JP2001221815A - ホ−ル素子を備えた電流検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ホール素子を使用して大電流を容易に検出す
ることが困難であった。 【解決手段】 Ｕ字状電流通過形成用導体４と樹脂成形
体５とから成る第１の部品１を設ける。ホール素子を含
む半導体チップ２０が固着された支持板２１とリード端
子２２〜２５と樹脂成形体３０とから成る第２の部品２
を設ける。第１及び第２の部品１，２を接着して電流検
出装置とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する分野】本発明は、ホ−ル素子を備えた電
流検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ホ−ル素子は、ここに印加される磁界に
正比例した電圧即ちホ−ル電圧を発生する。従って、ホ
−ル素子を電流通路に沿って配置すると、電流通路を流
れる電流に比例して発生する磁界がホ−ル素子に作用
し、ホ−ル素子から電流に比例した電圧を得ることがで
きる。電流通路の電流の検出感度を高めるためには、電
流通路をホ−ル素子に出来る限り接近させた方が良い。
この目的のために、本件出願人はＰＣＴ／ＪＰ９９／０
５４０８において、ホ−ル素子を含む半導体基体の上面
に絶縁膜を介して被検出電流が流れる導体層を設けた半
導体装置を提案した。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記構造の
半導体装置において、導体層に１０Ａ程度の電流を流す
ことはできるが、これよりも大きな電流（例えば１００
Ａ程度）を流すことは困難である。

【０００４】そこで、本発明の目的は、比較的大きな電
流を検出することができるホ−ル素子を備えた電流検出
装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し、上記
目的を達成するための本発明は、 電気回路の電流を検
出するための装置であって、ホ−ル素子と前記ホ−ル素
子を支持する金属製支持板と前記ホ−ル素子を外部に接
続するための複数のリ−ド端子と被検出電流を流すため
の電流通路形成用導体と絶縁性包囲体とを備え、前記電
流通路形成用導体はここに流れる電流に基づいて発生す
る磁界を前記ホ−ル素子に作用させることができる位置
に配置され、前記絶縁物包囲体は、前記ホ−ル素子と前
記支持板と前記複数のリ−ド端子と前記電流通路形成用
導体とを一体化するように配置されていることを特徴と
する電流検出装置に係わるものである。

【０００６】なお、請求項２に示すように、電流通路形
成用導体は平面的に見て、Ｕ字状電流通路を形成するも
のであることが望ましい。また、請求項３に示すよう
に、電流通路を狭めるための補助溝を形成することが望
ましい。また、請求項４に示すように、電流通路形成用
導体と支持板との間にホ−ル素子を配置することが望ま
しい。また、請求項５に示すように支持板の電流通路形
成用導体に対向しない主面にホ−ル素子を配置すること
もできる。また、請求項６に示すように、電流通路形成
用導体を被覆する第１の樹脂成形体と、ホ−ル素子と支
持板と複数のリ−ド端子とを被覆する第２の樹脂成形体
とを独立に形成し、これらを接着することが望ましい。
また、請求項７に示すように少なくとも接着層の一部に
沿って絶縁シ−トを設けることが望ましい。また、請求
項８に示すように、第１の樹脂成形体に、第２の樹脂成
形体の位置決め部分を設けることが望ましい。また、請
求項９に示すように、U字状電流通路形成用導体の中間
部分の両主面に樹脂成形体を設けることが望ましい。ま
た、請求項１０に示すように、ホ−ル素子形成用半導体
基体に増幅器を形成することが望ましい。また、請求項
１１及び１２に示すように、電流検出の感度を高めるた
めに第１及び第２のホ−ル素子を設けることができる。

