CN108293169B - 具有柔性载体天线的助听器及相关方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种助听器，助听器包括电组件，该电组件包括具有第一板面和第二板面的印刷电路板，印刷电路板在第一板面上的第一焊盘区域中具有第一焊盘，第一焊盘区域具有第一板法线。电组件包括柔性印刷电路板，该柔性印刷电路板包括在柔性印刷电路板的第一柔性膜表面上的第一端子区域中具有第一端子的天线，第一端子区域具有第一端子法线，其中，电组件包括连接第一焊盘和第一端子的第一导电材料，并且其中，第一端子法线和第一板法线形成范围从30°到150°的第一角度。此外，公开了一种用于制造助听器的电组件的方法。

Description

具有柔性载体天线的助听器及相关方法
技术领域
本公开涉及一种具有天线的助听器，并且具体涉及一种具有形成在柔性载体上的天线的助听器。此外，本公开涉及一种用于制造助听器的电组件的方法。
背景技术
用于听力设备的无线技术的发展以及使听力设备更小且更具成本效益的持续努力已经带来对将一个或多个天线结合在听力设备中的柔性载体的使用。
发明内容
期望减小听力设备的电组件的尺寸。
本文公开了一种包括电组件的助听器。电组件包括具有第一板面和第二板面的印刷电路板，印刷电路板在第一板面上的第一焊盘区域中具有第一焊盘，第一焊盘区域具有第一板法线。电组件包括柔性印刷电路板，柔性印刷电路板包括天线，例如，称为第一天线，天线在柔性印刷电路板的第一柔性膜表面上的第一端子区域中具有第一端子，第一端子区域具有第一端子法线。电组件包括连接第一焊盘和第一端子的第一导电材料，并且第一端子法线和第一板法线形成范围从30°到150°的第一角度。
还公开了一种用于制造助听器的电组件的方法。电组件包括印刷电路板和柔性印刷电路板，印刷电路板具有第一板面和第二板面，印刷电路板在第一板面上的第一焊盘区域中具有第一焊盘，第一焊盘区域具有第一板法线。柔性印刷电路板具有第一柔性膜表面和第二柔性膜表面，柔性印刷电路板包括天线，例如称为第一天线，天线在第一柔性膜表面上的第一端子区域中具有第一端子，第一端子区域具有第一端子法线。该方法包括布置印刷电路板和柔性印刷电路板，使得第一端子法线和第一板法线形成范围从30°到150°的第一角度；并且利用第一导电材料连接第一焊盘和第一端子。
公开的助听器和方法在听力设备的电组件的设计中提供了增强的设计灵活性。具体地，印刷电路板可以具有更简单的布线和/或减小的尺寸。
附图说明
通过参考附图对本发明的示例性实施例的以下详细描述，上述和其他特征和优点对于本领域技术人员将是显而易见的，其中：
图1是电组件的示意性俯视图，
图2是示例性电组件的示意性截面图，
图3示出电组件的更详细的视图，
图4示出电组件的更详细的视图，
图5是电组件的示意性俯视图，
图6是示例性电组件的示意性截面图，
图7是助听器的透视图，
图8示出示例性柔性印刷电路板，以及
图9示出示例性柔性印刷电路板。
具体实施方式
下文中，参考附图描述各种实施例。相同的附图标记始终表示相同的原件。因此，关于每个附图的描述将不再详细描述相同的元件。还应当理解，附图仅旨在便于实施例的描述。它们不旨在作为对所声称的发明的详尽描述或作为对所声称的发明的范围的限制。另外，所示实施例不需要示出所有方面或优点。结合特定实施例描述的方面或优点不一定限于该实施例，并且即使未示出或未明确描述，也可以在任何其它实施例中实践。在整个附图中，相同的附图标记用于相同或对应的部分。
助听器包括电组件。助听器可以是耳后式(BTE)助听器。电组件(例如，BTE助听器中的点组件)通常由安装有一个或多个外壳部分的框架结构支承。电组件包括具有第一板面和第二板面的印刷电路板。第二板面可以平行于第一板面。印刷电路板具有一个或多个焊盘，该一个或多个焊盘包括第一板面上的第一焊盘区域中的第一焊盘，第一焊盘区域具有第一板法线。一个或多个焊盘可以包括第一板面上和/或第二板面上的第二焊盘区域中的第二焊盘。第二焊盘可以连接至印刷电路板的接地平面。第二焊盘区域具有第二板法线。第一板法线和第二板法线可以是平行的。第一板法线和第二板法线可以形成小于45度的角度或范围从135度到225度的角度。
