WO2019031140A1 - 電流測定装置 - Google Patents

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current
wiring
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孝典 菊地
仲村　圭史
進 豊田
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Koa株式会社
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    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/20—Modifications of basic electric elements for use in electric measuring instruments; Structural combinations of such elements with such instruments
    • G01R1/203—Resistors used for electric measuring, e.g. decade resistors standards, resistors for comparators, series resistors, shunts
    • 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
    • G01R19/0023—Measuring currents or voltages from sources with high internal resistance by means of measuring circuits with high input impedance, e.g. OP-amplifiers
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a current measuring device.
  • the SOT 227 package has a product in which two diodes are packaged. And this terminal is provided with four terminals.
  • such a package part may be used by shorting two of four terminals depending on its use mode. In that case, the shorting bar which shorts between 2 terminals was used.
  • a shunt resistor may be connected to detect the current of such package components.
  • Patent Document 1 discloses a technique for reducing contact resistance and the like rather than via a plurality of bus bars by lengthening one terminal of a shunt resistor.
  • the shunt resistor described in Patent Document 1 has a structure in which one of the terminals is elongated, but is fixed to a fixing portion such as a package (housing) by one fixing hole.
  • An object of the present invention is to provide a current detection resistor suitable for shorting between two terminals of a predetermined electronic circuit component having a plurality of terminals and detecting a current, and a current measuring device using the same. Do.
  • a current measuring resistor for measuring current comprising a resistor and first and second electrodes fixed to the resistor, and a plurality of terminals.
  • a current measuring device comprising the electronic circuit component, wherein at least two terminals of the electronic circuit component are short-circuited with one of the first and second electrodes.
  • the electronic circuit component is preferably packaged.
  • the package is, for example, a SOT 227 package.
  • the plurality of terminals preferably include terminals connected to a semiconductor element mounted on the electronic circuit component.
  • the resistor for current measurement preferably has a through hole in at least one of the first and second electrodes, and the number of the through holes is two or more.
  • the current measuring resistor may have a through hole in at least one of the first and second electrodes, and the through hole may be a long hole.
  • a plurality of electronic components are disposed in the package, and a short circuit of two of the terminals is formed by at least one of the first and second electrodes to form a parallel circuit or a series circuit of the electronic components. , And good.
  • the present invention is a current measuring resistor for measuring current, comprising: a resistor; and first and second electrodes fixed to the resistor, wherein the current measuring resistor comprises the first and second electrodes. At least one of the electrodes is provided with a through hole, and the through hole is a resistor for current measurement having two or more.
  • the present invention is also a current measuring resistor for measuring current, comprising a resistor and first and second electrodes fixed to the resistor, wherein the first and second resistors At least one of the electrodes is a resistor for current measurement, which is provided with a through hole, and the through hole is a long hole.
  • the present specification includes the disclosure content of Japanese Patent Application No. 2017-155656 on which the priority of the present application is based.
  • FIG. 1A is a plan view showing a configuration example of a current measurement resistor and a current measurement device using the same according to a first embodiment of the present invention, and a cross-sectional view of a shunt resistor.
  • It is an equivalent circuit schematic of a SOT227 package.
  • It is the equivalent circuit schematic of FIG. 5 is a circuit diagram according to a modification of FIG. 3;
  • 5 (a) and 5 (b) are plan views according to a modification of FIG. 6A (a) and 6A (b) are a plan view and a cross-sectional view of a shunt resistor according to a modification of FIG. 6B (c) is a plan view according to a modification of FIG. 6A (a), and
  • FIG. 5 is a circuit diagram according to a modification of FIG. 3;
  • 5 (a) and 5 (b) are plan views according to a modification of FIG. 6A (a) and 6A (b) are a plan view and a cross-sectional view
  • FIG. 6B (d) is a plan view and a sectional view showing another example of the shunt resistor, FIG. 6B (e)
  • FIG. 6B (e) These are top views which show the example of mounting of the shunt resistor of FIG. 6 B (d).
