WO2018092337A1 - 電流センサ - Google Patents

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WO2018092337A1
WO2018092337A1 PCT/JP2017/021199 JP2017021199W WO2018092337A1 WO 2018092337 A1 WO2018092337 A1 WO 2018092337A1 JP 2017021199 W JP2017021199 W JP 2017021199W WO 2018092337 A1 WO2018092337 A1 WO 2018092337A1
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WO
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magnetic element
flow path
current sensor
substrate
magnetic
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/021199
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English (en)
French (fr)
Inventor
清水　康弘
宣孝 岸
川浪　崇
Original Assignee
株式会社村田製作所
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Publication date
Application filed by 株式会社村田製作所 filed Critical 株式会社村田製作所
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    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a current sensor that detects the magnitude of a current to be measured by detecting the strength of a magnetic field generated by the current to be measured.
  • Patent Document 1 discloses a current sensor that detects the magnitude of a current flowing through a bus bar.
  • the bus bar includes two parallel lines arranged at different positions in the thickness direction.
  • the current sensor includes two Hall elements, and the two Hall elements are arranged so as to be sandwiched between two lines in the thickness direction of the bus bar, and the intensity of the magnetic field generated according to the current flowing through the two lines. Is detected in each.
  • the current sensor differentially amplifies the output voltages of the two Hall elements. Thereby, the influence of a disturbance magnetic field can be reduced.
  • An object of the present invention is to provide a current sensor that can be miniaturized.
  • the current sensor of the present invention outputs an output signal corresponding to the magnitude of the current to be measured.
  • the current sensor includes a first flow path section and a second flow path section that are formed by branching, except for a first flow path section through which a part of the current to be measured flows and a part of the current to be measured.
  • a second magnetic element for detecting the strength of the second magnetic field, a substrate holding the first magnetic element and the second magnetic element, the first magnetic element and the second magnetic element, and the substrate electrically connected to the substrate A lead frame.
  • the lead frame is provided on one main surface side of the substrate, and the first magnetic element and the second magnetic element are between the first flow path portion and the second flow path portion, and the other main frame of the lead frame and the substrate. It arrange
  • the current sensor can be miniaturized.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating an appearance of a current sensor according to Embodiment 1.
  • FIG. It is a perspective view which shows the external appearance of the conductor in the current sensor shown in FIG.
  • FIG. It is a perspective view which shows the external appearance of the magnetic sensor unit in the current sensor shown in FIG.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the current sensor shown in FIG. 1 as viewed from the direction of arrows VV.
  • FIG. 4 is a block diagram showing an electrical configuration of the magnetic sensor unit shown in FIG. 3.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the current sensor shown in FIG. 1 as viewed from the direction of arrows VV. It is sectional drawing of the conventional current sensor.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a current sensor according to Embodiment 2.
  • FIG. It is sectional drawing of the current sensor which concerns on Embodiment 3.
  • FIG. It is sectional drawing of the current sensor which concerns on Embodiment 4. It is the figure which looked at the magnetic sensor and board
  • Embodiment 1 The current sensor according to Embodiment 1 will be described below with reference to FIGS.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating an appearance of a current sensor according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view showing an appearance of a conductor in the current sensor shown in FIG. 3 is a perspective view showing an external appearance of the magnetic sensor unit in the current sensor shown in FIG. 1, and
  • FIG. 4 is an exploded perspective view showing the configuration of the magnetic sensor unit shown in FIG.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the current sensor shown in FIG. 1 as viewed from the direction of arrows VV.
  • FIG. 6 is a block diagram showing an electrical configuration of the magnetic sensor unit shown in FIG. 1 and 2, the X-axis direction is the width direction of the conductor 110 described later, the Y-axis direction is the length direction of the conductor 110, and the Z-axis direction is the thickness direction of the conductor 110.
  • the current sensor 100 includes a conductor 110 and a magnetic sensor unit 180.
  • the conductor 110 is composed of a plate-like conductor. At both ends in the length direction (Y-axis direction) of the conductor 110, fixing holes 110h for fixing and electrically connecting the current sensor 100 are formed.
  • the conductor 110 is branched into a first flow path part 110a and a second flow path part 110b in a part in the length direction (Y-axis direction).
  • the first flow path part 110a and the second flow path part 110b are arranged in the width direction (X-axis direction) of the conductor 110.
  • a slit 110s is formed between the first flow path part 110a and the second flow path part 110b.
  • the slit 110 s is located approximately at the center of the conductor 110 in the width direction (X-axis direction) of the conductor 110.
  • the first flow path portion 110a protrudes to one surface side (+ Z direction side) of the conductor 110
  • the second flow path portion 110b protrudes to the other surface side ( ⁇ Z direction side) of the conductor 110. .
  • the first flow path portion 110 a includes a first protrusion portion 111 a and a second protrusion portion 112 a that protrude from the one surface so as to be orthogonal to one surface of the conductor 110, and the length of the conductor 110.
  • the first extending portion 113a extends in the vertical direction (Y-axis direction) and connects the first protruding portion 111a and the second protruding portion 112a.
  • the second flow path portion 110b includes a third protrusion portion 111b and a fourth protrusion portion 112b that protrude from the other surface so as to be orthogonal to the other surface of the conductor 110, and the length direction of the conductor 110 (Y A second extending portion 113b that extends in the axial direction and connects the third projecting portion 111b and the fourth projecting portion 112b.
  • a space is formed by the first flow path part 110a and the second flow path part 110b.
  • a magnetic sensor unit 180 is disposed in this space.
  • a metal such as copper, silver, aluminum, or iron, or an alloy containing these metals may be used. Further, the conductor 110 may be subjected to a surface treatment. For example, at least one plating layer made of a metal such as nickel, tin, silver, or copper, or an alloy containing these metals may be provided on the surface of the conductor 110.
  • the conductor 110 may be formed by casting, cutting, pressing, or the like.
  • the magnetic sensor unit 180 includes a substrate 160 in a housing 170 on which electronic components such as the magnetic sensor 150 and the amplification unit 130 are mounted.
  • the housing 170 has a substantially rectangular parallelepiped outer shape, and includes a lower housing 171 and an upper housing 172.
  • the upper housing 172 is provided with a wire harness outlet 172 p connected to the substrate 160.
  • illustration of the extraction port 172p is abbreviate
  • the housing 170 is made of an electrically insulating material.
  • the housing 170 is made of an engineering plastic such as PPS (polyphenylene sulfide). Since PPS has high heat resistance, it is preferable as a material of the housing 170 when heat generation of the conductor 110 is taken into consideration.
  • PPS polyphenylene sulfide
  • the casing 170 is in contact with at least a part of the main surface 118a on the substrate 160 side in the first flow path portion 110a (hereinafter, the main surface 118a is referred to as “inner main surface 118a”).
  • the upper housing 172 is in contact with at least a part of the main surface (on the ⁇ Z direction side) of the first extending portion 113a (see FIGS. 1 and 2).
  • the casing 170 is in contact with at least a part of the main surface 118b on the substrate 160 side in the second flow path portion 110b (hereinafter, the main surface 118b is referred to as “inner main surface 118b”).
  • the lower housing 171 is in contact with at least a part of the main surface (on the + Z direction side) of the second extending portion 113b (see FIGS. 1 and 2). This facilitates the setting of the position of the first magnetic element 120a (described later) with respect to the first flow path part 110a and the position of the second magnetic element 120b (described later) with respect to the second flow path part 110b.
  • the substrate 160 is fixed in the housing 170.
  • a method for fixing the substrate 160 to the housing 170 fastening with screws, thermal welding with resin, bonding with an adhesive, or the like can be used.
  • the substrate 160 and the housing 170 are fastened using screws, it is preferable to use non-magnetic screws so as not to disturb the magnetic field.
  • the substrate 160 is a printed wiring board, and is composed of a base material such as glass epoxy or alumina and a wiring formed by patterning a metal foil such as copper provided on the surface of the base material.
  • the substrate 160 is a flat plate and has a first main surface 161 on which the magnetic sensor 150 is mounted and a second main surface 162 opposite to the first main surface 161.
  • the magnetic sensor 150 is a resin packaged electronic component.
  • the magnetic sensor 150 may be packaged by a sealing portion 153 made of a resin member, or may be potted with silicone resin or epoxy resin.
  • the magnetic sensor 150 includes an IC chip 140, a lead frame 151, and leads 152.
  • the IC chip 140 is mounted on the lead frame 151.
  • the IC chip 140 is fixed to the lead frame 151 by a fixing portion 156 made of, for example, a die bond material.
  • the fixing portion 156 may be a conductive member or a non-conductive member.
  • the lead frame 151 may be made of a nonmagnetic material so as not to affect the non-measurement magnetic field.
  • the IC chip 140 is connected to the lead 152 by a bonding wire 155 or the like.
  • the lead 152 is connected to the substrate 160.
  • the IC chip 140 includes a base 145, a first magnetic element 120a, and a second magnetic element 120b.
  • the first magnetic element 120 a and the second magnetic element 120 b are magnetosensitive films (functional films) formed as thin films on the base material 145.
  • the first magnetic element 120a is located on the first flow path part 110a side in the width direction (X-axis direction).
  • the second magnetic element 120b is located on the second flow path part 110b side in the width direction (X-axis direction).
  • the first magnetic element 120a detects the strength of the first magnetic field generated by the current flowing through the first flow path portion 110a
  • the second magnetic element 120b is generated by the current flowing through the second flow path portion 110b.
  • the strength of the second magnetic field to be detected is detected. That is, the first magnetic element 120 a and the second magnetic element 120 b detect the strength of the magnetic field generated by the current flowing through the conductor 110.
  • the slit 110s between the first flow path portion 110a and the second flow path portion 110b is formed between the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b in the width direction (X-axis direction) of the conductor 110. Located in the middle.
  • the width of the slit 110s may be appropriately adjusted in order to adjust the strength of the magnetic field input to these magnetic elements.
  • the IC chip 140 is mounted on the surface of the lead frame 151 that faces the first main surface 161 of the substrate 160.
  • the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b are disposed between the first main surface 161 of the substrate 160 and the lead frame 151.
  • the first magnetic element 120 a and the second magnetic element 120 b are disposed between the second main surface 162 of the substrate 160 and the lead frame 151.
  • the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b are arranged at the center between the first plane P1 and the second plane P2.
  • the first plane P1 is a plane including the inner main surface 118a that is the main surface on the substrate 160 side in the first flow path portion 110a.
  • the second plane P2 is a plane including the inner main surface 118b that is the main surface on the substrate 160 side in the second flow path portion 110b.
  • the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b have a center between the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b and the third plane P3. It arrange
  • the third plane P3 is a plane including the inner side surface 119a in the first flow path portion 110a.
  • the fourth plane P4 is a plane including the inner side surface 119b in the second flow path part 110b.
  • each of the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b is a Wheatstone bridge including a magnetoresistive element such as four AMR (Anisotropic-Magneto-Resistance) elements.
  • Type bridge circuit That is, in each of the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b, a series circuit of two magnetoresistive elements MR1 and MR2 and a series circuit of two magnetoresistive elements MR3 and MR4 are connected in parallel.
  • Each of the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b is driven at a constant voltage by the power supply voltage Vdd. Note that constant current driving, pulse driving, or the like may be used as a method of driving the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b.
  • Each of the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b may have a half bridge circuit composed of two magnetoresistive elements.
  • each of the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b is replaced with an AMR element, GMR (GiantianMagneto Resistance), TMR (Tunnel Magneto Resistance), BMR (Balistic Magneto Resistance), CMR (Colossal Magneto Resistance). It may have a magnetoresistive element.
  • a magnetic element having a Hall element a magnetic element having an MI (Magneto-Impedance) element utilizing a magnetic impedance effect, a flux gate type magnetic element, or the like can be used. .
  • the amplifying unit 130 differentially amplifies the output voltage of the first magnetic element 120a and the output voltage of the second magnetic element 120b, and outputs the result as the output voltage of the current sensor 100.
  • the amplifying unit 130 includes a plurality of amplifiers 130a, 130b, and 130c.
  • the minus input terminal of the amplifier 130a is connected to a connection point between the magnetoresistive element MR3 and the magnetoresistive element MR4 in the first magnetic element 120a, and the plus input terminal of the amplifier 130a is a magnetism in the first magnetic element 120a. It is connected to a connection point between the resistive element MR1 and the magnetoresistive element MR2.
