JP2003130895A - 電流検出装置 - Google Patents
電流検出装置Info
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- JP2003130895A JP2003130895A JP2001328545A JP2001328545A JP2003130895A JP 2003130895 A JP2003130895 A JP 2003130895A JP 2001328545 A JP2001328545 A JP 2001328545A JP 2001328545 A JP2001328545 A JP 2001328545A JP 2003130895 A JP2003130895 A JP 2003130895A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高感度な電流計測の可能な、ホール素子を用
いた電流検出装置を提供する。 【解決手段】 対称部分を備える電流測定用リードフレ
ーム１２の、絶縁フィルム１６を介した反対側にホール
素子チップ１３を配置する。絶縁フィルム１６の電流測
定用リードフレーム１２と同じ側に、フェライト等の磁
性体からなる集磁板１８を設ける。集磁板１８は、絶縁
フィルム１６にポッティング樹脂層１７により接着固定
されている。
いた電流検出装置を提供する。 【解決手段】 対称部分を備える電流測定用リードフレ
ーム１２の、絶縁フィルム１６を介した反対側にホール
素子チップ１３を配置する。絶縁フィルム１６の電流測
定用リードフレーム１２と同じ側に、フェライト等の磁
性体からなる集磁板１８を設ける。集磁板１８は、絶縁
フィルム１６にポッティング樹脂層１７により接着固定
されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ホール素子を用い
た電流検出装置に関し、特に、高感度で電流を検出可能
な電流検出装置に関する。
た電流検出装置に関し、特に、高感度で電流を検出可能
な電流検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】電流検出装置として、ホール素子を用い
るホール素子型の装置が知られている。ホール素子型の
電流検出装置は一般に、被測定電流の流れる電流経路
と、電流経路の近傍に配置されたホール素子と、から構
成される。電流の検出は、電流経路を被測定電流が通過
したときに発生する磁界をホール素子によって検出する
ことによって行われる。
るホール素子型の装置が知られている。ホール素子型の
電流検出装置は一般に、被測定電流の流れる電流経路
と、電流経路の近傍に配置されたホール素子と、から構
成される。電流の検出は、電流経路を被測定電流が通過
したときに発生する磁界をホール素子によって検出する
ことによって行われる。
【０００３】ホール素子は、半導体内の電流の流れる方
向と直角に磁界が形成された場合に、電流及び磁界と直
角方向に電流と磁場に比例する起電力を生じるというホ
ール効果を利用して、検出磁界を電圧に変換する。この
ように、ホール素子型電流検出装置は、電流経路に電流
が流れたときに形成される磁界（及びその強さ）を電圧
に変換することによって電流（及びその量）を検出す
る。
向と直角に磁界が形成された場合に、電流及び磁界と直
角方向に電流と磁場に比例する起電力を生じるというホ
ール効果を利用して、検出磁界を電圧に変換する。この
ように、ホール素子型電流検出装置は、電流経路に電流
が流れたときに形成される磁界（及びその強さ）を電圧
に変換することによって電流（及びその量）を検出す
る。
【０００４】ホール素子を備えた半導体装置（ホールセ
ンサ）を用いた電流検出方法には、特開2000-19199号公
報に開示されている方法がある。上記開示の方法は、ホ
ールセンサを中心に線対称又は点対称の電流経路を形成
して電流検出を行う方法である。上記方法においては、
電流経路の対称軸又は対称中心の、磁界が強められた領
域にホールセンサを配置する。これにより、コイル等の
磁路を必要とせずに、安定した磁界を検出することがで
き、精度の高い電流検出が可能となる。
ンサ）を用いた電流検出方法には、特開2000-19199号公
報に開示されている方法がある。上記開示の方法は、ホ
ールセンサを中心に線対称又は点対称の電流経路を形成
して電流検出を行う方法である。上記方法においては、
電流経路の対称軸又は対称中心の、磁界が強められた領
域にホールセンサを配置する。これにより、コイル等の
磁路を必要とせずに、安定した磁界を検出することがで
き、精度の高い電流検出が可能となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記開示の電流検出方
法においては、コイル等の集磁構造を持たず、簡便かつ
省スペースな構造での電流検出が可能である。しかし、
逆に、集磁構造により磁束を集めないため、ホールセン
サ近傍に形成される磁界の磁束密度は低く、測定する電
流量によっては検出感度が不十分である。検出感度の向
上のため、金属製のフェライトコア等をホール素子の近
