JP2010048625A - Current sensor manufacturing method and current sensor - Google Patents

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JP2010048625A JP2008212106A JP2008212106A JP2010048625A JP 2010048625 A JP2010048625 A JP 2010048625A JP 2008212106 A JP2008212106 A JP 2008212106A JP 2008212106 A JP2008212106 A JP 2008212106A JP 2010048625 A JP2010048625 A JP 2010048625A
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Michitake Kuroda
道毅 黒田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a current sensor manufacturing method and a current sensor which can improve the position accuracy of a magnetoelectric conversion element with respect to the gap of a core in a structure in which the core is formed integrally with a resin case. <P>SOLUTION: The resin case is prepared in which a substrate which has the magnetoelectric conversion element installed on its front side and is formed with a through-hole for optical measurement at a different part from the installation position of the magnetoelectric conversion element and the ring-shaped core having the gap are formed integrally and in which the gap of the core is exposed to the inside of a housing part. The substrate is temporarily positioned and arranged on the core in the housing part so that the magnetoelectric conversion element is positioned at the gap of the core. Under this condition, the positional relationship between the gap and the magnetoelectric conversion element is directly measured optically through the through-hole from the back side of the substrate. In accordance with the measurement result, the position of the substrate is adjusted so that the magnetoelectric conversion element is positioned at nearly the center between both end faces of the core constituting the gap. After this adjustment and a process for fixing the substrate to the resin case, the current sensor is obtained. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、コアのギャップ内に磁電変換素子を配置してなる電流センサの製造方法及び電流センサに関するものである。   The present invention relates to a current sensor manufacturing method and a current sensor in which magnetoelectric conversion elements are arranged in a gap of a core.

従来、例えば特許文献1,2に示されるように、樹脂ケース内に、表面側に磁電変換素子が実装された基板とギャップを有するコアが収容された構造の電流センサが知られている。   Conventionally, for example, as shown in Patent Documents 1 and 2, a current sensor having a structure in which a substrate having a magnetoelectric conversion element mounted on a surface side and a core having a gap is accommodated in a resin case is known.

特許文献1に示される電流センサでは、合成樹脂製の電流センサ本体(樹脂ケース)の収容部内に、収容部の底面側から、基板、コアの順で収容配置されている。   In the current sensor disclosed in Patent Document 1, the substrate and the core are housed in this order from the bottom surface side of the housing portion in the housing portion of the current sensor body (resin case) made of synthetic resin.

また、特許文献2に示される電流センサでは、ケース(樹脂ケース)の部品収容室(収容部)内に、収容部の底部側から、コア、基板の順で配置されている。すなわち、基板が表面を対向面としてコア上に配置されており、基板の裏面側(上方)から見て、ギャップに配置されたホール素子(磁電変換素子)が、基板によって覆われた構成となっている。
特開2002−296305号公報 特開2006−112957号公報
Moreover, in the current sensor shown in Patent Document 2, the core and the substrate are arranged in this order from the bottom side of the housing portion in the component housing chamber (housing portion) of the case (resin case). In other words, the substrate is arranged on the core with the front surface as an opposing surface, and the Hall element (magnetoelectric conversion element) arranged in the gap is covered with the substrate when viewed from the back side (upper side) of the substrate. ing.
JP 2002-296305 A JP 2006-112957 A

ところで、特許文献1,2に示されるように、樹脂ケースに、別部材としてのコアを収容配置する構成では、一般にエポキシ樹脂などのポッティング材を収容部内に充填し、硬化処理することで、コアの位置ずれなどを抑制する。この場合、ポッティング材を例えば熱硬化させるのに数10分以上の時間を要することとなる。例えばコアを固定する工程をバッチ式とすると、熱硬化のための高温槽が多数必要となって、電流センサの製造工程を、1つの連続した生産ラインとすることが困難となる。また、熱硬化時間分のラインが入る連続高温炉を用いる場合には、生産ラインが長くなり、設備が大きくなってしまう。また、樹脂ケースに、別部材としてのコアを収容させるとともに、ポッティング材を充填させる空間を必要とするため、樹脂ケース(電流センサ)の体格を小型化するのが困難である。   By the way, as shown in Patent Documents 1 and 2, in a configuration in which a core as a separate member is accommodated in the resin case, the core is generally filled with a potting material such as an epoxy resin and cured. Suppresses misalignment. In this case, it takes several tens of minutes or more to thermally cure the potting material. For example, if the process of fixing the core is a batch type, a large number of high-temperature tanks for thermosetting are required, and it becomes difficult to make the current sensor manufacturing process one continuous production line. Moreover, when using the continuous high temperature furnace in which the line for thermosetting time enters, a production line becomes long and an installation will become large. Moreover, since the resin case accommodates a core as a separate member and requires a space for filling the potting material, it is difficult to reduce the size of the resin case (current sensor).

これに対し、コアを樹脂ケースと一体成形する(インサート成形する)ことで、上記したコアの固定工程を無くして製造工程を簡素化するとともに、電流センサの体格を小型化することも考えられる。この場合、樹脂ケースに一体化されたコアのギャップに磁電変換素子を配置しなければならないため、特許文献2に示される構造のように、基板が表面(磁電変換素子の実装面)を対向面としてコア上に配置されることとなる。すなわち、基板の裏面側(上方)から見て、ギャップに配置されたホール素子が基板によって覆われた構成となる。したがって、ギャップと磁電変換素子との位置関係をカメラなどの光学的手法によって確認することができず、コア(ギャップ)に対する磁電変換素子の位置ずれ不良が生じる恐れがある。また、ギャップを構成するコアの両端面間の中央位置から、磁電変換素子が一方の端面側にずれるほど、外乱磁界による特性変動が大きいものとなってしまう。この点は、本発明者によっても確認されている。   On the other hand, by integrally molding the core with the resin case (insert molding), it is possible to simplify the manufacturing process by eliminating the above-described core fixing process and to reduce the size of the current sensor. In this case, since the magnetoelectric conversion element has to be disposed in the gap of the core integrated with the resin case, the surface of the substrate (mounting surface of the magnetoelectric conversion element) faces the opposite surface as in the structure shown in Patent Document 2. Will be placed on the core. That is, when viewed from the back side (upper side) of the substrate, the Hall element arranged in the gap is covered with the substrate. Therefore, the positional relationship between the gap and the magnetoelectric conversion element cannot be confirmed by an optical method such as a camera, and there is a risk that a misalignment of the magnetoelectric conversion element with respect to the core (gap) may occur. Further, the characteristic variation due to the disturbance magnetic field becomes larger as the magnetoelectric conversion element is shifted to one end face side from the center position between both end faces of the core constituting the gap. This point has also been confirmed by the present inventors.

本発明は上記問題点に鑑み、コアが樹脂ケースと一体成形された構成において、コアのギャップに対する磁電変換素子の位置精度を向上することができる電流センサの製造方法及び電流センサを提供することを目的とする。   In view of the above problems, the present invention provides a current sensor manufacturing method and a current sensor that can improve the positional accuracy of the magnetoelectric transducer with respect to the core gap in a configuration in which the core is integrally formed with the resin case. Objective.

上記目的を達成する為に、請求項1に記載の電流センサの製造方法は、表面側に磁電変換素子が実装され、磁電変換素子の実装部位とは異なる部位に光学測定用の貫通孔が形成された基板を準備する基板準備工程と、ギャップを有するリング形状のコアが一体成形され、収容部内にコアのギャップが露出された樹脂ケースを準備するケース準備工程と、コアのギャップに磁電変換素子が位置するように、基板を収容部内におけるコア上に仮位置決めして配置する仮配置工程と、仮位置決めした状態で、基板の裏面側から、貫通孔を通じてギャップと磁電変換素子の位置関係を光学的に直接測定し、測定結果に応じて、磁電変換素子がギャップを構成するコアの両端面間の略中央に位置するように、基板の位置を調整する調整工程と、調整工程後、基板を樹脂ケースに固定する固定工程と、を備えることを特徴とする。   In order to achieve the above object, the current sensor manufacturing method according to claim 1 has a magnetoelectric conversion element mounted on the surface side, and a through hole for optical measurement is formed in a part different from the mounting part of the magnetoelectric conversion element. A substrate preparing step for preparing the prepared substrate, a case preparing step for preparing a resin case in which a ring-shaped core having a gap is integrally formed and the core gap is exposed in the housing portion, and a magnetoelectric transducer in the core gap And temporarily positioning the substrate on the core in the housing so that the substrate is positioned, and in the temporarily positioned state, the positional relationship between the gap and the magnetoelectric transducer is optically determined from the back side of the substrate through the through hole. And adjusting step for adjusting the position of the substrate so that the magnetoelectric conversion element is positioned substantially at the center between both end faces of the core constituting the gap according to the measurement result Characterized by comprising a fixing step of fixing the substrate to the resin case, the.

本発明によれば、磁電変換素子の実装部位とは異なる部位に光学測定用の貫通孔が形成された基板を準備し、基板を収容部内におけるコア上に仮位置決めした状態で、基板の裏面側から、貫通孔を通じてギャップと磁電変換素子の位置関係を光学的に直接測定する。このとき、光学測定装置の光軸は、基板の裏面に対して略垂直ではなく、斜めとなる。そして、樹脂成形(インサート成形)時の樹脂ケースに対するコアの位置ずれ、基板に対する磁電変換素子の位置ずれ、樹脂ケース、コア、基板、磁電変換素子の寸法ばらつきなどにより、磁電変換素子の位置が、ギャップを構成するコアの両端面間の略中央に対して一方の端面側にずれている場合には、磁電変換素子の位置が略中央となるように、基板の位置を修正する。このように、測定結果に応じて基板の位置を修正してから、基板を樹脂ケースに固定するので、コアのギャップに対して、磁電変換素子が精度良く位置決めされ、ひいては外乱磁界による特性変動が低減された電流センサを得ることができる。特に本発明では、ギャップと磁電変換素子の位置関係を直接測定するので、コアのギャップに対して、磁電変換素子を高精度に位置決めすることができる。なお、測定した結果、磁電変換素子の位置が、ギャップを構成するコアの両端面間の略中央となっている場合には、位置を修正せずに固定するのは言うまでもない。   According to the present invention, a substrate on which a through hole for optical measurement is formed in a portion different from the mounting portion of the magnetoelectric conversion element is prepared, and the substrate is temporarily positioned on the core in the housing portion, and the back side of the substrate Then, the positional relationship between the gap and the magnetoelectric transducer is directly measured optically through the through hole. At this time, the optical axis of the optical measuring device is not substantially perpendicular to the back surface of the substrate but is oblique. And, the position of the magnetoelectric conversion element due to the positional deviation of the core with respect to the resin case at the time of resin molding (insert molding), the positional deviation of the magnetoelectric conversion element with respect to the substrate, the dimensional variation of the resin case, core, substrate, magnetoelectric conversion element, When the position is shifted toward one end face with respect to the approximate center between both end faces of the core constituting the gap, the position of the substrate is corrected so that the position of the magnetoelectric conversion element is approximately the center. In this way, the position of the substrate is corrected according to the measurement result, and then the substrate is fixed to the resin case. Therefore, the magnetoelectric conversion element is accurately positioned with respect to the gap of the core, and the characteristic fluctuation due to the disturbance magnetic field is consequently reduced. A reduced current sensor can be obtained. In particular, in the present invention, since the positional relationship between the gap and the magnetoelectric conversion element is directly measured, the magnetoelectric conversion element can be positioned with high accuracy with respect to the gap of the core. In addition, when the position of the magnetoelectric conversion element is the approximate center between both end faces of the core constituting the gap as a result of the measurement, it goes without saying that the position is fixed without correction.

