(57)【要約】      （修正有）【課題】熱電気冷却装置（ＴＥＣ）に設置される基板上のセンシティブなデバイスに係り、熱電気冷却装置の駆動電流による電磁場の変動に対して耐性向上を図ることができるデバイス設置構造を提供する。【解決手段】デバイス１２を搭載する基板１１と、駆動電流によって駆動される低温部３と高温部を有し、基板１１が低温部３に実装される熱電子冷却装置１と、デバイス１２と熱電子冷却装置１との間の基板１１に設けられて、熱電気冷却装置１の駆動電流によるデバイス１２への電位変動を防止するシールド１３と、を具備することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
デバイスを搭載する基板と、
駆動電流によって駆動される熱電素子と、該熱電素子の熱が伝達される低温部及び高温部とを有し、前記基板が低温部に実装される熱電子冷却装置と、
前記デバイスと熱電子冷却装置との間の前記基板に設けられて、前記熱電気冷却装置の駆動電流による前記デバイスへの電位変動を防止するシールドと、を具備することを特徴とするデバイス設置構造。
【請求項２】
前記シールドは、前記熱電子冷却装置側に位置する基板底面又は基板内層に設けられることを特徴とする請求項１に記載のデバイス設置構造。
【請求項３】
前記シールドは、前記基板に形成されたグランドベタパターン又は電位固定ベタパターンからなることを特徴とする請求項２又は３に記載のデバイス設置構造。
【請求項４】
前記基板は、導電性接着層を介して前記熱電子冷却装置の低温部に取り付けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のデバイス設置構造。
【請求項５】
前記熱電子冷却装置の少なくとも前記低温部の表面は金属薄膜層によりメタライズされていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のデバイス設置構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱電気冷却装置（ＴＥＣ）に設置されるセンシティブなデバイスに係り、該熱電気冷却装置の駆動電流による電磁場の変動の影響を抑えることができるデバイス設置構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
他の機器の動作を阻害する、又は人体に影響を与える電磁妨害（ＥＭＩ）を生じさせない電磁的な不干渉性、また、付近にある電気機器などから発生する電磁波などによって自身の動作が阻害されない電磁的な耐性を保つ電磁環境適合性（ＥＭＣ）を、デバイスに有することが要求されている。
そして、このような要求に応じて、例えば、特許文献１には、熱電気冷却装置（ＴＥＣ）の低温面にチップ（デバイス）が直接固定され、該熱電気冷却装置の高温面にヒート・シンクが取り付けられる構成とされた電子チップ温度制御装置が示されている。また、引用文献２には、ステムのサーモモジュール実装面に、光素子（デバイス）を実装したサーモモジュール（ＴＥＣ）が取り付けられる構成とされた光デバイスが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８‐７００６８号公報
【特許文献２】特開２００９‐１５２３３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１・２に示されるように、センシティブなデバイスを熱電気冷却装置（ＴＥＣ）に設置した場合に、該熱電気冷却装置に流す駆動電流は、例えば１〜２Ａ程度と一般にセンシティブなデバイスに比較すると格段に大きいため、駆動電流に僅かなノイズが重畳されていても影響を与えてしまうという問題があった。また、接着性向上のために熱電気冷却装置の上下の面にメタライズが施してある場合もあるが、このメタライズ部分はどこへも配線接続がないために電荷が蓄積されることがあり、このためメタライズ部の上に実装される部品はその不安定な電場の変動を直接受けてしまうという問題もあった。
【０００５】
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、熱電気冷却装置（ＴＥＣ）に設置されるセンシティブなデバイスに係り、該熱電気冷却装置の駆動電流による電磁場の変動に対して耐性向上を図ることができるデバイス設置構造を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明は、デバイスを搭載する基板と、駆動電流によって駆動される熱電素子と、該熱電素子の熱が伝達される低温部及び高温部とを有し前記基板が低温部に実装される熱電子冷却装置と、前記デバイスと熱電子冷却装置との間の前記基板に設けられて、前記熱電気冷却装置の駆動電流による前記デバイスへの電位変動を防止するシールドと、を具備することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、デバイスと熱電子冷却装置との間の基板に、該熱電気冷却装置の駆動電流によるデバイスへの電位変動を防止するシールドを設けたことから、該シールドによって、該熱電気冷却装置の駆動電流による電磁場の変動が、基板上のセンシティブなデバイスに影響を与えることが防止され、電磁場の変動に対する耐性向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施例１に係るデバイス設置構造に係り、デバイスが搭載された基板を熱電気冷却装置に取り付ける様子を示す正断面図である。
【図２】図１に示されるデバイスが搭載された基板を、熱電気冷却装置に取り付けた状態を示す正断面図である。
【図３】本発明の実施例２に係るデバイス設置構造に係り、デバイスが搭載された基板を示す正断面図である。
【図４】図３に示されるデバイスが搭載された基板を、熱電気冷却装置に取り付けた状態を示す正断面図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【０００９】
本発明の実施例１に係るデバイス設置構造について、図１及び図２を参照して説明する。
