CN101502186A - 带有引起振动的电子器件的电路板 - Google Patents

Abstract

在电路板(10’)上的表面安装的陶瓷电容器(14)经受由于压电效应而造成的振动(18)。其他电子器件经受磁致伸缩并同样产生振动。振动在现有技术中会在电路板(10)上传播(20)。为了抑制电子器件(14)引起的振动的传播，本发明在电路板(10’)中设置了至少一个缝隙(22)。缝隙(22)例如平行于电子器件(14)的侧壁。

Description

带有引起振动的电子器件的电路板

技术领域

本发明涉及一种电路板，在该电路板上设置有至少两个印制导线，在这些印制导线上连接有电子器件，该电子器件在工作中引起振动。

背景技术

电路板已知为较薄的、平坦的板，该板大多由塑料构成。印制导线通常由铜制成，其中铜典型地以电化学方式施加到电路板上。电子器件的“工作”应当理解为，电流流过电子器件，或者施加至少一个馈电电压。

在工作中引起振动的电子器件的一个例子是陶瓷电容器。因为陶瓷电容器安装在电路板上，所以也将它称为表面安装的陶瓷电容器(SMD陶瓷电容器，表面安装器件)。陶瓷电容器显示出压电效应。该材料在电压下收缩或者在电压下伸展。根据所施加的电压，可以引入运动，特别是周期性的、即振荡器式的运动。表面安装的陶瓷电容器将振动传递到其上固定有陶瓷电容器的电路板。即使陶瓷电容器在压电效应下的振动仅仅具有非常小的幅度，它也会导致电路板中的显著的振动，因为作用力非常大。振动的电路板产生声音并且由此产生不希望的可感知的噪声。在其他电子器件的情况下也会引入振动。例如，静电力和电动力会产生作用。铁氧体显示出所谓的磁致伸缩。铁氧体磁体线圈由此同样会引起振动。

在现有技术中给出如何可以防止向外发出噪声的多个起点。第一起点在于改进发出声音的器件在电路板上的固定。然而由于需要提供电接触，所以这些电接触不能总是被有效地去耦。在输送给电子器件的控制信号中的声音频率可以选择为使得机械振动显示出相应的频率，这些频率并不产生在可听见的范围中的声音。最后，也可以首先容忍声音的产生，并且随后在其中安置有电路板的壳体中采取声音抑制措施，例如通过使用弹性的浇铸材料、抑制垫或者衰减垫。

发明内容

本发明的任务是，进一步改进开头所提及类型的电路板，使得有效地抑制声音。

根据本发明，在电路板中提供至少一个缝隙。该缝隙用于防止电子器件引起的振动通过电路板传播。这应当理解为，电器件首先虽然会在其紧邻的影响区域中引起振动，然而这些振动仅仅会朝向缝隙传播到缝隙的、设置有电子器件的侧，而不会越过缝隙，即不会在缝隙的其上未设置有电子器件的侧上传播。因为电路板通常具有平坦的表面，(铜)印制导线构建在该表面上，缝隙引起平坦表面中的中断，使得越过缝隙的电路板的横向振动和表面波被抑制。

在一种优选的实施形式中设置了两个缝隙，确切地说，设置在电子器件的对置的侧上。声音传播由此在两个方向上被中断。当然，也可以在电子器件的第三侧上再设置缝隙。因此缝隙不能完全包围电子器件，因为印制导线必须在某个位置向外引出。

在一种优选的实施形式中，缝隙中的至少之一平行于电子器件的侧壁。要着重指出的是，该特征并非以电子器件的侧壁是直线为前提条件。如果侧壁弯曲，则缝隙与其平行地弯曲。特征“平行”仅仅包含的是，在侧壁和缝隙之间相应最短的连接线分别垂直于侧壁或缝隙的轮廓的切线。当电子器件在侧壁的区域中即，以端部连接在印制导线上时，缝隙平行于电子器件的侧壁的优选实施形式是特别有利的。通过电子器件在印制导线上的电连接(该电连接借助机械连接而实现)，通常实现振动的机械耦合输入。如果缝隙平行于电子器件的侧壁，则缝隙设置为使得在每种情况下通过电子器件引起的振动的、大致相同的相位到达缝隙，确切而言，在整个长度上如此。由此，特别有效地抑制了振动。

电子器件(例如典型的表面安装的陶瓷电容器)的形状的一个例子是带有矩形基本面的器件，即带有两个长的侧壁和两个短的侧壁。缝隙可以平行于短的侧壁或者平行于长的侧壁(并且于是自然是直线)。

在一种优选的实施形式中，平行于电子器件的侧壁的缝隙中的至少之一比侧壁长。由此，缝隙在至少一侧、优选在两侧超出侧壁的宽度。(在宽度为50μm至2mm的缝隙情况下)缝隙比侧壁长1mm以下或者此外长2mm以下的值是有意义的。

除了已经提及的表面安装的陶瓷电容器之外，电子器件也可以是(铁氧体)磁体线圈(Magnetspule)。本发明应用于所有的电子器件中，这些电子器件在工作中、即当电流流过电子器件或者当施加电压时，引起振动并且会传递到电路板上。

