JP4164625B2 - CURRENT DETECTOR HAVING HALL ELEMENT - Google Patents

CURRENT DETECTOR HAVING HALL ELEMENT Download PDF

Info

Publication number
JP4164625B2
JP4164625B2 JP2001182247A JP2001182247A JP4164625B2 JP 4164625 B2 JP4164625 B2 JP 4164625B2 JP 2001182247 A JP2001182247 A JP 2001182247A JP 2001182247 A JP2001182247 A JP 2001182247A JP 4164625 B2 JP4164625 B2 JP 4164625B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
current
current path
path forming
hall element
forming conductor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2001182247A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2003004773A (en
Inventor
博一 後藤
晃 長谷川
康二 大塚
隆志 加藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanken Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanken Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanken Electric Co Ltd filed Critical Sanken Electric Co Ltd
Priority to JP2001182247A priority Critical patent/JP4164625B2/en
Priority to EP02012749A priority patent/EP1267173A3/en
Priority to US10/166,203 priority patent/US6841989B2/en
Publication of JP2003004773A publication Critical patent/JP2003004773A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4164625B2 publication Critical patent/JP4164625B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48151Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48151Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48257Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a die pad of the item
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181Encapsulation

Landscapes

  • Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
  • Hall/Mr Elements (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する分野】
本発明は、電気回路の電流を検出又は測定するためのホ−ル素子を備えた電流検出又は測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
ホ−ル素子は、ここに印加される磁界に正比例した電圧即ちホ−ル電圧を発生する。従って、ホ−ル素子を電流通路に沿って配置すると、電流通路を流れる電流に比例して発生する磁界がホ−ル素子に作用し、ホ−ル素子から電流に比例した電圧を得ることができる。電流通路の電流の検出感度を高めるためには、電流通路をホ−ル素子に出来る限り接近させた方が良い。この目的のために、本件出願人は特開2000-174357号において、ホ−ル素子を含む半導体基体の上面に絶縁膜を介して被検出電流が流れる導体層を設けた電流検出装置を提案した。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ホール素子と電流通路形成用導体とを同一の樹脂封止体でモールドすると、ホール素子と電流通路形成用導体のいずれか一方が不良であっても、全体が不良になり、結果として電流検出装置がコスト高になる。また、従来の電流検出装置では十分な電流検出感度を得ることができなかった。また、従来の電流検出装置では外来ノイズを十分に防止することができなかった。また、例えば100〜600Aのような大電流を容易に検出することができる電流検出装置が要求されている。
【0004】
そこで、本発明の第1の目的は、コストの低減が可能な電流検出装置を提供することにある。本発明の第2の目的は感度の高い電流検出装置を提供することにある。本発明の第3の目的は外来ノイズを防ぐことができる電流検出装置を提供することにある。本発明の第4の目的は、コストの低減が可能であり且つ高い信頼性を有して大電流を検出することが可能な電流検出装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決し、上記目的を達成するための本発明は、電気回路の電流を検出又は測定するための装置であって、前記電気回路の電流を流すための電流通路形成用導体、及び前記電流通路形成用導体の一部を被覆しており且つ後記第2の部品を位置決めするための位置決め部分を有している第1の絶縁性被覆体から成る第1の部品と、ホール素子、前記ホール素子を外部回路に接続するための複数のリード端子、及び前記ホール素子と前記複数のリード端子の一部とを被覆している第2の絶縁性被覆体から成り、且つ前記電流通路形成用導体を流れる電流の基づいて発生する磁界が前記ホール素子に作用するように前記第1の部品の前記位置決め部分に対して位置決めされている第2の部品と、前記第1の部品に前記第2の部品を固着している接着層と備え、前記電流通路形成用導体は平面的に見て前記第1及び第2の絶縁性被覆体から成る包囲体から導出された導出部を有し、前記複数のリ−ド端子は平面的に見て前記包囲体から導出された導出部を有し、平面的に見て、前記電流通路形成用導体の前記導出部が前記複数のリ−ド端子の前記導出部に重ならないように配置されていることを特徴とする電流検出装置に係わるものである。
なお、本願発明における、"前記ホール素子を外部回路に接続するための複数のリード端子”は、ホール素子に直接的に接続されるリード端子のみでなく、ホール素子に対して増幅器又は制御電流供給回路等の付加回路を介して間接的に接続されるリード端子も意味する。また、本発明において、電流の検出とは、電流の有無の検出又は電流量の検出即ち測定を意味する。
【0006】
なお、請求項2に示すように、前記電流通路形成用導体は平面的に見て前記第1及び第2の絶縁性被覆体から成る包囲体から導出された導出部を有し、前記複数のリ−ド端子は平面的に見て前記包囲体から導出された導出部を有し、平面的に見て、前記電流通路形成用導体の前記導出部が前記複数のリ−ド端子の前記導出部に重ならないように配置されていることが望ましい。
また、請求項に示すように電流形成用導体を第1及び第2の電流通路形成用導体の組み合せで構成することができる。
【0007】
【発明の効果】
請求項1及び2の発明によれば次の効果が得られる。
(1) ホール素子を絶縁性被覆体で被覆した第1の部品と電流通路形成用導体を絶縁性被覆体で被覆した第2の部品とを組み合せて電流検出装置を構成するので、良品の第1及び第2の部品を組み合せることができ、完成品の不良の発生が少なくなり,結果としてコストの低減を図ることができる。
(2) 第2の部品に第1の部品の位置決め部分を設けるので、両者の位置関係を正確に保つことができ、電流検出精度を高めることができる。
(3)電流通路形成用導体の導出部と複数のリ−ド端子の導出部とが平面的に見て重ならないように配置されているので、上記2つの導出部相互間の沿面距離を大きくすることが可能になり、比較的大きな電流を高い信頼性を有して検出することが可能になる
た、請求項の発明によれば、漏れ電流の検出又は電流バランスの検出を容易に行うことが可能になる。
【0008】
【実施形態】
次に、図1〜図22を参照して本発明の実施形態を説明する。
【0009】
【第1の実施形態】
図1〜図14に示す第1の実施形態の電流検出装置は、図5に示す第1の部品1と第2の部品2とを図1〜図3に示すように接着層3で相互に結合したものから成り、例えば電気自動車における電流検出に使用することができるものである。
【0010】
第1の部品1は、被測定電流即ち被検出電流を流すための電流通路形成用導体4と、第1の絶縁性被覆体としての第1の樹脂成形体5とから成る。
【0011】
電流通路形成用導体4は、例えば100〜600A程度の電流を流すことができる比較的厚い銅板にニッケルメッキ層を設けた金属板をプレス加工したものであり、平面的に見て図8に示すように全体としてU字状に形成され、溝6を介して並置された第1及び第2の部分7、8と、第1及び第2の部分7、8の一方の端を相互に連結するように配置された第3の部分9とを有している。帯状に延びている第1及び第2の部分7、8は、図8で破線で区画して示すように第1及び第2の端子部分7a、8aと、第1及び第2の電流通路形成部分7b、8bとを有する。第1及び第2の端子部分7a、8aには、この導体4を電気回路に直列に接続するための貫通孔10a、10bが設けられている。従って、第1及び第2の端子部分7a、8aは電気回路導体(図示せず)に対してビスで固定される。導体4の第1及び第2の電流通路形成部分7b、8bには、この外周縁から内側に向うように切り込み溝11a、11b、11c、11dが形成されている。また、第3の電流通路形成部分として働く第3の部分9にも溝11e、11fが形成されている。この溝11a〜11eは電流通路を溝6寄りに狭める働き、及び樹脂成形体5との噛み合いを強めて結合強度を向上させる働きを有する。
【0012】
第1の樹脂成形体5は、導体4の機械的安定性の向上及び電気的絶縁性の向上及び第2の部品2の位置決め及び保護のためのものであって、対の端子部分7a、8aと第1及び第2の電流通路形成部分7b、8b及び第3の部分9の一方の主面の一部を露出させ、これ以外の部分を被覆するように形成されている。更に詳細には、図2及び図3から最も明らかなように、第1の樹脂成形体5は、第1及び第2の電流通路形成部分7b、8bと第3の部分9の下面側の全体を覆い、且つこれ等の上面側の一部を覆い、且つ第1及び第2の電流通路形成部分7b、8bの相互間及び溝11a〜11fに充填されている。第1の樹脂成形体5は、図1〜図6から明らかなように、第2の部品2を第1の部品1に位置決めするための第1及び第2の位置決め部分5a、5bを有する。この第1及び第2の位置決め部分5a、5bの詳細は追って説明する。なお、第1の樹脂成形体5の導体4の下面側部分の厚みは放熱性を良くするために導体4の上面側部分の厚みよりも薄く形成されている。第1の樹脂成形体5は周知のトランスファモールド法又はインジェクションによって一体に形成することができる。
【0013】
第2の部品2はホールIC即ちホール素子を含む半導体装置であって、
図7から明らかなようにホール素子を含む半導体チップ20と、金属製支持板21と、この支持板21に連結された外部リード端子22と、支持板21に連結されていない外部リード端子23、24、25と、内部接続ワイヤ26、27、28、29と、第2の絶縁性被覆体としての第2の樹脂成形体30とから成る。
【0014】
半導体チップ20は金属支持板21に固着されている。例えばAl線から成る内部接続ワイヤ26、27、28、29は、半導体チップ20と支持板21及び外部リード端子23、24、25との間を電気的に接続している。第2の樹脂成形体30は半導体チップ20、支持板21、外部リード端子22、23、24、25の一部、内部接続ワイヤ26、27、28、29を覆うように周知のトランスファモールド法又はインジェクションモールド法によって形成されている。このホールIC側の第2の樹脂成形体30は、図5に示すように電流通路形成体としての第1の部品1の導体4の平坦な露出主面31上に配置される主面32と、第1の樹脂成形体5の第1の位置決め部分5aを形成する凹部の1つの壁面33に対向させる側面34とを有する。第2の部品2の第2の樹脂成形体30は、平面的に見て第1の部品1の第1の樹脂成形体5に形成された凹状の第1の位置決め部分5aに収容させることができるパターンに形成されている。第1及び第2の部品1,2の組立て時に、第1の部品1側の導体4の主面31と第2の部品2側の主面32との間及び第1の部品1側の壁面33と第2の部品2側の側面34とが図2に示すように接着層3によって互いに固着される。従って、電流検出装置の組立が終了した後には、第1及び第2の部品1、2が一体化され、実質的に単一の電気部品となる。
ホール素子35を含む半導体チップ20に接続された4本の外部リード端子22,23,24,25は互いに平行になるように第2の樹脂成形体30から導出されている。これ等の外部リード端子22,23,24,25の一部は、図4から最も明らかなように第1の樹脂成形体5に溝状に形成された4つの第2の位置決め部分5bに挿入され、相互間の短絡及びこれ等の変形が防止されている。外部リード端子22〜25の先端側部分は半導体チップ20を外部回路に接続するために第1の樹脂成形体5の外側に導出されている。更に,第1及び第2の部品1,2の一体化を強めるために、第1及び第2の部品1,2が接着層3で一体化された後に、第1の位置決め部分5aと第2の位置決め部分5bとに生じた第1及び第2部品1,2間の隙間に絶縁性樹脂が注入されて固化され、図13及び図14に示す樹脂層90が形成されている。
接着層3で一体化された第1の部品1の第1の樹脂成形体5と第2の部品2の第2の樹脂成形体30との組み合せから成る絶縁性包囲体100は、図1のように平面的に見て四角形に形成されている。平面的に見て、電流通路形成用導体4の上記包囲体100又は第1及び第2の樹脂成形体5、30からの外側への導出部は、複数の外部リ−ド端子22〜25の上記包囲体100又は第1及び第2の樹脂形成態5、30からの外側への導出部に重ならないように配置されている。更に詳細には、第1及び第2の樹脂成形体5、30の組み合せから成る包囲体100は、互いに対向する第1及び第2の主面101、102と第1、第2、第3及び第4の側面103、104、105、106とを有する6面体即ち直方体である。電流通路形成用導体4の導出部は、第3の側面105から導出され、外部リ−ド端子22〜25の上記導出部は第3の側面105とは異なる第1の側面103から導出されている。
【0015】
半導体チップ20は、図10に概略的に示す底面図から明らかなように周知のホール素子35と、増幅器36と、制御電流供給回路37と、第1、第2、第3及び第4の端子38、39、40、41とを有し、平面的に見て四角形に形成されている。
【0016】
ホール素子35、増幅器36及び制御電流供給回路37は化合物半導体(例えばガリウム砒素)から成る同一の半導体基板42の中に周知の方法で形成されている。半導体チップ20の形成方法及び構成は周知であるので、図11及び図12には本発明に係わる電流通路形成用の第1の部品1と直接に関係するホール素子35のみが示され、増幅器36及び制御電流供給回路37の図示は省略されている。
【0017】
平面的に見て四角形の半導体基板42の中には、ホール素子35を形成するためにn型の第1、第2、第3、第4及び第5の半導体領域43、44、45、46、47と、p型の第6、第7及び第8の半導体領域48、49、50が形成されている。n型の第5の半導体領域47は半導体基体42の大部分を占めるp型の第8の半導体領域50の中に島状に形成され、図11に示すように平面的に見て十字状のパターンを有する。n型の第1及び第2の半導体領域43、44はn型の第5の半導体領域47の不純物濃度よりも高い不純物濃度を有するn+ 型半導体領域であって、図11に示すようにY軸方向において互いに離間して対向配置され且つ第5の半導体領域47の中に島状に形成されている。この第1及び第2の半導体領域43、44には図10に示すように第1及び第2の電極51、52がオーミック接触している。第1及び第2の電極51、52は制御電流供給回路37に接続されているので、第5の半導体領域47に第1の半導体領域43から第2の半導体領域44に向って周知の制御電流Ic が流れる。従って、第1及び第2の半導体領域43、44を制御電流供給用半導体領域と呼ぶこともできる。なお、第1及び第2の電極51、52は周知の制御電流供給回路37を介して直流電源接続用の第3及び第4の端子40、41に接続されている。
【0018】
n型の第3及び第4の半導体領域45、46は、n型の第5の半導体領域47の不純物濃度よりも高い不純物濃度を有するn+ 型半導体領域であって、第5の半導体領域47のY軸方向の中央部分の両端の近くに配置されている。この第3及び第4の半導体領域45、46の一部は第5の半導体領域47に隣接し、残部はp型半導体から成る第6及び第7の半導体領域48、49に隣接している。X軸方向において互いに対向している第3及び第4の半導体領域45、46には図10及び図12に示すように第3及び第4の電極53、54がオーミック接触している。従って、第3及び第4の半導体領域45、46をホール電圧検出用半導体領域と呼ぶこともできる。p型の第6及び第7の半導体領域48、49はn+ 型の第3及び第4の半導体領域45、46の第5の半導体領域47に対する接触面積を制限するものである。
【0019】
第1及び第2の半導体領域43、44間に制御電流Ic が流れ、この制御電流Ic に対して直交するように磁界を印加すると、第3及び第4の半導体領域45、46間に周知のホール効果の原理に従って磁束密度に比例したホール電圧が得られる。従って、ホール素子35のホール電圧を発生させるための主動作領域は、第5の半導体領域47における第1及び第2の半導体領域43、44の相互間及び第3及び第4の半導体領域45、46の相互間である。しかし、概略的には第5の半導体領域47の全体をホール素子の主動作領域と呼ぶことができる。
ホール電圧検出用の第3及び第4の電極53、54は、図9に示すように周知の増幅器36を介して第1及び第2の端子38、39に接続されている。
【0020】
半導体基板42の一方の主面には例えばシリコン酸化膜から成る絶縁膜55が設けられ、他方の主面には例えばアルミニウムから成る金属層56が設けられている。絶縁膜55は多層配線構造とするために第1及び第2の絶縁膜55a、55bの積層体から成る。第1及び第2の電極51、52は第1及び第2の絶縁膜55a、55bの開口を介して第1及び第2の半導体領域43、44に接続され、第3及び第4の電極53、54は第1の絶縁膜55aの開口を介して第3及び第4の半導体領域45、46に接続されている。半導体基板42の他方の主面の金属層56は導電性又は絶縁性の接合材57によって支持板21に固着されている。
【0021】
支持板21は、図9から明らかなように、この主面に垂直な方向から見て即ち平面的に見て全体的に四角形のパターンに形成されており、半導体チップ20よりも大きな面積を有する。支持板21と第1〜第4の外部リード端子22〜25とはリードフレームに基づいて形成されており、互いに同一厚み且つ同一の材料の例えば銅板にニッケルメッキした金属板から成る。支持板21及びリード端子22〜25は、電流通路形成用導体4よりも薄く形成されている。支持板21はワイヤ26によって半導体チップ20の第1の端子38に接続されている。この支持板21に連結された外部リード端子22は一般にはグランドに接続される。半導体チップ20の第2、第3及び第4の端子39、40、41は、ワイヤ27、28、29によって外部リード端子23、24、25に接続されている。
【0022】
支持板21に固着された半導体チップ20のホール素子35は、図1から明らかなように平面的に見てその大部分が電流通路形成用導体4の溝6の内側になるように配置されている。更に詳細には、図1及び図5で破線で示すように少なくともホール素子35の主動作領域が平面的に見て溝6の内側になるように半導体チップ20が配置されている。
【0023】
図1の電流検出装置によって電流を検出する時には、被検出電流が流れている電気回路に導体4の第1及び第2の端子部7a、7bを接続し、U字状電流通路を形成する導体4に電流を流す。電流通路形成用導体4は平面的に見てホール素子35の主動作領域となる第5の半導体領域47の3方向に近接しているので、電流通路形成用導体4に電流が流れると、アンペアの右ネジの法則に従って図12で破線で示す向きの磁界Hが発生し、3方向からホ−ル素子35に磁界即ち磁束が作用する。この磁界Hの向きは第5の半導体領域47の制御電流Ic の向きに垂直であるので、第3及び第4の半導体領域45、46間即ち第3及び第4の電極53、54間にホール電圧が発生する。このホール電圧は磁界Hに比例し、磁界Hは被検出電流に比例するので、ホール電圧によって被検出電流を検出することができる。
【0024】
本実施形態の電流検出装置は次の効果を有する。
(1) 電流通路形成体としての第1の部品1とホール装置としての第2の部分2とを別の工程で独立に形成し、その後に組立てるので,それぞれの良品のみを組み合せることができる。これにより、電流検出装置の製造歩留りの向上及びコストの低減が達成される。
(2) 第1の部品1に位置決め部分5a、5bを設け、ここに第2の部品2を位置決めするので、電流通路形成用導体4に対するホール素子35の位置決めを正確に行うことができ、電流検出のバラツキを防ぐことができる。
(3) 外部リード端子22〜25の位置決め部分5bを設けたので、これ等の相互間の短絡及びこれ等の変形を防ぐことができる。
(4) ホール素子35と一体的に電流通路形成用導体4を設けたので、ホール素子35に接近させて例えば100〜600Aのような大電流を流すことが可能になり、且つ両者の位置関係を予め高精度に設定することができ、大電流の検出を高精度に行うことができる。
(5) 導体4の溝6によってU字状の電流通路が形成されており、平面的に見てこのU字状電流通路の中にホール素子35の主動作領域となる第5の半導体領域47が配置されているので、第5の半導体領域47に対して磁束が3方向から作用し、ここに作用する磁束の数が多くなり、電流の検出感度が高くなる。
(6) 導体4に補助溝11a〜11eを設けて電流通路を狭めているので、放熱性及び機械的強度を向上させるために導体4を比較的幅広に形成したにも拘らず、電流を集中的に流すことができ、ホール素子35に対して有効に作用する磁束を増大させることができる。
(7) 支持板21と電流通路形成用導体4との間に半導体チップ20が配置されているので、支持板21が半導体チップ20のシールド層として機能し、外部からの不要電界ノイズを低減することができる。
(8) ホール素子35を含む第2の部品2と大電流が流れる電流通路形成用の第1の部品1とを重ねるように組み合せるので、電流検出装置の小型化が達成される。
(9) 第1及び第2の部品1,2を独立に形成するので、導体4の厚みに拘束されずに支持板21及び外部リード端子22〜25を電流通路形成用導体4よりも薄くすることが可能になり、ホールIC即ち第2の部品2を低コスト且つ容易に形成することができる。
