本發(fā)明涉及一種具有磁電轉(zhuǎn)換元件的電流傳感器。
背景技術(shù):
已知的是,電流傳感器例如具有磁電轉(zhuǎn)換元件,輸出大小與由流過(guò)導(dǎo)體的電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)成比例的信號(hào)。例如在專利文獻(xiàn)1中公開(kāi)了一種電流傳感器,其具備基板、設(shè)置于基板的磁場(chǎng)轉(zhuǎn)換器即磁電轉(zhuǎn)換元件以及電流導(dǎo)體,其中,磁電轉(zhuǎn)換元件檢測(cè)流過(guò)電流導(dǎo)體的電流。
專利文獻(xiàn)1:國(guó)際公開(kāi)第2006/130393號(hào)小冊(cè)子
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的問(wèn)題
然而,在專利文獻(xiàn)1的電流傳感器中,具有磁電轉(zhuǎn)換元件的基板隔著絕緣體配置在引線框上,但是基板與引線框之間的空隙變小,因此擔(dān)心耐絕緣性下降(專利文獻(xiàn)1的圖1)。
另外,在專利文獻(xiàn)1的其它的電流傳感器中,具有電流導(dǎo)體部的導(dǎo)電性緊固件的一端被固定,從而導(dǎo)電性緊固件的另一端具有的電流導(dǎo)體部與磁電轉(zhuǎn)換元件之間的空隙是確定的(專利文獻(xiàn)1的圖7)。然而,在僅導(dǎo)電性緊固件的一端被固定的狀況下,電流導(dǎo)體部的高度產(chǎn)生偏差,電流導(dǎo)體部與磁電轉(zhuǎn)換元件之間的空隙容易受到該偏差的影響。因而,存在耐絕緣性下降的可能性。
本發(fā)明是鑒于這樣的狀況而完成的,其目的在于提供一種耐絕緣性優(yōu)良、降低干擾磁場(chǎng)的影響而提高了磁場(chǎng)檢測(cè)精度的電流傳感器。
用于解決問(wèn)題的方案
用于解決上述的問(wèn)題的電流傳感器的特征在于,具備:導(dǎo)體,被測(cè)量電流流過(guò)該導(dǎo)體;第一磁電轉(zhuǎn)換元件,其被配置在所述導(dǎo)體的附近;第二磁電轉(zhuǎn)換元件,其隔著所述導(dǎo)體配置在所述第一磁電轉(zhuǎn)換元件的相反側(cè);以及絕緣構(gòu)件,其支承所述第一磁電轉(zhuǎn)換元件和所述第二磁電轉(zhuǎn)換元件,其中,所述導(dǎo)體以不與所述絕緣構(gòu)件接觸且不支承所述絕緣構(gòu)件的方式配置。
另外,也可以設(shè)為,還具備:金屬板,其與所述導(dǎo)體絕緣;以及模制構(gòu)件,其用于將所述導(dǎo)體、所述第一磁電轉(zhuǎn)換元件、所述第二磁電轉(zhuǎn)換元件、所述絕緣構(gòu)件以及所述金屬板模制成型,所述金屬板與所述絕緣構(gòu)件接觸,所述金屬板的一部分從所述模制構(gòu)件露出。
也可以設(shè)為,具備信號(hào)處理IC,該信號(hào)處理IC被配置在所述金屬板上,所述第一磁電轉(zhuǎn)換元件和所述第二磁電轉(zhuǎn)換元件與所述信號(hào)處理IC電連接。
也可以設(shè)為,所述導(dǎo)體的一部分具有高度差,通過(guò)所述高度差,所述導(dǎo)體被配置為與所述絕緣構(gòu)件不接觸。
也可以設(shè)為,所述導(dǎo)體與所述絕緣構(gòu)件之間被模制樹脂填充。
也可以設(shè)為,所述第一磁電轉(zhuǎn)換元件和所述第二磁電轉(zhuǎn)換元件使用芯片貼裝膜而與所述絕緣構(gòu)件芯片接合。