  • the direction in which the electrodes are provided at both ends of the resistor is referred to as the length direction, and the direction intersecting it is referred to as the width direction.
  • FIG. 1 is a plan view and a cross-sectional view of a shunt resistor, showing a configuration example of a resistor for current measurement and a current measurement device using the resistor according to the present embodiment.
  • the current measurement device A illustrated in FIG. 1 includes, for example, a shunt resistor 1 and a SOT 227 package 21 as an example of an electronic circuit component.
  • FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of the package 21.
  • FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of FIG.
  • the package 21 has four terminals from the terminal T1 to the terminal T4.
  • a diode element 11a is provided between the terminal T1 and the terminal T2.
  • the diode element 11b is similarly provided in the forward direction between the terminal T3 and the terminal T4.
  • the two diode elements may be provided in opposite directions. That is, two diode elements in the forward or reverse direction are provided in parallel.
  • the SOT 227 package in which the diode element is packaged is described in this example, the form of the package and the element to be incorporated are not limited thereto, and various examples such as a switching element can be considered.
  • a first electrode 5 a and a second electrode 5 b are provided on both sides of the resistor 3.
  • Terminals T11 and T12 for detecting a voltage are provided in the vicinity of connection portions between the electrodes 5a and 5b and the resistor 3, respectively.
  • the terminals T11 and T12 may be omitted in the other drawings.
  • the shunt resistor 1 illustrated here is a so-called butt structure resistor in which a resistor and an electrode are butted at the end face of each metal material, it is not limited to the butt structure resistor.
  • a material for the resistor 3 it is possible to use a plate material of a metal such as Cu-Ni, Cu-Mn, or Ni-Cr. Cu or the like can be used as a material for the electrode material of the electrode.
  • the length L1 of the first electrode 5a is longer than the length L2 of the second electrode 5b.
  • fixing holes for fixing the package 21 and the shunt resistor 1 are provided in the first electrode 5 a and the second electrode 5 b.
  • the first electrode 5a is provided with two fixing holes 7x and 7y.
  • the second electrode 5b is provided with one fixing hole 7z.
  • the terminal T2 of the package 21 is screwed, for example, through the fixing hole 7x of the first electrode 5a of the shunt resistor 1.
  • the terminal T4 of the package 21 is screwed, for example, through the fixing hole 7y of the first electrode 5a of the shunt resistor 1.
  • an equivalent circuit diagram of the current measuring device A shown in FIG. 1 is as shown in FIG. That is, the terminals T2 and T4 are short-circuited.
  • the current flowing through the package 21 can be measured by the voltage between the terminals T11 and T12 sandwiching the resistor 3 of the shunt resistor 1.
  • the current between the packages 21 can be measured similarly.
  • the shunt resistor 1 when the terminals of the package 21 are not short-circuited, as shown in FIG. 5 (a), the shunt resistor 1 is reversed with respect to FIG. It may be fixed (the lower shunt resistor) or, as shown in FIG. 5 (b), the shunt resistor 1 may be shifted in the horizontal direction to fix the fixing hole 7x to the terminal T4.
  • an oval long hole 7w long in the length direction is formed in one electrode 5a of the shunt resistor 1, and two terminals T2 and T4 of the package 21 are formed. It may be fixed.
  • the long hole 7w is disposed on the right side of the figure by reversing using the shunt resistor 1 having the long hole shown in FIG. 6A (a).
  • the long holes 7w may be used by being shifted in the horizontal direction.
  • FIG. 6B (d) is a plan view showing another example of the shunt resistor 1.
  • a long hole 7 w penetrating the electrode 5 a is formed.
  • An opening 8 is formed at an end of the electrode 5a in a part of the long hole 7w.
  • the other configurations are the same as the other examples.
  • FIG. 6B (e) is an implementation example of the shunt resistor of FIG. 6B (d).
  • the terminals T2 and T4 of the package 21 are shorted by the electrode 5a.
