JP2020030046A - Current sensor - Google Patents

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Yasuhiro Shimizu
康弘 清水
宣孝 岸
Nobutaka Kishi
宣孝 岸
川浪 崇
Takashi Kawanami
崇 川浪
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    • G01R15/14Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
    • G01R15/20Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using galvano-magnetic devices, e.g. Hall-effect devices, i.e. measuring a magnetic field via the interaction between a current and a magnetic field, e.g. magneto resistive or Hall effect devices

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Abstract

To provide a current sensor that can be miniaturized.SOLUTION: A current sensor 100 includes: a first flow path 110a through which one part of current to be measured flows; a conductor 110 having a second flow path 110b through which the other part of the current flows; a first magnetic element 120a that detects strength of a first magnetic field generated by the current flowing through the first flow path 110a; a second magnetic element 120b that detects strength of a second magnetic field generated by the current flowing through the second flow path 110b; a substrate 160 holding the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b; and a lead frame 151 connected to the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b. and the substrate 160. The lead frame 151 is provided on one main surface 161 side of the substrate 160. The first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b are arranged between the first flow path 110a and the second flow path 110b and between the lead frame 151 and the one main surface 161 of the substrate 160.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、測定対象の電流により発生する磁界の強さを検出することにより、測定対象の電流の大きさを検出する電流センサに関する。   The present invention relates to a current sensor that detects the magnitude of a current of a measurement target by detecting the intensity of a magnetic field generated by the current of the measurement target.

特許文献1は、バスバーに流れる電流の大きさを検出する電流センサを開示する。バスバーは、その厚さ方向の異なる位置に配置された平行な2本のラインを備える。電流センサは2つのホール素子を備え、2つのホール素子は、バスバーの厚さ方向に2本のラインに挟まれるように配置され、2本のラインに流れる電流に応じて発生する磁界の強さを各々に検出する。そして、電流センサは、2つのホール素子の出力電圧を差動増幅する。これにより、外乱磁界の影響を低減することができる。   Patent Literature 1 discloses a current sensor that detects a magnitude of a current flowing through a bus bar. The bus bar includes two parallel lines arranged at different positions in the thickness direction. The current sensor has two Hall elements, and the two Hall elements are arranged so as to be sandwiched between two lines in the thickness direction of the bus bar, and the strength of a magnetic field generated according to the current flowing through the two lines Is detected for each. Then, the current sensor differentially amplifies the output voltages of the two Hall elements. Thereby, the influence of the disturbance magnetic field can be reduced.

特許第4434111号公報Japanese Patent No. 4434111

本発明は、小型化が可能な電流センサを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a current sensor that can be reduced in size.

本発明の電流センサは、測定対象の電流の大きさに応じた出力信号を出力する。電流センサは、分岐されて形成された第1流路部と第2流路部であって、測定対象の電流の一部が流れる第1流路部と、測定対象の電流の一部以外の電流が流れる第2流路部とを有する導体と、第1流路部に流れる電流により発生する第1磁界の強さを検出する第1磁気素子と、第2流路部に流れる電流により発生する第2磁界の強さを検出する第2磁気素子と、第1磁気素子及び第2磁気素子を保持する基板と、第1磁気素子及び第2磁気素子、並びに基板に電気的に接続されたリードフレームとを備える。リードフレームは基板の一方の主面側に設けられ、第1磁気素子と第2磁気素子は、第1流路部と第2流路部の間であって、リードフレームと基板の他方の主面を含む平面との間に配置される。   The current sensor according to the present invention outputs an output signal corresponding to the magnitude of the current to be measured. The current sensor is a first channel portion and a second channel portion that are formed by branching, and a first channel portion through which a part of the current to be measured flows, and a first channel portion other than a part of the current to be measured. A conductor having a second flow path through which a current flows, a first magnetic element detecting the strength of a first magnetic field generated by the current flowing through the first flow path, and a current flowing through the second flow path A second magnetic element for detecting the intensity of the second magnetic field to be applied, a substrate holding the first magnetic element and the second magnetic element, the first magnetic element and the second magnetic element, and electrically connected to the substrate. A lead frame. The lead frame is provided on one main surface side of the substrate, and the first magnetic element and the second magnetic element are between the first flow path portion and the second flow path portion, and the other main side of the lead frame and the substrate is provided. It is arranged between a plane including a surface.

本発明によれば、電流センサの小型化が可能である。   According to the present invention, the size of the current sensor can be reduced.

実施形態1に係る電流センサの外観を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view illustrating an appearance of the current sensor according to the first embodiment. 図1に示す電流センサにおける導体の外観を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view illustrating an appearance of a conductor in the current sensor illustrated in FIG. 1. 図1に示す電流センサにおける磁気センサユニットの外観を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view illustrating an appearance of a magnetic sensor unit in the current sensor illustrated in FIG. 1. 図3に示す磁気センサユニットの構成を示す分解斜視図である。FIG. 4 is an exploded perspective view illustrating a configuration of the magnetic sensor unit illustrated in FIG. 3. 図1に示す電流センサをV−V線矢印方向から見た断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of the current sensor shown in FIG. 1 as viewed from the direction of arrows VV. 図3に示す磁気センサユニットの電気的な構成を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram illustrating an electrical configuration of the magnetic sensor unit illustrated in FIG. 3. 図1に示す電流センサをV−V線矢印方向から見た断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of the current sensor shown in FIG. 1 as viewed from the direction of arrows VV. 従来の電流センサの断面図である。It is sectional drawing of the conventional current sensor. 第1磁気素子及び第2磁気素子の位置ずれによる電流センサの出力誤差のシミュレーションにおける配置を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating an arrangement in a simulation of an output error of a current sensor due to a displacement of a first magnetic element and a second magnetic element. 第1磁気素子及び第2磁気素子の位置ずれによる電流センサの出力誤差のシミュレーション結果を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a simulation result of an output error of a current sensor due to a displacement of a first magnetic element and a second magnetic element. 実施形態2に係る電流センサの断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view of the current sensor according to the second embodiment. 実施形態3に係る電流センサの断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view of the current sensor according to the third embodiment. 実施形態4に係る電流センサの断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view of a current sensor according to a fourth embodiment. 図13に示す電流センサにおける磁気センサ及び基板を導体の厚さ方向(Z軸方向)から見た図である。FIG. 14 is a diagram of the magnetic sensor and the substrate in the current sensor shown in FIG. 13 as viewed from a conductor thickness direction (Z-axis direction). 実施形態5に係る電流センサにおける磁気センサ及び基板の断面図である。FIG. 14 is a sectional view of a magnetic sensor and a substrate in a current sensor according to a fifth embodiment. 実施形態6に係る電流センサにおける磁気センサ及び基板の断面図である。FIG. 14 is a sectional view of a magnetic sensor and a substrate in a current sensor according to a sixth embodiment. 他の実施形態に係る電流センサの外観を示す斜視図である。It is a perspective view showing the appearance of the current sensor concerning other embodiments. 図17に示す電流センサにおける導体の外観を示す斜視図である。FIG. 18 is a perspective view illustrating an appearance of a conductor in the current sensor illustrated in FIG. 17. 図18に示す導体を幅方向(X軸方向)からみた図である。FIG. 19 is a view of the conductor illustrated in FIG. 18 as viewed from a width direction (X-axis direction). 他の実施形態に係る電流センサの外観を示す斜視図である。It is a perspective view showing the appearance of the current sensor concerning other embodiments. 図20に示す電流センサにおける導体の外観を示す斜視図である。FIG. 21 is a perspective view showing an appearance of a conductor in the current sensor shown in FIG. 20. 図21に示す導体を幅方向(X軸方向)からみた図である。FIG. 22 is a diagram of the conductor illustrated in FIG. 21 as viewed from a width direction (X-axis direction).

以下、添付の図面を参照して本発明に係る電流センサの実施形態を説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。   Hereinafter, an embodiment of a current sensor according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same or corresponding portions are denoted by the same reference numerals.

(実施形態1)
以下、実施形態1に係る電流センサを図1〜図10を用いて説明する。
(Embodiment 1)
Hereinafter, the current sensor according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.

1.構成
図1は、実施形態1に係る電流センサの外観を示す斜視図である。図2は、図1に示す電流センサにおける導体の外観を示す斜視図である。図3は、図1に示す電流センサにおける磁気センサユニットの外観を示す斜視図であり、図4は、図3に示す磁気センサユニットの構成を示す分解斜視図である。図5は、図1に示す電流センサをV−V線矢印方向から見た断面図である。図6は、図3に示す磁気センサユニットの電気的な構成を示すブロック図である。図1及び図2において、X軸方向は後述する導体110の幅方向であり、Y軸方向は導体110の長さ方向であり、Z軸方向は導体110の厚さ方向である。
1. Configuration FIG. 1 is a perspective view illustrating an appearance of the current sensor according to the first embodiment. FIG. 2 is a perspective view showing an appearance of a conductor in the current sensor shown in FIG. FIG. 3 is a perspective view showing the appearance of the magnetic sensor unit in the current sensor shown in FIG. 1, and FIG. 4 is an exploded perspective view showing the configuration of the magnetic sensor unit shown in FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view of the current sensor shown in FIG. 1 as viewed from the direction of the arrows VV. FIG. 6 is a block diagram showing an electrical configuration of the magnetic sensor unit shown in FIG. 1 and 2, the X-axis direction is the width direction of the conductor 110 described later, the Y-axis direction is the length direction of the conductor 110, and the Z-axis direction is the thickness direction of the conductor 110.

図1に示すように、本実施形態1に係る電流センサ100は、導体110と磁気センサユニット180とを備える。   As shown in FIG. 1, the current sensor 100 according to the first embodiment includes a conductor 110 and a magnetic sensor unit 180.

図1及び図2に示すように、導体110は板状の導体から構成される。導体110の長さ方向(Y軸方向)における両端部には、電流センサ100の固定及び電気的接続のための固定用孔110hが形成されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the conductor 110 is formed of a plate-shaped conductor. At both ends in the length direction (Y-axis direction) of the conductor 110, fixing holes 110h for fixing the current sensor 100 and for electrical connection are formed.

導体110は、長さ方向(Y軸方向)における一部分において、第1流路部110aと第2流路部110bとに分岐される。第1流路部110aと第2流路部110bとは、導体110の幅方向(X軸方向)に並んでいる。第1流路部110aと第2流路部110bとの間には、スリット110sが形成されている。スリット110sは、導体110の幅方向(X軸方向)において導体110の略中央に位置している。第1流路部110aは、導体110の一方の面側(+Z方向側)に突出しており、第2流路部110bは、導体110の他方の面側(−Z方向側)に突出している。   The conductor 110 is branched into a first channel portion 110a and a second channel portion 110b at a part in the length direction (Y-axis direction). The first channel portion 110a and the second channel portion 110b are arranged in the width direction (X-axis direction) of the conductor 110. A slit 110s is formed between the first flow path 110a and the second flow path 110b. The slit 110s is located substantially at the center of the conductor 110 in the width direction (X-axis direction) of the conductor 110. The first channel portion 110a protrudes on one surface side (+ Z direction side) of the conductor 110, and the second channel portion 110b protrudes on the other surface side (−Z direction side) of the conductor 110. .

図2に示すように、第1流路部110aは、導体110の一方の面に直交するように当該一方の面から突出する第1突出部111a及び第2突出部112aと、導体110の長さ方向(Y軸方向)に延在し、第1突出部111aと第2突出部112aとを繋ぐ第1延在部113aとを有する。同様に、第2流路部110bは、導体110の他方の面に直交するように当該他方の面から突出する第3突出部111b及び第4突出部112bと、導体110の長さ方向(Y軸方向)に延在し、第3突出部111bと第4突出部112bとを繋ぐ第2延在部113bとを有する。これにより、第1流路部110aと第2流路部110bとによって空間が形成される。この空間には磁気センサユニット180が配置される。   As shown in FIG. 2, the first flow path portion 110 a includes a first protruding portion 111 a and a second protruding portion 112 a protruding from one surface of the conductor 110 so as to be orthogonal to the one surface, and a length of the conductor 110. The first protrusion 111a extends in the vertical direction (Y-axis direction) and connects the first protrusion 111a and the second protrusion 112a. Similarly, the second flow passage portion 110b includes a third protruding portion 111b and a fourth protruding portion 112b that protrude from the other surface of the conductor 110 so as to be orthogonal to the other surface of the conductor 110, and the length direction (Y (In the axial direction), and has a second extending portion 113b that connects the third projecting portion 111b and the fourth projecting portion 112b. Thereby, a space is formed by the first flow path 110a and the second flow path 110b. The magnetic sensor unit 180 is arranged in this space.

