JP2018098853A - シールド、電子回路、及び、ｄｃ−ｄｃコンバータ - Google Patents

Abstract

【課題】シールド部材用のグランドパターンを基板に設けることなく、シールド部材によるノイズ抑制効果を確保することが可能なシールドを提供する。
【解決手段】シールド１は、外部電極１０ｂ，１０ｃを有し、配線パターンが形成された基板１２に実装されたインダクタ１０と、インダクタ１０の外部電極１０ｃと基板１２に形成されたグランドパターン１２ａとの間に電気的に接続された第２コンデンサ４ｄと、インダクタ１０を覆うように配設され、第２コンデンサ４ｄが接続されたインダクタ１０の外部電極１０ｃに電気的に接続されたシールド部材１１とを備える。第２コンデンサ４ｄは、自己共振周波数を境にして、低周波側では周波数が高くなるほどインピーダンスが低くなり、高周波側では周波数が高くなるほどインピーダンスが高くなる周波数特性を有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、シールド、このシールドを備える電子回路、及び、ＤＣ−ＤＣコンバータに関する。

ＤＣ−ＤＣコンバータは、例えば、スイッチング素子、ダイオード、インダクタ（パワーインダクタ）、平滑コンデンサなどを備え、任意の直流電圧を所望の直流電圧に降圧又は昇圧する。例えば、ＤＣ−ＤＣコンバータが自動車の電子装置の電源回路として用いられる場合、ＤＣ−ＤＣコンバータのインダクタなどから放射されるノイズが自動車に搭載されるＡＭラジオなどで問題となることがある。

インダクタなどの電子部品から放射されるノイズを抑制するために、例えば、電子部品を囲む導電性のシールド部材が用いられる。特許文献１には、回路基板に実装された電気素子を被覆するための電磁波シールドシートが開示されている。この電磁波シールドシートは、導電膜と絶縁膜を接合して構成されており、導電膜が回路基板の表面に設けられた接地電極に電気的に接続されている。

特開２００３−２７３５６２号公報

しかしながら、シールド部材を用いる場合、特許文献１に開示された技術にも開示されているように、シールド部材を接地する必要がある。そのために、基板には、シールド部材に接続するためのグランドパターンを設ける必要がある。これにより、基板にシールド部材用のグランドパターンを設けるスペースが必要となり、また、パターンレイアウトも制約される。

本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、シールド部材用のグランドパターンを基板に設けることなく、シールド部材によるノイズ抑制効果を確保することが可能なシールド、このシールドを備える電子回路、及び、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路を提供することを目的とする。

本発明に係るシールドは、外部電極を有し、配線パターンが形成された基板に実装された第１の電子部品と、第１の電子部品の外部電極と、基板に形成されたグランドパターンとの間に電気的に接続された第２の電子部品と、第１の電子部品を覆うように配設され、第２の電子部品が接続された第１の電子部品の外部電極に電気的に接続されたシールド部材と、を備え、第２の電子部品は、所定の周波数においてインピーダンスが低下する周波数特性を有することを特徴とする。

本発明に係るシールドでは、シールド部材が第１の電子部品を覆うように設けられ、このシールド部材が第１の電子部品の外部電極に電気的に接続されている。また、本発明に係るシールドでは、第２の電子部品がこの第１の電子部品の外部電極と基板のグランドパターンとに電気的に接続されている。したがって、シールド部材は、第１の電子部品の外部電極を介して第２の電子部品に電気的に接続されている。この第２の電子部品は、所定の周波数においてインピーダンスが低下する周波数特性を有している。この構成により、第１の電子部品でノイズが発生した場合、ノイズがシールド部材に到達すると、その周波数特性に応じてノイズを第２の電子部品を介してグランドに落とすことができる。これによって、第１の電子部品で発生したノイズを遮蔽し、外部に放射されるノイズを抑制することができる。このように、本発明に係るシールドによれば、シールド部材を接地する必要がないので、シールド部材用のグランドパターンを基板に設けることなく、シールド部材によるノイズ抑制効果（シールド効果）を確保することができる。なお、第１の電子部品、第２の電子部品は、１個の電子素子からなるものでもよいし、複数個の電子素子からなるものでもよい。

本発明に係るシールドでは、第２の電子部品は、第１の電子部品の外部電極を通過させる電気信号の周波数ではインピーダンスが増大し、シールド部材によるシールド効果を発揮させる周波数ではインピーダンスが低下する周波数特性を有すると好ましい。このように構成することで、第１の電子部品の外部電極を通過した電気信号を第２の電子部品を介してグランドに落とすことなく、シールド部材によるシールド対象のノイズを第２の電子部品を介してグランドに効率良く落とすことができる。