【０００７】

【発明の効果】各請求項の発明によれば次の効果が得ら
れる。 （１） ホール素子と一体的に電流通過形成用導体を設
けたので、ホール素子に接近させて例えば１００Ａのよ
うな大電流を流すことが可能になり、且つ両者の位置関
係を予め高精度に設定することができ、大電流の検出を
高精度に行うことができる。 （２） ホール素子と支持板とリード端子と電流通路形
成用導体とが一体化されているので、電気回路に対する
接続及び配置が容易になる。また、請求項２の発明によ
れば、導体に溝によってＵ字状の電流通過が形成されて
おり、平面的に見てこのＵ字状電流通路の中にホール素
子の主動作領域が配置されているので、ホール素子に対
して作用する磁束の数が多くなり、電流の検出感度が高
くなる。また、請求項３の発明によれば、導体に補助溝
を設けて電流通路を狭めているので、放熱性及び機械的
強度を高めるために導体を比較的幅広に形成したにも拘
らず、電流を集中的に流すことができ、ホール素子に対
して有効に作用する磁束を増大させることができる。ま
た、請求項４の発明によれば、支持板と電流通路形成用
導体との間にホール素子が配置されているので、支持板
がホール素子のシールド層として機能し、外部からの不
要電界ノイズを低減することができる。また、請求項５
の発明によれば、電流通路形成用導体とホ―ル素子との
間に支持板が配置されているので、電流通路形成用導体
からの静電ノイズを低減することができる。また、請求
項６の発明によれば、電流通路形成用導体のための第１
の樹脂成形体と、ホール素子のための第２の樹脂成形体
との組み合せで絶縁性包囲体を構成するので、支持板及
び外部リード端子を電流通路形成用導体によって制限さ
れずに形成することが可能になり、コストの低減を図る
ことができる。また、それぞれを別の製造工程で正確且
つ能率的に形成することができる。また、請求項７の発
明によれば、絶縁シ−トを挟むことにより、電流通路形
成導体とホ−ル素子の絶縁耐圧を向上できる。また、請
求項８の発明によれば、第１及び第２の樹脂成形体の組
み合せであるにも拘らず、両者の位置関係を正確に設定
することができる。また、請求項９の発明によれば、電
流通路形成用導体に溝が設けられているにも拘らず、樹
脂成形体を設けたので、機械的に安定した電流通路を提
供することができる。また、請求項１０の発明によれ
ば、電流検出装置の小型化を達成することができる。ま
た、請求項１１及び１２の発明によれば、電流検出感度
の向上及び耐ノイズ性の向上を図ることができる。

【０００８】

【実施形態及び実施例】次に、図１〜図１６を参照して
本発明の実施形態及び実施例を説明する。

【０００９】

【第１の実施例】図１〜図１１に示す第１の実施例の電
流検出装置は、図４に示す第１の部品１と第２の部品２
とを図２に示すように接着層３で相互に結合したものか
ら成る。

【００１０】第１の部品１は、被測定電流即ち被検出電
流を流すための電流通路形成用導体４と、絶縁物包囲体
としての第１の樹脂成形体５とから成る。

【００１１】電流通路形成用導体４は、例えば１００Ａ
程度の電流を流すことができる比較的厚い銅板にニッケ
ルメッキ層を設けた金属板をプレス加工したものであ
り、平面的に見て図７に示すように全体としてＵ字状に
形成され、溝６を介して並置された第１及び第２の部分
７、８と、第１及び第２の部分７、８の一方の端を相互
に連結するように配置された第３の部分９とを有してい
る。帯状に延びている第１及び第２の部分７、８は、図
７で破線で区画して示すように第１及び第２の端子部分
７ａ、８ａと、これ等よりも幅が狭い中間部分７ｂ、８
ｂと、第１及び第２のホール素子隣接部分７ｃ、８ｃと
を有する。第１及び第２の端子部分７ａ、８ａには、こ
の導体４を電気回路に直列に接続するための貫通孔１０
ａ、１０ｂが設けられている。従って、第１及び第２の
端子部分７ａ、８ａは電気回路導体（図示せず）に対し
てビスで固定される。導体４の第１及び第２のホール素
子隣接部分７ｃ、８ｃには、この外周縁から内側に向う
ように切り込み溝１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄが形
成されている。この溝１１ａ〜１１ｄは電流通路を溝６
寄りに狭める働き、及び樹脂成形体５との噛み合いを強
めて結合強度を向上させる働きを有する。第３の部分９
にも切り込み溝１１ｅ、１１ｆが形成されている。この
溝１１ｅ、１１ｆも電流通路を溝６寄りに狭める働きを
有する。また、第３の部分９には樹脂成形体５との噛み
合いを強めて結合強度を向上させるために２つの貫通孔
１２ａ、１２ｂが設けられている。

