TW201504635A - 電流感測器 - Google Patents

電流感測器 Download PDF

Info

Publication number
TW201504635A
TW201504635A TW102141945A TW102141945A TW201504635A TW 201504635 A TW201504635 A TW 201504635A TW 102141945 A TW102141945 A TW 102141945A TW 102141945 A TW102141945 A TW 102141945A TW 201504635 A TW201504635 A TW 201504635A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
conductor
current sensor
conversion element
magnetoelectric conversion
insulating member
Prior art date
Application number
TW102141945A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI504904B (zh
Inventor
Kenji Suzuki
Hideto Imajyou
Daigo Takagi
Original Assignee
Asahi Kasei Microdevices Corp
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 Asahi Kasei Microdevices Corp filed Critical Asahi Kasei Microdevices Corp
Publication of TW201504635A publication Critical patent/TW201504635A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI504904B publication Critical patent/TWI504904B/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
    • 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
    • G01R15/207—Constructional details independent of the type of device used
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/0092—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof measuring current only
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2221/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof covered by H01L21/00
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means 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
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means 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
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48135—Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
    • H01L2224/48137—Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being arranged next to each other, e.g. on a common substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means 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
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting 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
    • H01L2224/48221—Connecting 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
    • H01L2224/48245—Connecting 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
    • H01L2224/48247—Connecting 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181—Encapsulation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)

Abstract

本發明係提供一種絕緣耐性優異之電流感測器。本發明之電流感測器1包含：導體10；支持部30，其用以支持信號處理IC20；磁電轉換元件13，其構成為可與信號處理IC20電性連接，且以檢測由流動於導體10之電流產生之磁場之方式配置於導體10之間隙10a；及絕緣構件14，其支持磁電轉換元件13。

