JP2014027186A - シールド構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】電子部品から発生する熱を利用して熱電発電素子で電力を生成することができ、熱電発電素子と回路基板との電気的接続を容易に行なえるシールド構造体を提供する。
【解決手段】回路基板１の電子部品２上に配置した熱電発電素子１０により熱起電力を得る。第１の接点１ａと第１の電極１１とを導電性弾性体８で通電可能に接続し、電子部品２と熱電発電素子１０の周囲を取り囲むシールドフレーム５と第２の接点１ｂとを通電可能に接続し、電子部品２と熱電発電素子１０とを覆うシールドカバー６を第２の電極１２と放熱部１４とに当接させる。熱電発電素子１０を電子部品２の表面上に配置する際に、導電性弾性体８を第１の接点１ａと第１の電極１１とに圧接させるから、両者の電気的接続が簡単である。シールドカバーを装着するだけで熱電発電素子１０と回路基板１との電気的接続を実現できる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、回路基板上に取り付けられる電子部品をシールドケースで覆ったシールド構造体に関する。

電子機器を構成する部品には、動作時に熱を発するものが有り、この部品から発生する熱を有効利用する技術が従来提案されている。たとえば特許文献１に、電子機器である携帯電話機に実装される電池から発生する熱を、熱電変換素子（熱電発電素子）により電気エネルギに変換し、変換した電気エネルギを別に設けた蓄電器に蓄えて、携帯電話機の駆動用電力として利用するエネルギ回生機構が記載されている。

熱電発電素子は、ゼーベック素子とも言われ、導体または半導体の内部に温度差が在ると電圧が生じる現象（ゼーベック効果）を利用して、導体または半導体に設けた接点を異なる温度に保つことにより、接点間に生じる電位差で熱起電力を発生させるものである。ゼーベック効果による熱起電力の大きさは、物質の種類と、２つの接点の温度差とに依存し、物質の寸法や接点間の距離などには依存しない。

特許文献１のエネルギ回生機構は、基板上に設けた電池の表面に、熱電発電素子の一面だけを直接当接させ、その他の面は周囲の空間に開放し、また、熱電発電素子と基板上に別に設けた蓄電器とを、リード線などの配線で接続する構成となっている。

特開２０１１−１７６９７０号公報

電子機器を構成する電子部品のうち、動作時に発熱が比較的大きく、かつ、ノイズ対策のためシールドケース内に収納される電子部品を、熱電発電素子により電力を生成するための熱源として利用する場合を考える。そのような電子部品として、携帯電話機の回路基板に実装されるＣＰＵ（Central Processing Unit）が挙げられる。この場合、熱電発電素子を、ＣＰＵと、該ＣＰＵを覆うシールドケースとの間に配置するとともに、熱電発電素子と回路基板とを電気的に接続することが必要となる。

特許文献１に記載の技術を応用すると、熱電発電素子と回路基板とをリード線で接続する構造となるが、リード線の半田付け作業は煩雑であり、また、このような作業を、回路基板上の限られた作業空間内で行なうのは困難である。さらに、リード線をシールドケース内に収納する作業が困難であるという問題も生じる。

本発明は、シールドケース内に収納される電子部品を、熱電発電素子で電力を生成するための熱源として利用することができ、熱電発電素子と回路基板との電気的接続を容易に行なえるシールド構造体を提供することを目的とする。

本発明は、
第１の接点および第２の接点を有する回路基板と、
前記回路基板に取着される電子部品と、
一方の表面に吸熱部および第１の電極を有し、前記一方の表面に対向する他方の表面に放熱部および第２の電極を有する熱電発電素子であって、前記電子部品の表面に前記吸熱部を当接させて配置される熱電発電素子と、
前記第１の接点と前記第１の電極との間に配設され前記第１の接点と前記第１の電極とに当接する導電性接続体と、
前記回路基板上に配設されて前記電子部品および前記熱電発電素子の周囲を取り囲み、前記第２の接点と通電可能に接続される導電性のシールドフレームと、
前記シールドフレームに装着されて前記電子部品および前記熱電発電素子を覆うとともに、前記放熱部および前記第２の電極に当接する導電性のシールドカバーとを含むことを特徴とするシールド構造体である。