  • the long hole 7 w has an opening 8. Therefore, when tightening and fixing a shunt resistor or a wire (not shown) with a bolt (not shown) in the screw hole 35 of the terminals T2 and T4, the bolt is temporarily fixed in the screw hole 35 in advance.
  • the electrode 5a of the shunt resistor 1 can be laterally inserted between the flanged head of the bolt and the terminals T2, T4. Therefore, the convenience of installation can be improved.
  • a shunt resistor used for current detection and a short bar for shorting between two elements As described above, when current detection is performed using a shunt resistor, it has been necessary to prepare two parts, a shunt resistor used for current detection and a short bar for shorting between two elements. On the other hand, by providing two screw holes in the package connection electrode or by providing an oval long hole, a shorting function to short between the two elements is added to the shunt resistor for current detection. be able to. Further, even when it is not necessary to short between the two elements, the same shunt resistor can be used by shifting or inverting the shunt resistor.
  • Second Embodiment With the development of power semiconductors such as SiC and GaN, there are cases where leadframe-shaped copper wiring is directly connected to the upper surface of the semiconductor chip in order to miniaturize the apparatus with high power. Adding functions to the lead frame is highly useful from the viewpoint of downsizing of the device.
  • the present embodiment relates to a structure in which the present invention is applied to detection of current controlled by such a power semiconductor.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a configuration example of a power module as an example of the electronic circuit component provided with the shunt resistor according to the present embodiment
  • FIG. 8 is a plan view thereof.
  • the lead frame integrated shunt resistor according to the present embodiment has a shunt part (left side in the figure) and a short circuit part (right side in the figure) provided in the package.
  • the structure will be described in more detail.
  • a first wiring 53a, a second wiring 53b and a third wiring 53c are provided on the ceramic substrate 51.
  • the first semiconductor element 61 is provided on the first wiring 53 a via the conductive adhesive 55.
  • the second semiconductor element 63 is provided in the second wiring 53 b via the conductive adhesive 57.
  • the adhesive is a mounting adhesive, and is for adhering a semiconductor element such as solder, sintered Cu, sintered Ag, or the like to a circuit pattern.
  • a metal layer 81 is formed on the lower surface side of the ceramic substrate 51, and is further connected to the heat dissipation plate 85 via an adhesive 83.
  • the wiring 31a which consists of copper of lead frame shape is provided.
  • a lead frame-like shunt resistor 1 is also provided between the first wiring 53a and the third wiring 53c.
  • the shunt resistor 1 is provided with a resistor 3 and electrodes 5a and 5b at both ends, as in the first embodiment.
  • the wiring 31a constitutes a part of the electrode 5a, and the portion of the electrode 5a connecting the first wiring 53a and the second wiring 53b is the wiring 31a.
  • the wiring 31a and the first wiring 53a and the second wiring 53b are connected via the semiconductor elements 61 and 63, respectively.
  • the semiconductor elements 61 and 63 each include a terminal connected to the first wiring 53a or the second wiring 53b, and a terminal connected to the wiring 31a.
  • the wiring 31 a may be directly connected to the wiring on the substrate side (a terminal as a connection portion in the wiring) without interposing the semiconductor element. Solder, a conductive adhesive, or the like is used to connect the wiring 31 a and the terminal. In the figure, other electric elements (microcomputer etc.), wiring patterns, external connection electrodes, exterior package, etc. are omitted.
  • wires 73 and 75 and the vicinity of the resistor 3 of the electrodes 5a and 5b are connected by bonding wires.
  • the shunt resistor 1 can be surface-treated so as to be able to perform voltage sensing by wire bonding or the like, and can directly transmit a signal to a necessary portion of the voltage signal by connecting the wires 73 and 75 with wire.
  • the electrode 5 b which is an electrode on one side functions to short each terminal of the chips of the first and second semiconductors 61 and 63.
  • the other electrode 5a is connected to a third wire 53c that constitutes a current path.