請求項2に記載のように、調整工程では、ギャップを構成するコアの端面の一方と、磁電変換素子との間隔(隙間)を光学的に測定しても良い。これによれば、ギャップ(コアの両端面の間隔)のばらつきは考慮されないものの、コアのギャップに対して、磁電変換素子を精度良く位置決めすることができる。また、ギャップを構成するコアの両端面と、磁電変換素子との間隔(隙間)を光学的に測定する構成に比べて、基板に占める貫通孔の割合を小さくし、電流センサの体格を低減することができる。   As described in claim 2, in the adjusting step, an interval (gap) between one end face of the core constituting the gap and the magnetoelectric conversion element may be optically measured. According to this, although the variation of the gap (interval between both end faces of the core) is not considered, the magnetoelectric conversion element can be accurately positioned with respect to the gap of the core. In addition, compared to a configuration in which the distance (gap) between the both end faces of the core constituting the gap and the magnetoelectric transducer is optically measured, the ratio of the through-hole occupying the substrate is reduced and the physique of the current sensor is reduced. be able to.

次に、請求項3に記載の電流センサの製造方法は、表面側に磁電変換素子が実装され、磁電変換素子の実装部位とは異なる部位に光学測定用の貫通孔が形成された基板を準備する基板準備工程と、ギャップを有するリング形状のコアが一体成形され、収容部内にコアのギャップが露出された樹脂ケースを準備するケース準備工程と、コアのギャップに磁電変換素子が位置するように、基板を収容部内におけるコア上に仮位置決めして配置する仮配置工程と、仮位置決めした状態で、基板の裏面側から、基板の裏面に沿う方向(以下、水平方向と示す)において貫通孔内に位置するコア及び樹脂ケースの少なくとも一方と、貫通孔とを光学的に測定し、測定結果に応じて、コア及び樹脂ケースの少なくとも一方の基準部位が貫通孔内の所定位置となるように、基板の位置を調整する調整工程と、調整工程後、基板を樹脂ケースに固定する固定工程と、を備えることを特徴とする。   Next, a method for manufacturing a current sensor according to claim 3 is provided with a substrate in which a magnetoelectric conversion element is mounted on the surface side and a through hole for optical measurement is formed in a portion different from the mounting portion of the magnetoelectric conversion element. A substrate preparation step, a case preparation step of preparing a resin case in which a ring-shaped core having a gap is integrally formed, and the core gap is exposed in the housing portion, and a magnetoelectric conversion element is positioned in the gap of the core In the through hole in the direction along the back surface of the substrate (hereinafter referred to as the horizontal direction) from the back surface side of the substrate in the provisional positioning step in which the substrate is temporarily positioned and disposed on the core in the housing portion. Optically measure at least one of the core and the resin case located in the through hole and the through hole, and at least one reference portion of the core and the resin case is in a predetermined position in the through hole according to the measurement result So as to be an adjustment step of adjusting the position of the substrate, after the adjusting step, a fixing step of fixing the substrate to the resin case, comprising: a.

本発明では、貫通孔を通じてギャップと磁電変換素子の位置関係を光学的に直接測定するのではなく、基板の裏面側から、貫通孔と、水平方向において貫通孔内に位置するコア及び樹脂ケースの少なくとも一方とを光学的に測定する。その際、コア及び樹脂ケースの少なくとも一方の基準部位が貫通孔内の所定位置からずれていれば、基準部位が貫通孔内の所定位置となるように、基板の位置を調整する。これにより、基板に実装された磁電変換素子を、樹脂ケースと一体化されたコアのギャップに対して精度良く位置決めすることができる。このように、測定結果に応じて基板の位置を修正してから、基板を樹脂ケースに固定するので、コアのギャップに対して、磁電変換素子が精度良く位置決めされ、ひいては外乱磁界による特性変動が低減された電流センサを得ることができる。   In the present invention, the positional relationship between the gap and the magnetoelectric transducer is not directly measured directly through the through hole, but from the back side of the substrate, the through hole, the core positioned in the through hole in the horizontal direction, and the resin case At least one of them is measured optically. At this time, if at least one reference portion of the core and the resin case is deviated from a predetermined position in the through hole, the position of the substrate is adjusted so that the reference portion becomes a predetermined position in the through hole. Thereby, the magnetoelectric conversion element mounted on the substrate can be accurately positioned with respect to the gap of the core integrated with the resin case. In this way, the position of the substrate is corrected according to the measurement result, and then the substrate is fixed to the resin case. Therefore, the magnetoelectric conversion element is accurately positioned with respect to the gap of the core, and the characteristic fluctuation due to the disturbance magnetic field is consequently reduced. A reduced current sensor can be obtained.

また、本発明では、光学測定装置の光軸を基板の裏面に対して略垂直とする、すなわち、貫通孔の真上から測定することもできるので、基板に占める貫通孔の割合を小さくし、電流センサの体格を低減することもできる。   Further, in the present invention, the optical axis of the optical measuring device is substantially perpendicular to the back surface of the substrate, that is, since it can be measured from directly above the through hole, the ratio of the through hole in the substrate is reduced, The physique of the current sensor can also be reduced.

具体的には、請求項4に記載のように、基板準備工程では、裏面における貫通孔周辺に目印マークが形成された基板を準備し、調整工程では、基準部位としての、ギャップを構成するコアの端面の一方若しくは樹脂ケースから露出されたコアと樹脂ケースとの境界部位が、目印マークと一致するように、基板の位置を調整しても良い。また、請求項5に記載のように、ケース準備工程では、基準部位として、貫通孔の断面形状と同一形状を有し、貫通孔よりも小さい位置決めマークを有するコア又は樹脂ケースを準備し、調整工程では、貫通孔と位置決めマークとの位置が合うように、基板の位置を調整しても良い。   Specifically, as described in claim 4, in the substrate preparation step, a substrate in which mark marks are formed around the through holes on the back surface is prepared, and in the adjustment step, a core that forms a gap as a reference portion The position of the substrate may be adjusted such that one of the end surfaces of the substrate or the boundary portion between the core and the resin case exposed from the resin case coincides with the mark mark. Further, as described in claim 5, in the case preparation step, a core or a resin case having the same shape as the cross-sectional shape of the through hole and having a positioning mark smaller than the through hole is prepared and adjusted as a reference portion. In the process, the position of the substrate may be adjusted so that the positions of the through hole and the positioning mark match.

請求項6に記載のように、ケース準備工程では、コアとともに導電材料からなる端子が一体成形され、端子の一端がコネクタ部に露出され、端子の他端が収容部に露出された樹脂ケースを準備し、基板準備工程では、端子が挿入される第1スルーホールと、該第1スルーホール周辺に磁電変換素子と電気的に接続されたランドが形成された基板を準備し、仮配置工程では、基板の第1スルーホールに端子を挿入し、固定工程では、端子とランドとをはんだ接合するようにしても良い。   According to a sixth aspect of the present invention, in the case preparation step, a resin case in which a terminal made of a conductive material is integrally formed with the core, one end of the terminal is exposed to the connector portion, and the other end of the terminal is exposed to the housing portion. In the substrate preparation step, a substrate having a first through hole into which a terminal is inserted and a land electrically connected to the magnetoelectric conversion element around the first through hole is prepared. The terminal may be inserted into the first through hole of the substrate, and the terminal and the land may be soldered in the fixing step.

これによれば、コネクタ部を構成する端子のうち、樹脂ケースの収容部内に露出する端部側を基準として、基板を仮位置決めすることができる。また、調整工程後、端子とランドとをはんだ接合することで、端子を介して基板を樹脂ケースに固定することができる。   According to this, a board | substrate can be temporarily positioned on the basis of the edge part side exposed in the accommodating part of a resin case among the terminals which comprise a connector part. Moreover, a board | substrate can be fixed to a resin case via a terminal by solder-joining a terminal and a land after an adjustment process.

請求項7に記載のように、基板準備工程では、磁電変換素子として、磁気センサチップとリードとが電気的に接続され、磁気センサチップ及び該磁気センサチップとリードとの接続部が樹脂封止されたモールドICを用い、リードが、第2スルーホールに挿入されて該第2スルーホール周辺に形成されたランドとはんだ接合された基板を準備し、第1スルーホールと端子との隙間のほうが、第2スルーホールとリードとの隙間よりも大きい構成とすると良い。これによれば、第1スルーホールと端子との隙間を大きく、すなわち、基板の位置調整代を大きくすることができる。   According to the seventh aspect of the present invention, in the substrate preparation step, as the magnetoelectric conversion element, the magnetic sensor chip and the lead are electrically connected, and the magnetic sensor chip and the connection portion between the magnetic sensor chip and the lead are sealed with resin. Using the molded IC, a lead is inserted into the second through hole, and a land formed around the second through hole is soldered to the substrate, and a gap between the first through hole and the terminal is prepared. It is preferable that the gap be larger than the gap between the second through hole and the lead. According to this, the clearance between the first through hole and the terminal can be increased, that is, the substrate position adjustment allowance can be increased.

次に、請求項8に記載の発明は、ギャップを有するリング形状のコアが樹脂ケースと一体成形され、樹脂ケースの収容部内にギャップを含むコアの少なくとも一部が露出されるとともに、表面側に磁電変換素子が実装された基板が、樹脂ケースの収容部内におけるコア上に配置されて、磁電変換素子の位置がコアのギャップ内とされた電流センサであって、基板は、磁電変換素子の実装部位とは異なる部位に貫通孔を有し、貫通孔は、基板の裏面側から、貫通孔を通じてギャップと磁電変換素子の位置関係を光学的に直接測定できる位置とされていることを特徴とする。   Next, according to an eighth aspect of the present invention, a ring-shaped core having a gap is integrally formed with the resin case, and at least a part of the core including the gap is exposed in the housing portion of the resin case, and on the surface side. A substrate on which the magnetoelectric conversion element is mounted is disposed on the core in the housing of the resin case, and the position of the magnetoelectric conversion element is within the gap of the core, and the substrate is mounted on the magnetoelectric conversion element A through hole is provided in a part different from the part, and the through hole is a position where the positional relationship between the gap and the magnetoelectric transducer can be optically directly measured from the back side of the substrate through the through hole. .

本発明に係る電流センサは、請求項1に記載の発明(電流センサの製造方法)に基づいて形成されたものであり、その作用効果は、請求項1に記載の発明の作用効果と同じであるので、その記載を省略する。   The current sensor according to the present invention is formed on the basis of the invention described in claim 1 (a method for manufacturing a current sensor), and the function and effect thereof are the same as those of the invention described in claim 1. Since there are, description is abbreviate | omitted.