また本発明は、
第１の接点および第２の接点を有する回路基板と、
前記回路基板に取着される電子部品と、
一方の表面に吸熱部および第１の電極を有し、前記一方の表面に対向する他方の表面に放熱部および第２の電極を有する熱電発電素子であって、前記電子部品の表面に前記吸熱部を当接させて配置される熱電発電素子と、
前記第１の接点と前記第１の電極との間に配設され前記第１の接点と前記第１の電極とに当接する導電性接続体と、
前記回路基板上に配設されて前記電子部品および前記熱電発電素子を覆うとともに、前記放熱部および前記第２の電極に当接し、さらに、前記第２の接点と通電可能に接続される導電性のシールドカバーとを含むことを特徴とするシールド構造体である。

また本発明は、前記電子部品の表面と前記吸熱部との間に配置される伝熱板をさらに含むことを特徴とする。

また本発明は、前記回路基板が第３の接点をさらに有し、前記シールドカバーの外面上に配置され、該シールドカバーの外面に当接する第４の接点と、前記第３の接点と通電可能に接続される第５の接点とを有する第２の電子部品をさらに含むことを特徴とする。

また本発明は、前記回路基板の前記第３の接点と前記第２の電子部品の前記第５の接点との間に配置され前記第３の接点と前記第５の接点とに当接する第２の導電性接続体をさらに含むことを特徴とする。

また本発明は、前記導電性接続体が、弾性体から成ることを特徴とする。

また本発明は、前記第２の導電性接続体が、弾性体から成ることを特徴とする。

本発明によれば、回路基板の第１の接点と熱電発電素子の第１の電極との間に、それぞれに当接する導電性接続体を設けるので、回路基板に取着される電子部品の表面に、熱電発電素子を配置する際、両者間に導電性接続体を配置し、該導電性接続体が、第１の接点および第１の電極それぞれに対し当接する状態とすることにより、第１の接点と第１の電極との電気的接続を簡単にかつ確実に行なうことができる。

シールドフレームとシールドカバーとで全体が導電性のシールドケースを形成する。そして、熱電発電素子の第２の電極とシールドカバーとが当接し、シールドフレームと回路基板の第２の接点とが通電可能に接続されることにより、熱電発電素子と回路基板とが通電可能に接続される。すなわち、シールドカバーを装着して、熱電発電素子の第２の電極に当接させるだけで、熱電発電素子の第２の電極と回路基板との電気的接続を実現することができる。

このように、熱電発電素子と回路基板とを通電可能に接続する作業は、回路基板上の限られた作業空間でも簡単に行なうことができるものであり、従来のように、リード線を半田付けすることが不要であるから、きわめて作業効率がよい。

熱電発電素子は、電子部品か発生する熱で吸熱部の温度を上昇させ、放熱部との間に温度差を生じさせることにより熱起電力を発生させ、生成した電気エネルギを、回路基板を通じて外部に供給する。熱電発電素子は、吸熱部を電子部品の表面に当接させ、放熱部をシールドカバーに当接させている。電子部品および熱電発電素子の全体がシールドフレームおよびシールドカバーで覆われているため、電子部品から発生する熱が拡散しにくい。よって吸熱部は、電子部品から発生する熱を逃がさずに吸収することができる。他方、放熱部が当接するシールドカバーは、放熱効果を有しており、外気と接しているので、ヒートシンクの機能を発揮する。つまり放熱部は、効率よく熱を放出することができる。よって、吸熱部と放熱部との温度差を大きくできるから、温度差に基づいて電気エネルギを作り出す熱電発電素子の発電効率を良好にできる。そして、熱電発電素子が生成する電気エネルギは、回路基板を通じて必要な箇所へ供給できるから、たとえば電子機器が電池で駆動される場合に、電池の消耗を抑制できる効果を発揮する。