也可以設(shè)為,所述金屬板俯視時(shí)具有凹狀部和突出部,其中,所述凹狀部以向與所述導(dǎo)體側(cè)相反的一側(cè)凹的方式形成,所述突出部設(shè)置在所述凹狀部的兩端,朝向所述導(dǎo)體側(cè)突出,所述導(dǎo)體俯視時(shí)具有凸?fàn)畈浚撏範(fàn)畈渴且苑謩e沿著所述金屬板的所述凹狀部和所述突出部的方式形成的。
也可以設(shè)為,所述導(dǎo)體以包圍所述第一磁電轉(zhuǎn)換元件的方式形成。
也可以設(shè)為,所述第二磁電轉(zhuǎn)換元件配置在以包圍所述第一磁電轉(zhuǎn)換元件的方式形成的所述導(dǎo)體的外側(cè)。
也可以設(shè)為,所述第一磁電轉(zhuǎn)換元件的感磁部和所述第二磁電轉(zhuǎn)換元件的各感磁部在包含所述導(dǎo)體的面的垂直方向上設(shè)置于所述導(dǎo)體的上表面與下表面之間。
也可以構(gòu)成為,當(dāng)將所述導(dǎo)體與所述絕緣構(gòu)件之間的距離設(shè)為g、將所述第一磁電轉(zhuǎn)換元件的厚度設(shè)為d1、將所述第二磁電轉(zhuǎn)換元件的厚度設(shè)為d2(未圖示)時(shí),滿足下述式1和式2,
10μm≤g≤d1μm···(1)
10μm≤g≤d2μm···(2)。
也可以構(gòu)成為,所述導(dǎo)體與所述第一磁電轉(zhuǎn)換元件之間的距離和所述導(dǎo)體與所述第二磁電轉(zhuǎn)換元件之間的距離w滿足俯視時(shí)為50μm以上且150μm以下。
所述信號(hào)處理IC也可以具有:偏置電路,其用于對(duì)所述第一磁電轉(zhuǎn)換元件和所述第二磁電轉(zhuǎn)換元件施加偏置電流;減法電路,其計(jì)算從所述第一磁電轉(zhuǎn)換元件得到的信號(hào)與從所述第二磁電轉(zhuǎn)換元件得到的信號(hào)之間的差;校正電路,其對(duì)進(jìn)行所述計(jì)算所得到的信號(hào)進(jìn)行校正;以及放大電路,其用于對(duì)進(jìn)行所述校正所得到的信號(hào)進(jìn)行放大。
所述信號(hào)處理IC也可以構(gòu)成為基于所述第一磁電轉(zhuǎn)換元件的輸出與所述第二磁電轉(zhuǎn)換元件的輸出之間的差,消除外部產(chǎn)生的磁場(chǎng)的影響來(lái)計(jì)算電流值。
所述絕緣構(gòu)件也可以是絕緣帶或涂布有粘接劑的絕緣片。
所述第一磁電轉(zhuǎn)換元件和所述第二磁電轉(zhuǎn)換元件也可以是霍爾元件、磁阻效應(yīng)元件、霍爾IC、磁阻效應(yīng)IC。
所述信號(hào)處理IC也可以構(gòu)成為設(shè)置輸出信號(hào)的上限值和下限值,以檢測(cè)電源的斷線。
所述信號(hào)處理IC也可以構(gòu)成為在電源斷線的情況下所述輸出信號(hào)超過(guò)所述上限值或者低于所述下限值,以檢測(cè)電源的斷線。
所述信號(hào)處理IC也可以構(gòu)成為以模擬信號(hào)或數(shù)字信號(hào)的形式進(jìn)行輸出。
所述信號(hào)處理IC也可以構(gòu)成為設(shè)置過(guò)電流感測(cè)電路。
也可以構(gòu)成為,關(guān)于所述信號(hào)處理IC的基準(zhǔn)電壓,在后級(jí)使用A/D轉(zhuǎn)換器的情況下,為了使基準(zhǔn)電壓相同來(lái)降低因電源電壓變動(dòng)引起的A/D轉(zhuǎn)換誤差,而使用在所述信號(hào)處理IC的內(nèi)部生成的電壓或者在所述信號(hào)處理IC的外部生成的電壓。