  • the shunt resistor 1 is formed in a thin plate shape and has a plurality of bent portions. This absorbs the stress due to the thermal contraction of the substrate and enables stable conductive connection. Depending on the material of the substrate and the conditions of use, such a bent portion may not be necessary.
  • the current to be monitored is supplied to the shunt resistor 1 (a resistor having a low resistance value of several m ⁇ or less), and between the electrodes 5a and 5b at both ends of the shunt resistor 1.
  • the shunt resistor 1 a resistor having a low resistance value of several m ⁇ or less
  • the following effects can be obtained as well as being used in a current measurement device that measures the voltage generated in the circuit and detects the current from the known resistance value.
  • IPM Intelligent Power Module
  • the current wiring is not wired on the substrate, and direct chip top surfaces are connected with a lead frame-shaped copper plate. . Therefore, by using a part of this lead frame-shaped copper plate as a shunt resistor, it is possible to add a function of current detection as a function other than electrical wiring to copper wiring and reduce the number of parts. That is, in the electronic circuit component provided with at least three or more terminals, the conduction connection between the two terminals and the current measurement between the different terminals can be realized by one shunt resistor.
  • each component of the present invention can be arbitrarily selected, and an invention having a selected configuration is also included in the present invention.
  • the present invention is applicable to current measurement devices used in various electric devices.
  • a Current measurement apparatus T1 to T4 Terminal 1 Shunt resistor 3 Resistor 5a First electrode 5b Second electrode 7x, 7y, 7z Fixing hole 11a, 11b Diode element 21