さらに、吸熱部が、電子部品の発生する熱を効率よく吸収するから、電子部品の冷却効果を向上させる効果を発揮する。

また本発明によれば、シールドカバーのみで電子部品および熱電発電素子を覆う構造とした場合、部品点数を減らすことができる。

また本発明によれば、電子部品の表面と熱電発電素子の吸熱部との間に伝熱板を配置するので、電子部品の位置や表面の面積と、熱電発電素子の吸熱部の位置や面積との間に相違が在ったとしても、電子部品が発生させる熱を、吸熱部に効率よく伝導することができる。

また本発明によれば、シールドカバーの外面上に第２の電子部品が配置され、この電子部品の第４の接点が、シールドカバーを通じて、回路基板と通電可能に接続され、第５の接点が、回路基板の第３の接点と通電可能に接続されるので、熱電発電素子が生成する電気エネルギを、回路基板を通じて、第２の電子部品へ供給することができる。従って、第２の電子部品の駆動用電力を、熱電発電素子で補うことが可能である。

また本発明によれば、回路基板の第３の接点と第２の電子部品の第５の接点との間に、それぞれに当接する第２の導電性接続体を設けるから、第２の電子部品と回路基板との間に第２の導電性接続体を配置し、該第２の導電性接続体を、第３の接点および第５の接点それぞれに対し当接する状態とすることにより、第３の接点と第５の接点との電気的接続を簡単かつ確実に行なえる。

また本発明によれば、回路基板の第１の接点と熱電発電素子の第１の電極とに当接する導電性接続体を弾性体とするから、回路基板に取着される電子部品の表面に、熱電発電素子を配置する際に、両者間で、弾性体から成る導電性接続体を圧縮して、導電性接続体が第１の接点および第１の電極それぞれに対し圧接する状態とすることにより、第１の接点と第１の電極との電気的接続を簡単にかつ確実に行なうことができる。

また本発明によれば、回路基板の第３の接点と第２の電子部品の第５の接点とに当接する第２の導電性接続体を弾性体とするから、シールドカバーの外面上に第２の電子部品を配置するに際し、第２の電子部品と回路基板との間で、弾性体から成る第２の導電性接続体を圧縮して、第２の導電性弾性体が、第３の接点および第５の接点それぞれに対し圧接する状態とすることにより、第３の接点と第５の接点との電気的接続を簡単かつ確実に行なうことができる。

本発明の第１の実施形態に係るシールド構造体Ｓ１の構造を概略的に示す断面図である。 図１に示すシールド構造体Ｓ１の構成部材を分解して示す断面図である。 熱電発電素子１０から出力される電力を利用するための電気回路の一例を示す回路図である。 本発明の第１の実施形態に係るシールド構造体Ｓ１の分解例を示す断面図である。 特許文献１に記載の技術を応用して構成したシールド構造体Ｓｘの概略構成を示す断面図である。 本実施形態に係るシールド構造体Ｓ１の構成部材を分解して示す斜視図である。 特許文献１技術を応用して構成したシールド構造体Ｓｘの構成部材を分解して示す斜視図である。 本発明の第２の実施形態に係るシールド構造体Ｓ２の概略構成を示す断面図である。 本発明の第３の実施形態に係るシールド構造体Ｓ３の構造を概略的に示す断面図である。 図８に示すシールド構造体Ｓ３の構成部材を分解して示す断面図である。 熱電発電素子１０から出力される電力をペルチェ素子に利用するための電気回路の一例を示す回路図である。

以下に、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。なお、本発明に係るシールド構造体は、それ自体が１つの部品を構成する場合と、ある部品に含まれる回路基板の一部分に構成される場合とが考えられる。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るシールド構造体Ｓ１の構造を概略的に示す断面図、図２は、図１に示すシールド構造体Ｓ１の構成部材を分解して示す断面図、図３は、熱電発電素子１０から出力される電力を利用するための電気回路の一例を示す回路図である。