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明,具有優(yōu)良的耐絕緣性,并且能夠降低干擾磁場(chǎng)的影響,能夠提高磁場(chǎng)檢測(cè)精度。
附圖說(shuō)明
圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的電流傳感器的一例的俯視圖。
圖2是圖1的電流傳感器的側(cè)視圖。
圖3是信號(hào)處理IC的功能框圖。
圖4是用于說(shuō)明使用一般的樹脂糊劑將磁電轉(zhuǎn)換元件固著在絕緣構(gòu)件上的情況下的固著狀態(tài)的一例的圖。
圖5是示出本發(fā)明的第二實(shí)施方式所涉及的電流傳感器的一例的俯視圖。
圖6是圖5的電流傳感器的側(cè)視圖。
具體實(shí)施方式
<第一實(shí)施方式>
以下,參照?qǐng)D1~圖4來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的電流傳感器的一個(gè)實(shí)施方式。實(shí)施方式所涉及的電流傳感器1例如是具有兩個(gè)霍爾元件等磁電轉(zhuǎn)換元件并且基于各磁電轉(zhuǎn)換元件的輸出消除外部產(chǎn)生的磁場(chǎng)的影響來(lái)檢測(cè)電流的傳感器。
圖1是示出第一實(shí)施方式所涉及的電流傳感器1的結(jié)構(gòu)例的俯視圖。如圖1所示,該電流傳感器1具備:導(dǎo)體210,其具有例如2根引線端子212a、212b,用于流過(guò)被測(cè)量電流I;信號(hào)處理IC 220;金屬板230,其用于支承信號(hào)處理IC 220;以及例如10根引線端子241。
此外,引線端子212a、212b、241的數(shù)量不限于圖1所示的例子,也能夠進(jìn)行變更。
在該實(shí)施方式中,導(dǎo)體210具有使被測(cè)量電流I沿從引線端子212a側(cè)向引線端子212b側(cè)的繞轉(zhuǎn)方向流過(guò)的電流路徑211。而且,以沿著該電流路徑211的形狀的方式在引線端子212a、212b之間形成有間隙210a。在該實(shí)施方式中,電流路徑211例如為U字形的形狀,但是只要在后述的第一磁電轉(zhuǎn)換元件213a和第二磁電轉(zhuǎn)換元件213b中能夠進(jìn)行電流檢測(cè)即可,并不限于圖1所示的形狀,例如還能夠應(yīng)用コ字形、V字形、C字形或與這些字形類似的形狀。
在導(dǎo)體210的間隙210a內(nèi)配置第一磁電轉(zhuǎn)換元件213a,隔著電流路徑211配置有第二磁電轉(zhuǎn)換元件213b。磁電轉(zhuǎn)換元件213b配置在導(dǎo)體210與金屬板230之間的間隙210b內(nèi)。
如圖1所示,在該電流傳感器1中,金屬板230俯視時(shí)在朝向?qū)w210側(cè)具有金屬板230的中央部分凹的凹狀部231,金屬板230的兩端具有朝向?qū)w210側(cè)突出的突出部232。在圖1的例子中,凹狀部231形成為具有例如凹一級(jí)的凹狀部231。
導(dǎo)體210俯視時(shí)具有凸?fàn)畈?15,該凸?fàn)畈?15是沿著金屬板230的凹狀部231和突出部232形成的。也就是說(shuō),凸?fàn)畈?15以俯視時(shí)導(dǎo)體210朝向金屬板230側(cè)突出的方式形成。
而且,在圖1中,絕緣構(gòu)件214不是被導(dǎo)體210側(cè)支承,而是被金屬板230的至少突出部232的背面支承。此外,絕緣構(gòu)件214也可以被金屬板230的突出部232以外的部分(例如凹狀部231兩側(cè)的側(cè)部或/和凹狀部231的底部)的背面支承。