Description

電流感測器
本發明係關於具有磁電轉換元件之電流感測器。
已知電流感測器係具有例如磁電轉換元件，輸出與由流動於導體之電流產生之磁場成比例之大小之信號。例如專利文獻1中揭示有一種電流感測器，其具備基板、設置於基板上之磁場轉換器、即磁電轉換元件、及電流導體，且磁電轉換元件檢測流動於電流導體之電流。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]國際專利公開第2006/130393號手冊
然而，於專利文獻1之電流感測器中，雖然將具有磁電轉換元件之基板介隔絕緣體而配置於引線框架上，但因基板與引線框架之間之間隔變小，故擔憂絕緣耐性降低(專利文獻1之圖1)。
又，在專利文獻1之其他電流感測器中，具有電流導體部之導電夾之一端被固定，導電夾之另一端所具有之電流導體部與磁電轉換元件之間之間隔已定(專利文獻1之圖7)。然而，僅導電夾之一端被固定之狀況下，電流導體部之高度產生偏差，電流導體部與磁電轉換元件之間之間隔易受該偏差之影響。因此，有絕緣耐性降低之虞。
本發明係鑑於此種狀況下而完成者，其目的在於提供絕緣耐性優異之電流感測器。
用以解決上述課題之電流感測器具備：導體，其具有間隙；支持部，其於俯視時具有用以與上述導體電性絕緣之間隙，且用以支持信號處理IC；磁電轉換元件，其構成為可與上述信號處理IC電性連接，且以檢測由流動於上述導體之電流產生之磁場之方式配置於上述導體之上述間隙；及絕緣構件，其支持上述磁電轉換元件。
此處，上述電流感測器進而具備具有引線端子之信號端子部，上述支持部亦可構成為與上述信號端子部電性連接。
上述導體亦可配置為不與上述絕緣構件接觸。
上述導體亦可具有階差，且上述導體配置為藉由上述階差，以免上述導體與上述絕緣構件接觸。
上述導體與上述絕緣構件之間亦可以樹脂填充。
根據本發明，可提供具有優異絕緣耐性之電流感測器。
1‧‧‧電流感測器
1A‧‧‧電流感測器
10‧‧‧導體
10a‧‧‧間隙
10A‧‧‧背面
11‧‧‧電流路徑
12a~12l‧‧‧引線端子
13‧‧‧磁電轉換元件
13A‧‧‧感磁面
14‧‧‧絕緣構件
15‧‧‧凸狀部
15a‧‧‧凸狀部
15b‧‧‧凸狀部
20‧‧‧信號處理IC
30‧‧‧支持部
30A‧‧‧背面
31‧‧‧凹狀部
31a‧‧‧凹狀部
31b‧‧‧凹狀部
32‧‧‧突出部
41‧‧‧引線端子
41a~41l‧‧‧引線端子
42‧‧‧信號端子部
50‧‧‧導線(金屬線)
60‧‧‧導線(金屬線)
70‧‧‧黏晶薄膜
71‧‧‧磁性材料
80‧‧‧樹脂/絕緣膏
101‧‧‧階差
201‧‧‧偏壓電路
202‧‧‧修正電路
203‧‧‧放大電路
d‧‧‧厚度
I‧‧‧電流
圖1係顯示本發明之第1實施形態之電流感測器之一例之俯視圖。
圖2係圖1之電流感測器之側視圖。
圖3係顯示信號處理IC之內部之構成例之圖。
圖4係顯示本發明之第2實施形態之電流感測器之一例之側視圖。
圖5係用以說明使用一般之樹脂膏將磁電轉換元件固著於絕緣構件上之情形之固著狀態之一例之圖。
圖6係顯示本發明之第3實施形態之電流感測器之一例之俯視 圖。
圖7係圖6之電流感測器之側視圖。
圖8係顯示本發明之第4實施形態之電流感測器之一例之俯視圖。
<第1實施形態>
以下，參照圖1~圖3說明本發明之電流感測器之一實施形態。實施形態之電流感測器1係具有例如霍爾元件等之磁電轉換元件，且基於由電流產生之磁通密度而檢測電流之感測器。
圖1係顯示第1實施形態之電流感測器1之構成例之俯視圖。如圖1所示，該電流感測器1具備：導體10，其具有例如12條引線端子12a、12b且用以流通被測量電流；信號處理IC20；支持部30，其用以支持信號處理IC20；及信號端子部42，其具有例如12條引線端子41。另，引線端子12a、12b、41之數量並非限定於圖1所示之例，亦可進行變更。
在該實施形態中，導體10具有如電流I自引線端子12a側流動至引線端子12b側之電流路徑11。且，以沿著該電流路徑11之形狀之方式，於引線端子12a、12b間形成有間隙10a。在該實施形態中，電流路徑11雖然設為例如U字狀之形狀，但若可於後述之磁電轉換元件13中檢測電流，則並非限定於圖1所示之形狀，只要為一端封閉之形狀即可。作為導體10之電流路徑11之形狀，亦可應用例如V字狀、C字狀等。另，依據U字狀、V字狀、C字狀之形狀亦設為包含於U字狀、V字狀、C字狀者。
於導體10之間隙10a內配置有磁電轉換元件13。作為磁電轉換元件13，例如有霍爾元件、磁性電阻元件、霍爾IC、磁性電阻IC。在該實施形態之電流感測器1中，導體10、信號端子部42、信號處理IC20 及磁電轉換元件13係如圖1所示，以樹脂80予以密封而形成為同一封裝。樹脂80為環氧樹脂等之鑄模樹脂。