導体110の材料としては、銅、銀、アルミニウム若しくは鉄などの金属、又はこれらの金属を含む合金などが用いられてもよい。また、導体110には、表面処理が施されていてもよい。たとえば、ニッケル、錫、銀若しくは銅などの金属、又はこれらの金属を含む合金からなる、少なくとも1層のめっき層が、導体110の表面に設けられていてもよい。また、導体110は、鋳造、切削加工又はプレス加工などにより形成されてもよい。   As a material of the conductor 110, a metal such as copper, silver, aluminum, or iron, or an alloy including these metals may be used. The conductor 110 may be subjected to a surface treatment. For example, at least one plating layer made of a metal such as nickel, tin, silver or copper, or an alloy containing these metals may be provided on the surface of conductor 110. The conductor 110 may be formed by casting, cutting, pressing, or the like.

図3及び図4に示すように、磁気センサユニット180は、筐体170内に、磁気センサ150や増幅部130等の電子部品を搭載した基板160を備える。   As shown in FIGS. 3 and 4, the magnetic sensor unit 180 includes a substrate 160 in a housing 170 on which electronic components such as the magnetic sensor 150 and the amplifier 130 are mounted.

筐体170は、略直方体状の外形を有し、下部筐体171と上部筐体172とから構成されている。上部筐体172には、基板160と接続されるワイヤーハーネスの取出し口172pが設けられている。なお、図5では、取出し口172pの図示を省略している。   The housing 170 has a substantially rectangular parallelepiped outer shape, and includes a lower housing 171 and an upper housing 172. The upper housing 172 is provided with a wire harness outlet 172p connected to the substrate 160. In FIG. 5, the illustration of the outlet 172p is omitted.

筐体170は、電気絶縁性を有する材料からなる。例えば、筐体170は、PPS(ポリフェニレンサルファイド)などのエンジニアリングプラスチックで形成されている。PPSは、耐熱性が高いため、導体110の発熱を考慮した場合、筐体170の材料として好ましい。   The housing 170 is made of a material having electrical insulation. For example, the housing 170 is formed of an engineering plastic such as PPS (polyphenylene sulfide). Since PPS has high heat resistance, it is preferable as a material of the housing 170 in consideration of heat generation of the conductor 110.

図5に示すように、筐体170は、第1流路部110aにおける基板160側の主面118aの少なくとも一部と接している(以下、該主面118aを「内側主面118a」という)。たとえば、上部筐体172が、第1延在部113aの(−Z方向側の)主面の少なくとも一部と接している(図1,2参照)。さらに、筐体170は、第2流路部110bにおける基板160側の主面118bの少なくとも一部と接している(以下、該主面118bを「内側主面118b」という)。たとえば、下部筐体171が、第2延在部113bの(+Z方向側の)主面の少なくとも一部と接している(図1,2参照)。これにより、第1流路部110aに対する(後述する)第1磁気素子120aの位置、及び、第2流路部110bに対する(後述する)第2磁気素子120bの位置の設定が容易となる。   As shown in FIG. 5, the housing 170 is in contact with at least a part of the main surface 118a on the substrate 160 side in the first flow path portion 110a (hereinafter, the main surface 118a is referred to as “inner main surface 118a”). . For example, the upper housing 172 is in contact with at least a part of the main surface (on the −Z direction side) of the first extending portion 113a (see FIGS. 1 and 2). Further, the housing 170 is in contact with at least a part of the main surface 118b on the substrate 160 side in the second flow path portion 110b (hereinafter, the main surface 118b is referred to as “inner main surface 118b”). For example, the lower housing 171 is in contact with at least a part of the main surface (on the + Z direction side) of the second extending portion 113b (see FIGS. 1 and 2). This facilitates setting of the position of the first magnetic element 120a (described below) with respect to the first flow path 110a and the position of the second magnetic element 120b (described below) with respect to the second flow path 110b.

基板160は、筐体170内に固定されている。基板160を筐体170に固定する方法としては、ネジによる締結、樹脂による熱溶着、又は、接着剤による接合などを用いることができる。ネジを用いて基板160と筐体170とを締結する場合には、磁界の乱れが生じないように、非磁性のネジを用いることが好ましい。   The board 160 is fixed in the housing 170. As a method of fixing the substrate 160 to the housing 170, fastening with a screw, heat welding with a resin, joining with an adhesive, or the like can be used. When the substrate 160 and the housing 170 are fastened using screws, it is preferable to use non-magnetic screws so as not to disturb the magnetic field.

基板160は、プリント配線板であり、ガラスエポキシ又はアルミナなどの基材と、基材の表面上に設けられた銅などの金属箔がパターニングされて形成された配線とから構成されている。   The substrate 160 is a printed wiring board, and is composed of a base material such as glass epoxy or alumina, and wiring formed by patterning a metal foil such as copper provided on the surface of the base material.

基板160は平板であり、磁気センサ150が実装された第1主面161と、第1主面161と反対側の第2主面162とを有する。   The substrate 160 is a flat plate, and has a first main surface 161 on which the magnetic sensor 150 is mounted, and a second main surface 162 opposite to the first main surface 161.

磁気センサ150は、樹脂パッケージされた電子部品である。磁気センサ150は、樹脂部材からなる封止部153によりパッケージされていてもよく、又は、シリコーン樹脂若しくはエポキシ樹脂などでポッティングされていてもよい。磁気センサ150は、ICチップ140と、リードフレーム151と、リード152とを有する。   The magnetic sensor 150 is an electronic component packaged with a resin. The magnetic sensor 150 may be packaged by a sealing portion 153 made of a resin member, or may be potted with a silicone resin or an epoxy resin. The magnetic sensor 150 has an IC chip 140, a lead frame 151, and a lead 152.

ICチップ140は、リードフレーム151上に搭載される。ICチップ140は、例えばダイボンド材等からなる固定部156によりリードフレーム151に固定される。固定部156は、導電性の部材であってもよいし、非導電性の部材であってもよい。また、リードフレーム151は、非測定磁界に影響を与えないように、非磁性材料で構成されてもよい。   The IC chip 140 is mounted on the lead frame 151. The IC chip 140 is fixed to the lead frame 151 by a fixing portion 156 made of, for example, a die bonding material. The fixing portion 156 may be a conductive member or a non-conductive member. Further, the lead frame 151 may be made of a non-magnetic material so as not to affect the non-measurement magnetic field.

ICチップ140は、ボンディングワイヤ155等によりリード152に接続される。リード152は、基板160に接続される。   The IC chip 140 is connected to the leads 152 by bonding wires 155 and the like. The lead 152 is connected to the substrate 160.

ICチップ140は、基材145と、第1磁気素子120a及び第2磁気素子120bとを有する。第1磁気素子120a及び第2磁気素子120bは、基材145上に薄膜として形成された感磁膜(機能膜)である。   The IC chip 140 has a base 145, a first magnetic element 120a and a second magnetic element 120b. The first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b are magneto-sensitive films (functional films) formed as thin films on the base material 145.

第1磁気素子120aは、幅方向(X軸方向)において第1流路部110a側に位置している。第2磁気素子120bは、幅方向(X軸方向)において第2流路部110b側に位置している。これにより、第1磁気素子120aは、第1流路部110aに流れる電流により発生する第1磁界の強さを検出し、第2磁気素子120bは、第2流路部110bに流れる電流により発生する第2磁界の強さを検出する。すなわち、第1磁気素子120a及び第2磁気素子120bは、導体110に流れる電流により発生する磁界の強さを検出する。   The first magnetic element 120a is located on the first flow path 110a side in the width direction (X-axis direction). The second magnetic element 120b is located on the second flow path 110b side in the width direction (X-axis direction). As a result, the first magnetic element 120a detects the intensity of the first magnetic field generated by the current flowing through the first flow path 110a, and the second magnetic element 120b generates the current generated by the current flowing through the second flow path 110b. The intensity of the second magnetic field is detected. That is, the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b detect the strength of the magnetic field generated by the current flowing through the conductor 110.

なお、上記した第1流路部110aと第2流路部110bとの間のスリット110sは、導体110の幅方向(X軸方向)において、第1磁気素子120aと第2磁気素子120bとの中間に位置する。スリット110sの幅は、これらの磁気素子に入力される磁界の強さを調整するために適宜調整されてもよい。   Note that the slit 110s between the first flow passage 110a and the second flow passage 110b is formed between the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b in the width direction (X-axis direction) of the conductor 110. Located in the middle. The width of the slit 110s may be appropriately adjusted in order to adjust the strength of the magnetic field input to these magnetic elements.

ICチップ140は、リードフレーム151における基板160の第1主面161と対向する面に搭載される。これより、第1磁気素子120a及び第2磁気素子120bは、基板160の第1主面161とリードフレーム151との間に配置される。換言すれば、第1磁気素子120a及び第2磁気素子120bは、基板160の第2主面162とリードフレーム151との間に配置される。   The IC chip 140 is mounted on a surface of the lead frame 151 facing the first main surface 161 of the substrate 160. Thus, the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b are arranged between the first main surface 161 of the substrate 160 and the lead frame 151. In other words, the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b are arranged between the second main surface 162 of the substrate 160 and the lead frame 151.

導体110の厚さ方向(Z軸方向)おいて、第1磁気素子120aと第2磁気素子120bは、第1平面P1と第2平面P2との間の中央に配置される。第1平面P1は、第1流路部110aにおける基板160側の主面である内側主面118aを含む平面である。第2平面P2は、第2流路部110bにおける基板160側の主面である内側主面118bを含む平面である。   In the thickness direction (Z-axis direction) of the conductor 110, the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b are arranged at the center between the first plane P1 and the second plane P2. The first plane P1 is a plane including the inner main surface 118a that is the main surface of the first flow path portion 110a on the substrate 160 side. The second plane P2 is a plane including the inner main surface 118b, which is the main surface of the second flow path portion 110b on the substrate 160 side.

また、導体110の幅方向(X軸方向)において、第1磁気素子120aと第2磁気素子120bは、第1磁気素子120aと第2磁気素子120bとの間の中央が第3平面P3と第4平面P4との間の中央に位置するように配置される。第3平面P3は、第1流路部110aにおける内側側面119aを含む平面である。第4平面P4は、第2流路部110bにおける内側側面119bを含む平面である。   In the width direction (X-axis direction) of the conductor 110, the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b are arranged such that the center between the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b is the third plane P3 and the third magnetic element 120b. It is arranged so as to be located at the center between the four planes P4. The third plane P3 is a plane including the inner side surface 119a in the first flow path portion 110a. The fourth plane P4 is a plane that includes the inner side surface 119b of the second flow path 110b.

次に、図6を参照して、各電子部品について説明する。   Next, each electronic component will be described with reference to FIG.

図6に示すように、本実施形態に係る電流センサ100において、第1磁気素子120a及び第2磁気素子120bの各々は、4つのAMR(Anisotropic Magneto Resistance)素子などの磁気抵抗素子からなるホイートストンブリッジ型のブリッジ回路を有する。すなわち、第1磁気素子120a及び第2磁気素子120bの各々において、2つの磁気抵抗素子MR1とMR2の直列回路と、2つの磁気抵抗素子MR3とMR4の直列回路とが並列に接続されている。第1磁気素子120a及び第2磁気素子120bの各々は、電源電圧Vddで定電圧駆動される。なお、第1磁気素子120a及び第2磁気素子120bの駆動方法としては、定電流駆動、パルス駆動などが用いられてもよい。   As shown in FIG. 6, in the current sensor 100 according to the present embodiment, each of the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b is a Wheatstone bridge including four magnetoresistive elements such as AMR (Anisotropic Magneto Resistance) elements. Type bridge circuit. That is, in each of the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b, a series circuit of two magnetoresistive elements MR1 and MR2 and a series circuit of two magnetoresistive elements MR3 and MR4 are connected in parallel. Each of the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b is driven at a constant voltage by the power supply voltage Vdd. In addition, as a method of driving the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b, constant current driving, pulse driving, or the like may be used.