【００１２】第１の樹脂成形体５は、導体４の機械的安
定性の向上及び電気的絶縁及び第２の部品２の位置決め
のために設けられている。更に詳細には、導体４の第１
及び第２の中間部分７ｂ、８ｂの大部分と第１及び第２
のホール素子隣接部分７ｃ、８ｃ及び第３の部分９の一
方の主面（下面）を覆い且つ溝６、１１ａ、１１ｂ、１
１ｃ、１１ｄ、１１ｅ、１１ｆ及び貫通孔１２ａ、１２
ｂに充填されている第１の樹脂部分５ａと、第１及び第
２の中間部分７ｂ、８ｂの他方の主面（上面）の大部分
を覆う第２の樹脂部分５ｂとを有する。第２の樹脂部分
５ｂは図２及び図４から明らかなように導体４の上面か
ら突出し、第２の部品２即ちホールＩＣの位置決め及び
機械的支持体として機能し、更に、導体４の第１及び第
２の部分７、８の機械的安定性向上に寄与している。第
１の樹脂部分５ａは導体４を支持すると共に電気的に絶
縁する働きを有する。なお、第１の樹脂部分５ａの導体
４の下面側における厚みは放熱性を良くするために第２
の樹脂部分５ｂの導体４の上面側における厚みよりも薄
く形成されている。また、第１及び第２の樹脂部分５
ａ、５ｂは周知のトランスファモールド法によって一体
に形成されている。

【００１３】第２の部品２はホールＩＣ即ちホール素子
を含む半導体装置であって、ホール素子を含む半導体チ
ップ２０と、この支持板２１と、この支持板２１に連結
された外部リード端子２２と、支持板２１に連結されて
いない外部リード端子２３、２４、２５と、内部接続ワ
イヤ２６、２７、２８、２９と、樹脂封止体即ち樹脂成
形体３０とから成る。

【００１４】半導体チップ２０は金属支持板２１に固着
されている。例えばＡｌ線から成る内部接続ワイヤ２
６、２７、２８、２９は、半導体チップ２０と支持板２
１、外部リード端子２３、２４、２５との間を電気的に
接続している。絶縁性包囲体としての樹脂成形体３０は
半導体チップ２０、支持板２１、外部リード端子２２、
２３、２４、２５の一部、内部接続ワイヤ２６、２７、
２８、２９を覆うように周知のトランスファモールド法
によって形成されている。このホールＩＣ側の樹脂成形
体３０は、図４に示すように電流通路形成体としての第
１の部品１の導体４の平坦な露出主面３１上に配置され
る主面３２と、第２の樹脂部分５ｂの位置決め用段差面
３３に対向させる側面３４とを有する。第１の部品１側
の主面３１と第２の部品２側の主面３２との間及び第１
の部品１側の段差面３３と第２の部品２側の側面３４と
は図２に示すように絶縁性接着材から成る層３によって
互いに固着される。従って、電流検出装置の組立が終了
した後には、第１及び第２の部品１、２及びこれ等の樹
脂成形体５、３０が一体化され、実質的に単一の電気部
品となる。

【００１５】半導体チップ２０は、図９に概略的に示す
底面図から明らかなように周知のホール素子３５と、増
幅器３６と、制御電流供給回路３７と、第１、第２、第
３及び第４の端子３８、３９、４０、４１とを有し、平
面的に見て四角形に形成されている。

【００１６】ホール素子３５、増幅器３６及び制御電流
供給回路３７は化合物半導体（例えばガリウム砒素）か
ら成る同一の半導体基体４２の中に周知の方法で形成さ
れている。半導体チップ２０の形成方法及び構成は周知
であるので、図１０及び図１１には本発明に係わる電流
通路形成用の第１の部品１と直接に関係するホール素子
３５のみが示され、増幅器３６及び制御電流供給回路３
７の図示は省略されている。

【００１７】平面的に見て四角形の半導体基体４２の中
には、ホール素子３５を形成するためにｎ型の第１、第
２、第３、第４及び第５の半導体領域４３、４４、４
５、４６、４７と、ｐ型の第６、第７及び第８の半導体
領域４８、４９、５０が形成されている。ｎ型の第５の
半導体領域４７は半導体基体４２の大部分を占めるｐ型
の第８の半導体領域５０の中に島状に形成され、図１０
に示すように平面的に見て十字状のパターンを有する。
ｎ型の第１及び第２の半導体領域４３、４４はｎ型の第
５の半導体領域４７の不純物濃度よりも高い不純物濃度
を有するｎ+ 型半導体領域であって、図１０に示すよう
にＹ軸方向において互いに離間して対向配置され且つ第
５の半導体領域４７の中に島状に形成されている。この
第１及び第２の半導体領域４３、４４には図９に示すよ
うに第１及び第２の電極５１、５２がオーミック接触し
ている。第１及び第２の電極５１、５２は制御電流供給
回路３７に接続されているので、第５の半導体領域４７
に第１の半導体領域４３から第２の半導体領域４４に向
って周知の制御電流Ｉc が流れる。従って、第１及び第
２の半導体領域４３、４４を制御電流供給用半導体領域
と呼ぶこともできる。なお、第１及び第２の電極５１、
５２は周知の制御電流供給回路３７を介して直流電源接
続用の第３及び第４の端子４０、４１に接続されてい
る。