また、請求項9に記載の発明は、ギャップを有するリング形状のコアが樹脂ケースと一体成形され、樹脂ケースの収容部内にギャップを含むコアの少なくとも一部が露出されるとともに、表面側に磁電変換素子が実装された基板が、樹脂ケースの収容部内におけるコア上に配置されて、磁電変換素子の位置がコアのギャップ内とされた電流センサであって、基板は、磁電変換素子の実装部位とは異なる部位に貫通孔を有し、貫通孔は、基板の裏面側から、貫通孔とともに、水平方向において貫通孔内に位置するコア及び樹脂ケースの少なくとも一方を光学的に測定できる位置とされていることを特徴とする。   According to the ninth aspect of the present invention, a ring-shaped core having a gap is integrally formed with the resin case, and at least a part of the core including the gap is exposed in the housing portion of the resin case, and the magnetoelectric surface is provided on the surface side. A current sensor in which the substrate on which the conversion element is mounted is disposed on the core in the housing portion of the resin case and the position of the magnetoelectric conversion element is within the gap of the core, and the substrate is the mounting portion of the magnetoelectric conversion element The through hole is located at a position where at least one of the core and the resin case positioned in the through hole in the horizontal direction can be optically measured together with the through hole from the back side of the substrate. It is characterized by.

本発明に係る電流センサは、請求項3に記載の発明(電流センサの製造方法)に基づいて形成されたものであり、その作用効果は、請求項3に記載の発明の作用効果と同じであるので、その記載を省略する。   The current sensor according to the present invention is formed on the basis of the invention according to the third aspect (the method for manufacturing the current sensor), and the operational effects thereof are the same as the operational effects of the invention according to the third aspect. Since there are, description is abbreviate | omitted.

なお、請求項10,11に記載の発明は、それぞれ請求項4,5に記載の発明に基づいて形成されたものであるので、その記載を省略する。   In addition, since the invention of Claim 10 and 11 was each formed based on the invention of Claim 4 and 5, the description is abbreviate | omitted.

また、請求項12に記載の発明は、請求項7に記載の発明に基づいて形成されたものであり、その作用効果は、請求項7に記載の発明の作用効果と同じであるので、その記載を省略する。   Further, the invention described in claim 12 is formed based on the invention described in claim 7, and its operational effect is the same as the operational effect of the invention described in claim 7. Description is omitted.

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。なお、本実施形態に示す電流センサは、自動車に搭載されるバッテリの電流を測定するための電流センサとして好適である。
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係る電流センサの概略構成を示す断面図である。図2は、図1に示す電流センサの平面図であり、便宜上、蓋を省略して図示している。図3は、図1に示す電流センサの斜視図であり、便宜上、基板及び蓋を省略して図示している。なお、以下においては、電流センサにおける基板の厚さ方向を垂直方向とし、基板の表面(裏面)に沿う方向を水平方向とする。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The current sensor shown in the present embodiment is suitable as a current sensor for measuring the current of a battery mounted on an automobile.
(First embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a current sensor according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view of the current sensor shown in FIG. 1, and the lid is omitted for convenience. FIG. 3 is a perspective view of the current sensor shown in FIG. 1, and the substrate and the lid are omitted for convenience. In the following, the thickness direction of the substrate in the current sensor is defined as the vertical direction, and the direction along the front surface (back surface) of the substrate is defined as the horizontal direction.

図1〜図3に示すように、電流センサ100は、要部として、樹脂ケース10と、ギャップ20Gを有するコア20と、磁電変換素子30と、該磁電変換素子30が実装された基板40と、を有している。   As shown in FIGS. 1 to 3, the current sensor 100 includes, as main parts, a resin case 10, a core 20 having a gap 20 </ b> G, a magnetoelectric conversion element 30, and a substrate 40 on which the magnetoelectric conversion element 30 is mounted. ,have.

樹脂ケース10は、コア20及び基板40を収容すべく、樹脂材料を所定形状に成形してなり、ギャップ20Gを含むコア20の少なくとも一部と基板40とを収容する収容部11を少なくとも有するものである。本実施形態では、上記した収容部11とともに、固定部12及びコネクタ部13を有している。   The resin case 10 is formed by molding a resin material into a predetermined shape so as to accommodate the core 20 and the substrate 40, and has at least an accommodating portion 11 that accommodates at least a part of the core 20 including the gap 20G and the substrate 40. It is. In this embodiment, it has the fixing | fixed part 12 and the connector part 13 with the above-mentioned accommodating part 11. As shown in FIG.

詳しくは、収容部11が、垂直方向上部の端面11a(以下、上端面11aと示す)側が開放された平面略矩形状の箱構造となっており、その箱内部の領域として、基板40が配置される上部領域14と、ギャップ20Gを含むコア20の一部が露出された下部領域15を有している。上部領域14は、上端面11aから垂直方向下方へ所定深さまでの領域であり、この上部領域14の底部14aの一部が開口されて、所定深さの下部領域15が連通されている。したがって、水平方向の大きさは、下部領域15のほうが上部領域14よりも小さくなっている。また、上部領域14は、水平方向における形状が基板40の外周形状と略一致され、その大きさが、後述する基板位置調整に支障がない程度、基板40よりも大きくされている。そして、基板40が上部領域14に配置された状態で、図1及び図2に示すように、下部領域15、すなわちギャップ20Gを含むコア20の露出部位が、基板40によって被覆されるようになっている。また、上部領域14の底部14aには、基板40を仮位置決めしつつ底部14a上に支持する支持ピン16が設けられている。本実施形態では、支持ピン16も樹脂ケース10の一部として構成されており、図3に示すように、底部14a側から所定範囲に拡径部16aを有している。そして、基板40の図示しないスルーホールに挿入された状態で、拡径部16aが基板40の表面40aに当接することで、支持ピン16が基板40を底部14a上に支持するようになっている。換言すれば、垂直方向において、基板40が位置決めされるようになっている。   Specifically, the accommodating portion 11 has a substantially rectangular box structure in which the end surface 11a (hereinafter referred to as the upper end surface 11a) on the upper side in the vertical direction is open, and the substrate 40 is disposed as an area inside the box. And the lower region 15 where a part of the core 20 including the gap 20G is exposed. The upper region 14 is a region extending vertically downward from the upper end surface 11a to a predetermined depth, and a part of the bottom portion 14a of the upper region 14 is opened to communicate with the lower region 15 having a predetermined depth. Accordingly, the size in the horizontal direction is smaller in the lower region 15 than in the upper region 14. In addition, the shape of the upper region 14 in the horizontal direction is substantially the same as the outer peripheral shape of the substrate 40, and the size thereof is larger than that of the substrate 40 to the extent that there is no hindrance to substrate position adjustment described later. Then, in a state where the substrate 40 is disposed in the upper region 14, as shown in FIGS. 1 and 2, the exposed region of the core 20 including the lower region 15, that is, the gap 20G, is covered with the substrate 40. ing. In addition, support pins 16 that support the substrate 40 while temporarily positioning the substrate 40 are provided on the bottom portion 14a of the upper region 14. In the present embodiment, the support pin 16 is also configured as a part of the resin case 10 and has an enlarged diameter portion 16a in a predetermined range from the bottom portion 14a side as shown in FIG. Then, with the diameter-enlarged portion 16a coming into contact with the surface 40a of the substrate 40 while being inserted into a through hole (not shown) of the substrate 40, the support pins 16 support the substrate 40 on the bottom portion 14a. . In other words, the substrate 40 is positioned in the vertical direction.

なお、収容部11は、上部領域14に基板40が収容された状態で、図1に示すように、開放面を蓋するように上端面11aに蓋50が固定されて、内部領域14,15が閉じた領域(空間)となっている。   As shown in FIG. 1, the accommodating portion 11 has a lid 50 fixed to the upper end surface 11 a so as to cover the open surface in a state where the substrate 40 is accommodated in the upper region 14, and the inner regions 14, 15. Is a closed area (space).

固定部12は、被測定電流が流れる被測定部材に電流センサ100を固定するための部位であり、被測定部材が挿通される貫通孔12aを有している。そして、貫通孔12aを取り囲むように、リング状(略C字状)のコア20の大部分が、固定部12に内包されている。コネクタ部13は、基板40に構成された図示しない配線部を介して、磁電変換素子30と外部機器とを電気的に接続する部位である。このコネクタ部13には、樹脂ケース10と一体成形された例えば金属からなる端子17の一端が露出されている。なお、端子17の他端は、底部14aから突出して垂直方向に延び、収容部11の上部領域14内に配置されている。   The fixing part 12 is a part for fixing the current sensor 100 to a member to be measured through which a current to be measured flows, and has a through hole 12a through which the member to be measured is inserted. And most of the ring-shaped (substantially C-shaped) core 20 is enclosed in the fixing | fixed part 12 so that the through-hole 12a may be surrounded. The connector part 13 is a part for electrically connecting the magnetoelectric conversion element 30 and an external device via a wiring part (not shown) formed on the substrate 40. One end of a terminal 17 made of metal, for example, integrally formed with the resin case 10 is exposed at the connector portion 13. Note that the other end of the terminal 17 protrudes from the bottom portion 14 a and extends in the vertical direction, and is disposed in the upper region 14 of the accommodating portion 11.

コア20は、鉄、鉄系合金、パーマロイ等の磁性体材料からなり、磁電変換素子が配置されるギャップ20Gを有したリング形状の部材である。このようなコア20としては、上記磁性体材料をせん断加工してなる部材を複数枚積層固定してなるものが一般的である。本実施形態では、略C字状の積層コアを採用している。このコア20は、上記したように、樹脂ケース10と一体成形、すなわち樹脂ケース10に対してインサート成形されている。そして、略C字状のコア20のうち、ギャップ20G及び該ギャップGを間に挟む両端面21の近傍部位のみが、収容部11(下部領域15)内に露出されている。   The core 20 is made of a magnetic material such as iron, an iron-based alloy, and permalloy, and is a ring-shaped member having a gap 20G in which a magnetoelectric conversion element is disposed. Such a core 20 is generally formed by laminating and fixing a plurality of members formed by shearing the magnetic material. In this embodiment, a substantially C-shaped laminated core is employed. As described above, the core 20 is integrally formed with the resin case 10, that is, insert-molded with respect to the resin case 10. Of the substantially C-shaped core 20, only the gap 20 </ b> G and the vicinity of both end faces 21 sandwiching the gap G are exposed in the accommodating portion 11 (lower region 15).