(10) 電流通路形成用導体4とホ−ル素子35とが一体化されているので、電気回路に対する接続及び配置が容易になる。
(11) 電流通路形成用導体4は絶縁性包囲体100の第3の側面105から導出され、外側リ−ド端子22〜25は第3の側面105と反対側の第1の側面103から導出され、且つ平面的に見て2つの導出部は重ならないので電流通路形成用導体4と外部リ−ド端子22〜25との沿面距離を大きくすることができる。この結果、電流検出装置の信頼性を向上させることができる。また、比較的大きな電流を流すことができる電流通路形成用導体4の外部回路への接続を外部リ−ド端子22〜25に妨害されずに容易且つ確実に行うことができる。
【0025】
【第2の実施形態】
次に、図15〜図20を参照して第2の実施形態の電流検出装置を説明する。但し、図15〜図20において図1〜図14と共通する部分には同一の符号、又はダッシュ又は添字a、bを伴なった同一の符号を付してその説明を省略する。また、図15〜図20の説明において、図1〜図14も参照する。
【0026】
図15〜図20に示す第2の実施形態の電流検出装置は、図15に示す第1の部品1’と図16に示す第2の部品2’とを図19に説明的に示す接着層3’で一体化したものである。図15の第1の部品1’は第1の実施形態の図6の第1の部品1と同様に電流通路形成用導体4aと第1の樹脂成形体5’とを有し、第1の樹脂成形体5’は第1及び第2の位置決め部分5a’、5b’を有する。第2の部品2’は図16に示すように第1及び第2のホール素子35,35’を有し、且つ第2の樹脂成形体30’、外部リード端子22’〜25’を有する。第1及び第2のホール素子35,35’は第1及び第2の電流検出部であって、これらの組み合せによってホール効果装置が構成されている。なお、第1及び第2のホール素子35、35’は図19に示すように同一の半導体基板42aに形成されている。この第1及び第2のホ−ル素子35、35’は同一構造であるので、互いに共通する部分には同一の符号を付し、第2のホール素子35’の各部の符号にダッシュを付して両者を区別する。
【0027】
図17に示す電流通路形成用導体4aは、第1及び第2のホール素子35、35′の主動作領域である第5の半導体領域47、47′に隣接するS字状電流通路形成するために、第1及び第2の溝6,6′と複数の補助溝11a’、11b’とを有する。第1及び第2の溝6,6’は互いに逆の方向から切り込まれている。電流通路形成用導体4aの第1及び第2の端子部分7a’、8a’は、図8の第1及び第2の端子部分7a、7bと同様に被検出電流が流れる電気回路に接続される。第1及び第2のホール素子35、35´の主動作領域としての第5の半導体領域47,47´は平面的に見て第1及び第2の溝6,6´の内側に配置されている。
第1及び第2のホール素子35,35´を含む半導体チップ20´は図17に示すように金属支持板21に固着されている。第2の部品2´は第1の部品1´に対して第1及び第2の位置決め部分5a´、5b´を使用して位置決めされ、接着層3´で固着される。第2の樹脂成形体30´を伴って包囲体を構成する第1の樹脂成形体5´は、図1の第1の樹脂成形体5と同様に6面体であって、第1及び第2の主面101、102、第1、第2、第3及び第4の側面103、104、105、106を有している。電流通路形成用導体4aの第1の端子部7a´から成る一方の導出部は、第3の側面105から導出され、第2の端子部8a´からなる他方の導出部は第1の側面103から導出されている。図16に示す複数の外部リ−ド端子22´〜25´は図15の位置決め部分5b´に配置されて第1の側面103から導出される。第1の側面103からは端子部8a´と外部リ−ド端子22´〜25´との両方が導出されるが、平面的に見て両者は重ならない。
【0028】
電流通路形成用導体4aに流れる電流に基づいて生じる磁界Hの向きは第1及び第2のホール素子35、35′に対して図19で破線で示すように互いに逆になる。第1及び第2のホール素子35、35′に周知の制御電流Ic を流すために第1のホール素子35の第1及び第2の電極51、52と第2のホール素子35′の第1及び第2の電極51′、52′とが図20の周知の制御電流供給回路37aに接続されている。第1及び第2のホール素子35、35′の出力電圧を合成して被検出電流に対応する電圧を得るための出力回路36aは、第1、第2及び第3の差動増幅器71、72、73から成る。第1の差動増幅器71の正入力端子は第1のホール素子35の第3の電極53に接続され、この負入力端子は第1のホール素子35の第4の電極54に接続されている。第2の差動増幅器72の正入力端子は第2のホール素子35′の第3の電極53′に接続され、この負入力端子は第2のホール素子35′の第4の電極54′に接続されている。従って、第1の差動増幅器71から得られる第1のホール電圧Vh1と第2の差動増幅器72から得られる第2のホール電圧−Vh2は互いに逆の極性を有する。第3の差動増幅器73の正入力端子は第1の差動増幅器71に接続され、この負入力端子は第2の差動増幅器72に接続されている。従って、第3の差動増幅器73からはVh1−(−Vh2)=Vh1+Vh2の出力が得られる。即ち、演算手段としての第3の差動増幅器73からは、第1の差動増幅器71の出力Vh1の絶対値と第2の差動増幅器72の出力−Vh2の絶対値との和が得られる。
なお、第2の差動増幅器72の出力段に反転回路を設け、第3の差動増幅器73の代りに加算器を設けることによってVh1+Vh2を示す出力を得ることもできる。
【0029】
第1及び第2のホール素子35、35′は、図19に示すように共通の半導体基体42aに形成されている。勿論、第1及び第2のホール素子35、35′を個別の半導体基体に形成することもできる。
【0030】
第2の実施形態は第1の実施形態の(1)〜(10)と同一の効果を有する他に次の効果も有する。
(1) 電流検出信号として、第1及び第2の電流検出部即ち第1及び第2のホール素子35、35′の出力の絶対値の加算値が得られるので、電流検出感度が大きくなる。
(2) 電流通路形成用導体4aの中間部分を第1及び第2のホール素子35、35′で共用しているので、スペースの増大が抑えられている。
(3) 第1及び第2のホール素子35、35′を並置し、この合成出力を得る構成であり、且つ第1及び第2のホール素子35、35′に対する磁界Hの方向が逆になるので、不要な外部磁界(ノイズ)が第1及び第2のホール素子35、35′に加わった場合にこれ等の相殺が生じ、外部磁界の影響の少ない電流検出を行うことができる。即ち不要外部磁界に基づくホール電圧をV0 とすると、第1の差動増幅器71の出力はVh1+V0 、第2の差動増幅器72の出力は−Vh2+V0 となり、第3の差動増幅器73の出力はVh1+V0 −(−Vh2+V0 )=Vh1+Vh2となり、不要外部磁界の影響の少ない出力を得ることができ、電流Is の検出精度が向上する。
【0031】
【第3の実施形態】
次に、図21を参照して第3の実施形態の電流検出装置を説明する。但し、図21において図1と実質的に同一の部分には同一の符号を付してその説明を省略する。図21の電流検出装置は、図1の第1の部品1を変形した第1の部品1aを設け、この他は図1と同一に形成したものである。図21の第1の部品1aは、図1の電流通路形成用導体4を少し変形した電流通路形成用導体4bを設け、この他は、図1と実質的に同一に形成したものである。即ち、図21では、電流通路形成用導体4bの第1及び第2の端子部分7a、8aが図1に比べて左側及び右側に延びている。また、電流通路形成用導体4bの第1及び第2の端子部分7a、8aの間のU字状溝6を含む部分が第1の樹脂形成体5で被覆されている。従って、電流通路形成用導体4bの第1の端子部分7aを含む一方の導出部が包囲体100即ち第1の樹脂成形体5の第2の側面104から導出され、第2の端子部分8aを含む他方の導出部が包囲体100即ち第1の樹脂成形体5の第4の側面106から導出されている。第2の部品2の外部リ−ド端子22〜25は図1と同様に包囲体100の第1の側面103から導出されている。この結果、平面的に見て電流通路形成用導体4の導出部と外部リ−ド端子22〜25の導出部との重なり合いが生じていない。
【0032】
図21の第3の実施形態は、図1の第1の実施形態と同一の効果(1)〜(11)を有する他に、次の効果も有する。
(1) 第1の端子部分7aと第2の端子部分8aとが互いに離間しているので、外部回路に対する第1及び第2の端子部分7a、8aの取付け作業が容易になる。
(2) 第1及び第2の端子部分7a、8aの間が第1の樹脂成形体5で被覆されているので、第1及び第2の端子部分7a、8aの短絡を防止することができる。
【0033】
【第4の実施形態】
図22に示す第4の実施形態の変形された電流通路形成用導体4cは、図8の溝6と同様に機能するJ字状溝6aを有する。図22においては、平面的に見て点線で示すようにホール素子35がJ字状溝6aで囲まれた部分80に配置される。J字状溝6aに囲まれた部分80は電界又は電磁シールドとして機能し、且つ放熱体としても機能する。図22の電流通路形成用導体4cを使用した電流検出装置は、第1の実施形態と同一の効果を有する他に、シールド性向上及び放熱性向上の効果を有する。
【0034】
【第5の実施形態】
図23は、第5の実施形態の電流検出装置を図1の第1の実施形態の電流検出装置と同様に示すものである。図23の電流検出装置は、図1の第2の部品2を少し変形した第2の部品2aを設け、この他は図3と同一に形成したものである。
【0035】
図23の第2の部品2aは、ホール素子を含む半導体チップ20の位置を変えた他は、第1の実施形態の第2の部品2と同一に形成されている。図23では、ホール素子を含む半導体チップ20が金属製支持板21の上面即ち電流通路形成用導体4に対向していない主面上に配置されている。換言すれば、ホール素子を含む半導体チップ20と電流通路形成用導体4との間に金属製支持板21が配置されている。従って、図23の金属製支持板21は、半導体チップ20の静電シールドとして機能する。第6の実施形態は第1の実施形態と同一の効果を有す。
【0036】
【第6の実施形態】
図24に示す第6の実施形態の電流検出装置は、第1の実施形態の第1の部品1及び第2の部品2を変形した第1の部品1b及び第2の部品2bを設け、この他は第1の実施形態と同一に形成したものである。図24の第1の部品1bは漏れ電流の検出に好適な構造とするために、第1の実施形態のU字状電流通路形成用導体4の代りに直線状に延びる第1及び第2の電流通路形成用導体111,112を設け、これらを第1の樹脂成形体113によって一体化し、この他は第1の実施形態の第1の部品1と実質的に同一に形成したものである。第1及び第2の電流通路形成用導体111、112は図1の溝6に相当する隙間6’を有して平行に配置され、ホール素子35は平面的に見て隙間6’の中に配置されている。第1及び第2の電流通路形成用導体111、112を相互に又は外部回路に接続するために第1及び第2の端子部分7a、8aの他に第3及び第4の端子部分7c、8cが設けられ、これ等が第1の樹脂成形体113から突出している。第3及び第4の端子部分7c、8cには接続用の貫通孔10c、10dが形成されている。第1の樹脂成形体113は図1の第1の樹脂成形体5に相当するものであって図1の第1及び第2の位置決め部分5a、5bと同一の機能を有する第1及び第2の位置決め部分114,115を有している。図24に示す第1及び第2の位置決め部分114,115に対する第2の部品2bの装着は第1の実施形態と同様になされ、第2の部品2bは図示されていない接着層によって第1の部品1bに第1の実施形態と同様に固着されている。
図24の第2の部品2bは外部リード端子22〜25の導出方向を変えた他は第1の実施形態と同一に形成されている。即ち、図24では平面的に見て第1の樹脂成形体113の第2の側面104‘から外部リード端子22、23が導出され、第4の側面104‘、106’から外部リード端子24、25が導出されている。第1及び第2の電流通路形成用導体111、112の第1及び第2の端子部分7a、8aは第3の側面105’から導出され、第3及び第4の端子部分7c、8cは第1の側面101’から導出されている。
【0037】
図24の電流検出装置を漏れ電流検出装置として使用する時には、第1の電流通路形成用導体111を対の電源ラインの一方即ち往路に直列に接続し、第2の電流通路形成用導体112を対の電源ラインの他方即ち復路に直列に接続する。また、第1及び第2の電流通路形成用導体111,112における電流Ia、Ibの流れる方向を図24において矢印で示すように同一方向とする。電気回路において漏れ電流がなければ、往路の電流Iaと復路の電流Ibとは同一である。ホール素子35における電流Ia、Ibに基づく磁束の向きは互いに逆であるので、IaとIbとが等しい時にはホール電圧は発生しない。しかし、漏れ電流が有ると電流IaとIbとが不一致になるので、この差に対応した磁束がホール素子35に作用し、漏れ電流に比例したホール電圧が発生する。
【0038】
図24の電流検出器は電流バランス検出器としても使用することができる。第1及び第2の被測定電流Ia、Ibを第1及び第2の電流通路形成用導体111,112に流すと、この差に比例したホール電圧が得られる。
なお、図24の第3及び第4の端子部分7c、8cを相互に接続し、第1の実施形態と同様にU字状電流通路を形成し、第1の実施形態と同様に使用することができる。
第6の実施形態の電流検出装置は、第1及び第2の位置決め部分114、115を有する第1の部品1bに第2の部品2bを配置する構成であるので、第1の実施形態と同一の効果も有する。
【0039】
【変形例】
本発明は上述の実施形態に限定されるものでなく、例えば次の変形が可能なものである。
(1) 図23においてホール素子を含む半導体チップ20の上方に磁性体から成る集磁板を配置することができる。
(2) 半導体基体42、42aをシリコン等の別の半導体で形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施形態の付加樹脂層を設ける前の電流検出装置を示す平面図である。
【図2】図1の第1の実施形態の電流検出装置のA−A線の一部を示す断面図である。
【図3】図1のB−B線を示す断面図である。
【図4】図1のC−C線を示す断面図である。
【図5】図1の電流検出装置を第1及び第2の部品に分解して図2と同様な断面で示す断面図である。
【図6】図1の第1の部品の平面図である。
【図7】図1の第2の部品を示す平面図である。
【図8】図6の第1の部品の電流通路形成用導体を示す断面図である。
【図9】図7の第2の部品を樹脂成形体を省いて示す平面図である。
【図10】図9の半導体チップの底面図である。
【図11】図10の半導体基体のホール素子部分を示す平面図である。
【図12】図10のD−D線の一部を示す断面図である。
【図13】付加樹脂層を設けた電流検出装置を図2と同様に示す断面図である。
【図14】付加樹脂層を設けた電流検出装置を図3と同様に示す断面図である。
【図15】第2の実施形態の電流検出装置の第1の部品を示す平面図である。
【図16】第2の実施形態の第2の部品を示す平面図である。
【図17】図15の電流通路形成用導体を示す平面図である。
【図18】第2の実施形態のS字状電流通路と第1及び第2のホール素子とを示す平面図である。
【図19】第2の実施形態の電流検出装置の一部を図18のE−E線に相当する部分で示す断面図である。
【図20】第2の実施形態の電流検出装置を示す電気回路図である。
【図21】第3の実施形態の電流検出装置を図1と同様に示す平面図である。
【図22】第4の実施形態の電流通路形成用導体を示す平面図である。
【図23】第5の実施形態の電流検出装置を図14と同様に示す断面図である。
【図24】第6の実施形態の電流検出装置を図1と同様に示す断面図である。
【符号の説明】
1、2 第1及び第2の部品
3 接着層
4 電流通路形成用導体
5、30 樹脂成形体
5a、5b 位置決め部分
20 半導体チップ
21 支持板
22〜25 外部リード端子
35 ホール素子
[0001]
[Field of the Invention]
The present invention relates to a current detection or measurement device including a hall element for detecting or measuring a current of an electric circuit.
[0002]
[Prior art]
The Hall element generates a voltage that is directly proportional to the magnetic field applied thereto, that is, a Hall voltage. Accordingly, when the hole element is arranged along the current path, a magnetic field generated in proportion to the current flowing through the current path acts on the hole element, and a voltage proportional to the current can be obtained from the hole element. it can. In order to increase the current detection sensitivity of the current path, the current path should be as close as possible to the hall element. For this purpose, the present applicant proposed in JP-A-2000-174357 a current detection device in which a conductor layer through which a current to be detected flows is provided via an insulating film on the upper surface of a semiconductor substrate including a hole element. .
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, if the Hall element and the current path forming conductor are molded with the same resin sealing body, even if either the Hall element or the current path forming conductor is defective, the whole becomes defective, and as a result, the current The detection device is expensive. In addition, conventional current detection devices cannot obtain sufficient current detection sensitivity. Further, the conventional current detection device cannot sufficiently prevent external noise. Further, there is a demand for a current detection device that can easily detect a large current such as 100 to 600A.
[0004]
Therefore, a first object of the present invention is to provide a current detection device capable of reducing the cost. A second object of the present invention is to provide a highly sensitive current detection device. A third object of the present invention is to provide a current detection device that can prevent external noise. A fourth object of the present invention is to provide a current detection device capable of reducing the cost and detecting a large current with high reliability.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present invention for solving the above problems and achieving the above object is an apparatus for detecting or measuring a current of an electric circuit, the current path forming conductor for flowing the current of the electric circuit, and the above A first component comprising a first insulating coating covering a part of the current path forming conductor and having a positioning portion for positioning a second component to be described later; a Hall element; A plurality of lead terminals for connecting the Hall element to an external circuit, and a second insulating coating covering the Hall element and a part of the plurality of lead terminals, and for forming the current path A second component positioned with respect to the positioning portion of the first component such that a magnetic field generated based on a current flowing through the conductor acts on the Hall element; and the second component on the first component. The parts of And an adhesive layer that The Prepared, The current path forming conductor has a lead-out portion led out from an enclosure composed of the first and second insulating coverings when seen in a plan view, and the plurality of lead terminals are seen in a plan view. A lead-out portion led out from the enclosure, and arranged so that the lead-out portion of the current path forming conductor does not overlap the lead-out portions of the plurality of lead terminals in plan view; The present invention relates to a current detector characterized by the above.
