CN105282958B

CN105282958B - 降低声噪的电路板装置和用以降低声噪的电路装置

Info

Publication number: CN105282958B
Application number: CN201410319840.4A
Authority: CN
Inventors: 吴佳兴
Original assignee: Wistron Neweb Corp
Current assignee: Wistron Neweb Corp
Priority date: 2014-07-07
Filing date: 2014-07-07
Publication date: 2018-01-09
Anticipated expiration: 2034-07-07
Also published as: CN105282958A

Abstract

本发明公开一种降低声噪的电路板装置和用以降低声噪的电路装置。该降低声噪的电路板装置包括：一基板、一第一电容器构装区和一第二电容器构装区、一第一焊垫和一第二焊垫以及一第三焊垫和一第四焊垫；该第一电容器构装区和该第二电容器构装区以背对背的方式，分别设于该基板的一第一面和一第二面上；该第一焊垫和该第二焊垫设于该第一电容器构装区中，用以构装一第一电容器；该第三焊垫和该第四焊垫设于该第二电容器构装区中，用以构装一第二电容器；其中，该第一和该第三焊垫背对背设置且电性连接，该第二和该第四焊垫背对背设置且电性连接。本发明的电路板装置和电路装置可以有效地降低声噪。

Description

降低声噪的电路板装置和用以降低声噪的电路装置

技术领域

本发明涉及电路板装置和电路装置，特别涉及降低声噪(acoustic noise)的电路板装置和用以降低声噪的电路装置。

背景技术

积层陶瓷电容器具有体积小、价格低廉、频率特性佳等特性。同时积层陶瓷电容器为表面黏着组件，可以大量快速生产并大幅减少组件在印刷电路板上所占的空间，目前广泛应用于诉求轻薄短小的便携式产品与笔记本型计算机中。由于印刷电路板中的涟波噪声会使积层陶瓷电容器产生结构体的振动，进而引起颤噪现象(高频颤噪现象)。使用者在使用具有积层陶瓷电容器的电子产品时，就有可能听到积层陶瓷电容器所发出的高频噪音(声噪)。有鉴于此，本发明提出一个新的电路板装置来解决上述问题。

发明内容

本发明的一实施例提供一种降低声噪的电路板装置，该降低声噪的电路板装置包括：一基板、一第一电容器构装区(packaging area)和一第二电容器构装区、一第一焊垫和一第二焊垫以及一第三焊垫和一第四焊垫；该第一电容器构装区和该第二电容器构装区以背对背的方式，分别设于该基板的一第一面和一第二面上；该第一焊垫和该第二焊垫设于该第一电容器构装区中，用以构装一第一电容器；该第三焊垫和该第四焊垫设于该第二电容器构装区中，用以构装一第二电容器；其中，该第一和该第三焊垫背对背设置且电性连接，该第二和该第四焊垫背对背设置且电性连接。

本发明的一实施例提供一种用以降低声噪的电路装置，该用以降低声噪的电路装置包括：前述的电路板装置；该第一和该第二电容器；一驱动电路，该驱动电路设于该电路板装置上；一负载电路，该负载电路设于该电路板装置上；以及一导通路径，该导通路径耦接该驱动电路和负载电路，且与该第一和该第三焊垫电性连接。

本发明的电路板装置和电路装置可以有效地降低声噪。

附图说明

为能更完整地理解本公开的实施例及其优点，现在参考与附图一起进行的以下描述作出说明，其中：

图1A是依据本发明的一实施例实现电路板装置10的正面(第一面)俯视图。

图1B是依据本发明的一实施例实现电路板装置10的背面(第二面)俯视图。

图2是沿着图1A和图1B的虚线19得到电路板装置10的横切面图。

图3A是依据本发明的一实施例实现的一电路装置30的区块图。

图3B是依据本发明的另一实施例实现的电容负载321的电路图。

主要组件符号说明：

10 电路板装置

11 基板

12 第一电容器构装区

13 第二电容器构装区

14 开孔

15 第一焊垫

16 第二焊垫

17 第三焊垫

18 第四焊垫

19 虚线

21 第一电容器

22 第二电容器

30 电路装置

31 驱动电路

32 负载电路

33 导通路径

321 电容负载

322 负载

C₁、C₂、…、C_m 积层陶瓷电容器

C₁₁、C₂₁、…、C_m1 第一积层陶瓷电容器

C₁₂、C₂₂、…、C_m2 第二积层陶瓷电容器

具体实施方式

本发明所附附图的实施例或例子将如以下说明。本发明的范畴并非以此为限。技术人员应能知悉在不脱离本发明的精神和架构的前提下，可作些许更动、替换和置换。在本发明的实施例中，组件符号可能被重复地使用，本发明的多种实施例可能共用相同的组件符号，但为一实施例所使用的特征组件不必然为另一实施例所使用。