在該電流感測器1中，當電流I流動於導體10時，產生與電流路徑11所形成之沿U字狀流動之電流量及電流方向相應之磁場。此處，因磁電轉換元件13係配置於U字狀之電流路徑11附近之間隙10a內，故檢測出由上述電流產生之磁通密度，且將與磁通密度相應之電性信號輸出至信號處理IC20。
間隙10a內之磁電轉換元件13係藉由間隙10a而與導體10分離配置，且始終為不與導體10接觸之狀態。藉此，導體10與磁電轉換元件13之間不會電性導通，從而可確保用以維持絕緣之間隙(間隔)。
又，磁電轉換元件13係由絕緣構件14(圖1中以虛線表示)予以支持。作為絕緣構件14，係使用包含例如絕緣耐壓較高之聚醯亞胺材料之絕緣膠帶。另，作為該絕緣構件14，並非限定於聚醯亞胺膠帶，例如亦可應用將接著劑塗佈於聚醯亞胺材料或陶瓷材料等之絕緣薄片。
於導體10之背面，形成有藉由例如壓印加工所形成之階差101(圖1中以斜線表示)，藉由該階差101，導體10係與絕緣構件14分離配置。該點係於後述中詳細說明。
在圖1中，導體10及信號處理IC20係以各自不重疊之方式配置，在導體10與信號處理IC20之間設置有用以使各自電性絕緣之間隙。再者，在導體10與支持部30之間亦設置有用以使各自電性絕緣之間隙。
磁電轉換元件13經由導線(金屬線)60而與信號處理IC20電性連接，信號處理IC20經由導線(金屬線)50而與信號端子部42電性連接。
信號處理IC20係以例如LSI(Large Scale Integration：大型積體電路)構成，於該實施形態中，例如具備記憶體、處理器、偏壓電路、修正電路、及放大電路等。關於該信號處理IC20之電路構成，於後述中詳細說明。
圖2係電流感測器1之側視圖。如圖2所示，絕緣構件14形成為與支持部30之背面30A之一部分接合，而支持磁電轉換元件13。此處，支持部30之背面係指支持部30之未配置有信號處理IC20之側之面。
在區劃出間隙10a之導體10之一部分之背面形成有階差101，藉由該階差101，導體10配置為始終不與絕緣構件14接觸。圖2所示之階差101形成為比絕緣構件14之高度更高。這是為了避免在絕緣構件14與導體10之間具有絕緣物與導電性材料接觸時形成之沿面。
在圖2中，導體10之背面與絕緣構件14之間係以鑄模樹脂予以填充。
於本實施形態之電流感測器1中，假設構成為絕緣構件14與導體10接觸之情形時，因上述沿面形成於電流感測器1之1次側，故與構成為絕緣構件14與導體10不接觸之情形相比，耐壓性能降低。又，當施加熱循環等之熱負荷時，容易於該沿面(材料之界面)發生剝離，而可能使耐壓性能進一步劣化。
因此，在本實施形態之電流感測器1中，藉由於導體10形成上述之階差101，以絕緣構件14與導體10不接觸之方式，使導體10之階差101部分位於較絕緣構件14更上方。藉此，絕緣構件14不與導體10接觸，且不於電流感測器1之1次側(導體10側)形成沿面。因此，由於不於電流感測器1之1次側形成沿面，故可維持電流感測器1之耐壓性能，且可抑制因動作環境變化而產生耐壓劣化。
絕緣構件14包含例如耐壓性優異之聚醯亞胺材料之絕緣膠帶，在如圖2所示之狀態下，貼附於支持部30之背面30A，且自背面支持磁電轉換元件13。
在圖2中，導體10與磁電轉換元件13係設置於絕緣構件14之同一面上。又，磁電轉換元件13係於導體10之間隙10a中下降導體10之厚度d之程度而配置。藉此，在電流感測器1中，因磁電轉換元件13之感 磁面13A之高度位置靠近導體10之厚度中心位置，故於磁電轉換元件13之感磁面13A中，可更多地捕捉由流動於導體10之電流I產生之磁通，其結果，電流檢測靈敏度提高。
繼而，再次參照圖1，詳述導體10及支持部30之形狀。
支持部30具有俯視時該支持部30之中央部分朝向導體10側凹陷之凹狀部31，支持部30之兩側具有朝向導體10側伸出之突出部32。於圖1之例中，凹狀部31形成為具有例如2階段地凹陷之凹狀部31a、31b。
導體10具有俯視時以沿著支持部30之凹狀部31及突出部32之方式所形成之凸狀部15。即，凸狀部15係以俯視時導體10之中央部分朝向支持部30側突出之方式形成。在圖1之例中，因凹狀部31具有2階段地凹陷之凹狀部31a、31b，故凸狀部15亦以具有2階段地突出之凸狀部15a、15b之方式形成。
且，在圖1中，絕緣構件14係由支持部30背面之至少突出部32予以支持，而並非導體10側。另，絕緣構件14亦可以突出部32以外之支持部30背面(例如凹狀部31a兩側之側部、或/及凹狀部31a之底部)支持。
另，雖然例示有凸狀部15及凹狀部31係例如於2級層形狀變化之情形，但亦可以成為例如1級層或3級層以上之方式級層性地構成。或，凸狀部15亦可設為導體10之中央部分(間隙10a周邊部分)逐漸或連續地突出，凹狀部31亦可設為以沿著該導體10之突出形狀逐漸或連續地形成凹陷。