図１および図２に示すように、本実施形態のシールド構造体Ｓ１は、第１の接点１ａおよび第２の接点１ｂを有する回路基板１と、回路基板１に取着される電子部品２と、一方の表面１０ａに第１の電極１１および吸熱部１３を有し、この表面１０ａに対向する他方の表面１０ｂに第２の電極１２および放熱部１４を有する熱電発電素子１０と、電子部品２と熱電発電素子１０との間に配置される伝熱板４と、回路基板１の第１の接点１ａと熱電発電素子１０の第１の電極１１との間に配設され、それぞれに当接する弾性体からなる導電性接続体（以下、導電性弾性体と言う）８と、回路基板１上に配設されて電子部品２および熱電発電素子１０の周囲を取り囲む導電性のシールドフレーム５と、シールドフレーム５に装着される導電性のシールドカバー６とを含む。

本実施形態の回路基板１は、電子部品２の近傍に、電源用のバイパスコンデンサ３が取着される。そして、バイパスコンデンサ３の一方の極に繋がる回路基板１上の導体パターンを延長して、導電性弾性体８を当接させる第１の接点１ａが形成される。本例では、第１の接点１ａを＋極とし、第２の接点１ｂをＧＮＤ（Ground、接地）接点とする。

本実施形態が対象とする電子部品２は、ノイズ対策のためシールドされることが望ましく、また、動作時の発熱が比較的大きいものであり、たとえば携帯電話機に実装されるＣＰＵである。携帯電話機では、ＣＰＵが主な熱源となり、かつ、シールドフレーム５内に収納される。

電子部品２の表面と熱電発電素子１０の吸熱部１３との間に配置される伝熱板４は、電子部品２の位置や表面の面積と、熱電発電素子１０の吸熱部１３の位置や面積との間に相違が在るときに、電子部品２から発生する熱を、効率よく吸熱部１３に伝導するためのものであり、金属などの熱伝導率がなるべく高い素材で製作される。なお、実施の状況に応じ、伝熱板４は省略することが可能であり、その場合は、電子部品２の表面に、熱電発電素子１０の吸熱部１３を直接当接させる。

熱電発電素子１０は、たとえばゼーベック効果を利用して、熱エネルギを電気エネルギに変換するものであり、一方の表面１０ａに設けた吸熱部１３を、伝熱板４に当接させて配置される。

回路基板１の第１の接点１ａと、熱電発電素子１０の第１の電極１１とを通電可能に接続する導電性弾性体８は、たとえば、金属や導電性プラスチックなどで製作したばねで構成される。なお図面には、半円状に湾曲させた形態の導電性弾性体８を示したが、これは単なる例示に過ぎないものであり、つるまきばね状、ベローズ状、パンタグラフ状など、弾性変形可能で、かつ導電性を有するものであれば、その形態および材質は特に限定されない。なお、導電性弾性体８を回路基板１の第１の接点１ａ上にあらかじめ取り付ける工程を、回路基板１上に各種電子部品を実装する作業工程に含ませることも可能である。

シールドフレーム５は、電子部品２および熱電発電素子１０の周囲を取り囲む枠状の部材であり、これに装着されるシールドカバー６と合わさって、電子部品２および熱電発電素子１０の全体を覆うシールドケース７を形成する。シールドフレーム５およびシールドカバー６は金属や導電性プラスチックなどの導電性材料で製作され、ＣＰＵの動作信号に電気的ノイズを発生させる原因となる電磁波を遮断する。シールドフレーム５を回路基板１上に配設する手段は、半田付けや、ビス止めで固定する構造が考えられる。シールドフレーム５と回路基板１の第２の接点１ｂとを通電可能に接続する手段は、図示のごとく、シールドフレーム５を第２の接点１ｂ上に配置して両者間を半田付けする構造のほか、第２の接点１ｂ上に接続端子（図示せず）を設け、これと、シールドフレーム５に取着した配線とを接続する構造も考えられる。

