JP7329115B1 - 電流センサ - Google Patents

Abstract

【課題】計測対象の計測電流が大きい場合でも不具合が発生する可能性をより低減でき、実効的により長時間にわたって計測電流を流せる電流センサを提供する。【解決手段】電流センサは、少なくとも１つの磁電変換素子、導体、信号処理ＩＣ、ＩＣ支持部、及び素子支持部とが封止部で封止されることで構成される。電流センサは、封止部の外部に一部が露出し、導体と電気的に接続され、計測電流を前記導体に入力し、導体からの計測電流を出力する一対の第１リード端子と、封止部の外部に一部が露出し、導体と離間する金属製部材とを備える。素子支持部は、ＩＣ支持部が信号処理ＩＣを支持する第１面と同じ側の面で、金属製部材をさらに支持する。【選択図】図１Ａ

Description

本発明は、電流センサに関する。

特許文献１及び特許文献２には、磁電変換素子を有する電流センサが開示されている。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］ 特許第６４１５１４８号
［特許文献２］ 特許第６０１７１８２号

磁電変換素子を有する電流センサにおいて、計測対象の計測電流が大きい場合でも電流センサに不具合が発生することをより確実に抑制することが望まれている。

本発明の一態様に係る電流センサは、少なくとも１つの磁電変換素子を備えてよい。前記電流センサは、前記少なくとも１つの磁電変換素子を平面視で少なくとも部分的に取り囲み、前記少なくとも１つの磁電変換素子で計測される計測電流が流れる導体を備えてよい。前記電流センサは、前記少なくとも１つの磁電変換素子から出力される信号を処理する信号処理ＩＣを備えてよい。前記電流センサは、前記信号処理ＩＣを第１面で支持するＩＣ支持部を備えてよい。前記電流センサは、前記少なくとも１つの磁電変換素子を前記第１面と同じ側の面で支持し、前記ＩＣ支持部及び前記導体と離間する絶縁性の素子支持部を備えてよい。前記電流センサは、前記少なくとも１つの磁電変換素子、前記導体、前記信号処理ＩＣ、前記ＩＣ支持部、及び前記素子支持部とを封止する封止部を備えてよい。前記電流センサは、前記封止部の外部に一部が露出し、前記導体と電気的に接続され、前記計測電流を前記導体に入力し、前記導体からの前記計測電流を出力する一対の第１リード端子を備えてよい。前記電流センサは、前記封止部の外部に一部が露出し、前記導体及び前記ＩＣ支持部と離間する金属製部材を備えてよい。前記素子支持部は、前記第１面と同じ側の前記面で、前記金属製部材をさらに支持してよい。

前記電流センサは、前記封止部の外部に一部が露出し、前記信号処理ＩＣと電気的に接続される複数の第２リード端子をさらに備えてよい。前記金属製部材は、前記複数の第２リード端子とは別個であり、前記信号処理ＩＣと電気的に接続されていなくてよい。

いずれかの前記電流センサにおいて、前記ＩＣ支持部は、前記複数の第２リード端子の少なくとも１つのリード端子と一体的に構成されてよい。

いずれかの前記電流センサにおいて、前記複数の第２リード端子は、前記封止部の前記一対の第１リード端子が露出する面とは反対側の面から露出してよい。前記金属製部材は、前記封止部の前記一対の第１リード端子及び前記複数の第２リード端子が露出する前記面のそれぞれとは異なる面から露出してよい。

いずれかの前記電流センサにおいて、前記金属製部材は、第１金属製部材と第２金属製部材とを含んでよい。前記導体は、前記第１金属製部材と前記第２金属製部材との間に配置されてよい。

いずれかの前記電流センサは、前記封止部の外部に一部が露出し、前記信号処理ＩＣと電気的に接続される複数の第２リード端子をさらに備えてよい。前記ＩＣ支持部は、複数の第２リード端子のうちの少なくとも１つの第２リード端子と一体的に構成されてよい。前記金属製部材は、前記複数の第２リード端子のうちの前記少なくとも１つの第２リード端子とは異なる少なくとも１つの第２リード端子でよい。