此外,關(guān)于凸?fàn)畈?15和凹狀部231,例示了形狀呈一級(jí)變化的情況,但是例如也可以以成為兩級(jí)以上的方式分級(jí)地構(gòu)成?;蛘?,凸?fàn)畈?15也可以形成為導(dǎo)體210(間隙210a周邊部分)逐漸地或連續(xù)地突出,凹狀部231也可以沿著該導(dǎo)體210的突出形狀逐漸地或連續(xù)地形成凹部。
從防止發(fā)熱的觀點(diǎn)出發(fā),導(dǎo)體210優(yōu)選滿足厚度為0.15mm以下且電阻值為2mΩ以下。
作為磁電轉(zhuǎn)換元件213a、213b,例如有霍爾元件、磁阻效應(yīng)元件、霍爾IC、磁阻效應(yīng)IC。
在該實(shí)施方式的電流傳感器1中,導(dǎo)體210、引線端子241、信號(hào)處理IC220、磁電轉(zhuǎn)換元件213a、213b如圖1所示那樣被模制樹脂(模制構(gòu)件)280密封而形成為同一封裝體。模制樹脂280為環(huán)氧樹脂等模制樹脂。
在該電流傳感器1中,當(dāng)被測(cè)量電流I流過(guò)導(dǎo)體210時(shí),產(chǎn)生與沿形成為電流路徑211的U字形流過(guò)的電流量和電流的方向相應(yīng)的磁場(chǎng)。在此,磁電轉(zhuǎn)換元件213a配置在U字形的電流路徑211附近的間隙210a內(nèi),檢測(cè)由流過(guò)上述的導(dǎo)體210的被測(cè)量電流I產(chǎn)生的磁通密度,將與磁通密度相應(yīng)的電信號(hào)輸出到信號(hào)處理IC 220。另外,磁電轉(zhuǎn)換元件213b也同樣,檢測(cè)由流過(guò)導(dǎo)體210的被測(cè)量電流I產(chǎn)生的磁通密度,將與磁通密度相應(yīng)的電信號(hào)輸出到信號(hào)處理IC 220。這樣,磁電轉(zhuǎn)換元件213a、213b根據(jù)流過(guò)導(dǎo)體210的被測(cè)量電流I來(lái)進(jìn)行電流檢測(cè)。
磁電轉(zhuǎn)換元件213a、213b分別通過(guò)間隙210a、210b而與導(dǎo)體210分離地配置,成為始終不與導(dǎo)體210接觸的狀態(tài)。由此,導(dǎo)體210與磁電轉(zhuǎn)換元件213a、213b之間不電導(dǎo)通,確保了用于維持絕緣的間隙(空隙)。
在本實(shí)施方式中,導(dǎo)體210與磁電轉(zhuǎn)換元件213a之間的距離和導(dǎo)體210與磁電轉(zhuǎn)換元件213b之間的距離w俯視時(shí)各自為例如50μm以上且150μm以下。原因在于,例如在導(dǎo)體210與磁電轉(zhuǎn)換元件213a之間的距離和導(dǎo)體210與磁電轉(zhuǎn)換元件213b之間的距離w小于50μm的情況下,擔(dān)心絕緣耐壓下降,在大于150μm的情況下,擔(dān)心在電流流過(guò)導(dǎo)體210時(shí)由磁電轉(zhuǎn)換元件213a、213b檢測(cè)的磁場(chǎng)變小而檢測(cè)精度下降。
另外,磁電轉(zhuǎn)換元件213a被絕緣構(gòu)件214(在圖1中用虛線表示。)支承。作為絕緣構(gòu)件214,例如使用含有絕緣耐壓性高的聚酰亞胺材料的絕緣帶。此外,作為該絕緣構(gòu)件214,不限于聚酰亞胺帶,例如還能夠應(yīng)用對(duì)聚酰亞胺材料、陶瓷材料等涂布粘接劑得到的絕緣片。
在圖1中,金屬板230與絕緣構(gòu)件214接觸,引線端子241的一部分從模制樹脂280露出。
磁電轉(zhuǎn)換元件213a、213b經(jīng)由線(金屬線)260而與信號(hào)處理IC 220電連接,信號(hào)處理IC 220經(jīng)由線(金屬線)250而與引線端子241電連接。
信號(hào)處理IC 220例如包括LSI(Large Scale Integration:大規(guī)模集成電路),在該實(shí)施方式中,例如具備存儲(chǔ)器、處理器、偏置電路、減法電路、校正電路以及放大電路等。關(guān)于該信號(hào)處理IC 220的結(jié)構(gòu),在后述的圖3中示出詳細(xì)的功能框圖。
圖2是圖1所示的電流傳感器1的沿J-J’之間的側(cè)視圖。如圖2所示,絕緣構(gòu)件214形成為與金屬板230的一部分的背面230A接合并支承磁電轉(zhuǎn)換元件213a。在圖2的例子中,僅示出了磁電轉(zhuǎn)換元件213a,但是磁電轉(zhuǎn)換元件213b也以與磁電轉(zhuǎn)換元件213a同樣的方式配置。
在構(gòu)成間隙210a的導(dǎo)體210的一部分的背面形成有高度差201,通過(guò)該高度差201,導(dǎo)體210被配置為始終不與絕緣構(gòu)件214接觸。圖2所示的高度差201是用于避免在絕緣構(gòu)件214與導(dǎo)體210之間具有絕緣物與導(dǎo)電性材料接觸時(shí)形成的沿面。
在對(duì)導(dǎo)體210設(shè)置高度差的情況下,也可以是,對(duì)導(dǎo)體210的與絕緣構(gòu)件214相向的部位設(shè)置高度差,并使絕緣構(gòu)件214配置在該高度差內(nèi)的空間。由此,可靠地使導(dǎo)體210與絕緣構(gòu)件214不接觸,作為結(jié)果,導(dǎo)體210不支承絕緣構(gòu)件214。上述的高度差能夠通過(guò)例如精壓、半沖壓或下置(downset)來(lái)形成。
在圖2中,導(dǎo)體210的背面與絕緣構(gòu)件214之間被模制樹脂280填充。在本實(shí)施方式中,優(yōu)選將模制樹脂280設(shè)為吸水率為例如0.5%以下的材料。這樣,能夠抑制模制樹脂280的膨脹,因此能夠避免向磁電轉(zhuǎn)換元件213a、213b施加伴隨該膨脹而產(chǎn)生的應(yīng)力。
在本實(shí)施方式的電流傳感器1中,在假設(shè)構(gòu)成為絕緣構(gòu)件214與導(dǎo)體210接觸的情況下,與構(gòu)成為絕緣構(gòu)件214與導(dǎo)體210不接觸的情況相比,耐壓性能下降。
因此,在本實(shí)施方式的電流傳感器1中,通過(guò)在導(dǎo)體210形成上述的高度差201,來(lái)使導(dǎo)體210的高度差201部分位于絕緣構(gòu)件214的上方,以避免絕緣構(gòu)件214與導(dǎo)體210接觸。由此,絕緣構(gòu)件214不與導(dǎo)體210接觸,在電流傳感器1的一次側(cè)(導(dǎo)體210側(cè))與二次側(cè)之間不形成沿面。因而,由于電流傳感器內(nèi)部不形成沿面,因此能夠維持電流傳感器1中的耐壓性能,并且能夠抑制因動(dòng)作環(huán)境變化而發(fā)生耐壓劣化。
絕緣構(gòu)件214例如包括耐壓性優(yōu)良的聚酰亞胺材料的絕緣帶,以如圖2所示的狀態(tài)被粘貼在金屬板230的背面230A,從磁電轉(zhuǎn)換元件213a的背面支承磁電轉(zhuǎn)換元件213a。
導(dǎo)體210與磁電轉(zhuǎn)換元件213a被設(shè)置在絕緣構(gòu)件214的同一面上。另外,磁電轉(zhuǎn)換元件213的感磁面216的高度位置設(shè)定在從導(dǎo)體210的底面到上表面的高度之間(例如中央),由此在磁電轉(zhuǎn)換元件213a的感磁面216能夠更多地捕捉由被測(cè)量電流I產(chǎn)生的磁通,其結(jié)果,電流檢測(cè)靈敏度提高。
在圖2的例子中,當(dāng)將導(dǎo)體210與絕緣構(gòu)件214之間的距離設(shè)為g、將磁電轉(zhuǎn)換元件213a的厚度設(shè)為d1、將磁電轉(zhuǎn)換元件213b的厚度設(shè)為d2(未圖示)時(shí),從絕緣耐壓和檢測(cè)精度方面出發(fā),優(yōu)選滿足下述式(1)~(2)。
10μm≤g≤d1μm (1)
10μm≤g≤d2μm (2)
例如在g小于10μm的情況下,擔(dān)心絕緣耐壓下降,在大于d1μm的情況下,擔(dān)心在電流流過(guò)導(dǎo)體210時(shí)由磁電轉(zhuǎn)換元件213a、213b檢測(cè)的磁場(chǎng)變小而檢測(cè)精度下降。
圖3是信號(hào)處理IC 220的一例的功能框圖。該信號(hào)處理IC 220具備偏置電路201、減法電路202、校正電路203以及放大電路204。偏置電路201與磁電轉(zhuǎn)換元件213a、213b連接,向磁電轉(zhuǎn)換元件213a、213b供給電源。換言之,偏置電路201是用于向磁電轉(zhuǎn)換元件213a、213b施加(流入)激勵(lì)電流的電路。
減法電路202基于一對(duì)磁電轉(zhuǎn)換元件213a、213b的輸出之間的差消除外部產(chǎn)生的磁場(chǎng)的影響(抵消同相的噪聲)來(lái)計(jì)算電流值。
例如,當(dāng)將磁電轉(zhuǎn)換元件213a的靈敏度和磁電轉(zhuǎn)換元件213b的靈敏度分別設(shè)為S1和S2、將從導(dǎo)體210產(chǎn)生的由磁電轉(zhuǎn)換元件213a感測(cè)的磁場(chǎng)設(shè)為B1、將由磁電轉(zhuǎn)換元件213b感測(cè)的磁場(chǎng)設(shè)為B2、將干擾磁場(chǎng)設(shè)為BE時(shí),在磁電轉(zhuǎn)換元件213a的位置與磁電轉(zhuǎn)換元件213b的位置,由磁場(chǎng)產(chǎn)生的磁場(chǎng)為相反朝向,但是干擾磁場(chǎng)BE對(duì)磁電轉(zhuǎn)換元件213a、213b以相同的朝向進(jìn)行作用。因而,V1、V2通過(guò)以下的式表示。
V1=S1×(B1+BE) (3)
V2=S2×(-B2+BE) (4)
在此,在上述式(3)和式(4)中,當(dāng)利用S1=S2來(lái)在信號(hào)處理IC 220中取差時(shí),成為
V1-V2=S1×(B1+B2),
從而能夠消除干擾磁場(chǎng)BE的影響來(lái)計(jì)算電流值。B1和B2也可以為B1≠B2。通過(guò)如以上那樣,作為干擾磁場(chǎng)影響的消除效果,能夠?qū)崿F(xiàn)-50dB左右的效果,還能夠進(jìn)一步提高靈敏度。
圖3所示的減法電路202例如計(jì)算來(lái)自磁電轉(zhuǎn)換元件213a的輸出信號(hào)與來(lái)自磁電轉(zhuǎn)換元件213b的輸出信號(hào)之間的差。
