JP2005121471A - Current sensor - Google Patents
Current sensor Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005121471A JP2005121471A JP2003356330A JP2003356330A JP2005121471A JP 2005121471 A JP2005121471 A JP 2005121471A JP 2003356330 A JP2003356330 A JP 2003356330A JP 2003356330 A JP2003356330 A JP 2003356330A JP 2005121471 A JP2005121471 A JP 2005121471A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic sensor
- lead frame
- integrated circuit
- sensor
- semiconductor integrated
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
Abstract
Description
本発明は、電流センサに関し、より詳細には、被測定電流により発生する磁束を磁気センサによって検出することで電流量を測定する電流センサに関する。 The present invention relates to a current sensor, and more particularly to a current sensor that measures a current amount by detecting a magnetic flux generated by a current to be measured by a magnetic sensor.
一般に、磁気センサとしては、ホール効果を利用したホールセンサや磁気抵抗素子などが知られている。従来から磁気センサを用いた電流センサは、図6に示すような構造が広く知られている(例えば、特許文献1参照)。 In general, as a magnetic sensor, a Hall sensor using a Hall effect, a magnetoresistive element, or the like is known. Conventionally, a structure as shown in FIG. 6 is widely known as a current sensor using a magnetic sensor (see, for example, Patent Document 1).
図6は、従来の電流センサを説明するための構成図で、図中符号11は磁気センサ、12は電流経路、13は増幅器、14は磁性体を示している。この電流センサは、電流経路12に電流が流れることによって発生する磁束を磁性体14なるコアで集磁し、磁性体14のギャップ部に配置された磁気センサ11により検出される磁束の変化から電流量を測定するように構成したものである。
FIG. 6 is a block diagram for explaining a conventional current sensor. In the figure,
図7は、従来の表面実装型の電流センサを説明するための構成図で、図中符号は図6と同一の符号を付してある。この電流センサは、電流経路12に電流が流れることによって発生する磁束を磁性体14からなる集磁板で集磁し、その集磁板からの漏磁束を磁気センサ11により検出される磁束の変化から電流量を測定するように構成したものである(例えば、特許文献2参照)。
FIG. 7 is a block diagram for explaining a conventional surface-mount type current sensor, and the reference numerals in FIG. 7 are the same as those in FIG. This current sensor collects a magnetic flux generated by a current flowing through the
しかしながら、上述したような構造の電流センサには、電流経路に電流が流れることで発生する磁束を、集磁するために磁性体を用いて検出しているため、ヒステリシスや磁気飽和など、磁性体の持つ特性の影響を受けるという問題がある。 However, in the current sensor having the structure as described above, magnetic flux generated by current flowing through the current path is detected by using a magnetic material to collect the magnetic material, such as hysteresis and magnetic saturation. There is a problem of being affected by the characteristics of
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、縦型磁気センサを使用し、半導体集積回路と共にモールドパッケージ内に一体成型することで、磁性体の磁気特性の影響を受けることがなく、磁気センサの感磁面を磁気センサの載置面(磁束方向)に対して精度良く垂直に配置することができるようにした小型で表面実装可能な電流センサを提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems. The object of the present invention is to use a vertical magnetic sensor and integrally mold it in a mold package together with a semiconductor integrated circuit. A small, surface-mountable current sensor that can be placed perpendicular to the mounting surface (magnetic flux direction) of the magnetic sensor with high accuracy without being affected by There is to do.