【００１８】ｎ型の第３及び第４の半導体領域４５、４
６は、ｎ型の第５の半導体領域４７の不純物濃度よりも
高い不純物濃度を有するｎ+ 型半導体領域であって、第
５の半導体領域４７のＹ軸方向の中央部分の両端の近く
に配置されている。この第３及び第４の半導体領域４
５、４６の一部は第５の半導体領域４７に隣接し、残部
はｐ型半導体から成る第６及び第７の半導体領域４８、
４９に隣接している。Ｘ軸方向において互いに対向して
いる第３及び第４の半導体領域４５、４６には図９及び
図１１に示すように第３及び第４の電極５３、５４がオ
ーミック接触している。従って、第３及び第４の半導体
領域４５、４６をホール電圧検出用半導体領域と呼ぶこ
ともできる。ｐ型の第６及び第７の半導体領域４８、４
９はｎ+ 型の第３及び第４の半導体領域４５、４６の第
５の半導体領域４７に対する接触面積を制限するもので
ある。

【００１９】第１及び第２の半導体領域４３、４４間に
制御電流Ｉc が流れ、この制御電流Ｉc に対して直交す
るように磁界を印加すると、第３及び第４の半導体領域
４５、４６間に周知のホール効果の原理に従ってホール
電圧が得られる。従って、ホール素子３５のホール電圧
を発生させるための主動作領域は、第５の半導体領域４
７における第１及び第２の半導体領域４３、４４の相互
間及び第３及び第４の半導体領域４５、４６の相互間で
ある。しかし、概略的には第５の半導体領域４７の全体
をホール素子の主動作領域と呼ぶことができる。ホール
電圧検出用の第３及び第４の電極５３、５４は、図９に
示すように周知の増幅器３６を介して第１及び第２の端
子３８、３９に接続されている。

【００２０】半導体基体４２の一方の主面には例えばシ
リコン酸化膜から成る絶縁膜５５が設けられ、他方の主
面には例えばアルミニウムから成る金属層５６が設けら
れている。絶縁膜５５は多層配線構造とするために第１
及び第２の絶縁膜５５ａ、５５ｂの積層体から成る。第
１及び第２の電極５１、５２は第１及び第２の絶縁膜５
５ａ、５５ｂの開口を介して第１及び第２の半導体領域
４３、４４に接続され、第３及び第４の電極５３、５４
は第１の絶縁膜５５ａの開口を介して第３及び第４の半
導体領域４５、４６に接続されている。半導体基体４２
の他方の主面の金属層５６は導電性又は絶縁性の接合材
５７によって支持板２１に固着されている。

【００２１】支持板２１は、図８から明らかなように、
この主面に垂直な方向から見て即ち平面的に見て全体的
に四角形のパターンに形成されており、半導体チップ２
０よりも大きな面積を有する。支持板２１と第１〜第４
の外部リード端子２２〜２５とはリードフレームに基づ
いて形成されており、互いに同一厚み且つ同一の材料の
例えば銅板にニッケルメッキした金属板から成る。支持
板２１及びリード端子２２〜２５は、電流通路形成用導
体４よりも薄く形成されている。支持板２１はワイヤ２
６によって半導体チップ２０の第１の端子３８に接続さ
れている。この支持板２１に連結された外部リード端子
２２は一般にはグランドに接続される。半導体チップ２
０の第２、第３及び第４の端子３９、４０、４１は、ワ
イヤ２７、２８、２９によって外部リード端子２３、２
４、２５に接続されている。

【００２２】支持板２１に固着された半導体チップ２０
は、図１から明らかなように平面的に見てその大部分が
電流通路形成用導体４の溝６の内側になるように配置さ
れている。更に詳細には、図１及び図５で破線で示すよ
うに少なくともホール素子３５の主動作領域が平面的に
見て溝６の内側になるように半導体チップ２０が配置さ
れている。