第1磁気素子120a及び第2磁気素子120bの各々は、2つの磁気抵抗素子からなるハーフブリッジ回路を有していてもよい。また、第1磁気素子120a及び第2磁気素子120bの各々は、AMR素子に代えて、GMR(Giant Magneto Resistance)、TMR(Tunnel Magneto Resistance)、BMR(Balistic MagnetoResistance)、CMR(Colossal Magneto Resistance)などの磁気抵抗素子を有していてもよい。また、第1磁気素子120a及び第2磁気素子120bとして、ホール素子を有する磁気素子、磁気インピーダンス効果を利用するMI(Magneto Impedance)素子を有する磁気素子又はフラックスゲート型磁気素子などを用いることができる。   Each of the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b may have a half-bridge circuit including two magnetic resistance elements. Further, each of the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b is a GMR (Giant Magneto Resistance), a TMR (Tunnel Magneto Resistance), a BMR (Balistic MagnetoResistance), a CMR (Colossal Magneto Resistance), etc., instead of the AMR element. May be provided. Further, as the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b, a magnetic element having a Hall element, a magnetic element having an MI (Magneto Impedance) element utilizing a magnetic impedance effect, a flux gate magnetic element, or the like can be used. .

増幅部130は、第1磁気素子120aの出力電圧と第2磁気素子120bの出力電圧とを差動増幅して、電流センサ100の出力電圧として出力する。増幅部130は、複数の増幅器130a、130b、130cを備える。   The amplifier 130 differentially amplifies the output voltage of the first magnetic element 120a and the output voltage of the second magnetic element 120b, and outputs the result as the output voltage of the current sensor 100. The amplifier 130 includes a plurality of amplifiers 130a, 130b, 130c.

増幅器130aのマイナス入力端子は、第1磁気素子120aにおける磁気抵抗素子MR3と磁気抵抗素子MR4との間の接続点に接続されており、増幅器130aのプラス入力端子は、第1磁気素子120aにおける磁気抵抗素子MR1と磁気抵抗素子MR2との間の接続点に接続されている。増幅器130aは、第1磁気素子120aの出力電圧を増幅する。   The minus input terminal of the amplifier 130a is connected to a connection point between the magnetoresistive element MR3 and the magnetoresistive element MR4 in the first magnetic element 120a, and the plus input terminal of the amplifier 130a is connected to the magnetic field of the first magnetic element 120a. It is connected to a connection point between the resistance element MR1 and the magnetoresistance element MR2. The amplifier 130a amplifies the output voltage of the first magnetic element 120a.

増幅器130bのマイナス入力端子は、第2磁気素子120bにおける磁気抵抗素子MR3と磁気抵抗素子MR4との間の接続点に接続されており、増幅器130bのプラス入力端子は、第2磁気素子120bにおける磁気抵抗素子MR1と磁気抵抗素子MR2との間の接続点に接続されている。増幅器130bは、第2磁気素子120bの出力電圧を増幅する。   The minus input terminal of the amplifier 130b is connected to a connection point between the magnetoresistive elements MR3 and MR4 in the second magnetic element 120b, and the plus input terminal of the amplifier 130b is connected to the magnetic field of the second magnetic element 120b. It is connected to a connection point between the resistance element MR1 and the magnetoresistance element MR2. The amplifier 130b amplifies the output voltage of the second magnetic element 120b.

増幅器130cのマイナス入力端子は、増幅器130aの出力端子に接続されており、増幅器130cのプラス入力端子は、増幅器130bの出力端子に接続されている。増幅器130cは、増幅器130aの出力電圧と増幅器130bの出力電圧とを差動増幅する。   The minus input terminal of the amplifier 130c is connected to the output terminal of the amplifier 130a, and the plus input terminal of the amplifier 130c is connected to the output terminal of the amplifier 130b. Amplifier 130c differentially amplifies the output voltage of amplifier 130a and the output voltage of amplifier 130b.

2.動作
以上のように構成された電流センサ100について、その動作を以下に説明する。
2. Operation The operation of the current sensor 100 configured as described above will be described below.

2.1.動作の概要
図7は、実施形態1に係る電流センサの断面図であり、図1のV−V線矢印方向から見た図である。図7には、説明の便宜上、電流センサ100における第1流路部110a及び第2流路部110b、第1磁気素子120a及び第2磁気素子120b、及び基板160のみが示されている。
2.1. Overview of Operation FIG. 7 is a cross-sectional view of the current sensor according to the first embodiment, as viewed from the direction of the arrows VV in FIG. 1. FIG. 7 shows only the first flow path 110a and the second flow path 110b, the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b, and the substrate 160 in the current sensor 100 for convenience of description.

導体110において長さ方向(Y軸方向)に測定対象の電流が流れると、この電流は、第1流路部110aと第2流路部110bとの分岐部において、これらの2つの流路部に分流される。すなわち、第1流路部110aには測定対象の電流における一部の電流が流れ、第2流路部110bには測定対象の電流における残りの電流が流れる。   When a current to be measured flows in the conductor 110 in the length direction (Y-axis direction), the current flows through the two flow path portions at a branch portion between the first flow path portion 110a and the second flow path portion 110b. Shunted. That is, a part of the current to be measured flows through the first flow passage 110a, and the remaining current of the current to be measured flows through the second flow passage 110b.

図7に示すように、第1流路部110aに流れる電流により、第1流路部110aを周回する第1磁界H1が発生する。また、第2流路部110bに流れる電流により、第2流路部110bを周回する第2磁界H2が発生する。第1磁気素子120aは、第1磁界H1の強さを検出し、第1磁界H1の強さに応じた電圧を出力する。第2磁気素子120bは、第2磁界H2の強さを検出し、第2磁界の強さに応じた電圧を出力する。   As shown in FIG. 7, a first magnetic field H1 circulating around the first flow path 110a is generated by a current flowing through the first flow path 110a. In addition, a second magnetic field H2 circling the second flow path 110b is generated by the current flowing through the second flow path 110b. The first magnetic element 120a detects the strength of the first magnetic field H1, and outputs a voltage according to the strength of the first magnetic field H1. The second magnetic element 120b detects the strength of the second magnetic field H2 and outputs a voltage according to the strength of the second magnetic field.

次に、図6に示すように、増幅部130は、第1磁気素子120aの出力電圧と第2磁気素子120bの出力電圧とを差動増幅する。これにより、電流センサ100は、導体110に流れる電流の大きさに応じた電圧を出力する。   Next, as shown in FIG. 6, the amplifier 130 differentially amplifies the output voltage of the first magnetic element 120a and the output voltage of the second magnetic element 120b. Thereby, current sensor 100 outputs a voltage corresponding to the magnitude of the current flowing through conductor 110.

2.2.本開示の第1の課題(薄型化)について
次に、本発明が解決しようとする第1の課題、及び、第1の課題を解決するための手段による作用について説明する。
2.2. First Problem (Thinning) of the Present Disclosure Next, a first problem to be solved by the present invention and an operation by means for solving the first problem will be described.

図8は、従来の電流センサの断面図である。図8に示す電流センサ100Xにおいて磁気センサ150Xは、ICチップ140のリードフレーム151に対する実装状態が本実施形態の磁気センサ150と異なる。すなわち、磁気センサ150Xにおいて、ICチップ140は、リードフレーム151における基板160の第1主面161と対向する面とは反対側の面に搭載される。これより、磁気センサ150Xでは、基板160上にリードフレーム151が位置し、リードフレーム151上に第1磁気素子120a及び第2磁気素子120bが位置する。すなわち、第1磁気素子120a及び第2磁気素子120bは、基板160の第1主面161とリードフレーム151との間に配置されない。   FIG. 8 is a sectional view of a conventional current sensor. In the current sensor 100X shown in FIG. 8, the magnetic sensor 150X differs from the magnetic sensor 150 of the present embodiment in the mounting state of the IC chip 140 on the lead frame 151. That is, in the magnetic sensor 150X, the IC chip 140 is mounted on the surface of the lead frame 151 opposite to the surface facing the first main surface 161 of the substrate 160. Thus, in the magnetic sensor 150X, the lead frame 151 is located on the substrate 160, and the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b are located on the lead frame 151. That is, the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b are not arranged between the first main surface 161 of the substrate 160 and the lead frame 151.

このような電流センサでは、導体の厚さ方向において第1流路部と第2流路部との間の中央に第1磁気素子及び第2磁気素子を配置することがある。このような配置を従来の電流センサ100Xに採用する場合、電流センサの小型化(薄型化)には限界があった。   In such a current sensor, the first magnetic element and the second magnetic element may be arranged at the center between the first flow path and the second flow path in the thickness direction of the conductor. When such an arrangement is adopted in the conventional current sensor 100X, there is a limit in reducing the size (thinning) of the current sensor.

詳説すれば、電流センサ100Xでは、基板160、リードフレーム151、及び、ICチップ140の基材145等の厚みのために、第2流路部110bから第1磁気素子120a及び第2磁気素子120bまでの距離D1を短くすることには限界があった。そのため、導体110の厚さ方向(Z軸方向)において、第1磁気素子120aと第2磁気素子120bが第1平面P1と第2平面P2との間の中央に配置されるように電流センサ100Xを作製する場合、電流センサ100Xの厚みD2を薄くすることに限界があった。   More specifically, in the current sensor 100X, the thickness of the substrate 160, the lead frame 151, and the base material 145 of the IC chip 140 and the like causes the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b to pass through the second flow path portion 110b. There is a limit to shortening the distance D1 to. Therefore, the current sensor 100X is arranged such that the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b are arranged at the center between the first plane P1 and the second plane P2 in the thickness direction (Z-axis direction) of the conductor 110. Has a limitation in reducing the thickness D2 of the current sensor 100X.

例えば、筐体170の厚さが約1.0mm、筐体170と基板160との間の間隔が約1.0mm、基板160の厚さが約1.6mm、ICチップ140の基材145やリードフレーム151等の厚さが約1.3mmとする。なお、第1磁気素子120a及び第2磁気素子120bの膜厚は数nm程度であり、ICチップ140の基材145の厚さは約500μmである。このとき、第1磁気素子120a及び第2磁気素子120bと第2平面P2との間の距離D1は、約4.9mmまでしか短くできない。そのため、電流センサ100Xの厚みD2は、約9.8mmまでしか短くできない。   For example, the thickness of the housing 170 is about 1.0 mm, the distance between the housing 170 and the substrate 160 is about 1.0 mm, the thickness of the substrate 160 is about 1.6 mm, the base material 145 of the IC chip 140, The thickness of the lead frame 151 and the like is about 1.3 mm. The thickness of the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b is about several nm, and the thickness of the base 145 of the IC chip 140 is about 500 μm. At this time, the distance D1 between the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b and the second plane P2 can be reduced only to about 4.9 mm. Therefore, the thickness D2 of the current sensor 100X can be reduced only to about 9.8 mm.

そこで、本開示では、電流センサの小型化(薄型化)を図る(第1の課題)。   Therefore, in the present disclosure, the current sensor is downsized (thinned) (first problem).

この課題を解決するために、本実施形態の電流センサ100では、図5に示すように、磁気センサ150において、磁気センサ150Xと比較して、ICチップ140がリードフレーム151に対して反対側に搭載されている。すなわち、ICチップ140は、リードフレーム151における基板160の第1主面161と対向する面に搭載される。すなわち、第1磁気素子120a及び第2磁気素子120bは、基板160の第1主面161とリードフレーム151との間に配置される。   In order to solve this problem, in the current sensor 100 of the present embodiment, as shown in FIG. 5, in the magnetic sensor 150, the IC chip 140 is located on the opposite side to the lead frame 151 as compared with the magnetic sensor 150X. It is installed. That is, the IC chip 140 is mounted on the surface of the lead frame 151 facing the first main surface 161 of the substrate 160. That is, the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b are arranged between the first main surface 161 of the substrate 160 and the lead frame 151.

これにより、電流センサ100では、電流センサ100Xと比較して、リードフレーム151及びICチップ140の基材145等の厚み分だけ、第2流路部110bから第1磁気素子120a及び第2磁気素子120bまでの距離D1を短くすることができる。そのため、導体110の厚さ方向(Z軸方向)おいて、第1磁気素子120aと第2磁気素子120bが第1平面P1と第2平面P2との間の中央に配置されるように電流センサ100を作製する場合に、電流センサ100の厚みD2を薄くすることができる。   As a result, in the current sensor 100, the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120a are separated from the second flow path 110b by the thickness of the lead frame 151 and the base material 145 of the IC chip 140 as compared with the current sensor 100X. The distance D1 to 120b can be shortened. Therefore, the current sensor is arranged such that the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b are disposed at the center between the first plane P1 and the second plane P2 in the thickness direction (Z-axis direction) of the conductor 110. When manufacturing the current sensor 100, the thickness D2 of the current sensor 100 can be reduced.