傍に配置することも考えられるが、電流経路を囲い込む
形状に金属製のフェライトコアを製造することは困難で
あるとともに、製造コストがかかりすぎ、現実的ではな
い。このように、従来の電流検出装置では、低コストか
つ簡便に、検出感度を向上させることは困難であった。
法においては、コイル等の集磁構造を持たず、簡便かつ
省スペースな構造での電流検出が可能である。しかし、
逆に、集磁構造により磁束を集めないため、ホールセン
サ近傍に形成される磁界の磁束密度は低く、測定する電
流量によっては検出感度が不十分である。検出感度の向
上のため、金属製のフェライトコア等をホール素子の近
傍に配置することも考えられるが、電流経路を囲い込む
形状に金属製のフェライトコアを製造することは困難で
あるとともに、製造コストがかかりすぎ、現実的ではな
い。このように、従来の電流検出装置では、低コストか
つ簡便に、検出感度を向上させることは困難であった。
【０００６】上記問題を解決するため、本発明は、ホー
ル素子を用いた、検出感度の高い電流検出装置を提供す
ることを目的とする。
ル素子を用いた、検出感度の高い電流検出装置を提供す
ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の第１の観点にかかる電流検出装置は、被測
定電流の経路を構成する配線層と、前記配線層の一面側
に設けられたホール素子と、前記配線層の他面側に、前
記ホール素子と重なるように設けられ、前記配線層に流
れる前記被測定電流の形成する磁界を前記ホール素子に
収束する、磁性体から構成された板状部材と、を備え
た、ことを特徴とする。
め、本発明の第１の観点にかかる電流検出装置は、被測
定電流の経路を構成する配線層と、前記配線層の一面側
に設けられたホール素子と、前記配線層の他面側に、前
記ホール素子と重なるように設けられ、前記配線層に流
れる前記被測定電流の形成する磁界を前記ホール素子に
収束する、磁性体から構成された板状部材と、を備え
た、ことを特徴とする。
【０００８】上記構成によれば、電流経路の近傍に集磁
機能を備える板状部材（集磁板）を配置することによ
り、同様に電流経路の近傍に配置されたホール素子近傍
の磁界が強められる。これにより、検出感度の高い電流
検出装置が得られる。上記構成において、さらに、前記
配線層と前記板状部材との間を埋めるように設けられ、
磁性体を含有する樹脂層を備えてもよい。これにより、
集磁板と併せて、一層高い集磁効果が得られ、より高感
度での電流検出が可能となる。
機能を備える板状部材（集磁板）を配置することによ
り、同様に電流経路の近傍に配置されたホール素子近傍
の磁界が強められる。これにより、検出感度の高い電流
検出装置が得られる。上記構成において、さらに、前記
配線層と前記板状部材との間を埋めるように設けられ、
磁性体を含有する樹脂層を備えてもよい。これにより、
集磁板と併せて、一層高い集磁効果が得られ、より高感
度での電流検出が可能となる。
【０００９】上記構成において、例えば、前記ホール素
子は、入出力端子とともに封止樹脂により封止されたホ
ール素子封止物として構成され、前記配線層と前記板状
部材と前記樹脂層とは、封止樹脂により一体化された封
止物として構成され、前記ホール素子封止物と、前記封
止物と、を組み立てて構成される。
子は、入出力端子とともに封止樹脂により封止されたホ
ール素子封止物として構成され、前記配線層と前記板状
部材と前記樹脂層とは、封止樹脂により一体化された封
止物として構成され、前記ホール素子封止物と、前記封
止物と、を組み立てて構成される。
【００１０】すなわち、入出力端子（リードピン）を備
えるホール素子パッケージを、配線層と、板状部材と、
樹脂層と、を樹脂封止した封止物と、を接着材等により
接着固定することにより、いわゆる大電流型の電流検出
装置が得られる。
えるホール素子パッケージを、配線層と、板状部材と、
樹脂層と、を樹脂封止した封止物と、を接着材等により
接着固定することにより、いわゆる大電流型の電流検出
装置が得られる。
【００１１】上記構成において、さらに、前記ホール素
子と前記配線層との間に板状の絶縁部材を備え、前記配
線層は前記樹脂層により前記絶縁部材に固定されている
ことが望ましい。この場合、磁性体を含有する樹脂層
は、板状の絶縁部材と、板状部材と、に挟まれて、樹脂
層は一定の形状に形成される。これにより、樹脂層のも
たらす集磁効果は一定したものとなり、また、樹脂層の
高さが低く抑えられるため、装置の小サイズ化が図れ
る。
子と前記配線層との間に板状の絶縁部材を備え、前記配
線層は前記樹脂層により前記絶縁部材に固定されている
ことが望ましい。この場合、磁性体を含有する樹脂層
は、板状の絶縁部材と、板状部材と、に挟まれて、樹脂
層は一定の形状に形成される。これにより、樹脂層のも
たらす集磁効果は一定したものとなり、また、樹脂層の
高さが低く抑えられるため、装置の小サイズ化が図れ
る。
【００１２】上記構成において、さらに、前記配線層の
前記ホール素子が配置された側に、前記ホール素子と重
なるように設けられ、磁性体を含有する樹脂層を備えて
もよい。これにより、さらなる検出感度の向上が図れ