  • the amplifier 130a amplifies the output voltage of the first magnetic element 120a.
  • the minus input terminal of the amplifier 130b is connected to a connection point between the magnetoresistive element MR3 and the magnetoresistive element MR4 in the second magnetic element 120b, and the plus input terminal of the amplifier 130b is a magnetism in the second magnetic element 120b. It is connected to a connection point between the resistive element MR1 and the magnetoresistive element MR2.
  • the amplifier 130b amplifies the output voltage of the second magnetic element 120b.
  • the negative input terminal of the amplifier 130c is connected to the output terminal of the amplifier 130a, and the positive input terminal of the amplifier 130c is connected to the output terminal of the amplifier 130b.
  • the amplifier 130c differentially amplifies the output voltage of the amplifier 130a and the output voltage of the amplifier 130b.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the current sensor according to the first embodiment, and is a view seen from the direction of arrows VV in FIG.
  • FIG. 7 shows only the first flow path part 110a and the second flow path part 110b, the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b, and the substrate 160 in the current sensor 100.
  • a first magnetic field H1 that circulates around the first flow path part 110a is generated by the current flowing through the first flow path part 110a.
  • a second magnetic field H2 that circulates around the second flow path part 110b is generated by the current flowing through the second flow path part 110b.
  • the first magnetic element 120a detects the strength of the first magnetic field H1, and outputs a voltage corresponding to the strength of the first magnetic field H1.
  • the second magnetic element 120b detects the strength of the second magnetic field H2, and outputs a voltage corresponding to the strength of the second magnetic field.
  • the amplifying unit 130 differentially amplifies the output voltage of the first magnetic element 120a and the output voltage of the second magnetic element 120b. Thereby, the current sensor 100 outputs a voltage corresponding to the magnitude of the current flowing through the conductor 110.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of a conventional current sensor.
  • the magnetic sensor 150X is different from the magnetic sensor 150 of the present embodiment in the mounting state of the IC chip 140 on the lead frame 151. That is, in the magnetic sensor 150X, the IC chip 140 is mounted on the surface of the lead frame 151 opposite to the surface facing the first main surface 161 of the substrate 160.
  • the lead frame 151 is positioned on the substrate 160, and the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b are positioned on the lead frame 151. That is, the first magnetic element 120 a and the second magnetic element 120 b are not disposed between the first main surface 161 of the substrate 160 and the lead frame 151.
  • the first magnetic element and the second magnetic element may be arranged at the center between the first flow path portion and the second flow path portion in the thickness direction of the conductor.
  • the current sensor 100X due to the thickness of the substrate 160, the lead frame 151, the base material 145 of the IC chip 140, and the like, the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b from the second flow path portion 110b. There is a limit to shortening the distance D1 to the point. Therefore, in the thickness direction (Z-axis direction) of the conductor 110, the current sensor 100X is arranged such that the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b are arranged at the center between the first plane P1 and the second plane P2. In the manufacturing process, there is a limit to reducing the thickness D2 of the current sensor 100X.
  • the thickness of the housing 170 is about 1.0 mm
  • the distance between the housing 170 and the substrate 160 is about 1.0 mm
  • the thickness of the substrate 160 is about 1.6 mm
  • the base material 145 of the IC chip 140 The thickness of the lead frame 151 and the like is about 1.3 mm.
  • the film thickness of the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b is about several nm
  • the thickness of the substrate 145 of the IC chip 140 is about 500 ⁇ m.
  • the distance D1 between the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b and the second plane P2 can be shortened only to about 4.9 mm. Therefore, the thickness D2 of the current sensor 100X can be shortened only to about 9.8 mm.
  • the current sensor is reduced in size (thinned) (first problem).
  • the IC chip 140 is opposite to the lead frame 151 compared to the magnetic sensor 150 ⁇ / b> X. It is installed. That is, the IC chip 140 is mounted on the surface of the lead frame 151 that faces the first main surface 161 of the substrate 160. That is, the first magnetic element 120 a and the second magnetic element 120 b are disposed between the first main surface 161 of the substrate 160 and the lead frame 151.
  • the first magnetic element 120a and the second magnetic element from the second flow path part 110b are equal to the thickness of the lead frame 151 and the base material 145 of the IC chip 140, and the like.
  • the distance D1 up to 120b can be shortened. Therefore, in the thickness direction (Z-axis direction) of the conductor 110, the current sensor is arranged such that the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b are arranged at the center between the first plane P1 and the second plane P2.
  • the thickness D2 of the current sensor 100 can be reduced.
  • each part of the current sensor 100 when the dimensions of each part of the current sensor 100 are the dimensions described above, considering the thickness of the sealing part 153 made of the resin member on the first magnetic element 120a side and the second magnetic element 120b side in the magnetic sensor 150 is about 0.3 mm.
  • the distance D1 between the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b and the second plane P2 can be shortened to about 3.9 mm. Therefore, the thickness D2 of the current sensor 100 can be shortened to about 7.8 mm.
  • the height in the thickness direction (Z-axis direction) can be made smaller than the width in the width direction (X-axis direction).
  • the distance between the first magnetic element 120a and the first flow path portion 110a can be made smaller than the width of the substrate 160 in the width direction (X-axis direction).
  • the distance between the second magnetic element 120b and the second flow path part 110b can be made smaller than the width of the substrate 160 in the width direction (X-axis direction).
  • the thickness direction (Z-axis direction) of the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b with respect to the first flow path part 110a and the second flow path part 110b is achieved while reducing the size (thinning) of the current sensor.
  • the placement robustness in the width direction (X-axis direction) are to be improved (second problem).
  • the arrangement robustness refers to an output error of the current sensor 100 due to the positional deviation when the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b are displaced with respect to the first flow path part 110a and the second flow path part 110b.
  • the characteristic which reduces (output change) is shown.
  • the positional deviation between the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b may occur due to, for example, vibration in the environment where the current sensor 100 is used.
  • the inventor of the present application places the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b in the center between the first flow path part 110a and the second flow path part 110b in the thickness direction (Z-axis direction) of the conductor 110. It has been found that the arrangement robustness of the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b with respect to the first flow path part 110a and the second flow path part 110b can be improved by arranging them.
  • the inventor of the present application in the width direction of the conductor 110 (X-axis direction), the center between the first flow path part 110a and the second flow path part 110b, the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b.
  • the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b are arranged so as to coincide with the center between the first magnetic element 120a and the second magnetic path part 110b. It was discovered that the placement robustness of the two magnetic elements 120b can be improved.
  • FIG. 9 is a diagram showing an arrangement in the simulation of the output error of the current sensor due to the displacement of the first magnetic element and the second magnetic element.
  • the width of each of the first channel portion 110a and the second channel portion 110b is 5.0 mm, and the thickness of each of the first channel portion 110a and the second channel portion 110b. Is 1.0 mm.
  • the distance between the inner main surface 118a of the first flow path portion 110a and the inner main surface 118b of the second flow path portion 110b is 7.0 mm.
  • an interval that is, a slit width between the inner side surface 119a of the first flow path portion 110a and the inner side surface 119b of the second flow path portion 110b is 5.5 mm.
  • the distance between the center of the first magnetic element 120a and the center of the second magnetic element 120b is 2.0 mm.
  • the FEM finite element method
  • a central position between the inner main surface 118a of the first flow path portion 110a and the inner main surface 118b of the second flow path portion 110b is defined as a first reference position R1.
  • the center position between the inner side surface 119a of the first flow path portion 110a and the inner side surface 119b of the second flow path portion 110b is defined as a second reference position R2.
  • the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b are arranged at the first reference position R1. Further, in the width direction (X-axis direction), the first magnetic element 120a and the second magnetic element are arranged such that the center position between the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b is located at the second reference position R2. 120b is arranged.
  • the output of the current sensor 100 while shifting the positions of the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b from the first reference position R1 in the thickness direction (Z-axis direction).
  • the voltage was measured (numerical calculation).
  • the output voltage of the current sensor 100 was measured while shifting the center position between the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b from the second reference position R2.
  • FIG. 10 is a diagram showing a simulation result of the output error of the current sensor due to the positional deviation between the first magnetic element and the second magnetic element.
  • the horizontal axis indicates the amount of displacement of the positions of the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b with respect to the first reference position R1 in the thickness direction (Z-axis direction).
  • the horizontal axis also indicates the amount of deviation of the central position between the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b with respect to the second reference position R2 in the width direction (X-axis direction).
  • the vertical axis represents a current sensor with respect to the output voltage of the current sensor 100 when the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b are arranged so as to coincide with the first reference position R1 in the thickness direction (Z-axis direction). 100 output voltage errors are shown.
  • the vertical axis indicates a current sensor when the central position between the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b is aligned with the second reference position R2 in the width direction (X-axis direction). The error of the output voltage of the current sensor 100 with respect to the output voltage of 100 is also shown.
  • a curve A is a result of measuring an error in the output voltage of the current sensor 100 due to a displacement of the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b in the thickness direction (Z-axis direction) by simulation.
  • a curve B is a result of measuring an error in the output voltage of the current sensor 100 due to a displacement in the center between the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b in the width direction (X-axis direction) by simulation.
  • the output voltage of the current sensor 100 decreases and changes as the positions of the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b deviate from the first reference position R1.
  • the amount is getting bigger.
  • the closer the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b are to the first reference position R1 the higher the arrangement robustness in the thickness direction (Z-axis direction). I understand that I can do it.
  • the current sensor 100 when the positions of the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b are positioned at a position shifted by about 1.5 mm from the first reference position R1 in the thickness direction (Z-axis direction), the current sensor 100 The positional deviation amount of the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b allowed to keep the output voltage error within about ⁇ 0.5% is about ⁇ 0.3 mm. On the other hand, when the positions of the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b are located at the first reference position R1, the error of the output voltage of the current sensor 100 is kept within about ⁇ 0.5%. The amount of misalignment that is allowed is spread to about ⁇ 1.1 mm.
  • the output voltage of the current sensor 100 increases as the center position between the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b deviates from the second reference position R2. Decreases and the amount of change increases. Accordingly, in the width direction (X-axis direction), the arrangement robustness in the width direction (X-axis direction) becomes closer as the center position between the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b approaches the second reference position R2. It can be seen that can be increased.
  • the current The amount of misalignment in the center between the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b that is allowed to keep the error in the output voltage of the sensor 100 within about ⁇ 0.5% is about ⁇ 0.3 mm. .
  • the error of the output voltage of the current sensor 100 is about ⁇ 0.5%. The amount of displacement that is allowed to fall within the range of about ⁇ 1.1 mm.
  • the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120a are located at the center position between the first flow path part 110a and the second flow path part 110b.
  • a magnetic element 120b is disposed.
  • the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b are arranged so that the central position between the 120a and the second magnetic element 120b coincides.
  • the arrangement positions of the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b in the thickness direction (Z-axis direction) of the conductor 110 are the first flow path part 110a and the second flow path in the thickness direction (Z-axis direction). It may be within a range of ⁇ 1.0 mm with respect to the central position between the portions 110b. Even in this case, it is possible to improve both the arrangement robustness of the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b in the thickness direction (Z-axis direction) and downsizing (thinning).
  • the central position between the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b in the width direction (X-axis direction) of the conductor 110 is the same as that of the first flow path portion 110a and the second flow in the width direction (X-axis direction). It may be within a range of ⁇ 1.0 mm with respect to the central position between the path portion 110b. Even in this case, it is possible to improve both the placement robustness of the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b in the width direction (X-axis direction) and downsizing (thinning).
  • the current sensor 100 includes the first flow path part 110a and the second flow path part 110b that are branched from the conductor 110 through which the current to be measured flows.
  • the first magnetic element 120a for detecting the strength of the second magnetic element 120b
  • the second magnetic element 120b for detecting the strength of the second magnetic field generated by the current flowing through the second flow path portion 110b.
  • the current sensor 100 of this embodiment uses one magnetic sensor without branching the conductor by differentially amplifying the output voltage of the first magnetic element 120a and the output voltage of the second magnetic element 120b. Compared to the case, a double output voltage can be obtained, and the detection sensitivity can be doubled. Further, according to the current sensor 100 of the present embodiment, by adopting differential amplification, it is possible to reduce common mode noise due to a disturbance magnetic field such as a magnetic field generated by a current flowing in an adjacent conductor. . Thus, the current sensor 100 of the present embodiment can reduce the influence of the external magnetic field while increasing the sensitivity to the current to be measured flowing through the conductor 110.
