CN101674709A

CN101674709A - 降低柔性印刷电路板所产生的噪音的布局结构及方法

Info

Publication number: CN101674709A
Application number: CN200810215625A
Authority: CN
Inventors: 李启铭; 苏宥铭
Original assignee: Toppoly Optoelectronics Corp
Current assignee: TPO Displays Corp
Priority date: 2008-09-08
Filing date: 2008-09-08
Publication date: 2010-03-17

Abstract

本发明提供了一种降低柔性印刷电路板所产生的噪音的布局结构及方法。本发明的布局结构包含柔性印刷电路板及压电元件。柔性印刷电路板相对一轴线配置。当施加交流电时，压电元件将沿其侧边伸展及收缩。其中，压电元件设置于柔性印刷电路板上，且其侧边与柔性印刷电路板所相对的轴线间具有小于90度的角度。

Description

降低柔性印刷电路板所产生的噪音的布局结构及方法

技术领域

本发明涉及一种用以降低柔性印刷电路板因振荡所发出的噪音的结构及方法，特别是，涉及一种用以降低柔性印刷电路板因压电效应而造成的振荡所发出的噪音的结构及方法。

背景技术

印刷电路板可提供各式电路零件的电性连接。随着电子设备的微型化或折叠式等设计，柔性印刷电路板(FPC))的可挠性、轻薄柔软、三度空间配线等优点使得其需求量也快速成长。一般而言，柔性印刷电路板以具有可挠性的基板及导体材料所制成，可依应用上的需要而弯折或卷曲。

多层陶瓷电容(MLCC)为柔性印刷电路上常见的元件之一，图1显示设置于柔性印刷电路板110上的多层陶瓷电容120的结构示意图。参考图1，多层陶瓷电容120主要由两侧的电极140及多个陶瓷板130所组成，其侧边长度为L，其中两个电极140分别藉由焊盘150而电性连接至柔性印刷电路板110上。当施加一交流电时，陶瓷板130将因压电效应而受到挤压或拉伸的力。因此，多层陶瓷电容120的长度将发生周期性的形变，如图2A及2B所示，其侧边长度将在L1及L2之间振荡。

由于多层陶瓷电容120与柔性印刷电路板110之间的接触点为固定(即焊盘150)，因此当多层陶瓷电容120的长度发生周期性的变化时，将带动柔性印刷电路板110产生上下的振荡。参考图2A及2B，柔性印刷电路板110振荡的幅度将在v及-v之间变化。柔性印刷电路板110的振幅(即v)越大，所产生的声波的响度也越大，而可能产生人耳可听见的噪音。

因此，需要一种可降低或消除柔性印刷电路板因振荡所发出的噪音的结构及方法。

发明内容

根据本发明，提供了一种布局结构，包含柔性印刷电路板及压电元件。柔性印刷电路板相对一轴线配置。当施加一交流电压时，压电元件将沿一侧边伸展及收缩。其中，压电元件设置于柔性印刷电路板上，且其侧边与柔性印刷电路板所相对的轴线间具有小于90度的角度。

根据本发明，提供了一种用以降低柔性印刷电路板因振荡所发出的噪音的方法，其中柔性印刷电路板相对一轴线配置。本发明的方法包含：决定柔性印刷电路板的振荡是由柔性印刷电路板上的压电元件所造成的，其中压电元件在施加一交流电压时将沿一侧边伸展及收缩；以及调整轴线与侧边之间的角度，以降低柔性印刷电路板的振荡。

根据本发明，提供了一种用以降低柔性印刷电路板因振荡所发出的噪音的方法，其中柔性印刷电路板相对一轴线配置。本发明的方法包含：决定柔性印刷电路板的振荡是由柔性印刷电路板上的压电元件所造成的，其中压电元件具有一侧边，且压电元件在施加一交流电压时将沿侧边产生一形变量；以及调整压电元件的物理参数，以降低形变量沿垂直轴线的方向的分量。

本发明的其它方面，部分将在后续说明中陈述，而部分可由说明中轻易得知，或可由本发明的实施而得知。本发明的各方面将可利用后附的申请专利范围中所特别指出的元件及组合而理解并达成。需了解，前述的发明内容及下列详细说明均仅作举例之用，并非用以限制本发明。