る。
前記ホール素子が配置された側に、前記ホール素子と重
なるように設けられ、磁性体を含有する樹脂層を備えて
もよい。これにより、さらなる検出感度の向上が図れ
る。
【００１３】上記構成において、前記磁性体は、例え
ば、フェライトから構成される。
ば、フェライトから構成される。
【００１４】上記構成において、さらに、前記ホール素
子に接続された、検出信号入出力用配線層を備え、前記
検出信号入出力用配線層と、前記配線層と、は、リード
フレームから構成されてもよい。
子に接続された、検出信号入出力用配線層を備え、前記
検出信号入出力用配線層と、前記配線層と、は、リード
フレームから構成されてもよい。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態にかかる電流
検出装置について、以下図面を参照して説明する。本実
施の形態の電流検出装置は、ホール素子を備えた中電流
型の電流検出装置であり、電流（被測定電流）の導通の
有無およびその量を検出する。
検出装置について、以下図面を参照して説明する。本実
施の形態の電流検出装置は、ホール素子を備えた中電流
型の電流検出装置であり、電流（被測定電流）の導通の
有無およびその量を検出する。
【００１６】図１に、本発明の実施の形態にかかる電流
検出装置１１の構成を示す。また、図２は、図１に示す
電流検出装置１１のＡ−Ａ’線矢視断面を示し、図３
は、Ｂ−Ｂ’線矢視断面を示す。
検出装置１１の構成を示す。また、図２は、図１に示す
電流検出装置１１のＡ−Ａ’線矢視断面を示し、図３
は、Ｂ−Ｂ’線矢視断面を示す。
【００１７】図１に示すように、本実施の形態にかかる
電流検出装置１１は、電流測定用リードフレーム１２
と、ホール素子チップ１３と、から構成されている。
電流検出装置１１は、電流測定用リードフレーム１２
と、ホール素子チップ１３と、から構成されている。
【００１８】電流測定用リードフレーム１２は帯状に形
成され、Ｕ字部１２ａを有する。電流測定用リードフレ
ーム１２はＵ字部１２ａにおいて折り返された構造を有
する。Ｕ字部１２ａは線対称なＵ字型に形成され、Ｕ字
の底部はほぼ半円形状となっている。電流測定用リード
フレーム１２には、被測定電流（中電流）が流れ、Ｕ字
部１２ａでは、対称な電流経路が形成される。
成され、Ｕ字部１２ａを有する。電流測定用リードフレ
ーム１２はＵ字部１２ａにおいて折り返された構造を有
する。Ｕ字部１２ａは線対称なＵ字型に形成され、Ｕ字
の底部はほぼ半円形状となっている。電流測定用リード
フレーム１２には、被測定電流（中電流）が流れ、Ｕ字
部１２ａでは、対称な電流経路が形成される。
【００１９】ここで、帯状の電流測定用リードフレーム
１２の厚さは、例えば、１ｍｍであり、その幅はＵ字部
１２ａの近傍では２００μｍである。また、Ｕ字部１２
ａにおける対称な帯状部分（Ｕ字部分）の間隔は、例え
ば、１７０μｍである。
１２の厚さは、例えば、１ｍｍであり、その幅はＵ字部
１２ａの近傍では２００μｍである。また、Ｕ字部１２
ａにおける対称な帯状部分（Ｕ字部分）の間隔は、例え
ば、１７０μｍである。
【００２０】Ｕ字部１２ａにおいて折り返される電流測
定用リードフレーム１２の両端は、図示しない被測定回
路の端子に、溶接又はねじ止めなどにより接続される。
被測定回路で発生する電流は電流測定用リードフレーム
１２を流れる。
定用リードフレーム１２の両端は、図示しない被測定回
路の端子に、溶接又はねじ止めなどにより接続される。
被測定回路で発生する電流は電流測定用リードフレーム
１２を流れる。
【００２１】ホール素子チップ１３は、その内部に半導
体ホール素子を備える素子チップ（ダイ）である。ホー
ル素子チップ１３は、Ｕ字部１２ａとほぼ重なるように
配置されている。ホール素子チップ１３は、ホール素子
用リードフレーム１４にワイヤ１５により接続されてい
る。ホール素子用リードフレーム１４は４本配置されて
おり、このうちの２本はホール素子に電界形成用の電流
を流すためのものであり、また、他方の２本はホール素
子により発生したホール電圧を検出するためのものであ
る。
体ホール素子を備える素子チップ（ダイ）である。ホー
ル素子チップ１３は、Ｕ字部１２ａとほぼ重なるように
配置されている。ホール素子チップ１３は、ホール素子
用リードフレーム１４にワイヤ１５により接続されてい
る。ホール素子用リードフレーム１４は４本配置されて
おり、このうちの２本はホール素子に電界形成用の電流
を流すためのものであり、また、他方の２本はホール素
子により発生したホール電圧を検出するためのものであ
る。
【００２２】図２のＡ−Ａ’線矢視断面に示すように、
ホール素子チップ１３は、電流測定用リードフレーム１
２の上方に、略平板状の絶縁フィルム１６を介して設け
られている。ホール素子チップ１３は、絶縁フィルム１
６に接着材により接着されている。
ホール素子チップ１３は、電流測定用リードフレーム１
２の上方に、略平板状の絶縁フィルム１６を介して設け
られている。ホール素子チップ１３は、絶縁フィルム１
６に接着材により接着されている。
【００２３】絶縁フィルム１６は段差部分１６ａを有す