在圖1中，導體10之凸狀部15(15a、15b)亦配合支持部30之凹狀部31(31a、31b)之形狀，而具有多級形狀(2級層形狀)。藉此，在電流流動於導體10時，因磁電轉換元件13之部位所產生之磁通之影響相對較小之一部分之導體10之寬度變寬，故可縮小導體10整體之電阻值。
圖3係信號處理IC20之一例之電路圖。該信號處理IC20具備偏壓電路201、修正電路202、及放大電路203。偏壓電路201與磁電轉換元件13連接，將電源供給至磁電轉換元件13。換言之，偏壓電路201係用以將激發電流施加(流入)至磁電轉換元件13之電路。
修正電路202係例如基於動作溫度，依據預先記憶於記憶體之溫度修正係數修正磁電轉換元件13之輸出值。因此，可進行溫度依存性較少且高精度之電流檢測。
放大電路203放大來自修正電路202之輸出值。
其次，關於本實施形態之電流感測器1之製作方法之概略，參照圖1及圖2進行說明。
首先，將磁電轉換元件13晶片接合至接著於引線框架之絕緣構件14上(圖2)，且將信號處理IC20晶片接合至支持部30上。接著，以導線50、60將磁電轉換元件13及信號處理IC20打線接合(圖1)。其次，以樹脂80將導體10、磁電轉換元件13、信號處理IC20、及信號端子部42鑄模且進行引線切割(圖1)。繼而，藉由成形加工形成高電壓側之引線端子12a、12b、及低電壓側之引線端子41(圖1)。
如以上說明，根據本實施形態之電流感測器1，因導體10與信號處理IC20係自上表面觀察電流感測器1，而具有用於電性絕緣之間隙，故具有優異之絕緣耐性。
又，因絕緣構件14不與導體10接觸，且僅由支持部30予以支持，故在導體10與絕緣構件14之間不會形成沿面，從而電流感測器1之耐壓不易降低。
<第2實施形態>
其次，關於第2實施形態，參照圖4及圖5進行說明。
在圖2所示之電流感測器1中，磁電轉換元件13係設置於絕緣構件14上，在本實施形態之電流感測器1A中，其特徵在於如下之點： 藉由使用黏晶薄膜將磁電轉換元件13設置於絕緣構件14上，從而更確實地防止沿面之形成。
圖4係顯示第2實施形態之電流感測器1A之構成例之側視圖。在該電流感測器1A中，磁電轉換元件13係使用黏晶薄膜70固著於絕緣構件14上。此外之構成與第1實施形態相同。
因黏晶薄膜70係在晶圓之切割前貼附於晶圓之背面，故與後述之使用絕緣膏或導電性膏固定磁電轉換元件13之情形不同，由於沿面不會以朝向包圍磁電轉換元件13之導體10形成周邊部分之方式延伸，故電流感測器之耐壓進一步提高。
一般而言，磁電轉換元件13係使用晶片接合材料固著於絕緣構件14上，在使用導電性膏作為該晶片接合材料之情形時，因膏之周邊部分而使磁電轉換元件13與導體10之絕緣距離縮短。又，在使用絕緣膏作為晶片接合材料之情形時，亦可能藉由膏之周邊部分而形成沿面。於圖5中顯示該情況。
在圖5中，使用絕緣膏80將磁電轉換元件13固著於絕緣構件14上之情形時，絕緣膏80之周邊部分與導體10接觸。該情形時，因絕緣膏80之周邊部分形成上述沿面，故於該沿面中容易因熱循環等之熱負荷而發生剝離，從而電流感測器之耐壓可能產生降低。
<第3實施形態>
以下，參照圖6及圖7說明本發明之電流感測器之一實施形態。實施形態之電流感測器1係具有例如霍爾元件等之磁電轉換元件，且基於由電流產生之磁通密度而檢測電流之感測器。
圖6係顯示第3實施形態之電流感測器1之構成例之俯視圖。如圖6所示，該電流感測器1具備：導體10，其具有例如12條引線端子12a~12l且用以流通被測量電流；信號處理IC20；支持部30，其用以支持信號處理IC20；及信號端子部42，其具有例如12條引線端子 41a~41l。另，引線端子12a~12l、41a~41l之個數亦可變更。
在該實施形態中，導體10具有如電流I自引線端子12a~12f側流動至引線端子12g~12l側之電流路徑11。且，以沿著該電流路徑11之形狀之方式，於引線端子12a~12f、與引線端子12g~12l間形成有間隙10a。在該實施形態中，雖然電流路徑11設為例如U字狀之形狀，但若可於後述之磁電轉換元件13中檢測電流，則並非限定於圖6所示之形狀，亦可為一端封閉之形狀。作為導體10之電流路徑11之形狀，亦可應用例如V字狀、C字狀等。
另，依據U字狀、V字狀、C字狀之形狀亦設為包含於U字狀、V字狀、C字狀者。
與導體10之間隙10a內配置有磁電轉換元件13。作為磁電轉換元件13，例如有霍爾元件、磁性電阻元件、霍爾IC、磁性電阻IC。在該實施形態之電流感測器1中，導體10、信號端子部42、信號處理IC20、及磁電轉換元件13係如圖6所示，以樹脂80予以密封而形成為同一封裝。
在該電流感測器1中，當電流I流動於導體10時，產生與電流路徑11所形成之沿U字狀流動之電流量及電流方向相應之磁場。此處，因磁電轉換元件13係配置於U字狀之電流路徑11附近之間隙10a內，故檢測出由上述電流產生之磁通密度，且將與磁通密度相應之電性信號輸出至信號處理IC20。