【００２３】図１の電流検出装置によって電流を検出す
る時には、被検出電流が流れている電気回路に導体４の
第１及び第２の端子部７ａ、７ｂを接続し、Ｕ字状電流
通路を形成する導体４に電流を流す。電流通路形成用導
体４は平面的に見てホール素子３５の主動作領域となる
第５の半導体領域４７の３方向に近接しているので、電
流通路形成用導体４に電流が流れると、アンペアの右ネ
ジの法則に従って図１１で破線で示す向きの磁界Ｈが発
生し、３方向からホ−ル素子３５に磁界即ち磁束が作用
する。この磁界Ｈの向きは第５の半導体領域４７の制御
電流Ｉc の向きに垂直であるので、第３及び第４の半導
体領域４５、４６間即ち第３及び第４の電極５３、５４
間にホール電圧が発生する。このホール電圧は磁界Ｈに
比例し、磁界Ｈは被検出電流に比例するので、ホール電
圧によって被検出電流を検出することができる。

【００２４】本実施例の電流検出装置は次の利点を有す
る。 （１） ホール素子３５と一体的に電流通路形成用導体
４を設けたので、ホール素子３５に接近させて例えば１
００Ａのような大電流を流すことが可能になり、且つ両
者の位置関係を予め高精度に設定することができ、大電
流の検出を高精度に行うことができる。 （２） 導体４の溝６によってＵ字状の電流通路が形成
されており、平面的に見てこのＵ字状電流通路の中にホ
ール素子３５の主動作領域となる第５の半導体領域４７
が配置されているので、第５の半導体領域４７に対して
作用する磁束の数が多くなり、電流の検出感度が高くな
る。 （３） 導体４に補助溝１１ａ〜１１ｆを設けて電流通
路を狭めているので、放熱性及び機械的強度を向上させ
るために導体４を比較的幅広に形成したにも拘らず、電
流を集中的に流すことができ、ホール素子３５に対して
有効に作用する磁束を増大させることができる。 （４） 支持板２１と電流通路形成用導体４との間に半
導体チップ２０が配置されているので、支持板２１が半
導体チップ２０のシールド層として機能し、外部からの
不要電界ノイズを低減することができる。 （５） ホール素子３５を含む第２の部品２と大電流が
流れる電流通路形成用の第１の部品１との組み合せで電
流検出装置を構成するので、支持板２１及び外部リード
端子２２〜２５を電流通路形成用導体４よりも薄くする
ことが可能になり、ホールＩＣ即ち第２の部品２を低コ
スト且つ容易に形成することができる。また、第１及び
第２の部品１、２を別の製造工程で正確且つ能率的に形
成することができる。 （６） 第１及び第２の部品１、２の組み合せであるに
も拘らず、第１の部品１に位置決め用段差面３３が設け
られているので、両者の位置関係を正確に設定すること
ができる。 （７） 電流通路形成用導体４に溝６が設けられている
にも拘らず、トランスファモールド法で樹脂成形体５を
設けたので、機械的に安定した電流通路を提供すること
ができる。 （８） 電流通路形成用導体４とホ−ル素子３５とが一
体化されているので、電気回路に対する接続及び配置が
容易になる。

【００２５】

【第２の実施例】次に、図１２〜図１５を参照して第２
の実施例の電流検出装置を説明する。但し、図１２〜図
１５において図１〜図１１と共通する部分には同一の符
号を付してその説明を省略する。また、図１２〜図１５
の説明において、図１〜図１１も参照する。

【００２６】図１２〜図１５に示す第２の実施例の電流
検出装置は、図１３及び図１５に概略的に示すように第
１及び第２のホール素子３５、３５′の組合せによって
電流を検出するように構成されている。なお、第１及び
第２のホール素子３５、３５′は同一構造であるので、
互いに共通する部分には同一の符号を付し、第２のホー
ル素子３５′の各部の符号にダッシュを付して両者を区
別する。

【００２７】図１２に示す電流通路形成用導体４ａは、
第１及び第２のホール素子３５、３５′の主動作領域で
ある第５の半導体領域４７、４７′に隣接するＳ字状電
流通路形成するために、第１及び第２の溝６，６′と複
数の補助溝６０とを有する。第１及び第２の溝６，６’
は互いに逆の方向から切り込まれている。電流通路形成
用導体４ａの第１及び第２の端子部分６１，６２は、図
７の第１及び第２の端子部分７ａ、７ｂと同様に被検出
電流が流れる電気回路に接続される。第１及び第２のホ
ール素子３５、３５’の主動作領域としての第５の半導
体領域４７，４７’は平面的に見て第１及び第２の溝
６，６’の内側に配置されている。第１及び第２のホー
ル素子３５，３５’を含む半導体チップ２０’は図１４
に示すように金属支持板２１に固着されている。半導体
チップ２０’、支持板２１、外部リード端子２２，２
３，２４，２５、電流通過形成用導体４ａは、図１２及
び図１４に示すように樹脂成形体６３によって互いに一
体になるように封止されている。なお、この樹脂成形体
６３を第１の実施例の第１及び第２の樹脂成形体５、３
０のように分けて形成することができる。