シールドカバー６は、シールドフレーム５に装着された状態で、その内面が、熱電発電素子１０の第２の電極１２および放熱部１４に当接する。またシールドカバー６は、第２の電極１２と当接することにより、シールドフレーム５を介して、回路基板１の第２の接点１ｂと通電可能に接続される。さらにシールドカバー６は、放熱部１４に当接して、放熱部１４から放出される熱を外部へ放散するヒートシンクの機能を発揮する。

前述のごとく構成したシールド構造体Ｓ１は、次のように機能する。このシールド構造体Ｓ１を実装した電子機器の駆動に伴い、電子部品２が動作することによって、電子部品２の表面温度が上昇する。電子部品２から発生する熱は、伝熱板４を介して、熱電発電素子１０の吸熱部１３に伝導され、吸熱部１３の温度を上昇させる。他方、放熱部１４は、シールドカバー６に接していて、常に熱を放散可能な状態である。その結果、吸熱部１３と放熱部１４との間に温度差が生じて、ゼーベック効果により、第１の電極１１と第２の電極１２との間に電位差が発生する。この電位差が熱起電力となって、第１の電極１１から、導電性弾性体８を通じ、回路基板１の第１の接点１ａに電流が流れる。

このようにしてシールド構造体Ｓ１から得た電気エネルギは、回路基板１から外部へ供給され、利用することができる。また、携帯電話機のような電池で駆動される携帯電子機器にあっては、得られた電気エネルギを、この携帯電子機器内の他の電子部品の駆動用電力として利用することにより、電池の電力消費量を節減できる効果を発揮する。

なお、熱電発電素子１０の出力電圧は小さく、安定していないことが多い。そこで、図３に示すように、電圧を変換するレギュレータ（電源回路）を設け、出力電圧を一定にしてから、外部の同一電圧の電源へ供給するようにしてもよい。

ところで、シールド構造体Ｓ１に、図４に示すような構造を採用すると、より組み立てを簡単にできる。図４は、本発明の第１の実施形態に係るシールド構造体Ｓ１の分解例を示す断面図である。図４に示すように、回路基板１に、電子部品２、バイパスコンデンサ３、シールドフレーム５とともに、導電性弾性体８を、あらかじめ第１の接点１ａに当接させた状態で取着する。他方、シールドカバー６には、熱電発電素子１０を第２の電極１２および放熱部１４を当接させた状態で取着し、さらに伝熱板４を、吸熱部１３に当接するように取着して、これらを一体化する。このように構成されたシールド構造体Ｓ１は、シールドカバー６をシールドフレーム５に装着することにより、熱電発電素子１０の第１の電極１１が導電性弾性体８に圧接し、伝熱板４が電子部品２の表面に密接する。すなわち、簡単な作業で、図１に示す構造のシールド構造体Ｓ１を構築することができる。

参考のために、本実施形態のシールド構造体Ｓ１の利点を、特許文献１に記載の技術と比較して説明する。図５は、特許文献１に記載の技術を応用して構成したシールド構造体Ｓｘの概略構成を示す断面図、図６Ａは、本実施形態に係るシールド構造体Ｓ１の構成部材を分解して示す斜視図、図６Ｂは、特許文献１技術を応用して構成したシールド構造体Ｓｘの構成部材を分解して示す斜視図である。なお、各図において、図１で用いたのと同じ参照符号は、共通する部材または相当する部材を示している。

図６Ａに示す本実施形態に係るシールド構造体Ｓ１は、熱電発電素子１０をシールドカバー６に取着し、この状態でシールドカバー６をシールドフレーム５に装着することにより、図１に示すシールド構造体Ｓ１が構築される。