一个或多个焊盘可以包括第一板面上和/或第二板面上的第三焊盘区域中的第三焊盘。第三焊盘区域具有第三板法线。第一板法线和第三板法线可以是平行的。第一板法线和第三板法线可以形成小于45度的角度或范围从135度到225度的角度。
电组件包括柔性印刷电路板，也称为柔性载体。柔性印刷电路板可以具有范围从5μm到1000μm的厚度。柔性印刷电路板可以是片材。在示例性电组件中，柔性印刷电路板具有范围从12μm到600μm(例如50μm、100μm、200μm、300μm、400μm、500μm或其间的任何范围)的厚度。柔性印刷电路板具有第一柔性膜表面和第二柔性膜表面。柔性印刷电路板包括一个或多个天线，包括在柔性印刷电路板的第一柔性膜表面上的第一端子区域中具有第一端子的天线(第一天线)，第一端子区域具有第一端子法线。天线(第一天线)可以在柔性印刷电路板的第一柔性膜表面上和/或第二柔性膜表面上的第二端子区域中具有第二端子，第二端子区域具有第二端子法线。第一端子区域可以至少部分地布置在柔性印刷电路板的第一突片(tab)中。第二端子区域可以至少部分地布置在柔性印刷电路板的第二突片中。
柔性印刷电路板可以包括第二天线，该第二天线在柔性印刷电路板的第一柔性膜表面上或第二柔性膜表面上的第二端子区域中具有第一端子，第二端子区域具有第二端子法线。
电组件包括连接印刷电路板的焊盘和柔性印刷电路板的天线的端子的导电材料。导电材料可以是焊接材料，例如焊料合金，例如包括锌、锡、银、铜和铅中的一个或多个。
例如，电组件可以包括连接第一焊盘和第一端子的第一导电材料。第一端子法线和第一板法线可以形成范围从30°到150°的第一角度。由第一端子法线和第一板法线形成的第一角度可以在从45°到135°的范围内。在一个或多个示例性电组件中，由第一端子法线和第一板法线形成的第一角度可以在从80°到100°的范围内。由此，焊盘所需表面面积减小，这最终可以使得印刷电路板上的布线更简单和/或印刷电路板更小。
电组件可以包括连接第二焊盘和第二端子的第二导电材料。第二端子法线和第二板法线可以形成范围从30°到150°的第二角度。由第二端子法线和第二板法线形成的第二角度可以在从45°到135°的范围内。在一个或多个示例性电组件中，由第二端子法线和第二板法线形成的第二角度可以在从80°到100°的范围内。由此，焊盘所需表面面积减小，这最终可以使得印刷电路板上的布线更简单和/或印刷电路板更小。
电组件可以包括一个或多个电部件，例如第一电部件和/或第二电部件。电部件可以分别安装在第一板面上或第二板面上。
第一电部件可以是连接至第一焊盘的无线电收发器，例如，经由平衡-不平衡转换器元件或其他(天线)匹配元件/电路。无线电收发器可以配置为用于2.4GHz通信。电组件可以包括天线匹配元件，例如平衡-不平衡转换器元件。印刷电路板可以包括第一导体，以用于在第一焊盘和第一电部件(无线电收发器)的第一端子之间形成电连接，或者用于在第一焊盘和天线匹配元件之间形成电连接。印刷电路板可以包括第二导体，以用于在第二焊盘和第一电部件(无线电收发器)的第二端子之间形成电连接，或者用于在第二焊盘和天线匹配元件之间形成电连接。
电组件可以包括第二电部件，例如处理单元，例如助听器处理器。
电组件可以包括第三电部件，例如麦克风。
印刷电路板具有边缘并且印刷电路板可以在边缘中具有一个或多个凹口。印刷电路板可以在印刷电路板的第一边缘部分中具有第一凹口。第一凹口可以容纳第一端子的至少一部分。通过将第一端子的一部分(并且因此，也将柔性印刷电路板的一部分)布置在第一凹口内，减少或避免柔性印刷电路板上的机械应力(例如，来自外壳部分或其他助听器部件)。
印刷电路板可以在印刷电路板的第二边缘部分中具有第二凹口。第二凹口可以容纳第二端子的至少一部分。通过将第二端子的一部分(并且因此，也将柔性印刷电路板的一部分)布置在第二凹口内，减少或避免柔性印刷电路板上的机械应力(例如，来自外壳部分或其他助听器部件)。