例えば、電流センサ100の各部寸法が上述した寸法のとき、磁気センサ150における第1磁気素子120a及び第2磁気素子120b側の樹脂部材からなる封止部153の厚み約0.3mmを考慮すると、第1磁気素子120a及び第2磁気素子120bと第2平面P2との間の距離D1を約3.9mmまで短くすることができる。そのため、電流センサ100の厚みD2を約7.8mmまで短くすることができる。   For example, when the dimensions of each part of the current sensor 100 are the dimensions described above, considering the thickness of the sealing part 153 made of the resin member on the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b side of the magnetic sensor 150, about 0.3 mm, The distance D1 between the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b and the second plane P2 can be reduced to about 3.9 mm. Therefore, the thickness D2 of the current sensor 100 can be reduced to about 7.8 mm.

言い換えれば、磁気センサユニット180の筐体170において、厚さ方向(Z軸方向)の高さを幅方向(X軸方向)の幅よりも小さくすることができる。さらに言い換えれば、第1磁気素子120aと第1流路部110aとの間の距離を、幅方向(X軸方向)における基板160の幅よりも小さくすることができる。また、第2磁気素子120bと第2流路部110bとの間の距離を、幅方向(X軸方向)における基板160の幅よりも小さくすることができる。   In other words, in the housing 170 of the magnetic sensor unit 180, the height in the thickness direction (Z-axis direction) can be smaller than the width in the width direction (X-axis direction). In other words, the distance between the first magnetic element 120a and the first flow path 110a can be smaller than the width of the substrate 160 in the width direction (X-axis direction). Further, the distance between the second magnetic element 120b and the second flow path portion 110b can be smaller than the width of the substrate 160 in the width direction (X-axis direction).

2.3.本開示の第2の課題(流路部に対する磁気素子の配置ロバスト性)について
次に、図9〜図10を参照して、本発明が解決しようとする第2の課題、及び、第2の課題を解決するための手段による作用について説明する。
2.3. Second Problem of the Present Disclosure (Robustness of Arrangement of Magnetic Element with respect to Flow Path) Next, referring to FIGS. 9 and 10, a second problem to be solved by the present invention and a second problem will be described. The operation of the means for solving the problem will be described.

本開示では、電流センサの小型化(薄型化)を図りつつ、第1流路部110a及び第2流路部110bに対する第1磁気素子120a及び第2磁気素子120bの厚さ方向(Z軸方向)及び幅方向(X軸方向)における配置ロバスト性を高めることを図る(第2の課題)。   In the present disclosure, the thickness direction (the Z-axis direction) of the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b with respect to the first flow path 110a and the second flow path 110b is reduced while the current sensor is downsized (thinned). ) And in the width direction (X-axis direction) to enhance the arrangement robustness (second problem).

配置ロバスト性とは、第1流路部110a及び第2流路部110bに対する第1磁気素子120a及び第2磁気素子120bの位置ずれが発生する場合に、この位置ずれによる電流センサ100の出力誤差(出力変化)を低減する特性を示す。第1磁気素子120a及び第2磁気素子120bの位置ずれは、例えば、電流センサ100の使用環境における振動等により発生することがある。   The arrangement robustness means that, when the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b are displaced with respect to the first flow path 110a and the second flow path 110b, the output error of the current sensor 100 due to the displacement. (A change in output). The displacement between the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b may be caused by, for example, vibration in the usage environment of the current sensor 100.

本願発明者は、導体110の厚さ方向(Z軸方向)において、第1流路部110aと第2流路部110bとの間の中央に、第1磁気素子120a及び第2磁気素子120bを配置することにより、第1流路部110a及び第2流路部110bに対する第1磁気素子120a及び第2磁気素子120bの配置ロバスト性を向上することができることを発見した。   The inventor of the present application has provided the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b in the center between the first flow path 110a and the second flow path 110b in the thickness direction (Z-axis direction) of the conductor 110. By arranging, it has been found that the arrangement robustness of the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b with respect to the first flow path 110a and the second flow path 110b can be improved.

また、本願発明者は、導体110の幅方向(X軸方向)において、第1流路部110aと第2流路部110bとの間の中央と、第1磁気素子120aと第2磁気素子120bとの間の中央とが一致するように、第1磁気素子120a及び第2磁気素子120bを配置することにより、第1流路部110a及び第2流路部110bに対する第1磁気素子120a及び第2磁気素子120bの配置ロバスト性を向上することができることを発見した。   Further, the inventor of the present application has described that, in the width direction (X-axis direction) of the conductor 110, the center between the first flow path 110a and the second flow path 110b, the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b. By arranging the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b such that the center between the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b matches the center between the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b with respect to the first flow path 110a and the second flow path 110b. It has been discovered that the arrangement robustness of the two magnetic elements 120b can be improved.

図9は、第1磁気素子及び第2磁気素子の位置ずれによる電流センサの出力誤差のシミュレーションにおける配置を示す図である。   FIG. 9 is a diagram illustrating an arrangement in a simulation of an output error of the current sensor due to a positional shift between the first magnetic element and the second magnetic element.

図9に示すシミュレーション配置において、第1流路部110a及び第2流路部110bの各々の幅が5.0mmであり、第1流路部110a及び第2流路部110bの各々の厚さが1.0mmである。導体110の厚さ方向(Z軸方向)において、第1流路部110aの内側主面118aと第2流路部110bの内側主面118bとの間隔が7.0mmである。導体110の幅方向(X軸方向)において、第1流路部110aの内側側面119aと第2流路部110bの内側側面119bとの間隔(すなわち、スリット幅)が5.5mmである。また、幅方向(X軸方向)において、第1磁気素子120aの中央と第2磁気素子120bの中央との間隔が2.0mmである。なお、本シミュレーションでは、FEM(有限要素法)において、第1磁気素子120a及び第2磁気素子120bとして、個別にパッケージされたものを設定した。   In the simulation arrangement shown in FIG. 9, the width of each of the first flow passage 110a and the second flow passage 110b is 5.0 mm, and the thickness of each of the first flow passage 110a and the second flow passage 110b. Is 1.0 mm. In the thickness direction (Z-axis direction) of the conductor 110, the distance between the inner main surface 118a of the first flow passage portion 110a and the inner main surface 118b of the second flow passage portion 110b is 7.0 mm. In the width direction (X-axis direction) of the conductor 110, the interval (that is, the slit width) between the inner side surface 119a of the first channel portion 110a and the inner side surface 119b of the second channel portion 110b is 5.5 mm. In the width direction (X-axis direction), the distance between the center of the first magnetic element 120a and the center of the second magnetic element 120b is 2.0 mm. In this simulation, individually packaged first magnetic elements 120a and second magnetic elements 120b were set by FEM (finite element method).

厚さ方向(Z軸方向)において、第1流路部110aの内側主面118aと第2流路部110bの内側主面118bとの間の中央位置を第1基準位置R1とする。また、幅方向(X軸方向)において、第1流路部110aの内側側面119aと第2流路部110bの内側側面119bとの間の中央位置を第2基準位置R2とする。   In the thickness direction (Z-axis direction), a central position between the inner main surface 118a of the first flow passage 110a and the inner main surface 118b of the second flow passage 110b is defined as a first reference position R1. In the width direction (X-axis direction), a central position between the inner side surface 119a of the first channel portion 110a and the inner side surface 119b of the second channel portion 110b is defined as a second reference position R2.

まず、厚さ方向(Z軸方向)において、第1磁気素子120a及び第2磁気素子120bを第1基準位置R1に配置する。また、幅方向(X軸方向)において、第1磁気素子120aと第2磁気素子120bとの間の中央位置が第2基準位置R2に位置するように、第1磁気素子120a及び第2磁気素子120bを配置する。   First, the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b are arranged at the first reference position R1 in the thickness direction (Z-axis direction). Further, the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120a are arranged such that a center position between the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b is located at the second reference position R2 in the width direction (X-axis direction). 120b is arranged.

以上のような配置のFEMに基づくシミュレーションによって、厚さ方向(Z軸方向)において、第1磁気素子120a及び第2磁気素子120bの位置を第1基準位置R1からずらしながら、電流センサ100の出力電圧を測定(数値計算)した。また、幅方向(X軸方向)において、第1磁気素子120aと第2磁気素子120bとの間の中央の位置を第2基準位置R2からずらしながら、電流センサ100の出力電圧を測定した。   According to the simulation based on the FEM having the above arrangement, the output of the current sensor 100 is shifted while the positions of the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b are shifted from the first reference position R1 in the thickness direction (Z-axis direction). The voltage was measured (numerical calculation). Further, the output voltage of the current sensor 100 was measured while shifting the center position between the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b in the width direction (X-axis direction) from the second reference position R2.

図10は、第1磁気素子及び第2磁気素子の位置ずれによる電流センサの出力誤差のシミュレーション結果を示す図である。   FIG. 10 is a diagram illustrating a simulation result of an output error of the current sensor due to a displacement between the first magnetic element and the second magnetic element.

図10において、横軸は、厚さ方向(Z軸方向)における第1基準位置R1に対する第1磁気素子120a及び第2磁気素子120bの位置のずれ量を示している。また、横軸は、幅方向(X軸方向)における第2基準位置R2に対する、第1磁気素子120aと第2磁気素子120bとの間の中央の位置のずれ量も示す。縦軸は、厚さ方向(Z軸方向)における第1基準位置R1に第1磁気素子120a及び第2磁気素子120bの位置が一致するように配置したときの電流センサ100の出力電圧に対する電流センサ100の出力電圧の誤差を示している。また、縦軸は、幅方向(X軸方向)における第2基準位置R2に、第1磁気素子120aと第2磁気素子120bとの間の中央の位置が一致するように配置したときの電流センサ100の出力電圧に対する電流センサ100の出力電圧の誤差も示す。   In FIG. 10, the horizontal axis indicates the amount of displacement of the positions of the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b with respect to the first reference position R1 in the thickness direction (Z-axis direction). The horizontal axis also shows the amount of shift of the center position between the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b with respect to the second reference position R2 in the width direction (X-axis direction). The vertical axis indicates the current sensor with respect to the output voltage of the current sensor 100 when the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b are arranged such that the positions of the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b coincide with the first reference position R1 in the thickness direction (Z-axis direction). 100 shows the error of the output voltage. The vertical axis represents the current sensor when the center position between the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b is aligned with the second reference position R2 in the width direction (X-axis direction). The error of the output voltage of the current sensor 100 with respect to the output voltage of 100 is also shown.

図10において、曲線Aは、シミュレーションによって厚さ方向(Z軸方向)における第1磁気素子120a及び第2磁気素子120bの位置ずれによる電流センサ100の出力電圧の誤差を測定した結果である。曲線Bは、シミュレーションによって幅方向(X軸方向)における第1磁気素子120aと第2磁気素子120bとの間の中央の位置ずれによる電流センサ100の出力電圧の誤差を測定した結果である。   In FIG. 10, a curve A is a result obtained by measuring an error in the output voltage of the current sensor 100 due to a displacement of the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b in the thickness direction (Z-axis direction) by simulation. A curve B is a result of measurement of an error in the output voltage of the current sensor 100 due to a center displacement between the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b in the width direction (X-axis direction) by simulation.

曲線Aによれば、厚さ方向(Z軸方向)において、第1磁気素子120a及び第2磁気素子120bの位置が第1基準位置R1からずれるほど、電流センサ100の出力電圧が下がり、その変化量が大きくなっている。これより、厚さ方向(Z軸方向)において、第1磁気素子120a及び第2磁気素子120bを第1基準位置R1に近づけるほど、厚さ方向(Z軸方向)における配置ロバスト性を高めることができることがわかる。   According to the curve A, as the positions of the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b deviate from the first reference position R1 in the thickness direction (Z-axis direction), the output voltage of the current sensor 100 decreases, The amount is growing. As a result, the closer the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b are to the first reference position R1 in the thickness direction (Z-axis direction), the higher the arrangement robustness in the thickness direction (Z-axis direction). We can see that we can do it.

例えば、厚さ方向(Z軸方向)において、第1基準位置R1から約1.5mmずれた位置に、第1磁気素子120a及び第2磁気素子120bの位置が位置している場合、電流センサ100の出力電圧の誤差を約±0.5%以内に収めるために許容される第1磁気素子120a及び第2磁気素子120bの位置ずれ量は約±0.3mmである。これに対して、第1磁気素子120a及び第2磁気素子120bの位置が第1基準位置R1に位置している場合、電流センサ100の出力電圧の誤差を約±0.5%以内に収めるために許容される位置ずれ量は約±1.1mmに広がる。   For example, when the positions of the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b are located at positions shifted by about 1.5 mm from the first reference position R1 in the thickness direction (Z-axis direction), the current sensor 100 The allowable displacement of the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b for keeping the output voltage error within ± 0.5% is about ± 0.3 mm. On the other hand, when the position of the first magnetic element 120a and the position of the second magnetic element 120b are located at the first reference position R1, the error of the output voltage of the current sensor 100 is limited to about ± 0.5%. The amount of positional deviation allowed for is widened to about ± 1.1 mm.