いずれかの前記電流センサにおいて、記複数の第２リード端子は、前記封止部の前記一対の第１リード端子が露出する面とは反対側の面から露出してよい。

いずれかの前記電流センサにおいて、前記金属製部材は、前記複数の第２リード端子のうちの前記少なくとも１つの第２リード端子とは異なる２つの第２リード端子である第１金属製部材及び第２金属製部材を含んでよい。前記導体及び前記ＩＣ支持部は、前記第１金属製部材と前記第２金属製部材との間に配置されてよい。

いずれかの前記電流センサにおいて、前記素子支持部は、高分子テープでよい。

いずれかの前記電流センサにおいて、前記一対の第１リード端子と、前記複数の第２リード端子とは、前記信号処理ＩＣの厚さ方向と交差する第１方向において、前記信号処理ＩＣを介して対向して配置されてよい。前記ＩＣ支持部は、平面視で、前記導体の前記第１方向における前記信号処理ＩＣ側の端部より、前記信号処理ＩＣ側のみにあってよい。

いずれかの前記電流センサにおいて、前記素子支持部のうち、前記金属製部材と接する部分の幅は、０．４ｍｍ以上でよい。

いずれかの前記電流センサにおいて、前記導体と、前記第１金属製部材及び前記第２金属製部材のそれぞれとの間の平面視における距離は、前記第１金属製部材及び前記第２金属製部材の厚みの０．５倍以上でよい。

なお、上記の発明の概要は、本発明の特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

第１実施形態に係る電流センサの天井面側から見た模式的な平面図である。 図１Ａに示す電流センサのＡ－Ａ線断面図である。 第１実施形態の変形例に係る電流センサの導体周辺の天井面側から見た模式的な平面図である。 第２実施形態に係る電流センサの天井面側から見た模式的な平面図である。 図２Ａに示す電流センサのＡ－Ａ線断面図である。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

電流センサは、計測対象の計測電流が流れる１次導体と、計測電流に起因して発生する磁界を検出する磁電変換素子と、磁電変換素子の信号を増幅して外部に出力する信号処理ＩＣとを備え、１次導体、磁電変換素子、及び信号処理ＩＣを樹脂で封止することで１つの半導体パッケージとして提供される。

例えば、特許文献１には、Ｕ字形状の１次導体と、１次導体の開口部に配置される磁電変換素子と、信号処理ＩＣとを備える電流センサが開示されている。磁電変換素子を支持する絶縁部材は、１次導体とは接触せずに、信号処理ＩＣを支持する支持部の底面に接触するように配置されている。

また、特許文献２には、特許文献１と同様にＵ字形状の１次導体と、１次導体の開口部に配置される磁電変換素子と、信号処理ＩＣとを備える電流センサが開示されている。磁電変換素子を支持する絶縁部材は、１次導体の裏面に接触するように配置されている。

特許文献２に記載の電流センサにおいて、磁電変換素子を支持する絶縁部材は、１次導体に接着されている。そのため、絶縁部材と封止部との間に導電性の不純物が存在した場合、１次導体に印加された高電圧により、磁電変換素子に不具合が生じる可能性がある。

特許文献１に記載の電流センサにおいて、支持部が信号処理ＩＣを支持し、絶縁部材が支持部及び磁電変換素子を支持している。絶縁部材が１次導体に囲まれた磁電変換素子を安定的に支持するため、支持部は１次導体を囲む形状にならざるを得ない。一方、１次導体は大電流が流れるため、パッケージ内で最もよく発熱する。１次導体で発生する熱は、絶縁部材及び支持部に伝わり、さらに信号処理ＩＣまで伝わる。そのため、特許文献１に記載の電流センサでは、特許文献２に記載の電流センサよりも不具合が発生する可能性は高くないものの、信号処理ＩＣの温度が高くなり、長期にわたって電流を印加した場合、不具合が発生する可能性がある。