  • the current sensor 100 of the present embodiment it is not necessary to use a magnetic core that collects a magnetic field in order to increase the detection sensitivity, and the size can be reduced.
  • the current sensor 100 of this embodiment is electrically connected to the substrate 160 that holds the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b, the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b, and the substrate 160.
  • Lead frame 151 is provided on the first main surface 161 side of the substrate 160, and the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b are between the first flow path part 110a and the second flow path part 110b, It is disposed between the frame 151 and the first main surface 161 (that is, the second main surface 162) of the substrate 160.
  • the first magnetic element from the second flow path part 110b is equal to the thickness of the lead frame 151, the base material 145 of the IC chip 140, and the like.
  • the distance to 120a and the 2nd magnetic element 120b can be shortened.
  • the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b have a first plane P1 extending from the inner main surface 118a of the first flow path portion 110a, and the first
  • the current sensor 100 is manufactured so as to be arranged at the center between the second flow path portion 110b and the second plane P2 extending from the inner main surface 118b, the current sensor 100 can be reduced in size (thinned). is there.
  • the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b include the first main surface 118a in the first flow path portion 110a. It arrange
  • the arrangement robustness of the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b in the thickness direction (Z-axis direction) is improved and the size is reduced. (Thinning) can be compatible.
  • the center position between the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b in the width direction (X-axis direction) defines the inner side surface 119a of the first flow path portion 110a.
  • the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b are arranged so as to be located at the center between the third plane P3 including the fourth plane P4 including the inner side surface 119b in the second flow path portion 110b.
  • the arrangement robustness of the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b in the width direction (X-axis direction) is improved, and the size is reduced (thinned).
  • the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b may be mounted in one package or may be mounted in separate packages.
  • the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b may be integrated on one IC chip or may be integrated on separate IC chips.
  • the characteristics of these magnetic sensors can be made closer, and temperature fluctuations and variations can be made closer.
  • the amplifying unit 130 may be mounted in one package together with the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b.
  • the dimension (length, width, thickness, cross-sectional area) of the 1st flow-path part 110a, and the dimension (length, width, thickness, cross-sectional area) of the 2nd flow-path part 110b May be substantially the same.
  • the magnitudes of the currents shunted to the first flow path part 110a and the second flow path part 110b become the same, and the magnetic field applied to the first magnetic element 120a arranged in the vicinity of the first flow path part 110a
  • the magnetic field applied to the second magnetic element 120b disposed in the vicinity of the second flow path portion 110b can be made substantially the same.
  • the magnetic sensor 150 is mounted on the first main surface 161 of the substrate 160.
  • a recess is formed in the substrate, and the magnetic sensor is mounted on the substrate so as to be embedded in the recess.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of the current sensor according to the second embodiment.
  • the current sensor 200 of the present embodiment is different from the current sensor 100 of the first embodiment in that a substrate 260 is provided instead of the substrate 160 and a magnetic sensor 250 is provided instead of the magnetic sensor 150. Different from 1.
  • a recess 263 is formed on the first main surface 261 side of the substrate 260.
  • a magnetic sensor 250 is mounted on the first main surface 261 side of the substrate 260 so as to be embedded in the recess 263.
  • the magnetic sensor 250 has a shape extending substantially linearly in the width direction (X-axis direction), and includes a lead 252 connected to the first main surface 261 of the substrate 260.
  • the first magnetic element 120 a and the second magnetic element 120 b are disposed in the recess 263 of the substrate 260 between the second main surface 262 of the substrate 260 and the lead frame 151.
  • the thickness of the substrate 260 is also increased from the second flow path part 110b to the first magnetic field.
  • the distance D1 between the element 120a and the second magnetic element 120b can be shortened. Therefore, the current sensor 200 can be further reduced in size (thinned) in the thickness direction (Z-axis direction) of the conductor 110.
  • the concave portion 263 is formed in the substrate 260.
  • a through hole is formed in the substrate, and the magnetic sensor is mounted on the substrate so as to be embedded in the through hole.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of the current sensor according to the third embodiment. As shown in FIG. 12, the current sensor 300 according to the present embodiment is different from the current sensor 200 according to the second embodiment in that a substrate 360 is provided instead of the substrate 260.
  • a through hole 363 is formed in the substrate 360.
  • the magnetic sensor 250 is mounted on the first main surface 361 side of the substrate 360 so as to be embedded in the through hole 363.
  • the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b are disposed between the lead frame 151 and the plane 364 including the second main surface 362 of the substrate 360 in the through hole 363 of the substrate 360.
  • the thickness of the substrate 260 is also increased from the second flow path part 110b to the first.
  • the distance D1 to the magnetic element 120a and the second magnetic element 120b can be shortened. Therefore, the current sensor 300 can be further reduced in size (thinned) in the thickness direction (Z-axis direction) of the conductor 110.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of the current sensor according to the fourth embodiment.
  • FIG. 14 is a diagram of the magnetic sensor and the substrate in the current sensor shown in FIG. 13 as viewed from the thickness direction (Z-axis direction) of the conductor.
  • the current sensor 400 of the present embodiment includes a substrate 460 instead of the substrate 160 and a magnetic sensor 450 instead of the magnetic sensor 150 in the current sensor 100 of the first embodiment. This is different from the first embodiment.
  • the substrate 460 has a metal layer 463 inside.
  • a magnetic sensor 450 is mounted on the first main surface 461 side of the substrate 460.
  • the metal layer 463 is provided in a region facing the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b. As shown in FIG. 14, the metal layer 463 is formed to have an area larger than the areas of the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b.
  • a reference voltage is supplied to the metal layer 463 in the substrate 460 and the lead frame 151 in the magnetic sensor 450.
  • the lead frame 151 is supplied with a reference voltage to the lead frame 151 by connecting the lead frame 151 to the metal layer 463 through bonding wires, leads 152 and vias 464.
  • the reference voltage may be a ground potential or a voltage having a stable predetermined voltage value.
  • the surface of the lead frame 151 opposite to the surface on which the IC chip 140 is mounted is exposed from the resin member 453.
  • the current sensor 400 of the present embodiment can obtain the same advantages as those of the current sensor 100 of the first embodiment.
  • the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b are disposed between the lead frame 151 in the magnetic sensor 450 and the metal layer 463 in the substrate 460.
  • the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b can be electrostatically shielded. Therefore, according to the current sensor 400 of the present embodiment, it is not necessary to separately add an electrostatic shield component, so that a small (thin) and inexpensive current sensor can be realized. Note that, by increasing the area of the metal layer 463 and / or the lead frame 151, noise resistance can be further increased.
  • the heat dissipation can be improved.
  • the distances between the first flow path part 110a and the second flow path part 110b and the magnetic sensor 450 are shortened. Therefore, the first flow path part 110a and the second flow path part due to energization.
  • the temperature of the magnetic sensor 450 rises due to the heat generated by 110b. Therefore, in reducing the size of the current sensor 100, it is important to improve heat dissipation.
  • the current sensor according to the fifth embodiment is different from the current sensor 300 according to the third embodiment in the magnetic sensor.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view of the magnetic sensor and the substrate in the current sensor according to the fifth embodiment.
  • the current sensor 300 ⁇ / b> A of the present embodiment includes a magnetic sensor 550 instead of the magnetic sensor 150 in the current sensor 300 of the third embodiment.
  • the magnetic sensor 550 is molded with a resin member 553 and has leads 552 that are curved in a direction from the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b toward the lead frame 151.
  • the lead 552 is connected to a pad 365 formed on the first main surface 361 side of the substrate 360 by solder 366.
  • the magnetic sensor 550 is mounted so as to be embedded in the through hole 363 on the surface 361 side of the substrate 360.
  • the IC chip 140 is mounted on the surface of the lead frame 151 on the flat surface 364 side.
  • the plane 364 is a plane including the second main surface 362 of the substrate 360. Accordingly, the first magnetic element 120 a and the second magnetic element 120 b in the IC chip 140 are disposed between the plane 364 including the second main surface 362 of the substrate 360 and the lead frame 151.
  • the thickness of the substrate 360 is also increased from the second flow path part 110b to the first.
  • the distance to the magnetic element 120a and the second magnetic element 120b can be shortened. Therefore, the current sensor 300A can be further downsized (thinned) in the thickness direction (Z-axis direction) of the conductor 110.
  • a standard-shaped IC package component can be used as the magnetic sensor 550 in the current sensor 300A of the present embodiment.
  • a metal plate 590 is provided on the second main surface 362 of the substrate 360 so as to cover the through hole 363. That is, the metal plate 590 is provided in a region facing the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b. For example, the metal plate 590 is fixed to the pad 365 formed on the second main surface 362 of the substrate 360 with the solder 366.
  • a reference voltage is supplied to the metal plate 590 through the wiring pattern of the substrate 360. Further, a reference voltage is supplied to the lead frame 151 through the bonding wires 155, the leads 552, and the wiring pattern of the substrate 360.
  • the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b are disposed between the lead frame 151 and the metal plate 590 in the magnetic sensor 550. Thereby, the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b can be electrostatically shielded.
  • the substrate 360 having the through hole 363 is used.
  • a substrate having a recess is used instead of the through hole 363.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view of the magnetic sensor and the substrate in the current sensor according to the sixth embodiment. As shown in FIG. 16, the current sensor 200 ⁇ / b> A of the present embodiment is different from the fifth embodiment in a configuration including a substrate 260 having a recess 263.
  • the substrate 260 has a metal plate 590 on the second main surface 262 side in a region facing the recess 263, that is, a region facing the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b.
  • a reference voltage is supplied to the metal plate 590 through the wiring pattern of the substrate 260.
  • the lead 552 in the magnetic sensor 550 is connected to a pad 265 formed on the first main surface 261 side of the substrate 260 by solder 266.
  • a reference voltage is supplied to the lead frame 151 via the bonding wires 155, the leads 552, and the wiring pattern of the substrate 260.
  • the current sensor 200A of the present embodiment can obtain the same advantages as the current sensor 300A of the fifth embodiment.
  • the current sensor according to the seventh embodiment is different from the current sensor 100 according to the first embodiment in the shapes of the first flow path portion and the second flow path portion.
  • FIG. 17 is a perspective view showing an appearance of the current sensor according to the seventh embodiment.
  • FIG. 18 is a perspective view showing an appearance of a conductor in the current sensor shown in FIG.
  • FIG. 19 is a view of the conductor shown in FIG. 18 as viewed from the width direction (X-axis direction).
  • the current sensor 100A includes a plate-like conductor 310 through which a current to be measured flows.
  • the conductor 310 is branched into a first flow path part 310a and a second flow path part 310b in a part in the length direction (Y-axis direction).
  • the first flow path portion 310a and the second flow path portion 310b are arranged in the width direction (X-axis direction) of the conductor 310.
  • a slit 310s is formed between the first flow path part 310a and the second flow path part 310b.
  • the slit 310 s is located substantially at the center of the conductor 310 in the width direction (X-axis direction) of the conductor 310.
  • the first flow path portion 310a protrudes on one surface side (+ Z direction side) of the conductor 310
  • the second flow path portion 310b protrudes on the other surface side ( ⁇ Z direction side) of the conductor 310. .
  • Each of the first flow path part 310a and the second flow path part 310b has a semi-oval shape when viewed from the width direction (X-axis direction) of the conductor 310.
  • the first flow path portion 310a extends in the length direction (Y-axis direction) of the conductor 310, the first protrusion portion 311a and the second protrusion portion 312a protruding in an arc shape from one surface of the conductor 310, and It has the 1st extension part 313a which connects the 1 protrusion part 311a and the 2nd protrusion part 312a.
  • the second flow path portion 310b extends in the length direction (Y axis direction) of the conductor 310, the third protrusion portion 311b and the fourth protrusion portion 312b protruding in an arc shape from one surface of the conductor 310, A third extending portion 313b connecting the third protruding portion 311b and the fourth protruding portion 312b. Thereby, a space is formed by the first flow path portion 310a and the second flow path portion 310b. A magnetic sensor unit 180A is arranged in this space.
  • each of the first flow path portion 310a and the second flow path portion 310b is not limited to this, and for example, a C-shaped or semicircular shape when viewed from the width direction (X-axis direction) of the conductor 310. You may have.
  • the first flow path part 110a and the second flow path part 110b have a point-symmetric shape.