磁電轉換元件13係由形成於導體10之背面之絕緣構件14(圖6中以虛線及實線表示)予以支持而電性絕緣。在該實施形態中，絕緣構件14係以覆蓋導體10之電流路徑11之U字狀之部分、與磁電轉換元件13之方式形成。因此，導體10與磁電轉換元件13之間不電性導通，從而可確保用以維持絕緣之間隙(間隔)。藉此，可實現電流感測器1之封裝內部之高絕緣耐壓。作為絕緣構件14係使用包含例如絕緣耐壓較高 之聚醯亞胺材料之絕緣膠帶。另，作為該絕緣構件14，並非限定於聚醯亞胺膠帶，例如亦可應用將接著劑塗佈於聚醯亞胺膠帶或陶瓷材料等之絕緣薄片。
又，在圖6之俯視圖(俯視時)中，導體10與信號處理IC20、及導體10與支持部30係以不重疊之方式具有用於電性絕緣之間隙而配置。藉此，可實現具有優異絕緣耐性之電流感測器1。
磁電轉換元件13經由金屬線60與信號處理IC20電性連接，又，信號處理IC20經由金屬線50與信號端子部42電性連接。
信號處理IC20係以例如LSI(Large Scale Integration：大型積體電路)構成，於該實施形態中，例如具備記憶體、處理器、偏壓電路、修正電路、及放大電路等。偏壓電路與磁電轉換元件13連接，將電源供給至磁電轉換元件13。換言之，偏壓電路係用以將激發電流施加(流入)至磁電轉換元件13之電路。
修正電路係例如基於動作溫度，依據預先記憶於記憶體之溫度修正係數修正磁電轉換元件13之輸出值。因此，可進行溫度依存性較少且高精度之電流檢測。
放大電路放大來自修正電路之輸出值。
圖7係圖6之電流感測器1之側視圖。如圖7所示，絕緣構件14形成於導體10之背面10A。在該實施形態中，絕緣構件14係包含例如耐壓性優異之聚醯亞胺材料之絕緣膠帶，且在如圖7所示之狀態下貼附於導體10之背面。
在該實施形態中，導體10與磁電轉換元件13係設置於絕緣構件14之同一面上。又，磁電轉換元件13係於導體10之間隙10a中下降導體10之厚度d之程度而配置。藉此，在電流感測器1中，因磁電轉換元件13之感磁面13A之高度位置靠近導體10之厚度中心位置，故於磁電轉換元件13之感磁面13A中，可更多地捕捉由流動於導體10之電流I產 生之磁通，其結果，電流檢測靈敏度提高。
如以上說明，根據本實施形態之電流感測器1，導體10與信號處理IC20係因自上表面觀察電流感測器1而具有用於電性絕緣之間隙，故具有優異之絕緣耐性。
<第4實施形態>
其次，作為電流感測器之一實施形態，說明已提高電流檢測靈敏度之電流感測器1A。該電流感測器1A雖然整體之構成與圖6所示之實施形態者大致相同，但具有磁性材料之構成係與實施形態者不同。以下，對本變化例之電流感測器1A之構成，以與實施形態者之差異為中心進行說明。
圖8係顯示第4實施形態之電流感測器1A之構成例之俯視圖。如圖7所示，在該電流感測器1A中，與圖6所示者相同，具備：導體10，其具有例如12條引線端子12a~12l；信號處理IC20，其係設置用以與導體10電性絕緣之間隙而配置；支持部30，其用以支持信號處理IC20；及信號端子部42，其具有例如12條引線端子41a~41l。且，電流感測器1A在導體10之間隙10a中，具備由絕緣構件14予以支持之磁電轉換元件13。藉由此種構成，電流感測器1A亦具有優異之絕緣耐性。
另一方面，與圖6所示者不同，在該實施形態中，於磁電轉換元件13上(感磁面13A上)，藉由例如磁性體鍍敷而形成有磁性材料71。另，作為磁性材料71之構成例，亦可為鐵氧體等之磁性體晶片。藉此，當電流I流動於導體10時，由電流I產生之磁通易被收束至磁電轉換元件13之感磁面13A。因此，電流感測器1A之電流檢測靈敏度提高。
[變化例]
上述各實施形態之電流感測器1、1A僅為例示，可進行如以下所 示之變更。
在第1及第2實施形態之電流感測器1、1A中，雖然已對於導體10設置階差101之情形進行說明，但亦可藉由構成為使導體10之高度比絕緣構件14更高，而不設置階差101。因藉由如此般構成，絕緣構件14亦不與導體10接觸，而僅由支持部30予以支持，故於導體10與絕緣構件14之間不會形成沿面，從而使電流感測器1之耐壓不易降低。
在第1~第4實施形態之電流感測器1、1A中，雖然已對應用1個磁電轉換元件13之情形進行說明，但亦可具有例如2個以上之磁電轉換元件。
第1~第4實施形態之電流感測器1、1A亦可應用於半導體封裝，又可以1晶片予以構成。
1‧‧‧電流感測器
10‧‧‧導體
10a‧‧‧間隙
11‧‧‧電流路徑
12a‧‧‧引線端子
12b‧‧‧引線端子
13‧‧‧磁電轉換元件
14‧‧‧絕緣構件
15‧‧‧凸狀部
15a‧‧‧凸狀部
15b‧‧‧凸狀部
20‧‧‧信號處理IC
30‧‧‧支持部
31‧‧‧凹狀部
31a‧‧‧凹狀部
31b‧‧‧凹狀部
32‧‧‧突出部
41‧‧‧引線端子
42‧‧‧信號端子部
50‧‧‧導線(金屬線)
60‧‧‧導線(金屬線)
80‧‧‧樹脂/絕緣膏
101‧‧‧階差
I‧‧‧電流