磁電変換素子30は、被測定部材に流れる被測定電流によって生じる磁界の磁束を検出し、電流値に比例した信号を出力するものであり、後述する基板40の表面40a側に実装された状態で樹脂ケース10の収容部11内に収容され、コア20のギャップ20G内に配置されている。本実施形態では、磁電変換素子30として、磁気センサチップ31とリード32とが電気的に接続され、磁気センサチップ31及び磁気センサチップ31とリード32との接続部が樹脂封止されたモールドICを採用している。本実施形態ではホール素子が構成された磁気センサチップを採用しており、電流センサ100が所謂磁気比例式の電流センサとなっている。なお、ホール素子以外にも、磁気抵抗素子が構成された磁気センサチップを採用することもできる。そして、磁電変換素子30のうちの、封止樹脂によりモールドされた部分、すなわち磁気センサチップ31が、コア20のギャップ20Gに配置されている。なお、図面上では、便宜上、磁気センサチップ31を含む樹脂封止された部位全体に、符号31を付与している。   The magnetoelectric conversion element 30 detects magnetic flux generated by the current to be measured flowing through the member to be measured, and outputs a signal proportional to the current value, and is mounted on the surface 40a side of the substrate 40 to be described later. It is accommodated in the accommodating portion 11 of the resin case 10 and disposed in the gap 20G of the core 20. In the present embodiment, as the magnetoelectric conversion element 30, a magnetic sensor chip 31 and a lead 32 are electrically connected, and the magnetic sensor chip 31 and a connection part between the magnetic sensor chip 31 and the lead 32 are resin-sealed. Is adopted. In the present embodiment, a magnetic sensor chip having a Hall element is employed, and the current sensor 100 is a so-called magnetic proportional current sensor. In addition to the Hall element, a magnetic sensor chip having a magnetoresistive element can also be employed. A portion of the magnetoelectric conversion element 30 that is molded with the sealing resin, that is, the magnetic sensor chip 31 is disposed in the gap 20 </ b> G of the core 20. In the drawing, reference numeral 31 is assigned to the entire resin-sealed portion including the magnetic sensor chip 31 for convenience.

基板40は、樹脂ケース10に構成されたコネクタ部13と磁電変換素子30とを電気的に接続する部位であり、磁電変換素子30と端子17とを電気的に接続する図示しない配線部を有している。そして、樹脂ケース10の収容部11(上部領域14)内に収容されて、収容部11内に露出されたギャップ20Gを含むコア20の部位を覆うように配置されている。また、本実施形態においては、コア20と対向する表面40aから裏面40bにかけて貫通する2種類のスルーホール41,42を有している。第1スルーホール41は、端子17における収容部11内に露出された端部側が挿入される部位であり、水平方向において、基板40の位置を仮位置決めする機能を果たす。そして、端子17は、その端部が第1スルーホール41を表面40a側から裏面40b側へ挿通した状態で、図示しない配線部のランドとはんだ接合されている。第2スルーホール42は、磁電変換素子30におけるリード32が挿入される部位である。磁電変換素子30の磁気センサチップ31は表面40a側に配置され、リード32が表面40a側から裏面40b側に挿通された状態で、図示しない配線部のランドとはんだ接合されている。本実施形態では、これら2種類のスルーホール41,42において、第1スルーホール41と端子17との隙間(クリアランス)のほうが、第2スルーホール42とリード32との隙間(クリアランス)よりも大きい構成となっている。   The substrate 40 is a part for electrically connecting the connector part 13 and the magnetoelectric conversion element 30 configured in the resin case 10, and has a wiring part (not shown) for electrically connecting the magnetoelectric conversion element 30 and the terminal 17. is doing. And it accommodates in the accommodating part 11 (upper area | region 14) of the resin case 10, and is arrange | positioned so that the site | part of the core 20 including the gap 20G exposed in the accommodating part 11 may be covered. Moreover, in this embodiment, it has two types of through-holes 41 and 42 penetrated from the surface 40a facing the core 20 to the back surface 40b. The first through hole 41 is a portion into which the end side exposed in the accommodating portion 11 of the terminal 17 is inserted, and fulfills the function of temporarily positioning the position of the substrate 40 in the horizontal direction. The terminal 17 is solder-bonded to a land of a wiring portion (not shown) in a state where an end portion of the terminal 17 is inserted through the first through hole 41 from the front surface 40a side to the back surface 40b side. The second through hole 42 is a part into which the lead 32 in the magnetoelectric conversion element 30 is inserted. The magnetic sensor chip 31 of the magnetoelectric conversion element 30 is disposed on the front surface 40a side, and is soldered to a land of a wiring portion (not shown) in a state where the lead 32 is inserted from the front surface 40a side to the back surface 40b side. In the present embodiment, in these two types of through holes 41 and 42, the gap (clearance) between the first through hole 41 and the terminal 17 is larger than the gap (clearance) between the second through hole 42 and the lead 32. It has a configuration.

また、基板40は、磁電変換素子30の実装部位とは異なる部位、すなわち水平方向において、磁電変換素子30のリード32との接続部位から離れた位置に、光学測定用の貫通孔43(覗き窓)を有している。この貫通孔43が、本実施形態に係る電流センサ100の主たる特徴部分である。本実施形態では、この貫通孔43が、断面略円形状とされ、基板40の裏面40b側から、貫通孔43を通じてギャップ20Gと磁電変換素子30(磁気センサチップ31)の位置関係を光学的に直接測定できる位置及び大きさに形成されている。ただし、水平方向において、磁電変換素子30のリード32との接続部位から離れるほど、貫通孔43の断面積(径)が一定であれば、収容部11の上部領域14の大きさを大きくしなければならない。また、収容部11の上部領域14の大きさが一定であれば、磁電変換素子30のリード32との接続部位から離れるほど、貫通孔43の断面積を大きくしなければならない。したがって、貫通孔43の形成位置は、図1に示すように、磁電変換素子30のリード32との接続部位の近傍とすることが好ましい。   In addition, the substrate 40 has a through hole 43 (viewing window for optical measurement) at a position different from the mounting portion of the magnetoelectric conversion element 30, that is, at a position away from the connection portion with the lead 32 of the magnetoelectric conversion element 30 in the horizontal direction. )have. This through-hole 43 is a main characteristic part of the current sensor 100 according to the present embodiment. In the present embodiment, the through hole 43 has a substantially circular cross section, and the positional relationship between the gap 20G and the magnetoelectric transducer 30 (magnetic sensor chip 31) is optically determined from the back surface 40b side of the substrate 40 through the through hole 43. It is formed in a position and size that can be directly measured. However, in the horizontal direction, if the cross-sectional area (diameter) of the through hole 43 is constant as the distance from the connection portion with the lead 32 of the magnetoelectric conversion element 30 increases, the size of the upper region 14 of the housing portion 11 must be increased. I must. Further, if the size of the upper region 14 of the accommodating portion 11 is constant, the cross-sectional area of the through hole 43 must be increased as the distance from the connection portion with the lead 32 of the magnetoelectric conversion element 30 increases. Therefore, it is preferable that the formation position of the through-hole 43 is in the vicinity of the connection portion with the lead 32 of the magnetoelectric conversion element 30 as shown in FIG.

なお、基板40には、磁電変換素子30の処理回路が構成されても良い。本実施形態では、図1に示すように、基板40の裏面40bに、コンデンサやチップサーミスタなどの電子部品44が実装されている。このように、電子部品44として、チップサーミスタ等の温度センサ素子が実装された構成とすると、電流計測だけでなく温度計測も可能な、温度センサ付電流センサとすることができる。   A processing circuit for the magnetoelectric conversion element 30 may be configured on the substrate 40. In the present embodiment, as shown in FIG. 1, an electronic component 44 such as a capacitor or a chip thermistor is mounted on the back surface 40 b of the substrate 40. As described above, when the electronic component 44 is configured such that a temperature sensor element such as a chip thermistor is mounted, a current sensor with a temperature sensor capable of not only current measurement but also temperature measurement can be obtained.

次に、上記した電流センサ100の製造方法について説明する。図4は、電流センサの製造工程のうち、ケース準備工程を示す断面図である。図5は、電流センサの製造工程のうち、仮配置工程を示す断面図である。図6,7は、電流センサの製造工程のうち、調整工程を示す図であり、図6は断面図、図7は平面図である。   Next, a method for manufacturing the above-described current sensor 100 will be described. FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a case preparation process in the current sensor manufacturing process. FIG. 5 is a cross-sectional view showing a provisional arrangement process in the current sensor manufacturing process. 6 and 7 are diagrams showing an adjustment process in the manufacturing process of the current sensor, FIG. 6 is a cross-sectional view, and FIG. 7 is a plan view.

図示しないが、先ず、表面40a側に磁電変換素子30が実装され、磁電変換素子30の実装部位とは異なる部位に光学測定用の貫通孔43が形成された基板40を準備する基板準備工程を実施する。本実施形態では、上記した2種類のスルーホール41,42や図示しない配線部が形成され、磁電変換素子30とは別の電子部品44が実装された基板40を準備する。なお、磁電変換素子30は、リード32が第2スルーホール42に挿通されて実装されている。また、第1スルーホール41と端子17との隙間(クリアランス)のほうが、第2スルーホール42とリード32との隙間(クリアランス)よりも大きくなるように、2種類のスルーホール41,42をそれぞれ形成する。   Although not shown in the drawings, first, a substrate preparation step of preparing the substrate 40 in which the magnetoelectric conversion element 30 is mounted on the surface 40a side and the optical measurement through hole 43 is formed in a portion different from the mounting portion of the magnetoelectric conversion element 30 is performed. carry out. In the present embodiment, a substrate 40 is prepared in which the above-described two types of through holes 41 and 42 and a wiring portion (not shown) are formed, and an electronic component 44 different from the magnetoelectric conversion element 30 is mounted. The magnetoelectric conversion element 30 is mounted with the leads 32 inserted through the second through holes 42. In addition, the two types of through holes 41 and 42 are formed so that the clearance (clearance) between the first through hole 41 and the terminal 17 is larger than the clearance (clearance) between the second through hole 42 and the lead 32. Form.

また、図4に示すように、ギャップ20Gを有するリング形状のコア20が一体成形(インサート成形)され、収容部11(下部領域15内にコア20のギャップ20Gが露出された樹脂ケース10を準備するケース準備工程を実施する。すなわち、このケース準備工程では、コア20をインサート部品とし、樹脂ケース10を射出成形によって形成する。この工程により、コア20は、ギャップ20Gを含む両端面21から一部位のみが収容部11内に露出(上部領域14の底部14aを介して上部領域14側に露出)され、それ以外の部位はその周囲を樹脂ケース10によって包まれて位置決め保持される。本実施形態では、上記した収容部11、固定部12、コネクタ部13を有する樹脂ケース10を形成する。また、コア20とともに、導電材料からなる端子17も一体成形する。そして、端子17は、一端がコネクタ部13に露出され、他端が収容部11(上部領域14)に露出された状態で樹脂ケース10に保持される。   Also, as shown in FIG. 4, a resin case 10 is prepared in which a ring-shaped core 20 having a gap 20G is integrally formed (insert molding), and the accommodating portion 11 (the gap 20G of the core 20 is exposed in the lower region 15). That is, in this case preparation process, the core 20 is used as an insert part, and the resin case 10 is formed by injection molding, whereby the core 20 is separated from both end faces 21 including the gap 20G. Only the portion is exposed in the accommodating portion 11 (exposed to the upper region 14 side through the bottom portion 14a of the upper region 14), and the other portions are wrapped and surrounded by the resin case 10 for positioning and holding. In the form, the resin case 10 having the above-described accommodating portion 11, fixing portion 12, and connector portion 13 is formed. The terminal 17 made of a conductive material is also integrally formed, and the terminal 17 is held by the resin case 10 with one end exposed at the connector portion 13 and the other end exposed at the housing portion 11 (upper region 14). The