そこで、第１実施形態及び第２実施形態では、計測対象の計測電流が大きい場合でも不具合が発生する可能性をより低減でき、実効的により長時間にわたって計測電流を流せる電流センサを提供する。

図１Ａ及び図１Ｂは、第１実施形態に係る電流センサ１０として機能する半導体パッケージの内部構成を示す。図１Ａは、第１実施形態に係る電流センサ１０の天井面側（Ｚ軸方向）から見た模式的な平面図である。図１Ｂは、図１Ａに示す電流センサ１０のＡ－Ａ線断面図である。

座標は、図１Ａにおいて、紙面に対して平行で下から上の向きをＸ軸方向、紙面に対して平行で右から左の向きをＹ軸方向、紙面に対して垂直で奥から手前の向きをＺ軸方向と定義する。Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸の何れか１つの軸は、他の軸と直交する。

電流センサ１０は、信号処理ＩＣ１００、磁電変換素子２０、ＩＣ支持部１１２、素子支持部１１４、導体１２０、封止部１３０、一対のリード端子１４０、複数のリード端子１５０、及び吊りピン１６０を備える。磁電変換素子２０は、ワイヤ３０を介して信号処理ＩＣ１００と電気的に接続される。信号処理ＩＣ１００は、ワイヤ１０８を介して複数のリード端子１５０と電気的に接続される。

封止部１３０は、磁電変換素子２０、導体１２０、信号処理ＩＣ１００、ＩＣ支持部１１２、素子支持部１１４、ワイヤ３０、及びワイヤ１０８を樹脂で封止する。樹脂は、例えば、シリカが添加されたエポキシ系の熱硬化型樹脂でよい。

磁電変換素子２０が、導体１２０に流れる計測電流に応じて変化する特定方向の磁場を検出して、信号処理ＩＣ１００が、磁界の大きさに応じた信号を増幅して、増幅された信号をリード端子１５０を介して出力する。磁電変換素子２０は、ＧａＡｓ基板上に形成された化合物半導体からなり、Ｚ軸方向からの平面視で正方形または長方形で切り出されたチップでよい。磁電変換素子２０は、シリコン、または化合物半導体で構成された基板と、基板上に設けられる磁電変換部とを有してよい。基板の厚さは、Ｚ軸方向負側の面を研磨することで調整される。基板は、５０μｍから６００μｍの範囲の所望の厚さを有してよい。Ｚ軸方向の磁界を検出することになるので、ホール素子が、図示の磁電変換素子として適当である。また、磁電変換素子２０がＸＹ平面上の何れか１軸方向の磁界を検出する位置に配置されるのであれば、例えば、Ｘ軸方向の磁界を検出する位置に配置されるのであれば、磁気抵抗素子、またはフラックスゲート素子が、磁電変換素子として適当である。

第１実施形態では、電流センサ１０が、１つの磁電変換素子２０を備える例について説明する。しかし、電流センサ１０は、２つ以上の磁電変換素子２０を備えてもよい。複数の磁電変換素子２０のそれぞれの少なくとも一部は、平面視で導体１２０に取り囲まれてよい。複数の磁電変換素子２０のそれぞれの間には、導体１２０の一部が配置されてよい。電流センサ１０が２つの磁電変換素子２０ａ及び２０ｂを備える場合、導体１２０は、例えば、図１Ｃに示すように、側面１３０ａ側に開口するスリット１４０ａを有し、側面１３０ｄ側に開口するスリット１４０ｃを有する。磁電変換素子２０ａは、スリット１４０ａ内に配置され、磁電変換素子２０ｂは、スリット１４０ｃ内に配置されてよい。