る。絶縁フィルム１６の段差部分１６ａを介したホール
素子チップ１３の反対側に、ホール素子用リードフレー
ム１４が配置されている。ホール素子用リードフレーム
１４は、上述したように、ホール素子チップ１３とワイ
ヤ１５により接続されている。
る。絶縁フィルム１６の段差部分１６ａを介したホール
素子チップ１３の反対側に、ホール素子用リードフレー
ム１４が配置されている。ホール素子用リードフレーム
１４は、上述したように、ホール素子チップ１３とワイ
ヤ１５により接続されている。
【００２４】ここで、絶縁フィルム１６は、３００℃程
度の温度に耐えられる耐熱性樹脂、例えば、ポリイミド
樹脂から構成されている。絶縁フィルム１６は、例え
ば、２００μｍの厚さを有する。
度の温度に耐えられる耐熱性樹脂、例えば、ポリイミド
樹脂から構成されている。絶縁フィルム１６は、例え
ば、２００μｍの厚さを有する。
【００２５】図３に電流検出装置１１のＢ−Ｂ’矢視線
断面を示す。図３に示すように、ホール素子チップ１３
は、電流測定用リードフレーム１２の対称部分（Ｕ字部
１２ａ）の絶縁フィルム１６を介した上方に配置されて
いる。ホール素子チップ１３（内部のホール素子）は、
電流測定用リードフレーム１２に流れた電流を以下のよ
うに検出する。
断面を示す。図３に示すように、ホール素子チップ１３
は、電流測定用リードフレーム１２の対称部分（Ｕ字部
１２ａ）の絶縁フィルム１６を介した上方に配置されて
いる。ホール素子チップ１３（内部のホール素子）は、
電流測定用リードフレーム１２に流れた電流を以下のよ
うに検出する。
【００２６】ホール素子は、半導体内の電流の流れる方
向と直角に磁界が形成された場合に、電流及び磁界と直
角方向に電流と磁場に比例する起電力を生じるというホ
ール効果を利用して、検出磁界を電圧（ホール電圧）に
変換する。発生したホール電圧を測定することにより、
磁界の形成の有無（およびその強度）を知ることがで
き、電流測定用リードフレーム１２への通電（およびそ
の量）を検出することができる。
向と直角に磁界が形成された場合に、電流及び磁界と直
角方向に電流と磁場に比例する起電力を生じるというホ
ール効果を利用して、検出磁界を電圧（ホール電圧）に
変換する。発生したホール電圧を測定することにより、
磁界の形成の有無（およびその強度）を知ることがで
き、電流測定用リードフレーム１２への通電（およびそ
の量）を検出することができる。
【００２７】ここで、図３を参照して、電流検出方法に
ついて具体的に説明する。電流測定用リードフレーム１
２に図３に示すような被測定電流Ｉが流れる際、Ｕ字部
１２ａを構成する電流測定用リードフレーム１２にはそ
れぞれ逆方向に電流Ｉが流れる。このように互いに逆向
きの電流経路が構成されることにより、Ｕ字部１２ａへ
の通電の際には、Ｕ字部１２ａの間に挟まれた領域に
は、強められた磁界Ｈが形成される。Ｕ字部１２ａの近
傍に、ホール素子チップ１３を配置することにより、被
測定電流の量が少ない場合でも、強められた磁界Ｈを検
出することができる。
ついて具体的に説明する。電流測定用リードフレーム１
２に図３に示すような被測定電流Ｉが流れる際、Ｕ字部
１２ａを構成する電流測定用リードフレーム１２にはそ
れぞれ逆方向に電流Ｉが流れる。このように互いに逆向
きの電流経路が構成されることにより、Ｕ字部１２ａへ
の通電の際には、Ｕ字部１２ａの間に挟まれた領域に
は、強められた磁界Ｈが形成される。Ｕ字部１２ａの近
傍に、ホール素子チップ１３を配置することにより、被
測定電流の量が少ない場合でも、強められた磁界Ｈを検
出することができる。
【００２８】図２および図３に示すように、電流測定用
リードフレーム１２は、絶縁フィルム１６に対してポッ
ティング樹脂層１７により固定されている。ポッティン
グ樹脂層１７は、電流測定用リードフレーム１２のＵ字
部１２ａの全体を覆うように形成されている。
リードフレーム１２は、絶縁フィルム１６に対してポッ
ティング樹脂層１７により固定されている。ポッティン
グ樹脂層１７は、電流測定用リードフレーム１２のＵ字
部１２ａの全体を覆うように形成されている。
【００２９】ポッティング樹脂層１７の下には、集磁板
１８が接着固定されている。このように、ポッティング
樹脂層１７は、絶縁フィルム１６と集磁板１８との間を
埋めており、電流測定用リードフレーム１２を絶縁フィ
ルム１６に接着固定するとともに、集磁板１８を電流測
定用リードフレーム１２の近傍に固定する。
１８が接着固定されている。このように、ポッティング
樹脂層１７は、絶縁フィルム１６と集磁板１８との間を
埋めており、電流測定用リードフレーム１２を絶縁フィ
ルム１６に接着固定するとともに、集磁板１８を電流測
定用リードフレーム１２の近傍に固定する。
【００３０】集磁板１８は、フェライト、パーマロイ等
の磁性体フィルムから構成され、例えば、１ｍｍ以下の
厚さで設けられている。また、図２および図３に示すよ
うに、電流測定用リードフレーム１２のＵ字部１２ａ全
体を覆っている。
の磁性体フィルムから構成され、例えば、１ｍｍ以下の
厚さで設けられている。また、図２および図３に示すよ