本発明は、このような目的を達成するためになされたもので、請求項1に記載の発明は、感磁部と内部電極を有するペレットと、該ペレットを載置し、前記内部電極と電気的に接続される第1のリードフレームと、前記ペレットと前記第1のリードフレームの一部を封止する第1の樹脂とを備え、その全体形状が略直方体で、かつ外部との電気的な接続用端子となる前記第1のリードフレームの接続面が、前記略直方体の一つの面の一辺に接して並んで露出して配置されている縦型磁気センサと、該縦型磁気センサから出力される信号を処理する半導体集積回路と、前記縦型磁気センサ及び前記半導体集積回路を載置する第2のリードフレームと、前記縦型磁気センサと前記半導体集積回路と前記第2のリードフレームとを電気的に接続する導電体と、前記縦型磁気センサと前記半導体集積回路と前記第2のリードフレームの一部と前記導電体とを封止する第2の樹脂とを備え、前記縦型磁気センサの感磁面が、前記第2のリードフレームの前記半導体集積回路の載置面に対して垂直になるように配置されていることを特徴とする。
The present invention has been made in order to achieve such an object, and the invention according to
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記縦型磁気センサの感磁面を、被測定電流により発生する磁束線に対して垂直に配置したことを特徴とする。
The invention according to
また、請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の発明において、前記縦型磁気センサが、前記半導体集積回路上に載置されていることを特徴とする。
The invention according to
また、請求項4に記載の発明は、請求項1,2又は3に記載の発明において、前記縦型磁気センサが、ホール効果を利用したホールセンサであることを特徴とする。
The invention according to
本発明による第2のリードフレーム若しくは半導体集積回路上の電極と縦型磁気センサの接続用端子との電気的接続を行う導電体には、金やアルミなどの金属細線を用いることができるが、感磁面を磁束方向に対して容易により精度良く垂直に配置するために、半田や銀ペーストなどの接着性のある導電体を用いて載置することが望ましい。 As the conductor for electrically connecting the electrode on the second lead frame or the semiconductor integrated circuit according to the present invention and the connection terminal of the vertical magnetic sensor, a thin metal wire such as gold or aluminum can be used. In order to arrange the magnetic sensitive surface perpendicularly to the direction of magnetic flux more easily and accurately, it is desirable to place the magnetic sensitive surface using an adhesive conductor such as solder or silver paste.
また、第1のリードフレーム及び第2のリードフレームは、銅などの非磁性材料のものが望ましい。さらに、リードフレームのメッキも銀や錫などの非磁性材料を用いることが望ましい。また、第2のリードフレームの外部接続用端子は、感磁面に対して垂直な方向に出されていることが望ましい。
また、磁気センサとしては、ホール効果を利用したホールセンサや磁気抵抗効果を利用した磁気抵抗素子など、様々な磁気センサの適用が可能であり、アナログ出力型の磁気センサが望ましい。
The first lead frame and the second lead frame are preferably made of a nonmagnetic material such as copper. Furthermore, it is desirable to use a nonmagnetic material such as silver or tin for the plating of the lead frame. Further, it is desirable that the external connection terminals of the second lead frame are extended in a direction perpendicular to the magnetic sensitive surface.
As the magnetic sensor, various magnetic sensors such as a Hall sensor using the Hall effect and a magnetoresistive element using the magnetoresistance effect can be applied, and an analog output type magnetic sensor is desirable.
以上説明したように、本発明によれば、感磁部と内部電極を有するペレットと、ペレットを載置し、内部電極と電気的に接続される第1のリードフレームと、ペレットと第1のリードフレームの一部を封止する第1の樹脂とを備え、その全体形状が略直方体で、かつ外部との電気的な接続用端子となる第1のリードフレームの接続面が、略直方体の一つの面の一辺に接して並んで露出して配置されている縦型磁気センサと、縦型磁気センサから出力される信号を処理する半導体集積回路と、縦型磁気センサ及び半導体集積回路を載置する第2のリードフレームと、縦型磁気センサと半導体集積回路と第2のリードフレームとを電気的に接続する導電体と、縦型磁気センサと半導体集積回路と第2のリードフレームの一部と導電体とを封止する第2の樹脂とを備え、縦型磁気センサの感磁面が、第2のリードフレームの半導体集積回路の載置面に対して垂直になるように配置されているので、磁性体の磁気特性の影響を受けることがなく、磁気センサの感磁面を磁気センサの載置面(磁束方向)に対して精度良く垂直に配置することができる小型で表面実装可能な電流センサが実現でき、多様なアプリケーションに対して好都合に対応することが可能になる。