信号処理ＩＣ１００は、磁電変換素子２０から出力される信号を処理する。信号処理ＩＣ１００は、大規模集積回路（ＬＳＩ）である。信号処理ＩＣ１００は、平面視で、長方形、または正方形に切り出される。信号処理ＩＣ１００は、ワイヤ３０を介して磁電変換素子２０と電気的に接続される。さらに、信号処理ＩＣ１００は、ワイヤ１０８を介して複数のリード端子１５０と電気的に接続される。ワイヤ３０及びワイヤ１０８は、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、またはＡｌを主成分とする導電体材料で形成されてよい。信号処理ＩＣ１００は、Ｓｉ基板上に形成されたＳｉモノリシック半導体からなる信号処理回路である。Ｓｉ基板の代わりに化合物半導体基板でもよい。信号処理回路は、磁電変換素子２０から出力される磁界の大きさに応じた出力信号を処理する。信号処理回路は、出力信号に基づいて導体１２０に流れる計測電流の電流値を示す出力信号をリード端子１５０を介して出力する。信号処理ＩＣ１００は、平面視で、長方形、または正方形に切り出される。信号処理ＩＣ１００の基板の厚さは、Ｚ軸方向負側の面を研磨することで調整される。基板は、５０μｍから６００μｍの範囲の所望の厚さを有する。信号処理ＩＣ１００の信号処理回路は、磁電変換素子の磁界の大きさに応じた微小な出力信号を入力して、少なくとも入力信号を増幅する回路が備えられる。

導体１２０は、平面視でＵ字形状を成し、磁電変換素子２０を平面視で少なくとも部分的に取り囲み、磁電変換素子２０で計測される計測電流が流れる。導体１２０は、一対のリード端子１４０と電気的に接続される。導体１２０は、一対のリード端子１４０と物理的に一体的に構成されてよい。一対のリード端子１４０の一方のリード端子１４０から計測電流が入力され、導体１２０を介して他方のリード端子１４０から計測電流が出力される。一対のリード端子１４０及び導体１２０は、熱伝導率が１００Ｗ／ｍＫを超える銅を主成分とする導電体材料のリードフレームにより一体的に構成されてよい。一対のリード端子１４０及び導体１２０には、磁電変換素子２０で計測される計測電流が流れる。導体１２０は、封止部１３０の側面１３０ａ側に開口するスリット１４０ａを有する。磁電変換素子２０は、スリット１４０ａ内に配置される。導体１２０を流れる計測電流は、Ｕ字形状の一方の端から他方の端に沿って流れる。これにより、導体１２０の周囲に、計測電流の大きさと、導体１２０からの距離とに応じた磁界が生成される。磁電変換素子２０が配置された位置では、Ｚ軸方向成分が最も大きくなるような磁界が発生する。磁電変換素子２０は、スリット１４０ａの中に配置されるので、計測電流に対して高い感度が得られる。

一対のリード端子１４０と、複数のリード端子１５０とは、信号処理ＩＣ１００の厚さ方向（Ｚ軸方向）と交差する方向（Ｙ軸方向）において、信号処理ＩＣ１００を介して対向して配置される。一対のリード端子１４０の一部は、封止部１３０の側面１３０ａから露出する。複数のリード端子１５０の一部は、封止部１３０の側面１３０ａとは反対側の側面１３０ｂから露出する。吊りピン１６０の一部は、封止部１３０の側面１３０ａ及び側面１３０ｂとは異なるＸ軸方向において対向する側面１３０ｃ及び側面１３０ｄから露出する。吊りピン１６０は、製造段階で半導体パッケージをリードフレームに支持するための金属製部材である。吊りピン１６０は、組立工程を通して、成型されたモールド樹脂である封止部１３０を支えるためのリードである。

複数のリード端子１５０は、複数のリード端子１５０のうちの少なくとも２つのリード端子１５０が信号処理ＩＣ１００と電気的に接続される金属製部材であり、吊りピン１６０は、信号処理ＩＣ１００からの信号を外部に出力するために電気的に接続されることがない金属製部材である。吊りピン１６０は、複数の第２リード端子とは別個である。複数のリード端子１５０、及び吊りピン１６０は、一対のリード端子１４０及び導体１２０とともに熱伝導率が１００Ｗ／ｍＫを超える銅を主成分とする導電体材料のリードフレームにより構成されてよい。複数のリード端子１５０、及び吊りピン１６０は、導体１２０と隔離され、導体１２０と電気的に絶縁されている。