【００２８】電流通路形成用導体に流れる電流に基づい
て生じる磁界Ｈの向きは第１及び第２のホール素子３
５、３５′に対して図１４で破線で示すように互いに逆
になる。第１及び第２のホール素子３５、３５′に周知
の制御電流Ｉc を流すために第１のホール素子３５の第
１及び第２の電極５１、５２と第２のホール素子３５′
の第１及び第２の電極５１′、５２′とが図１５の周知
の制御電流供給回路３７ａに接続されている。第１及び
第２のホール素子３５、３５′の出力電圧を合成して被
検出電流に対応する電圧を得るための出力回路３６ａ
は、第１、第２及び第３の差動増幅器７１、７２、７３
から成る。第１の差動増幅器７１の正入力端子は第１の
ホール素子３５の第３の電極５３に接続され、この負入
力端子は第１のホール素子３５の第４の電極５４に接続
されている。第２の差動増幅器７２の正入力端子は第２
のホール素子３５′の第３の電極５３′に接続され、こ
の負入力端子は第２のホール素子３５′の第４の電極５
４′に接続されている。従って、第１の差動増幅器７１
から得られる第１のホール電圧Ｖh1と第２の差動増幅器
７２から得られる第２のホール電圧−Ｖh2は互いに逆の
極性を有する。第３の差動増幅器７３の正入力端子は第
１の差動増幅器７１に接続され、この負入力端子は第２
の差動増幅器７２に接続されている。従って、第３の差
動増幅器７３からはＶh1−（−Ｖh2）＝Ｖh1＋Ｖh2の出
力が得られる。即ち、演算手段としての第３の差動増幅
器７３からは、第１の差動増幅器７１の出力Ｖh1の絶対
値と第２の差動増幅器７２の出力−Ｖh2の絶対値との和
が得られる。なお、第２の差動増幅器７２の出力段に反
転回路を設け、第３の差動増幅器７３の代りに加算器を
設けることによってＶh1＋Ｖh2を示す出力を得ることも
できる。

【００２９】第１及び第２のホール素子３５、３５′
は、図１４に示すように共通の半導体基体４２ａに形成
されている。勿論、第１及び第２のホール素子３５、３
５′を個別の半導体基体に形成することもできる。

【００３０】第２の実施例は第１の実施例と同一の効果
を有する他に次の効果も有する。 （１） 第１及び第２のホール素子３５、３５′の出力
の絶対値の加算値が得られるので、電流検出感度が大き
くなる。 （２） 電流通路形成用導体４ａの中間部分を第１及び
第２のホール素子３５、３５′で共用しているので、ス
ペースの増大が抑えられている。 （３） 第１及び第２のホール素子３５、３５′を並置
し、この合成出力を得る構成であり、且つ第１及び第２
のホール素子３５、３５′に対する磁界Ｈの方向が逆に
なるので、不要な外部磁界（ノイズ）が第１及び第２の
ホール素子３５、３５′に加わった場合にこれ等の相殺
が生じ、外部磁界の影響の少ない電流検出を行うことが
できる。即ち不要外部磁界に基づくホール電圧をＶ0 と
すると、第１の差動増幅器７１の出力はＶh1＋Ｖ0 、第
２の差動増幅器７２の出力は−Ｖh2＋Ｖ0 となり、第３
の差動増幅器７３の出力はＶh1＋Ｖ0 −（−Ｖh2＋Ｖ0
）＝Ｖh1＋Ｖh2となり、不要外部磁界の影響の少ない
出力を得ることができ、電流Ｉs の検出精度が向上す
る。