由于积层陶瓷电容器的介电材料主要为钛酸钡类陶瓷，具有压电特性。因此在交流电场下，电源路径上的涟波噪声造成积层陶瓷电容器的介电材料向电场方向膨胀/收缩。积层陶瓷电容器的表面随之被推离/拉往积层陶瓷电容器的中心。这使得积层陶瓷电容器的外部电极陷入倾斜，并且在基板表面产生水平方向的收缩。这导致积层陶瓷电容器的结构体产生振动，进而引起颤噪现象。除了积层陶瓷电容器的结构体产生振动会发出噪音(声噪)之外，积层陶瓷电容器的结构体在振动时与电路基板之间的摩擦亦会产生噪音(声噪)。

以符合无线网络802.11b标准的WiFi路由器作为例子。当其传输速率为5.6Mbit/s时，WiFi路由器主机板上的积层陶瓷电容器结构体的振动频率为0.48kHz。以符合无线网络802.11a/g标准的WiFi路由器作为例子。当其传输速率为27Mbit/s时，WiFi路由器主机板上的积层陶瓷电容器结构体的振动频率为2.3kHz。以符合无线网络802.11n标准的WiFi路由器作为例子。当其传输速率为300Mbit/s时，WiFi路由器主机板上的积层陶瓷电容器结构体的振动频率为4.0kHz。一般来说，人耳听力可察觉的频率范围落在20Hz～20kHz。因此，一般人很有可能听到WiFi路由器中积层陶瓷电容器所引起的颤噪现象。为了减低颤噪现象(声噪)，本发明提出有关积层陶瓷电容器的配置结构的实施例如下：

图1A是依据本发明的一实施例实现电路板装置10的正面(第一面)俯视图。在本实施例中，电路板装置10由一基板11作为基底。在基板11的正面(第一面)上分别规划一第一电容器构装区12、一开孔14、一第一焊垫15以及一第二焊垫16。开孔14、第一焊垫15以及第二焊垫16设置在第一电容器构装区12之中。开孔14位于第一焊垫15和第二焊垫16之间。第一焊垫15和第二焊垫16用以构装一第一电容器21(未图示)。

图1B是依据本发明的一实施例实现电路板装置10的背面(第二面)俯视图。在本实施例中，电路板装置10由同一基板11作为基底。在基板11的背面(第二面)上分别规划一第二电容器构装区13、开孔14、一第三焊垫17以及一第四焊垫18。开孔14、第三焊垫17以及第四焊垫18设置在第二电容器构装区13之中。开孔14位于第三焊垫17和第四焊垫18之间。第三焊垫17和第四焊垫18用以构装一第二电容器22(未图示)。

图2是沿着图1A和图1B的虚线19得到电路板装置10的横切面图。在本实施例中，第一焊垫15和第三焊垫17彼此背对背设置(互相对齐)，并且电性连接在一起。同样地，第二焊垫16和第四焊垫18彼此背对背设置(互相对齐)，并且电性连接在一起。第一电容器21焊接在第一焊垫15和第三焊垫17。第二电容器22则焊接在第二焊垫16和第四焊垫18。

在图2的实施例中，第一电容器21和第二电容器22皆为积层陶瓷电容。第一电容器21和第二电容器22具有相同的电容值和尺寸大小。第一电容器21垂直焊接在基板11上的第一焊垫15和第二焊垫16，而第二电容器22垂直焊接在基板11上的第三焊垫17和第四焊垫18。当第一电容器21和第二电容器22作为一负载电路的输出负载时，在电源路径上的涟波噪声分别对第一电容器21和第二电容器22产生一第一作用力和一第二作用力。若选定完全相同的两电容器作为第一电容器21和第二电容器22，由于第一电容器21和第二电容器22互相匹配，上述第一和第二作用力的大小相等。而且，由于第一电容器21和第二电容器22的配置方式相反，上述第一和第二作用力的受力方向相反。因此，大小相等但方向相反的第一和第二作用力会互相抵消。如此一来就可大幅降低在积层陶瓷电容上发生的颤噪现象。此外，当第一电容器21和第二电容器22因颤噪现象而产生振动时，第一和第二电容器21、22与基板11之间的摩擦会产生噪音(声噪)。有鉴于此，开孔14用于减少第一电容器21和第二电容器22与基板11之间可能的接触面积。在另一实施例中，亦可将第一电容器21和第二电容器22垫高以减少与基板11之间可能的接触面积(未图示)。