Claims (21)

  1. 一種電流感測器，其特徵在於包含：導體，其具有間隙；支持部，其於俯視時具有用以與上述導體電性絕緣之間隙，且用以支持信號處理IC；磁電轉換元件，其構成為可與上述信號處理IC電性連接，且以檢測由流動於上述導體之電流產生之磁場之方式配置於上述導體之上述間隙；及絕緣構件，其支持上述磁電轉換元件。
  2. 如請求項1之電流感測器，其進而包含具有引線端子之信號端子部；且上述支持部構成為可與上述信號端子部電性連接。
  3. 如請求項1或2之電流感測器，其中上述導體配置為不與上述絕緣構件接觸。
  4. 如請求項3之電流感測器，其中上述導體具有階差；且上述導體配置為藉由上述階差以免上述導體與上述絕緣構件接觸。
  5. 如請求項3或4之電流感測器，其中上述導體與上述絕緣構件之間以樹脂予以填充。
  6. 如請求項1或2之電流感測器，其中上述絕緣構件配置為與上述導體接觸。
  7. 如請求項1至6中任一項之電流感測器，其中上述絕緣構件配置為與上述支持部之配置上述信號處理IC之面為相反側之面接觸。
  8. 如請求項1至7中任一項之電流感測器，其中上述導體具有U字形 狀、V字形狀、或C字形狀之電流路徑。
  9. 如請求項1至8中任一項之電流感測器，其中上述磁電轉換元件配置於上述U字形狀、V字形狀、或C字形狀之電流路徑之間隙。
  10. 如請求項8或9之電流感測器，其中上述U字形狀、V字形狀、或C字形狀之電流路徑係朝俯視時與上述支持部所在之方向相反之方向開口。
  11. 如請求項1至10中任一項之電流感測器，其中上述磁電轉換元件構成為由上述絕緣構件予以支持，而與上述導體電性絕緣。
  12. 如請求項1至11中任一項之電流感測器，其中上述絕緣構件與上述磁電轉換元件之間設置有黏著劑層或接著劑層。
  13. 如請求項1至12中任一項之電流感測器，其中於上述絕緣構件係塗佈有黏著劑或接著劑之絕緣膠帶或絕緣薄片。
  14. 如請求項1至13中任一項之電流感測器，其中上述磁電轉換元件係使用黏晶薄膜而與上述絕緣構件晶片接合。
  15. 如請求項1至14中任一項之電流感測器，其中上述磁電轉換元件為霍爾元件或磁性電阻元件。
  16. 如請求項1至15中任一項之電流感測器，其中上述磁電轉換元件係於上述導體之上述間隙中下降該導體之厚度之程度而配置。
  17. 如請求項1至16中任一項之電流感測器，其中上述磁電轉換元件係以上述磁電轉換元件之感磁面與上述導體之高度大致相等之方式配置於上述絕緣構件上。
  18. 如請求項1至16中任一項之電流感測器，其中上述磁電轉換元件係以上述磁電轉換元件之感磁面與上述厚度方向之中心高度大致相等之方式配置於上述絕緣構件上。
  19. 如請求項1至18中任一項之電流感測器，其中上述支持部形成有 俯視時該支持部之中央朝向上述導體側凹陷之凹狀部，上述凹狀部之兩側具有朝向上述導體側伸出之突出部；且上述導體具有俯視時沿著上述支持部之上述凹狀部及上述突出部之凸狀部；上述絕緣構件係與上述突出部之背面接觸。
  20. 如請求項1至19中任一項之電流感測器，其中上述信號處理IC具有：偏壓電路，其用以將激發電流施加至上述磁電轉換元件；修正電路，其修正自上述磁電轉換元件獲得之信號；及放大電路，其用以放大上述所修正之信號。
  21. 如請求項1至20中任一項之電流感測器，其進而包含形成於上述磁電轉換元件之感磁面上之磁性材料。
TW102141945A 2013-07-30 2013-11-18 Current sensor TWI504904B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013157857 2013-07-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201504635A true TW201504635A (zh) 2015-02-01
TWI504904B TWI504904B (zh) 2015-10-21