２つの吊りピン１６０は、封止部１３０の側面１３０ｃ及び側面１３０ｄから導体１２０に向かって、導体１２０に対向する位置まで延びる。吊りピン１６０は、導体１２０とは離間し、導体１２０と電気的に絶縁されている。導体１２０は、２つの吊りピン１６０の間に配置される。導体１２０が、２つの吊りピン１６０で取り囲まれる配置にしてもよい。２つの吊りピン１６０は、第１金属製部材及び第２金属製部材の一例である。

２つの吊りピン１６０の露出部は、必ずしも封止部１３０の側面１３０ｃ及び側面１３０ｄの中央に位置しなくても良い。導体１２０で発生する熱の放散の他、空間上の制約、またはリード端子１４０と磁電変換素子２０との間の沿面距離等を鑑みて最適な位置で設計してよい。

一対のリード端子１４０、導体１２０、複数のリード端子１５０、及び吊りピン１６０は、熱伝導率が１００Ｗ／ｍＫを超える銅を主成分とする導電体材料のリードフレームにより一体的に構成されてよい。一対のリード端子１４０は、一次側のリード端子であり、一対の第１リード端子の一例である。複数のリード端子１５０は、二次側のリード端子であり、複数の第２リード端子の一例である。リードフレームは、５０μｍから６００μｍの範囲の所望の厚さを有する。

ＩＣ支持部１１２は、板状の部材であり、信号処理ＩＣ１００を電流センサ１０の天井面側の面１１２ａで支持する。ＩＣ支持部１１２は、複数のリード端子１５０の少なくとも１つのリード端子と一体的に構成されてよい。第１実施形態では、ＩＣ支持部１１２は、複数のリード端子１５０のうちＸ軸方向において両端に位置するリード端子１５０ａ及びリード端子１５０ｂと一体的に構成されている。ＩＣ支持部１１２は、複数のリード端子１５０ともにリードフレームで構成されてよい。信号処理ＩＣ１００は、接着層１１６を介してＩＣ支持部１１２の面１１２ａに接着されてよい。接着層１１６は、粘着テープでよい。粘着テープは、エポキシ系の樹脂で構成されるテープでよく、一般的な接着層を有するダイボンドテープ、もしくは接着層を有するダイジングテープを兼ねたダイボンドテープでよい。

ＩＣ支持部１１２は、平面視で、導体１２０のＹ軸方向における信号処理ＩＣ１００側の端部より、信号処理ＩＣ側のみにある。すなわち、ＩＣ支持部１１２は、導体１２０を取り囲むようには配置されていない。したがって、ＩＣ支持部１１２から信号処理ＩＣ１００への熱の流入が少ない。さらにＩＣ支持部１１２と導体１２０との間に樹脂を埋め込みやすくできる。

素子支持部１１４は、ＩＣ支持部１１２の面１１２ａと同じ側の面１１４ａで磁電変換素子２０を支持する。素子支持部１１４は、ＩＣ支持部１１２及び導体１２０と離間する。導体１２０は、素子支持部１１４の厚さ方向（Ｚ軸方向）において素子支持部１１４の面１１４ａと導体１２０の面１２０ａとが離間するように段差部１４０ｂを有する。導体１２０の素子支持部１１４に対向する部分が、封止部１３０の天井面側（Ｚ軸方向正側）に突出するように段差部１４０ｂを有する。素子支持部１１４と導体１２０とが接触しないように、段差部１４０ｂは、半抜き加工により導体１２０に設けられてよい。段差部１４０ｂは、コイニング加工で導体１２０に設けられてもよい。素子支持部１１４は、ＩＣ支持部１１２及び導体１２０と電気的に絶縁されている。素子支持部１１４は、面１１４ａで、封止部１３０の側面１３０ｃ及び側面１３０ｄからそれぞれ導体１２０に向かって延びる２つの吊りピン１６０をさらに支持する。素子支持部１１４は、絶縁性の部材で構成されてよい。これにより磁電変換素子２０と導体１２０の沿面距離を延ばすことができる。素子支持部１１４は、ポリイミドテープなどの高分子テープでよい。