次に、図5に示すように、コア20のギャップ20Gに磁電変換素子30が位置し、露出されたコア20を覆うように、基板40を樹脂ケース10の収容部11内に仮位置決めして配置する仮配置工程を実施する。本実施形態では、表面40aがコア20と対向し、第1スルーホール41を端子17が挿通し、図示しないスルーホールを支持ピン16(図2,3参照)が挿通するように、基板40を収容部11の上部領域14内に配置する。ここで、第1スルーホール41と端子17との隙間(クリアランス)と、スルーホールと支持ピン16との隙間(クリアランス)は同程度となっており、これら端子17と支持ピン16により、水平方向において、基板40の位置が仮位置決めされる。また、基板40は、表面40aが複数の支持ピン16の拡径部16a(図3参照)に当接し、これにより、垂直方向において、基板40の位置が決定される。なお、本実施形態では、垂直方向における基板40のがたつきをより低減するために、上記当接状態で、図5に示すように、磁電変換素子30(モールドされた磁気センサチップ31)が下部領域15の底部に当接するようになっている。   Next, as shown in FIG. 5, the substrate 40 is temporarily positioned in the housing portion 11 of the resin case 10 so that the magnetoelectric conversion element 30 is positioned in the gap 20 </ b> G of the core 20 and covers the exposed core 20. A temporary placement step for placement is performed. In the present embodiment, the substrate 40 is placed so that the surface 40a faces the core 20, the terminal 17 is inserted through the first through hole 41, and the support pin 16 (see FIGS. 2 and 3) is inserted through the through hole (not shown). It arrange | positions in the upper area | region 14 of the accommodating part 11. As shown in FIG. Here, the clearance (clearance) between the first through hole 41 and the terminal 17 and the clearance (clearance) between the through hole and the support pin 16 are approximately the same, and the horizontal direction is determined by the terminal 17 and the support pin 16. The position of the substrate 40 is temporarily positioned. Further, the surface 40a of the substrate 40 abuts on the enlarged diameter portions 16a (see FIG. 3) of the plurality of support pins 16, and thereby the position of the substrate 40 is determined in the vertical direction. In this embodiment, in order to further reduce the rattling of the substrate 40 in the vertical direction, the magnetoelectric conversion element 30 (molded magnetic sensor chip 31) is in the contact state as shown in FIG. It comes into contact with the bottom of the lower region 15.

ここで、電流センサ100にて被測定電流を精度良く検出するためには、磁電変換素子30(磁気センサチップ31)を、ギャップ20Gを構成するコア20の両端面21間の略中央(換言すればギャップ20Gの略中央)に配置させることが好ましい。しかしながら、樹脂ケース10、コア20、基板40、磁電変換素子30の寸法ばらつき、第1スルーホール41や第2スルーホール42の寸法や形成位置のばらつき、インサート成形時の樹脂ケース10に対するコア20や端子17の位置ずれ(位置ばらつき)、基板40に実装される磁電変換素子30の位置ばらつきなどにより、磁電変換素子30の位置が両端面21間の略中央とはならず、例えば図5に示すように、一方の端面21側にずれた配置となることも考えられる。   Here, in order to detect the current to be measured with high accuracy by the current sensor 100, the magnetoelectric conversion element 30 (magnetic sensor chip 31) is positioned at substantially the center (in other words, between both end faces 21 of the core 20 constituting the gap 20G). For example, it is preferable to dispose at approximately the center of the gap 20G. However, the dimensional variation of the resin case 10, the core 20, the substrate 40, and the magnetoelectric conversion element 30, the dimensional variation and the formation position of the first through hole 41 and the second through hole 42, the core 20 relative to the resin case 10 at the time of insert molding, The position of the magnetoelectric conversion element 30 does not become substantially the center between the both end faces 21 due to the positional deviation (positional variation) of the terminal 17 and the positional variation of the magnetoelectric conversion element 30 mounted on the substrate 40, for example, as shown in FIG. Thus, it can be considered that the arrangement is shifted to the one end face 21 side.

そこで、本実施形態では、上記仮位置決めした状態で、図6に示すように、基板40の裏面40b側から、貫通孔43を通じてギャップ20Gと磁電変換素子30(磁気センサチップ31)の位置関係を光学的に直接測定する。そして、測定した結果、図6に示すように、磁電変換素子30に位置ズレが生じている場合には、磁電変換素子30がコア20の両端面21間の略中央に位置するように、基板の位置を調整する。この調整工程が、本実施形態に係る製造方法の主たる特徴部分である。   Therefore, in the present embodiment, the positional relationship between the gap 20G and the magnetoelectric transducer 30 (magnetic sensor chip 31) from the back surface 40b side of the substrate 40 through the through hole 43 as shown in FIG. Measure directly optically. Then, as a result of the measurement, as shown in FIG. 6, when the magnetoelectric conversion element 30 is misaligned, the substrate is arranged so that the magnetoelectric conversion element 30 is positioned approximately at the center between both end faces 21 of the core 20. Adjust the position. This adjustment process is a main characteristic part of the manufacturing method according to the present embodiment.

本実施形態では、光学測定装置としてのカメラ110を用い、貫通孔43を通じて、コア20の端面21の少なくとも一方及び磁電変換素子30(磁気センサチップ31)が撮像エリア内となるように、光軸を垂直方向及び水平方向に対して斜めとして基板40の裏面40b側から撮像する。より詳しくは、コア20の端面21のうち、一方のみが撮像エリア内となるようにして撮像した。そして、撮像結果に基づき、必要に応じて基板40の位置を修正した。例えば図6に示すように、磁電変換素子30が紙面向かって左の端面21側にずれ、図7に示すように、端面21と磁電変換素子30(図7中の実線)との隙間が距離D1であったとする。この場合、端面21と磁電変換素子30(図7中の破線)との隙間の距離が、コア20の両端面21間の略中央に磁電変換素子30が位置するときの距離D2となるように、基板40を図7に示す白抜き矢印方向にずらして、同方向に磁電変換素子30を移動させればよい。本実施形態では、支持ピン16が挿通されたスルーホールと、端子17が挿通された第1スルーホール41が、支持ピン16及び端子17との間で所定のクリアランスを有しているので、基板40を水平方向に移動させて、その位置を調整することができる。なお、光学測定は、位置調整が完了するまで連続して測定しても良いし、位置調整前、位置調整後、及び最終的に位置調整が完了するまで、位置を微修正したごとに測定(所定タイミングで測定)するようにしても良い。   In the present embodiment, the optical axis is used so that at least one of the end surface 21 of the core 20 and the magnetoelectric conversion element 30 (magnetic sensor chip 31) are within the imaging area through the through-hole 43 using the camera 110 as an optical measuring device. Is imaged from the back surface 40b side of the substrate 40 in an oblique direction with respect to the vertical and horizontal directions. More specifically, imaging was performed so that only one of the end surfaces 21 of the core 20 was within the imaging area. And based on the imaging result, the position of the board | substrate 40 was corrected as needed. For example, as shown in FIG. 6, the magnetoelectric conversion element 30 is shifted to the left end face 21 side as viewed in the drawing, and as shown in FIG. 7, the gap between the end face 21 and the magnetoelectric conversion element 30 (solid line in FIG. 7) is a distance. Suppose that it was D1. In this case, the distance of the gap between the end face 21 and the magnetoelectric conversion element 30 (broken line in FIG. 7) is the distance D2 when the magnetoelectric conversion element 30 is positioned approximately at the center between the both end faces 21 of the core 20. The substrate 40 is shifted in the direction of the white arrow shown in FIG. 7, and the magnetoelectric transducer 30 is moved in the same direction. In the present embodiment, since the through hole through which the support pin 16 is inserted and the first through hole 41 through which the terminal 17 is inserted have a predetermined clearance between the support pin 16 and the terminal 17, The position can be adjusted by moving 40 in the horizontal direction. The optical measurement may be performed continuously until the position adjustment is completed, or measured every time the position is finely corrected before the position adjustment, after the position adjustment, and finally until the position adjustment is completed ( (Measurement at a predetermined timing).

次に、調整工程後、図示しないが、基板40を樹脂ケース10に固定する固定工程を実施する。本実施形態では、第1スルーホール41を挿通する複数の端子17と、対応するランドとをはんだ接合することで、端子17を介して基板40を樹脂ケース10に固定する。これにより、コア20の両端面21の略中央に、磁電変換素子30が位置決め固定された状態となる。そして、図示しない蓋50を、樹脂ケース10の収容部11の上端面11a上に載置し、接着や溶着などにより固定することにより、図1に示した電流センサ100を得ることができる。   Next, after the adjusting step, although not shown, a fixing step for fixing the substrate 40 to the resin case 10 is performed. In this embodiment, the board | substrate 40 is fixed to the resin case 10 via the terminal 17 by solder-joining the several terminal 17 which penetrates the 1st through-hole 41, and a corresponding land. As a result, the magnetoelectric conversion element 30 is positioned and fixed substantially at the center of the both end faces 21 of the core 20. Then, the current sensor 100 shown in FIG. 1 can be obtained by placing the lid 50 (not shown) on the upper end surface 11a of the housing portion 11 of the resin case 10 and fixing it by adhesion or welding.

次に、本実施形態に係る電流センサ100の製造方法及びこの製造方法により形成された電流センサ100の特徴部分の効果について説明する。先ず本実施形態では、磁電変換素子30の実装部位とは異なる部位に光学測定用の貫通孔43が形成された基板40を準備し、基板40を樹脂ケース10の収容部11内に露出されたコア20の部位上に仮位置決めした状態で、基板40の裏面40b側から、貫通孔43を通じてギャップ20Gと磁電変換素子30の位置関係を光学的に直接測定する。そして、磁電変換素子30の位置が、ギャップ20Gを構成するコア20の両端面21間の略中央に対して一方の端面21側にずれている場合には、磁電変換素子30の位置が略中央となるように、基板40の位置を修正する。このように、測定結果に基づき、必要に応じて基板40の位置を修正してから、基板40を樹脂ケース10に固定するので、コア20のギャップ20Gに対して、磁電変換素子30が精度良く位置決めされ、ひいては外乱磁界による特性変動が低減された電流センサ100を得ることができる。また得られた電流センサ100は、ギャップ20Gに対して、磁電変換素子30が精度良く位置決めされ、ひいては外乱磁界による特性変動が低減された電流センサとなっている。特に本実施形態では、ギャップ20Gと磁電変換素子30の位置関係を直接測定するので、コア20のギャップ20Gに対して、磁電変換素子30を高精度に位置決めすることができる。   Next, the manufacturing method of the current sensor 100 according to the present embodiment and the effects of the characteristic portions of the current sensor 100 formed by this manufacturing method will be described. First, in the present embodiment, a substrate 40 in which a through hole 43 for optical measurement is formed in a portion different from the mounting portion of the magnetoelectric conversion element 30 is prepared, and the substrate 40 is exposed in the housing portion 11 of the resin case 10. The positional relationship between the gap 20 </ b> G and the magnetoelectric transducer 30 is optically directly measured from the back surface 40 b side of the substrate 40 through the through-hole 43 in a state of being temporarily positioned on the core 20. When the position of the magnetoelectric conversion element 30 is shifted to the one end face 21 side with respect to the approximate center between the both end faces 21 of the core 20 constituting the gap 20G, the position of the magnetoelectric conversion element 30 is approximately the center. The position of the substrate 40 is corrected so that As described above, based on the measurement result, the position of the substrate 40 is corrected as necessary, and then the substrate 40 is fixed to the resin case 10, so that the magnetoelectric conversion element 30 is accurate with respect to the gap 20 </ b> G of the core 20. It is possible to obtain the current sensor 100 which is positioned and consequently has a reduced characteristic variation due to a disturbance magnetic field. Further, the obtained current sensor 100 is a current sensor in which the magnetoelectric conversion element 30 is accurately positioned with respect to the gap 20G, and the characteristic variation due to the disturbance magnetic field is reduced. In particular, in the present embodiment, since the positional relationship between the gap 20G and the magnetoelectric conversion element 30 is directly measured, the magnetoelectric conversion element 30 can be positioned with high accuracy with respect to the gap 20G of the core 20.