附图说明

图1显示现有的设置于柔性印刷电路板上的多层陶瓷电容的结构的示意图；

图2A及2B显示现有的因多层陶瓷电容所造成的柔性印刷电路板的振荡的示意图；

图3A及3B是根据本发明的一个实施例，分别绘示设置于柔性印刷电路板上的多层陶瓷电容的俯视图及侧视图；

图4是根据本发明的一个实施例，绘示用以降低柔性印刷电路板振荡的方法；

图5是根据本发明的另一实施例，绘示用以降低柔性印刷电路板振荡的方法；

图6是根据本发明又一实施例，绘示用以降低柔性印刷电路板振荡的方法；以及

图7是根据本发明的一个实施例，绘示一种用以降低柔性印刷电路板因振荡所发出的噪音的方法流程图。

图式元件符号说明

110 柔性印刷电路板 120 多层陶瓷电容

130 陶瓷板 140 电极

150 焊盘 310 柔性印刷电路板

320 多层陶瓷电容 322 侧边

350 焊盘 360 轴线

420、420′多层陶瓷电容 422、422′侧边

425、425′截面积 510 柔性印刷电路板

520、520′、520″多层陶瓷电容

530、530′、530″陶瓷板 540、540′、540″电极

550 焊盘 610 柔性印刷电路板

620 多层陶瓷电容 660 缓冲垫。

具体实施方式

本发明提供一种布局结构及方法，藉由调整柔性印刷电路板上的压电材料的物理特性，而降低柔性印刷电路板所产生的噪音。为了使本发明的叙述更加详尽与完备，可参照下列描述并配合图3A至图7的附图，其中类似的元件符号代表类似的元件。然而以下实施例中所述的装置、元件及方法步骤，仅用以说明本发明，并非用以限制本发明的范围。

图3A及3B是根据本发明的一个实施例，分别绘示设置于柔性印刷电路板310上的多层陶瓷电容320的俯视图及侧视图。同时参考图3A及3B，柔性印刷电路板310相对轴线360配置，且于使用时，柔性印刷电路板310相对轴线360而弯曲(如图3B所示)。一般来说，柔性印刷电路板310的弯曲程度及方向取决于实际应用。在此实施例中，轴线360平行于Y方向，因此柔性印刷电路板310在Y方向具有较强的抗振强度。亦即，当柔性印刷电路板310相对轴线360而弯曲后，就不容易再相对任一平行X方向的轴线而弯曲或振荡。由于多层陶瓷电容320由压电材料所组成，因此当施加一交流电时，将产生一应力F，此应力F将根据交流电的频率而周期性地挤压及拉伸多层陶瓷电容320，使得多层陶瓷电容320的侧边322的长度产生周期性的伸缩变化。在此实施例中，多层陶瓷电容320设置于轴线360所经过的位置上，且透过焊盘350而固定在柔性印刷电路板310上，因此多层陶瓷电容320的长度变化将带动柔性印刷电路板310产生相对轴线360的上下振荡。

在此实施例中，与轴线360垂直的力才会使柔性印刷电路板310产生相对轴线360的振荡，而平行轴线360的力则因为柔性印刷电路板310在Y方向的强抗振强度而可不需考虑。换言之，应力F沿X方向的分力越大，柔性印刷电路板310的振荡振幅也越大。因此，本发明调整多层陶瓷电容320的侧边322与轴线360之间的角度θ，以降低应力F在X方向的分量。θ越小，应力F沿X方向的分力(F·sinθ)越小，即造成柔性印刷电路板310振荡的力越小。另一方面，θ越小，多层陶瓷电容320的侧边322所产生的长度变化量沿X方向的分量也越小，因此因长度变化而带动的相对轴线360的振荡也将越小。θ角度可依实际应用所需而调整，一般只需使振荡的振幅足够小而不会产生人耳可听见的噪音即可。在一个实施例中，多层陶瓷电容320的侧边322可平行Y轴(θ＝0)，以最小化柔性印刷电路板310的振荡。

图4是根据本发明的一个实施例，绘示用以降低柔性印刷电路板振荡的方法。在此实施例中，当发生压电效应时，多层陶瓷电容420将受到应力F的作用而使侧边422的长度发生变化。侧边422的长度变化量正比于应力F所产生的压力，此压力值为应力F除以截面积A1425(即F/A1)，其中截面积A1 425垂直于侧边422。如前所述，侧边422的长度变化量越大，将使柔性印刷电路板产生越大的振荡振幅。因此，在不影响电容值的情况下，本发明以具有较大截面积A2 425′的多层陶瓷电容420′取代多层陶瓷电容420(举例来说，可选用以不同压电材料所制成的电容)。由于A2＞A1、(F/A1)＞(F/A2)，因此在应力F的作用下，侧边422′的长度变化量将小于侧边422的长度变化量。简言之，在此实施例中，本发明藉由增大截面积以降低多层陶瓷电容所受到的压力，而减少侧边长度的形变量，进而降低柔性印刷电路板的振荡振幅。