うに、電流測定用リードフレーム１２のＵ字部１２ａ全
体を覆っている。
【００３１】集磁板１８は、ホール素子チップ１３近傍
の磁界Ｈが強め、ホール素子チップ１３の磁界検出感度
を高める。これにより、高感度での電流検出が可能とな
る。また、このような集磁板１８を備えた構成は、低コ
ストかつ簡便に形成することができる。さらに、平板形
状を有することから、ホール素子チップ１３近傍の磁界
Ｈの均一性を維持しつつ、検出感度の向上が図れる。
の磁界Ｈが強め、ホール素子チップ１３の磁界検出感度
を高める。これにより、高感度での電流検出が可能とな
る。また、このような集磁板１８を備えた構成は、低コ
ストかつ簡便に形成することができる。さらに、平板形
状を有することから、ホール素子チップ１３近傍の磁界
Ｈの均一性を維持しつつ、検出感度の向上が図れる。
【００３２】図１に示すように、上記構成の電流検出装
置１１は、電流測定用リードフレーム１２およびホール
素子用リードフレーム１４の、電極接続部分を除いて、
モールド樹脂１９により封止されている。モールド樹脂
１９は、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等から構成され
ている。
置１１は、電流測定用リードフレーム１２およびホール
素子用リードフレーム１４の、電極接続部分を除いて、
モールド樹脂１９により封止されている。モールド樹脂
１９は、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等から構成され
ている。
【００３３】以上説明したように、本発明によれば、ホ
ール素子チップ１３の近傍に集磁板１８を配置すること
により、ホール素子チップ１３近傍の高い磁束密度が得
られる。これにより、ホール素子チップ１３の近傍に低
コストかつ簡便に集磁構造を形成することができ、高感
度での電流検出が可能となる。
ール素子チップ１３の近傍に集磁板１８を配置すること
により、ホール素子チップ１３近傍の高い磁束密度が得
られる。これにより、ホール素子チップ１３の近傍に低
コストかつ簡便に集磁構造を形成することができ、高感
度での電流検出が可能となる。
【００３４】本発明は、上記実施の形態に限られず、種
々の変形、応用が可能である。以下、本発明に適用可能
な上記の実施の形態の変形態様について説明する。
々の変形、応用が可能である。以下、本発明に適用可能
な上記の実施の形態の変形態様について説明する。
【００３５】上記実施の形態では、ポッティング樹脂層
１７は、接着機能のみを有するものとした。しかし、図
４に示すように、ポッティング樹脂層１７にフェライト
粉末、鉄粉末、ニッケル粉末、パーマロイ粉末などの磁
性体粉末２０を混練し、集磁機能を付与してもよい。こ
の場合、ポッティング樹脂層１７は、例えば、粒径が５
００μｍのフェライト粉末を、例えば、フェライト粉
末：エポキシ樹脂＝８５：１５の重量比でエポキシ樹脂
に混練して得られた樹脂から構成することができる。ま
た、磁性体は、粉末として樹脂に混練する他に、溶融し
て添加するなど、他の方法で添加してもよい。
１７は、接着機能のみを有するものとした。しかし、図
４に示すように、ポッティング樹脂層１７にフェライト
粉末、鉄粉末、ニッケル粉末、パーマロイ粉末などの磁
性体粉末２０を混練し、集磁機能を付与してもよい。こ
の場合、ポッティング樹脂層１７は、例えば、粒径が５
００μｍのフェライト粉末を、例えば、フェライト粉
末：エポキシ樹脂＝８５：１５の重量比でエポキシ樹脂
に混練して得られた樹脂から構成することができる。ま
た、磁性体は、粉末として樹脂に混練する他に、溶融し
て添加するなど、他の方法で添加してもよい。
【００３６】上記のように、集磁機能を備えたポッティ
ング樹脂層１７を用いることにより、集磁板１８と併せ
て、高い集磁効果および検出感度が得られる。また、ポ
ッティング樹脂層１７のみを用いた場合には、一定の形
状に形成することは難しいが、集磁板１８を積層して設
けることにより、ポッティング樹脂層１７を一定の形状
で形成することができる。これにより、安定した、高い
検出感度が得られる。さらに、集磁板１８により、ポッ
ティング樹脂層１７の高さを低く、一定にできるので、
製品形状を一定に小型化できる。
ング樹脂層１７を用いることにより、集磁板１８と併せ
て、高い集磁効果および検出感度が得られる。また、ポ
ッティング樹脂層１７のみを用いた場合には、一定の形
状に形成することは難しいが、集磁板１８を積層して設
けることにより、ポッティング樹脂層１７を一定の形状
で形成することができる。これにより、安定した、高い
検出感度が得られる。さらに、集磁板１８により、ポッ
ティング樹脂層１７の高さを低く、一定にできるので、
製品形状を一定に小型化できる。
【００３７】また、上記のように、絶縁フィルム１６の
電流測定用リードフレーム１２側だけでなく、ホール素
子チップ１３側にも集磁体を設けてもよい。例えば、図
５に示すように、ホール素子チップ１３上に、樹脂から
なる囲い２１を設け、その内部に上記ポッティング樹脂
層１７と同様の、磁性体粉末２０を添加した樹脂層２２
を配置してもよい。これにより、さらなる検出感度の向