磁電変換素子２０は、接着層２１を介して素子支持部１１４に接着されてよい。接着層２１は、粘着テープでよい。粘着テープは、エポキシ系の樹脂で構成されるテープでよく、一般的な接着層を有するダイボンドテープ、もしくは接着層を有するダイジングテープを兼ねたダイボンドテープでよい。

吊りピン１６０の素子支持部１１４を支持する部分の幅は、０．４ｍｍ以上でよい。吊りピン１６０と素子支持部１１４とが接着される接着領域のＹ軸方向における幅は、０．４ｍｍ以上でよい。

また、導体１２０と、２つの吊りピン１６０のそれぞれとの間の平面視における距離ｋ１は、２つの吊りピン１６０の厚さの０．５倍以上でよい。

第１実施形態に係る電流センサ１０によれば、特許文献１に記載の電流センサと同等の絶縁性を有しながら、ＩＣ支持部１１２が、高温になる導体１２０を取り囲む構成にする必要がないので、信号処理ＩＣ１００の温度の上昇を抑制できる。また、導体１２０で発生した熱は、ＩＣ支持部１１２と物理的に離間している吊りピン１６０に伝わり、封止部１３０の外部に放出される。よって、信号処理ＩＣ１００が、導体１２０で発生する熱の影響を受けにくくできる。

吊りピン１６０は、ＩＣ支持部１１２と封止部１３０の側面１３０ｃ及び１３０ｄの間に配置せず、導体１２０と封止部１３０の側面１３０ｃ及び１３０ｄの間に配置してもよい。これにより、熱が吊りピン１６０から信号処理ＩＣ１００へ流入せず、効率的に封止部１３０の外部へ排出できる。よって、信号処理ＩＣ１００が、導体１２０で発生する熱の影響をより受けにくくできる。

吊りピン１６０のうち少なくとも一部がＩＣ支持部１１２と封止部１３０の側面１３０ｃ及び１３０ｄの間に存在する場合、吊りピン１６０の幅ｋ２は、ＩＣ支持部１１２と封止部１３０の側面１３０ｃ及び１３０ｄの距離ｋ３の１０％以上にしてよい。これにより、吊りピン１６０を伝って熱を効率的に封止部１３０の外部へ排出できる。よって、信号処理ＩＣ１００が、導体１２０で発生する熱の影響をより受けにくくできる。

素子支持部１１４と吊りピン１６０とが接着する接着領域が小さすぎると、素子支持部１１４が変形しやすくなり、撓みまたは捻じれにより磁電変換素子２０の位置がずれ、感度の個体間のばらつきが大きくなってしまう。また、接着領域が小さすぎると、製造工程で素子支持部１１４と吊りピン１６０とが剥がれやくすなり、磁電変換素子２０の位置が変動したり、磁電変換素子２０の姿勢が傾いたりする可能性がある。これにより、磁電変換素子２０と信号処理ＩＣ１００とを電気的に接続させるワイヤ３０に応力がかかりやすくなる懸念がある。さらに、素子支持部１１４としてポリイミドテープなどの高分子テープを使うことが考えられるが、幅が狭すぎる加工が一般的に難しい。そのため、加工の実現性を考慮して、接着領域の少なくとも１辺は、０．４ｍｍ以上であることが好ましい。すなわち、素子支持部１１４のＹ軸方向における幅は、０．４ｍｍ以上であることが好ましい。