また、曲線Bによれば、幅方向(X軸方向)において、第1磁気素子120aと第2磁気素子120bとの間の中央位置が第2基準位置R2からずれるほど、電流センサ100の出力電圧が下がり、その変化量が大きくなっている。これより、幅方向(X軸方向)において、第1磁気素子120aと第2磁気素子120bとの間の中央位置を第2基準位置R2に近づけるほど、幅方向(X軸方向)における配置ロバスト性を高めることができることがわかる。   According to the curve B, the output voltage of the current sensor 100 increases as the central position between the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b shifts from the second reference position R2 in the width direction (X-axis direction). And the amount of change is large. Thus, as the center position between the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b approaches the second reference position R2 in the width direction (X-axis direction), the arrangement robustness in the width direction (X-axis direction) increases. It can be seen that can be increased.

例えば、幅方向(X軸方向)において、第2基準位置R2から1.5mmずれた位置に、第1磁気素子120aと第2磁気素子120bとの間の中央位置が位置している場合、電流センサ100の出力電圧の誤差を約±0.5%以内に収めるために許容される第1磁気素子120aと第2磁気素子120bとの間の中央の位置ずれ量は約±0.3mmである。これに対して、第1磁気素子120aと第2磁気素子120bとの間の中央位置が第2基準位置R2に位置している場合、電流センサ100の出力電圧の誤差を約±0.5%以内に収めるために許容される位置ずれ量は約±1.1mmに広がる。   For example, when the center position between the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b is located at a position shifted by 1.5 mm from the second reference position R2 in the width direction (X-axis direction), The center displacement between the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b that is allowed to keep the error of the output voltage of the sensor 100 within about ± 0.5% is about ± 0.3 mm. . On the other hand, when the center position between the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b is located at the second reference position R2, the error of the output voltage of the current sensor 100 is reduced by about ± 0.5%. The amount of misalignment allowed to fit within the range spreads to about ± 1.1 mm.

本実施形態の電流センサ100では、導体110の厚さ方向(Z軸方向)において、第1流路部110aと第2流路部110bとの間の中央位置に第1磁気素子120a及び第2磁気素子120bが配置される。これより、本実施形態によれば、厚さ方向(Z軸方向)における第1磁気素子120a及び第2磁気素子120bの配置ロバスト性を高めることと、小型化(薄型化)とを両立することができる。   In the current sensor 100 of the present embodiment, the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120a are located at a central position between the first flow path 110a and the second flow path 110b in the thickness direction (Z-axis direction) of the conductor 110. The magnetic element 120b is provided. Thus, according to the present embodiment, it is possible to improve the robustness of the arrangement of the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b in the thickness direction (Z-axis direction) and to achieve both miniaturization (thinning). Can be.

また、本実施形態の電流センサ100によれば、導体110の幅方向(X軸方向)において、第1流路部110aと第2流路部110bとの間の中央位置と、第1磁気素子120aと第2磁気素子120bとの間の中央位置とが一致するように、第1磁気素子120a及び第2磁気素子120bが配置される。これより、本実施形態によれば、幅方向(X軸方向)における第1磁気素子120a及び第2磁気素子120bの配置ロバスト性を高めることと、小型化(薄型化)とを両立することができる。   Further, according to the current sensor 100 of the present embodiment, in the width direction (X-axis direction) of the conductor 110, the central position between the first flow path 110a and the second flow path 110b and the first magnetic element The first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b are arranged such that the center position between the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b coincides with each other. As a result, according to the present embodiment, it is possible to increase the robustness of the arrangement of the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b in the width direction (X-axis direction) and to achieve both miniaturization (thinning). it can.

なお、導体110の厚さ方向(Z軸方向)における第1磁気素子120a及び第2磁気素子120bの配置位置は、厚さ方向(Z軸方向)における第1流路部110aと第2流路部110bとの間の中央位置に対して±1.0mmの範囲内であってもよい。この場合でも、厚さ方向(Z軸方向)における第1磁気素子120a及び第2磁気素子120bの配置ロバスト性を高めることと、小型化(薄型化)とを両立することができる。   The positions of the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b in the thickness direction (Z-axis direction) of the conductor 110 are determined by the first flow path portion 110a and the second flow path in the thickness direction (Z-axis direction). It may be within a range of ± 1.0 mm with respect to the central position between the portion 110b. Also in this case, it is possible to improve the robustness of the arrangement of the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b in the thickness direction (Z-axis direction) and to achieve both miniaturization (thinning).

また、導体110の幅方向(X軸方向)における第1磁気素子120aと第2磁気素子120bとの間の中央位置は、幅方向(X軸方向)における第1流路部110aと第2流路部110bとの間の中央位置に対して±1.0mmの範囲内であってもよい。この場合でも、幅方向(X軸方向)における第1磁気素子120a及び第2磁気素子120bの配置ロバスト性を高めることと、小型化(薄型化)とを両立することができる。   The central position between the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b in the width direction (X-axis direction) of the conductor 110 is located between the first flow path portion 110a and the second flow element 110a in the width direction (X-axis direction). It may be within a range of ± 1.0 mm with respect to the center position between the road portion 110b. Also in this case, it is possible to achieve both the enhancement of the arrangement robustness of the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b in the width direction (X-axis direction) and the miniaturization (thinning).

3.まとめ
以上説明したように、本実施形態の電流センサ100は、測定対象の電流が流れる導体110において分岐されて形成された第1流路部110aと第2流路部110bであって、測定対象の電流の一部が流れる第1流路部110aと、測定対象の電流の一部以外の電流が流れる第2流路部110bと、第1流路部110aに流れる電流により発生する第1磁界の強さを検出する第1磁気素子120aと、第2流路部110bに流れる電流により発生する第2磁界の強さを検出する第2磁気素子120bとを備える。
3. Conclusion As described above, the current sensor 100 according to the present embodiment includes the first flow passage portion 110a and the second flow passage portion 110b that are formed by being branched from the conductor 110 through which the current to be measured flows. A first flow path 110a through which a part of the current flows, a second flow path 110b through which a current other than a part of the current to be measured flows, and a first magnetic field generated by the current flowing through the first flow path 110a And a second magnetic element 120b for detecting the intensity of a second magnetic field generated by a current flowing through the second flow path 110b.

これにより、本実施形態の電流センサ100は、第1磁気素子120aの出力電圧と第2磁気素子120bの出力電圧とを差動増幅することにより、導体を分岐せずに1つの磁気センサを用いる場合と比較して、2倍の出力電圧を得ることができ、検出感度を2倍に高めることができる。また、本実施形態の電流センサ100によれば、差動増幅を採用することにより、隣接して配置された導体に流れる電流により発生する磁界等の外乱磁界によるコモンモードノイズを低減することができる。これより、本実施形態の電流センサ100は、導体110を流れる測定対象の電流に対する感度を高めつつ、外部磁界の影響を低減することができる。   Thus, the current sensor 100 of the present embodiment uses one magnetic sensor without branching the conductor by differentially amplifying the output voltage of the first magnetic element 120a and the output voltage of the second magnetic element 120b. As compared with the case, the output voltage can be doubled, and the detection sensitivity can be doubled. Further, according to the current sensor 100 of the present embodiment, by employing differential amplification, it is possible to reduce the common mode noise due to a disturbance magnetic field such as a magnetic field generated by a current flowing through a conductor arranged adjacently. . Thus, the current sensor 100 of the present embodiment can reduce the influence of the external magnetic field while increasing the sensitivity to the current of the measurement object flowing through the conductor 110.

また、本実施形態の電流センサ100によれば、検出感度を上げるために磁界を集磁する磁性体コアを使用する必要がなく、小型化を図ることができる。   Further, according to the current sensor 100 of the present embodiment, it is not necessary to use a magnetic core that collects a magnetic field in order to increase the detection sensitivity, and the size can be reduced.

また、本実施形態の電流センサ100は、第1磁気素子120a及び第2磁気素子120bを保持する基板160と、第1磁気素子120a及び第2磁気素子120b、並びに基板160に電気的に接続されたリードフレーム151とを備える。リードフレーム151は基板160の第1主面161側に設けられ、第1磁気素子120a及び第2磁気素子120bは、第1流路部110aと第2流路部110bの間であって、リードフレーム151と基板160の第1主面161(すなわち、第2主面162)との間に配置される。   Further, the current sensor 100 of the present embodiment is electrically connected to the substrate 160 holding the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b, and to the first magnetic element 120a, the second magnetic element 120b, and the substrate 160. And a lead frame 151. The lead frame 151 is provided on the first main surface 161 side of the substrate 160, and the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b are located between the first flow path portion 110a and the second flow path It is arranged between the frame 151 and the first main surface 161 of the substrate 160 (that is, the second main surface 162).

これにより、本実施形態の電流センサ100では、従来の電流センサ100Xと比較して、リードフレーム151及びICチップ140の基材145等の厚み分だけ、第2流路部110bから第1磁気素子120a及び第2磁気素子120bまでの距離を短くすることができる。そのため、導体110の厚さ方向(Z軸方向)おいて、第1磁気素子120aと第2磁気素子120bが、第1流路部110aの内側主面118aを延ばした第1平面P1と、第2流路部110bの内側主面118bを延ばした第2平面P2との間の中央に配置されるように電流センサ100を作製する場合に、電流センサ100の小型化(薄型化)が可能である。   Thus, in the current sensor 100 of the present embodiment, the first magnetic element is moved from the second flow path 110b by the thickness of the lead frame 151 and the base material 145 of the IC chip 140 as compared with the conventional current sensor 100X. The distance between the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b can be reduced. Therefore, in the thickness direction (Z-axis direction) of the conductor 110, the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b are connected to the first plane P1 extending the inner main surface 118a of the first flow path portion 110a and the first magnetic element 120a. When manufacturing the current sensor 100 such that the current sensor 100 is disposed at the center between the second main surface P2 and the second main surface 118b of the two flow path portion 110b, the current sensor 100 can be reduced in size (thinned). is there.

また、本実施形態の電流センサ100において、厚さ方向(Z軸方向)おいて、第1磁気素子120aと第2磁気素子120bが、第1流路部110aにおける内側主面118aを含む第1平面P1と、第2流路部110bにおける内側主面118bを含む第2平面P2との間の中央に配置される。   Further, in the current sensor 100 of the present embodiment, in the thickness direction (Z-axis direction), the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b include the first magnetic element 120a including the inner main surface 118a of the first flow path portion 110a. It is arranged at the center between the plane P1 and the second plane P2 including the inner main surface 118b of the second flow path portion 110b.

これにより、本実施形態の電流センサ100によれば、上述したように、厚さ方向(Z軸方向)における第1磁気素子120a及び第2磁気素子120bの配置ロバスト性を高めることと、小型化(薄型化)とを両立することができる。   Thereby, according to the current sensor 100 of the present embodiment, as described above, the arrangement robustness of the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b in the thickness direction (Z-axis direction) is improved, and the size is reduced. (Thinning) can be achieved.

また、本実施形態の電流センサ100において、幅方向(X軸方向)において、第1磁気素子120aと第2磁気素子120bとの間の中央位置が、第1流路部110aにおける内側側面119aを含む第3平面P3と第2流路部110bにおける内側側面119bを含む第4平面P4との間の中央に位置するように、第1磁気素子120aと第2磁気素子120bが配置される。   Further, in the current sensor 100 of the present embodiment, the center position between the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b in the width direction (X-axis direction) corresponds to the inner side surface 119a of the first flow path 110a. The first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b are arranged so as to be located at the center between the third plane P3 including the third plane P4 and the fourth plane P4 including the inner side surface 119b of the second channel portion 110b.

これにより、本実施形態の電流センサ100では、上述したように、幅方向(X軸方向)における第1磁気素子120a及び第2磁気素子120bの配置ロバスト性を高めることと、小型化(薄型化)とを両立することができる。   Thus, in the current sensor 100 of the present embodiment, as described above, the arrangement robustness of the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b in the width direction (X-axis direction) is improved, and the size is reduced (the thickness is reduced). ) Can be compatible.