In the present invention, “the plurality of lead terminals for connecting the Hall element to an external circuit” is not only a lead terminal directly connected to the Hall element, but also an amplifier or a control current supply to the Hall element. A lead terminal indirectly connected through an additional circuit such as a circuit is also meant. In the present invention, the detection of current means detection of presence or absence of current or detection of current amount, that is, measurement.
[0006]
As shown in claim 2 And said The current path forming conductor has a lead-out portion led out from the enclosure composed of the first and second insulating coverings when seen in a plan view, and the plurality of lead terminals are seen as seen in a plan view. It has a lead-out portion led out from the enclosure, and is arranged so that the lead-out portion of the current path forming conductor does not overlap the lead-out portions of the plurality of lead terminals in plan view. Is desirable.
Claims 3 As shown in FIG. 4, the current forming conductor can be constituted by a combination of the first and second current path forming conductors.
[0007]
【The invention's effect】
Claims 1 and 2 According to the invention, the following effects can be obtained.
(1) Since the current detection device is configured by combining the first part in which the Hall element is covered with the insulating covering and the second part in which the current path forming conductor is covered with the insulating covering, Since the first and second parts can be combined, the occurrence of defects in the finished product is reduced, and as a result, the cost can be reduced.
(2) Since the positioning part of the first part is provided in the second part, the positional relationship between the two parts can be accurately maintained, and the current detection accuracy can be increased.
(3) Since the lead-out portion of the current path forming conductor and the lead-out portions of the plurality of lead terminals are arranged so as not to overlap each other in plan view, the creepage distance between the two lead-out portions is increased. And a relatively large current can be detected with high reliability. .
Ma Claim 3 According to this invention, it becomes possible to easily detect leakage current or current balance.
[0008]
Embodiment
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0009]
[First Embodiment]
1 to 14, the current detection device of the first embodiment is configured such that the first component 1 and the second component 2 shown in FIG. 5 are mutually connected by an adhesive layer 3 as shown in FIGS. 1 to 3. For example, it can be used for current detection in an electric vehicle.
[0010]
The first component 1 includes a current path forming conductor 4 for flowing a current to be measured, that is, a current to be detected, and a first resin molded body 5 as a first insulating covering.
[0011]
The current path forming conductor 4 is obtained by pressing a metal plate in which a nickel plating layer is provided on a relatively thick copper plate capable of passing a current of about 100 to 600 A, for example, and is shown in FIG. The first and second portions 7 and 8 formed in a U-shape as a whole and juxtaposed via the groove 6 are connected to one end of the first and second portions 7 and 8. And a third portion 9 arranged in this manner. The first and second portions 7 and 8 extending in a band shape are formed with the first and second terminal portions 7a and 8a and the first and second current passages as shown in FIG. Portions 7b and 8b. The first and second terminal portions 7a and 8a are provided with through holes 10a and 10b for connecting the conductor 4 to the electric circuit in series. Accordingly, the first and second terminal portions 7a and 8a are fixed to the electric circuit conductor (not shown) with screws. In the first and second current path forming portions 7b and 8b of the conductor 4, cut grooves 11a, 11b, 11c, and 11d are formed so as to be directed inward from the outer peripheral edge. Grooves 11e and 11f are also formed in the third portion 9 that functions as a third current path forming portion. The grooves 11a to 11e have a function of narrowing the current path closer to the groove 6 and a function of strengthening the engagement with the resin molded body 5 to improve the bonding strength.
[0012]
The first resin molded body 5 is for improving the mechanical stability and electrical insulation of the conductor 4 and positioning and protecting the second component 2, and includes a pair of terminal portions 7 a and 8 a. The first and second current path forming portions 7b, 8b and the third portion 9 are formed so that a part of one main surface is exposed and the other portions are covered. More specifically, as is most apparent from FIGS. 2 and 3, the first resin molded body 5 includes the first and second current path forming portions 7 b and 8 b and the entire lower surface side of the third portion 9. And a part of the upper surface side thereof, and between the first and second current path forming portions 7b and 8b and in the grooves 11a to 11f. As is apparent from FIGS. 1 to 6, the first resin molded body 5 includes first and second positioning portions 5 a and 5 b for positioning the second component 2 on the first component 1. Details of the first and second positioning portions 5a and 5b will be described later. In addition, the thickness of the lower surface side portion of the conductor 4 of the first resin molded body 5 is formed thinner than the thickness of the upper surface side portion of the conductor 4 in order to improve heat dissipation. The first resin molded body 5 can be integrally formed by a well-known transfer molding method or injection.
[0013]
The second component 2 is a semiconductor device including a Hall IC, that is, a Hall element,
As apparent from FIG. 7, the semiconductor chip 20 including the Hall element, the metal support plate 21, the external lead terminal 22 connected to the support plate 21, the external lead terminal 23 not connected to the support plate 21, 24, 25, internal connection wires 26, 27, 28, 29, and a second resin molded body 30 as a second insulating covering.
[0014]
The semiconductor chip 20 is fixed to the metal support plate 21. For example, the internal connection wires 26, 27, 28, and 29 made of Al wire electrically connect the semiconductor chip 20 to the support plate 21 and the external lead terminals 23, 24, and 25. The second resin molded body 30 is formed by a well-known transfer mold method so as to cover the semiconductor chip 20, the support plate 21, a part of the external lead terminals 22, 23, 24, 25 and the internal connection wires 26, 27, 28, 29. It is formed by the injection mold method. The second resin molded body 30 on the Hall IC side has a main surface 32 disposed on the flat exposed main surface 31 of the conductor 4 of the first component 1 as a current path forming body as shown in FIG. And a side surface 34 opposed to one wall surface 33 of the concave portion forming the first positioning portion 5a of the first resin molded body 5. The second resin molded body 30 of the second component 2 can be accommodated in the concave first positioning portion 5a formed on the first resin molded body 5 of the first component 1 when viewed in plan. It is formed in a pattern that can. During assembly of the first and second parts 1 and 2, the gap between the main surface 31 of the conductor 4 on the first part 1 side and the main surface 32 on the second part 2 side and the wall surface on the first part 1 side 33 and the side surface 34 on the second component 2 side are fixed to each other by the adhesive layer 3 as shown in FIG. Therefore, after the assembly of the current detection device is completed, the first and second parts 1 and 2 are integrated into a substantially single electric part.
The four external lead terminals 22, 23, 24, 25 connected to the semiconductor chip 20 including the Hall element 35 are led out from the second resin molded body 30 so as to be parallel to each other. A part of these external lead terminals 22, 23, 24, 25 is inserted into four second positioning portions 5 b formed in a groove shape in the first resin molding 5 as is most apparent from FIG. 4. Thus, short circuit between them and deformation thereof are prevented. The tip side portions of the external lead terminals 22 to 25 are led out to the outside of the first resin molded body 5 in order to connect the semiconductor chip 20 to an external circuit. Further, in order to strengthen the integration of the first and second parts 1 and 2, after the first and second parts 1 and 2 are integrated with the adhesive layer 3, the first positioning portion 5 a and the second part 2 are integrated. Insulating resin is injected into a gap between the first and second parts 1 and 2 generated in the positioning portion 5b and solidified to form a resin layer 90 shown in FIGS.
An insulating enclosure 100 comprising a combination of the first resin molded body 5 of the first component 1 and the second resin molded body 30 of the second component 2 integrated by the adhesive layer 3 is shown in FIG. Thus, it is formed in a quadrangle when viewed in plan. In plan view, the lead-out portion of the current path forming conductor 4 from the surrounding body 100 or the first and second resin moldings 5 and 30 to the outside of the plurality of external lead terminals 22 to 25 It arrange | positions so that it may not overlap with the derivation | leading-out part to the outer side from the said enclosure 100 or the 1st and 2nd resin formation state 5,30. More specifically, the enclosure 100 composed of a combination of the first and second resin moldings 5 and 30 includes the first and second main surfaces 101 and 102 facing each other and the first, second, third and It is a hexahedron, that is, a rectangular parallelepiped having fourth side surfaces 103, 104, 105, and 106. The lead-out portion of the current path forming conductor 4 is led out from the third side surface 105, and the lead-out portions of the external lead terminals 22 to 25 are led out from the first side surface 103 different from the third side surface 105. Yes.