  • the magnetic sensor unit 180A is different from the magnetic sensor unit 180 only in the shape of the housing, and the internal configuration is the same as that of the magnetic sensor unit 180.
  • the same advantages as those of the first embodiment can be obtained. That is, according to the current sensor 300 of the present embodiment, the arrangement robustness of the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b in the thickness direction (Z-axis direction) and the width direction (X-axis direction) is improved, Both downsizing (thinning) can be achieved.
  • the current sensor according to the eighth embodiment is different from the current sensor 100 according to the first embodiment in the shapes of the first flow path portion and the second flow path portion.
  • FIG. 20 is a perspective view showing an appearance of the current sensor according to the eighth embodiment.
  • FIG. 21 is a perspective view showing an appearance of a conductor in the current sensor shown in FIG. 22 is a view of the conductor shown in FIG. 21 as viewed from the width direction (X-axis direction).
  • the current sensor 100B includes a plate-like conductor 410 through which a current to be measured flows.
  • the conductor 410 is branched into a first flow path part 410a and a second flow path part 410b in a part in the length direction (Y-axis direction).
  • the first flow path portion 410a and the second flow path portion 410b are arranged in the width direction (X-axis direction) of the conductor 410.
  • a slit 410s is formed between the first flow path portion 410a and the second flow path portion 410b.
  • the slit 410s is located at the approximate center of the conductor 410 in the width direction of the conductor 410 (X-axis direction).
  • the first flow path portion 410a has a substantially L-shaped step, and the first flow path portion 410a. Has a substantially inverted L-shaped step.
  • the first flow path portion 410a has one end 411a and the other end 412a in the length direction (Y-axis direction).
  • the second flow path portion 410b has one end 411b and the other end 412b in the length direction (Y-axis direction).
  • One end 411a of the first flow path portion 410a and one end 411b of the second flow path portion 410b are aligned in the width direction (X-axis direction) via the slit 410s.
  • the other end 412b of the first flow path portion 410a and the other end 412b of the second flow path portion 410b are arranged in the width direction (X-axis direction) via the slit 410s.
  • the first flow path portion 410a has an extending portion 414a extending in the length direction (Y-axis direction) from one end 411a, and a thickness direction (from the end portion in the length direction (Y-axis direction) of the extending portion 414a ( And a bent portion 413a extending linearly in the Z-axis direction and toward the other end 412a. That is, the first flow path portion 410a is formed in a step shape.
  • the second flow path portion 410b includes a bent portion 413b extending linearly from the one end 411b in the thickness direction (Z-axis direction), and a length direction from the end portion of the bent portion 413b in the thickness direction (Z-axis direction).
  • the second flow path portion 410b is formed in a step shape. Thereby, a space is formed by the first flow path portion 410a and the second flow path portion 410b. A magnetic sensor unit 180B is arranged in this space.
  • the magnetic sensor unit 180B differs from the magnetic sensor unit 180 only in the shape of the housing, and the internal configuration is the same as that of the magnetic sensor unit 180.
  • the same advantages as those of the first embodiment can be obtained. That is, according to the current sensor 400 of the present embodiment, the arrangement robustness of the first magnetic element 120a and the second magnetic element 120b in the thickness direction (Z-axis direction) and the width direction (X-axis direction) is improved, Both downsizing (thinning) can be achieved.
  • the present invention is not limited to the embodiments described above, and modifications, replacements, additions, omissions, and the like may be made as appropriate in each embodiment. Moreover, it is also possible to combine each component demonstrated by said embodiment into a new embodiment.

Landscapes

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Abstract

電流センサ（１００）は、測定対象の電流の一部の電流が流れる第１流路部（１１０ａ）と、一部以外の電流が流れる第２流路部（１１０ｂ）とを有する導体（１１０）と、第１流路部に流れる電流により発生する第１磁界の強さを検出する第１磁気素子（１２０ａ）と、第２流路部に流れる電流により発生する第２磁界の強さを検出する第２磁気素子（１２０ｂ）と、第１磁気素子及び第２磁気素子を保持する基板（１６０）と、第１磁気素子（１２０ａ）及び第２磁気素子（１２０ｂ）、並びに基板に接続されたリードフレーム（１５１）とを備える。リードフレーム（１５１）は基板（１６０）の一方の主面（１６１）側に設けられ、第１磁気素子（１２０ａ）と第２磁気素子（１２０ｂ）は、第１流路部（１１０ａ）と第２流路部（１１０ｂ）の間であって、リードフレーム（１５１）と基板（１６０）の一方の主面（１６１）との間に配置される。

Description

電流センサ
　本発明は、測定対象の電流により発生する磁界の強さを検出することにより、測定対象の電流の大きさを検出する電流センサに関する。
　特許文献１は、バスバーに流れる電流の大きさを検出する電流センサを開示する。バスバーは、その厚さ方向の異なる位置に配置された平行な２本のラインを備える。電流センサは２つのホール素子を備え、２つのホール素子は、バスバーの厚さ方向に２本のラインに挟まれるように配置され、２本のラインに流れる電流に応じて発生する磁界の強さを各々に検出する。そして、電流センサは、２つのホール素子の出力電圧を差動増幅する。これにより、外乱磁界の影響を低減することができる。
特許第４４３４１１１号公報
　本発明は、小型化が可能な電流センサを提供することを目的とする。
　本発明の電流センサは、測定対象の電流の大きさに応じた出力信号を出力する。電流センサは、分岐されて形成された第１流路部と第２流路部であって、測定対象の電流の一部が流れる第１流路部と、測定対象の電流の一部以外の電流が流れる第２流路部とを有する導体と、第１流路部に流れる電流により発生する第１磁界の強さを検出する第１磁気素子と、第２流路部に流れる電流により発生する第２磁界の強さを検出する第２磁気素子と、第１磁気素子及び第２磁気素子を保持する基板と、第１磁気素子及び第２磁気素子、並びに基板に電気的に接続されたリードフレームとを備える。リードフレームは基板の一方の主面側に設けられ、第１磁気素子と第２磁気素子は、第１流路部と第２流路部の間であって、リードフレームと基板の他方の主面を含む平面との間に配置される。
　本発明によれば、電流センサの小型化が可能である。
実施形態１に係る電流センサの外観を示す斜視図である。 図１に示す電流センサにおける導体の外観を示す斜視図である。 図１に示す電流センサにおける磁気センサユニットの外観を示す斜視図である。 図３に示す磁気センサユニットの構成を示す分解斜視図である。 図１に示す電流センサをＶ－Ｖ線矢印方向から見た断面図である。 図３に示す磁気センサユニットの電気的な構成を示すブロック図である。 図１に示す電流センサをＶ－Ｖ線矢印方向から見た断面図である。 従来の電流センサの断面図である。 第１磁気素子及び第２磁気素子の位置ずれによる電流センサの出力誤差のシミュレーションにおける配置を示す図である。 第１磁気素子及び第２磁気素子の位置ずれによる電流センサの出力誤差のシミュレーション結果を示す図である。 実施形態２に係る電流センサの断面図である。 実施形態３に係る電流センサの断面図である。 実施形態４に係る電流センサの断面図である。 図１３に示す電流センサにおける磁気センサ及び基板を導体の厚さ方向（Ｚ軸方向）から見た図である。 実施形態５に係る電流センサにおける磁気センサ及び基板の断面図である。 実施形態６に係る電流センサにおける磁気センサ及び基板の断面図である。 他の実施形態に係る電流センサの外観を示す斜視図である。 図１７に示す電流センサにおける導体の外観を示す斜視図である。 図１８に示す導体を幅方向（Ｘ軸方向）からみた図である。 他の実施形態に係る電流センサの外観を示す斜視図である。 図２０に示す電流センサにおける導体の外観を示す斜視図である。 図２１に示す導体を幅方向（Ｘ軸方向）からみた図である。
　以下、添付の図面を参照して本発明に係る電流センサの実施形態を説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。
（実施形態１）
　以下、実施形態１に係る電流センサを図１～図１０を用いて説明する。
１．構成
　図１は、実施形態１に係る電流センサの外観を示す斜視図である。図２は、図１に示す電流センサにおける導体の外観を示す斜視図である。図３は、図１に示す電流センサにおける磁気センサユニットの外観を示す斜視図であり、図４は、図３に示す磁気センサユニットの構成を示す分解斜視図である。図５は、図１に示す電流センサをＶ－Ｖ線矢印方向から見た断面図である。図６は、図３に示す磁気センサユニットの電気的な構成を示すブロック図である。図１及び図２において、Ｘ軸方向は後述する導体１１０の幅方向であり、Ｙ軸方向は導体１１０の長さ方向であり、Ｚ軸方向は導体１１０の厚さ方向である。