Family

ID=52431121

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW102141945A TWI504904B (zh) 2013-07-30 2013-11-18 Current sensor

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10215781B2 (zh)
EP (1) EP3029470A4 (zh)
JP (1) JP6415148B2 (zh)
KR (1) KR101710818B1 (zh)
CN (1) CN105452880B (zh)
TW (1) TWI504904B (zh)
WO (1) WO2015015539A1 (zh)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6505505B2 (ja) * 2015-05-27 2019-04-24 旭化成エレクトロニクス株式会社 電流センサ
CN106443150A (zh) * 2016-06-20 2017-02-22 深圳市沃特玛电池有限公司 一种基于分流器的电流传感器
JP7049102B2 (ja) * 2016-12-07 2022-04-06 旭化成エレクトロニクス株式会社 電流センサ
JP6971908B2 (ja) * 2017-04-20 2021-11-24 旭化成エレクトロニクス株式会社 磁気検出装置、電流検出装置、磁気検出装置の製造方法、及び電流検出装置の製造方法
US10698005B2 (en) * 2017-04-20 2020-06-30 Asahi Kasei Microdevices Corporation Magnetic detection device, current detection device, method for manufacturing magnetic detection device, and method for manufacturing current detection device
US11360122B2 (en) * 2019-07-10 2022-06-14 Asahi Kasei Microdevices Corporation Current sensor and method for manufacturing current sensor
US10914765B1 (en) * 2019-07-31 2021-02-09 Allegro Microsystems, Llc Multi-die integrated current sensor
JP2021025785A (ja) * 2019-07-31 2021-02-22 旭化成エレクトロニクス株式会社 電流センサおよび電流センサの製造方法
DE102021114943A1 (de) 2021-06-10 2022-12-15 Infineon Technologies Ag Sensorvorrichtungen mit Weichmagneten und zugehörige Herstellungsverfahren
US11768229B2 (en) 2021-08-23 2023-09-26 Allegro Microsystems, Llc Packaged current sensor integrated circuit
US11519946B1 (en) * 2021-08-23 2022-12-06 Allegro Microsystems, Llc Packaged current sensor integrated circuit
CN113866475A (zh) * 2021-09-30 2021-12-31 意瑞半导体（上海）有限公司 电流传感器的引线框架及电流传感器
JP7328430B1 (ja) 2022-10-04 2023-08-16 旭化成エレクトロニクス株式会社 電流センサ
JP7328429B1 (ja) 2022-10-04 2023-08-16 旭化成エレクトロニクス株式会社 電流センサ
JP7329115B1 (ja) 2022-10-04 2023-08-17 旭化成エレクトロニクス株式会社 電流センサ
JP7329118B1 (ja) 2022-10-24 2023-08-17 旭化成エレクトロニクス株式会社 電流センサ