また、本実施形態では、第1磁気素子120aと第2磁気素子120bは、1つのパッケージ内に実装されていてもよいし、別々のパッケージに実装されていてもよい。また、第1磁気素子120aと第2磁気素子120bは、1つのICチップに集積されてもよいし、別々のICチップに集積されてもよい。なお、第1磁気素子120aと第2磁気素子120bが1つのICチップに集積されると、これらの磁気センサの特性を近づけることができ、また、温度変動やばらつきなども近づけることができる。   In the present embodiment, the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b may be mounted in one package or may be mounted in separate packages. Further, the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b may be integrated on one IC chip, or may be integrated on separate IC chips. When the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b are integrated on one IC chip, the characteristics of these magnetic sensors can be made closer, and temperature fluctuations and variations can be made closer.

さらに、第1磁気素子120a及び第2磁気素子120bと共に増幅部130を、1つのパッケージ内に実装してもよい。   Further, the amplifying unit 130 may be mounted in one package together with the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b.

また、本実施形態では、第1流路部110aの寸法(長さ、幅、厚さ、断面積)と、第2流路部110bの寸法(長さ、幅、厚さ、断面積)とは略同じであってもよい。これにより、第1流路部110aと第2流路部110bとに分流する電流の大きさが同一となり、第1流路部110a付近に配置された第1磁気素子120aに印加される磁界と、第2流路部110b付近に配置された第2磁気素子120bに印加される磁界とを略同一とすることができる。   In the present embodiment, the dimensions (length, width, thickness, cross-sectional area) of the first flow path 110a and the dimensions (length, width, thickness, cross-sectional area) of the second flow path 110b are May be substantially the same. As a result, the magnitudes of the currents shunted to the first flow passage 110a and the second flow passage 110b become the same, and the magnitude of the magnetic field applied to the first magnetic element 120a arranged near the first flow passage 110a is reduced. The magnetic field applied to the second magnetic element 120b disposed near the second flow path 110b can be made substantially the same.

(実施形態2)
実施形態1では、磁気センサ150を基板160の第1主面161上に搭載した。実施形態2では、基板に凹部を形成し、磁気センサをこの凹部に埋め込むように基板に搭載する。
(Embodiment 2)
In the first embodiment, the magnetic sensor 150 is mounted on the first main surface 161 of the substrate 160. In the second embodiment, a concave portion is formed in the substrate, and the magnetic sensor is mounted on the substrate so as to be embedded in the concave portion.

図11は、実施形態2に係る電流センサの断面図である。図11に示すように、本実施形態の電流センサ200は、実施形態1の電流センサ100において、基板160に代えて基板260を備え、磁気センサ150に代えて磁気センサ250を備える点で実施形態1と異なる。   FIG. 11 is a sectional view of the current sensor according to the second embodiment. As shown in FIG. 11, the current sensor 200 of the present embodiment differs from the current sensor 100 of the first embodiment in that a substrate 260 is provided instead of the substrate 160 and a magnetic sensor 250 is provided instead of the magnetic sensor 150. Different from 1.

基板260の第1主面261側には、凹部263が形成されている。基板260の第1主面261側には、磁気センサ250が凹部263に埋め込まれるように搭載されている。   A concave portion 263 is formed on the first main surface 261 side of the substrate 260. On the first main surface 261 side of the substrate 260, the magnetic sensor 250 is mounted so as to be embedded in the concave portion 263.

磁気センサ250は、幅方向(X軸方向)に略直線状に延びる形状をなし、基板260の第1主面261に接続されるリード252を備える。   The magnetic sensor 250 has a shape extending substantially linearly in the width direction (X-axis direction), and includes a lead 252 connected to the first main surface 261 of the substrate 260.

第1磁気素子120a及び第2磁気素子120bは、基板260の凹部263において、基板260の第2主面262とリードフレーム151との間に配置される。   The first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b are disposed between the second main surface 262 of the substrate 260 and the lead frame 151 in the concave portion 263 of the substrate 260.

上記の構成により、本実施形態の電流センサ200では、リードフレーム151及びICチップ140の基材145等の厚みに加え、さらに基板260の厚みの分も、第2流路部110bから第1磁気素子120a及び第2磁気素子120bまでの距離D1を短くすることができる。そのため、導体110の厚さ方向(Z軸方向)おいて、電流センサ200のさらなる小型化(薄型化)が可能である。   With the above configuration, in the current sensor 200 of the present embodiment, in addition to the thicknesses of the base material 145 and the like of the lead frame 151 and the IC chip 140, the thickness of the substrate 260 is further reduced by the first magnetic field from the second flow path portion 110b. The distance D1 to the element 120a and the second magnetic element 120b can be reduced. Therefore, the current sensor 200 can be further miniaturized (thinned) in the thickness direction of the conductor 110 (Z-axis direction).

(実施形態3)
実施形態2では、基板260に凹部263を形成した。実施形態3では、基板に貫通穴を形成し、磁気センサをこの貫通穴に埋め込むように基板に搭載する。
(Embodiment 3)
In the second embodiment, the concave portion 263 is formed in the substrate 260. In the third embodiment, a through hole is formed in the substrate, and the magnetic sensor is mounted on the substrate so as to be embedded in the through hole.

図12は、実施形態3に係る電流センサの断面図である。図12に示すように、本実施形態の電流センサ300は、実施形態2の電流センサ200において、基板260に代えて基板360を備える点で実施形態2と異なる。   FIG. 12 is a cross-sectional view of the current sensor according to the third embodiment. As shown in FIG. 12, the current sensor 300 of the present embodiment is different from the current sensor 200 of the second embodiment in that a substrate 360 is provided instead of the substrate 260 in the current sensor 200 of the second embodiment.

基板360には、貫通穴363が形成されている。基板360の第1主面361側には、磁気センサ250が貫通穴363に埋め込まれるように搭載されている。   A through hole 363 is formed in the substrate 360. On the first main surface 361 side of the substrate 360, the magnetic sensor 250 is mounted so as to be embedded in the through hole 363.

第1磁気素子120a及び第2磁気素子120bは、基板360の貫通穴363において、基板360の第2主面362を含む平面364とリードフレーム151との間に配置される。   The first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b are arranged between the plane 364 including the second main surface 362 of the substrate 360 and the lead frame 151 in the through hole 363 of the substrate 360.

上記の構成により、本実施形態の電流センサ300においても、リードフレーム151及びICチップ140の基材145等の厚みに加え、さらに基板260の厚みの分も、第2流路部110bから第1磁気素子120a及び第2磁気素子120bまでの距離D1を短くすることができる。そのため、導体110の厚さ方向(Z軸方向)おいて、電流センサ300のさらなる小型化(薄型化)が可能である。   With the above-described configuration, in the current sensor 300 of the present embodiment, in addition to the thickness of the lead frame 151 and the base material 145 of the IC chip 140, the thickness of the substrate 260 is further reduced from the second flow path portion 110b to the first flow path. The distance D1 between the magnetic element 120a and the second magnetic element 120b can be reduced. Therefore, the current sensor 300 can be further miniaturized (thinned) in the thickness direction of the conductor 110 (Z-axis direction).

(実施形態4)
実施形態4では、磁気素子の静電シールドを付加した構成を説明する。
(Embodiment 4)
In a fourth embodiment, a configuration in which an electrostatic shield of a magnetic element is added will be described.

図13は、実施形態4に係る電流センサの断面図である。図14は、図13に示す電流センサにおける磁気センサ及び基板を導体の厚さ方向(Z軸方向)から見た図である。図13及び図14に示すように、本実施形態の電流センサ400は、実施形態1の電流センサ100において、基板160に代えて基板460を備え、磁気センサ150に代えて磁気センサ450を備える点で実施形態1と異なる。   FIG. 13 is a sectional view of the current sensor according to the fourth embodiment. FIG. 14 is a view of the magnetic sensor and the substrate in the current sensor shown in FIG. 13 as viewed from the conductor thickness direction (Z-axis direction). As shown in FIGS. 13 and 14, the current sensor 400 of the present embodiment is different from the current sensor 100 of the first embodiment in that a substrate 460 is provided instead of the substrate 160 and a magnetic sensor 450 is provided instead of the magnetic sensor 150. This is different from the first embodiment.

基板460は、内部に金属層463を有する。基板460の第1主面461側には、磁気センサ450が搭載されている。   The substrate 460 has a metal layer 463 inside. The magnetic sensor 450 is mounted on the first main surface 461 side of the substrate 460.

金属層463は、第1磁気素子120a及び第2磁気素子120bと対向する領域に設けられる。図14に示すように、金属層463は、第1磁気素子120a及び第2磁気素子120bの面積よりも大きい面積を有するように形成される。   The metal layer 463 is provided in a region facing the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b. As shown in FIG. 14, the metal layer 463 is formed to have an area larger than the areas of the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b.

基板460における金属層463と、磁気センサ450におけるリードフレーム151とには、基準電圧が供給される。例えば、リードフレーム151には、リードフレーム151をボンディングワイヤ、リード152及びビア464を介して金属層463に接続することにより、リードフレーム151にも基準電圧を供給する。基準電圧としては、グランド電位であってもよいし、安定した所定の電圧値を有する電圧であってもよい。   A reference voltage is supplied to the metal layer 463 of the substrate 460 and the lead frame 151 of the magnetic sensor 450. For example, a reference voltage is also supplied to the lead frame 151 by connecting the lead frame 151 to the metal layer 463 via bonding wires, leads 152 and vias 464. The reference voltage may be a ground potential or a voltage having a stable predetermined voltage value.

また、磁気センサ450において、リードフレーム151のICチップ140が搭載される面と反対側の面が樹脂部材453から露出している。   In the magnetic sensor 450, the surface of the lead frame 151 opposite to the surface on which the IC chip 140 is mounted is exposed from the resin member 453.

上記の構成により、本実施形態の電流センサ400でも、実施形態1の電流センサ100と同様の利点を得ることができる。   With the above configuration, the current sensor 400 of the present embodiment can also obtain the same advantages as the current sensor 100 of the first embodiment.

本実施形態の電流センサ400では、磁気センサ450におけるリードフレーム151と、基板460における金属層463との間に、第1磁気素子120a及び第2磁気素子120bが配置される。これにより、第1磁気素子120a及び第2磁気素子120bを静電シールドすることができる。よって、本実施形態の電流センサ400によれば、別途静電シールド部品を付加する必要がないため、小型(薄型)で安価な電流センサを実現できる。なお、金属層463及び/又はリードフレーム151の面積を大きくすることにより、ノイズ耐性をより高めることができる。   In the current sensor 400 of the present embodiment, the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b are arranged between the lead frame 151 of the magnetic sensor 450 and the metal layer 463 of the substrate 460. Thereby, the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b can be electrostatically shielded. Therefore, according to the current sensor 400 of the present embodiment, it is not necessary to separately add an electrostatic shield component, so that a small (thin) and inexpensive current sensor can be realized. Note that by increasing the area of the metal layer 463 and / or the lead frame 151, noise resistance can be further improved.

また、本実施形態の電流センサ400によれば、リードフレーム151の平面が露出しているので、放熱性を高めることができる。電流センサ100が小型化するに従い、第1流路部110a及び第2流路部110bと磁気センサ450との間の距離が短くなるため、通電による第1流路部110a及び第2流路部110bの発熱により磁気センサ450の温度が上昇する。そのため、電流センサ100の小型化において、放熱性を高めることが重要となる。   Further, according to the current sensor 400 of the present embodiment, since the flat surface of the lead frame 151 is exposed, the heat dissipation can be improved. As the current sensor 100 is reduced in size, the distance between the magnetic sensor 450 and the first flow path 110a and the second flow path 110b becomes shorter, so that the first flow path 110a and the second flow path The temperature of the magnetic sensor 450 rises due to the heat generated by 110b. Therefore, in miniaturizing the current sensor 100, it is important to enhance heat dissipation.

(実施形態5)
実施形態5に係る電流センサは、磁気センサが実施形態3に係る電流センサ300と異なる。
(Embodiment 5)
The current sensor according to the fifth embodiment is different from the current sensor 300 according to the third embodiment in the magnetic sensor.

図15は、実施形態5に係る電流センサにおける磁気センサ及び基板の断面図である。図15に示すように、本実施形態の電流センサ300Aは、実施形態3の電流センサ300において、磁気センサ150に代えて磁気センサ550を備える。   FIG. 15 is a cross-sectional view of the magnetic sensor and the substrate in the current sensor according to the fifth embodiment. As shown in FIG. 15, the current sensor 300A of the present embodiment includes a magnetic sensor 550 instead of the magnetic sensor 150 in the current sensor 300 of the third embodiment.