图5是根据本发明的另一实施例，绘示用以降低柔性印刷电路板振荡的方法。在此实施例中，多层陶瓷电容520透过焊盘550而固定于柔性印刷电路板510上，且多层陶瓷电容520的侧边长度为L，其包含两个电极540的长度l₁及陶瓷板530的长度l₂。根据压电效应的物理原理可知，压电效应所造成的陶瓷板530的长度变化量与由压电材料所制成的陶瓷板530的长度l₂成正比。因此，在不影响电容值的情况下，本发明藉由降低陶瓷板的长度而减少柔性印刷电路板510的振荡。本发明并不限制降低陶瓷板长度的方式，举例来说，可不改变电容的侧边长度而增长电极部分的长度，如图5中的多层陶瓷电容520′所示。多层陶瓷电容520′的侧边长度仍为L，但其电极540′的长度增加为l₁′(＞l₁)，因此陶瓷板530′的长度减少为l₂′(＜l₂)。在另一实施例中，可将整个电容结构做等比例的缩小，如图5中的多层陶瓷电容520″所示。多层陶瓷电容520″的电极540″及陶瓷板530″的长度等比例缩小为l₁″(＜l₁)及l₂″(＜l₂)，因此侧边长度也相应地缩小为L″(＜L)。简言之，在此实施例中，本发明藉由减小陶瓷板长度以减少侧边的形变量，进而降低柔性印刷电路板的振荡振幅。

图6是根据本发明的又一实施例，绘示用以降低柔性印刷电路板振荡的方法。在此实施例中，缓冲垫660设置于柔性印刷电路板610与多层陶瓷电容620之间，用以提供吸震功能。缓冲垫660可吸收振荡能量，因此可降低柔性印刷电路板610的振荡振幅。另一方面，加入缓冲垫660后，柔性印刷电路板610与多层陶瓷电容620之间多了一个固定点。因此，参考图6，造成柔性印刷电路板610振荡的原因为长度L/2的形变量。由于形变量与长度的大小大致上成正比，长度L/2的形变量为长度L形变量的一半，因此柔性印刷电路板610的振荡振幅也将减少。

须注意，本发明并不仅限于应用在减少多层陶瓷电容所造成的振荡上，其它因压电效应所产生的柔性印刷电路板的振荡亦可应用本发明而减小。

图7是根据本发明的一个实施例，绘示一种用以降低柔性印刷电路板因振荡所发出的噪音的方法流程图，其中此柔性印刷电路板在应用上相对一轴线而弯曲。首先在步骤S700中，决定柔性印刷电路板的振荡是由柔性印刷电路板上的一个压电元件所造成的。此压电元件具有一侧边，且压电元件在施加一交流电时将沿侧边产生一形变量。接着，在步骤S710中，调整压电元件的侧边与柔性印刷电路板所相对弯曲的轴线之间的角度，以降低形变量沿垂直轴线的方向的分量。在步骤S720中，增加压电元件的垂直其侧边的截面积，以降低压电元件的形变量。在步骤S730中，降低压电元件的侧边的长度，以降低压电元件的形变量。在步骤S740，设置一缓冲垫于柔性印刷电路板与压电元件之间，用以提供吸震功能，以降低压电元件的形变量。须注意，本发明并不限定步骤S710至S740的顺序，且可只执行其中某些步骤。举例来说，先执行步骤S720后，若柔性印刷电路板产生的噪音已经消除，则可不进行步骤S710、S730、及S740。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的申请专利范围。凡其他未脱离本发明所揭示的精神的等效改变或修饰，均应包含于所附申请专利范围内。

Claims

1.一种布局结构，包含：

柔性印刷电路板(FPC)，所述柔性印刷电路板相对一轴线配置；以及

压电元件，设置于所述柔性印刷电路板上，当施加交流电时，所述压电元件将沿一侧边伸展及收缩；

其中所述侧边与所述轴线间具有小于90度的角度。

2.根据权利要求1所述的布局结构，还包含缓冲垫，设置于所述柔性印刷电路板与所述压电元件之间，用以提供吸震功能。

3.根据权利要求1所述的布局结构，其中所述压电元件为多层陶瓷电容(MLCC)。

4.一种用以降低柔性印刷电路板因振荡所发出的噪音的方法，所述柔性印刷电路板相对一轴线配置，该方法包含：

决定所述柔性印刷电路板的振荡是由所述柔性印刷电路板上的压电元件所造成的，其中所述压电元件具有一侧边，且所述压电元件在施加交流电时将沿所述侧边产生形变量；以及

调整所述压电元件的物理参数，以降低所述形变量沿垂直所述轴线的方向上的分量。

5.根据权利要求4所述的方法，还包含设置缓冲垫于所述柔性印刷电路板与所述压电元件之间，用以提供吸震功能。

6.根据权利要求4所述的方法，其中所述物理参数为所述压电元件的所述侧边与所述轴线之间的角度。

7.根据权利要求4所述的方法，其中所述物理参数为垂直所述侧边的截面积，且调整所述物理参数的所述步骤为增大所述截面积。

8.根据权利要求4所述的方法，其中所述物理参数为所述侧边的长度，且调整所述物理参数的所述步骤为降低所述长度。

9.根据权利要求4所述的方法，其中所述压电元件为多层陶瓷电容(MLCC)。