[0015]
As is apparent from the bottom view schematically shown in FIG. 10, the semiconductor chip 20 includes a well-known Hall element 35, an amplifier 36, a control current supply circuit 37, and first, second, third, and fourth terminals. 38, 39, 40, and 41, and is formed in a quadrangle when seen in a plan view.
[0016]
The Hall element 35, the amplifier 36, and the control current supply circuit 37 are formed by a well-known method in the same semiconductor substrate 42 made of a compound semiconductor (for example, gallium arsenide). Since the formation method and configuration of the semiconductor chip 20 are well known, only the Hall element 35 directly related to the first part 1 for forming a current path according to the present invention is shown in FIGS. The control current supply circuit 37 is not shown.
[0017]
An n-type first, second, third, fourth, and fifth semiconductor regions 43, 44, 45, 46 are formed in the rectangular semiconductor substrate 42 in plan view to form the Hall element 35. , 47 and p-type sixth, seventh and eighth semiconductor regions 48, 49, 50 are formed. The n-type fifth semiconductor region 47 is formed in an island shape in the p-type eighth semiconductor region 50 that occupies most of the semiconductor substrate 42, and has a cross shape when viewed in plan as shown in FIG. Has a pattern. The n-type first and second semiconductor regions 43 and 44 are n + -type semiconductor regions having an impurity concentration higher than that of the n-type fifth semiconductor region 47. As shown in FIG. In the axial direction, they are spaced apart from each other and are formed in an island shape in the fifth semiconductor region 47. As shown in FIG. 10, the first and second electrodes 51 and 52 are in ohmic contact with the first and second semiconductor regions 43 and 44, respectively. Since the first and second electrodes 51 and 52 are connected to the control current supply circuit 37, a well-known control current flows from the first semiconductor region 43 to the second semiconductor region 44 in the fifth semiconductor region 47. Ic flows. Therefore, the first and second semiconductor regions 43 and 44 can also be called control current supply semiconductor regions. The first and second electrodes 51 and 52 are connected to the third and fourth terminals 40 and 41 for DC power supply connection via a known control current supply circuit 37.
[0018]
The n-type third and fourth semiconductor regions 45 and 46 are n + -type semiconductor regions having an impurity concentration higher than that of the n-type fifth semiconductor region 47. Are arranged near both ends of the central portion in the Y-axis direction. A part of the third and fourth semiconductor regions 45 and 46 is adjacent to the fifth semiconductor region 47, and the remainder is adjacent to the sixth and seventh semiconductor regions 48 and 49 made of p-type semiconductor. As shown in FIGS. 10 and 12, the third and fourth electrodes 53 and 54 are in ohmic contact with the third and fourth semiconductor regions 45 and 46 facing each other in the X-axis direction. Therefore, the third and fourth semiconductor regions 45 and 46 can also be referred to as Hall voltage detection semiconductor regions. The p-type sixth and seventh semiconductor regions 48 and 49 limit the contact area of the n + -type third and fourth semiconductor regions 45 and 46 with the fifth semiconductor region 47.
[0019]
When a control current Ic flows between the first and second semiconductor regions 43 and 44 and a magnetic field is applied so as to be orthogonal to the control current Ic, a well-known between the third and fourth semiconductor regions 45 and 46 is known. A Hall voltage proportional to the magnetic flux density is obtained according to the Hall effect principle. Therefore, the main operation region for generating the Hall voltage of the Hall element 35 is between the first and second semiconductor regions 43, 44 in the fifth semiconductor region 47, and between the third and fourth semiconductor regions 45, 46 to each other. However, roughly, the entire fifth semiconductor region 47 can be called the main operation region of the Hall element.
The third and fourth electrodes 53 and 54 for detecting the Hall voltage are connected to the first and second terminals 38 and 39 via a known amplifier 36 as shown in FIG.
[0020]
An insulating film 55 made of, for example, a silicon oxide film is provided on one main surface of the semiconductor substrate 42, and a metal layer 56 made of, for example, aluminum is provided on the other main surface. The insulating film 55 is composed of a stacked body of first and second insulating films 55a and 55b to have a multilayer wiring structure. The first and second electrodes 51 and 52 are connected to the first and second semiconductor regions 43 and 44 through the openings of the first and second insulating films 55a and 55b, and the third and fourth electrodes 53 are connected. , 54 are connected to the third and fourth semiconductor regions 45, 46 through the opening of the first insulating film 55a. The metal layer 56 on the other main surface of the semiconductor substrate 42 is fixed to the support plate 21 with a conductive or insulating bonding material 57.
[0021]
As is clear from FIG. 9, the support plate 21 is formed in a generally rectangular pattern when viewed from a direction perpendicular to the main surface, that is, when viewed in plan, and has a larger area than the semiconductor chip 20. . The support plate 21 and the first to fourth external lead terminals 22 to 25 are formed based on a lead frame, and are made of a metal plate, for example, a nickel plate on a copper plate having the same thickness and the same material. The support plate 21 and the lead terminals 22 to 25 are formed thinner than the current path forming conductor 4. The support plate 21 is connected to the first terminal 38 of the semiconductor chip 20 by a wire 26. The external lead terminal 22 connected to the support plate 21 is generally connected to the ground. The second, third and fourth terminals 39, 40, 41 of the semiconductor chip 20 are connected to the external lead terminals 23, 24, 25 by wires 27, 28, 29.
[0022]
The Hall element 35 of the semiconductor chip 20 fixed to the support plate 21 is arranged so that most of the Hall element 35 is inside the groove 6 of the current path forming conductor 4 when seen in plan view, as is apparent from FIG. Yes. More specifically, the semiconductor chip 20 is arranged so that at least the main operation region of the Hall element 35 is located inside the groove 6 when viewed in plan, as indicated by a broken line in FIGS. 1 and 5.
[0023]
When a current is detected by the current detecting device of FIG. 1, the first and second terminal portions 7a and 7b of the conductor 4 are connected to the electric circuit through which the current to be detected flows to form a U-shaped current path. Current is passed through 4. Since the current path forming conductor 4 is close to the three directions of the fifth semiconductor region 47 that is the main operation region of the Hall element 35 in plan view, when current flows through the current path forming conductor 4, The magnetic field H in the direction indicated by the broken line in FIG. 12 is generated in accordance with the right-hand screw rule, and the magnetic field, that is, the magnetic flux acts on the hole element 35 from three directions. Since the direction of the magnetic field H is perpendicular to the direction of the control current Ic of the fifth semiconductor region 47, a hole is formed between the third and fourth semiconductor regions 45, 46, that is, between the third and fourth electrodes 53, 54. Voltage is generated. Since the Hall voltage is proportional to the magnetic field H and the magnetic field H is proportional to the detected current, the detected current can be detected by the Hall voltage.
[0024]
The current detection device of this embodiment has the following effects.
(1) Since the first part 1 as the current path forming body and the second part 2 as the hall device are independently formed in separate steps and then assembled, only the respective non-defective products can be combined. . As a result, an improvement in manufacturing yield of the current detection device and a reduction in cost are achieved.
(2) Since the positioning parts 5a and 5b are provided in the first component 1 and the second component 2 is positioned here, the Hall element 35 can be accurately positioned with respect to the current path forming conductor 4, and the current Variations in detection can be prevented.
(3) Since the positioning portions 5b of the external lead terminals 22 to 25 are provided, it is possible to prevent short circuit between them and deformation thereof.
(4) Since the current path forming conductor 4 is provided integrally with the Hall element 35, it is possible to flow a large current such as 100 to 600A close to the Hall element 35, and the positional relationship between the two. Can be set with high accuracy in advance, and a large current can be detected with high accuracy.
(5) A U-shaped current path is formed by the groove 6 of the conductor 4, and a fifth semiconductor region 47 to be a main operation region of the Hall element 35 in the U-shaped current path when seen in a plan view. Since the magnetic flux acts on the fifth semiconductor region 47 from three directions, the number of magnetic fluxes acting on the fifth semiconductor region 47 increases, and the current detection sensitivity increases.
(6) Since the auxiliary grooves 11a to 11e are provided in the conductor 4 to narrow the current path, the current is concentrated in spite of the fact that the conductor 4 is formed relatively wide in order to improve heat dissipation and mechanical strength. The magnetic flux that effectively acts on the Hall element 35 can be increased.
(7) Since the semiconductor chip 20 is disposed between the support plate 21 and the current path forming conductor 4, the support plate 21 functions as a shield layer of the semiconductor chip 20 and reduces unnecessary electric field noise from the outside. be able to.
