JP2020030046A - Current sensor - Google Patents

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清水　康弘
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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    • G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
    • G01R15/20—Adaptations 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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