なお、本発明者は、ギャップ20Gに対する磁電変換素子30の位置と、外乱磁界(外乱ノイズ)による特性変動との関係について確認している。図8は、コアのギャップに対する磁電変換素子の位置と外乱磁界との関係を模式的に示した平面図である。図9は、磁電変換素子の位置ずれと外乱磁界により生じる誤差電流との関係を示す図である。なお、図8に示すように、水平方向に沿い、且つ、端面21間に作用する磁束の向きに対して略垂直な方向に、2.0mTの外乱磁界が作用するものとした。その結果、図9から、磁電変換素子30がコア20の両端面21の中央位置からずれるほど、誤差電流が大きくなる、すなわち特性変動が大きくなることが明らかである。したがって、本実施形態によれば、コア20のギャップ20Gに対して磁電変換素子30が精度良く位置決めするので、外乱磁界による特性変動が低減された電流センサ100を得ることができる。   In addition, this inventor has confirmed about the relationship between the position of the magnetoelectric conversion element 30 with respect to the gap 20G, and the characteristic fluctuation | variation by a disturbance magnetic field (disturbance noise). FIG. 8 is a plan view schematically showing the relationship between the position of the magnetoelectric transducer and the disturbance magnetic field with respect to the gap of the core. FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the positional deviation of the magnetoelectric transducer and the error current generated by the disturbance magnetic field. As shown in FIG. 8, a disturbance magnetic field of 2.0 mT acts along the horizontal direction and in a direction substantially perpendicular to the direction of the magnetic flux acting between the end faces 21. As a result, it is apparent from FIG. 9 that the error current increases, that is, the characteristic variation increases as the magnetoelectric conversion element 30 is displaced from the center position of the both end faces 21 of the core 20. Therefore, according to the present embodiment, since the magnetoelectric conversion element 30 is accurately positioned with respect to the gap 20G of the core 20, the current sensor 100 in which the characteristic fluctuation due to the disturbance magnetic field is reduced can be obtained.

また、本実施形態では、調整工程において、ギャップ20Gを構成するコア20の端面21の一方と、磁電変換素子30との間隔(隙間)を光学的に測定するようにしている。したがって、コア20の両端面21と磁電変換素子30との両方の間隔(隙間)を光学的に測定する構成に比べて、基板40に占める貫通孔43の割合を小さくし、電流センサ100の体格を低減することができる。   In the present embodiment, in the adjustment step, the interval (gap) between one end surface 21 of the core 20 constituting the gap 20G and the magnetoelectric conversion element 30 is optically measured. Therefore, the proportion of the through-holes 43 in the substrate 40 is reduced compared to the configuration in which the distance (gap) between both the end faces 21 of the core 20 and the magnetoelectric conversion element 30 is optically measured, and the physique of the current sensor 100 is reduced. Can be reduced.

また、本実施形態では、コネクタ部13を構成する端子17と該端子17が挿通される第1スルーホール41との隙間(クリアランス)のほうが、磁電変換素子30のリード32と該リード32が挿通される第2スルーホール42との隙間(クリアランス)よりも大きくなっている。これによれば、第1スルーホール41と端子17との隙間を大きく、すなわち基板40の位置調整代を大きくすることができる。   In the present embodiment, the clearance (clearance) between the terminal 17 constituting the connector portion 13 and the first through hole 41 through which the terminal 17 is inserted is inserted between the lead 32 of the magnetoelectric conversion element 30 and the lead 32. It is larger than the gap (clearance) with the second through hole 42 to be made. According to this, the clearance between the first through hole 41 and the terminal 17 can be increased, that is, the position adjustment margin of the substrate 40 can be increased.

(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態を、図10及び図11に基づいて説明する。図10,11は、第2実施形態に係る電流センサの製造工程のうち、調整工程を示す図であり、図10は断面図、図11は平面図である。
(Second Embodiment)
Next, 2nd Embodiment of this invention is described based on FIG.10 and FIG.11. 10 and 11 are diagrams showing an adjustment process among the manufacturing processes of the current sensor according to the second embodiment. FIG. 10 is a cross-sectional view, and FIG. 11 is a plan view.

第2実施形態に係る電流センサの製造方法及びこれにより形成される電流センサは、第1実施形態に示した電流センサの製造方法及び電流センサと共通するところが多いので、以下、共通部分については詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。なお、第1実施形態に示した要素と同一の要素には、同一の符号を付与するものとする。   The current sensor manufacturing method according to the second embodiment and the current sensor formed by the current sensor are often in common with the current sensor manufacturing method and the current sensor shown in the first embodiment. The explanation is omitted, and different parts are explained mainly. In addition, the same code | symbol shall be provided to the element same as the element shown in 1st Embodiment.

第1実施形態においては、ギャップ20Gと磁電変換素子30との位置関係を、光学的に直接測定した。換言すれば、コア20の端面21の少なくとも一方と磁電変換素子30が撮像エリア内に入るようにして撮像し、端面21と磁電変換素子30との間隔から、ギャップ20Gにおける磁電変換素子30の位置を把握するようにした。これに対し、本実施形態では、貫通孔43と、水平方向において貫通孔43内に位置するコア20及び樹脂ケース10の少なくとも一方とを光学的に測定し、位置ズレが生じている場合には、コア20及び樹脂ケース10の少なくとも一方の基準部位が貫通孔43内の所定位置となるように、基板40の位置を調整する点を特徴とする。すなわち、ギャップ20Gと磁電変換素子30との位置関係を直接測定するのではなく、ギャップ20Gを有するコア20及び該コア20が一体成形された樹脂ケース10の少なくとも一方と、磁電変換素子30が実装された基板40の貫通孔43とを直接測定することで、ギャップ20Gにおける磁電変換素子30の位置を把握する点を特徴とする。   In the first embodiment, the positional relationship between the gap 20G and the magnetoelectric conversion element 30 is directly measured optically. In other words, imaging is performed so that at least one of the end face 21 of the core 20 and the magnetoelectric conversion element 30 fall within the imaging area, and the position of the magnetoelectric conversion element 30 in the gap 20G is determined from the interval between the end face 21 and the magnetoelectric conversion element 30. I tried to figure out. On the other hand, in the present embodiment, when the through hole 43 and at least one of the core 20 and the resin case 10 positioned in the through hole 43 in the horizontal direction are optically measured and a positional deviation occurs, The position of the substrate 40 is adjusted so that at least one reference portion of the core 20 and the resin case 10 is a predetermined position in the through hole 43. That is, instead of directly measuring the positional relationship between the gap 20G and the magnetoelectric conversion element 30, at least one of the core 20 having the gap 20G and the resin case 10 integrally formed with the core 20 and the magnetoelectric conversion element 30 are mounted. It is characterized in that the position of the magnetoelectric transducer 30 in the gap 20G is grasped by directly measuring the through hole 43 of the substrate 40.

本実施形態に係る電流センサ100の構造は、基本的に第1実施形態に示した電流センサ100(図1〜3参照)と同じである。異なる点は、第1に、貫通孔43の形成位置が、調整工程において、基板40の裏面40b側から、貫通孔43とともに、水平方向において貫通孔43内に位置するコア20(収容部11内の露出部位)及び樹脂ケース10(収容部11における上部領域14の底部14a)の少なくとも一方を光学的に測定できる位置となっている点である。また、第2に、図10及び図11に示すように、上記基準部位として、貫通孔43の断面形状と同一形状を有し、貫通孔43よりも小さい位置決めマーク22が、コア20の上面(基板40の表面40aとの対向面)に設けられている点である。なお、位置決めマーク22の形状(貫通孔43の形状)や位置決めマーク22の形成方法は特に限定されるものではない。位置決めマーク22としては、光学的に位置基準となるものであれば採用することができる。本実施形態では、コア20の上面に印刷によって平面略円形の位置決めマーク22が設けられている。   The structure of the current sensor 100 according to this embodiment is basically the same as that of the current sensor 100 (see FIGS. 1 to 3) shown in the first embodiment. The first difference is that the formation position of the through hole 43 is the core 20 (within the accommodating portion 11) located in the horizontal direction along with the through hole 43 from the back surface 40 b side of the substrate 40 in the adjustment step. ) And at least one of the resin case 10 (the bottom portion 14a of the upper region 14 in the accommodating portion 11) is a position where it can be optically measured. Secondly, as shown in FIGS. 10 and 11, as the reference portion, a positioning mark 22 having the same shape as the cross-sectional shape of the through hole 43 and smaller than the through hole 43 is formed on the upper surface ( This is a point provided on the surface 40a of the substrate 40 facing the surface 40a. The shape of the positioning mark 22 (the shape of the through hole 43) and the method for forming the positioning mark 22 are not particularly limited. As the positioning mark 22, any optical mark that can be used as a position reference can be used. In the present embodiment, a positioning mark 22 having a substantially circular plane is provided on the upper surface of the core 20 by printing.

次に、本実施形態に係る電流センサ100の製造方法のうち、特徴部分である調整工程について説明する。なお、基板準備工程、ケース準備工程、仮配置工程、及び固定工程は、第1実施形態と基本的に同じである。調整工程では、上記仮位置決めした状態で、図10に示すように、基板40の裏面40b側から、貫通孔43と、水平方向において貫通孔43内に位置するコア20及び樹脂ケース10の少なくとも一方とを光学的に測定する。そして、測定した結果、図10に示すように、コア20及び樹脂ケース10の少なくとも一方の基準部位(図10では位置決めマーク22)が貫通孔43内の所定位置にない場合には、磁電変換素子30に位置ズレが生じているものとして、基準部位が貫通孔43内の所定位置となるように基板40の位置を調整する。これにより、磁電変換素子30の位置がコア20の両端面21間の略中央となる。   Next, the adjustment process which is a characteristic part in the manufacturing method of the current sensor 100 according to the present embodiment will be described. The substrate preparation process, case preparation process, provisional arrangement process, and fixing process are basically the same as those in the first embodiment. In the adjustment step, in the temporarily positioned state, as shown in FIG. 10, from the back surface 40 b side of the substrate 40, at least one of the through hole 43 and the core 20 and the resin case 10 positioned in the through hole 43 in the horizontal direction. Are measured optically. As a result of the measurement, as shown in FIG. 10, when at least one reference portion (the positioning mark 22 in FIG. 10) of the core 20 and the resin case 10 is not in a predetermined position in the through hole 43, the magnetoelectric conversion element The position of the substrate 40 is adjusted so that the reference portion is located at a predetermined position in the through-hole 43, assuming that the positional deviation occurs at 30. As a result, the position of the magnetoelectric conversion element 30 is substantially the center between the both end faces 21 of the core 20.