また、上記のような放熱性の向上、及び素子支持部１１４の変形を抑える観点から、吊りピン１６０は、平面視においてできるだけ導体１２０に近づけることが望ましい。しかしながら、導体１２０と吊りピン１６０との間の平面視における距離がリードフレーム（導体１２０及び吊りピン１６０）の厚さの０．５倍よりも小さい距離になるように、１つのリードフレームで導体１２０及び吊りピン１６０を作成する加工は難しい。したがって、導体１２０と吊りピン１６０との間の平面視における距離は、リードフレームの厚さの０．５倍以上に設計することが好ましい。

図２Ａ及び図２Ｂは、第２実施形態に係る電流センサ１０として機能する半導体パッケージの内部構成を示す。図２Ａは、第２実施形態に係る電流センサ１０の天井面側（Ｚ軸方向）から見た模式的な平面図である。図２Ｂは、図２Ａに示す電流センサ１０のＡ－Ａ線断面図である。

第２実施形態に係る電流センサ１０は、素子支持部１１４が支持される金属製部材が、吊りピン１６０ではなく、２次側のリード端子１５０である点で、第１実施形態に係る電流センサ１０と異なる。

素子支持部１１４は、複数のリード端子１５０のうち、Ｘ軸方向において例えば両端に位置するリード端子１５０ａ及びリード端子１５０ｂに支持される。複数のリード端子１５０のうち、リード端子１５０ａ及びリード端子１５０ｂのそれぞれより内側で、リード端子１５０ａ及びリード端子１５０ｂのそれぞれの隣に位置するリード端子１５０ｃ及びリード端子１５０ｄが、ＩＣ支持部１１２と一体的に構成される。

導体１２０及びＩＣ支持部１１２は、リード端子１５０ａ及びリード端子１５０ｂの間に配置される。

導体１２０とリード端子１５０ａ及びリード端子１５０ｂのそれぞれとの間の平面視における距離がリードフレーム（導体１２０及びリード端子１５０）の厚さの０．５倍よりも小さい距離になるように、１つのリードフレームで導体１２０及びリード端子１５０を作成する加工は難しい。したがって、導体１２０と、リード端子１５０ａ及びリード端子１５０ｂのそれぞれとの間の平面視における距離ｋ１は、リード端子１５０ａ及びリード端子１５０ｂの厚さの０．５倍以上に設計することが好ましい。

リード端子１５０ａ及びリード端子１５０ｂの幅ｋ２は、ＩＣ支持部１１２と封止部１３０の側面１３０ｃ及び１３０ｄの距離ｋ３の１０％以上にしてよい。これにより、リード端子１５０ａ及びリード端子１５０ｂを伝って熱を効率的に封止部１３０の外部へ排出できる。よって、信号処理ＩＣ１００が、導体１２０で発生する熱の影響をより受けにくくできる。

ＩＣ支持部１１２は、素子支持部１１４が支持されるリード端子１５０ａ及びリード端子１５０ｂ以外のリード端子１５０であれば、他の少なくとも１つのリード端子１５０と一体的に構成されてもよい。

第２実施形態に係る電流センサ１０によれば、特許文献１に記載の電流センサと同等の絶縁性を有しながら、ＩＣ支持部１１２が、高温になる導体１２０を取り囲む構成にする必要がないので、信号処理ＩＣ１００の温度の上昇を抑制できる。また、導体１２０で発生した熱は、ＩＣ支持部１１２と物理的に離間しているリード端子１５０ａ及びリード端子１５０ｂに伝わり、封止部１３０の外部に放出される。よって、信号処理ＩＣ１００が、導体１２０で発生する熱の影響を受けにくくできる。

素子支持部１１４とリード端子１５０ａ及びリード端子１５０ｂのそれぞれとが接着する接着領域が小さすぎると、素子支持部１１４が変形しやすくなり、撓みまたは捻じれにより磁電変換素子２０の位置がずれ、感度の個体間のばらつきが大きくなってしまう。また、接着領域が小さすぎると、製造工程で素子支持部１１４とリード端子１５０ａ及びリード端子１５０ｂのそれぞれとが剥がれてしまう可能性が高まる。さらに、素子支持部１１４としてポリイミドテープなどの高分子テープを使うことが考えられるが、幅が狭すぎる加工が一般的に難しい。そのため、加工の実現性を考慮して、接着領域の少なくとも１辺は、０．４ｍｍ以上であることが好ましい。すなわち、素子支持部１１４のＹ軸方向における幅は、０．４ｍｍ以上であることが好ましい。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