  • Ceramic substrate 53a first wiring 53b: second wiring 53c: third wiring 57: adhesive 61: first semiconductor element 63: second semiconductor element 73, 75: wiring 81: metal layer 83: adhesion Agent 85: Heat sink All publications, patents and patent applications cited herein are incorporated herein by reference in their entirety.

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Abstract

抵抗体と、前記抵抗体に固定された第１及び第２の電極とを備えた、電流を測定するための電流測定用抵抗器と、複数の端子を備えた電子回路部品とからなり、前記電子回路部品の、少なくとも２つの端子を、前記第１及び第２の電極のうちの一方の電極で短絡させてなる、電流測定装置。

Description

電流測定装置
　本発明は、電流測定装置に関する。
　インバータ電源装置の省エネ、省資源化に加え、高信頼性を実現するためには高性能の高速ダイオードが必要となる。例えば、ＳＯＴ２２７パッケージは、２つのダイオードがパッケージされている製品がある。そして、この製品には４つの端子が設けられている。
　従来、このようなパッケージ部品は、その使用態様によっては４つの端子のうち２つをショートさせて使用することがある。その場合、２端子間をショートさせるショートバーを用いていた。またこのようなパッケージ部品の電流を検出するシャント抵抗器を接続することがあった。
　特許文献１は、シャント抵抗器の一方の端子を長くすることで、複数のバスバーを経由するよりも接触抵抗等を低減する技術を開示する。
特開２０１６－２０６１３８号公報
　特許文献１に記載のシャント抵抗器は、一方の端子を長くするが、パッケージ（筐体）等の固着部に対して１つの固定孔により固定する構造である。
　しかしながら、パッケージ側に２つの端子がある場合において、筐体にどのように固定するかに関する開示は存在しない。
　本発明は、複数の端子を有する所定の電子回路部品の２端子間をショートさせるとともに電流を検出するのに適した電流検出用抵抗器およびそれを用いた電流測定装置を提供することを目的とする。
　本発明の一観点によれば、抵抗体と、前記抵抗体に固定された第１及び第２の電極とを備えた、電流を測定するための電流測定用抵抗器と、複数の端子を備えた電子回路部品とからなり、前記電子回路部品の、少なくとも２つの端子を、前記第１及び第２の電極のうちの一方の電極で短絡させてなる、電流測定装置が提供される。
　前記電子回路部品は、パッケージされていることが好ましい。前記パッケージは、例えば、ＳＯＴ２２７パッケージである。
　前記複数の端子は、前記電子回路部品に実装された半導体素子と接続されている端子を含むことが好ましい。
　前記電流測定用抵抗器は、前記第１及び第２の電極のうち少なくとも一方の電極に貫通孔を備え、該貫通孔は２以上であることが好ましい。
　前記電流測定用抵抗器は、前記第１及び第２の電極のうち少なくとも一方の電極に貫通孔を備え、該貫通孔は長孔であっても良い。
　前記パッケージ内には複数の電子部品が配置され、前記第１及び第２の電極のうち少なくとも一方の電極により２つの前記端子を短絡させることにより、前記電子部品の並列回路又は直列回路を構成する、ようにすると良い。
　本発明は、抵抗体と、前記抵抗体に固定された第１及び第２の電極を備えた、電流を測定するための電流測定用抵抗器であって、前記第１及び第２の電極のうちの少なくとも一方の電極には貫通孔を備え、前記貫通孔は２以上である電流測定用抵抗器である。
　また、本発明は、抵抗体と、前記抵抗体に固定された第１及び第２の電極を備えた、電流を測定するための電流測定用抵抗器であって、前記第１及び第２の電極のうちの少なくとも一方の電極には貫通孔を備え、前記貫通孔は長穴である、電流測定用抵抗器である。
　本明細書は本願の優先権の基礎となる日本国特許出願番号２０１７－１５５６５６号の開示内容を包含する。
　本発明によれば、パッケージの２端子間をショートさせるとともに電流を検出するのに適した電流検出用抵抗器およびそれを用いた電流測定装置を提供することができる。