(8) Since the second part 2 including the Hall element 35 and the first part 1 for forming a current path through which a large current flows are combined so as to overlap each other, the current detection device can be reduced in size.
(9) Since the first and second parts 1 and 2 are formed independently, the support plate 21 and the external lead terminals 22 to 25 are made thinner than the current path forming conductor 4 without being restricted by the thickness of the conductor 4. Therefore, the Hall IC, that is, the second component 2 can be easily formed at low cost.
(10) Since the current path forming conductor 4 and the hole element 35 are integrated, connection and arrangement with respect to the electric circuit are facilitated.
(11) The current path forming conductor 4 is led out from the third side surface 105 of the insulating enclosure 100, and the outer lead terminals 22 to 25 are led out from the first side surface 103 opposite to the third side surface 105. In addition, since the two lead-out portions do not overlap in plan view, the creeping distance between the current path forming conductor 4 and the external lead terminals 22 to 25 can be increased. As a result, the reliability of the current detection device can be improved. Further, the connection of the current path forming conductor 4 capable of flowing a relatively large current to the external circuit can be easily and reliably performed without being obstructed by the external lead terminals 22 to 25.
[0025]
[Second Embodiment]
Next, a current detection device according to a second embodiment will be described with reference to FIGS. However, in FIGS. 15-20, the same code | symbol or the same code | symbol accompanied by the dash or suffixes a and b is attached | subjected to the part which is common in FIGS. 1-14, and the description is abbreviate | omitted. In the description of FIGS. 15 to 20, FIGS. 1 to 14 are also referred to.
[0026]
The current detection device of the second embodiment shown in FIG. 15 to FIG. 20 is an adhesive layer in which the first component 1 ′ shown in FIG. 15 and the second component 2 ′ shown in FIG. 3 'integrated. The first component 1 ′ in FIG. 15 has a current path forming conductor 4a and a first resin molded body 5 ′ in the same manner as the first component 1 in FIG. 6 of the first embodiment. The resin molded body 5 ′ has first and second positioning portions 5a ′ and 5b ′. As shown in FIG. 16, the second component 2 ′ has first and second Hall elements 35 and 35 ′, and has a second resin molded body 30 ′ and external lead terminals 22 ′ to 25 ′. The first and second Hall elements 35 and 35 'are first and second current detection units, and a Hall effect device is configured by a combination thereof. The first and second Hall elements 35 and 35 'are formed on the same semiconductor substrate 42a as shown in FIG. Since the first and second hall elements 35 and 35 'have the same structure, the same reference numerals are given to the common parts, and the symbols of the respective parts of the second Hall element 35' are given dashes. To distinguish them.
[0027]
The current path forming conductor 4a shown in FIG. 17 forms an S-shaped current path adjacent to the fifth semiconductor regions 47 and 47 ′, which are the main operating regions of the first and second Hall elements 35 and 35 ′. The first and second grooves 6, 6 'and a plurality of auxiliary grooves 11a' and 11b 'are provided. The first and second grooves 6, 6 'are cut from opposite directions. The first and second terminal portions 7a ′ and 8a ′ of the current path forming conductor 4a are connected to an electric circuit through which a current to be detected flows, similarly to the first and second terminal portions 7a and 7b of FIG. . The fifth semiconductor regions 47 and 47 ′ as the main operation regions of the first and second Hall elements 35 and 35 ′ are arranged inside the first and second grooves 6 and 6 ′ when seen in a plan view. Yes.
The semiconductor chip 20 ′ including the first and second Hall elements 35 and 35 ′ is fixed to the metal support plate 21 as shown in FIG. The second part 2 ′ is positioned with respect to the first part 1 ′ using the first and second positioning portions 5 a ′ and 5 b ′, and is fixed by the adhesive layer 3 ′. The first resin molded body 5 ′ constituting the enclosure with the second resin molded body 30 ′ is a hexahedron similar to the first resin molded body 5 of FIG. 1, and the first and second Main surfaces 101, 102, first, second, third and fourth side surfaces 103, 104, 105, 106. One lead-out portion made of the first terminal portion 7a ′ of the current path forming conductor 4a is led out from the third side surface 105, and the other lead-out portion made of the second terminal portion 8a ′ is taken out from the first side surface 103. Is derived from A plurality of external lead terminals 22 ′ to 25 ′ shown in FIG. 16 are arranged on the positioning portion 5 b ′ of FIG. 15 and are led out from the first side surface 103. Both the terminal portion 8a ′ and the external lead terminals 22 ′ to 25 ′ are led out from the first side surface 103, but they do not overlap in plan view.
[0028]
The directions of the magnetic field H generated based on the current flowing through the current path forming conductor 4a are opposite to each other as shown by broken lines in FIG. 19 with respect to the first and second Hall elements 35 and 35 '. The first and second electrodes 51 and 52 of the first Hall element 35 and the first of the second Hall element 35 'and the first Hall element 35' in order to cause a known control current Ic to flow through the first and second Hall elements 35 and 35 '. The second electrodes 51 'and 52' are connected to the known control current supply circuit 37a shown in FIG. The output circuit 36a for synthesizing the output voltages of the first and second Hall elements 35 and 35 'to obtain a voltage corresponding to the detected current includes first, second and third differential amplifiers 71 and 72. , 73. The positive input terminal of the first differential amplifier 71 is connected to the third electrode 53 of the first Hall element 35, and the negative input terminal is connected to the fourth electrode 54 of the first Hall element 35. . The positive input terminal of the second differential amplifier 72 is connected to the third electrode 53 ′ of the second Hall element 35 ′, and the negative input terminal is connected to the fourth electrode 54 ′ of the second Hall element 35 ′. It is connected. Accordingly, the first Hall voltage Vh1 obtained from the first differential amplifier 71 and the second Hall voltage -Vh2 obtained from the second differential amplifier 72 have opposite polarities. The positive input terminal of the third differential amplifier 73 is connected to the first differential amplifier 71, and the negative input terminal is connected to the second differential amplifier 72. Therefore, the third differential amplifier 73 provides an output of Vh1 − (− Vh2) = Vh1 + Vh2. That is, the third differential amplifier 73 as the arithmetic means obtains the sum of the absolute value of the output Vh1 of the first differential amplifier 71 and the absolute value of the output −Vh2 of the second differential amplifier 72. .
An output indicating Vh1 + Vh2 can be obtained by providing an inverting circuit in the output stage of the second differential amplifier 72 and providing an adder in place of the third differential amplifier 73.
[0029]
The first and second Hall elements 35 and 35 'are formed on a common semiconductor substrate 42a as shown in FIG. Of course, the first and second Hall elements 35, 35 'can also be formed on separate semiconductor substrates.
[0030]
The second embodiment has the following effects in addition to the same effects as (1) to (10) of the first embodiment.
(1) Since the added value of the absolute values of the outputs of the first and second current detectors, that is, the first and second Hall elements 35 and 35 ', is obtained as the current detection signal, the current detection sensitivity is increased.
(2) Since an intermediate portion of the current path forming conductor 4a is shared by the first and second Hall elements 35 and 35 ', an increase in space is suppressed.
(3) The first and second Hall elements 35 and 35 'are juxtaposed to obtain a combined output, and the direction of the magnetic field H with respect to the first and second Hall elements 35 and 35' is reversed. Therefore, when an unnecessary external magnetic field (noise) is applied to the first and second Hall elements 35 and 35 ', these cancels out, and current detection with little influence of the external magnetic field can be performed. That is, if the Hall voltage based on the unnecessary external magnetic field is V0, the output of the first differential amplifier 71 is Vh1 + V0, the output of the second differential amplifier 72 is -Vh2 + V0, and the output of the third differential amplifier 73 is Vh1 + V0. -(-Vh2 + V0) = Vh1 + Vh2, and an output with little influence of an unnecessary external magnetic field can be obtained, and the detection accuracy of the current Is is improved.
[0031]
[Third Embodiment]
Next, the current detection device of the third embodiment will be described with reference to FIG. However, in FIG. 21, the substantially same parts as those in FIG. The current detection device of FIG. 21 is provided with a first component 1a obtained by modifying the first component 1 of FIG. 1, and the other components are formed in the same manner as FIG. 21 is provided with a current path forming conductor 4b obtained by slightly modifying the current path forming conductor 4 of FIG. 1, and the other components are formed substantially the same as FIG. That is, in FIG. 21, the first and second terminal portions 7a and 8a of the current path forming conductor 4b extend to the left and right as compared to FIG. Further, a portion including the U-shaped groove 6 between the first and second terminal portions 7 a and 8 a of the current path forming conductor 4 b is covered with the first resin forming body 5. Accordingly, one lead-out portion including the first terminal portion 7a of the current path forming conductor 4b is led out from the enclosure 100, that is, the second side surface 104 of the first resin molded body 5, and the second terminal portion 8a is drawn. The other lead-out portion including the lead-out portion is led out from the surrounding body 100, that is, the fourth side surface 106 of the first resin molded body 5. The external lead terminals 22 to 25 of the second component 2 are led out from the first side surface 103 of the enclosure 100 as in FIG. As a result, there is no overlap between the lead-out portion of the current path forming conductor 4 and the lead-out portions of the external lead terminals 22 to 25 in plan view.