１０ 電流センサ
２０，２０ａ，２０ｂ 磁電変換素子
２１，１１６ 接着層
３０，１０８ワイヤ
１００ 信号処理ＩＣ
１１２ ＩＣ支持部
１１４ 素子支持部
１２０ 導体
１３０ 封止部
１４０，１５０ リード端子
１６０ 吊りピン

Claims (8)

1. 少なくとも１つの磁電変換素子と、
   前記少なくとも１つの磁電変換素子を平面視で少なくとも部分的に取り囲み、前記少なくとも１つの磁電変換素子で計測される計測電流が流れる導体と、
   前記少なくとも１つの磁電変換素子から出力される信号を処理する信号処理ＩＣと、
   前記信号処理ＩＣを第１面で支持するＩＣ支持部と、
   前記少なくとも１つの磁電変換素子を前記第１面と同じ側の面で支持し、前記ＩＣ支持部及び前記導体と離間する絶縁性の素子支持部と、
   前記少なくとも１つの磁電変換素子、前記導体、前記信号処理ＩＣ、前記ＩＣ支持部、及び前記素子支持部とを封止する封止部と、
   前記封止部の外部に一部が露出し、前記導体と電気的に接続され、前記計測電流を前記導体に入力し、前記導体からの前記計測電流を出力する一対の第１リード端子と、
   前記封止部の外部に一部が露出し、前記導体及び前記ＩＣ支持部と離間する金属製部材と、
   前記封止部の前記一対の第１リード端子が露出する面とは反対側の面から露出する複数の第２リード端子と
   を備え、
   前記素子支持部は、前記第１面と同じ側の前記面で、前記金属製部材をさらに支持し、
   前記金属製部材は、前記複数の第２リード端子とは別個であり、前記封止部の前記一対の第１リード端子及び前記複数の第２リード端子が露出する面のそれぞれとは異なる面から露出し、
   前記複数の第２リード端子のうちの少なくとも１つの第２リード端子が前記信号処理ＩＣと電気的に接続され、前記金属製部材は、前記信号処理ＩＣと電気的に接続されていない、電流センサ。
2. 前記金属製部材は、第１金属製部材と第２金属製部材とを含み、
   前記導体の少なくとも一部は、前記第１金属製部材と前記第２金属製部材との間に配置される、請求項１に記載の電流センサ。
3. 前記導体は、前記素子支持部の厚さ方向において前記素子支持部の前記第１面と前記導体の前記第１面と対向する面とが離間するように前記封止部内で段差部を有する、請求項１に記載の電流センサ。
4. 前記素子支持部は、高分子テープである、請求項１に記載の電流センサ。
5. 前記一対の第１リード端子と、前記複数の第２リード端子とは、前記信号処理ＩＣの厚さ方向と交差する第１方向において、前記信号処理ＩＣを介して対向して配置され、
   前記ＩＣ支持部は、平面視で、前記導体の前記第１方向における前記信号処理ＩＣ側の端部より、前記信号処理ＩＣ側のみにある、請求項１に記載の電流センサ。
6. 前記金属製部材の前記素子支持部を支持する部分の幅は、０．４ｍｍ以上である、請求項１に記載の電流センサ。
7. 前記導体と、前記第１金属製部材及び前記第２金属製部材のそれぞれとの間の平面視における距離は、前記第１金属製部材及び前記第２金属製部材の厚みの０．５倍以上である、請求項２に記載の電流センサ。
8. 前記金属製部材は、吊りピンである、請求項１に記載の電流センサ。

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