本発明に係るシールドでは、第２の電子部品は、所定の周波数を境にして、当該所定の周波数の低周波側では周波数が高くなるほどインピーダンスが低くなり、かつ、当該所定の周波数の高周波側では周波数が高くなるほどインピーダンスが高くなる周波数特性を有することが好ましい。このように構成することで、第２の電子部品において所定の周波数を境にしてインピーダンスが低くなるので、このインピーダンスが低くなる周波数帯域においてノイズをグランドに落とすことができる。

本発明に係る電子回路は、上述した何れかのシールドを備え、第１の電子部品は、インダクタであり、第２の電子部品は、コンデンサであることを特徴とする。

本発明に係る電子回路によれば、上述したシールドによってインダクタ（第１の電子部品）をシールドしているので、シールド部材用のグランドパターンを電子回路の基板に設けることなく、シールド部材によるノイズ抑制効果を確保することができる。特に、第２の電子部品であるコンデンサは自己共振周波数に近づくほどインピーダンスが低くなる周波数特性を有しているので、このコンデンサ（第２の電子部品）を介してノイズをグランドに落とすことができる。

本発明に係る電子回路では、インダクタは、縦巻き構造であり、シールド部材は、インダクタの少なくとも上面に設けられることが好ましい。このように構成することで、縦巻き構造のインダクタの上下方向に発生するノイズをシールド部材で効率良く遮蔽でき、外部に放射されるノイズを抑制することができる。

本発明に係る電子回路では、インダクタは、横巻き構造であり、シールド部材は、インダクタの少なくとも対向する側面に設けられることが好ましい。このように構成することで、横巻き構造のインダクタの横方向に発生するノイズをシールド部材で効率良く遮蔽でき、外部に放射されるノイズを抑制することができる。

本発明に係る電子回路では、シールド部材は、インダクタの周囲の全面に設けられることが好ましい。このように構成することで、インダクタで発生した全ての方向のノイズをシールド部材で遮断でき、外部に放射されるノイズの抑制効果を向上させることができる。

本発明に係るＤＣ−ＤＣコンバータは、上述した何れかのシールドと、スイッチング素子と、を備え、第１の電子部品は、スイッチング素子に電気的に接続されたパワーインダクタであり、第２の電子部品は、パワーインダクタに電気的に接続された平滑用のコンデンサであることを特徴とする。

本発明に係るＤＣ−ＤＣコンバータによれば、上述したシールドによってパワーインダクタ（第１の電子部品）をシールドしているので、シールド部材用のグランドパターンをＤＣ−ＤＣコンバータの基板に設けることなく、シールド部材によるノイズ抑制効果を確保することができる。

本発明によれば、シールド部材用のグランドパターンを基板に設けることなく、シールド部材によるノイズ抑制効果を確保することが可能となる。

第１実施形態に係るシールドの構成を示す斜視図である。 第１実施形態に係るシールドで用いられるシールド部材の展開図である。 第１実施形態に係るシールドを備えるＤＣ−ＤＣコンバータの回路図である。 第１実施形態に係るシールドを備える場合とシールド部材が無い場合の所定の周波数帯でのノイズレベルの一例を示す図である。 第１実施形態に係るシールドを備える場合とグランドに接続されたシールド部材の場合の所定の周波数帯でのノイズレベルの一例を示す図である。 第２実施形態に係るシールドの構成を示す斜視図である。 第２実施形態に係るシールドで用いられるシールド部材の展開図である。 第３実施形態に係るシールドの構成を示す斜視図である。 第３実施形態に係るシールドで用いられるシールド部材の展開図である。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図中、同一又は相当部分には同一符号を用いることとする。また、各図において、同一要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。

実施形態では、本発明に係るシールドを、自動車の電子装置の電源回路として用いられるＤＣ−ＤＣコンバータ（特許請求の範囲に記載の電子回路、ＤＣ−ＤＣコンバータに相当）の基板に実装されるインダクタ（特許請求の範囲に記載の第１の電子部品に相当）のシールドに適用する。以下の説明では、３つの実施形態について説明する。

（第１実施形態）
図１〜図３を参照して、第１実施形態に係るシールド１について説明する。図１は、第１実施形態に係るシールド１の構成を示す斜視図である。図２は、第１実施形態に係るシールド１で用いられるシールド部材１１の展開図である。図３は、第１実施形態に係るシールド１を備えるＤＣ−ＤＣコンバータ４の回路図である。

シールド１は、ＤＣ−ＤＣコンバータ４のインダクタ１０をシールド部材１１によってシールドし、インダクタ１０から放射されるノイズを抑制する回路である。特に、シールド１は、シールド部材１１を基板１２のグランドに接続することなく、ノイズ抑制効果を確保する。シールド１について具体的に説明する前に、ＤＣ−ＤＣコンバータ４について説明しておく。