As described above, according to the present invention, the pellet having the magnetic sensing portion and the internal electrode, the first lead frame on which the pellet is placed and electrically connected to the internal electrode, the pellet and the first A first resin that seals a portion of the lead frame, the entire shape of which is a substantially rectangular parallelepiped, and the connection surface of the first lead frame that serves as a terminal for electrical connection to the outside is a substantially rectangular parallelepiped. A vertical magnetic sensor disposed adjacent to one side of one surface and exposed, a semiconductor integrated circuit for processing a signal output from the vertical magnetic sensor, and the vertical magnetic sensor and the semiconductor integrated circuit are mounted. A second lead frame to be placed, a conductor that electrically connects the vertical magnetic sensor, the semiconductor integrated circuit, and the second lead frame, one of the vertical magnetic sensor, the semiconductor integrated circuit, and the second lead frame. Part and
以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する。
[実施例1]
図1(a),(b)は、本発明の電流センサの実施例1を説明するための構成図で、図1(a)は上面図、図1(b)は側面断面図である。図中符号1は縦型磁気センサ(ホール素子)、2は感磁面、3は第1のリードフレーム、4は第2のリードフレーム、5は半導体集積回路、6は第1の樹脂(モールド樹脂)、7は第2の樹脂(モールド樹脂)を示している。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[Example 1]
1A and 1B are configuration diagrams for explaining a first embodiment of a current sensor according to the present invention. FIG. 1A is a top view and FIG. 1B is a side sectional view. In the figure,
本実施例1の電流センサは、第1のリードフレーム3上に載置された縦型磁気センサ1と、この縦型磁気センサ1からの出力信号を処理する半導体集積回路5と、縦型磁気センサ1と半導体集積回路5とを載置する第2のリードフレーム4と、縦型磁気センサ1と半導体集積回路5と第2のリードフレーム4を電気的に接続する導電体(図示せず)と、半導体集積回路5と第2のリードフレーム4と導電体とを封止する第2の樹脂7とから構成されている。
The current sensor according to the first embodiment includes a vertical
縦型磁気センサ1は、感磁部と内部電極を有するペレットが第1のリードフレーム3上に載置され、この第1のリードフレーム3と内部電極とが電気的に接続され、ペレットと第1のリードフレーム3の一部を封止する第1の樹脂6により構成されている。その全体形状は略直方体で、外部との電気的な接続用端子となる第1のリードフレーム3の接続面が、直方体の一つの面の一辺に接して並んで露出して配置されている。
In the vertical
そして、縦型磁気センサ1の感磁面は、第2のリードフレーム4の半導体集積回路5の載置面に対して垂直になるように配置されている。好ましくは、縦型磁気センサの感磁面を、被測定電流により発生する磁束線に対して垂直に配置することが望ましい。
The magnetic sensitive surface of the vertical
また、縦型磁気センサ1は、半導体集積回路5上に載置するようにしても良い。また、縦型磁気センサ1は、ホール効果を利用したホールセンサであることが望ましい。
Further, the vertical
図5は、図1に示した実施例1の電流センサにおける被測定電流値と出力の関係をグラフに示した図で、この図5からも良好な直線性が得られていることがわかる。 FIG. 5 is a graph showing the relationship between the measured current value and the output in the current sensor of Example 1 shown in FIG. 1, and it can be seen from FIG. 5 that good linearity is obtained.