　図１に示すように、本実施形態１に係る電流センサ１００は、導体１１０と磁気センサユニット１８０とを備える。
　図１及び図２に示すように、導体１１０は板状の導体から構成される。導体１１０の長さ方向(Ｙ軸方向)における両端部には、電流センサ１００の固定及び電気的接続のための固定用孔１１０ｈが形成されている。
　導体１１０は、長さ方向(Ｙ軸方向)における一部分において、第１流路部１１０ａと第２流路部１１０ｂとに分岐される。第１流路部１１０ａと第２流路部１１０ｂとは、導体１１０の幅方向(Ｘ軸方向)に並んでいる。第１流路部１１０ａと第２流路部１１０ｂとの間には、スリット１１０ｓが形成されている。スリット１１０ｓは、導体１１０の幅方向(Ｘ軸方向)において導体１１０の略中央に位置している。第１流路部１１０ａは、導体１１０の一方の面側（＋Ｚ方向側）に突出しており、第２流路部１１０ｂは、導体１１０の他方の面側（－Ｚ方向側）に突出している。
　図２に示すように、第１流路部１１０ａは、導体１１０の一方の面に直交するように当該一方の面から突出する第１突出部１１１ａ及び第２突出部１１２ａと、導体１１０の長さ方向(Ｙ軸方向)に延在し、第１突出部１１１ａと第２突出部１１２ａとを繋ぐ第１延在部１１３ａとを有する。同様に、第２流路部１１０ｂは、導体１１０の他方の面に直交するように当該他方の面から突出する第３突出部１１１ｂ及び第４突出部１１２ｂと、導体１１０の長さ方向(Ｙ軸方向)に延在し、第３突出部１１１ｂと第４突出部１１２ｂとを繋ぐ第２延在部１１３ｂとを有する。これにより、第１流路部１１０ａと第２流路部１１０ｂとによって空間が形成される。この空間には磁気センサユニット１８０が配置される。
　導体１１０の材料としては、銅、銀、アルミニウム若しくは鉄などの金属、又はこれらの金属を含む合金などが用いられてもよい。また、導体１１０には、表面処理が施されていてもよい。たとえば、ニッケル、錫、銀若しくは銅などの金属、又はこれらの金属を含む合金からなる、少なくとも１層のめっき層が、導体１１０の表面に設けられていてもよい。また、導体１１０は、鋳造、切削加工又はプレス加工などにより形成されてもよい。
　図３及び図４に示すように、磁気センサユニット１８０は、筐体１７０内に、磁気センサ１５０や増幅部１３０等の電子部品を搭載した基板１６０を備える。
　筐体１７０は、略直方体状の外形を有し、下部筐体１７１と上部筐体１７２とから構成されている。上部筐体１７２には、基板１６０と接続されるワイヤーハーネスの取出し口１７２ｐが設けられている。なお、図５では、取出し口１７２ｐの図示を省略している。
　筐体１７０は、電気絶縁性を有する材料からなる。例えば、筐体１７０は、ＰＰＳ(ポリフェニレンサルファイド)などのエンジニアリングプラスチックで形成されている。ＰＰＳは、耐熱性が高いため、導体１１０の発熱を考慮した場合、筐体１７０の材料として好ましい。
　図５に示すように、筐体１７０は、第１流路部１１０ａにおける基板１６０側の主面１１８ａの少なくとも一部と接している（以下、該主面１１８ａを「内側主面１１８ａ」という）。たとえば、上部筐体１７２が、第１延在部１１３ａの（－Ｚ方向側の）主面の少なくとも一部と接している（図１，２参照）。さらに、筐体１７０は、第２流路部１１０ｂにおける基板１６０側の主面１１８ｂの少なくとも一部と接している（以下、該主面１１８ｂを「内側主面１１８ｂ」という）。たとえば、下部筐体１７１が、第２延在部１１３ｂの（＋Ｚ方向側の）主面の少なくとも一部と接している（図１，２参照）。これにより、第１流路部１１０ａに対する（後述する）第１磁気素子１２０ａの位置、及び、第２流路部１１０ｂに対する（後述する）第２磁気素子１２０ｂの位置の設定が容易となる。
　基板１６０は、筐体１７０内に固定されている。基板１６０を筐体１７０に固定する方法としては、ネジによる締結、樹脂による熱溶着、又は、接着剤による接合などを用いることができる。ネジを用いて基板１６０と筐体１７０とを締結する場合には、磁界の乱れが生じないように、非磁性のネジを用いることが好ましい。
　基板１６０は、プリント配線板であり、ガラスエポキシ又はアルミナなどの基材と、基材の表面上に設けられた銅などの金属箔がパターニングされて形成された配線とから構成されている。
　基板１６０は平板であり、磁気センサ１５０が実装された第１主面１６１と、第１主面１６１と反対側の第２主面１６２とを有する。
　磁気センサ１５０は、樹脂パッケージされた電子部品である。磁気センサ１５０は、樹脂部材からなる封止部１５３によりパッケージされていてもよく、又は、シリコーン樹脂若しくはエポキシ樹脂などでポッティングされていてもよい。磁気センサ１５０は、ＩＣチップ１４０と、リードフレーム１５１と、リード１５２とを有する。
　ＩＣチップ１４０は、リードフレーム１５１上に搭載される。ＩＣチップ１４０は、例えばダイボンド材等からなる固定部１５６によりリードフレーム１５１に固定される。固定部１５６は、導電性の部材であってもよいし、非導電性の部材であってもよい。また、リードフレーム１５１は、非測定磁界に影響を与えないように、非磁性材料で構成されてもよい。
　ＩＣチップ１４０は、ボンディングワイヤ１５５等によりリード１５２に接続される。リード１５２は、基板１６０に接続される。
　ＩＣチップ１４０は、基材１４５と、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂとを有する。第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂは、基材１４５上に薄膜として形成された感磁膜（機能膜）である。
　第１磁気素子１２０ａは、幅方向(Ｘ軸方向)において第１流路部１１０ａ側に位置している。第２磁気素子１２０ｂは、幅方向(Ｘ軸方向)において第２流路部１１０ｂ側に位置している。これにより、第１磁気素子１２０ａは、第１流路部１１０ａに流れる電流により発生する第１磁界の強さを検出し、第２磁気素子１２０ｂは、第２流路部１１０ｂに流れる電流により発生する第２磁界の強さを検出する。すなわち、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂは、導体１１０に流れる電流により発生する磁界の強さを検出する。
　なお、上記した第１流路部１１０ａと第２流路部１１０ｂとの間のスリット１１０ｓは、導体１１０の幅方向(Ｘ軸方向)において、第１磁気素子１２０ａと第２磁気素子１２０ｂとの中間に位置する。スリット１１０ｓの幅は、これらの磁気素子に入力される磁界の強さを調整するために適宜調整されてもよい。
　ＩＣチップ１４０は、リードフレーム１５１における基板１６０の第１主面１６１と対向する面に搭載される。これより、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂは、基板１６０の第１主面１６１とリードフレーム１５１との間に配置される。換言すれば、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂは、基板１６０の第２主面１６２とリードフレーム１５１との間に配置される。
　導体１１０の厚さ方向（Ｚ軸方向）おいて、第１磁気素子１２０ａと第２磁気素子１２０ｂは、第１平面Ｐ１と第２平面Ｐ２との間の中央に配置される。第１平面Ｐ１は、第１流路部１１０ａにおける基板１６０側の主面である内側主面１１８ａを含む平面である。第２平面Ｐ２は、第２流路部１１０ｂにおける基板１６０側の主面である内側主面１１８ｂを含む平面である。
　また、導体１１０の幅方向（Ｘ軸方向）において、第１磁気素子１２０ａと第２磁気素子１２０ｂは、第１磁気素子１２０ａと第２磁気素子１２０ｂとの間の中央が第３平面Ｐ３と第４平面Ｐ４との間の中央に位置するように配置される。第３平面Ｐ３は、第１流路部１１０ａにおける内側側面１１９ａを含む平面である。第４平面Ｐ４は、第２流路部１１０ｂにおける内側側面１１９ｂを含む平面である。
　次に、図６を参照して、各電子部品について説明する。
　図６に示すように、本実施形態に係る電流センサ１００において、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂの各々は、４つのＡＭＲ(Anisotropic Magneto Resistance)素子などの磁気抵抗素子からなるホイートストンブリッジ型のブリッジ回路を有する。すなわち、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂの各々において、２つの磁気抵抗素子ＭＲ１とＭＲ２の直列回路と、２つの磁気抵抗素子ＭＲ３とＭＲ４の直列回路とが並列に接続されている。第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂの各々は、電源電圧Ｖｄｄで定電圧駆動される。なお、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂの駆動方法としては、定電流駆動、パルス駆動などが用いられてもよい。
　第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂの各々は、２つの磁気抵抗素子からなるハーフブリッジ回路を有していてもよい。また、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂの各々は、ＡＭＲ素子に代えて、ＧＭＲ(Giant Magneto Resistance)、ＴＭＲ(Tunnel Magneto Resistance)、ＢＭＲ(Balistic Magneto Resistance)、ＣＭＲ(Colossal Magneto Resistance)などの磁気抵抗素子を有していてもよい。また、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂとして、ホール素子を有する磁気素子、磁気インピーダンス効果を利用するＭＩ(Magneto Impedance)素子を有する磁気素子又はフラックスゲート型磁気素子などを用いることができる。
　増幅部１３０は、第１磁気素子１２０ａの出力電圧と第２磁気素子１２０ｂの出力電圧とを差動増幅して、電流センサ１００の出力電圧として出力する。増幅部１３０は、複数の増幅器１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃを備える。
　増幅器１３０ａのマイナス入力端子は、第１磁気素子１２０ａにおける磁気抵抗素子ＭＲ３と磁気抵抗素子ＭＲ４との間の接続点に接続されており、増幅器１３０ａのプラス入力端子は、第１磁気素子１２０ａにおける磁気抵抗素子ＭＲ１と磁気抵抗素子ＭＲ２との間の接続点に接続されている。増幅器１３０ａは、第１磁気素子１２０ａの出力電圧を増幅する。
　増幅器１３０ｂのマイナス入力端子は、第２磁気素子１２０ｂにおける磁気抵抗素子ＭＲ３と磁気抵抗素子ＭＲ４との間の接続点に接続されており、増幅器１３０ｂのプラス入力端子は、第２磁気素子１２０ｂにおける磁気抵抗素子ＭＲ１と磁気抵抗素子ＭＲ２との間の接続点に接続されている。増幅器１３０ｂは、第２磁気素子１２０ｂの出力電圧を増幅する。
　増幅器１３０ｃのマイナス入力端子は、増幅器１３０ａの出力端子に接続されており、増幅器１３０ｃのプラス入力端子は、増幅器１３０ｂの出力端子に接続されている。増幅器１３０ｃは、増幅器１３０ａの出力電圧と増幅器１３０ｂの出力電圧とを差動増幅する。
２．動作
　以上のように構成された電流センサ１００について、その動作を以下に説明する。
２．１．動作の概要
　図７は、実施形態１に係る電流センサの断面図であり、図１のＶ－Ｖ線矢印方向から見た図である。図７には、説明の便宜上、電流センサ１００における第１流路部１１０ａ及び第２流路部１１０ｂ、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂ、及び基板１６０のみが示されている。
　導体１１０において長さ方向(Ｙ軸方向)に測定対象の電流が流れると、この電流は、第１流路部１１０ａと第２流路部１１０ｂとの分岐部において、これらの２つの流路部に分流される。すなわち、第１流路部１１０ａには測定対象の電流における一部の電流が流れ、第２流路部１１０ｂには測定対象の電流における残りの電流が流れる。
　図７に示すように、第１流路部１１０ａに流れる電流により、第１流路部１１０ａを周回する第１磁界Ｈ１が発生する。また、第２流路部１１０ｂに流れる電流により、第２流路部１１０ｂを周回する第２磁界Ｈ２が発生する。第１磁気素子１２０ａは、第１磁界Ｈ１の強さを検出し、第１磁界Ｈ１の強さに応じた電圧を出力する。第２磁気素子１２０ｂは、第２磁界Ｈ２の強さを検出し、第２磁界の強さに応じた電圧を出力する。
　次に、図６に示すように、増幅部１３０は、第１磁気素子１２０ａの出力電圧と第２磁気素子１２０ｂの出力電圧とを差動増幅する。これにより、電流センサ１００は、導体１１０に流れる電流の大きさに応じた電圧を出力する。
２．２．本開示の第１の課題（薄型化）について
　次に、本発明が解決しようとする第１の課題、及び、第１の課題を解決するための手段による作用について説明する。
　図８は、従来の電流センサの断面図である。図８に示す電流センサ１００Ｘにおいて磁気センサ１５０Ｘは、ＩＣチップ１４０のリードフレーム１５１に対する実装状態が本実施形態の磁気センサ１５０と異なる。すなわち、磁気センサ１５０Ｘにおいて、ＩＣチップ１４０は、リードフレーム１５１における基板１６０の第１主面１６１と対向する面とは反対側の面に搭載される。これより、磁気センサ１５０Ｘでは、基板１６０上にリードフレーム１５１が位置し、リードフレーム１５１上に第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂが位置する。すなわち、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂは、基板１６０の第１主面１６１とリードフレーム１５１との間に配置されない。
　このような電流センサでは、導体の厚さ方向において第１流路部と第２流路部との間の中央に第１磁気素子及び第２磁気素子を配置することがある。このような配置を従来の電流センサ１００Ｘに採用する場合、電流センサの小型化（薄型化）には限界があった。
　詳説すれば、電流センサ１００Ｘでは、基板１６０、リードフレーム１５１、及び、ＩＣチップ１４０の基材１４５等の厚みのために、第２流路部１１０ｂから第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂまでの距離Ｄ１を短くすることには限界があった。そのため、導体１１０の厚さ方向（Ｚ軸方向）において、第１磁気素子１２０ａと第２磁気素子１２０ｂが第１平面Ｐ１と第２平面Ｐ２との間の中央に配置されるように電流センサ１００Ｘを作製する場合、電流センサ１００Ｘの厚みＤ２を薄くすることに限界があった。