本実施形態では、光学測定装置としてのカメラ110を用い、貫通孔43が撮像エリア内となるように、光軸を垂直方向に沿わせて基板40の裏面40b側から撮像する。詳しくは、貫通孔43(基板40における開口端)を含む基板40の裏面40bの一部位と、基板40よりも下方に位置し、水平方向において貫通孔43内に位置するコア20の露出部位及び樹脂ケース10における収容部11の底部14aを撮像する。そして、撮像結果に基づき、必要に応じて基板40の位置を修正した。例えば図10に示すように、貫通孔43の中心に対して、基準部位としての位置決めマーク22の位置が紙面向かって右側にずれ、図11に示すように、位置決めマーク22(図11中の実線)の一部のみが貫通孔43内に位置したとする。このとき、図10に示すように、磁電変換素子30(磁気センサチップ31)も、コア20の両端面21の略中央から紙面向かって左側にずれており、ずれ量は、貫通孔43の中心に対する位置決めマーク22のずれ量とほぼ一致している。したがって、位置決めマーク22(図11の破線)が貫通孔43の中心と重なる位置となるように、基板40を図11に示す白抜き矢印方向にずらすことで、磁電変換素子30の位置を、コア20の両端面21の略中央とすることができる。   In the present embodiment, a camera 110 as an optical measuring device is used, and imaging is performed from the back surface 40b side of the substrate 40 along the optical axis so that the through hole 43 is in the imaging area. Specifically, a part of the back surface 40b of the substrate 40 including the through hole 43 (open end of the substrate 40), an exposed part of the core 20 located below the substrate 40 and positioned in the through hole 43 in the horizontal direction, and The bottom part 14a of the accommodating part 11 in the resin case 10 is imaged. And based on the imaging result, the position of the board | substrate 40 was corrected as needed. For example, as shown in FIG. 10, the position of the positioning mark 22 as a reference portion is shifted to the right side with respect to the paper surface with respect to the center of the through-hole 43, and as shown in FIG. 11, the positioning mark 22 (solid line in FIG. 11). ) Is only located in the through hole 43. At this time, as shown in FIG. 10, the magnetoelectric conversion element 30 (magnetic sensor chip 31) is also shifted to the left from the approximate center of the both end surfaces 21 of the core 20 toward the paper surface. Is substantially equal to the amount of displacement of the positioning mark 22 with respect to. Therefore, by shifting the substrate 40 in the direction of the white arrow shown in FIG. 11 so that the positioning mark 22 (broken line in FIG. 11) overlaps the center of the through hole 43, the position of the magnetoelectric conversion element 30 is changed to the core. It can be set at the approximate center of the two end faces 21 of 20.

このように本実施形態に示す製造方法によっても、コア20のギャップ20Gに対して、磁電変換素子30が精度良く位置決めされ、ひいては外乱磁界による特性変動が低減された電流センサ100を得ることができる。また得られた電流センサ100は、ギャップ20Gに対して、磁電変換素子30が精度良く位置決めされ、ひいては外乱磁界による特性変動が低減された電流センサとなっている。   As described above, also by the manufacturing method shown in the present embodiment, the current sensor 100 in which the magnetoelectric conversion element 30 is accurately positioned with respect to the gap 20G of the core 20 and the characteristic fluctuation due to the disturbance magnetic field is reduced can be obtained. . Further, the obtained current sensor 100 is a current sensor in which the magnetoelectric conversion element 30 is accurately positioned with respect to the gap 20G, and the characteristic variation due to the disturbance magnetic field is reduced.

また、本実施形態によれば、ギャップ20Gと磁電変換素子30に代えて、貫通孔43(基板40における開口端)と樹脂ケース10及びコア20の少なくとも一方の基準部位とを位置合わせするので、上記したように、カメラ110の光軸を基板40の裏面40bに対して略垂直とし、貫通孔43の真上から測定することもできる。したがって、第1実施形態に示した構成に比べて、基板40に占める貫通孔43の割合を小さくし、電流センサ100の体格を低減することもできる。   Further, according to the present embodiment, instead of the gap 20G and the magnetoelectric conversion element 30, the through hole 43 (open end of the substrate 40) and at least one reference portion of the resin case 10 and the core 20 are aligned. As described above, the optical axis of the camera 110 may be substantially perpendicular to the back surface 40b of the substrate 40, and measurement may be performed from directly above the through hole 43. Therefore, compared with the structure shown in 1st Embodiment, the ratio of the through-hole 43 which occupies for the board | substrate 40 can be made small, and the physique of the current sensor 100 can also be reduced.

なお、本実施形態では、コア20の上面に、基準部位としての位置決めマーク22を設ける例を示した。しかしながら、コア20ではなく、樹脂ケース10(上部領域14の底部14a)に、位置決めマーク22を設けても良い。また、位置決めマーク22以外を、基準部位とすることもできる。例えば、裏面40bにおける貫通孔43周辺に目印マーク45が形成された基板40を準備し、調整工程では、図12に示すように、コア20の露出部位(上面)と樹脂ケース10(上部領域14の底部14a)との境界部位、換言すれば、樹脂ケース10における底部14aの開口端を基準部位として、目印マーク45と上記境界部位とが一致するように、基板40の位置を調整しても良い。図12は、調整工程の変形例を示す平面図である。図12に示す例では、平面三角形の2つの目印マーク45が、頂点を貫通孔43側とし、貫通孔43を挟んで対向配置されている。なお、このような基準部位としては、上記境界部位以外にも、コア20の端面21の一方を採用することもできる。   In the present embodiment, the example in which the positioning mark 22 as the reference portion is provided on the upper surface of the core 20 is shown. However, the positioning mark 22 may be provided not on the core 20 but on the resin case 10 (the bottom 14a of the upper region 14). In addition, a portion other than the positioning mark 22 can be used as a reference portion. For example, the substrate 40 in which the mark mark 45 is formed around the through hole 43 on the back surface 40b is prepared, and in the adjustment process, as shown in FIG. 12, the exposed portion (upper surface) of the core 20 and the resin case 10 (upper region 14). Even if the position of the substrate 40 is adjusted so that the mark mark 45 and the boundary part coincide with each other using the opening end of the bottom part 14a in the resin case 10 as a reference part. good. FIG. 12 is a plan view showing a modification of the adjustment process. In the example shown in FIG. 12, two mark marks 45 of a plane triangle are arranged opposite to each other with the apex at the side of the through hole 43 and sandwiching the through hole 43. In addition to the boundary part, one of the end faces 21 of the core 20 can be adopted as such a reference part.

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。   The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

第1実施形態に係る電流センサの概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the current sensor which concerns on 1st Embodiment. 図1に示す電流センサの平面図である。It is a top view of the current sensor shown in FIG. 図1に示す電流センサの斜視図である。It is a perspective view of the current sensor shown in FIG. 電流センサの製造工程のうち、ケース準備工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows a case preparation process among the manufacturing processes of an electric current sensor. 電流センサの製造工程のうち、仮配置工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows a temporary arrangement | positioning process among the manufacturing processes of an electric current sensor. 電流センサの製造工程のうち、調整工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an adjustment process among the manufacturing processes of a current sensor. 電流センサの製造工程のうち、調整工程を示す平面図である。It is a top view which shows an adjustment process among the manufacturing processes of a current sensor. コアのギャップに対する磁電変換素子の位置と外乱磁界との関係を模式的に示した平面図である。It is the top view which showed typically the relationship between the position of the magnetoelectric conversion element with respect to the gap of a core, and a disturbance magnetic field. 磁電変換素子の位置ずれと外乱磁界により生じる誤差電流との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the position shift of a magnetoelectric conversion element, and the error electric current produced by a disturbance magnetic field. 第2実施形態に係る電流センサの製造工程のうち、調整工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an adjustment process among the manufacturing processes of the current sensor which concerns on 2nd Embodiment. 電流センサの製造工程のうち、調整工程を示す平面図である。It is a top view which shows an adjustment process among the manufacturing processes of a current sensor. 調整工程の変形例を示す平面図である。It is a top view which shows the modification of an adjustment process.

符号の説明Explanation of symbols

10・・・樹脂ケース
11・・・収容部
17・・・端子
20・・・コア
20G・・・ギャップ
21・・・端面
30・・・磁電変換素子
32・・・リード
40・・・基板
40a・・・表面
40b・・・裏面
41・・・第1スルーホール
42・・・第2スルーホール
43・・・貫通孔
100・・・電流センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Resin case 11 ... Accommodating part 17 ... Terminal 20 ... Core 20G ... Gap 21 ... End surface 30 ... Magnetoelectric conversion element 32 ... Lead 40 ... Substrate 40a ... front surface 40b ... back surface 41 ... first through hole 42 ... second through hole 43 ... through hole 100 ... current sensor

Claims (12)