[0032]
The third embodiment of FIG. 21 has the following effects in addition to the same effects (1) to (11) as the first embodiment of FIG.
(1) Since the first terminal portion 7a and the second terminal portion 8a are separated from each other, it is easy to attach the first and second terminal portions 7a, 8a to the external circuit.
(2) Since the space between the first and second terminal portions 7a and 8a is covered with the first resin molded body 5, a short circuit between the first and second terminal portions 7a and 8a can be prevented. .
[0033]
[Fourth Embodiment]
The modified current path forming conductor 4c of the fourth embodiment shown in FIG. 22 has a J-shaped groove 6a that functions similarly to the groove 6 of FIG. In FIG. 22, the Hall element 35 is disposed in a portion 80 surrounded by the J-shaped groove 6a as indicated by a dotted line when seen in a plan view. The portion 80 surrounded by the J-shaped groove 6a functions as an electric field or an electromagnetic shield, and also functions as a heat radiator. The current detection device using the current path forming conductor 4c of FIG. 22 has the same effect as that of the first embodiment, and also has the effect of improving the shielding property and the heat dissipation property.
[0034]
[Fifth Embodiment]
FIG. 23 shows the current detection device of the fifth embodiment in the same manner as the current detection device of the first embodiment of FIG. The current detection device of FIG. 23 is provided with a second component 2a obtained by slightly modifying the second component 2 of FIG. 1, and the other components are formed in the same manner as FIG.
[0035]
The second component 2a shown in FIG. 23 is formed in the same manner as the second component 2 of the first embodiment except that the position of the semiconductor chip 20 including the Hall element is changed. In FIG. 23, the semiconductor chip 20 including the Hall element is arranged on the upper surface of the metal support plate 21, that is, on the main surface not facing the current path forming conductor 4. In other words, the metal support plate 21 is disposed between the semiconductor chip 20 including the Hall element and the current path forming conductor 4. Accordingly, the metal support plate 21 in FIG. 23 functions as an electrostatic shield for the semiconductor chip 20. The sixth embodiment has the same effect as the first embodiment.
[0036]
[Sixth Embodiment]
The current detection device of the sixth embodiment shown in FIG. 24 is provided with a first component 1b and a second component 2b obtained by modifying the first component 1 and the second component 2 of the first embodiment. Others are the same as those in the first embodiment. The first component 1b in FIG. 24 has a first and second linearly extending in place of the U-shaped current path forming conductor 4 of the first embodiment in order to have a structure suitable for detecting a leakage current. The current path forming conductors 111 and 112 are provided, and these are integrated by the first resin molded body 113, and the others are formed substantially the same as the first component 1 of the first embodiment. The first and second current path forming conductors 111 and 112 are arranged in parallel with a gap 6 ′ corresponding to the groove 6 in FIG. 1, and the Hall element 35 is located in the gap 6 ′ in plan view. Has been placed. In addition to the first and second terminal portions 7a and 8a, the third and fourth terminal portions 7c and 8c are used to connect the first and second current path forming conductors 111 and 112 to each other or to an external circuit. These are protruded from the first resin molded body 113. The third and fourth terminal portions 7c and 8c are formed with through holes 10c and 10d for connection. The first resin molded body 113 corresponds to the first resin molded body 5 in FIG. 1, and has the same functions as the first and second positioning portions 5a and 5b in FIG. Positioning portions 114 and 115. The second component 2b is attached to the first and second positioning portions 114 and 115 shown in FIG. 24 in the same manner as in the first embodiment. The second component 2b is attached to the first component by an adhesive layer (not shown). It is fixed to the component 1b as in the first embodiment.
The second component 2b shown in FIG. 24 is formed in the same manner as in the first embodiment except that the lead-out direction of the external lead terminals 22 to 25 is changed. That is, in FIG. 24, the external lead terminals 22 and 23 are led out from the second side surface 104 ′ of the first resin molded body 113 in plan view, and the external lead terminals 24 and 26 ′ are extracted from the fourth side surfaces 104 ′ and 106 ′. 25 is derived. The first and second terminal portions 7a and 8a of the first and second current path forming conductors 111 and 112 are led out from the third side surface 105 ', and the third and fourth terminal portions 7c and 8c are 1 side surface 101 ′.
[0037]
When the current detection device of FIG. 24 is used as a leakage current detection device, the first current path forming conductor 111 is connected in series with one of the pair of power supply lines, that is, the forward path, and the second current path forming conductor 112 is connected. Connected in series to the other of the pair of power lines, ie, the return path. In addition, the directions in which the currents Ia and Ib flow in the first and second current path forming conductors 111 and 112 are the same as indicated by arrows in FIG. If there is no leakage current in the electric circuit, the forward current Ia and the backward current Ib are the same. Since the directions of the magnetic fluxes based on the currents Ia and Ib in the hall element 35 are opposite to each other, no hall voltage is generated when Ia and Ib are equal. However, if there is a leakage current, the currents Ia and Ib become inconsistent. Therefore, a magnetic flux corresponding to this difference acts on the Hall element 35, and a Hall voltage proportional to the leakage current is generated.
[0038]
The current detector of FIG. 24 can also be used as a current balance detector. When the first and second measured currents Ia and Ib are passed through the first and second current path forming conductors 111 and 112, a Hall voltage proportional to the difference is obtained.
Note that the third and fourth terminal portions 7c and 8c in FIG. 24 are connected to each other to form a U-shaped current path as in the first embodiment and used in the same manner as in the first embodiment. Can do.
Since the current detection device of the sixth embodiment is configured to arrange the second component 2b on the first component 1b having the first and second positioning portions 114 and 115, it is the same as the first embodiment. It also has the effect of.
[0039]
[Modification]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and for example, the following modifications are possible.
(1) In FIG. 23, a magnetic flux collecting plate made of a magnetic material can be disposed above the semiconductor chip 20 including the Hall element.
(2) The semiconductor substrates 42 and 42a can be formed of another semiconductor such as silicon.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing a current detection device before providing an additional resin layer according to a first embodiment.
2 is a cross-sectional view showing a part of the AA line of the current detection device according to the first embodiment of FIG. 1; FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
4 is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. 1. FIG.
5 is a cross-sectional view of the current detection device of FIG. 1 disassembled into first and second parts and shown in the same cross section as FIG. 2;
6 is a plan view of the first part of FIG. 1. FIG.
FIG. 7 is a plan view showing a second part of FIG. 1;
8 is a cross-sectional view showing a current path forming conductor of the first component in FIG. 6;
9 is a plan view showing the second part of FIG. 7 with the resin molded body omitted. FIG.
10 is a bottom view of the semiconductor chip of FIG. 9. FIG.
11 is a plan view showing a Hall element portion of the semiconductor substrate of FIG.
12 is a cross-sectional view showing a part of the line DD in FIG.
FIG. 13 is a cross-sectional view showing a current detection device provided with an additional resin layer, similar to FIG.
14 is a cross-sectional view showing a current detection device provided with an additional resin layer, similar to FIG.
FIG. 15 is a plan view showing a first part of the current detection device according to the second embodiment;
FIG. 16 is a plan view showing a second component of the second embodiment.
17 is a plan view showing a current path forming conductor of FIG. 15; FIG.
FIG. 18 is a plan view showing an S-shaped current path and first and second Hall elements according to the second embodiment.
FIG. 19 is a cross-sectional view showing a part of the current detection device of the second embodiment in a portion corresponding to the line EE in FIG. 18;
FIG. 20 is an electric circuit diagram showing a current detection device of a second embodiment.
FIG. 21 is a plan view showing a current detection device according to a third embodiment, similar to FIG.
FIG. 22 is a plan view showing a current path forming conductor of a fourth embodiment.
FIG. 23 is a cross-sectional view showing a current detection device according to a fifth embodiment, similar to FIG.
24 is a cross-sectional view showing the current detection device of the sixth embodiment in the same manner as in FIG.
[Explanation of symbols]
1, 2 First and second parts
3 Adhesive layer
4 Current path forming conductor
5, 30 Resin molded body
5a, 5b Positioning part
20 Semiconductor chip
21 Support plate
22-25 External lead terminal
35 Hall element