ＤＣ−ＤＣコンバータ４は、電源４０から入力される任意の直流電圧を所望の直流電圧に降圧（変換）し、この降圧した電圧を電気負荷５０に出力する。ＤＣ−ＤＣコンバータ４は、自動車の電子装置の電源回路として用いられ、電源４０（バッテリ）の１２Ｖを５Ｖに降圧して電気負荷５０に出力する。ＤＣ−ＤＣコンバータ４は、チョッパ方式（スイッチング方式）のＤＣ−ＤＣコンバータである。

ＤＣ−ＤＣコンバータ４は、例えば、図３に示すように、入力側の第１コンデンサ４ａ、スイッチング素子４ｂ、ダイオード４ｃと、インダクタ１０と、出力側の第２コンデンサ４ｄ（特許請求の範囲に記載の第２の電子部品に相当）とを備えており、これらの電子部品が基板１２に実装されている。この基板１２には、配線パターン（グランドパターン、電源パターン、信号パターン）が形成されている。スイッチング素子４ｂは、コントローラ（図示せず）などによってスイッチング制御されて、所定のスイッチング周波数に応じてＯＮ／ＯＦＦする。スイッチング素子４ｂとしては、例えば、ＭＯＳＦＥＴが好適に用いられる。

このＤＣ−ＤＣコンバータ４の動作について説明する。スイッチング素子４ｂがＯＮすると、インダクタ１０に電流が流入する。このとき、インダクタ１０は、自己誘導作用により、流入する電流を妨げるように起電力を発生してエネルギを蓄える。スイッチング素子４ｂがＯＦＦすると、インダクタ１０への電流の流入が停止する。このとき、インダクタ１０は、電流を維持しようとして、蓄えたエネルギを出力側に電流として流す。このスイッチングによる電圧は、第２コンデンサ４ｄによって平滑化されて、電気負荷５０に出力される。

このように動作するＤＣ−ＤＣコンバータ４において、スイッチング素子４ｂでのスイッチングに応じて、インダクタ１０でノイズ（電界のノイズ、磁界のノイズ）を発生する。このノイズが外部に放射されると、例えば、ＤＣ−ＤＣコンバータ４が自動車で用いられる場合、放射されたノイズが車載のＡＭラジオなどに伝搬されると、ラジオからの音声に雑音が入るおそれがある。このインダクタ１０から外部に放射されるノイズを抑制するために、シールド１が設けられている。それでは、シールド１について説明する。

インダクタ１０は、ＤＣ−ＤＣコンバータ４の電子部品の一つとして用いられるパワーインダクタである。インダクタ１０は、コアと、コアに巻回される巻線１０ａと、一対の外部電極１０ｂ，１０ｃと、を備えている。インダクタ１０は、例えば、積層タイプのインダクタが好適に用いられる。また、インダクタ１０は、巻線タイプのインダクタやトロイダルタイプのインダクタなども用いることができる。コアは、フェライトなどの磁性体からなる。巻線１０ａは、銅などの導体からなる。

一対の外部電極１０ｂ，１０ｃは、インダクタ１０を基板１２に実装するための端子電極である。外部電極１０ｂと外部電極１０ｃとは、対向して配置されている。外部電極１０ｂ，１０ｃは、導体からなる。各外部電極１０ｂ，１０ｃは、基板１２に形成される配線パターンの所定の箇所に電気的にそれぞれ接続される。一方の外部電極１０ｂは、巻線１０ａの一方の端部に電気的に接続されている。この外部電極１０ｂは、インダクタ１０が基板１２に実装されることでＤＣ−ＤＣコンバータ４のスイッチング素子４ｂとダイオード４ｃとの接続点に電気的に接続される。この接続点は、スイッチング素子４ｂのスイッチング周波数に応じて電位が変動する。他方の外部電極１０ｃは、巻線１０ａの他方の端部に電気的に接続されている。この外部電極１０ｃは、インダクタ１０が基板１２に実装されることでＤＣ−ＤＣコンバータ４の第２コンデンサ４ｄの一端に電気的に接続される。この接続点は、第２コンデンサ４ｄによって平滑化された略一定の電圧となっているので、電位的に安定している。

シールド部材１１は、インダクタ１０で発生するノイズを遮蔽するための部材である。シールド部材１１は、金属（例えば、銅）で形成され、導電性を有している。シールド部材１１としては、例えば、金属板、金属箔、金属を蒸着した膜又はフィルムなどを用いることができる。