これに対し、特許文献１に記載の技術を応用して構成したシールド構造体Ｓｘは、図５および図６Ｂに示すように、回路基板１と熱電発電素子１０とを、リード線１５を用いて通電可能に接続する構成となる。したがって、シールド構造体Ｓｘを組み立てる際には、リード線１５をあらかじめ熱電発電素子１０に連結しておき、熱電発電素子１０から延びるリード線１５を、回路基板１に半田付けする作業が必要となる。熱電発電素子１０の第１の電極１１および第２の電極１２の両方にリード線１５が連結されているときは、２本のリード線１５を、回路基板１の第１の接点１ａおよび第２の接点１ｂそれぞれに半田付けしなくてはならず、大変手間のかかる作業となる。リード線１５の半田付け作業を終えたならば、シールドカバー６に熱電発電素子１０を取着し、この状態で、リード線１５がシールドフレーム５およびシールドカバー６内に納まるように処理しながら、シールドカバー６をシールドフレーム５に装着する。これにより、図５に示すシールド構造体Ｓｘが得られる。リード線１５が長い場合は、リード線１５をシールドフレーム５およびシールドカバー６内に納める処理が難しくなる。

このように、参考として提示したシールド構造体Ｓｘは、リード線１５の半田付けや収納処理を必要とするので、組み立て作業が煩雑で手間がかかり、製作能率が悪い。これに対し本実施形態のシールド構造体Ｓ１は、組み立て作業を行なうにあたり、リード線１５の半田付けやリード線の処理がまったく不要であるから、作業性がきわめて良好である。

（第２の実施形態）
図７は、本発明の第２の実施形態に係るシールド構造体Ｓ２の概略構成を示す断面図である。同図に示すように、本実施形態は、シールドカバー６のみで、電子部品２および熱電発電素子１０の全体を覆うように構成したものである。したがって、シールドカバー６が、回路基板１上に配設されるとともに、第２の接点１ｂと通電可能に接続される。

本実施形態では、回路基板１の表面に、シールドカバー６の端面全部を接触させる第２の接点１ｂを形成することも可能である。この場合、第２の接点１ｂの形状は、シールドカバー６の形状に応じた枠状となる。この枠状の接点をランドと言う。

シールドカバー６を回路基板１に配設する手段は、半田付けのほか、シールドカバー６の表面を両側から弾性的または機械的に挟んで保持する構造の保持部材を回路基板１に設ける構造も考えられる。この場合、金属製の保持部材をランドに設け、該保持部材をシールドカバー６の表面に当接させれば、シールドカバー６とランドとの電気的接続を確保できる。さらに、ランド表面に導電性樹脂を塗布し、これにシールドカバー６を接触させることで、電気的接続をより確実なものとすることができる。

（第３の実施形態）
図８は、本発明の第３の実施形態に係るシールド構造体Ｓ３の構造を概略的に示す断面図、図９は、図８に示すシールド構造体Ｓ３の構成部材を分解して示す断面図、図１０は、熱電発電素子１０から出力される電力をペルチェ素子に利用するための電気回路の一例を示す回路図である。

本実施形態のシールド構造体Ｓ３は、シールドカバー６の外面に、第２の電子部品２０をさらに配置したものである。第２の電子部品２０は、たとえばペルチェ素子である。第２の電子部品２０であるペルチェ素子は、一方の面２０ａに、第４の接点２１、第５の接点２２、および冷却部２３が設けられ、他方の面２０ｂに発熱部２４が設けられる。第４の接点２１と冷却部２３とは、シールドカバー６の外面に当接させる。したがって第４の接点２１は、シールドフレーム５およびシールドカバー６を通じて、回路基板１の第２の接点１ｂと通電可能に接続される。