Claims (3)

電気回路の電流を検出又は測定するための装置であって、
前記電気回路の電流を流すための電流通路形成用導体と前記電流通路形成用導体の一部を被覆しており且つ後記第2の部品を位置決めするための位置決め部分を有している第1の絶縁性被覆体とから成る第1の部品と、
ホール素子と、前記ホール素子を外部回路に接続するための複数のリード端子と、前記ホール素子と前記複数のリード端子の一部とを被覆している第2の絶縁性被覆体とから成り、且つ前記電流通路形成用導体を流れる電流の基づいて発生する磁界が前記ホール素子に作用するように前記第1の部品の前記位置決め部分に対して位置決めされている第2の部品と、
前記第1の部品に前記第2の部品を固着している接着層と
備え、前記電流通路形成用導体は平面的に見て前記第1及び第2の絶縁性被覆体から成る包囲体から導出された導出部を有し、前記複数のリ−ド端子は平面的に見て前記包囲体から導出された導出部を有し、平面的に見て、前記電流通路形成用導体の前記導出部が前記複数のリ−ド端子の前記導出部に重ならないように配置されていることを特徴とする電流検出装置。
A device for detecting or measuring electric current in an electric circuit,
A first current path forming conductor for flowing a current of the electric circuit and a part for covering a part of the current path forming conductor and a positioning portion for positioning a second part to be described later A first part comprising an insulating covering;
A hall element, a plurality of lead terminals for connecting the hall element to an external circuit, and a second insulating coating covering the hall element and a part of the plurality of lead terminals, And a second component positioned with respect to the positioning portion of the first component such that a magnetic field generated based on a current flowing through the current path forming conductor acts on the Hall element;
An adhesive layer securing the second part to the first part;
The current path forming conductor has a lead-out portion led out from an enclosure made of the first and second insulating coverings in plan view, and the plurality of lead terminals are planar And the lead-out portion of the current path forming conductor is arranged so as not to overlap the lead-out portions of the plurality of lead terminals in plan view. current detecting apparatus characterized by being.
前記包囲体は互いに対向する第1及び第2の主面と第1及び第2の主面間の第1、第2、第3及び第4の側面とを有し、前記リード端子の導出部は前記第1の側面から導出され、前記電流通路形成用導体の一方の導出部は前記第2の側面から導出され、前記電流通路形成用導体の他方の導出部は前記第4の側面から導出されていることを特徴とする請求項1記載の電流検出装置。 The enclosure includes first and second main surfaces facing each other and first, second, third, and fourth side surfaces between the first and second main surfaces, and the lead terminal lead-out portion Is derived from the first side surface, one lead-out portion of the current path forming conductor is led out from the second side surface, and the other lead portion of the current path forming conductor is led out from the fourth side surface. current detecting device according to claim 1, wherein the being. 電気回路の電流を検出又は測定するための装置であって
前記電気回路の電流を流すための電流通路形成用導体と前記電流通路形成用導体の一部を被覆しており且つ後記第2の部品を位置決めするための位置決め部分を有している第1の絶縁性被覆体とから成る第1の部品と
ホール素子と、前記ホール素子を外部回路に接続するための複数のリード端子と、前記ホール素子と前記複数のリード端子の一部とを被覆している第2の絶縁性被覆体とから成り、且つ前記電流通路形成用導体を流れる電流の基づいて発生する磁界が前記ホール素子に作用するように前記第1の部品の前記位置決め部分に対して位置決めされている第2の部品と
前記第1の部品に前記第2の部品を固着している接着層
備え、前記電流通路形成用導体は、第1及び第2の電流通路用導体( 111 112 )から成り、第1及び第2の電流通路形成用導体( 111 112 )はここに流れる電流に基づく磁界を前記ホ−ル素子に作用させることができるように配置されていることを特徴とする電流検出装置。
A device for detecting or measuring electric current in an electric circuit ,
A first current path forming conductor for flowing a current of the electric circuit and a part for covering a part of the current path forming conductor and a positioning portion for positioning a second part to be described later A first part comprising an insulating covering;
A hall element, a plurality of lead terminals for connecting the hall element to an external circuit, and a second insulating coating covering the hall element and a part of the plurality of lead terminals, And a second component positioned with respect to the positioning portion of the first component such that a magnetic field generated based on a current flowing through the current path forming conductor acts on the Hall element ;
An adhesive layer securing the second part to the first part ;
Wherein the current path forming conductor comprises a first and a second current path conductors (111, 112), first and second current path forming conductor (111, 112) to the current flowing here An electric current detecting device arranged so that a magnetic field based thereon can be applied to the hall element .
JP2001182247A 2001-06-15 2001-06-15 CURRENT DETECTOR HAVING HALL ELEMENT Expired - Fee Related JP4164625B2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001182247A JP4164625B2 (en) 2001-06-15 2001-06-15 CURRENT DETECTOR HAVING HALL ELEMENT
EP02012749A EP1267173A3 (en) 2001-06-15 2002-06-07 Hall-effect current detector
US10/166,203 US6841989B2 (en) 2001-06-15 2002-06-10 Hall-effect current detector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001182247A JP4164625B2 (en) 2001-06-15 2001-06-15 CURRENT DETECTOR HAVING HALL ELEMENT