シールド部材１１は、インダクタ１０の素体を覆うように設けられる。シールド部材１１は、インダクタ１０の構造や部品イレイアウトなどに応じて、インダクタ１０の素体の周囲の少なくとも一部分に設けられる。特に、シールド部材１１が、インダクタ１０の素体の周囲の全面（全部分）に設けられると好ましい。但し、インダクタ１０の下方に基板１２のグランドパターンが設けられている場合、下面にシールド部材１１を設けなくてもよい。シールド部材１１は、インダクタ１０の素体の表面に密着した状態で設けられてもよいし、または、箱状などに形成されて、素体との間に空間を有する状態で設けられてもよい。

シールド部材１１は、例えば、図２に示すように、上面１１ａと、インダクタ１０の一対の外部電極１０ｂ，１０ｃが配置される側の一方の対向する一対の側面１１ｂ，１１ｃと、この一対の側面１１ｂ，１１ｃの間に配置される他方の対向する一対の側面１１ｄ，１１ｅとからなる５面に設けられる。但し、インダクタ１０の下方に基板１２のグランドパターンが無い場合には、下面を含めた６面に設けられると好ましい。このように全面にシールド部材１１を設けることができない場合、以下に示すようにシールド部材１１を設けると好ましい。インダクタ１０が縦巻きタイプの場合、シールド部材１１は、上下方向に発生する磁束を遮る上面１１ａに少なくとも設けられると好ましい。インダクタ１０が横巻きタイプの場合、シールド部材１１は、横方向に発生する磁束を遮る対向する一対の側面１１ｂ，１１ｃに少なくとも設けられると好ましい。

シールド部材１１における外部電極１０ｂが配置される側面１１ｂは、外部電極１０ｂよりも大きい開口部１１ｆが形成され、この開口部１１ｆ以外の部分にシールド用の金属が設けられている。外部電極１０ｂは、開口部１１ｆ内に配置される。したがって、外部電極１０ｂとシールド部材１１の側面１１ｂとの間には、隙間Ｇ１がある。一方、シールド部材１１における外部電極１０ｃが配置される側面１１ｃは、外部電極１０ｃと略同じ大きさの開口部１１ｇが形成され、この開口部１１ｇ以外の部分にシールド用の金属が設けられている。外部電極１０ｃは、開口部１１ｇに配置され、側面１１ｃに電気的に接続されている。したがって、外部電極１０ｃとシールド部材１１とは、導通する。シールド部材１１における残りの面１１ａ，１１ｄ，１１ｅは、全体にシールド用の金属が設けられている。なお、シールド部材１１に側面１１ｃが無い場合、外部電極１０ｃは上面１１ａなどの他の面に電気的に接続される。

このように、シールド部材１１は、インダクタ１０の外部電極１０ｃと電気的に接続されている。したがって、シールド部材１１は、この外部電極１０ｃを介して、第２コンデンサ４ｄの一端に電気的に接続される。この第２コンデンサ４ｄの一端側は、上述したように、電位的に安定している。第２コンデンサ４ｄの他端は、基板１２に形成されるグランドパターン１２ａに電気的に接続されている（接地されている）。なお、シールド部材１１は、基板１２のグランドには接続されていない（接地されていない）。したがって、基板１２には、シールド部材１１用のグランドパターンが設けられていない。

なお、インダクタ１０の素体とシールド部材１１との間に、絶縁性を有する絶縁部材を設けてもよい。この絶縁部材としては、例えば、絶縁シート、絶縁フィルム、絶縁樹脂などを用いることができる。

シールド１の作用について説明する。ＤＣ−ＤＣコンバータ４の動作中、インダクタ１０からノイズが発生する。このインダクタ１０の周囲には、導電性のシールド部材１１が設けられている。シールド部材１１は、インダクタ１０の外部電極１０ｃを介して第２コンデンサ４ｄの一端に電気的に接続されている。

ところで、コンデンサは、自己共振周波数を境にして、自己共振周波数の低周波側では周波数が高くなるほどインピーダンスが低くなり、自己共振周波数の高周波側では周波数が高くなるほどインピーダンスが高くなる周波数特性（例えば、Ｖ字型やＵ字型の周波数特性）を持っている。コンデンサの自己共振周波数は、例えば、コンデンサの静電容量が大きくなると低くなる。第２コンデンサ４ｄは、静電容量などに応じて所定の自己共振周波数を持っており、この自己共振周波数を境にして上述した周波数特性を有している。この周波数特性を持つ第２コンデンサ４ｄは、直流の電流を通過させない。また、第２コンデンサ４ｄは、インピーダンスが低くなる周波数帯域（電流を通過させる周波数帯域）において電流を通過させる。

したがって、インダクタ１０で発生したノイズは、シールド部材１１に到達し、シールド部材１１及び外部電極１０ｃを介して第２コンデンサ４ｄの一端まで流れると、第２コンデンサ４ｄを通って基板１２のグランドに落ちる。特に、ノイズの周波数が第２コンデンサ４ｄの自己共振周波数に近いほど、第２コンデンサ４ｄでノイズを通し易くなるので、ノイズがグランドに落ち易い。これにより、インダクタ１０で発生したノイズがシールド部材１１で遮蔽され、シールド部材１１の外部に放射されるノイズが低減される。特に、インダクタ１０の周囲の全面にシールド部材１１が設けられている場合、インダクタ１０で発生した全ての方向のノイズを遮断できるので、外部に放射されるノイズが最も低減される。

例えば、ＡＭラジオが搭載される自動車でＤＣ−ＤＣコンバータ４が用いられる場合、インダクタ１０で発生したノイズがシールド部材１１で遮蔽されるので、ラジオの雑音を抑制することができる。特に、ＡＭラジオで使用される周波数帯を含む周波数帯域でインピーダンスが低くなる周波数特性を持つ第２コンデンサ４ｄを用いることで、雑音の抑制効果が高くなる。

次に、図４を参照して、ＤＣ−ＤＣコンバータ４のインダクタ１０に対してシールド１を用いた場合とシールド部材が無い場合のノイズレベルの比較例を示して、シールド１によるノイズ抑制効果を説明する。図４は、第１実施形態に係るシールド１を備える場合とシールド部材が無い場合の所定の周波数帯でのノイズレベルの一例を示す図である。図４では、横軸が周波数（ＭＨｚ）であり、縦軸が放射ノイズのノイズレベル（ｄＢμＶ／ｍ）である。

ＤＣ−ＤＣコンバータ４は、１２Ｖから５Ｖに降圧するＤＣ−ＤＣコンバータである。ＤＣ−ＤＣコンバータ４のスイッチング周波数は、２００ｋＨｚである。放射ノイズを測定した周波数帯は、ＡＭラジオで使用される周波数帯を含む０．５ＭＨｚ〜２ＭＨｚである。放射ノイズの測定は、国際無線障害特別委員会で策定されたＣＩＳＰＲ２５に準拠した。シールド部材１１としては、銅箔フィルムを用いた。また、シールド部材１１とインダクタ１０との間に、絶縁フィルムを設けた。

図４では、実線Ｎ１でシールド１を用いた場合のノイズレベルを示し、破線Ｎ２でシールド部材が無い場合のノイズレベルを示す。この実線Ｎ１と破線Ｎ２とを比較すると、シールド１を用いた場合のノイズレベルは、シールド部材が無い場合のノイズレベルよりも、各ピーク値で５ｄＢ程度低減されている。この比較例からも判るように、インダクタ１０に対してシールド１を用いることで、インダクタ１０から外部に放射されるノイズを抑制することができる。

次に、図５を参照して、ＤＣ−ＤＣコンバータ４のインダクタ１０に対してシールド１を用いた場合と基板のグランドに接続されたシールド部材を用いた場合のノイズレベルの比較例を示して、シールド１によるノイズ抑制効果を説明する。図５は、第１実施形態に係るシールド１を備える場合とグランドに接続されたシールド部材の場合の所定の周波数帯でのノイズレベルの一例を示す図である。図５では、横軸が周波数（ＭＨｚ）であり、縦軸が放射ノイズのノイズレベル（ｄＢμＶ／ｍ）である。測定条件は、上述した図４の比較例で示した条件と同じ条件である。

図５では、実線Ｎ３でシールド１を用いた場合のノイズレベルを示し、破線Ｎ４で従来のシールドを用いた場合のノイズレベルを示す。この実線Ｎ３と破線Ｎ４を比較すると、シールド１を用いた場合のノイズレベルは、従来のシールドを用いた場合のノイズレベルと、略同じレベルである。この比較例からも判るように、インダクタ１０に対してシールド１を用いることで、基板のグランドに接続されるシールド部材を用いた従来のシールドと略同等にインダクタ１０から外部に放射されるノイズを抑制することができる。

第１実施形態に係るシールド１によれば、シールド部材１１を接地する必要がないので、シールド部材１１に接続するためのグランドパターンを基板１２に設けることなく、シールド部材１１によってインダクタ１０から放射されるノイズの抑制効果（シールド効果）を確保（発揮）することができる。基板１２の表面または内層にはシールド部材１１用のグランドパターンを設ける必要がないので、そのパターン分を省スペース化でき、パターンレイアウトの制約も緩和することができる。

第１実施形態に係るシールド１によれば、第２コンデンサ４ｄが自己共振周波数に近づくほどインピーダンスが小さくなる周波数特性を持っているので、シールド部材１１をインダクタ１０の外部電極１０ｃを介して第２コンデンサ４ｄの一端に接続することで、第２コンデンサ４ｄを介してノイズを基板１２のグランドに落とすことができる。