図2は、図1に示した電流センサ内の縦型磁気センサの感磁面と被測定電流の向きの関係を説明するための図で、図中符号8は電流経路で、その他、図1と同じ機能を有する構成要素には同一の符号を付してある。電流経路8に流れる被測定電流により発生する図中破線矢印で示した磁束線に対して、縦型磁気センサ1の感磁面2が垂直になるように配置することにより、もっとも効率良く感度が得られるように構成されている。
FIG. 2 is a diagram for explaining the relationship between the magnetic sensitive surface of the vertical magnetic sensor in the current sensor shown in FIG. 1 and the direction of the current to be measured. In FIG. 2,
[実施例2]
図3(a),(b)は、本発明の電流センサの実施例2を説明するための構成図で、図3(a)は上面図、図3(b)は側面断面図である。なお、図中符号は図1と同一の符号を付してある。この実施例2と図1に示した実施例1との異なる構成は、実施例1のものが、縦型磁気センサ1と半導体集積回路5とを磁束方向に対して直列に配置してあるのに対して、この実施例2においては、縦型磁気センサ1と半導体集積回路5とを磁束方向に対して並列に配置した点である。つまり、磁気センサ1を図1の配置から90°回転させた位置で、かつ感磁面2の向きを実施例1と同様に磁束線に対して垂直になるように配置した点である。この磁気センサ1の配置により、半導体集積回路5との配置関係を異ならしめ、磁気センサの使用目的に応じた電流センサを提供することが可能である。
[Example 2]
FIGS. 3A and 3B are configuration diagrams for explaining a current sensor according to a second embodiment of the present invention. FIG. 3A is a top view and FIG. 3B is a side sectional view. Note that the reference numerals in the figure are the same as those in FIG. 1 differs from the first embodiment shown in FIG. 1 in that the vertical
[実施例3]
図4(a),(b)は、本発明の電流センサの実施例3を説明するための構成図で、図4(a)は上面図、図4(b)は側面断面図である。なお、図中符号は図1と同一の符号を付してある。この実施例3と図1に示した実施例1との異なる構成は、第2のリードフレーム4上に半導体集積回路5を載置し、さらにこの半導体集積回路5上に磁気センサ1を載置した点である。この配置により、第2のリードフレーム4上の載置面積を小さくすることができる。
[Example 3]
4A and 4B are configuration diagrams for explaining a current sensor according to a third embodiment of the present invention. FIG. 4A is a top view and FIG. 4B is a side sectional view. Note that the reference numerals in the figure are the same as those in FIG. The third embodiment differs from the first embodiment shown in FIG. 1 in that the semiconductor integrated
電流により発生する磁束を磁気センサによって検出することで電流量を測定する電流センサに関し、磁性体を使用する必要がなくなるため、磁性体の磁気特性の影響を受けることがなく、磁気センサの感磁面を磁気センサの載置面(磁束方向)に対して精度良く垂直に配置することができる小型で表面実装可能な電流センサを提供することができる。 With respect to a current sensor that measures the amount of current by detecting the magnetic flux generated by the current with a magnetic sensor, it is not necessary to use a magnetic material, so that it is not affected by the magnetic properties of the magnetic material, and the magnetic sensor is sensitive to magnetism. It is possible to provide a small-sized surface-mountable current sensor that can be accurately and vertically disposed on the surface (magnetic flux direction) of the magnetic sensor.
1 磁気センサ
2 感磁面
3 第1のリードフレーム
4 第2のリードフレーム
5 半導体集積回路
6 第1の樹脂
7 第2の樹脂
8 電流経路
11 磁気センサ
12 電流経路
13 増幅器
14 磁性体
DESCRIPTION OF
Claims (4)
該縦型磁気センサから出力される信号を処理する半導体集積回路と、
前記縦型磁気センサ及び前記半導体集積回路を載置する第2のリードフレームと、
前記縦型磁気センサと前記半導体集積回路と前記第2のリードフレームとを電気的に接続する導電体と、
前記縦型磁気センサと前記半導体集積回路と前記第2のリードフレームの一部と前記導電体とを封止する第2の樹脂とを備え、
前記縦型磁気センサの感磁面が、前記第2のリードフレームの前記半導体集積回路の載置面に対して垂直になるように配置されていることを特徴とする電流センサ。 A pellet having a magnetic sensing part and an internal electrode, a first lead frame on which the pellet is placed and electrically connected to the internal electrode, and a part of the pellet and the first lead frame are sealed The first lead frame connecting surface of the first rectangular parallelepiped, which is a substantially rectangular parallelepiped and has an electrical connection terminal with the outside, is on one side of the substantially rectangular parallelepiped. A vertical magnetic sensor arranged in contact with and exposed;
A semiconductor integrated circuit for processing a signal output from the vertical magnetic sensor;
A second lead frame for mounting the vertical magnetic sensor and the semiconductor integrated circuit;
A conductor that electrically connects the vertical magnetic sensor, the semiconductor integrated circuit, and the second lead frame;
A second resin that seals the vertical magnetic sensor, the semiconductor integrated circuit, a part of the second lead frame, and the conductor;
A current sensor, wherein a magnetic sensitive surface of the vertical magnetic sensor is arranged so as to be perpendicular to a mounting surface of the semiconductor integrated circuit of the second lead frame.