Family Cites Families (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02212789A (ja) * 1989-02-13 1990-08-23 Nec Corp 磁気センサ
DE19821492A1 (de) 1998-05-14 1999-11-25 Daimler Chrysler Ag Verfahren zur berührungslosen Messung eines einen Leiter durchfließenden Stromes mittels eines Hallsensors sowie Hallsensoranordnung
DE19946935B4 (de) 1999-09-30 2004-02-05 Daimlerchrysler Ag Vorrichtung zur induktiven Strommessung mit mindestens einem Differenzsensor
JP4164615B2 (ja) * 1999-12-20 2008-10-15 サンケン電気株式会社 ホ−ル素子を備えた電流検出装置
DE10007967C2 (de) 2000-02-22 2002-01-17 Daimler Chrysler Ag Mehrschichtige Anordnung elektrischer Leiter mit integrierter Stromerfassung
AU2001285794A1 (en) * 2000-07-05 2002-01-14 Bos Gmbh And Co. Kg Loading compartment for a motor vehicle
JP3797149B2 (ja) 2001-07-02 2006-07-12 日本ビクター株式会社 電流センサ
JP2003043074A (ja) 2001-07-26 2003-02-13 Asahi Kasei Corp 電流検出装置及びその製造方法
JP4165054B2 (ja) 2001-10-26 2008-10-15 サンケン電気株式会社 電流検出装置
TWI273266B (en) 2001-11-01 2007-02-11 Asahi Kasei Emd Corp Current sensor and current sensor manufacturing method
JP3896590B2 (ja) 2002-10-28 2007-03-22 サンケン電気株式会社 電流検出装置
US7259545B2 (en) 2003-02-11 2007-08-21 Allegro Microsystems, Inc. Integrated sensor
KR200315301Y1 (ko) 2003-02-18 2003-06-02 (주)한국센서 보상회로를 갖는 개방 루프 타입 전류 센서
JP2005017110A (ja) * 2003-06-26 2005-01-20 Kri Inc 磁界検出素子
US7709754B2 (en) * 2003-08-26 2010-05-04 Allegro Microsystems, Inc. Current sensor
US20060219436A1 (en) 2003-08-26 2006-10-05 Taylor William P Current sensor
US7166807B2 (en) * 2003-08-26 2007-01-23 Allegro Microsystems, Inc. Current sensor
EP1811311B1 (de) * 2006-01-19 2016-08-31 Melexis Technologies NV Vorrichtung zur Strommessung
JP2007218700A (ja) * 2006-02-15 2007-08-30 Tdk Corp 磁気センサおよび電流センサ
JP4612554B2 (ja) 2006-02-16 2011-01-12 株式会社東海理化電機製作所 電流センサ
JP4977378B2 (ja) * 2006-02-23 2012-07-18 山梨日本電気株式会社 磁気センサ、回転検出装置及び位置検出装置
JP2008151530A (ja) 2006-12-14 2008-07-03 Denso Corp 磁界検出用半導体集積回路
JP4893506B2 (ja) 2007-06-04 2012-03-07 甲神電機株式会社 電流センサ
US7816905B2 (en) * 2008-06-02 2010-10-19 Allegro Microsystems, Inc. Arrangements for a current sensing circuit and integrated current sensor
US9222992B2 (en) * 2008-12-18 2015-12-29 Infineon Technologies Ag Magnetic field current sensors
US20110006763A1 (en) * 2009-07-07 2011-01-13 Anthonius Bakker Hall effect current sensor system and associated flip-chip packaging
JP2011112559A (ja) * 2009-11-27 2011-06-09 Autonetworks Technologies Ltd 電流センサ
JP2011164019A (ja) * 2010-02-12 2011-08-25 Alps Green Devices Co Ltd 電流測定装置
JP5577544B2 (ja) * 2010-03-09 2014-08-27 アルプス・グリーンデバイス株式会社 電流センサ
US8400139B2 (en) * 2010-03-26 2013-03-19 Infineon Technologies Ag Sensor package having a sensor chip
US8760149B2 (en) * 2010-04-08 2014-06-24 Infineon Technologies Ag Magnetic field current sensors
US9121885B2 (en) 2010-08-16 2015-09-01 Infineon Technologies Ag Sensor package and method of manufacturing thereof
CH703903B1 (de) * 2010-10-01 2014-04-30 Melexis Tessenderlo Nv Stromsensor.
WO2012050048A1 (ja) * 2010-10-15 2012-04-19 アルプス・グリーンデバイス株式会社 電流センサ
US20120146165A1 (en) 2010-12-09 2012-06-14 Udo Ausserlechner Magnetic field current sensors
US9063184B2 (en) * 2011-02-09 2015-06-23 International Business Machines Corporation Non-contact current-sensing and voltage-sensing clamp
JP2012229950A (ja) * 2011-04-25 2012-11-22 Asahi Kasei Electronics Co Ltd 電流センサおよび電流センサの製造方法
US8508212B2 (en) * 2011-06-14 2013-08-13 International Business Machines Corporation Calibration of non-contact current sensors
JP5482736B2 (ja) * 2011-06-28 2014-05-07 株式会社デンソー 電流センサ
JP5695195B2 (ja) * 2011-07-13 2015-04-01 旭化成エレクトロニクス株式会社 電流センサ用基板及び電流センサ
JP5695196B2 (ja) 2011-07-13 2015-04-01 旭化成エレクトロニクス株式会社 電流センサ用基板及び電流センサ
JP5806586B2 (ja) * 2011-10-28 2015-11-10 旭化成エレクトロニクス株式会社 コンセントユニット
JP6131588B2 (ja) * 2011-12-27 2017-05-24 株式会社デンソー 電流センサ
JP2013142623A (ja) * 2012-01-11 2013-07-22 Toyota Industries Corp 電流センサ
JP6017182B2 (ja) 2012-05-23 2016-10-26 旭化成エレクトロニクス株式会社 電流センサ

Also Published As

Publication number Publication date
JP6415148B2 (ja) 2018-10-31
JP2015045634A (ja) 2015-03-12
EP3029470A4 (en) 2016-08-17
CN105452880B (zh) 2019-01-11
KR20150118956A (ko) 2015-10-23
WO2015015539A1 (ja) 2015-02-05
TWI504904B (zh) 2015-10-21
US10215781B2 (en) 2019-02-26
CN105452880A (zh) 2016-03-30
EP3029470A1 (en) 2016-06-08
KR101710818B1 (ko) 2017-02-27
US20160187388A1 (en) 2016-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI504904B (zh) Current sensor
JP6321800B2 (ja) 電流センサ
US6356068B1 (en) Current monitor system and a method for manufacturing it
JP6017182B2 (ja) 電流センサ
US7679357B2 (en) Current sensor
US9564578B2 (en) Semiconductor package with integrated magnetic field sensor
JP6234263B2 (ja) 電流センサ
JP6346738B2 (ja) 電流センサ
TWI485411B (zh) Current sensor substrate and current sensor
JP2023534971A (ja) 磁束コンセントレータを備える集積された電流センサ
JP2021025785A (ja) 電流センサおよび電流センサの製造方法
JP2017134022A (ja) 電流センサ及び製造方法
JP2005019566A (ja) 磁電変換素子
JP7420640B2 (ja) 電流センサおよび電流センサの製造方法
US11867728B1 (en) Current sensor
JP6144505B2 (ja) 磁気センサ装置