第１実施形態に係るシールド１によれば、インダクタ１０が縦巻き構造の場合、シールド部材１１をインダクタ１０の少なくとも上面に設けることで、インダクタ１０の上下方向に発生するノイズをシールド部材１１で効率良く遮蔽でき、外部に放射されるノイズを抑制することができる。

第１実施形態に係るシールド１によれば、インダクタ１０が横巻き構造の場合、シールド部材１１をインダクタ１０の少なくとも対向する一対の側面に設けることで、インダクタ１０の横方向に発生するノイズをシールド部材１１で効率良く遮蔽でき、外部に放射されるノイズを抑制することができる。

第１実施形態に係るシールド１によれば、シールド部材１１をインダクタ１０の周囲の全面（５面または６面）に設けることで、インダクタ１０で発生した全ての方向のノイズをシールド部材１１で遮断でき、外部に放射されるノイズの抑制効果を向上させることができる。

（第２実施形態）
図６及び図７を参照して、第２実施形態に係るシールド２について説明する。図６は、第２実施形態に係るシールド２の構成を示す斜視図である。図７は、第２実施形態に係るシールド２で用いられるシールド部材２１の展開図である。

第２実施形態に係るシールド２は、第１実施形態に係るシールド１と比較すると、シールド対象のインダクタの個数とこれに応じたシールド部材の形状が異なる。シールド２では、２個のインダクタ２０，２０に対して用いられる。シールド２は、２個のインダクタ２０，２０を１個のシールド部材２１によってシールドし、インダクタ２０，２０から放射されるノイズを抑制する。特に、シールド２は、シールド部材２１を基板２２のグランドに接続することなく、ノイズ抑制効果を確保する。例えば、マルチフェーズ方式の電源のように、複数の電源回路を並列に動作させる場合、複数（例えば、２個）のＤＣ−ＤＣコンバータで用いられる複数（例えば、２個）のパワーインダクタが１チップ化される場合がある。このような場合に、シールド２を適用することができる。

２個のインダクタ２０は、第１実施形態に係るインダクタ１０と同様の構成である。２個のインダクタ２０，２０は、横方向に並べて配置される。２個のインダクタ２０，２０の場合、一方のインダクタ２０の一対の外部電極２０ｂ，２０ｃと他方のインダクタ２０の一対の外部電極２０ｂ，２０ｃ（二対の外部電極２０ｂ，２０ｃ）がある。２個の外部電極２０ｂ，２０ｂと２個の外部電極２０ｃ，２０ｃとは、対向する面に配置されている。

一方の外部電極２０ｂと他方の外部電極２０ｂとは、横方向に所定の間隔をあけて配置されている。一方の外部電極２０ｂは、一方のＤＣ−ＤＣコンバータ４のスイッチング素子４ｂとダイオード４ｃとの接続点に電気的に接続される。他方の外部電極２０ｂは、他方のＤＣ−ＤＣコンバータ４のスイッチング素子４ｂとダイオード４ｃとの接続点に電気的に接続される。

一方の外部電極２０ｃと他方の外部電極２０ｃとは、横方向に所定の間隔をあけて配置されている。一方の外部電極２０ｃは、一方のＤＣ−ＤＣコンバータ４の出力側の第２コンデンサ４ｄの一端に電気的に接続される。この第２コンデンサ４ｄの他端は、基板２２に形成されるグランドパターン２２ａに電気的に接続されている（接地されている）。他方の外部電極２０ｃは、他方のＤＣ−ＤＣコンバータ４の出力側の第２コンデンサ４ｄの一端に電気的に接続される。この第２コンデンサ４ｄの他端は、基板２２に形成されるグランドパターン２２ｂに電気的に接続されている（接地されている）。

シールド部材２１は、２個のインダクタ２０，２０で発生するノイズを遮蔽するための部材である。シールド部材２１は、２個のインダクタ２０，２０の素体の周囲に設けられる。以下の説明では、シールド部材２１が、図７に示すように、周囲の全面（５面（上面２１ａ、対向する一対の側面２１ｂ，２１ｃ、対向する一対の側面２１ｄ，２１ｅ）に設けられる場合で説明する。