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003004773A JP2003004773A (en) 2003-01-08
JP4164625B2 true JP4164625B2 (en) 2008-10-15

Family

ID=19022389

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001182247A Expired - Fee Related JP4164625B2 (en) 2001-06-15 2001-06-15 CURRENT DETECTOR HAVING HALL ELEMENT

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4164625B2 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5695196B2 (en) * 2011-07-13 2015-04-01 旭化成エレクトロニクス株式会社 Current sensor substrate and current sensor
JP6017182B2 (en) * 2012-05-23 2016-10-26 旭化成エレクトロニクス株式会社 Current sensor
JP6314010B2 (en) * 2014-03-28 2018-04-18 旭化成エレクトロニクス株式会社 Current sensor
CH710644B1 (en) * 2015-01-22 2018-10-15 Melexis Tech Sa Method for producing current sensors.
US9810721B2 (en) * 2015-12-23 2017-11-07 Melexis Technologies Sa Method of making a current sensor and current sensor

Also Published As

Publication number Publication date
JP2003004773A (en) 2003-01-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4164626B2 (en) CURRENT DETECTOR HAVING HALL ELEMENT
JP4025958B2 (en) CURRENT DETECTOR HAVING HALL ELEMENT
JP4164615B2 (en) CURRENT DETECTOR HAVING HALL ELEMENT
JP2001339109A (en) Current sensing device equipped with hall element
JP3852554B2 (en) Current detection device with Hall element
US6841989B2 (en) Hall-effect current detector
JP3230580B2 (en) Current detection device equipped with a ball element
US6462531B1 (en) Current detector having a hall-effect device
US7679357B2 (en) Current sensor
JP2000174357A (en) Semiconductor device containing hall-effect element
JP2002202327A (en) Current detector equipped with hall element
JP4164629B2 (en) Current detection device with Hall element
US11092621B2 (en) Current sensor
JP4164625B2 (en) CURRENT DETECTOR HAVING HALL ELEMENT
JP4164624B2 (en) CURRENT DETECTOR HAVING HALL ELEMENT
JP4200358B2 (en) Current detection device with Hall element
WO2013008466A1 (en) Current sensor substrate and current sensor
US20220163571A1 (en) Current sensor
CN111742407A (en) Semiconductor device with a plurality of semiconductor chips
WO2022030140A1 (en) Current sensor

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040922

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070115

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A132

Effective date: 20070912

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20071109

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080702

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080715

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110808

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees