CN113495183B - 电流传感器及其制造方法、电控制装置、以及电流传感器的设计方法 - Google Patents

电流传感器及其制造方法、电控制装置、以及电流传感器的设计方法 Download PDF

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Abstract

本发明的电流传感器具备能够检测磁的磁检测部、第一磁屏蔽和第二磁屏蔽，第一磁屏蔽具有在第一屏蔽部及其两端部附近的各个连续的两个第二屏蔽部，第二磁屏蔽具有在第三屏蔽部及其两端部附近的各个连续的两个第四屏蔽部，在第一和第三屏蔽部之间，存在导体配置区域，磁检测部位于第一屏蔽部与导体配置区域之间，在与两个第四屏蔽部的沿第三方向的长度的关系中，设置于在导体流通了规定的电流后的非通电时的第二方向的磁场实质上为零的磁场抵消位置。

Description

电流传感器及其制造方法、电控制装置、以及电流传感器的设 计方法
技术领域
本发明涉及一种电流传感器及其制造方法、电控制装置、以及电流传感器的设计方法。
背景技术
现有例如在混合动力电动车辆(HEV：Hybrid Electric Vehicle)和电动车辆(EV：Electric Vehicle)等的电池的剩余电量的测量、电动机的驱动电流的测量、或转换器、逆变器等的电力控制设备，使用电流传感器。在该电流传感器中，例如，通过MR元件或霍尔元件等的磁检测元件，在非接触状态下检测流通于母线等的导体的电流。
在电流传感器中，由于流通电流而从导体产生的磁场通过磁检测元件检测，但是当来自外部的磁场施加于磁检测元件时，电流传感器的检测精度会有劣化的风险。为了抑制这种检测精度的劣化，提出设置包围MR元件或霍尔元件等的磁检测元件以及导体的周围的磁屏蔽。专利文献1公开了，为防止产生于两个磁屏蔽间的空隙的磁场倾斜地施加于磁电转换元件而使电流的检测精度劣化，使空隙的高度位置与形成有磁电转换元件的高度位置的传感器基板的高度位置一致。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-011469号公报
发明内容
发明要解决的问题
如上述现有的电流传感器那样，通过设置磁屏蔽，磁屏蔽可以吸收来自外部的磁场，从而可以抑制由该磁场引起的检测精度的劣化。另一方面，由于在母线等的导体流通被测量电流所产生的磁场的至少一部分被磁屏蔽吸收，但是作为磁性体的磁屏蔽具有磁滞特性，因此即使导体为非通电状态，磁化也残留于磁屏蔽。通过该剩余磁化从磁屏蔽产生的磁场是使电流传感器的检测精度劣化的原因。由于从磁屏蔽产生的磁场通过剩余磁化互相抵消，磁检测元件设置于磁场强度为零的位置，因此可使电流传感器的检测精度提高。另一方面，在要求电流传感器的薄型化时，在上述现有的电流传感器中，由于两个U字形的磁屏蔽互相相对，因此电流传感器的尺寸只取决于磁屏蔽的尺寸，难以促进电流传感器的进一步的薄型化。
本发明是鉴于上述情况而做出的，其目的在于，提供一种降低导体非通电时的测量误差，谋求测量精度的提高，并且，能够薄型化的电流传感器及其制造方法、具备该电流传感器的电控制装置、以及电流传感器的设计方法。
解决问题的手段
为了实现该目的，本发明提供一种电流传感器，其特征在于，作为用于检测从在第一方向流通电流的导体产生的磁的电流传感器，其具备能够检测所述磁的磁检测部、第一磁屏蔽和第二磁屏蔽，所述第一磁屏蔽具有第一屏蔽部及在其两端部附近的各个连续的两个第二屏蔽部，所述第二磁屏蔽具有第三屏蔽部及在其两端部附近的各个连续的两个第四屏蔽部，所述第一屏蔽部和所述第三屏蔽部彼此实质上平行地相对地定位，在所述第一屏蔽部和所述第三屏蔽部之间，存在以使所述第一方向相对于所述第一屏蔽部实质上平行的方式配置有所述导体的导体配置区域，所述两个第二屏蔽部在所述第一屏蔽部中的沿正交于所述第一方向的第二方向的所述两端部附近的各个，以与正交于所述第一方向和所述第二方向的第三方向实质上平行，且朝向所述第二磁屏蔽的方式连续，所述两个第四屏蔽部在所述第三屏蔽部中的沿正交于所述第一方向的第二方向的所述两端部附近的各个，以与正交于所述第一方向和所述第二方向的第三方向实质上平行，且朝向所述第一磁屏蔽的方式连续，所述第一屏蔽部的沿所述第二方向的长度比所述第三屏蔽部的沿所述第二方向的长度长，所述磁检测部位于所述第一屏蔽部与所述导体配置区域之间，所述磁检测部在与所述两个第四屏蔽部的沿所述第三方向的长度的关系中，设置于在所述导体流通了规定的电流后的非通电时的所述第二方向的磁场实质上为零的磁场抵消位置。
所述磁场抵消位置可以是基于所述两个第四屏蔽部的沿所述第三方向的长度与沿所述第三方向的自所述导体配置区域的距离的相关关系而确定的位置，当沿所述第二方向观察时，所述第四屏蔽部的端部附近可以与所述第二屏蔽部重叠，当沿所述第一方向观察时，所述磁检测部和所述导体配置区域可以位于被所述第三屏蔽部和所述两个第四屏蔽部包围的空间内，所述磁检测部与所述导体配置区域可以沿所述第三方向分离1.0mm以上，所述磁检测部与所述第一屏蔽部可以沿所述第三方向分离1.0mm～2.0mm。
所述电流传感器还具备电路基板，其具有第一面和与该第一面相对的第二面，所述电路基板的所述第一面与所述第一屏蔽部相对，所述电路基板的所述第二面与所述第三屏蔽部相对，所述磁检测部可以安装于所述电路基板的所述第二面，在所述磁检测部与所述电路基板的所述第二面之间，可以设置有高度调整部，在所述电路基板的所述第二面，可以安装有处理从所述磁检测部输出的检测信号的信号处理部。
所述电流传感器还具备电路基板，其具有第一面和与该第一面相对的第二面，所述电路基板的所述第一面与所述第一屏蔽部相对，所述电路基板的所述第二面与所述第三屏蔽部相对，所述磁检测部可以安装于所述电路基板的所述第一面，在所述电路基板的所述第一面，可以安装有处理从所述磁检测部输出的检测信号的信号处理部。
所述磁检测部可以包含磁阻效应元件或霍尔元件，所述磁阻效应元件可以是GMR元件或TMR元件，所述磁检测部还具备密封部，其一体地密封所述磁检测部、所述第一磁屏蔽和所述第二磁屏蔽，所述导体配置区域可以是沿所述第一方向形成于所述密封部、能够使所述导体插通的贯通孔，还可以具备配置于所述导体配置区域的所述导体。
另外，本发明提供一种具备上述电流传感器的电控制装置。
另外，本发明提供一种电流传感器的设计方法，其特征在于，是设计上述电流传感器的方法，其基于所述第四屏蔽部的长度与距沿所述第三方向的自所述导体的距离的相关关系，确定在所述电流传感器内设置所述磁检测部的所述磁场抵消位置。
另外，本发明提供一种电流传感器的制造方法，其特征在于，作为制造上述电流传感器的制造方法，其在基于所述第四屏蔽部的长度与沿所述第三方向的自所述导体的距离的相关关系而确定的所述磁场抵消位置设置所述磁检测部。
在所述导体配置区域可以配置所述导体。
发明效果
根据本发明，可以提供一种降低导体非通电时的测量误差，谋求测量精度的提高，并且，能够薄型化的电流传感器及其制造方法、具备该电流传感器的电控制装置、以及电流传感器的设计方法。
附图说明
图1是示出当沿第一方向观察本发明的一个实施方式所涉及的电流传感器时的概略结构的截断端面图。
图2是示出当沿第二方向观察图1所示的电流传感器时的概略结构的侧面图。
图3是示出当沿第一方向观察本发明的一个实施方式所涉及的电流传感器的另一个形态时的概略结构的截断端面图。
图4是示出当沿第一方向观察本发明的一个实施方式所涉及的电流传感器的另一个形态时的概略结构的截断端面图。
图5是示出本发明的一个实施方式所涉及的电流传感器的概略结构的块图。
图6是示出本发明的一个实施方式所涉及的电流传感器所具有的电路结构的一个形态的概略结构的电路图。
图7是示出本发明的一个实施方式中的磁阻效应元件的概略结构的立体图。
图8是示出本发明的一个实施方式所涉及的磁阻效应元件的概略结构的截面图。
图9是示出当沿第一方向观察本发明的一个实施方式所涉及的电流传感器的另一个形态时的概略结构的截断端面图。
图10是示出图9中所示的电流传感器的概略结构的立体图。
图11是示出本实施方式所涉及的电流传感器的第二屏蔽部的长度与磁场抵消位置的相关关系的图表。
图12是示出本实施方式所涉及的电流传感器的第四屏蔽部的长度与磁场抵消位置的相关关系的图表。
符号说明
1……电流传感器
2……磁检测部
3……第一磁屏蔽
31……第一屏蔽部
32……第二屏蔽部
4……第二磁屏蔽
41……第三屏蔽部
42……第四屏蔽部
5……导体配置区域
具体实施方式
在下文中，一边参照附图，一边对本发明的实施方式进行说明。此外，附图是模式性的或概念性的图，各构件的尺寸、构件间的大小的比例等不必限于与现实的相同，另外，在表示相同的构件等的情况下，有时相较于附图，彼此的尺寸或比例不同地表示。另外，在本说明书所附的附图中，为了便于理解，有时将各部的形状、尺度、长宽比等从实物变更或夸大。
此外，在本实施方式中，根据需要，在一些附图中规定“第一方向、第二方向和第三方向”。在此，第一方向是流通于导体的电流的方向。第二方向是正交于第一方向的方向、即导体的宽度方向。第三方向是正交于第一方向和第二方向的方向。
图1是示出当沿第一方向观察本实施方式所涉及的电流传感器时的概略结构的截断端面图，图2是示出当沿第二方向观察图1所示的电流传感器时的概略结构的侧面图。如图1所示，电流传感器1具备能够检测磁的磁检测部2、第一磁屏蔽3和第二磁屏蔽4。
第一磁屏蔽3具有第一屏蔽部31和第二屏蔽部32。第二屏蔽部32在第一屏蔽部31的第二方向D2上的两端部31E的附近的各个连续，沿第三方向D3向第二磁屏蔽4延伸。第二磁屏蔽4具有第三屏蔽部41和第四屏蔽部42。第四屏蔽部42在第三屏蔽部41的第二方向D2上的两端部41E的附近的各个连续，沿第三方向D3向第一磁屏蔽3延伸。此外，在本实施方式中，第一屏蔽部31的第二方向D2上的两端部31E的附近是指包含第一磁屏蔽3的制造时的制造误差等，即，当沿第一方向D1观察时，从第一屏蔽部31的端部31E沿第二方向D2向第一屏蔽部31的内侧、相对于第一屏蔽部31的第二方向D2上的长度W31的4％程度的长度的范围内的误差。另外，第三屏蔽部41的两端部41E的附近是指包含第二磁屏蔽4的制造时的制造误差等，即，当沿第一方向D1观察时，从第三屏蔽部41的端部41E沿第二方向D2向第三屏蔽部41的内侧、相对于第三屏蔽部41的第二方向D2上的长度W41的5％程度的长度的范围内的误差。
第一屏蔽部31和第三屏蔽部41彼此实质上平行地相对地定位。此外，第一屏蔽部31和第三屏蔽部41彼此实质上平行是指，包含第一磁屏蔽3和第二磁屏蔽4的制造时的制造误差等，即，以由包含第一屏蔽部31的平面与包含第三屏蔽部41的平面形成的角度为4°以下的方式允许两个平面交叉。
在第一屏蔽部31与第三屏蔽部41之间，定位有配置有导体51(参照图9)的导体配置区域5。导体51能够以其长边方向相对于第一方向D1实质上平行的方式配置于导体配置区域5。在沿电流传感器1的第二方向D2和第三方向D3的截断面中，导体配置区域5的形状为大致矩形形状，但是其不限于此，只要是能够根据配置于导体配置区域5的导体51的形状适当设定的形状即可，例如，可以是大致圆形形状等。
导体51的长边方向相对于第一方向D1实质上平行是指，包含电流传感器1等的制造时的制造误差等，即，在沿电流传感器1的第二方向D2和第三方向D3的截断面中，允许导体51的长边方向相对于第一方向D1以2°以下的角度交叉。另外，在导体配置区域5为大致圆形形状的情况下，在沿第二方向D2和第三方向D3的截断面中，允许导体51的轴线(通过导体51的中心的线)相对于第一方向D1以2°以下的角度交叉。
两个第二屏蔽部32从第一屏蔽部31的第二方向D2上的两端部31E的附近的各个，以与第三方向D3实质上平行，即，朝向第二磁屏蔽4的方式连续，两个第二屏蔽部32的端部32E位于第二磁屏蔽4侧。此外，第二屏蔽部32与第三方向D3实质上平行是指，包含第一磁屏蔽3等的制造时的制造误差等，即，当沿第二方向D2观察时，允许第二屏蔽部32的延长线以1°以下的角度交叉于第三方向D3。
两个第四屏蔽部42从第三屏蔽部41的第二方向D2上的两端部41E的附近的各个，以与第三方向D3实质上平行，即，朝向第一磁屏蔽3的方式连续，两个第四屏蔽部42端部42E位于第一磁屏蔽3侧。此外，第四屏蔽部42与第三方向D3实质上平行是指，包含第二磁屏蔽4的等的制造时的制造误差等，即，允许第四屏蔽部42的延长线以1°以下的角度交叉于第三方向D3。
第一屏蔽部31的沿第二方向D2的长度W31比第三屏蔽部41的沿第二方向D2的长度W41长。优选地，以两个第四屏蔽部42的各端部42E能够位于由第一屏蔽部31和第二屏蔽部32划定的空间内的程度，第一屏蔽部31的长度W31比第三屏蔽部41的长度W41长。由于第一屏蔽部31和第三屏蔽部41具有这样的长度关系，因此当使第二方向D2上的第二屏蔽部32的中心位置与第二方向D2上的第四屏蔽部42的中心位置沿第三方向D3一致来配置第一磁屏蔽3和第二磁屏蔽4时，能够使电流传感器1的第三方向D3上的高度变薄。
作为本实施方式中的第一磁屏蔽3和第二磁屏蔽4的材质，可以列举纯铁或硅钢、坡莫合金等的磁性材料。第一磁屏蔽3和第二磁屏蔽4可以由互相相同的磁性材料构成，但是第一磁屏蔽3和第二磁屏蔽4也可以由互相不同的磁性材料构成。
磁检测部2位于第一屏蔽部31与导体配置区域5之间(第三方向D3上的之间)。磁检测部2与第一屏蔽部31之间的长度C1(平行于第三方向D3的长度)可以为0～2.0mm的程度，优选为1.0～2.0mm的程度。另外，磁检测部2与导体配置区域5之间的长度C2(平行于第三方向D3的长度)可以是考虑到电绝缘性的距离，例如可以为1.0mm以上。
磁检测部2，在与两个第四屏蔽部42的沿第三方向D3的长度H42的关系中，设置于在导体51流通了规定的电流后的第二方向D2的剩余磁化实质上为零的磁场抵消位置。由于作为磁性体的第一磁屏蔽3和第二磁屏蔽4具有磁滞特性，因此在通过在导体51流通电流所产生的磁场被第一磁屏蔽3和第二磁屏蔽4吸收之后，即使导体51处于非通电状态，磁化也残留于第一磁屏蔽3和第二磁屏蔽4。当残留于第一磁屏蔽3和第二磁屏蔽4的磁化(剩余磁化)施加于磁检测部2时，即使在电流未流通于导体51的状态下，也有从磁检测部2输出对应于该剩余磁化的信号的风险。在本实施方式中，由于磁检测部2设置于磁场抵消位置，因此可以降低导体的非通电时的测量误差。磁场抵消位置是如在后面所说明的那样，可以是基于两个第四屏蔽部42的沿第三方向D3的长度H42与来自导体配置区域5的沿第三方向D3的长度C2的相对关系确定的位置。
当沿第一方向D1观察时，磁检测部2和导体配置区域5可以定位于由第三屏蔽部41和两个第四屏蔽部42划定的空间内。通过这样地定位，可以降低由导体51的非通电时的剩余磁化引起的测量误差，并且可以降低电流传感器1的第三方向上的尺寸，谋求薄型化。
如图2所示，当沿第二方向D2观察时，第四屏蔽部42的端部42E的附近可以与第二屏蔽部32的端部32E的附近重叠。由此，可以减小电流传感器1的第三方向D3上的尺寸，并且可以谋求薄型化。另外，由于第二屏蔽部32的端部32E的附近与第四屏蔽部42的端部42E的附近重叠，因此来自电流传感器1的外部的磁场(沿第二方向的磁场)被第一磁屏蔽3和第二磁屏蔽4吸收，从而可以抑制由该来自外部的磁场引起的测量误差的产生。对第二屏蔽部32和第四屏蔽部42的重叠部分的沿第三方向D3的长度C3没有特别限制。此外，第二屏蔽部32的端部32E和第四屏蔽部42的端部42E可以位于平行于第二方向D2的平面上。
图5是示出本实施方式所涉及的电流传感器的概略结构的块图。如图5所示，本实施方式所涉及的电流传感器1(参照图9和图10)具备磁检测部2和信号处理部7。信号处理部7包含将从磁检测部2输出的模拟信号转换为数字信号的A/D(模拟-数字)转换部71、和对通过A/D转换部71进行数字转换的数字信号进行运算处理的运算部72。在将由运算部72进行运算处理的运算处理结果作为模拟信号输出的情况下，信号处理部7可以在运算部72的下游侧进一步包含D/A(数字-模拟)转换部(省略图示)。
图6是示出本实施方式所涉及的电流传感器所具有的电路结构的一个形态的概略结构的电路图，图7是示出本实施方式中的磁阻效应元件的概略结构的立体图，图8是示出本实施方式所涉及的磁阻效应元件的概略结构的截面图。
磁检测部2可以包含磁阻效应元件。在本实施方式中，磁检测部2的电路结构是电桥连接第一电阻部R1、第二电阻部R2、第三电阻部R3和第四电阻部R4的四个电阻部的惠斯通电桥电路2A，第一～第四电阻部R1～R4可以包含单一的磁阻效应元件，也可以包含多个磁阻效应元件。
如图6所示，磁检测部2所具有的惠斯通电桥电路2A包含电源端口V1、接地端口G1、两个输出端口E1、E2、串联连接的第一和第二电阻部R1、R2、以及串联的第三和第四电阻部R3、R4。第一和第三电阻部R1、R3的各一端连接于电源端口V1。第一电阻部R1的另一端连接于第二电阻部R2的一端和输出端口E1。第三电阻部R3的另一端连接于第四电阻部R4的一端和输出端口E2。第二和第四电阻部R2、R4的各另一端连接于接地端口G1。在电源端口V1，施加有规定的大小的电源电压，接地端口G1连接于地。
在本实施方式中，包含于惠斯通电桥电路2A的第一～第四电阻部R1～R4可以由AMR元件、GMR元件或TMR元件等的MR元件构成，也可以由霍尔元件构成。GMR元件和TMR元件包含磁化方向固定的磁化固定层、磁化方向根据所施加的磁场的方向而变化的自由层、配置于磁化固定层与自由层之间的非磁性层。AMR元件包含具有形状各向异性的磁性层。
如图7和图8所示，构成第一～第四电阻部R1～R4的GMR元件或TMR元件等的MR元件可以具有多个下部电极21、多个MR膜22和多个上部电极23。多个下部电极21设置于基板(未图示)上。各下部电极21具有细长的形状。在下部电极21的长度方向上相邻的两个下部电极21之间，形成有间隙。在下部电极21的上表面的长度方向的两端附近，分别设置有MR膜22。MR膜22在俯视时为大致圆形形状，并且包含从下部电极21侧依次层叠的自由层221、非磁性层222、磁化固定层223以及反铁磁性层224。自由层221电连接于下部电极21。反铁磁性层224由反铁磁性材料构成，通过在与磁化固定层223之间产生交换耦合，从而起到固定磁化固定层223的磁化的方向的作用。多个上部电极23设置于多个MR膜22上。各上部电极23具有细长的形状，配置于下部电极21的长边方向上相邻的两个下部电极21上，并电连接相邻的两个MR膜22的反铁磁性层224彼此。此外，MR膜22可以具有从上部电极23侧依次层叠有自由层221、非磁性层222、磁化固定层223以及反铁磁性层224的结构。另外，通过将磁化固定层223设定为铁磁性层/非磁性中间层/铁磁性层的层叠铁氧体结构，将两个铁磁性层设定为反铁磁性地耦合而成的、所谓自钉扎型的固定层(Synthetic Ferri Pinned层，SFP层)，从而省略反铁磁性层224。
在TMR元件中，非磁性层222是隧道势垒层。在GMR元件中，非磁性层222是非磁性导电层。在TMR元件、GMR元件中，电阻值根据自由层221的磁化的方向相对于磁化固定层223的磁化的方向形成的角度而变化，当该角度为0°(彼此的磁化方向平行)时，电阻值变为最小，当为180°(彼此的磁化方向反向平行)时，电阻值变为最大。
如图6所示，在第一～第四电阻部R1～R4由TMR元件或GMR元件构成的情况下，在磁检测部2的惠斯通电桥电路2A中，第一和第二电阻部R1、R2磁化固定层223的磁化方向平行于第二方向D2，即，第一电阻部R1的磁化固定层223的磁化方向与第二电阻部R2的磁化固定层223的磁化方向互相反向平行。另外，第三和第四电阻部R3、R4的磁化固定层223的磁化方向平行于第二方向D2，即，第三电阻部R3的磁化固定层223的磁化方向和第四电阻部R4的磁化固定层223的磁化方向互相反向平行。在磁检测部2中，输出端口E1、E2的电位差根据从导体51产生的第二方向D2的磁场的磁场强度的变化而变化，作为表示磁场强度的信号的传感器信号S输出至信号处理部7。对应于输出端口E1、E2的电位差的信号作为传感器信号S输出至信号处理部7。差分检测器9使对应于输出端口E1、E2的电位差的信号S1、S2增幅，作为传感器信号S输出至信号处理部7的A/D转换部71。
A/D转换部71将从磁检测部2输出的传感器信号S(关于移动量的模拟信号)转换为数字信号，该数字信号输入于运算部72。运算部72对通过A/D转换部71从模拟信号转换的数字信号进行运算处理。该运算部72例如由微型计算机、ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit(专用集成电路))等构成。
在本实施方式中，对磁检测部2具有MR元件的形态进行说明，但是不限于此，也可以使是霍尔元件等。
图3是示出本实施方式所涉及的电流传感器的另一个形态的概略结构的截断端面图。图3所示的电流传感器1还具备：电路基板6，其具有第一面61及相对于该第一面61的第二面62。电路基板6的第一面61相对于第一屏蔽部31，电路基板6的第二面62相对于第三屏蔽部41。在本实施方式中，磁检测部2安装于电路基板6的第二面62，但是也可以安装于电路基板6的第一面61。在该方式中，当电路基板6的第二方向D2上的长度比第四屏蔽部42的长度W42小，并且磁检测部2安装于电路基板6的第二面62时，在由第三屏蔽部41和第四屏蔽部42划定的空间内容易定位磁检测部2和电路基板6，通过促进电流传感器1的薄型化，即使不能够充分地确保在电路基板6的第二面安装除磁检测部2以外的电子部件的面积，也可以确保在电路基板6的第一面61安装信号处理部7等的电子部件的面积。
图4是示出本实施方式所涉及的电流传感器的另一个形态的概略结构的截断端面图。图4所示的电流传感器1具有设置于磁检测部2与电路基板6的第二面62之间的高度调整部8。由于在磁检测部2与电路基板6的第二面62之间设置有高度调整部8，因此可以将磁检测部2定位于由第三屏蔽部41和两个第四屏蔽部42划定的空间内，并且将电路基板6定位于被第一屏蔽部31和两个第二屏蔽部32包围的空间内，并且可以将电路基板6的第二方向D2上的长度设定为第三屏蔽部41的第二方向D2上的长度以上。其结果，相较于图3所示的形态，可以更大地确保将信号处理部7等的电子部件安装于电路基板6的第一面61或第二面62的面积。
对在电路基板6的第一面61安装信号处理部7的形态进行说明，但是不限于该形态，也可以在电路基板6的第二面62安装有处理从磁检测部2输出的检测信号的信号处理部7等的电子部件。
电流传感器1还可以具备：一体地密封磁检测部2、第一磁屏蔽3和第二磁屏蔽4的密封部(省略图示)。电流传感器1所具有的密封部可以是能够一体地密封并保护磁检测部2、第一磁屏蔽3和第二磁屏蔽4的密封部，例如可以由配合了树脂或玻璃纤维的树脂等构成。密封部可以是保持磁检测部2(安装有磁检测部2的电路基板6)、第一磁屏蔽3和第二磁屏蔽4、以及导体51(参照图9)的密封部(筺体)。此外，在该形态，导体配置区域5例如可以作为能够沿第一方向D1贯通导体的贯通孔，设置于密封部。
以上说明的电流传感器1通过将导体51配置于导体配置区域5，可以检测从在第一方向D1流通电流的导体51产生的磁。作为配置于导体配置区域5的导体51，例如，只要可以作为被测量电流的路径，不必对材质或形状等特别地限定。作为本实施方式中的电流传感器1的导体51的材质，可以列举铜或铝等。另外，作为本实施方式中的电流传感器1的导体51，只要是电流路则没有特别限定，例如可以列举平板状的汇流条或大致圆柱状的电线等，但是从薄型化的观点出发优选平板状的汇流条。