表面側に磁電変換素子が実装され、前記磁電変換素子の実装部位とは異なる部位に光学測定用の貫通孔が形成された基板を準備する基板準備工程と、
ギャップを有するリング形状のコアが一体成形され、収容部内に前記コアのギャップが露出された樹脂ケースを準備するケース準備工程と、
前記コアのギャップに前記磁電変換素子が位置するように、前記基板を前記収容部内における前記コア上に仮位置決めして配置する仮配置工程と、
前記仮位置決めした状態で、前記基板の裏面側から、前記貫通孔を通じて前記ギャップと前記磁電変換素子の位置関係を光学的に直接測定し、測定結果に応じて、前記磁電変換素子が前記ギャップを構成する前記コアの両端面間の略中央に位置するように、前記基板の位置を調整する調整工程と、
前記調整工程後、前記基板を前記樹脂ケースに固定する固定工程と、を備えることを特徴とする電流センサの製造方法。
A substrate preparation step of preparing a substrate on which a magnetoelectric conversion element is mounted on the surface side, and a through hole for optical measurement is formed in a portion different from the mounting portion of the magnetoelectric conversion element;
A case preparation step of preparing a resin case in which a ring-shaped core having a gap is integrally formed and the gap of the core is exposed in the housing portion;
A temporary placement step of temporarily positioning and placing the substrate on the core in the housing portion so that the magnetoelectric conversion element is positioned in the gap of the core;
In the temporarily positioned state, the positional relationship between the gap and the magnetoelectric conversion element is optically directly measured from the back side of the substrate through the through hole, and the magnetoelectric conversion element reduces the gap according to the measurement result. An adjustment step of adjusting the position of the substrate so as to be positioned at substantially the center between both end faces of the core to be configured;
After the said adjustment process, the fixing process which fixes the said board | substrate to the said resin case is provided, The manufacturing method of the current sensor characterized by the above-mentioned.
前記調整工程では、前記ギャップを構成する前記コアの端面の一方と、前記磁電変換素子との間隔を光学的に測定することを特徴とする請求項1に記載の電流センサの製造方法。   2. The method of manufacturing a current sensor according to claim 1, wherein, in the adjustment step, an interval between one end face of the core constituting the gap and the magnetoelectric conversion element is optically measured. 表面側に磁電変換素子が実装され、前記磁電変換素子の実装部位とは異なる部位に光学測定用の貫通孔が形成された基板を準備する基板準備工程と、
ギャップを有するリング形状のコアが一体成形され、収容部内に前記コアのギャップが露出された樹脂ケースを準備するケース準備工程と、
前記コアのギャップに前記磁電変換素子が位置するように、前記基板を前記収容部内における前記コア上に仮位置決めして配置する仮配置工程と、
前記仮位置決めした状態で、前記基板の裏面側から、前記基板の裏面に沿う方向において前記貫通孔内に位置する前記コア及び前記樹脂ケースの少なくとも一方と、前記貫通孔とを光学的に測定し、測定結果に応じて、前記コア及び前記樹脂ケースの少なくとも一方の基準部位が前記貫通孔内の所定位置となるように、前記基板の位置を調整する調整工程と、
前記調整工程後、前記基板を前記樹脂ケースに固定する固定工程と、を備えることを特徴とする電流センサの製造方法。
A substrate preparation step of preparing a substrate on which a magnetoelectric conversion element is mounted on the surface side, and a through hole for optical measurement is formed in a portion different from the mounting portion of the magnetoelectric conversion element;
A case preparation step of preparing a resin case in which a ring-shaped core having a gap is integrally formed and the gap of the core is exposed in the housing portion;
A temporary placement step of temporarily positioning and placing the substrate on the core in the housing portion so that the magnetoelectric conversion element is positioned in the gap of the core;
In the temporarily positioned state, from the back surface side of the substrate, at least one of the core and the resin case positioned in the through hole in a direction along the back surface of the substrate, and the through hole are optically measured. An adjustment step of adjusting the position of the substrate so that at least one reference portion of the core and the resin case is in a predetermined position in the through hole according to a measurement result;
After the said adjustment process, the fixing process which fixes the said board | substrate to the said resin case is provided, The manufacturing method of the current sensor characterized by the above-mentioned.
前記基板準備工程では、前記裏面における貫通孔周辺に目印マークが形成された前記基板を準備し、
前記調整工程では、前記基準部位としての、前記ギャップを構成する前記コアの端面の一方若しくは前記樹脂ケースから露出された前記コアと前記樹脂ケースとの境界部位が、前記目印マークと一致するように、前記基板の位置を調整することを特徴とする請求項3に記載の電流センサの製造方法。
In the substrate preparation step, preparing the substrate on which a mark is formed around the through hole on the back surface,
In the adjustment step, one of end surfaces of the core constituting the gap as the reference portion or a boundary portion between the core and the resin case exposed from the resin case is matched with the mark. The method of manufacturing a current sensor according to claim 3, wherein the position of the substrate is adjusted.
前記ケース準備工程では、前記基準部位として、前記貫通孔の断面形状と同一形状を有し、前記貫通孔よりも小さい位置決めマークを有する前記コア又は前記樹脂ケースを準備し、
前記調整工程では、前記貫通孔と前記位置決めマークとの位置が合うように、前記基板の位置を調整することを特徴とする請求項3に記載の電流センサの製造方法。
In the case preparation step, as the reference portion, the core or the resin case having the same shape as the cross-sectional shape of the through hole and having a positioning mark smaller than the through hole is prepared,
The method of manufacturing a current sensor according to claim 3, wherein, in the adjustment step, the position of the substrate is adjusted so that the positions of the through holes and the positioning marks are aligned.
前記ケース準備工程では、前記コアとともに導電材料からなる端子が一体成形され、前記端子の一端がコネクタ部に露出され、前記端子の他端が前記収容部に露出された前記樹脂ケースを準備し、
前記基板準備工程では、前記端子が挿入される第1スルーホールと、該第1スルーホール周辺に前記磁電変換素子と電気的に接続されたランドが形成された前記基板を準備し、
前記仮配置工程では、前記基板の第1スルーホールに前記端子を挿入し、
前記固定工程では、前記端子と前記ランドとをはんだ接合することを特徴とする請求項1〜5いずれか1項に記載の電流センサの製造方法。
In the case preparing step, a terminal made of a conductive material is integrally formed with the core, one end of the terminal is exposed to the connector portion, and the other end of the terminal is exposed to the housing portion to prepare the resin case,
In the substrate preparation step, the first through hole into which the terminal is inserted and the substrate on which the land electrically connected to the magnetoelectric conversion element is formed around the first through hole are prepared,
In the temporary placement step, the terminal is inserted into the first through hole of the substrate,
6. The method of manufacturing a current sensor according to claim 1, wherein, in the fixing step, the terminal and the land are joined by soldering.
前記基板準備工程では、前記磁電変換素子として、磁気センサチップとリードとが電気的に接続され、前記磁気センサチップ及び該磁気センサチップと前記リードとの接続部が樹脂封止されたモールドICを用い、前記リードが、第2スルーホールに挿入されて該第2スルーホール周辺に形成されたランドとはんだ接合された前記基板を準備し、
前記第1スルーホールと前記端子との隙間のほうが、前記第2スルーホールと前記リードとの隙間よりも大きいことを特徴とする請求項6に記載の電流センサの製造方法。
In the substrate preparation step, as the magnetoelectric conversion element, a magnetic sensor chip and a lead are electrically connected, and the magnetic sensor chip and a mold IC in which a connection portion between the magnetic sensor chip and the lead is sealed with a resin Using the substrate, wherein the lead is inserted into a second through hole and soldered to a land formed around the second through hole;
The method for manufacturing a current sensor according to claim 6, wherein a gap between the first through hole and the terminal is larger than a gap between the second through hole and the lead.
ギャップを有するリング形状のコアが樹脂ケースと一体成形され、前記樹脂ケースの収容部内に前記ギャップを含む前記コアの少なくとも一部が露出されるとともに、表面側に磁電変換素子が実装された基板が、前記樹脂ケースの収容部内におけるコア上に配置されて、前記磁電変換素子の位置が前記コアのギャップ内とされた電流センサであって、
前記基板は、前記磁電変換素子の実装部位とは異なる部位に貫通孔を有し、前記貫通孔は、前記基板の裏面側から、前記貫通孔を通じて前記ギャップと前記磁電変換素子の位置関係を光学的に直接測定できる位置とされていることを特徴とする電流センサ。
A substrate in which a ring-shaped core having a gap is integrally formed with a resin case, at least a part of the core including the gap is exposed in a housing portion of the resin case, and a magnetoelectric conversion element is mounted on the surface side. A current sensor disposed on the core in the housing portion of the resin case, wherein the position of the magnetoelectric transducer is within the gap of the core,
The substrate has a through hole in a portion different from the mounting portion of the magnetoelectric conversion element, and the through hole optically determines the positional relationship between the gap and the magnetoelectric conversion element through the through hole from the back surface side of the substrate. A current sensor characterized in that the position can be directly measured.
ギャップを有するリング形状のコアが樹脂ケースと一体成形され、前記樹脂ケースの収容部内に前記ギャップを含む前記コアの少なくとも一部が露出されるとともに、表面側に磁電変換素子が実装された基板が、前記樹脂ケースの収容部内におけるコア上に配置されて、前記磁電変換素子の位置が前記コアのギャップ内とされた電流センサであって、
前記基板は、前記磁電変換素子の実装部位とは異なる部位に貫通孔を有し、前記貫通孔は、前記基板の裏面側から、前記貫通孔とともに、前記基板の裏面に沿う方向において前記貫通孔内に位置する前記コア及び前記樹脂ケースの少なくとも一方を光学的に測定できる位置とされていることを特徴とする電流センサ。
A substrate in which a ring-shaped core having a gap is integrally formed with a resin case, at least a part of the core including the gap is exposed in a housing portion of the resin case, and a magnetoelectric conversion element is mounted on the surface side. A current sensor disposed on the core in the housing portion of the resin case, wherein the position of the magnetoelectric transducer is within the gap of the core,
The substrate has a through hole in a portion different from the mounting portion of the magnetoelectric conversion element, and the through hole extends from the back surface side of the substrate along with the through hole in a direction along the back surface of the substrate. A current sensor characterized in that at least one of the core and the resin case located inside can be optically measured.
前記基板は、前記裏面における貫通孔周辺に目印マークを有し、
前記ギャップを構成する前記コアの端面の一方、若しくは、前記樹脂ケースから露出された前記コアと前記樹脂ケースとの境界部位が、前記目印マークと一致されていることを特徴とする請求項9に記載の電流センサ。
The substrate has a mark around the through hole on the back surface,
10. One of end faces of the core constituting the gap, or a boundary portion between the core and the resin case exposed from the resin case is aligned with the mark. The current sensor described.
前記樹脂ケース及び該樹脂ケースの収容部内に露出された前記コアの一方が、前記貫通孔の断面形状と同一形状であって前記貫通孔よりも小さい位置決めマークを有し、
前記貫通孔と前記位置決めマークとが位置合わせされていることを特徴とする請求項9に記載の電流センサ。
One of the resin case and the core exposed in the housing portion of the resin case has the same shape as the cross-sectional shape of the through hole and a positioning mark smaller than the through hole,
The current sensor according to claim 9, wherein the through hole and the positioning mark are aligned.
前記樹脂ケースには、前記コアとともに導電材料からなる端子が一体成形され、前記樹脂ケースのコネクタ部に前記端子の一端が露出されるとともに前記収容部内に前記端子の他端が露出され、
前記磁電変換素子として、磁気センサチップとリードとが電気的に接続され、前記磁気センサチップ及び該磁気センサチップと前記リードとの接続部が樹脂封止されたモールドICを用い、
前記基板は、前記端子が挿入された第1スルーホールと、該第1スルーホール周辺に設けられ、前記磁電変換素子と電気的に接続されるとともに前記端子とはんだ接合されたランドと、前記リードが挿入された第2スルーホールと、該第2スルーホール周辺に設けられ、前記リードとはんだ接合されたランドと、を有し、
前記第1スルーホールと前記端子との隙間のほうが、前記第2スルーホールと前記リードとの隙間よりも大きいことを特徴とする請求項8〜11いずれか1項に記載の電流センサ。
In the resin case, a terminal made of a conductive material is integrally formed with the core, one end of the terminal is exposed to the connector portion of the resin case, and the other end of the terminal is exposed in the housing portion,
As the magnetoelectric conversion element, a magnetic sensor chip and a lead are electrically connected, and the magnetic sensor chip and a molded IC in which a connection portion between the magnetic sensor chip and the lead is sealed with resin are used.
The substrate includes a first through hole in which the terminal is inserted, a land provided around the first through hole, electrically connected to the magnetoelectric conversion element and solder-bonded to the terminal, and the lead A second through hole in which is inserted, and a land provided around the second through hole and soldered to the lead,
The current sensor according to claim 8, wherein a gap between the first through hole and the terminal is larger than a gap between the second through hole and the lead.
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