これらの図において、符号１で示すものは熱電気冷却装置（ＴＥＣ）であって、電気エネルギーを熱エネルギーに変換するペルチェ効果を有する熱電素子２と、熱電素子２の図中上端に設けられた低温部３と、熱電素子２の図中下端に設けられた高温部４とから構成されている。
前記熱電素子２は、２種類の異種金属又は半導体の両端を接続しその接続部に電流を流すことで、両端に温度差が生じるものであって、熱電素子１の図中上端がＣＯＯＬ側の低温部２、下端がＨＯＴ側の高温部３となっている。
また、これら熱電気冷却装置１の低温部２及び高温部３の表面は、接着性向上を図るために金属薄膜層２Ａ・３Ａによりメタライズされている。また、熱電素子１としては、例えばＢｉＴｅが使用される。
【００１０】
また、前記熱電気冷却装置１の低温部３には、導電性接着剤１０を介して基板１１が取り付けられ、この基板１１の上面には、内部電流が１〜２Ａ程度でかつ電磁場の影響を受けやすいセンシティブなデバイス１２が実装されている。
さらに、前記基板１１におけるデバイス１２と熱電子冷却装置１との間には、該熱電気冷却装置１の駆動電流によるデバイス１２への電位変動を防止するシールド１３が設けられている。
【００１１】
このシールド１３は、熱電子冷却装置１側に位置する基板１１の底面に設けられるものであって、ＧＮＤベタパターン、又はデバイス１２のセンシティブな信号部と相対的に電位変動のない電位のベタパターンにして、電位を固定している。ＧＮＤベタパターンは、当該ベタパターンが接地側と接続されることによって構成される。また、センシティブな信号部と相対的に電位変動のない電位のベタパターンは、上記デバイス１２に構成される図示しない信号部と、例えば基板１１に形成される図示スルーホールによって電気的に接続されることによって構成される。そして、このようなシールド１３により、デバイス１２内のセンシティブな信号は、前記熱電気冷却装置１の駆動電流による電磁場、ノイズの影響を受けずに動作することが可能となる。
なお、このシールド１３を形成するベタパターンは、基板１１内の空いている領域でかつ配線に影響を与えない全領域に形成しても良いし、特定のデバイス１２を保護するために一部領域に形成しても良い。
【００１２】
以上詳細に説明したように本実施例１に示されるデバイス設置構造によれば、電磁場の影響を受けやすいセンシティブなデバイス１２が上面に設けられ、かつ下面に熱電子冷却装置１が設けられた基板１１において、該基板１１の下面に、該熱電気冷却装置１の駆動電流によるデバイス１２への電位変動を防止するシールド１３を設けたことから、該シールド１３によって、該熱電気冷却装置１の駆動電流による電磁場の変動が、基板１１上のセンシティブなデバイス１２に影響を与えることが防止され、電磁場の変動に対する耐性向上を図ることができる。
【００１３】
なお、本実施形態では、導電性接着剤１０を用いたが、この部分で導通を取る必要がないのであれば、通常の絶縁性を有する接着剤でも良い。また、熱電気冷却装置１の低温部２及び高温部３の表面は、金属薄膜層２Ａ・３Ａによりメタライズされていることに限定されず、表面処理されていない未処理の面であっても良く、また、少なくとも基板１１が接着される低温面２のみ金属薄膜層２Ａによりメタライズしても良い。
【実施例２】
【００１４】
本発明の実施例２に係るデバイス設置構造について、図３及び図４を参照して説明する。
本発明の実施例２が実施例１と構成を異にする点は、基板１１に設けられるシールド２０の位置である。このシールド２０は、基板１１の内層に配置されるものであって、基板１１の内部において、ＧＮＤベタパターン、又はデバイス１２のセンシティブな信号部と相対的に電位変動のないベタパターンが形成されている。このベタパターンは、基板１１内の空いている領域でかつ配線に影響を与えない全領域、又は特定のデバイス１２を保護するために一部の領域に形成する。
そして、このようなシールド２０により、基板１１の上面に位置するデバイス１２内のセンシティブな信号は、熱電気冷却装置１の駆動電流によるノイズによる影響を受けずに動作することが可能となる。
【００１５】
以上詳細に説明したように本実施例２に示されるデバイス設置構造によれば、電磁場の影響を受けやすいセンシティブなデバイス１２が上面に設けられ、かつ下面に熱電子冷却装置１が設けられた基板１１において、該基板１１の内層に、該熱電気冷却装置１の駆動電流によるデバイス１２への電位変動を防止するシールド２０を設けたことから、該シールド２０によって、該熱電気冷却装置１の駆動電流による電磁場の変動が、基板１１上のセンシティブなデバイス１２に影響を与えることが防止され、電磁場の変動に対する耐性向上を図ることができる。
【００１６】
なお、本実施例２のデバイス設置構造では、熱電気冷却装置１の低温部２及び高温部３の表面は、金属薄膜層２Ａ・３Ａによりメタライズされていないが、これに限定されず、接着性の向上のために、実施例１と同様に、熱電気冷却装置１の低温部２及び高温部３の表面をメタライズした金属薄膜層２Ａ・３Ａを設けても良い。
また、本実施例２のデバイス設置構造では、基板１１を熱電気冷却装置１の低温部３に固定するための接着剤２１は非導電性のものを使用しているが、これに限定されず、実施例１と同様に、導線性接着剤２１を使用しても良い。
【００１７】
また、本実施例２のデバイス設置構造では、基板１１の内層に、外部磁場によるデバイス１２への電位変動を防止するシールド２０を設けたが、このようなシールド２０とともに、実施例１のように、基板１１の下層にシールド１３を設けても良い。
【００１８】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
本発明は、熱電気冷却装置（ＴＥＣ）に設置される基板上のセンシティブなデバイスに係り、該熱電気冷却装置の駆動電流による電磁場の変動の影響を抑えることができるデバイス設置構造に関する。
【符号の説明】
【００２０】
１  熱電気冷却装置（ＴＥＣ）
２  熱電素子
３  低温部
１０  導電性接着剤
１１  基板
１２  デバイス
１３  シールド
２０  シールド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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