことがわかる。特に、最も左に示す例や、右から３番目、４番目に示す例のように、電極５ａ，５ｂの半分以上の面積に対して略均等に電流ビアを配置するとＴＣＲが略２００ｐｐｍ／Ｋとなる。図の左２番目～６番目のように、電極５ａ，５ｂの面の一部に偏って形成した場合はＴＣＲが高くなる傾向がある。

【0045】

図１０は、図８に示す電流検出装置の電流経路と電圧ビアとの関係を複数示した斜視図及び平面図であり、図１１は、これら異なる電流経路におけるＴＣＲの電圧ビアの位置（図１０（ｂ）参照）依存性を示す図である。
図１０（ａ），（ｂ）に、電流検出装置の端子の両端間に直線的に電流を流す第１の電流経路Ａ１（７１ａ－７３ａ）、電流検出装置の端子の両側面（異なる側面側）間にＳ字状に電流を流す第２の電流経路Ｂ１（７５ａ－７７ａ）、電流検出装置の端子の両側面（同じ側面側）間にＵ字状に電流を流す第３の電流経路Ｃ１（７５ａ－７９ａ）を示す。

【0046】

図１１は、第１から第３の電流経路Ａ１～Ｃ１におけるＴＣＲの電圧ビア位置による依存性を示している。
図１１に示すように、電流経路に対して、電圧ビアの位置を変えることによって、ＴＣＲの影響を調整することができる。第１の電流経路Ａ１において、ＴＣＲの値が小さく、かつ、電圧ビアの位置依存は小さいことがわかる。第２の電流経路Ｂ１に対しては、Ｙ＝０、すなわち、シャント抵抗器１の略中心部分に電圧ビアを配置するのがよい。第３の電流経路Ｃ１については、電流が流入及び流出する側面側から離れ、その反対側の側面に近づけるとＴＣＲが低くなる。具体的には、中心位置（Ｙ＝０）よりも０．５ｍｍ以上離すとよい。

【0047】

（第３の実施の形態）
図１２は、本発明の第３の実施の形態による電流検出装置の一構成例を示す図である。第１面Ｓ１に、電圧ビア２４ａ，２４ａとビア２２ｂ－１、電流ビア２２ｂ－２～３との両方を形成した例を示す図である。但し、図１２に示すとおり、電圧ビア２４ａ，２４ａおよびビア２２ｂ－１と、電流ビア２２ｂ－２～３とは、配線１８ａにより接続されておらず、電圧ビアと電流ビアとがクリアランス３２ａにより切断されている。本構成例において、ビア２２ｂ－１は、電圧検出に用いるビアとして機能する。
このようにすると、クリアランス配線１８ａが接続されている場合に比べて、ＴＣＲを低くすることができる。具体的には、ＴＣＲが２００ｐｐｍ／Ｋ以下、例えば１６５ｐｐｍ／Ｋ程度にすることができる。

【0048】

以上に説明したように、絶縁性の樹脂基板の第１面に電圧ビアと電流ビアとを設けた場合であっても、両者の配線を切断しておくことで、ＴＣＲの影響を低減することができる。

【0049】

上記の実施の形態において、図示されている構成等については、これらに限定されるものではなく、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。
また、本発明の各構成要素は、任意に取捨選択することができ、取捨選択した構成を具備する発明も本発明に含まれるものである。

【産業上の利用可能性】

【0050】

本発明は、電流検出装置に利用することができる。

【符号の説明】

【0051】

Ａ 電流検出装置
Ｓ１ 第１面
Ｓ２ 第２面
１ シャント抵抗器
３ 抵抗体
５ａ，５ｂ 電極端子
１１ 絶縁性の樹脂基板
１１ａ 貫通孔（収容部）
１３ａ、１３ｂ Ｃｕ箔層
１５ 樹脂層
１７ａ 樹脂層
１８ 電圧検出用配線
２１ａ 電圧ビア貫通孔
２１ｂ 電流ビア貫通孔
２２ａ 電圧（検出用）ビア
２２ｂ 電流（検出用）ビア
２３ａ 第１の電流検出用配線
２４ａ 電圧（検出用）ビア
２５ａ 電圧用ビア貫通孔
２７ａ 第２の電流検出用配線
３２ａ クリアランス
４１ 電流検出回路

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】