また、第５の接点２２と、回路基板１に設けられる第３の接点１ｃとは、弾性体から成る第２の導電性接続体（以下、第２の導電性弾性体と言う）９によって、通電可能に接続される。したがって、シールド構造体Ｓ３を組み立てるにあたり、第２の電子部品２０をシールドカバー６の外面に取り付けるに際し、第５の接点２２と回路基板１の第３の接点１ｃとの間で、第２の導電性弾性体９を圧縮状態で挟みこむことにより、第５の接点２２と第３の接点１ｃとの電気的接続を確実なものとすることができる。

なお、第２の導電性弾性体９は、導電性弾性体８と同様に、金属や導電性プラスチックなどで製作したばねで構成され、図示する半円状に湾曲させた形状のほか、つるまきばね状、ベローズ状、パンタグラフ状など、その形態および材質は特に限定されるものではない。また第２の導電性弾性体９を回路基板１の第３の接点１ｃ上にあらかじめ取り付ける工程を、回路基板１上に各種電子部品を実装する作業工程に含ませることも可能である。

第２の電子部品２０であるペルチェ素子は、第４の接点２１および冷却部２３が、シールドカバー６の外面になるべく密接するように配置されることが望ましい。そのため、第２の電子部品２０は、シールドカバー６に、たとえばビスで固定される。あるいは、シールドカバー６を保持する保持部材を回路基板１に設けた場合は、この保持部材で、第２の電子部品２０をシールドカバー６に対し、弾性的または機械的に圧接するような構造としてもよい。

ペルチェ素子は、異なる２種の導体または半導体の接点に電流を流すと、接点で熱の吸収が起きる熱電冷却現象（ペルチェ効果）を利用するものである。図示するペルチェ素子は、第４の接点２１と第５の接点２２との間に電流を流すことにより、冷却部２３の温度が低下し、反対に発熱部２４の温度が上昇する。これを利用して、冷却部２３により、シールドカバー６を冷却する。

本実施形態は、ペルチェ素子に供給する電力を、熱電発電素子１０から得るように構成される。電子部品２の動作により熱が発生すると、熱電発電素子１０が、この熱を電気エネルギに変換して、電流を回路基板１に流す。そして、この電流を、回路基板１の第３の接点１ｃを通じ、第２の導電性弾性体９を介して、ペルチェ素子の第５の接点２２に通電する。これにより、ペルチェ素子の冷却部２３の温度が低下して、シールドカバー６を冷却する。

熱電発電素子１０の放熱部１４は、シールドカバー６に当接しているから、シールドカバー６が冷却されることにより、放熱部１４の温度も低下する、その結果、吸熱部１３と放熱部１４との温度差が拡大するため、熱電発電素子１０は、より大きな熱起電力を発生させることができる。そして、これに伴い、ペルチェ素子に供給される電流量も増大するから冷却効果も向上し、シールドケース７内に収納した電子部品２の過熱を確実に防止することができる。

このように、本実施形態のシールド構造体Ｓ３は、第２の電子部品２０であるペルチェ素子の動作電力を、熱電発電素子１０で生成した電気エネルギだけで賄うことができ、外部の電力を消費しないから、電力を自給自足できる冷却構造を実現できる。

なお、熱電発電素子１０からペルチェ素子に供給する電力の電圧を安定させるため、図１０に示すように、熱電発電素子１０とペルチェ素子とを接続する電気回路の途中に、電圧を変換するレギュレータ（電源回路）を設けてもよい。

（その他の実施形態）
前述の各実施形態は、導電性接続体および第２の導電性接続体が弾性体である場合について説明したものであるが、導電性接続体および第２の導電性接続体は、必ずしも弾性体でなくてよい。たとえば、導電性接続体を金属製の柱状体とし、その高さ寸法を、シールド構造体Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の組み付け状態における、回路基板１の第１の接点１ａと熱電発電素子１０の第１の電極１１との距離に一致させる。そして、この導電性接続体を、回路基板１の第１の接点１ａ上に配置したのち、その上に熱電発電素子１０を配置することにより、導電性接続体を、第１の接点１ａおよび第１の電極１１それぞれに対し当接する状態とすることができる。このとき、導電性接続体を、あらかじめ第１の接点１ａ上に固定しておいてもよい。さらに、導電性接続体における第１の接点１ａまたは第１の電極１１との接触面に、導電性ペーストなどを塗布してもよい。