【００３１】

【変形例】本発明は上述の実施例に限定されるものでな
く、例えば次の変形が可能なものである。 （１） 図７の溝６及び図１２の溝６，６’の代りに、
図１６に示すようにＪ字状溝６ａを設け、この溝６ａで
囲まれた部分にホール素子３５を配置することができ
る。なお、Ｊ字状溝６ａに囲まれた部分８０は放熱体及
び電界シールドよして機能する。 （２） 各実施例において、半導体基体４２、４２ａの
電流通路形成用導体４，４ａと反対側の主面上に磁性体
から成る集磁板を配置することができる。 （３） 第１の実施例において第１及び第２の部品１，
２に分割して形成せずに、樹脂成形体５、３０を共通の
樹脂成形体(封止体)とすることができる。 （４） 半導体基体４２、４２ａ’をシリコン等の別の
半導体で形成することができる。 （５） 図１７及び図１８に示すように第１の部品１と
第２の部品２との間に絶縁シ−ト１００を配置すること
ができる。図１７及び図１８では絶縁性シ−トが接着層
３と第２の部品２の樹脂成形体３０との間に配置され、
樹脂成形体３０に固着されていると共に接着層３にも固
着されている。この絶縁シ−ト１００は半導体チップ２
０と電流通路形成用導体４との間に配置されているの
で、これ等の間の絶縁耐圧の向上に寄与する。なお、絶
縁シ−ト１００と第２の樹脂成形体３０との間にも接着
層を設けることができる。また、絶縁シ−ト１００を半
導体チップ２０と導体４との間及びこの近傍を含む部分
のみに配置することができる。 （６） 図１９及び図２０に示すように半導体チップ２
０を支持板２１の導体４に対向しない側の主面に配置す
ることができる。これにより、支持板２１が半導体チッ
プ２０の静電シ−ルドとして機能する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例の電流検出装置を示す平面図であ
る。

【図２】図１の第１の実施例の電流検出装置のＡ−Ａ線
の一部を示す断面図である。

【図３】図１のＢ−３線を示す断面図である。

【図４】図１の電流検出装置を第１及び第２の部品に分
解して図２と同様に示す断面図である。

【図５】図１の第１の部品の平面図である。

【図６】図１の第２の部品を示す平面図である。

【図７】図５の第１の部品の電流通路形成用導体を示す
断面図である。

【図８】図６の第２の部品を樹脂成形体を省いて示す平
面図である。

【図９】図８の半導体チップの底面図である。

【図１０】図９の半導体基体のホール素子部分を示す平
面図である。

【図１１】図９のＣ−Ｃ線の一部を示す断面図である。

【図１２】第２の実施例の電流検出装置の一部を示す平
面図である。

【図１３】第２の実施例のＳ字状電流通路と第１及び第
２のホール素子とを示す平面図である。

【図１４】第２の実施例の電流検出装置の一部を図１３
のＤ−Ｄ線に相当する部分で示す断面図である。

【図１５】第２の実施例の電流検出装置を示す電気回路
図である。

【図１６】変形例の電流通路形成用導体を示す平面図で
ある。

【図１７】変形例の電流検出装置を図２と同様に示す断
面図である。

【図１８】図１７の電流検出装置を図３と同様に示す断
面図である。

【図１９】別の変形例の電流検出装置を図２と同様に示
す断面図である。

【図２０】図１９の電流検出装置を図３と同様に示す断
面図である。

【符号の説明】

１、２ 第１及び第２の部品 ４ 電流通路形成用導体 ５、３０ 樹脂成形体 ２０ 半導体チップ ２１ 支持板 ２２〜２５ 外部リード端子 ３５ ホール素子

【手続補正書】

【提出日】平成１２年９月２９日（２０００．９．２
９）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項１