本实施方式所涉及的电流传感器1(参照图9和图10)具备在电控制装置。此外，作为本实施方式所涉及的电控制装置，例如，可以列举混合动力电动车辆(HEV：HybridElectric Vehicle)或电动车辆(EV：Electric Vehicle)等的电池管理***、逆变器和转换器等。本实施方式所涉及的电流传感器1用于测量从电源输入/输出的电流量，并且将关于测量的电流的信息输出于电控制装置等。
图11是示出本实施方式所涉及的电流传感器的当在导体流通500A的电流时的第二屏蔽部的长度与磁场抵消位置的相关关系的图表，图12是示出本实施方式所涉及的电流传感器的当在导体流通500A的电流时的第四屏蔽部的长度与磁场抵消位置的相关关系的图表。
在本实施方式所涉及的电流传感器1(参照图9和图10)中，磁场抵消位置在与第二屏蔽部32的长度H32(第三方向上的长度)的关系中具有图11所示的相关关系。即，即使改变第二屏蔽部32的长度H32，磁场抵消位置也几乎不变动(参照图11)。另一方面，磁场抵消位置在与第四屏蔽部42的长度H42(第三方向上的长度)的关系中具有图12所示的相关关系。即，当改变第四屏蔽部42的长度H42时，伴随其，磁场抵消位置也变动(参照图12)。因此，可以基于与第四屏蔽部42的长度H42的相关关系，确定磁场抵消位置，即，在电流传感器1内设置磁检测部2的位置，来设计电流传感器1。因此，本实施方式中的电流传感器的设计方法包含基于第四屏蔽部42的长度H42与沿第三方向D3的自导体51的距离的相关关系，确定在电流传感器1内设置磁检测部2的磁场抵消位置的工序。通过由该电流传感器的设计方法，确定在电流传感器内设置磁检测部2的磁场抵消位置，可以在基于该设计制作的电流传感器1中，降低导体51的非通电时的测量误差。
对本实施方式所涉及的电流传感器1的制造方法进行说明。
首先，例如准备纸酚醛基板或玻璃基板/环氧树脂基板等的电路基板6、第一磁屏蔽3和第二磁屏蔽4。在电路基板6的第二面62侧可以安装有磁检测部2。
接下来，将第一屏蔽部31和第三屏蔽部41彼此实质上平行地相对地定位，在第一屏蔽部31和第三屏蔽部41之间，以在第二磁屏蔽4侧定位磁检测部2的方式配置电路基板6。在配置电路基板6时，在基于与第四屏蔽部42的长度H42的相对关系(参照图12)确定的磁场抵消位置设置有磁检测部2。这样，可制造本实施方式所涉及的电流传感器1。另外，可以在导体配置区域5配置导体51(参照图9和图10)。
以上说明的实施方式是便于本发明的理解而公开的，而不是为了限制本发明而公开的。因此，在上述实施方式公开的各要素旨在包含属于本发明的技术范围的所有设计变更或等同物。
在本实施方式中，以在电路基板6的第二面62具备磁检测部2的形态进行说明，但是不限于该形态，例如，可以在磁检测部2以SIP(Single In-line Package(单列直插封装))型的封装安装的情况等下，在电路基板6的第一面61设置有磁检测部2。在这样的方式的情况下，磁检测部2与第一屏蔽部31之间的长度C1优选为1.0～2.0mm。

Claims (19)

1.一种电流传感器，其特征在于，
是用于检测从在第一方向流通电流的导体产生的磁的电流传感器，
其具备能够检测所述磁的磁检测部、第一磁屏蔽和第二磁屏蔽，
所述第一磁屏蔽具有第一屏蔽部及在其两端部附近的各个连续的两个第二屏蔽部，
所述第二磁屏蔽具有第三屏蔽部及在其两端部附近的各个连续的两个第四屏蔽部，
所述第一屏蔽部和所述第三屏蔽部彼此实质上平行地相对地定位，
在所述第一屏蔽部和所述第三屏蔽部之间，存在以使所述第一方向相对于所述第一屏蔽部实质上平行的方式配置有所述导体的导体配置区域，
所述两个第二屏蔽部，在所述第一屏蔽部中的沿正交于所述第一方向的第二方向的所述两端部附近的各个，以与正交于所述第一方向和所述第二方向的第三方向实质上平行，且朝向所述第二磁屏蔽的方式连续，