上が図れる。
電流測定用リードフレーム１２側だけでなく、ホール素
子チップ１３側にも集磁体を設けてもよい。例えば、図
５に示すように、ホール素子チップ１３上に、樹脂から
なる囲い２１を設け、その内部に上記ポッティング樹脂
層１７と同様の、磁性体粉末２０を添加した樹脂層２２
を配置してもよい。これにより、さらなる検出感度の向
上が図れる。
【００３８】上記実施の形態では、電流測定用リードフ
レーム１２にＵ字部１２ａを形成し、半円形状を有する
線対称な電流経路を構成するよう形成するものとした。
しかし、電流測定用リードフレーム１２の構成は、対称
な電流経路を形成して、通電の際に磁界が強められる領
域を形成可能な構成であればいかなるものでもよい。例
えば、電流測定用リードフレーム１２により形成される
電流経路を、図６に示すような完全な線対称に構成して
もよい。また、電流経路を図７に示すような、ほぼ円形
として、電流経路を点対称に構成してもよい。
レーム１２にＵ字部１２ａを形成し、半円形状を有する
線対称な電流経路を構成するよう形成するものとした。
しかし、電流測定用リードフレーム１２の構成は、対称
な電流経路を形成して、通電の際に磁界が強められる領
域を形成可能な構成であればいかなるものでもよい。例
えば、電流測定用リードフレーム１２により形成される
電流経路を、図６に示すような完全な線対称に構成して
もよい。また、電流経路を図７に示すような、ほぼ円形
として、電流経路を点対称に構成してもよい。
【００３９】上記実施の形態では、ホール素子チップ１
３を備えた、いわゆる中電流型の電流検出装置１１であ
る。しかし、ホール素子チップ（ダイ）１３の代わり
に、図８に示すように、パッケージングされたホール素
子２３を用いてもよい。
３を備えた、いわゆる中電流型の電流検出装置１１であ
る。しかし、ホール素子チップ（ダイ）１３の代わり
に、図８に示すように、パッケージングされたホール素
子２３を用いてもよい。
【００４０】また、図９（ａ）のＡ−Ａ’線矢視断面に
示すような、入出力端子（リードピン）２４を備えたホ
ール素子パッケージ２５を用いてもよい。この場合、図
９（ｂ）のＢ−Ｂ’線矢視断面に示すように、電流測定
用リードフレーム１２と、ポッティング樹脂層１７と、
集磁板１８と、をモールド樹脂１９により一体化した組
立体と、ホール素子パッケージ２５と、を接着材等によ
り接着して組み立てることにより、電流検出装置１１が
構成される。このような電流検出装置１１は、いわゆる
大電流型として用いることができる。
示すような、入出力端子（リードピン）２４を備えたホ
ール素子パッケージ２５を用いてもよい。この場合、図
９（ｂ）のＢ−Ｂ’線矢視断面に示すように、電流測定
用リードフレーム１２と、ポッティング樹脂層１７と、
集磁板１８と、をモールド樹脂１９により一体化した組
立体と、ホール素子パッケージ２５と、を接着材等によ
り接着して組み立てることにより、電流検出装置１１が
構成される。このような電流検出装置１１は、いわゆる
大電流型として用いることができる。
【００４１】勿論、図８および図９（ａ）に示す構造に
おいても、図４に示すようなポッティング樹脂層１７に
磁性体粉末２０を添加した構成とすることができる。ま
た、同様に、図５に示すような絶縁フィルム１６のホー
ル素子側に磁性体添加樹脂層を設けた構成とすることが
できる。
おいても、図４に示すようなポッティング樹脂層１７に
磁性体粉末２０を添加した構成とすることができる。ま
た、同様に、図５に示すような絶縁フィルム１６のホー
ル素子側に磁性体添加樹脂層を設けた構成とすることが
できる。
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ホール素子を用いた検出感度の高い電流検出装置１１が
提供される。
ホール素子を用いた検出感度の高い電流検出装置１１が
提供される。
【図１】本発明の実施の形態にかかる電流検出装置１１
の構成を示す図である。
の構成を示す図である。
【図２】図１における電流検出装置１１のＡ−Ａ’線矢
視断面図である。
視断面図である。
【図３】図１における電流検出装置１１のＢ−Ｂ’線矢
視断面図である。
視断面図である。
【図４】本発明の他の実施の形態にかかる電流検出装置
１１の構成を示す図である。
１１の構成を示す図である。
【図５】本発明の他の実施の形態にかかる電流検出装置
１１の構成を示す図である。
１１の構成を示す図である。
【図６】本発明の他の実施の形態にかかる電流検出装置
１１の構成を示す図である。
１１の構成を示す図である。
【図７】本発明の他の実施の形態にかかる電流検出装置
１１の構成を示す図である。
１１の構成を示す図である。
【図８】本発明の他の実施の形態にかかる電流検出装置
１１の構成を示す図である。
１１の構成を示す図である。
【図９】本発明の他の実施の形態にかかる電流検出装置
１１の構成を示す図である。
１１の構成を示す図である。
１１ 電流検出装置
１２ 電流測定用リードフレーム
１２ａ Ｕ字部
１３ ホール素子チップ
１４ ホール素子用リードフレーム
１５ ワイヤ
１６ 絶縁フィルム
１７ ポッティング樹脂層