回路基板の第３の接点と第２の電子部品の第５の接点とに当接する第２の導電性接続体についても同様に、弾性体ではない部材とすることが可能であり、この場合、前記と同様の構造とすることができる。

本発明に係るシールド構造体は、携帯電話機などの携帯電子機器だけでなく、デスクトップ型のコンピュータ、家電製品、工場用の制御装置など、さまざまな分野の電子機器に対し適用することが可能である。

Ｓ１ シールド構造体（第１の実施形態）
Ｓ２ シールド構造体（第２の実施形態）
Ｓ３ シールド構造体（第３の実施形態）
１ 回路基板
１ａ 第１の接点
１ｂ 第２の接点
１ｃ 第３の接点
２ 電子部品（ＣＰＵ）
３ バイパスコンデンサ
４ 伝熱板
５ シールドフレーム
６ シールドカバー
７ シールドケース
８ 導電性弾性体（導電性接続体）
９ 第２の導電性弾性体（第２の導電性接続体）
１０ 熱電発電素子
１１ 第１の電極
１２ 第２の電極
１３ 吸熱部
１４ 放熱部
２０ 第２の電子部品（ペルチェ素子）
２１ 第４の接点
２２ 第５の接点
２３ 冷却部
２４ 発熱部

Claims (7)

1. 第１の接点および第２の接点を有する回路基板と、
   前記回路基板に取着される電子部品と、
   一方の表面に吸熱部および第１の電極を有し、前記一方の表面に対向する他方の表面に放熱部および第２の電極を有する熱電発電素子であって、前記電子部品の表面に前記吸熱部を当接させて配置される熱電発電素子と、
   前記第１の接点と前記第１の電極との間に配設され前記第１の接点と前記第１の電極とに当接する導電性接続体と、
   前記回路基板上に配設されて前記電子部品および前記熱電発電素子の周囲を取り囲み、前記第２の接点と通電可能に接続される導電性のシールドフレームと、
   前記シールドフレームに装着されて前記電子部品および前記熱電発電素子を覆うとともに、前記放熱部および前記第２の電極に当接する導電性のシールドカバーとを含むことを特徴とするシールド構造体。
2. 第１の接点および第２の接点を有する回路基板と、
   前記回路基板に取着される電子部品と、
   一方の表面に吸熱部および第１の電極を有し、前記一方の表面に対向する他方の表面に放熱部および第２の電極を有する熱電発電素子であって、前記電子部品の表面に前記吸熱部を当接させて配置される熱電発電素子と、
   前記第１の接点と前記第１の電極との間に配設され前記第１の接点と前記第１の電極とに当接する導電性接続体と、
   前記回路基板上に配設されて前記電子部品および前記熱電発電素子を覆うとともに、前記放熱部および前記第２の電極に当接し、さらに、前記第２の接点と通電可能に接続される導電性のシールドカバーとを含むことを特徴とするシールド構造体。
3. 前記電子部品の表面と前記吸熱部との間に配置される伝熱板をさらに含むことを特徴とする請求項１または２に記載のシールド構造体。
4. 前記回路基板は第３の接点をさらに有し、
   前記シールドカバーの外面上に配置され、該シールドカバーの外面に当接する第４の接点と、前記第３の接点と通電可能に接続される第５の接点とを有する第２の電子部品をさらに含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のシールド構造体。
5. 前記回路基板の前記第３の接点と前記第２の電子部品の前記第５の接点との間に配設され前記第３の接点と前記第５の接点とに当接する第２の導電性接続体をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載のシールド構造体。
6. 前記導電性接続体は、弾性体から成ることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載のシールド構造体。
7. 前記第２の導電性接続体は、弾性体から成ることを特徴とする請求項５に記載のシールド構造体。

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