　例えば、筐体１７０の厚さが約１．０ｍｍ、筐体１７０と基板１６０との間の間隔が約１．０ｍｍ、基板１６０の厚さが約１．６ｍｍ、ＩＣチップ１４０の基材１４５やリードフレーム１５１等の厚さが約１．３ｍｍとする。なお、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂの膜厚は数ｎｍ程度であり、ＩＣチップ１４０の基材１４５の厚さは約５００μｍである。このとき、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂと第２平面Ｐ２との間の距離Ｄ１は、約４．９ｍｍまでしか短くできない。そのため、電流センサ１００Ｘの厚みＤ２は、約９．８ｍｍまでしか短くできない。
　そこで、本開示では、電流センサの小型化（薄型化）を図る（第１の課題）。
　この課題を解決するために、本実施形態の電流センサ１００では、図５に示すように、磁気センサ１５０において、磁気センサ１５０Ｘと比較して、ＩＣチップ１４０がリードフレーム１５１に対して反対側に搭載されている。すなわち、ＩＣチップ１４０は、リードフレーム１５１における基板１６０の第１主面１６１と対向する面に搭載される。すなわち、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂは、基板１６０の第１主面１６１とリードフレーム１５１との間に配置される。
　これにより、電流センサ１００では、電流センサ１００Ｘと比較して、リードフレーム１５１及びＩＣチップ１４０の基材１４５等の厚み分だけ、第２流路部１１０ｂから第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂまでの距離Ｄ１を短くすることができる。そのため、導体１１０の厚さ方向（Ｚ軸方向）おいて、第１磁気素子１２０ａと第２磁気素子１２０ｂが第１平面Ｐ１と第２平面Ｐ２との間の中央に配置されるように電流センサ１００を作製する場合に、電流センサ１００の厚みＤ２を薄くすることができる。
　例えば、電流センサ１００の各部寸法が上述した寸法のとき、磁気センサ１５０における第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂ側の樹脂部材からなる封止部１５３の厚み約０．３ｍｍを考慮すると、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂと第２平面Ｐ２との間の距離Ｄ１を約３．９ｍｍまで短くすることができる。そのため、電流センサ１００の厚みＤ２を約７．８ｍｍまで短くすることができる。
　言い換えれば、磁気センサユニット１８０の筐体１７０において、厚さ方向（Ｚ軸方向）の高さを幅方向（Ｘ軸方向）の幅よりも小さくすることができる。さらに言い換えれば、第１磁気素子１２０ａと第１流路部１１０ａとの間の距離を、幅方向（Ｘ軸方向）における基板１６０の幅よりも小さくすることができる。また、第２磁気素子１２０ｂと第２流路部１１０ｂとの間の距離を、幅方向（Ｘ軸方向）における基板１６０の幅よりも小さくすることができる。
２．３．本開示の第２の課題（流路部に対する磁気素子の配置ロバスト性）について
　次に、図９～図１０を参照して、本発明が解決しようとする第２の課題、及び、第２の課題を解決するための手段による作用について説明する。
　本開示では、電流センサの小型化（薄型化）を図りつつ、第１流路部１１０ａ及び第２流路部１１０ｂに対する第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂの厚さ方向（Ｚ軸方向）及び幅方向（Ｘ軸方向）における配置ロバスト性を高めることを図る（第２の課題）。
　配置ロバスト性とは、第１流路部１１０ａ及び第２流路部１１０ｂに対する第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂの位置ずれが発生する場合に、この位置ずれによる電流センサ１００の出力誤差（出力変化）を低減する特性を示す。第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂの位置ずれは、例えば、電流センサ１００の使用環境における振動等により発生することがある。
　本願発明者は、導体１１０の厚さ方向（Ｚ軸方向）において、第１流路部１１０ａと第２流路部１１０ｂとの間の中央に、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂを配置することにより、第１流路部１１０ａ及び第２流路部１１０ｂに対する第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂの配置ロバスト性を向上することができることを発見した。
　また、本願発明者は、導体１１０の幅方向（Ｘ軸方向）において、第１流路部１１０ａと第２流路部１１０ｂとの間の中央と、第１磁気素子１２０ａと第２磁気素子１２０ｂとの間の中央とが一致するように、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂを配置することにより、第１流路部１１０ａ及び第２流路部１１０ｂに対する第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂの配置ロバスト性を向上することができることを発見した。
　図９は、第１磁気素子及び第２磁気素子の位置ずれによる電流センサの出力誤差のシミュレーションにおける配置を示す図である。
　図９に示すシミュレーション配置において、第１流路部１１０ａ及び第２流路部１１０ｂの各々の幅が５．０ｍｍであり、第１流路部１１０ａ及び第２流路部１１０ｂの各々の厚さが１．０ｍｍである。導体１１０の厚さ方向（Ｚ軸方向）において、第１流路部１１０ａの内側主面１１８ａと第２流路部１１０ｂの内側主面１１８ｂとの間隔が７．０ｍｍである。導体１１０の幅方向（Ｘ軸方向）において、第１流路部１１０ａの内側側面１１９ａと第２流路部１１０ｂの内側側面１１９ｂとの間隔（すなわち、スリット幅）が５．５ｍｍである。また、幅方向（Ｘ軸方向）において、第１磁気素子１２０ａの中央と第２磁気素子１２０ｂの中央との間隔が２．０ｍｍである。なお、本シミュレーションでは、ＦＥＭ（有限要素法）において、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂとして、個別にパッケージされたものを設定した。
　厚さ方向（Ｚ軸方向）において、第１流路部１１０ａの内側主面１１８ａと第２流路部１１０ｂの内側主面１１８ｂとの間の中央位置を第１基準位置Ｒ１とする。また、幅方向（Ｘ軸方向）において、第１流路部１１０ａの内側側面１１９ａと第２流路部１１０ｂの内側側面１１９ｂとの間の中央位置を第２基準位置Ｒ２とする。
　まず、厚さ方向（Ｚ軸方向）において、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂを第１基準位置Ｒ１に配置する。また、幅方向（Ｘ軸方向）において、第１磁気素子１２０ａと第２磁気素子１２０ｂとの間の中央位置が第２基準位置Ｒ２に位置するように、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂを配置する。
　以上のような配置のＦＥＭに基づくシミュレーションによって、厚さ方向（Ｚ軸方向）において、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂの位置を第１基準位置Ｒ１からずらしながら、電流センサ１００の出力電圧を測定（数値計算）した。また、幅方向（Ｘ軸方向）において、第１磁気素子１２０ａと第２磁気素子１２０ｂとの間の中央の位置を第２基準位置Ｒ２からずらしながら、電流センサ１００の出力電圧を測定した。
　図１０は、第１磁気素子及び第２磁気素子の位置ずれによる電流センサの出力誤差のシミュレーション結果を示す図である。
　図１０において、横軸は、厚さ方向（Ｚ軸方向）における第１基準位置Ｒ１に対する第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂの位置のずれ量を示している。また、横軸は、幅方向（Ｘ軸方向）における第２基準位置Ｒ２に対する、第１磁気素子１２０ａと第２磁気素子１２０ｂとの間の中央の位置のずれ量も示す。縦軸は、厚さ方向（Ｚ軸方向）における第１基準位置Ｒ１に第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂの位置が一致するように配置したときの電流センサ１００の出力電圧に対する電流センサ１００の出力電圧の誤差を示している。また、縦軸は、幅方向（Ｘ軸方向）における第２基準位置Ｒ２に、第１磁気素子１２０ａと第２磁気素子１２０ｂとの間の中央の位置が一致するように配置したときの電流センサ１００の出力電圧に対する電流センサ１００の出力電圧の誤差も示す。
　図１０において、曲線Ａは、シミュレーションによって厚さ方向（Ｚ軸方向）における第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂの位置ずれによる電流センサ１００の出力電圧の誤差を測定した結果である。曲線Ｂは、シミュレーションによって幅方向（Ｘ軸方向）における第１磁気素子１２０ａと第２磁気素子１２０ｂとの間の中央の位置ずれによる電流センサ１００の出力電圧の誤差を測定した結果である。
　曲線Ａによれば、厚さ方向（Ｚ軸方向）において、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂの位置が第１基準位置Ｒ１からずれるほど、電流センサ１００の出力電圧が下がり、その変化量が大きくなっている。これより、厚さ方向（Ｚ軸方向）において、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂを第１基準位置Ｒ１に近づけるほど、厚さ方向（Ｚ軸方向）における配置ロバスト性を高めることができることがわかる。
　例えば、厚さ方向（Ｚ軸方向）において、第１基準位置Ｒ１から約１．５ｍｍずれた位置に、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂの位置が位置している場合、電流センサ１００の出力電圧の誤差を約±０．５％以内に収めるために許容される第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂの位置ずれ量は約±０．３ｍｍである。これに対して、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂの位置が第１基準位置Ｒ１に位置している場合、電流センサ１００の出力電圧の誤差を約±０．５％以内に収めるために許容される位置ずれ量は約±１．１ｍｍに広がる。
　また、曲線Ｂによれば、幅方向（Ｘ軸方向）において、第１磁気素子１２０ａと第２磁気素子１２０ｂとの間の中央位置が第２基準位置Ｒ２からずれるほど、電流センサ１００の出力電圧が下がり、その変化量が大きくなっている。これより、幅方向（Ｘ軸方向）において、第１磁気素子１２０ａと第２磁気素子１２０ｂとの間の中央位置を第２基準位置Ｒ２に近づけるほど、幅方向（Ｘ軸方向）における配置ロバスト性を高めることができることがわかる。
　例えば、幅方向（Ｘ軸方向）において、第２基準位置Ｒ２から１．５ｍｍずれた位置に、第１磁気素子１２０ａと第２磁気素子１２０ｂとの間の中央位置が位置している場合、電流センサ１００の出力電圧の誤差を約±０．５％以内に収めるために許容される第１磁気素子１２０ａと第２磁気素子１２０ｂとの間の中央の位置ずれ量は約±０．３ｍｍである。これに対して、第１磁気素子１２０ａと第２磁気素子１２０ｂとの間の中央位置が第２基準位置Ｒ２に位置している場合、電流センサ１００の出力電圧の誤差を約±０．５％以内に収めるために許容される位置ずれ量は約±１．１ｍｍに広がる。
　本実施形態の電流センサ１００では、導体１１０の厚さ方向（Ｚ軸方向）において、第１流路部１１０ａと第２流路部１１０ｂとの間の中央位置に第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂが配置される。これより、本実施形態によれば、厚さ方向（Ｚ軸方向）における第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂの配置ロバスト性を高めることと、小型化（薄型化）とを両立することができる。
　また、本実施形態の電流センサ１００によれば、導体１１０の幅方向（Ｘ軸方向）において、第１流路部１１０ａと第２流路部１１０ｂとの間の中央位置と、第１磁気素子１２０ａと第２磁気素子１２０ｂとの間の中央位置とが一致するように、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂが配置される。これより、本実施形態によれば、幅方向（Ｘ軸方向）における第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂの配置ロバスト性を高めることと、小型化（薄型化）とを両立することができる。
　なお、導体１１０の厚さ方向（Ｚ軸方向）における第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂの配置位置は、厚さ方向（Ｚ軸方向）における第１流路部１１０ａと第２流路部１１０ｂとの間の中央位置に対して±１．０ｍｍの範囲内であってもよい。この場合でも、厚さ方向（Ｚ軸方向）における第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂの配置ロバスト性を高めることと、小型化（薄型化）とを両立することができる。
　また、導体１１０の幅方向（Ｘ軸方向）における第１磁気素子１２０ａと第２磁気素子１２０ｂとの間の中央位置は、幅方向（Ｘ軸方向）における第１流路部１１０ａと第２流路部１１０ｂとの間の中央位置に対して±１．０ｍｍの範囲内であってもよい。この場合でも、幅方向（Ｘ軸方向）における第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂの配置ロバスト性を高めることと、小型化（薄型化）とを両立することができる。
３．まとめ
　以上説明したように、本実施形態の電流センサ１００は、測定対象の電流が流れる導体１１０において分岐されて形成された第１流路部１１０ａと第２流路部１１０ｂであって、測定対象の電流の一部が流れる第１流路部１１０ａと、測定対象の電流の一部以外の電流が流れる第２流路部１１０ｂと、第１流路部１１０ａに流れる電流により発生する第１磁界の強さを検出する第１磁気素子１２０ａと、第２流路部１１０ｂに流れる電流により発生する第２磁界の強さを検出する第２磁気素子１２０ｂとを備える。