本発明の第１の実施の形態による電流測定用抵抗器およびそれを用いた電流測定装置の一構成例を示す平面図及びシャント抵抗器の断面図である。 ＳＯＴ２２７パッケージの等価回路図である。 図１の等価回路図である。 図３の変形例による回路図である。 図５（ａ）及び図５（ｂ）は、図１の変形例による平面図である。 図６Ａ（ａ）及び図６Ａ（ｂ）は、図５の変形例による平面図及びシャント抵抗器の断面図である。 図６Ｂ（ｃ）は、図６Ａ（ａ）の変形例による平面図であり、図６Ｂ（ｄ）は、シャント抵抗器の他の例を示す平面図及び断面図であり、図６Ｂ（ｅ）は、図６Ｂ（ｄ）のシャント抵抗器の実装例を示す平面図である。 本発明の第２の実施の形態による本実施の形態によるリードフレーム一体型シャント抵抗器の一構成例を示す断面図である。 図７の平面図である。
　以下に、本発明の実施の形態による電流測定用抵抗器（シャント抵抗器）およびそれを用いた電流測定装置について図面を参照しながら詳細に説明する。
　本明細書において、抵抗体の両端に電極が設けられている方向を長さ方向と称し、それと交差する方向を幅方向と称する。
　（第１の実施の形態）
　まず、本発明の第１の実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態による電流測定用抵抗器およびそれを用いた電流測定装置の一構成例を示す平面図及びシャント抵抗器の断面図である。図１に示す電流測定装置Ａは、例えばシャント抵抗器１と、電子回路部品の一例としてのＳＯＴ２２７パッケージ２１とを有している。図２は、パッケージ２１の等価回路図である。図３は、図１の等価回路図である。
　図１，図２に示すように、パッケージ２１は、端子Ｔ１から端子Ｔ４までの４つの端子を有している。端子Ｔ１と端子Ｔ２との間には、ダイオード素子１１ａが設けられている。端子Ｔ３と端子Ｔ４との間にも、ダイオード素子１１ｂが１１ａとが同じように順方向で設けられている。２つのダイオード素子は、逆方向で設けても良い。すなわち、順方向又は逆方向の２つのダイオード素子が並列に設けられている。なお、本例ではダイオード素子がパッケージされたＳＯＴ２２７パッケージについて説明するが、パッケージの形態や、内蔵される素子はこれに限られず、スイッチング素子等、様々な例が考えられる。
　図１に示すシャント抵抗器１には、抵抗体３の両側に第１の電極５ａと第２の電極５ｂとが設けられている。電極５ａ，５ｂのそれぞれの抵抗体３との接続部近傍には電圧を検出するための端子Ｔ１１，Ｔ１２が設けられている。他の図において端子Ｔ１１，Ｔ１２を省略していることがある。ここで例示するシャント抵抗器１は、抵抗体と電極とがそれぞれの金属材の端面において突き合わされた、いわゆる突き合わせ構造の抵抗器であるが、突き合わせ構造の抵抗器に限定されるものではない。
　抵抗体３用の材料としては、Ｃｕ－Ｎｉ系、Ｃｕ－Ｍｎ系、Ｎｉ－Ｃｒ系などの金属の板材を用いることができる。電極の電極材用の材料としてはＣｕなどを用いることができる。
　シャント抵抗器１において、第１の電極５ａの長さＬ１は、第２の電極５ｂの長さＬ２よりも長くなっている。そして、第１の電極５ａと第２の電極５ｂとには、パッケージ２１とシャント抵抗器１とを固定するための固定孔が設けられている。第１の電極５ａには２つの固定孔７ｘ，７ｙが設けられている。第２の電極５ｂには、１つの固定孔７ｚが設けられている。
　図１，図３に示すように、本実施の形態による電流測定装置において、パッケージ２１の端子Ｔ２はシャント抵抗器１の第１の電極５ａの固定孔７ｘを介して例えばネジ止めされている。また、パッケージ２１の端子Ｔ４はシャント抵抗器１の第１の電極５ａの固定孔７ｙを介して例えばネジ止めされている。
　従って、図１に示す電流測定装置Ａの等価回路図は図３に示すようになる。すなわち、端子Ｔ２と端子Ｔ４との間が短絡されている。
　また、シャント抵抗器１の抵抗体３を挟む端子Ｔ１１－Ｔ１２間の電圧により、パッケージ２１に流れる電流を測定することができる。
　尚、図４に示すように、ダイオード素子１１ａとダイオード素子１１ｃとを逆方向に配置した構成においても、同様にパッケージ２１間の電流を測定することができる。
　図１に示す構成において、パッケージ２１の端子間を短絡させない場合には、図５（ａ）に示すように、図１に対して、シャント抵抗器１を反転させて固定孔７ｚを端子Ｔ４に固定したり（下の方のシャント抵抗器）、また、図５（ｂ）に示すように、シャント抵抗器１を水平方向にずらして固定孔７ｘを端子Ｔ４に固定したりしても良い。