シールド部材２１における２個の外部電極２０ｂ，２０ｂが配置される側面２１ｂは、横方向に並べられた外部電極２０ｂ，２０ｂよりも大きい開口部２１ｆが形成され、この開口部２１ｆ以外の部分にシールド用の金属が設けられている。外部電極２０ｂ，２０ｂは、この開口部２１ｆ内に配置されている。したがって、外部電極２０ｂ，２０ｂとシールド部材２１の側面２１ｂとの間には、隙間Ｇ２がある。一方、シールド部材２１における２個の外部電極２０ｃ，２０ｃが配置される側面２１ｃは、一方の外部電極２０ｃと略同じ大きさの開口部２１ｇと他方の外部電極２０ｃと略同じ大きさの開口部２１ｈが形成され、この開口部２１ｇ，２１ｈ以外の部分にシールド用の金属が設けられている。一方の外部電極２０ｃは、開口部２１ｇに配置され、側面２１ｃに電気的に接続されている。したがって、一方の外部電極２０ｃとシールド部材２１とは、導通する。同様に、他方の外部電極２０ｃは、開口部２１ｈに配置され、側面２１ｃに電気的に接続されている。したがって、他方の外部電極２０ｃとシールド部材２１とは、導通する。シールド部材２１における残りの面２１ａ，２１ｄ，２１ｅは、全体にシールド用の金属が設けられている。

第２実施形態に係るシールド２は、第１実施形態に係るシールド１と同様の作用及び効果を有する。特に、第２実施形態に係るシールド２によれば、２個（複数個）のインダクタ２０，２０を１チップ化する場合などに適用することができ、シールド部材２１によって２個のインダクタ２０，２０から放射されるノイズを抑制することができる。

（第３実施形態）
図８及び図９を参照して、第３実施形態に係るシールド３について説明する。図８は、第３実施形態に係るシールド３の構成を示す斜視図である。図９は、第３実施形態に係るシールド３で用いられるシールド部材３１の展開図である。

第３実施形態に係るシールド３は、第１実施形態に係るシールド１と比較すると、一対の外部電極の配置とこれに応じたシールド部材の形状が異なる。シールド３では、一対の外部電極３０ｂ，３０ｃが同じ面に配置される。シールド３は、インダクタ３０をシールド部材３１によってシールドし、インダクタ３０から放射されるノイズを抑制する。特に、シールド３は、シールド部材３１を基板３２のグランドに接続することなく、ノイズ抑制効果を確保する。

インダクタ３０は、第１実施形態に係るインダクタ１０と比較すると、一対の外部電極３０ｂ，３０ｃが同じ面に配置されている点のみ異なる。外部電極３０ｂと外部電極３０ｃとは、同じ面において横方向に所定間隔あけて配置されている。外部電極３０ｂは、ＤＣ−ＤＣコンバータ４のスイッチング素子４ｂとダイオード４ｃとの接続点に電気的に接続される。外部電極３０ｃは、ＤＣ−ＤＣコンバータ４の第２コンデンサ４ｄの一端に電気的に接続される。この第２コンデンサ４ｄの他端は、基板３２に形成されるグランドパターン３２ａに電気的に接続されている（接地されている）。

シールド部材３１は、インダクタ３０で発生するノイズを遮蔽するための部材である。シールド部材３１は、インダクタ３０の素体の周囲に設けられる。以下の説明では、シールド部材３１が、図９に示すように、周囲の全面（５面（上面３１ａ、対向する一対の側面３１ｂ，３１ｃ、対向する一対の側面３１ｄ，３１ｅ）に設けられる場合で説明する。

シールド部材３１における外部電極３０ｂ，３０ｃが配置される側面３１ｃは、外部電極３０ｂよりも大きい開口部３１ｆと外部電極３０ｃと略同じ大きさの開口部３１ｇが形成され、この開口部３１ｆ，３１ｇ以外の部分にシールド用の金属が設けられている。外部電極３０ｂは、開口部３１ｆ内に配置されている。したがって、外部電極３０ｂとシールド部材３１の側面３１ｃとの間には、隙間Ｇ３がある。外部電極３０ｃは、開口部３１ｇに配置され、側面３１ｃに電気的に接続されている。したがって、外部電極３０ｃとシールド部材３１とは、導通する。シールド部材３１における残りの面３１ａ，３１ｂ，３１ｄ，３１ｅは、全体にシールドとなる金属が設けられている。

第３実施形態に係るシールド３は、第１実施形態に係るシールド１と同様の作用及び効果を有する。特に、第３実施形態に係るシールド３によれば、基板３２におけるパターンレイアウトの制約やインダクタ３０の構造などによって外部電極３０ｂ，３０ｃを対向して配置できない場合にも適用することができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、自動車などで用いられる降圧タイプのＤＣ−ＤＣコンバータ４のインダクタ１０をシールドするシールド１に適用したが、昇圧タイプのＤＣ−ＤＣコンバータ、ＡＣ−ＤＣコンバータ、インバータなどの他の電子回路に用いられる電子部品にも適用可能である。