　これにより、本実施形態の電流センサ１００は、第１磁気素子１２０ａの出力電圧と第２磁気素子１２０ｂの出力電圧とを差動増幅することにより、導体を分岐せずに１つの磁気センサを用いる場合と比較して、２倍の出力電圧を得ることができ、検出感度を２倍に高めることができる。また、本実施形態の電流センサ１００によれば、差動増幅を採用することにより、隣接して配置された導体に流れる電流により発生する磁界等の外乱磁界によるコモンモードノイズを低減することができる。これより、本実施形態の電流センサ１００は、導体１１０を流れる測定対象の電流に対する感度を高めつつ、外部磁界の影響を低減することができる。
　また、本実施形態の電流センサ１００によれば、検出感度を上げるために磁界を集磁する磁性体コアを使用する必要がなく、小型化を図ることができる。
　また、本実施形態の電流センサ１００は、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂを保持する基板１６０と、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂ、並びに基板１６０に電気的に接続されたリードフレーム１５１とを備える。リードフレーム１５１は基板１６０の第１主面１６１側に設けられ、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂは、第１流路部１１０ａと第２流路部１１０ｂの間であって、リードフレーム１５１と基板１６０の第１主面１６１（すなわち、第２主面１６２）との間に配置される。
　これにより、本実施形態の電流センサ１００では、従来の電流センサ１００Ｘと比較して、リードフレーム１５１及びＩＣチップ１４０の基材１４５等の厚み分だけ、第２流路部１１０ｂから第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂまでの距離を短くすることができる。そのため、導体１１０の厚さ方向（Ｚ軸方向）おいて、第１磁気素子１２０ａと第２磁気素子１２０ｂが、第１流路部１１０ａの内側主面１１８ａを延ばした第１平面Ｐ１と、第２流路部１１０ｂの内側主面１１８ｂを延ばした第２平面Ｐ２との間の中央に配置されるように電流センサ１００を作製する場合に、電流センサ１００の小型化（薄型化）が可能である。
　また、本実施形態の電流センサ１００において、厚さ方向（Ｚ軸方向）おいて、第１磁気素子１２０ａと第２磁気素子１２０ｂが、第１流路部１１０ａにおける内側主面１１８ａを含む第１平面Ｐ１と、第２流路部１１０ｂにおける内側主面１１８ｂを含む第２平面Ｐ２との間の中央に配置される。
　これにより、本実施形態の電流センサ１００によれば、上述したように、厚さ方向（Ｚ軸方向）における第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂの配置ロバスト性を高めることと、小型化（薄型化）とを両立することができる。
　また、本実施形態の電流センサ１００において、幅方向（Ｘ軸方向）において、第１磁気素子１２０ａと第２磁気素子１２０ｂとの間の中央位置が、第１流路部１１０ａにおける内側側面１１９ａを含む第３平面Ｐ３と第２流路部１１０ｂにおける内側側面１１９ｂを含む第４平面Ｐ４との間の中央に位置するように、第１磁気素子１２０ａと第２磁気素子１２０ｂが配置される。
　これにより、本実施形態の電流センサ１００では、上述したように、幅方向（Ｘ軸方向）における第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂの配置ロバスト性を高めることと、小型化（薄型化）とを両立することができる。
　また、本実施形態では、第１磁気素子１２０ａと第２磁気素子１２０ｂは、１つのパッケージ内に実装されていてもよいし、別々のパッケージに実装されていてもよい。また、第１磁気素子１２０ａと第２磁気素子１２０ｂは、１つのＩＣチップに集積されてもよいし、別々のＩＣチップに集積されてもよい。なお、第１磁気素子１２０ａと第２磁気素子１２０ｂが１つのＩＣチップに集積されると、これらの磁気センサの特性を近づけることができ、また、温度変動やばらつきなども近づけることができる。
　さらに、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂと共に増幅部１３０を、１つのパッケージ内に実装してもよい。
　また、本実施形態では、第１流路部１１０ａの寸法（長さ、幅、厚さ、断面積）と、第２流路部１１０ｂの寸法（長さ、幅、厚さ、断面積）とは略同じであってもよい。これにより、第１流路部１１０ａと第２流路部１１０ｂとに分流する電流の大きさが同一となり、第１流路部１１０ａ付近に配置された第１磁気素子１２０ａに印加される磁界と、第２流路部１１０ｂ付近に配置された第２磁気素子１２０ｂに印加される磁界とを略同一とすることができる。
（実施形態２）
　実施形態１では、磁気センサ１５０を基板１６０の第１主面１６１上に搭載した。実施形態２では、基板に凹部を形成し、磁気センサをこの凹部に埋め込むように基板に搭載する。
　図１１は、実施形態２に係る電流センサの断面図である。図１１に示すように、本実施形態の電流センサ２００は、実施形態１の電流センサ１００において、基板１６０に代えて基板２６０を備え、磁気センサ１５０に代えて磁気センサ２５０を備える点で実施形態１と異なる。
　基板２６０の第１主面２６１側には、凹部２６３が形成されている。基板２６０の第１主面２６１側には、磁気センサ２５０が凹部２６３に埋め込まれるように搭載されている。
　磁気センサ２５０は、幅方向（Ｘ軸方向）に略直線状に延びる形状をなし、基板２６０の第１主面２６１に接続されるリード２５２を備える。
　第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂは、基板２６０の凹部２６３において、基板２６０の第２主面２６２とリードフレーム１５１との間に配置される。
　上記の構成により、本実施形態の電流センサ２００では、リードフレーム１５１及びＩＣチップ１４０の基材１４５等の厚みに加え、さらに基板２６０の厚みの分も、第２流路部１１０ｂから第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂまでの距離Ｄ１を短くすることができる。そのため、導体１１０の厚さ方向（Ｚ軸方向）おいて、電流センサ２００のさらなる小型化（薄型化）が可能である。
（実施形態３）
　実施形態２では、基板２６０に凹部２６３を形成した。実施形態３では、基板に貫通穴を形成し、磁気センサをこの貫通穴に埋め込むように基板に搭載する。
　図１２は、実施形態３に係る電流センサの断面図である。図１２に示すように、本実施形態の電流センサ３００は、実施形態２の電流センサ２００において、基板２６０に代えて基板３６０を備える点で実施形態２と異なる。
　基板３６０には、貫通穴３６３が形成されている。基板３６０の第１主面３６１側には、磁気センサ２５０が貫通穴３６３に埋め込まれるように搭載されている。
　第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂは、基板３６０の貫通穴３６３において、基板３６０の第２主面３６２を含む平面３６４とリードフレーム１５１との間に配置される。
　上記の構成により、本実施形態の電流センサ３００においても、リードフレーム１５１及びＩＣチップ１４０の基材１４５等の厚みに加え、さらに基板２６０の厚みの分も、第２流路部１１０ｂから第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂまでの距離Ｄ１を短くすることができる。そのため、導体１１０の厚さ方向（Ｚ軸方向）おいて、電流センサ３００のさらなる小型化（薄型化）が可能である。
（実施形態４）
　実施形態４では、磁気素子の静電シールドを付加した構成を説明する。
　図１３は、実施形態４に係る電流センサの断面図である。図１４は、図１３に示す電流センサにおける磁気センサ及び基板を導体の厚さ方向（Ｚ軸方向）から見た図である。図１３及び図１４に示すように、本実施形態の電流センサ４００は、実施形態１の電流センサ１００において、基板１６０に代えて基板４６０を備え、磁気センサ１５０に代えて磁気センサ４５０を備える点で実施形態１と異なる。
　基板４６０は、内部に金属層４６３を有する。基板４６０の第１主面４６１側には、磁気センサ４５０が搭載されている。
　金属層４６３は、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂと対向する領域に設けられる。図１４に示すように、金属層４６３は、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂの面積よりも大きい面積を有するように形成される。
　基板４６０における金属層４６３と、磁気センサ４５０におけるリードフレーム１５１とには、基準電圧が供給される。例えば、リードフレーム１５１には、リードフレーム１５１をボンディングワイヤ、リード１５２及びビア４６４を介して金属層４６３に接続することにより、リードフレーム１５１にも基準電圧を供給する。基準電圧としては、グランド電位であってもよいし、安定した所定の電圧値を有する電圧であってもよい。
　また、磁気センサ４５０において、リードフレーム１５１のＩＣチップ１４０が搭載される面と反対側の面が樹脂部材４５３から露出している。
　上記の構成により、本実施形態の電流センサ４００でも、実施形態１の電流センサ１００と同様の利点を得ることができる。
　本実施形態の電流センサ４００では、磁気センサ４５０におけるリードフレーム１５１と、基板４６０における金属層４６３との間に、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂが配置される。これにより、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂを静電シールドすることができる。よって、本実施形態の電流センサ４００によれば、別途静電シールド部品を付加する必要がないため、小型（薄型）で安価な電流センサを実現できる。なお、金属層４６３及び／又はリードフレーム１５１の面積を大きくすることにより、ノイズ耐性をより高めることができる。
　また、本実施形態の電流センサ４００によれば、リードフレーム１５１の平面が露出しているので、放熱性を高めることができる。電流センサ１００が小型化するに従い、第１流路部１１０ａ及び第２流路部１１０ｂと磁気センサ４５０との間の距離が短くなるため、通電による第１流路部１１０ａ及び第２流路部１１０ｂの発熱により磁気センサ４５０の温度が上昇する。そのため、電流センサ１００の小型化において、放熱性を高めることが重要となる。
（実施形態５）
　実施形態５に係る電流センサは、磁気センサが実施形態３に係る電流センサ３００と異なる。
　図１５は、実施形態５に係る電流センサにおける磁気センサ及び基板の断面図である。図１５に示すように、本実施形態の電流センサ３００Ａは、実施形態３の電流センサ３００において、磁気センサ１５０に代えて磁気センサ５５０を備える。
　磁気センサ５５０は、樹脂部材５５３でモールドされており、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂからリードフレーム１５１に向かう方向に湾曲したリード５５２を有する。リード５５２は、基板３６０の第１主面３６１側に形成されたパッド３６５に、はんだ３６６により接続される。磁気センサ５５０は、基板３６０の表面３６１側において、貫通穴３６３に埋め込まれるように搭載されている。
　磁気センサ５５０において、ＩＣチップ１４０が、リードフレーム１５１における平面３６４側の面に搭載されている。平面３６４は、基板３６０の第２主面３６２を含む平面である。これにより、ＩＣチップ１４０における第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂは、基板３６０の第２主面３６２を含む平面３６４とリードフレーム１５１との間に配置される。
　上記の構成により、本実施形態の電流センサ３００Ａにおいても、リードフレーム１５１及びＩＣチップ１４０の基材１４５等の厚みに加え、さらに基板３６０の厚みの分も、第２流路部１１０ｂから第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂまでの距離を短くすることができる。そのため、導体１１０の厚さ方向（Ｚ軸方向）おいて、電流センサ３００Ａのさらなる小型化（薄型化）が可能である。
　なお、本実施形態の電流センサ３００Ａにおける磁気センサ５５０として、標準形状のＩＣパッケージ部品を使用できる。
　また、基板３６０の第２主面３６２において、貫通穴３６３を覆うように金属板５９０が設けられている。すなわち、金属板５９０は、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂと対向する領域に設けられる。例えば、金属板５９０は、基板３６０の第２主面３６２に形成されたパッド３６５に、はんだ３６６により固定される。
　金属板５９０には、基板３６０の配線パターンを介して基準電圧が供給される。また、リードフレーム１５１には、ボンディングワイヤ１５５、リード５５２、基板３６０の配線パターンを介して基準電圧が供給される。
　この構成により、本実施形態の電流センサ３００Ａでも、磁気センサ５５０におけるリードフレーム１５１と、金属板５９０との間に、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂが配置される。これにより、第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂを静電シールドすることができる。
（実施形態６）
　実施形態５では、貫通穴３６３を有する基板３６０を用いた。実施形態６では、貫通穴３６３に代えて凹部を有する基板を用いる。
　図１６は、実施形態６に係る電流センサにおける磁気センサ及び基板の断面図である。図１６に示すように、本実施形態の電流センサ２００Ａは、凹部２６３を有する基板２６０を備える構成で実施形態５と異なる。
　基板２６０は、第２主面２６２側において、凹部２６３と対向する領域、すなわち第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂと対向する領域に金属板５９０を有する。金属板５９０には、基板２６０の配線パターンを介して基準電圧が供給される。
　磁気センサ５５０におけるリード５５２は、基板２６０の第１主面２６１側に形成されたパッド２６５に、はんだ２６６により接続される。リードフレーム１５１には、ボンディングワイヤ１５５、リード５５２、基板２６０の配線パターンを介して基準電圧が供給される。
　上記の構成により、本実施形態の電流センサ２００Ａでも、実施形態５の電流センサ３００Ａと同様の利点を得ることができる。
（実施形態７）
　実施形態７に係る電流センサは、第１流路部及び第２流路部の形状が、実施形態１に係る電流センサ１００と異なる。
　図１７は、実施形態７に係る電流センサの外観を示す斜視図である。図１８は、図１７に示す電流センサにおける導体の外観を示す斜視図である。図１９は、図１８に示す導体を幅方向（Ｘ軸方向）からみた図である。
