JP2009156803A - 電流センサ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電流センサ1は、導電体からなり、コ字状の導体部23が形成されたバスバー2と、バスバー2に流れる電流を磁気的に検出するホール素子31とを備える。ホール素子31と、処理回路と、外部との接続端子34とが樹脂材料によるモールド成形により形成されてなる半導体パッケージ3が、バスバー2の導体部23の内部にホール素子31が位置するように配置された状態で、バスバー2の両端部が露出するように、バスバー2と半導体パッケージ3とが樹脂材料によるモールド成形により一体に形成される。
【選択図】図1
Description
請求項1に記載の発明は、導電体からなり、コ字状の導体部が形成されたバスバーと、同バスバーに流れる電流を磁気的に検出する磁気検出素子とを備えた電流センサにおいて、前記磁気検出素子と、同磁気検出素子からの出力を処理する処理回路と、外部との接続端子とが樹脂材料によるモールド成形により形成されてなる半導体パッケージが、前記導体部の内部に同磁気検出素子が位置するように配置された状態で、前記バスバーの両端部が露出するように、同バスバーと前記半導体パッケージとが樹脂材料によるモールド成形により一体に形成されることをその要旨としている。
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか一項に記載の電流センサの前記バスバーが車両のバッテリーに接続される電路に適用されることをその要旨としている。
図1に示されるように、電流検出対象である車両のバッテリーに接続される電路上に設けられる電流センサ1は、導電体としての帯状の金属板(本実施形態では銅板とする。)がコ字状に塑性変形されてなるバスバー2と、同バスバー2に流れる電流を磁気的に検出する磁気検出素子等が収容された半導体パッケージ3とを備えている。これらバスバー2及び半導体パッケージ3は、絶縁性を有する樹脂製のハウジング4により覆われている。
まず、外部との接続端子34が形成されたリードフレームにホール素子31、サーミスタ32、及び処理回路33を導電性ペーストにより実装する。リードフレームに実装されたホール素子31、サーミスタ32、及び処理回路33を接続端子34が突出するように、直方体状にモールド成形する。これにより、半導体パッケージ3が形成される。
図1に示されるように、バスバー2に電流Iが流れると、バスバー2の導体部23に磁界MFが形成される。すると、ホール素子31は磁界強度に応じた電圧を処理回路33に出力する。また、サーミスタ32は、バスバー2の温度を検出し、その温度に応じた電圧を処理回路33に出力する。正確には、バスバー2に電流が流れることにより発生するジュール熱がハウジング4及び半導体パッケージ3を介してサーミスタ32に伝達され、同サーミスタ32が温度を検出する。バスバー2の温度を検出することにより、バスバー2に接続されたバッテリーが異常発熱等を検知することができるようになる。処理回路33はホール素子31の出力値及びサーミスタ32の出力値を演算して接続端子(リードフレーム)34を介して接続端子34に接続された図示しない外部機器の制御装置等に出力する。
(1)磁気検出素子としてのホール素子31及び演算装置としての処理回路33等が収容されて半導体パッケージ3が形成されるため、従来のように磁気検出素子と基板に設けられた演算装置とが別々に配置されるものと比較して、小型にすることができる。また、バスバー2の導体部23にホール素子31が位置するようにバスバー2と半導体パッケージ3とが製造段階で一体に形成されるため、従来のようにバスバーに組み付ける際に、バスバーに対して磁気検出素子がずれることがなく、検出精度を安定させることができる。さらに、ホール素子31等は半導体パッケージ3にモールドされ、バスバー2と半導体パッケージ3とがさらにモールドされており、防水性がある。
(5)バスバー2の両端に取付部としての第1接続部21及び第2接続部22が設けられたことにより、電流センサ1をバスバー2と一体に電路に取り付けることができる。
・上記実施形態では、車両のバッテリーに接続される電路に電流センサ1を適用したが、車両のバッテリーに接続される電路に限らず他の電路に適用してもよい。
・上記実施形態では、半導体パッケージ3にホール素子31と、サーミスタ32と、処理回路33とを収容したが、これらの他に必要な回路を収容してもよい。
・上記実施形態では、コネクタハウジング42は、をバスバー2と半導体パッケージ3とを一体にモールド成形する際に形成したが、半導体パッケージ3をモールド成形する際に形成してもよい。
・上記実施形態では、磁気検出素子としてホール素子31を用いたが、ホール素子31に限らずGMR(Giant Magneto Resistive)素子等の磁気検出素子を用いてもよい。
Claims (4)
- 導電体からなり、コ字状の導体部が形成されたバスバーと、同バスバーに流れる電流を磁気的に検出する磁気検出素子とを備えた電流センサにおいて、
前記磁気検出素子と、同磁気検出素子からの出力を処理する処理回路と、外部との接続端子とが樹脂材料によるモールド成形により形成されてなる半導体パッケージが、前記導体部の内部に同磁気検出素子が位置するように配置された状態で、前記バスバーの両端部が露出するように、同バスバーと前記半導体パッケージとが樹脂材料によるモールド成形により一体に形成される
ことを特徴とする電流センサ。 - 前記モールド成形により前記半導体パッケージの接続端子を囲繞するコネクタハウジングが形成される
ことを特徴とする請求項1に記載の電流センサ。 - 前記半導体パッケージに前記バスバーの温度を検出する温度検出手段を収容する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の電流センサ。 - 前記バスバーは、車両のバッテリーに接続される電路に適用される
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の電流センサ。
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