１８ 集磁板
１９ モールド樹脂
２０ 磁性体粉末
２１ 囲い
２２ 樹脂層
２３ ホール素子パッケージ
２４ リードピン
２５ ホール素子パッケージ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 室伏 仁
埼玉県新座市北野三丁目６番３号 サンケ
ン電気株式会社内
(72)発明者 青柳 秀和
埼玉県新座市北野三丁目６番３号 サンケ
ン電気株式会社内
(72)発明者 金子 信男
埼玉県新座市北野三丁目６番３号 サンケ
ン電気株式会社内
Ｆターム(参考） 2G017 AA02 AC07 AD53
2G025 AA17 AB02 AC01
Claims (7)
- 【請求項１】被測定電流の経路を構成する配線層と、 前記配線層の一面側に設けられたホール素子と、 前記配線層の他面側に、前記ホール素子と重なるように
設けられ、前記配線層に流れる前記被測定電流の形成す
る磁界を前記ホール素子に収束する、磁性体から構成さ
れた板状部材と、 を備えた、ことを特徴とする電流検出装置。 - 【請求項２】さらに、前記配線層と前記板状部材との間
を埋めるように設けられ、磁性体を含有する樹脂層を備
える、ことを特徴とする請求項１に記載の電流検出装
置。 - 【請求項３】前記ホール素子は、入出力端子とともに封
止樹脂により封止されたホール素子封止物として構成さ
れ、 前記配線層と前記板状部材と前記樹脂層とは、封止樹脂
により一体化された封止物として構成され、 前記ホール素子封止物と、前記封止物と、を組み立てて
構成される、ことを特徴とする請求項１または２に記載
の電流検出装置。 - 【請求項４】さらに、前記ホール素子と前記配線層との
間に板状の絶縁部材を備え、前記配線層は前記樹脂層に
より前記絶縁部材に固定されている、ことを特徴とする
請求項２または３に記載の電流検出装置。 - 【請求項５】さらに、前記配線層の前記ホール素子が配
置された側に、前記ホール素子と重なるように設けら
れ、磁性体を含有する樹脂層を備える、ことを特徴とす
る請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電流検出装
置。 - 【請求項６】前記磁性体は、フェライトから構成され
る、ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に
記載の電流検出装置。 - 【請求項７】さらに、前記ホール素子に接続された、検
出信号入出力用配線層を備え、前記検出信号入出力用配
線層と、前記配線層と、は、リードフレームから構成さ
れる、ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項
に記載の電流検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001328545A JP4165054B2 (ja) | 2001-10-26 | 2001-10-26 | 電流検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001328545A JP4165054B2 (ja) | 2001-10-26 | 2001-10-26 | 電流検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003130895A true JP2003130895A (ja) | 2003-05-08 |
| JP4165054B2 JP4165054B2 (ja) | 2008-10-15 |
Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001328545A Expired - Fee Related JP4165054B2 (ja) | 2001-10-26 | 2001-10-26 | 電流検出装置 |
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|---|---|
| JP (1) | JP4165054B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8187964B2 (en) | 2007-11-01 | 2012-05-29 | Infineon Technologies Ag | Integrated circuit device and method |
| JP2013245942A (ja) * | 2012-05-23 | 2013-12-09 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | 電流センサ |
| JP2014521935A (ja) * | 2011-07-22 | 2014-08-28 | アレグロ・マイクロシステムズ・エルエルシー | 磁界変換器を有する電流センサの強化絶縁 |
| WO2015015539A1 (ja) * | 2013-07-30 | 2015-02-05 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | 電流センサ |