　また、図６Ａ（ａ）に示すように、シャント抵抗器１の一方の電極５ａに、長さ方向に長い楕円形の長孔７ｗを形成しておき、パッケージ２１の２つの端子Ｔ２，Ｔ４を固定するようにしても良い。
　さらに、図６Ａ（ｂ），図６Ｂ（ｃ）に示すように、図６Ａ（ａ）に示す長孔を有するシャント抵抗器１を用いて、反転させて長孔７ｗが図の右側に配置されるようにしたり、長孔７ｗを水平方向にずらして使用しても良い。
　図６Ｂ（ｄ）は、シャント抵抗器１の他の例を示す平面図である。この例において、電極５ａを貫通した長孔７ｗが形成されている。長孔７ｗの一部は、電極５ａの端部において開口部８が形成されている。その他の構成は他の例と同様である。
　図６Ｂ（ｅ）は、図６Ｂ（ｄ）のシャント抵抗器の実装例である。本実装例において、電極５ａによりパッケージ２１の端子Ｔ２とＴ４が短絡されている。また、シャント抵抗器１の位置をスライドさせて図６Ｂ（ｃ）のように接続することも可能である。長孔７ｗは開口部８を有している。このため、端子Ｔ２、Ｔ４のネジ穴３５に、ボルト（図示せず）で、シャント抵抗器や、配線（図示せず）を締め付け固定する場合に、ボルトをネジ穴３５に仮固定しておき、シャント抵抗器１の電極５ａを、ボルトのフランジ状の頭部と端子Ｔ２，Ｔ４との間に、側方からスライド挿入することができる。よって、設置の利便性を高めることができる。
　以上に説明したように、シャント抵抗器を用いて電流検出を行う場合に、電流検出に使用するシャント抵抗器と２素子間をショートさせるショートバーの２部品を準備する必要があった。これに対して、パッケージ接続側電極にネジ穴を２つ設けるか、もしくは、楕円形の長穴を設けることによって、電流検出用のシャント抵抗器に２素子間をショートさせるショートバー機能を追加することができる。また、２素子間をショートさせる必要がない場合でも、シャント抵抗をずらすか、反転させることによって、同じシャント抵抗器として用いることができる。
（第２の実施の形態）
　ＳｉＣやＧａＮなどパワー半導体の開発が進む中で、機器の高電力小型化のために、半導体チップの上面をリードフレーム状の銅配線を直接接続して使用することがある。そのリードフレームに機能を付加することは機器の小型化という観点からも利用価値が高い。本実施の形態は、このようなパワー半導体で制御される電流の検出に、本発明を適用した構造に関する。
　図７は、本実施の形態によるシャント抵抗器を備えた電子回路部品の一例としてのパワーモジュールの構成例を示す断面図であり、図８は、その平面図である。図７，図８に示すように、本実施の形態によるリードフレーム一体型シャント抵抗器は、パッケージ内に設けられたシャント部（図の左側）と短絡部（図の右側）とを有する。
　より詳細にその構造を説明する。セラミックス基板５１上に、第１の配線５３ａ，第２の配線５３ｂ及び第３の配線５３ｃが設けられている。第１の配線５３ａには、第１の半導体素子６１が導電性の接着剤５５を介して設けられている。第２の配線５３ｂには、第２の半導体素子６３が導電性の接着剤５７を介して設けられている。接着剤は、実装用固着剤であり、はんだや焼結Ｃｕ、焼結Ａｇなど、半導体素子を回路パターンに固着するためのものである。
　一方、セラミックス基板５１の下面側には、金属層８１が形成され、さらに、接着剤８３を介して放熱板８５と接続されている。
　そして、第１の配線５３ａと第２の配線５３ｂとの間には、リードフレーム状の銅からなる配線３１ａが設けられている。第１配線５３ａと第３の配線５３ｃとの間にも、リードフレーム状のシャント抵抗器１が設けられている。シャント抵抗器１は、第１の実施の形態と同様に、抵抗体３と、その両端の電極５ａ，５ｂが設けられている。配線３１ａは電極５ａの一部を構成しており、電極５ａにおいて第１の配線５３ａと第２の配線５３ｂを接続している部分が配線３１ａである。配線３１ａと、第１の配線５３ａ及び第２の配線５３ｂとは、それぞれ半導体素子６１，６３を介在して接続されている。半導体素子６１，６３は、第１の配線５３ａまたは第２の配線５３ｂと接続する端子と、配線３１ａと接続する端子を、それぞれ備えている。半導体素子を介在させずに、配線３１ａと基板側の配線（配線における接続部位としての端子）を直接接続してもよい。配線３１ａと端子との接続は、はんだや導電性接着剤などを用いる。尚、図においては、他の電気素子（マイコン等）、配線パターン、外部接続電極、外装パッケージ、等を省略している。