The current sensor according to claim 1, wherein the vertical magnetic sensor is a Hall sensor using a Hall effect.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003356330A JP2005121471A (en) | 2003-10-16 | 2003-10-16 | Current sensor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003356330A JP2005121471A (en) | 2003-10-16 | 2003-10-16 | Current sensor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005121471A true JP2005121471A (en) | 2005-05-12 |
Family
ID=34613609
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003356330A Pending JP2005121471A (en) | 2003-10-16 | 2003-10-16 | Current sensor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005121471A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007017226A (en) * | 2005-07-06 | 2007-01-25 | East Japan Railway Co | Trolley wire current detector |
JP2007183221A (en) * | 2006-01-10 | 2007-07-19 | Denso Corp | Electric current sensor |
CN113295907A (en) * | 2020-02-21 | 2021-08-24 | Tdk株式会社 | Current sensor |
EP4376073A1 (en) * | 2022-11-22 | 2024-05-29 | Infineon Technologies Austria AG | Semiconductor package with current sensing |
-
2003
- 2003-10-16 JP JP2003356330A patent/JP2005121471A/en active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007017226A (en) * | 2005-07-06 | 2007-01-25 | East Japan Railway Co | Trolley wire current detector |
JP4597797B2 (en) * | 2005-07-06 | 2010-12-15 | 東日本旅客鉄道株式会社 | Trolley wire current detector |
JP2007183221A (en) * | 2006-01-10 | 2007-07-19 | Denso Corp | Electric current sensor |
CN113295907A (en) * | 2020-02-21 | 2021-08-24 | Tdk株式会社 | Current sensor |
CN113295907B (en) * | 2020-02-21 | 2024-04-02 | Tdk株式会社 | Current sensor |
EP4376073A1 (en) * | 2022-11-22 | 2024-05-29 | Infineon Technologies Austria AG | Semiconductor package with current sensing |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4424412B2 (en) | Current sensor | |
US6462531B1 (en) | Current detector having a hall-effect device | |
US7129691B2 (en) | Current sensor and current sensor manufacturing method | |
JP4988220B2 (en) | Surface mount integrated current sensor | |
US8823361B2 (en) | Electrical current sensor device | |
US20060033487A1 (en) | Current measuring method and current measuring device | |
US20060175674A1 (en) | Integrated sensor having a magnetic flux concentrator | |
JP6017182B2 (en) | Current sensor | |
CN108474810B (en) | Current sensor with integrated primary conductor | |
TW201314216A (en) | Current sensor substrate and current sensor | |
JP7387706B2 (en) | Current transducer with integrated primary conductor | |
JP2009180608A (en) | Ic chip type current sensor | |
JP2004354254A (en) | Current sensor | |
JP4881041B2 (en) | Magnetic sensor device | |
JP2010145285A (en) | Magnetic detection device and method of manufacturing the same | |
JP2007263951A (en) | Magnetic sensor | |
JP2005121471A (en) | Current sensor | |
JP2020030046A (en) | Current sensor | |
JP2003302428A (en) | Substrate mounting type current sensor and current measuring method | |
TW201307865A (en) | Current sensor substrate and current sensor | |
RU2465609C1 (en) | Contactless current metre | |
WO2021039264A1 (en) | Electrical current sensor | |
JPS6180074A (en) | Magnetic sensor with terminal for detecting current | |
CN112352163B (en) | Electronic module | |
JP2004061380A (en) | Magnetic sensor and method of manufacturing the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060928 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20070402 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090219 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090224 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090626 |