磁気センサ550は、樹脂部材553でモールドされており、第1磁気素子120a及び第2磁気素子120bからリードフレーム151に向かう方向に湾曲したリード552を有する。リード552は、基板360の第1主面361側に形成されたパッド365に、はんだ366により接続される。磁気センサ550は、基板360の表面361側において、貫通穴363に埋め込まれるように搭載されている。   The magnetic sensor 550 is molded with a resin member 553, and has a lead 552 curved in a direction from the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b toward the lead frame 151. The lead 552 is connected to a pad 365 formed on the first main surface 361 side of the substrate 360 by a solder 366. The magnetic sensor 550 is mounted on the surface 361 side of the substrate 360 so as to be embedded in the through hole 363.

磁気センサ550において、ICチップ140が、リードフレーム151における平面364側の面に搭載されている。平面364は、基板360の第2主面362を含む平面である。これにより、ICチップ140における第1磁気素子120a及び第2磁気素子120bは、基板360の第2主面362を含む平面364とリードフレーム151との間に配置される。   In the magnetic sensor 550, the IC chip 140 is mounted on the surface of the lead frame 151 on the plane 364 side. The plane 364 is a plane including the second main surface 362 of the substrate 360. Thus, the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b in the IC chip 140 are arranged between the plane 364 including the second main surface 362 of the substrate 360 and the lead frame 151.

上記の構成により、本実施形態の電流センサ300Aにおいても、リードフレーム151及びICチップ140の基材145等の厚みに加え、さらに基板360の厚みの分も、第2流路部110bから第1磁気素子120a及び第2磁気素子120bまでの距離を短くすることができる。そのため、導体110の厚さ方向(Z軸方向)おいて、電流センサ300Aのさらなる小型化(薄型化)が可能である。   With the above configuration, in the current sensor 300A of the present embodiment, in addition to the thickness of the lead frame 151 and the base material 145 of the IC chip 140, the thickness of the substrate 360 is also reduced by the first flow path portion 110b from the second flow path portion 110b. The distance to the magnetic element 120a and the second magnetic element 120b can be reduced. Therefore, the current sensor 300A can be further miniaturized (thinned) in the thickness direction (Z-axis direction) of the conductor 110.

なお、本実施形態の電流センサ300Aにおける磁気センサ550として、標準形状のICパッケージ部品を使用できる。   Note that a standard-shaped IC package component can be used as the magnetic sensor 550 in the current sensor 300A of the present embodiment.

また、基板360の第2主面362において、貫通穴363を覆うように金属板590が設けられている。すなわち、金属板590は、第1磁気素子120a及び第2磁気素子120bと対向する領域に設けられる。例えば、金属板590は、基板360の第2主面362に形成されたパッド365に、はんだ366により固定される。   Further, a metal plate 590 is provided on the second main surface 362 of the substrate 360 so as to cover the through hole 363. That is, the metal plate 590 is provided in a region facing the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b. For example, metal plate 590 is fixed to pad 365 formed on second main surface 362 of substrate 360 by solder 366.

金属板590には、基板360の配線パターンを介して基準電圧が供給される。また、リードフレーム151には、ボンディングワイヤ155、リード552、基板360の配線パターンを介して基準電圧が供給される。   A reference voltage is supplied to the metal plate 590 via the wiring pattern of the substrate 360. A reference voltage is supplied to the lead frame 151 via the bonding wires 155, the leads 552, and the wiring pattern of the substrate 360.

この構成により、本実施形態の電流センサ300Aでも、磁気センサ550におけるリードフレーム151と、金属板590との間に、第1磁気素子120a及び第2磁気素子120bが配置される。これにより、第1磁気素子120a及び第2磁気素子120bを静電シールドすることができる。   With this configuration, also in the current sensor 300A of the present embodiment, the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b are arranged between the lead frame 151 of the magnetic sensor 550 and the metal plate 590. Thereby, the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b can be electrostatically shielded.

(実施形態6)
実施形態5では、貫通穴363を有する基板360を用いた。実施形態6では、貫通穴363に代えて凹部を有する基板を用いる。
(Embodiment 6)
In the fifth embodiment, the substrate 360 having the through holes 363 is used. In the sixth embodiment, a substrate having a concave portion is used instead of the through hole 363.

図16は、実施形態6に係る電流センサにおける磁気センサ及び基板の断面図である。図16に示すように、本実施形態の電流センサ200Aは、凹部263を有する基板260を備える構成で実施形態5と異なる。   FIG. 16 is a sectional view of a magnetic sensor and a substrate in the current sensor according to the sixth embodiment. As shown in FIG. 16, the current sensor 200A of the present embodiment is different from the fifth embodiment in the configuration including a substrate 260 having a concave portion 263.

基板260は、第2主面262側において、凹部263と対向する領域、すなわち第1磁気素子120a及び第2磁気素子120bと対向する領域に金属板590を有する。金属板590には、基板260の配線パターンを介して基準電圧が供給される。   The substrate 260 has a metal plate 590 on the second main surface 262 side in a region facing the concave portion 263, that is, a region facing the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b. The reference voltage is supplied to the metal plate 590 via the wiring pattern of the substrate 260.

磁気センサ550におけるリード552は、基板260の第1主面261側に形成されたパッド265に、はんだ266により接続される。リードフレーム151には、ボンディングワイヤ155、リード552、基板260の配線パターンを介して基準電圧が供給される。   The lead 552 of the magnetic sensor 550 is connected to the pad 265 formed on the first main surface 261 side of the substrate 260 by the solder 266. A reference voltage is supplied to the lead frame 151 via the bonding wires 155, the leads 552, and the wiring pattern of the substrate 260.

上記の構成により、本実施形態の電流センサ200Aでも、実施形態5の電流センサ300Aと同様の利点を得ることができる。   With the above configuration, the current sensor 200A of the present embodiment can also obtain the same advantages as the current sensor 300A of the fifth embodiment.

(実施形態7)
実施形態7に係る電流センサは、第1流路部及び第2流路部の形状が、実施形態1に係る電流センサ100と異なる。
(Embodiment 7)
The current sensor according to the seventh embodiment differs from the current sensor 100 according to the first embodiment in the shapes of the first flow path and the second flow path.

図17は、実施形態7に係る電流センサの外観を示す斜視図である。図18は、図17に示す電流センサにおける導体の外観を示す斜視図である。図19は、図18に示す導体を幅方向(X軸方向)からみた図である。   FIG. 17 is a perspective view illustrating the appearance of the current sensor according to the seventh embodiment. FIG. 18 is a perspective view showing an appearance of a conductor in the current sensor shown in FIG. FIG. 19 is a diagram of the conductor illustrated in FIG. 18 as viewed from the width direction (X-axis direction).

実施形態7に係る電流センサ100Aは、測定対象である電流が流れる、板状の導体310を備える。   The current sensor 100A according to the seventh embodiment includes a plate-shaped conductor 310 through which a current to be measured flows.

導体310は、長さ方向(Y軸方向)における一部分において、第1流路部310aと第2流路部310bとに分岐される。第1流路部310aと第2流路部310bとは、導体310の幅方向(X軸方向)に並んでいる。第1流路部310aと第2流路部310bとの間には、スリット310sが形成されている。スリット310sは、導体310の幅方向(X軸方向)において導体310の略中央に位置している。第1流路部310aは、導体310の一方の面側(+Z方向側)に突出しており、第2流路部310bは、導体310の他方の面側(−Z方向側)に突出している。   The conductor 310 is branched into a first channel portion 310a and a second channel portion 310b at a part in the length direction (Y-axis direction). The first channel section 310a and the second channel section 310b are arranged in the width direction (X-axis direction) of the conductor 310. A slit 310s is formed between the first flow path 310a and the second flow path 310b. The slit 310s is located substantially at the center of the conductor 310 in the width direction (X-axis direction) of the conductor 310. The first flow passage portion 310a protrudes on one surface side (+ Z direction side) of the conductor 310, and the second flow passage portion 310b protrudes on the other surface side (-Z direction side) of the conductor 310. .

第1流路部310a及び第2流路部310bの各々は、導体310の幅方向(X軸方向)から見て、半長円状の形状を有している。第1流路部310aは、導体310の一方の面から円弧状に突出する第1突出部311a及び第2突出部312aと、導体310の長さ方向(Y軸方向)に延在し、第1突出部311aと第2突出部312aとを繋ぐ第1延在部313aとを有する。第2流路部310bは、導体310の一方の面から円弧状に突出する第3突出部311b及び第4突出部312bと、導体310の長さ方向(Y軸方向)に延在し、第3突出部311bと第4突出部312bとを繋ぐ第2延在部313bとを有する。これにより、第1流路部310aと第2流路部310bとによって空間が形成される。この空間には磁気センサユニット180Aが配置される。   Each of the first channel portion 310a and the second channel portion 310b has a semi-elliptical shape when viewed from the width direction (X-axis direction) of the conductor 310. The first channel portion 310a extends in the length direction (Y-axis direction) of the conductor 310 with a first protrusion 311a and a second protrusion 312a that protrude from one surface of the conductor 310 in an arc shape. It has a first extension 313a connecting the one projection 311a and the second projection 312a. The second flow path portion 310b extends in the length direction (Y-axis direction) of the conductor 310 with a third protrusion 311b and a fourth protrusion 312b that protrude from one surface of the conductor 310 in an arc shape. It has a second extending portion 313b connecting the third projecting portion 311b and the fourth projecting portion 312b. As a result, a space is formed by the first channel section 310a and the second channel section 310b. The magnetic sensor unit 180A is arranged in this space.

なお、第1流路部310a及び第2流路部310bの各々の形状はこれに限られず、たとえば、導体310の幅方向(X軸方向)から見て、C字状又は半円状の形状を有していてもよい。第1流路部110aと第2流路部110bとは、互いに点対称な形状を有する。   The shape of each of the first flow passage portion 310a and the second flow passage portion 310b is not limited to this, and may be, for example, a C-shape or a semicircle shape when viewed from the width direction (X-axis direction) of the conductor 310 May be provided. The first flow path 110a and the second flow path 110b have point-symmetric shapes.

磁気センサユニット180Aは、磁気センサユニット180において筐体の形状が異なるだけであり、内部構成は磁気センサユニット180と同様である。   The magnetic sensor unit 180A is different from the magnetic sensor unit 180 only in the shape of the housing, and has the same internal configuration as the magnetic sensor unit 180.

本実施形態の電流センサ300でも、実施形態1と同様の利点を得ることができる。すなわち、本実施形態の電流センサ300によれば、厚さ方向(Z軸方向)及び幅方向(X軸方向)における第1磁気素子120a及び第2磁気素子120bの配置ロバスト性を高めることと、小型化(薄型化)とを両立することができる。   With the current sensor 300 of the present embodiment, the same advantages as those of the first embodiment can be obtained. That is, according to the current sensor 300 of the present embodiment, the arrangement robustness of the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b in the thickness direction (Z-axis direction) and the width direction (X-axis direction) is improved; Both miniaturization (thinning) can be achieved.

(実施形態8)
実施形態8に係る電流センサは、第1流路部及び第2流路部の形状が、実施形態1に係る電流センサ100と異なる。
(Embodiment 8)
The current sensor according to the eighth embodiment differs from the current sensor 100 according to the first embodiment in the shapes of the first flow path and the second flow path.

図20は、実施形態8に係る電流センサの外観を示す斜視図である。図21は、図20に示す電流センサにおける導体の外観を示す斜視図である。図22は、図21に示す導体を幅方向(X軸方向)からみた図である。   FIG. 20 is a perspective view illustrating the appearance of the current sensor according to the eighth embodiment. FIG. 21 is a perspective view showing an appearance of a conductor in the current sensor shown in FIG. FIG. 22 is a diagram of the conductor illustrated in FIG. 21 as viewed from the width direction (X-axis direction).

実施形態8に係る電流センサ100Bは、測定対象である電流が流れる、板状の導体410を備える。   The current sensor 100B according to the eighth embodiment includes a plate-shaped conductor 410 through which a current to be measured flows.