　さらに、配線７３，７５と、電極５ａ，５ｂの抵抗体３の近傍とは、ボンディングワイヤーにより接続されている。
　このように、シャント抵抗器１は、ワイヤーボンディング等により電圧センシングできる様に表面処理を行い、配線７３，７５とワイヤ接続することにより、電圧信号の必要な部分に直接信号を送ることが出来る。このシャント抵抗器１の構造は、片側の電極である電極５ｂは、第１及び第２の半導体６１，６３のチップのそれぞれの端子をショートさせるように機能する。もう片側の電極５ａは電流経路を構成する第３の配線５３ｃに接続される。シャント抵抗器１は、細板状に形成されており、複数の折り曲げ部を有する。これによって基板の熱収縮による応力を吸収し、安定した導電接続が可能である。基板の材質や使用条件等によっては、このような折り曲げ部はなくてもよい。
　以上のように、本実施の形態によれば、シャント抵抗器１（数ｍΩ以下の低抵抗値を有する抵抗器）に監視対象の電流を流し、シャント抵抗器１の両端の電極５ａ，５ｂ間に生じる電圧を計測し、既知の抵抗値から電流を検出する電流測定装置に用いられるとともに、以下の効果がある。
　ＩＰＭ（インテリジェントパワーモジュール）と呼ばれる大電流制御用のモジュールには、放熱に特化した基板が使用されており、その基板上にパワー半導体が複数実装されている。
　パワー半導体と基板との接続は、放熱が十分考慮される必要があるため、電流の配線は基板上に配線されず、リードフレーム状の銅板で直接チップ上面同士を接続することが行われている。そこで、このリードフレーム状の銅板の一部をシャント抵抗器とすることで、銅配線に電気配線以外の機能として電流検出の機能を付加するとともに、部品点数の削減をすることができる。すなわち、少なくとも３つ以上の端子を備えた電子回路部品において、２つ端子間の導通接続と、これとは異なる端子間における電流測定を、ひとつのシャント抵抗器で実現することができる。
　上記の実施の形態において、図示されている構成等については、これらに限定されるものではなく、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。
　また、本発明の各構成要素は、任意に取捨選択することができ、取捨選択した構成を具備する発明も本発明に含まれるものである。
　本発明は、各種電気機器に用いられる電流測定装置に利用可能である。
Ａ…電流測定装置
Ｔ１～Ｔ４…端子
１…シャント抵抗器
３…抵抗体
５ａ…第１の電極
５ｂ…第２の電極
７ｘ，７ｙ，７ｚ…固定孔
１１ａ，１１ｂ…ダイオード素子
２１…パッケージ
５１…セラミックス基板
５３ａ…第１の配線
５３ｂ…第２の配線
５３ｃ…第３の配線
５７…接着剤
６１…第１の半導体素子
６３…第２の半導体素子
７３，７５…配線
８１…金属層
８３…接着剤
８５…放熱板
　本明細書で引用した全ての刊行物、特許及び特許出願はそのまま引用により本明細書に組み入れられるものとする。

Claims (6)

  1. 　抵抗体と、前記抵抗体に固定された第１及び第２の電極とを備えた、電流を測定するための電流測定用抵抗器と、複数の端子を備えた電子回路部品とからなり、
    　前記電子回路部品の、少なくとも２つの端子を、前記第１及び第２の電極のうちの一方の電極で短絡させてなる、
    電流測定装置。
  2. 　前記電子回路部品は、パッケージされている、
    請求項１に記載の電流測定装置。
  3. 　前記複数の端子は、前記電子回路部品に実装された半導体素子と接続されている端子を含む、
    請求項１に記載の電流測定装置。
  4. 　前記電流測定用抵抗器は、前記第１及び第２の電極のうち少なくとも一方の電極に貫通孔を備え、該貫通孔は２以上である、
    請求項１に記載の電流測定装置。
  5. 　前記電流測定用抵抗器は、前記第１及び第２の電極のうち少なくとも一方の電極に貫通孔を備え、該貫通孔は長孔である、
    請求項１に記載の電流測定装置。
  6. 　複数の電子部品が配置され、
    　前記第１及び第２の電極のうち少なくとも一方の電極により２つの前記端子を短絡させることにより、前記電子部品の並列回路または直列回路を構成する、
    請求項１に記載の電流測定装置。
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