校正電路203對(duì)來(lái)自減法電路202的輸出值進(jìn)行校正,例如基于動(dòng)作溫度按照預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的溫度校正系數(shù)來(lái)對(duì)磁電轉(zhuǎn)換元件213a、213b的輸出值進(jìn)行校正。因此,能夠進(jìn)行溫度依賴性小且高精度的電流檢測(cè)。
放大電路204對(duì)來(lái)自校正電路203的輸出值進(jìn)行放大。
接著,參照?qǐng)D1和圖2來(lái)說(shuō)明本實(shí)施方式的電流傳感器1的制作方法的概要。
首先,將磁電轉(zhuǎn)換元件213a、213b芯片接合在粘接于引線框的絕緣構(gòu)件214上,并且將信號(hào)處理IC 220芯片接合在金屬板230上。然后,將磁電轉(zhuǎn)換元件213a、213b與信號(hào)處理IC 220通過(guò)線250、260進(jìn)行引線接合。接著,將導(dǎo)體210、磁電轉(zhuǎn)換元件213a、213b、信號(hào)處理IC 220以及金屬板230通過(guò)模制樹脂280模制成型后進(jìn)行引線剪切。接著,通過(guò)成形技術(shù)形成高壓側(cè)的引線端子212a、212b和低電壓側(cè)的引線端子241。
如以上說(shuō)明的那樣,根據(jù)本實(shí)施方式的電流傳感器1,在俯視或從側(cè)面看電氣傳感器1時(shí),導(dǎo)體210與信號(hào)處理IC 220都具有用于電絕緣的間隙,因此具有優(yōu)良的耐絕緣性。
另外,當(dāng)電流流過(guò)導(dǎo)體210時(shí)產(chǎn)生熱,并且由于模制樹脂280的線膨脹系數(shù)與絕緣構(gòu)件214的線膨脹系數(shù)之間的差而對(duì)磁電轉(zhuǎn)換元件213a和磁電轉(zhuǎn)換元件213b施加應(yīng)力。磁電轉(zhuǎn)換元件213a和磁電轉(zhuǎn)換元件213b分別被配置在不同的位置,因此磁電轉(zhuǎn)換元件213a和磁電轉(zhuǎn)換元件213b分別受到不同的應(yīng)力。磁電轉(zhuǎn)換元件的靈敏度由于應(yīng)力而變動(dòng),因此當(dāng)對(duì)磁電轉(zhuǎn)換元件213a和磁電轉(zhuǎn)換元件213b分別施加不同的應(yīng)力時(shí),有可能使磁場(chǎng)檢測(cè)精度下降。在本實(shí)施方式的電流傳感器1中,金屬板230與絕緣構(gòu)件214接觸,引線端子241的一部分從模制樹脂280露出。因此,即使被測(cè)量電流I流過(guò)導(dǎo)體210而產(chǎn)生熱,該熱也通過(guò)絕緣構(gòu)件214和引線端子241而迅速被放出。由此,能夠抑制磁場(chǎng)檢測(cè)精度下降。
從上述觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選應(yīng)用熱導(dǎo)電率高的硅基材來(lái)代替絕緣構(gòu)件214。
金屬板230俯視時(shí)具有凹狀部231和突出部232,其中,該凹狀部231以向與導(dǎo)體210側(cè)相反的一側(cè)凹的方式形成,該突出部232朝向?qū)w210側(cè)突出。另外,導(dǎo)體210從上方觀看時(shí)具有凸?fàn)畈?15,該凸?fàn)畈?15是分別沿著金屬板230的凹狀部231和突出部232形成的。也就是說(shuō),基于導(dǎo)體210的凸?fàn)畈?15與金屬板230的凹狀部231和突出部232的形成圖案,易于將被測(cè)量電流I流過(guò)導(dǎo)體210時(shí)的熱向引線端子241側(cè)放出。由此,能夠抑制磁場(chǎng)檢測(cè)精度下降和干擾磁場(chǎng)消除精度下降。