導体410は、長さ方向(Y軸方向)における一部分において、第1流路部410aと第2流路部410bとに分岐される。第1流路部410aと第2流路部410bとは、導体410の幅方向(X軸方向)に並んでいる。第1流路部410aと第2流路部410bとの間には、スリット410sが形成されている。スリット410sは、導体410の幅方向(X軸方向)において導体410の略中央に位置している。導体410の一端部と他端部とは、厚さ方向(Z軸方向)において異なる位置に位置し、第1流路部410aは略L字状の段差を有し、第1流路部410aは略逆L字状の段差を有する。   The conductor 410 is branched into a first channel portion 410a and a second channel portion 410b at a part in the length direction (Y-axis direction). The first channel portion 410a and the second channel portion 410b are arranged in the width direction (X-axis direction) of the conductor 410. A slit 410s is formed between the first flow path 410a and the second flow path 410b. The slit 410s is located substantially at the center of the conductor 410 in the width direction (X-axis direction) of the conductor 410. One end and the other end of the conductor 410 are located at different positions in the thickness direction (Z-axis direction), the first flow path 410a has a substantially L-shaped step, and the first flow path 410a Has a substantially inverted L-shaped step.

第1流路部410aは、長さ方向(Y軸方向)における一端411aと他端412aとを有する。第2流路部410bは、長さ方向(Y軸方向)における一端411bと他端412bとを有する。第1流路部410aの一端411aと第2流路部410bの一端411bとは、スリット410sを介して幅方向(X軸方向)に並んでいる。第1流路部410aの他端412bと第2流路部410bの他端412bとは、スリット410sを介して幅方向(X軸方向)に並んでいる。   The first flow path portion 410a has one end 411a and the other end 412a in the length direction (Y-axis direction). The second flow path portion 410b has one end 411b and the other end 412b in the length direction (Y-axis direction). One end 411a of the first flow path 410a and one end 411b of the second flow path 410b are arranged in the width direction (X-axis direction) via the slit 410s. The other end 412b of the first flow path 410a and the other end 412b of the second flow path 410b are arranged in the width direction (X-axis direction) via the slit 410s.

第1流路部410aは、一端411aから長さ方向(Y軸方向)に延在する延在部414aと、延在部414aの長さ方向(Y軸方向)の端部から厚さ方向(Z軸方向)に直線状に延在して他端412aに向かう曲折部413aとを含む。すなわち、第1流路部410aは、段状に形成されている。第2流路部410bは、一端411bから厚さ方向(Z軸方向)に直線状に延在する曲折部413bと、曲折部413bの厚さ方向(Z軸方向)の端部から長さ方向(Y軸方向)に延在して他端412bに向かう延在部414bとを含む。すなわち、第2流路部410bは、段状に形成されている。これにより、第1流路部410aと第2流路部410bとによって空間が形成される。この空間には磁気センサユニット180Bが配置される。   The first flow path portion 410a has an extension 414a extending in the length direction (Y-axis direction) from one end 411a, and a thickness direction (Y-axis direction) extending from the end in the length direction (Y-axis direction) of the extension 414a. And a bent portion 413a extending linearly in the Z-axis direction) toward the other end 412a. That is, the first flow path portion 410a is formed in a step shape. The second flow path portion 410b includes a bent portion 413b linearly extending in the thickness direction (Z-axis direction) from one end 411b, and a length direction from the thickness direction (Z-axis direction) end of the bent portion 413b. (Extended in the Y-axis direction) toward the other end 412b. That is, the second flow path portion 410b is formed in a step shape. As a result, a space is formed by the first flow path 410a and the second flow path 410b. The magnetic sensor unit 180B is arranged in this space.

磁気センサユニット180Bは、磁気センサユニット180において筐体の形状が異なるだけであり、内部構成は磁気センサユニット180と同様である。   The magnetic sensor unit 180B is different from the magnetic sensor unit 180 only in the shape of the housing, and has the same internal configuration as the magnetic sensor unit 180.

本実施形態の電流センサ400でも、実施形態1と同様の利点を得ることができる。すなわち、本実施形態の電流センサ400によれば、厚さ方向(Z軸方向)及び幅方向(X軸方向)における第1磁気素子120a及び第2磁気素子120bの配置ロバスト性を高めることと、小型化(薄型化)とを両立することができる。   With the current sensor 400 of the present embodiment, the same advantages as those of the first embodiment can be obtained. That is, according to the current sensor 400 of the present embodiment, the arrangement robustness of the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b in the thickness direction (Z-axis direction) and the width direction (X-axis direction) is improved; Both miniaturization (thinning) can be achieved.

本発明は上述した実施の形態に限定されず、各実施形態において適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行ってもよい。また、上記の実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, but may be appropriately changed, replaced, added, omitted, or the like in each embodiment. Further, it is also possible to form a new embodiment by combining the components described in the above embodiment.

上述した実施形態は例示であり、本発明は上記の実施形態に限定されない。本発明の範囲は上記した説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。   The above embodiment is an exemplification, and the present invention is not limited to the above embodiment. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and various changes, substitutions, additions, omissions, and the like can be made within the scope of the claims, or equivalents thereof.

100、100A、100B、200、200A、300、300A、400…電流センサ、
110、310、410…導体、
110a、310a、410a…第1流路部、
110b、310b、410b…第2流路部、
120a…第1磁気素子、
120b…第2磁気素子、
130…増幅部、
130a、130b、130c…増幅器、
140…ICチップ、
145…基材、
150、250、450、550…磁気センサ、
151…リードフレーム、
152、252、552…リード、
160、260、360、460…基板、
161、261、361、461…一方の主面、
162、262、362、462…他方の主面、
170…筐体、
180、180A、180B…磁気センサユニット。
100, 100A, 100B, 200, 200A, 300, 300A, 400 ... current sensor,
110, 310, 410 ... conductor,
110a, 310a, 410a ... first flow path section,
110b, 310b, 410b ... second flow path section,
120a: first magnetic element,
120b ... second magnetic element,
130 ... amplifying unit,
130a, 130b, 130c ... amplifier,
140 ... IC chip,
145: substrate,
150, 250, 450, 550 ... magnetic sensor,
151 ... lead frame,
152, 252, 552 ... lead,
160, 260, 360, 460 ... substrate,
161, 261, 361, 461 ... one main surface,
162, 262, 362, 462 ... the other main surface,
170 ... housing,
180, 180A, 180B ... magnetic sensor unit.

Claims (13)

測定対象の電流の大きさに応じた出力信号を出力する電流センサであって、
分岐されて形成された第1流路部と第2流路部であって、前記測定対象の電流の一部が流れる前記第1流路部と、前記電流の一部以外の電流が流れる前記第2流路部とを有する導体と、
前記第1流路部に流れる電流により発生する第1磁界の強さを検出する第1磁気素子と、
前記第2流路部に流れる電流により発生する第2磁界の強さを検出する第2磁気素子と、
前記第1磁気素子及び前記第2磁気素子を保持する基板と、
前記第1磁気素子及び前記第2磁気素子、並びに前記基板に電気的に接続されたリードフレームと、を備え、
前記リードフレームは、前記基板の一方の主面側に設けられ、
前記第1磁気素子と前記第2磁気素子は、前記第1流路部と前記第2流路部の間であって、前記リードフレームと前記基板の他方の主面を含む平面との間に配置される、
電流センサ。
A current sensor that outputs an output signal according to the magnitude of the current to be measured,
A first flow path part and a second flow path part which are formed by branching, wherein the first flow path part through which a part of the current to be measured flows, and the flow through which a current other than a part of the current flows A conductor having a second flow path portion;
A first magnetic element for detecting a strength of a first magnetic field generated by a current flowing in the first flow path portion;
A second magnetic element for detecting the intensity of a second magnetic field generated by a current flowing through the second flow path;
A substrate holding the first magnetic element and the second magnetic element;
A lead frame electrically connected to the first magnetic element and the second magnetic element, and the substrate;
The lead frame is provided on one main surface side of the substrate,
The first magnetic element and the second magnetic element are between the first flow path and the second flow path, and between the lead frame and a plane including the other main surface of the substrate. Placed,
Current sensor.
前記基板は平板である、
請求項1に記載の電流センサ。
The substrate is a flat plate,
The current sensor according to claim 1.
前記基板の一方の主面側には、凹部が設けられ、
前記第1磁気素子と前記第2磁気素子とは、前記凹部に配置された、
請求項1に記載の電流センサ。
A concave portion is provided on one main surface side of the substrate,
The first magnetic element and the second magnetic element are disposed in the recess.
The current sensor according to claim 1.
前記基板には、貫通穴が設けられ、
前記第1磁気素子と前記第2磁気素子とは、前記貫通穴に配置された、
請求項1に記載の電流センサ。
The substrate is provided with a through hole,
The first magnetic element and the second magnetic element are arranged in the through hole.
The current sensor according to claim 1.
前記第1流路部及び前記第2流路部は板状をなし、前記導体の厚さ方向において互いに異なる位置に設けられ、
前記厚さ方向おいて、前記第1磁気素子と前記第2磁気素子が、前記第1流路部における基板側主面を含む第1平面と、前記第2流路部における基板側主面を含む第2平面との間の中央部に配置された、
請求項1〜4の何れか1項に記載の電流センサ。
The first channel portion and the second channel portion have a plate shape, and are provided at positions different from each other in a thickness direction of the conductor,
In the thickness direction, the first magnetic element and the second magnetic element form a first plane including a substrate-side main surface of the first flow path portion and a substrate-side main surface of the second flow path portion. A central portion between the first and second planes,
The current sensor according to claim 1.
前記第1流路部及び前記第2流路部は前記導体の幅方向において互いに異なる位置に設けられ、
前記幅方向において、前記第1磁気素子と前記第2磁気素子は、前記第1磁気素子と前記第2磁気素子との間の中央位置が、前記第1流路部における内側側面を含む第3平面と前記第2流路部における内側側面を含む第4平面との間の中央部に位置するように配置された、
請求項5に記載の電流センサ。
The first channel portion and the second channel portion are provided at different positions in the width direction of the conductor,
In the width direction, the first magnetic element and the second magnetic element may be configured such that a center position between the first magnetic element and the second magnetic element includes an inner side surface in the first flow path portion. Disposed so as to be located at a central portion between a plane and a fourth plane including an inner side surface in the second flow path portion,
The current sensor according to claim 5.
前記第1磁気素子及び前記第2磁気素子の各々が膜状に形成された、
請求項5又は6に記載の電流センサ。
Each of the first magnetic element and the second magnetic element is formed in a film shape;
The current sensor according to claim 5.
前記第1磁気素子及び前記第2磁気素子の各々が、4つの磁気抵抗素子で構成されるブリッジ回路を含む、
請求項7に記載の電流センサ。
Each of the first magnetic element and the second magnetic element includes a bridge circuit including four magnetoresistive elements,
The current sensor according to claim 7.
前記第1流路部と前記第2流路部との間に設けられ、前記第1磁気素子、前記第2磁気素子、前記リードフレーム、及び、前記基板を収容する筐体を備え、
前記導体の厚さ方向における前記筐体の高さは、前記導体の幅方向における前記筐体の幅よりも小さい、
請求項1〜6の何れか1項に記載の電流センサ。
A housing provided between the first flow path and the second flow path to accommodate the first magnetic element, the second magnetic element, the lead frame, and the substrate;
The height of the housing in the thickness direction of the conductor is smaller than the width of the housing in the width direction of the conductor,
The current sensor according to claim 1.
前記第1磁気素子と前記第1流路部との間の距離、及び、前記第2磁気素子と前記第2流路部との間の距離は、前記幅方向における前記基板の幅よりも小さい、
請求項9に記載の電流センサ。
The distance between the first magnetic element and the first flow path and the distance between the second magnetic element and the second flow path are smaller than the width of the substrate in the width direction. ,
The current sensor according to claim 9.
前記基板は、前記第1磁気素子及び前記第2磁気素子と対向する領域に金属層を有し、
前記金属層及び前記リードフレームには基準電圧が提供される、
請求項2に記載の電流センサ。
The substrate has a metal layer in a region facing the first magnetic element and the second magnetic element,
A reference voltage is provided to the metal layer and the lead frame;
The current sensor according to claim 2.
前記基板の他方の主面を含む平面における前記第1磁気素子及び前記第2磁気素子と対向する領域に設けられた金属板を備え、
前記金属板及び前記リードフレームには基準電圧が提供される、
請求項3又は4に記載の電流センサ。
A metal plate provided in a region facing the first magnetic element and the second magnetic element on a plane including the other main surface of the substrate,
A reference voltage is provided to the metal plate and the lead frame;
The current sensor according to claim 3.
前記第1流路部と前記第2流路部との間に配置された磁気センサユニットを備え、
磁気センサユニットは、前記第1磁気素子、前記第2磁気素子、リードフレーム及び基板を含む、
請求項1に記載の電流センサ。
A magnetic sensor unit disposed between the first flow path and the second flow path;
A magnetic sensor unit including the first magnetic element, the second magnetic element, a lead frame, and a substrate;
The current sensor according to claim 1.
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