上記実施形態では第１の電子部品としてＤＣ−ＤＣコンバータ４のインダクタ１０に適用したが、インダクタ以外の他の電子素子からなる電子部品に適用してもよいし、また、複数個の電子素子からなる電子部品に適用してもよい。第１の電子部品としては、例えば、インダクタの一端にコンデンサの一端が接続される電子部品があり、この場合、インダクタの巻線の一端（コンデンサの一端）に接続される外部電極と、インダクタの巻線の他端に接続される外部電極と、コンデンサの他端に接続される外部電極とからなる３個の外部電極が設けられる。また、第１の電子部品としては、例えば、ＤＣ−ＤＣコンバータのインダクタに加えてスイッチン素子やインダクタからなる電子部品があり、この場合、スイッチング素子に接続される２個の外部電極と、ダイオードの一端に接続される外部電極と、インダクタの巻線の一端に接続される外部電極とからなる４個の外部電極が設けられる。この場合、インダクタで発生するノイズとスイッチング素子で発生するノイズが外部に放射されるのを抑制することができる。

上記実施形態では第２の電子部品としてＤＣ−ＤＣコンバータ４の出力側の第２コンデンサ４ｄに適用したが、コンデンサ以外の電子素子からなる電子部品に適用してもよいし、また、複数個の電子素子からなる電子部品に適用してもよい。第２の電子部品としては、例えば、コンデンサとインダクタが直列に接続される直列共振回路がある。特に、上記実施形態では第２の電子部品として自己共振周波数の低周波側では周波数が高くなるほどインピーダンスが低くなり、自己共振周波数の高周波側では周波数が高くなるほどインピーダンスが高くなる周波数特性を持つ第２コンデンサ４ｄに適用したが、少なくとも所定の周波数においてインピーダンスが低下する周波数特性を有する電子部品であれば適用可能である。

例えば、昇圧タイプのＤＣ−ＤＣコンバータに適用した場合、第１の電子部品は、直列に接続されたインダクタとダイオードからなる電子部品であり、第２の電子部品は、平滑用のコンデンサである。

上記実施形態では直方体形状のシールド部材１１，２１，３１に適用したが、円柱形状などの他の形状のシールド部材にも適用可能である。

１，２，３ シールド
４ ＤＣ−ＤＣコンバータ
４ａ 第１コンデンサ
４ｂ スイッチング素子
４ｃ ダイオード
４ｄ 第２コンデンサ
１０，２０，３０ インダクタ
１０ａ 巻線
１０ｂ，１０ｃ，２０ｂ，２０ｃ，３０ｂ，３０ｃ 外部電極
１１，２１，３１ シールド部材
１２，２２，３２ 基板
１２ａ，２２ａ，２２ｂ，３２ａ グランドパターン

Claims (8)

1. 外部電極を有し、配線パターンが形成された基板に実装された第１の電子部品と、
   前記第１の電子部品の外部電極と、前記基板に形成されたグランドパターンとの間に電気的に接続された第２の電子部品と、
   前記第１の電子部品を覆うように配設され、前記第２の電子部品が接続された前記第１の電子部品の外部電極に電気的に接続されたシールド部材と、
   を備え、
   前記第２の電子部品は、所定の周波数においてインピーダンスが低下する周波数特性を有することを特徴とするシールド。
2. 前記第２の電子部品は、前記第１の電子部品の外部電極を通過させる電気信号の周波数ではインピーダンスが増大し、前記シールド部材によるシールド効果を発揮させる周波数ではインピーダンスが低下する周波数特性を有することを特徴とする請求項１に記載のシールド。
3. 前記第２の電子部品は、所定の周波数を境にして、当該所定の周波数の低周波側では周波数が高くなるほどインピーダンスが低くなり、かつ、当該所定の周波数の高周波側では周波数が高くなるほどインピーダンスが高くなる周波数特性を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のシールド。
4. 請求項１〜請求項３の何れか一項に記載のシールドを備え、
   前記第１の電子部品は、インダクタであり、
   前記第２の電子部品は、コンデンサであることを特徴とする電子回路。
5. 前記インダクタは、縦巻き構造であり、
   前記シールド部材は、前記インダクタの少なくとも上面に設けられることを特徴とする請求項４に記載の電子回路。
6. 前記インダクタは、横巻き構造であり、
   前記シールド部材は、前記インダクタの少なくとも対向する側面に設けられることを特徴とする請求項４に記載の電子回路。
7. 前記シールド部材は、前記インダクタの周囲の全面に設けられることを特徴とする請求項４〜請求項６の何れか一項に記載の電子回路。
8. 請求項１〜請求項３の何れか一項に記載のシールドと、
   スイッチング素子と、
   を備え、
   前記第１の電子部品は、前記スイッチング素子に電気的に接続されたパワーインダクタであり、
   前記第２の電子部品は、前記パワーインダクタに電気的に接続された平滑用のコンデンサであることを特徴とするＤＣ−ＤＣコンバータ。

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