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項４

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項５

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項９

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００５

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し、上記
目的を達成するための本発明は、電気回路の電流を検出
するための装置であって、ホ−ル素子と前記ホ−ル素子
を支持する金属製支持板と前記ホ−ル素子を外部に接続
するための複数のリ−ド端子と被検出電流を流すための
電流通路形成用導体と絶縁性包囲体とを備え、前記電流
通路形成用導体はここに流れる電流に基づいて発生する
磁界を前記ホ−ル素子に作用させることができるよう
に、前記支持板に対向する位置に配置され、前記絶縁物
包囲体は、前記ホ−ル素子と前記支持板と前記複数のリ
−ド端子と前記電流通路形成用導体とを一体化するよう
に配置されていることを特徴とする電流検出装置に係わ
るものである。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気回路の電流を検出するための装置で
   あって、 ホ−ル素子と前記ホ−ル素子を支持する金属製支持板と
   前記ホ−ル素子を外部に接続するための複数のリ−ド端
   子と被検出電流を流すための電流通路形成用導体と絶縁
   性包囲体とを備え、 前記電流通路形成用導体はここに流れる電流に基づいて
   発生する磁界を前記ホ−ル素子に作用させることができ
   る位置に配置され、 前記絶縁物包囲体は、前記ホ−ル素子と前記支持板と前
   記複数のリ−ド端子と前記電流通路形成用導体とを一体
   化するように配置されていることを特徴とする電流検出
   装置。
2. 【請求項２】 前記電流通路形成用導体は、溝を介して
   並置されている第１及び第２の部分と前記第１及び第２
   の部分を連結する第３の部分とを有し、全体としてＵ字
   状電流通路を形成する板状体であり、前記ホ−ル素子の
   主動作領域が平面的に見て前記溝の内側に配置されてい
   ることを特徴とする請求項１記載の電流検出装置。
3. 【請求項３】 前記電流通路形成用導体は、その外周縁
   から内側に向かって切り込まれた電流通路を狭めるため
   の溝を有していることを特徴とする請求項２記載の電流
   検出装置。
4. 【請求項４】 前記支持板は前記電流通路形成用導体に
   対向するように配置され、前記ホ−ル素子は前記支持板
   の前記電流通路形成用導体に対向する側の主面に配置さ
   れていることを特徴とする請求項１又は２又は３記載の
   電流検出装置。
5. 【請求項５】 前記支持板は前記電流通路形成用導体に
   対向するように配置され、前記ホ−ル素子は、前記支持
   板の前記電流通路形成用導体に対向する側と反対側の主
   面に配置されていることを特徴とする請求項１又は２又
   は３記載の電流検出装置。
6. 【請求項６】 前記絶縁性包囲体は、前記電流通路形成
   用導体の一部を被覆している第１の樹脂成形体と、前記
   ホ−ル素子と前記支持板と前記複数のリ−ド端子とを一
   体化している第２の樹脂成形体と、前記第１及び第２の
   樹脂成形体を相互に接着する接着層とから成ることを特
   徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の電流検出装
   置。
7. 【請求項７】 少なくとも前記接着層の一部に沿って絶
   縁シ−トが配置されていることを特徴とする請求項６記
   載の電流検出装置。
8. 【請求項８】 前記第１の樹脂成形体は前記第２の樹脂
   成形体を位置決めするための部分を有していることを特
   徴とする請求項６又は７記載の電流検出装置。
9. 【請求項９】 前記第１の樹脂成形体は、Ｕ字状電流通
   路形成用導体の中間部分においては、前記導体の両主面
   及び前記溝の中に配置され、前記導体の前記中間部分よ
   りも前記第３の部分側の部分においては前記導体の一方
   の主面を露出させるように配置されていることを特徴と
   する請求項２記載の電流検出装置。
10. 【請求項１０】 前記ホ−ル素子は半導体基体に形成さ
    れており、更に、前記半導体基体に前記ホ−ル素子の出
    力電圧を増幅する増幅器が形成されていることを特徴と
    する請求項１乃至９のいずれかに記載の電流検出装置。
11. 【請求項１１】 電気回路の電流を検出するための装置
    であって、第１及び第２のホ−ル素子と、前記第１及び
    第２のホ−ル素子を支持する金属製の支持板と、前記第
    １及び第２のホ−ル素子を外部に接続するための複数の
    リ−ド端子と、被検出電流を流すための電流通路形成用
    導体と、絶縁性包囲体とを備え、 前記電流通路形成用導体は、平面的に見てＳ字状電流通
    路を形成するための第１及び第２の溝を有し、 平面的に見て前記第１のホ−ル素子は前記第１の溝の内
    側に配置され、前記第２のホ−ル素子は前記第２の溝の
    内側に配置され、 前記電流通路形成用導体はここに流れる電流に基づいて
    発生する磁界を前記第１及び第２のホ−ル素子に作用さ
    せることができる位置に配置され、 前記絶縁物包囲体は、前記第１及び第２のホ−ル素子と
    前記支持板と前記複数のリ−ド端子と前記電流通路形成
    用導体とを一体化するように配置されていることを特徴
    とする電流検出装置。
12. 【請求項１２】 前記第１及び第２のホ−ル素子の出力
    電圧の絶対値の加算値に対応する出力を得るように前記
    第１及び第２のホ−ル素子に接続された出力手段を備え
    ていることを特徴とする請求項１１記載の電流検出装
    置。