所述两个第四屏蔽部，在所述第三屏蔽部中的沿正交于所述第一方向的第二方向的所述两端部附近的各个，以与正交于所述第一方向和所述第二方向的第三方向实质上平行，且朝向所述第一磁屏蔽的方式连续，
所述第一屏蔽部的沿所述第二方向的长度比所述第三屏蔽部的沿所述第二方向的长度长，
所述磁检测部位于所述第一屏蔽部与所述导体配置区域之间，
所述磁检测部，在与所述两个第四屏蔽部的沿所述第三方向的长度的关系中，设置于在所述导体流通了规定的电流后的非通电时的所述第二方向的磁场实质上为零的磁场抵消位置。
2.根据权利要求1所述的电流传感器，其特征在于，
所述磁场抵消位置是基于所述两个第四屏蔽部的沿所述第三方向的长度与沿所述第三方向的自所述导体配置区域的距离的相关关系而确定的位置。
3.根据权利要求1或2所述的电流传感器，其特征在于，
当沿所述第二方向观察时，所述第四屏蔽部的端部附近与所述第二屏蔽部重叠。
4.根据权利要求1或2所述的电流传感器，其特征在于，
当沿所述第一方向观察时，所述磁检测部和所述导体配置区域位于被所述第三屏蔽部和所述两个第四屏蔽部包围的空间内。
5.根据权利要求1或2所述的电流传感器，其特征在于，
所述磁检测部与所述导体配置区域沿所述第三方向分离1.0mm以上。
6.根据权利要求1或2所述的电流传感器，其特征在于，
所述磁检测部与所述第一屏蔽部沿所述第三方向分离1.0mm～2.0mm。
7.根据权利要求1或2所述的电流传感器，其特征在于，
还具备电路基板，其具有第一面和与该第一面相对的第二面，
所述电路基板的所述第一面与所述第一屏蔽部相对，
所述电路基板的所述第二面与所述第三屏蔽部相对，
所述磁检测部安装于所述电路基板的所述第二面。
8.根据权利要求7所述的电流传感器，其特征在于，
在所述磁检测部与所述电路基板的所述第二面之间，设置有高度调整部。
9.根据权利要求7所述的电流传感器，其特征在于，
在所述电路基板的所述第二面，安装有处理从所述磁检测部输出的检测信号的信号处理部。
10.根据权利要求1或2所述的电流传感器，其特征在于，
还具备电路基板，其具有第一面和与该第一面相对的第二面，
所述电路基板的所述第一面与所述第一屏蔽部相对，
所述电路基板的所述第二面与所述第三屏蔽部相对，
所述磁检测部安装于所述电路基板的所述第一面。
11.根据权利要求10所述的电流传感器，其特征在于，
在所述电路基板的所述第一面，安装有处理从所述磁检测部输出的检测信号的信号处理部。
12.根据权利要求1或2所述的电流传感器，其特征在于，
所述磁检测部包含磁阻效应元件或霍尔元件。
13.根据权利要求12所述的电流传感器，其特征在于，
所述磁阻效应元件是GMR元件或TMR元件。
14.根据权利要求1或2所述的电流传感器，其特征在于，
还具备密封部，其一体地密封所述磁检测部、所述第一磁屏蔽和所述第二磁屏蔽，
所述导体配置区域是沿所述第一方向形成于所述密封部、能够使所述导体插通的贯通孔。
15.根据权利要求1或2所述的电流传感器，其特征在于，
还具备配置于所述导体配置区域的所述导体。
16.一种电控制装置，其特征在于，
具备权利要求15所述的电流传感器。
17.一种电流传感器的设计方法，其特征在于，
是设计权利要求15所述的电流传感器的方法，
其基于所述第四屏蔽部的长度与沿所述第三方向的自所述导体的距离的相关关系，确定在所述电流传感器内设置所述磁检测部的所述磁场抵消位置。
18.一种电流传感器的制造方法，其特征在于，
是制造权利要求1或2所述的电流传感器的方法，
在基于所述第四屏蔽部的长度与沿所述第三方向的自所述导体配置区域的距离的相关关系而确定的所述磁场抵消位置设置所述磁检测部。
19.根据权利要求18所述的电流传感器的制造方法，其特征在于，
在所述导体配置区域配置所述导体。
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