附图说明

下面通过参照附图描述了本发明的优选实施形式。

图1示出了根据现有技术的、带有电子器件的电路板的俯视图，并且

图2示出了根据本发明的一个实施形式的带有电子器件的电路板的俯视图。

具体实施方式

图1示出了根据现有技术的电路板的俯视图。电路板是塑料板，在该塑料板上构建有铜构成的电印制导线。为了象征性地示出板形状，电路板作为整体通过矩形表示，并且用10标识。所示的是示例性的两个印制导线12，其中它们的大小相对于电路板10并非按照比例示出。通过在根据图1的视图中在印制导线12的右端部的点要表明的是，印制导线可以以任意方式在电路板上继续。感兴趣的是印制导线12的接触区域，两个陶瓷电容器14连接在该接触区域上。自然，陶瓷电容器14同样在俯视图中示出。它们具有矩形的基本轮廓，并且借助接触区域16分别与印制导线12之一相连。

在陶瓷电容器14的工作中，压电效应(即陶瓷电容器14缩短或延长)例如周期性地起作用。运动通过箭头18表明，由于陶瓷电容器14也在垂直于图1的纸平面的方向上伸展，因此这些箭头是弯曲的。通过接触区域16，陶瓷电容器14将这些振动传递给整个电路板10，这通过箭头20表明。通过箭头20表明的振动的传播在任何位置都未受到阻挡。整个电路板10进入振动并且发出声音，并且结果是干扰性的噪声。

现在，图2在与图1类似的图中以俯视图示出了根据本发明的电路板10’。根据本发明，在电路板10’中设置了两个缝隙22，例如铣削到其中。每个缝隙22都与陶瓷电容器14的短的侧壁平行，陶瓷电容器具有矩形基本面。缝隙22尤其是平行于接触区域16。缝隙在电容器的两侧略为延长。缝隙22并不在图2左边所示的陶瓷电容器14的、在左边的长的侧壁的延长中终止，而是还略微延伸，剩余的走向向左延长到电路板10’中。缝隙22也不在图2右边所示的陶瓷电容器14的、在右边的长的侧壁的延长中终止，而是向右在其剩余的延伸的延长段中伸出。缝隙22阻止了振动的传播。在此，陶瓷电容器14也振动，如通过箭头18所表明的那样。然而振动本身在任何情况下总是在缝隙22之间的区域中传递到电路板上。然而，这些振动不能越过缝隙22传播到缝隙22那边的区域中(陶瓷电容器是“这边”)。如在现有技术中的声音的广泛传播(参见图1中的箭头20)通过缝隙22被阻止。通过这种方式，有效地防止了声音发射。

在所示的形式中，缝隙22也平行于印制导线12。为了进一步抑制声音发射，也可能的是平行于图2中左边所示的陶瓷电容器14的左边的长的侧壁构建附加的缝隙。通常，局限性来自于电路板的可能的不稳定性。

缝隙的形状并非在任何情况下都可以如所示的缝隙22的情况那样理想地构建。特别地，印制导线的形状和走向可以确定缝隙的形状。于是，并非总是可以构建带状的接触区域16，其平行于印制导线的走向并且可以相对于其平行地构建缝隙22。确切地说，可能的是，例如当印制导线在它那方面不是带状时，陶瓷电容器与印制导线的接触区域并非矩形。理想的是，缝隙根据声音传播在不存在缝隙的电路板中如何进行而设置，因为缝隙应当阻止通过陶瓷电容器引起的振动通过电路板传播。

根据本发明的电路板可以具有多个陶瓷电容器。并非总是可以针对两个陶瓷电容器同时构建一个缝隙。确切地说，为可能的是，针对每个陶瓷电容器单独地在电路板中在陶瓷电容器的邻近区域中构建缝隙。当然，必要时多个陶瓷电容器(如图2所示)可以一同被缝隙包围。

Claims (8)

1.一种电路板(10’)，在该电路板上设置有至少两个印制导线(12)，在所述印制导线上连接有电子器件(14)，所述电子器件在工作中引起振动(18)，其特征在于构建在电路板(10’)中的至少一个缝隙(22)，用于防止由电子器件引起的振动(20)通过电路板传播。

2.根据权利要求1所述的电路板(10’)，其特征在于在电子器件(14)的对置的侧上设置的两个缝隙(22)。

3.根据权利要求1或2所述的电路板(10’)，其特征在于，缝隙(22)的至少一个平行于电子器件(14)的侧壁。

4.根据权利要求3所述的电路板(10’)，其特征在于，电子器件具有矩形基本面，该矩形基本面带有两个长的侧壁和两个短的侧壁，并且所述至少一个缝隙(22)直线地平行于短的侧壁。

5.根据权利要求3所述的电路板(10’)，其特征在于，电子器件具有矩形基本面，该矩形基本面带有两个长的侧壁和两个短的侧壁，并且所述至少一个缝隙直线地平行于长的侧壁。

6.根据权利要求3至5中的任一项所述的电路板(10’)，其特征在于，平行于电子器件(14)的侧壁的缝隙(22)中的至少一个比侧壁长。

7.根据上述权利要求中的任一项所述的电路板(10’)，其特征在于，电子器件是表面安装的陶瓷电容器(14)。

8.根据权利要求1至6中的任一项所述的电路板(10’)，其特征在于，电子器件是磁体线圈。

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