图3A是依据本发明的一实施例实现的一电路装置30的方块图。电路装置30包括一驱动电路31、一负载电路32以及导通路径33。电路装置30可为笔记本型计算机的主机板、手机的无线通信芯片或是WiFi路由器的电路板；但本发明不仅限于此，任何需配置积层陶瓷电容的电路板装置皆不脱离本发明的范畴。在本实施例中，驱动电路31、负载电路32和导通路径33皆设置在一电路板装置上，例如设置在图1A的电路板装置10上。驱动电路31可为一驱动芯片。负载电路32用以作为驱动电路31的输出负载。导通路径33电性连接驱动电路31和负载电路32。负载电路32包括电容负载321和一负载322。电容负载321包括积层陶瓷电容器C₁、C₂、…、C_m。负载322包括电阻器、电感器或是作为主动负载的晶体管。如先前所述，导通路径33上的涟波噪声会使多个积层陶瓷电容器C₁、C₂、…、C_m的结构体产生振动，进而引起颤噪现象。

图3B是依据本发明的另一实施例实现的电容负载321的电路图。如图3B所示，为了降低上述积层陶瓷电容器C₁、C₂、…、C_m所引起的颤噪现象，本发明提出一实施例实现电容负载321的另一配置结构。在本实施例中，积层陶瓷电容器C₁由一第一积层陶瓷电容器C₁₁和一第二积层陶瓷电容器C₁₂并联组合而成，其中第一积层陶瓷电容器C₁₁和第二积层陶瓷电容器C₁₂的配置结构与同图2所示的配置结构相同。第一积层陶瓷电容器C₁₁和第二积层陶瓷电容器C₁₂具有相同的电容值和尺寸大小，且其电容值为积层陶瓷电容器C₁的电容值的一半。举例来说，若积层陶瓷电容器C₁的电容值为0.01微法拉，则积层陶瓷电容器C₁₁、C₁₂的电容值皆为0.005微法拉。

在图3B的实施例中，导通路径33与第一积层陶瓷电容器C₁₁的第一焊垫15以及第二积层陶瓷电容器C₁₂的第三焊垫17电性连接，第一积层陶瓷电容器C₁₁的第二焊垫16以及第二积层陶瓷电容器C₁₂的第四焊垫18则耦接至地。同理，如图3B所示，积层陶瓷电容器C₂由一第一积层陶瓷电容器C₂₁和一第二积层陶瓷电容器C₂₂并联组合而成，积层陶瓷电容器C_m由一第一积层陶瓷电容器C_m1和一第二积层陶瓷电容器C_m2并联组合而成。积层陶瓷电容器C₂₁、C₂₂、C_m1、C_m2亦与同图2所示的第一和第二电容器21、22具有一样的配置结构。当颤噪现象发生时，第一积层陶瓷电容器C₁₁、C₂₁、C_m1和第二积层陶瓷电容器C₁₂、C₂₂、C_m2所产生的振动会互相抵消。因此，与图3A所示的电容负载321比较，图3B所示的电容负载321具有更小的高频噪音(声噪)。

本发明虽以较佳实施例公开如上，使得本领域的普通技术人员能够更清楚地理解本发明的内容。然而，本领域的普通技术人员应理解到他们可轻易地以本发明作为基础，设计或修改流程以及操作不同的电路板装置进行相同的目的和/或达到这里介绍的实施例的相同优点。因此本发明的保护范围应当视所附的权利要求书的范围所界定者为准。

Claims

1.一种降低声噪的电路板装置，该降低声噪的电路板装置包括：

一基板；

一第一电容器构装区和一第二电容器构装区，该第一电容器构装区和该第二电容器构装区以背对背的方式，分别设于该基板的一第一面和一第二面上；

一第一焊垫和一第二焊垫，该第一焊垫和该第二焊垫设于该第一电容器构装区中，用以构装一第一电容器；

一第三焊垫和一第四焊垫，该第三焊垫和该第四焊垫设于该第二电容器构装区中，用以构装一第二电容器；以及

一开孔，该开孔设于该第一焊垫和该第二焊垫之间并且设于该第三焊垫和该第四焊垫之间，贯通该第一电容器构装区和该第二电容器构装区；

其中，该第一和该第三焊垫背对背设置且电性连接，该第二和该第四焊垫背对背设置且电性连接。

2.如权利要求1所述的降低声噪的电路板装置，其中该第一和该第二电容器为积层陶瓷电容器。

3.如权利要求1所述的降低声噪的电路板装置，其中该第一和该第二电容器的电容值与尺寸大小相同。

4.一种用以降低声噪的电路装置，该用以降低声噪的电路装置包括：

如权利要求1所述的电路板装置；

该第一和该第二电容器；

一驱动电路，该驱动电路设于该电路板装置上；

一负载电路，该负载电路设于该电路板装置上；以及

一导通路径，该导通路径耦接该驱动电路和负载电路，且与该第一和该第三焊垫电性连接。

5.如权利要求4所述的用以降低声噪的电路装置，其中该第一和该第二电容器为积层陶瓷电容器。

6.如权利要求4所述的用以降低声噪的电路装置，其中该第一和该第二电容器的电容值与尺寸大小相同。