[发明专利]磁传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁传感器，更详细地说，涉及一种使用于电流传感器等的具备高速应答性的磁传感器。

背景技术

通常，磁传感器的霍尔传感器的输出电压与磁通密度成比例地发生变化。众所周知其广泛使用于利用该特性通过用霍尔传感器对与流过导体的电流成比例地产生的磁通密度进行检测来测量流过导体的电流量的所谓电流传感器等。

另一方面，众所周知一种为了实现排出气体的减少、燃料消耗率的提高而将内燃机和电动机(马达)两者用作驱动源的所谓的混合动力汽车。在该混合动力汽车中一般设置有逆变器装置，该逆变器装置将从车载电池提供的直流电力变换为三相交流电力，将由该逆变器装置进行变换得到的三相交流电力提供给作为电力提供对象的马达。另外，在这样的混合动力汽车中，在将设置于逆变器装置内的IGBT(绝缘栅双极晶体管)等功率模块与马达连接的供电用的导体、例如母线、线缆等上安装有电流传感器。而且，通过该电流传感器对流过母线、线缆等的电流进行检测，并且根据检测出的电流来控制提供给马达的电力。为了使马达高效地旋转，需要以高精度高速地检测马达的电流并进行控制，要求电流传感器具有几μs左右的应答性。

另外，例如专利文献1的图1所记载那样，以往的电流传感器包括流过被检测电流的导体、包围该导体并具有空隙部的集磁用的芯、配置在芯的空隙部的霍尔传感器以及基板。在此，在混合动力汽车等的马达中几百安培的大电流急剧发生变化，因此施加到霍尔传感器的磁通密度也急剧发生变化。众所周知，此时如果在将霍尔传感器的输出电极焊盘与外部端子连接的引线布线、将霍尔传感器的输出外部端子与放大器等信号处理电路连接的基板的布线中存在布线环，则大小不能忽视的感应电动势叠加到输出电压，因此通过专利文献1所记载的基板布线的引绕方法来抑制感应电动势。

在此，如式1所示，众所周知，感应电动势与磁通所横跨的环的面积S和磁通密度B的时间微分成比例地产生。

[式1]

Vinduction=-dΦdt=-SdBdt]]>···(式1)

(Vinduction：感应电动势，Φ：磁通，S：环面积，B：磁通密度)

在此，关于单位，分别为Vinduction[V]、Φ[Wb]、S[m²]、B[Wb/m²]。当然，单位[V]与单位[Wb/s]等效，单位[Wb/m²]与单位[T]等效。

产生感应电动势的朝向以使电流向抵消施加到环的磁场的变化的方向流动，这是不言而喻的。如果感应电动势的朝向与霍尔传感器的输出电压的极性相同，则在输出电压上升时过冲，如果感应电动势的朝向与霍尔传感器的输出电压的极性相反，则输出电压上升时下冲。由于这些感应电动势，直到稳定地输出本来应该输出的输出电压为止产生延迟，在输出应答上产生延迟。另外，通常，电流传感器中的过冲、下冲的允许值为输出电压稳定时的±10％。

另一方面，近年来，为了减少构成电流传感器的部件个数而使电流传感器小型化，例如专利文献2所记载那样，使用一种将霍尔传感器以及具备霍尔传感器的信号处理部的IC封入到一个封装体的线性霍尔IC。此时，霍尔传感器的灵敏度越高则能够以越高的分辨率进行电流检测，因此将灵敏度高的化合物半导体使用于导电层的霍尔传感器适合，这是不言而喻的。

在此，众所周知，在线性霍尔IC中，化合物半导体的霍尔传感器芯片与用于进行传感器芯片的驱动、信号处理的IC芯片经由Au线等引线布线连接，被封入到一个封装体内。

专利文献1：日本特开2006-214815号公报

专利文献2：日本特开2011-064648号公报

发明内容

发明要解决的问题