| WO2019111766A1 (ja) * | 2017-12-04 | 2019-06-13 | 株式会社村田製作所 | 磁気センサ |
| WO2019111765A1 (ja) * | 2017-12-04 | 2019-06-13 | 株式会社村田製作所 | 磁気センサ |
| US10345343B2 (en) | 2013-03-15 | 2019-07-09 | Allegro Microsystems, Llc | Current sensor isolation |
| US11644485B2 (en) | 2021-10-07 | 2023-05-09 | Allegro Microsystems, Llc | Current sensor integrated circuits |
| US11768230B1 (en) | 2022-03-30 | 2023-09-26 | Allegro Microsystems, Llc | Current sensor integrated circuit with a dual gauge lead frame |
-
2001
- 2001-10-26 JP JP2001328545A patent/JP4165054B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8187964B2 (en) | 2007-11-01 | 2012-05-29 | Infineon Technologies Ag | Integrated circuit device and method |
| JP2014521935A (ja) * | 2011-07-22 | 2014-08-28 | アレグロ・マイクロシステムズ・エルエルシー | 磁界変換器を有する電流センサの強化絶縁 |
| JP2017049264A (ja) * | 2011-07-22 | 2017-03-09 | アレグロ・マイクロシステムズ・エルエルシー | 磁界変換器を有する電流センサの強化絶縁 |
| JP2013245942A (ja) * | 2012-05-23 | 2013-12-09 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | 電流センサ |
| US10345343B2 (en) | 2013-03-15 | 2019-07-09 | Allegro Microsystems, Llc | Current sensor isolation |
| US10753963B2 (en) | 2013-03-15 | 2020-08-25 | Allegro Microsystems, Llc | Current sensor isolation |
| WO2015015539A1 (ja) * | 2013-07-30 | 2015-02-05 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | 電流センサ |
| US10215781B2 (en) | 2013-07-30 | 2019-02-26 | Asahi Kasei Microdevices Corporation | Current sensor |
| JP2015045634A (ja) * | 2013-07-30 | 2015-03-12 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | 電流センサ |
| WO2019111766A1 (ja) * | 2017-12-04 | 2019-06-13 | 株式会社村田製作所 | 磁気センサ |
| WO2019111765A1 (ja) * | 2017-12-04 | 2019-06-13 | 株式会社村田製作所 | 磁気センサ |
| US11333723B2 (en) | 2017-12-04 | 2022-05-17 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Magnetic sensor |
| US11467231B2 (en) | 2017-12-04 | 2022-10-11 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Magnetic sensor |
| US11644485B2 (en) | 2021-10-07 | 2023-05-09 | Allegro Microsystems, Llc | Current sensor integrated circuits |
| US11768230B1 (en) | 2022-03-30 | 2023-09-26 | Allegro Microsystems, Llc | Current sensor integrated circuit with a dual gauge lead frame |
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