　実施形態７に係る電流センサ１００Ａは、測定対象である電流が流れる、板状の導体３１０を備える。
　導体３１０は、長さ方向(Ｙ軸方向)における一部分において、第１流路部３１０ａと第２流路部３１０ｂとに分岐される。第１流路部３１０ａと第２流路部３１０ｂとは、導体３１０の幅方向(Ｘ軸方向)に並んでいる。第１流路部３１０ａと第２流路部３１０ｂとの間には、スリット３１０ｓが形成されている。スリット３１０ｓは、導体３１０の幅方向(Ｘ軸方向)において導体３１０の略中央に位置している。第１流路部３１０ａは、導体３１０の一方の面側（＋Ｚ方向側）に突出しており、第２流路部３１０ｂは、導体３１０の他方の面側（－Ｚ方向側）に突出している。
　第１流路部３１０ａ及び第２流路部３１０ｂの各々は、導体３１０の幅方向(Ｘ軸方向)から見て、半長円状の形状を有している。第１流路部３１０ａは、導体３１０の一方の面から円弧状に突出する第１突出部３１１ａ及び第２突出部３１２ａと、導体３１０の長さ方向(Ｙ軸方向)に延在し、第１突出部３１１ａと第２突出部３１２ａとを繋ぐ第１延在部３１３ａとを有する。第２流路部３１０ｂは、導体３１０の一方の面から円弧状に突出する第３突出部３１１ｂ及び第４突出部３１２ｂと、導体３１０の長さ方向(Ｙ軸方向)に延在し、第３突出部３１１ｂと第４突出部３１２ｂとを繋ぐ第２延在部３１３ｂとを有する。これにより、第１流路部３１０ａと第２流路部３１０ｂとによって空間が形成される。この空間には磁気センサユニット１８０Ａが配置される。
　なお、第１流路部３１０ａ及び第２流路部３１０ｂの各々の形状はこれに限られず、たとえば、導体３１０の幅方向(Ｘ軸方向)から見て、Ｃ字状又は半円状の形状を有していてもよい。第１流路部１１０ａと第２流路部１１０ｂとは、互いに点対称な形状を有する。
　磁気センサユニット１８０Ａは、磁気センサユニット１８０において筐体の形状が異なるだけであり、内部構成は磁気センサユニット１８０と同様である。
　本実施形態の電流センサ３００でも、実施形態１と同様の利点を得ることができる。すなわち、本実施形態の電流センサ３００によれば、厚さ方向（Ｚ軸方向）及び幅方向（Ｘ軸方向）における第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂの配置ロバスト性を高めることと、小型化（薄型化）とを両立することができる。
（実施形態８）
　実施形態８に係る電流センサは、第１流路部及び第２流路部の形状が、実施形態１に係る電流センサ１００と異なる。
　図２０は、実施形態８に係る電流センサの外観を示す斜視図である。図２１は、図２０に示す電流センサにおける導体の外観を示す斜視図である。図２２は、図２１に示す導体を幅方向（Ｘ軸方向）からみた図である。
　実施形態８に係る電流センサ１００Ｂは、測定対象である電流が流れる、板状の導体４１０を備える。
　導体４１０は、長さ方向(Ｙ軸方向)における一部分において、第１流路部４１０ａと第２流路部４１０ｂとに分岐される。第１流路部４１０ａと第２流路部４１０ｂとは、導体４１０の幅方向(Ｘ軸方向)に並んでいる。第１流路部４１０ａと第２流路部４１０ｂとの間には、スリット４１０ｓが形成されている。スリット４１０ｓは、導体４１０の幅方向(Ｘ軸方向)において導体４１０の略中央に位置している。導体４１０の一端部と他端部とは、厚さ方向（Ｚ軸方向）において異なる位置に位置し、第１流路部４１０ａは略Ｌ字状の段差を有し、第１流路部４１０ａは略逆Ｌ字状の段差を有する。
　第１流路部４１０ａは、長さ方向(Ｙ軸方向)における一端４１１ａと他端４１２ａとを有する。第２流路部４１０ｂは、長さ方向(Ｙ軸方向)における一端４１１ｂと他端４１２ｂとを有する。第１流路部４１０ａの一端４１１ａと第２流路部４１０ｂの一端４１１ｂとは、スリット４１０ｓを介して幅方向(Ｘ軸方向)に並んでいる。第１流路部４１０ａの他端４１２ｂと第２流路部４１０ｂの他端４１２ｂとは、スリット４１０ｓを介して幅方向(Ｘ軸方向)に並んでいる。
　第１流路部４１０ａは、一端４１１ａから長さ方向(Ｙ軸方向)に延在する延在部４１４ａと、延在部４１４ａの長さ方向(Ｙ軸方向)の端部から厚さ方向(Ｚ軸方向)に直線状に延在して他端４１２ａに向かう曲折部４１３ａとを含む。すなわち、第１流路部４１０ａは、段状に形成されている。第２流路部４１０ｂは、一端４１１ｂから厚さ方向(Ｚ軸方向)に直線状に延在する曲折部４１３ｂと、曲折部４１３ｂの厚さ方向(Ｚ軸方向)の端部から長さ方向(Ｙ軸方向)に延在して他端４１２ｂに向かう延在部４１４ｂとを含む。すなわち、第２流路部４１０ｂは、段状に形成されている。これにより、第１流路部４１０ａと第２流路部４１０ｂとによって空間が形成される。この空間には磁気センサユニット１８０Ｂが配置される。
　磁気センサユニット１８０Ｂは、磁気センサユニット１８０において筐体の形状が異なるだけであり、内部構成は磁気センサユニット１８０と同様である。
　本実施形態の電流センサ４００でも、実施形態１と同様の利点を得ることができる。すなわち、本実施形態の電流センサ４００によれば、厚さ方向（Ｚ軸方向）及び幅方向（Ｘ軸方向）における第１磁気素子１２０ａ及び第２磁気素子１２０ｂの配置ロバスト性を高めることと、小型化（薄型化）とを両立することができる。
　本発明は上述した実施の形態に限定されず、各実施形態において適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行ってもよい。また、上記の実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
　上述した実施形態は例示であり、本発明は上記の実施形態に限定されない。本発明の範囲は上記した説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。

Claims (13)

  1. 　測定対象の電流の大きさに応じた出力信号を出力する電流センサであって、
    　分岐されて形成された第１流路部と第２流路部であって、前記測定対象の電流の一部が流れる前記第１流路部と、前記電流の一部以外の電流が流れる前記第２流路部とを有する導体と、
    　前記第１流路部に流れる電流により発生する第１磁界の強さを検出する第１磁気素子と、
    　前記第２流路部に流れる電流により発生する第２磁界の強さを検出する第２磁気素子と、
    　前記第１磁気素子及び前記第２磁気素子を保持する基板と、
    　前記第１磁気素子及び前記第２磁気素子、並びに前記基板に電気的に接続されたリードフレームと、を備え、
    　前記リードフレームは、前記基板の一方の主面側に設けられ、
    　前記第１磁気素子と前記第２磁気素子は、前記第１流路部と前記第２流路部の間であって、前記リードフレームと前記基板の他方の主面を含む平面との間に配置される、
    　電流センサ。
  2. 　前記基板は平板である、
    　請求項１に記載の電流センサ。
  3. 　前記基板の一方の主面側には、凹部が設けられ、
    　前記第１磁気素子と前記第２磁気素子とは、前記凹部に配置された、
    　請求項１に記載の電流センサ。
  4. 　前記基板には、貫通穴が設けられ、
    　前記第１磁気素子と前記第２磁気素子とは、前記貫通穴に配置された、
    　請求項１に記載の電流センサ。
  5. 　前記第１流路部及び前記第２流路部は板状をなし、前記導体の厚さ方向において互いに異なる位置に設けられ、
    　前記厚さ方向において、前記第１磁気素子と前記第２磁気素子が、前記第１流路部における基板側主面を含む第１平面と、前記第２流路部における基板側主面を含む第２平面との間の中央部に配置された、
    　請求項１～４の何れか１項に記載の電流センサ。
  6. 　前記第１流路部及び前記第２流路部は前記導体の幅方向において互いに異なる位置に設けられ、
    　前記幅方向において、前記第１磁気素子と前記第２磁気素子は、前記第１磁気素子と前記第２磁気素子との間の中央位置が、前記第１流路部における内側側面を含む第３平面と前記第２流路部における内側側面を含む第４平面との間の中央部に位置するように配置された、
    　請求項５に記載の電流センサ。
  7. 　前記第１磁気素子及び前記第２磁気素子の各々が膜状に形成された、
    　請求項５又は６に記載の電流センサ。
  8. 　前記第１磁気素子及び前記第２磁気素子の各々が、４つの磁気抵抗素子で構成されるブリッジ回路を含む、
    　請求項７に記載の電流センサ。
  9. 　前記第１流路部と前記第２流路部との間に設けられ、前記第１磁気素子、前記第２磁気素子、前記リードフレーム、及び、前記基板を収容する筐体を備え、
    　前記導体の厚さ方向における前記筐体の高さは、前記導体の幅方向における前記筐体の幅よりも小さい、
    　請求項１～６の何れか１項に記載の電流センサ。
  10. 　前記第１磁気素子と前記第１流路部との間の距離、及び、前記第２磁気素子と前記第２流路部との間の距離は、前記幅方向における前記基板の幅よりも小さい、
    　請求項９に記載の電流センサ。
  11. 　前記基板は、前記第１磁気素子及び前記第２磁気素子と対向する領域に金属層を有し、
    　前記金属層及び前記リードフレームには基準電圧が提供される、
    　請求項２に記載の電流センサ。
  12. 　前記基板の他方の主面を含む平面における前記第１磁気素子及び前記第２磁気素子と対向する領域に設けられた金属板を備え、
    　前記金属板及び前記リードフレームには基準電圧が提供される、
    　請求項３又は４に記載の電流センサ。
  13. 　前記第１流路部と前記第２流路部との間に配置された磁気センサユニットを備え、
    　磁気センサユニットは、前記第１磁気素子、前記第２磁気素子、リードフレーム及び基板を含む、
    　請求項１に記載の電流センサ。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020106302A (ja) * 2018-12-26 2020-07-09 アルプスアルパイン株式会社 電流計測装置及び電流センサー
JP2021085742A (ja) * 2019-11-27 2021-06-03 新電元工業株式会社 電流検出器及びパワーモジュール

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102473717B1 (ko) * 2020-12-23 2022-12-02 태성전장주식회사 전류센서 소자와 버스바 간의 에어갭 유지 유니트

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06252327A (ja) * 1993-02-22 1994-09-09 Sumitomo Electric Ind Ltd 半導体パッケージとその実装方法
JPH10284873A (ja) * 1997-04-04 1998-10-23 Hitachi Ltd 半導体集積回路装置およびｉｃカードならびにその製造に用いるリードフレーム
JPH11163584A (ja) * 1997-11-27 1999-06-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd 実装基板
JP2005109894A (ja) * 2003-09-30 2005-04-21 Sharp Corp チューナｉｃパッケージおよびデジタル放送受信機用サブアセンブリ
JP2007078418A (ja) * 2005-09-12 2007-03-29 Denso Corp 電流センサおよび電流検出方法
JP2007218729A (ja) * 2006-02-16 2007-08-30 Tokai Rika Co Ltd 電流センサ
JP2008039734A (ja) * 2006-08-10 2008-02-21 Koshin Denki Kk 電流センサ
JP2010186907A (ja) * 2009-02-13 2010-08-26 Panasonic Corp 放熱板とモジュールとモジュールの製造方法
US20160033557A1 (en) * 2014-08-04 2016-02-04 Hyundai Mobis Co., Ltd. Assembly of current sensor and power conductor

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06252327A (ja) * 1993-02-22 1994-09-09 Sumitomo Electric Ind Ltd 半導体パッケージとその実装方法
JPH10284873A (ja) * 1997-04-04 1998-10-23 Hitachi Ltd 半導体集積回路装置およびｉｃカードならびにその製造に用いるリードフレーム
JPH11163584A (ja) * 1997-11-27 1999-06-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd 実装基板
JP2005109894A (ja) * 2003-09-30 2005-04-21 Sharp Corp チューナｉｃパッケージおよびデジタル放送受信機用サブアセンブリ
JP2007078418A (ja) * 2005-09-12 2007-03-29 Denso Corp 電流センサおよび電流検出方法
JP2007218729A (ja) * 2006-02-16 2007-08-30 Tokai Rika Co Ltd 電流センサ
JP2008039734A (ja) * 2006-08-10 2008-02-21 Koshin Denki Kk 電流センサ
JP2010186907A (ja) * 2009-02-13 2010-08-26 Panasonic Corp 放熱板とモジュールとモジュールの製造方法
US20160033557A1 (en) * 2014-08-04 2016-02-04 Hyundai Mobis Co., Ltd. Assembly of current sensor and power conductor

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020106302A (ja) * 2018-12-26 2020-07-09 アルプスアルパイン株式会社 電流計測装置及び電流センサー
JP7158273B2 (ja) 2018-12-26 2022-10-21 アルプスアルパイン株式会社 電流計測装置及び電流センサー
JP2021085742A (ja) * 2019-11-27 2021-06-03 新電元工業株式会社 電流検出器及びパワーモジュール
JP7369020B2 (ja) 2019-11-27 2023-10-25 新電元工業株式会社 電流検出器及びパワーモジュール

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