導(dǎo)體210以包圍磁電轉(zhuǎn)換元件213a的周圍的方式形成。由此,磁場(chǎng)對(duì)磁電轉(zhuǎn)換元件213a進(jìn)行作用,作為結(jié)果,磁電轉(zhuǎn)換元件213a的輸出信號(hào)變大。其結(jié)果,電流傳感器1的檢測(cè)精度進(jìn)一步提高。
另外,絕緣構(gòu)件214不與導(dǎo)體210接觸,而只被金屬板230支承,因此在導(dǎo)體210與絕緣構(gòu)件214之間不形成沿面,從而電流傳感器1的耐壓不易下降。
圖2所示的芯片貼裝膜270在晶圓切割之前粘貼在晶圓的背面,因此與使用后述的絕緣糊劑、導(dǎo)電性糊劑來(lái)固定磁電轉(zhuǎn)換元件213a、213b的情況不同,不存在沿面朝向磁電轉(zhuǎn)換元件213a、213b周圍的導(dǎo)體210以形成緩坡部分的方式延伸的情形,因此電流傳感器的耐壓進(jìn)一步提高。
一般地,磁電轉(zhuǎn)換元件213a、213b使用芯片接合材料被固著于絕緣構(gòu)件214上,但是在將導(dǎo)電性糊劑用作該芯片接合材料的情況下,磁電轉(zhuǎn)換元件213a、213b與導(dǎo)體210之間的絕緣距離由于糊劑的緩坡部分而縮短。另外,在將絕緣糊劑用作芯片接合材料的情況下,也可能由糊劑的緩坡部分而形成沿面。
在圖4中,在使用絕緣糊劑290將磁電轉(zhuǎn)換元件213a、213b固著于絕緣構(gòu)件214上的情況下,磁電轉(zhuǎn)換元件213a、213b與導(dǎo)體210之間的絕緣距離由于絕緣糊劑290的緩坡部分而縮短。在該情況下,當(dāng)絕緣糊劑290的緩坡部分與一次導(dǎo)體210之間的距離x為10μm以下時(shí),可能會(huì)發(fā)生電流傳感器的耐壓下降。
<第二實(shí)施方式>
接著,參照?qǐng)D5和圖6來(lái)說(shuō)明第二實(shí)施方式。
在圖5所示的電流傳感器1A中,特征在于以下點(diǎn):在金屬板30的凹狀部31和導(dǎo)體10的凸?fàn)畈?5,形成了凹兩級(jí)的凹狀部31a、31b和突出兩級(jí)的凸?fàn)畈?5a、15b,由此絕緣構(gòu)件14的粘貼面積增加,因此進(jìn)一步提高絕緣部分的強(qiáng)度。
圖5是示出第二實(shí)施方式所涉及的電流傳感器1A的結(jié)構(gòu)例的俯視圖,圖6是圖5中的沿K-K’之間的側(cè)視圖。在該電流傳感器1A中,特征在于以下點(diǎn):導(dǎo)體10的凸?fàn)畈?5(15a、15b)也與金屬板30的凹狀部31(31a、31b)的形狀相匹配地具有多級(jí)形狀(兩級(jí)形狀)地延伸設(shè)置,從而降低導(dǎo)體整體的電阻值。除此以外的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施方式相同。
附圖標(biāo)記說(shuō)明
1、201:電流傳感器;10、210:導(dǎo)體;10a、10b、210a、210b:間隙;11、211:電流路徑;12a、12b、41、212a、212b、241:引線端子;13a、13b、213a、213b:磁電轉(zhuǎn)換元件;14、214:絕緣構(gòu)件;20、220:信號(hào)處理IC;30、230:金屬板;70、270:芯片貼裝膜;80、280:模制樹脂;290:絕緣糊劑。