将柔性印刷电路板的一部分布置在印刷电路板的凹口内可以降低产生错误的风险，例如，可以降低在助听器制造期间损坏电组件的风险。
例如第一凹口和/或第二凹口的凹口可以具有至少0.5mm的最大深度，例如约1mm。例如第一凹口和/或第二凹口的凹口可以具有至少1.0mm的宽度，例如在从2mm到8mm的范围内。
第一导电材料可以将第一柔性膜表面的至少一部分连接至印刷电路板的边缘部分，例如第一边缘部分。将导电材料连接至边缘部分增加了印刷电路板和柔性印刷电路板之间的机械连接的强度。
柔性印刷电路板可以具有在第一柔性膜表面上或第二柔性膜表面上的第三端子区域中的第三端子，例如第一天线或第二天线的第三端子，第三端子区域具有第三端子法线。电组件可以包括连接第三焊盘和第三端子的第三导电材料。第三端子法线和第三板法线可以形成范围从30°到150°的第三角度。柔性印刷电路板上的多个端子能够实现更复杂的天线类型和/或天线特性配置。印刷电路板可以在印刷电路板的第三边缘部分中具有第三凹口。第三凹口可以容纳第三端子的至少一部分。
图1是助听器的示例性电组件2的示意性视图。电组件2包括具有边缘6、第一板面8和第二板面(在图1中不可见)的印刷电路板4。印刷电路板4在第一板面8上的第一焊盘区域中具有第一焊盘12，第一焊盘区域具有第一板法线。电组件2包括安装在第一板面8上的第一电部件16。第一电部件16可以在另一示例性助听器中安装在第二板面上。图1中的第一电部件16是无线电收发器，通过第一导体(例如，经由平衡-不平衡转换器元件(未示出))电连接至第一焊盘12。电组件2包括助听器处理器形式的第二电部件17，配置为补偿用户的听力损失。第二电部件(助听器处理器)17安装在第一板面8上并且经由印刷电路板中的一个或多个导体(未示出)连接至第一电部件16(无线电收发器)。电组件2可选地包括麦克风或麦克风组件形式的第三电部件17A。第三电部件(麦克风)17A安装在第一板面8上并且经由印刷电路板4、4A中的一个或多个导体(未示出)连接至第二电部件17(助听器处理器)。
电组件2包括柔性印刷电路板18，该柔性印刷电路板包括天线，天线在柔性印刷电路板的第一柔性膜表面上的第一端子区域中具有第一端子，第一端子区域具有第一端子法线。电组件2包括连接第一焊盘12和第一端子的第一导电材料30。第一端子法线和第一板法线形成90°±5°的第一角度。印刷电路板2、2A在印刷电路板的第一边缘部分中具有第一凹口31。第一凹部31容纳柔性印刷电路板18的第一突片33中布置的第一端子的至少一部分。
图2是沿虚线A截取的图1的电组件的示意性截面图。柔性印刷电路板18包括天线24，该天线在柔性印刷电路板18的第一柔性膜表面20上的第一端子区域中具有第一端子26。第一端子区域具有第一端子法线32。第一导电材料30连接第一焊盘12和第一端子26，使得第一端子法线32和第一板法线14形成90°±5°的第一角度α1。
图3示出图2中的电组件2的更详细的视图。第一焊盘12在第一板面8上延伸。印刷电路板4包括将第一焊盘12和能够与安装在印刷电路板4上的电部件(例如，第一电部件16)的第一端子连接的焊盘连接的第一导体34。
图4示出电组件2A的示例性示意截面图。第一焊盘12在印刷电路板的第一板面8上和边缘6上延伸。在边缘上延伸的第一焊盘可以减小第一板面8上所需的第一焊盘面积，进而进一步减小印刷电路板4A的尺寸。印刷电路板4A包括将第一焊盘12和能够与安装在印刷电路板4上的电部件(例如，第一电部件16)的第一端子连接的焊盘连接的第一导体34。
图5是助听器的示例性电组件102的示意性视图。电组件102包括具有边缘6、第一板面8和第二板面(在图5中不可见)的印刷电路板4B。印刷电路板4B在第一板面8上的第一焊盘区域中具有第一焊盘12，第一焊盘区域具有第一板法线。电组件102包括安装在第一板面8上的第一电部件16。第一电部件16可以在另一示例性助听器中安装在第二板面上。图5中的第一电部件16是无线电收发器，通过第一导体(例如，经由平衡-不平衡转换器元件(未示出))电连接至第一焊盘12。电组件102包括助听器处理器形式的第二电部件17，配置为补偿用户的听力损失。第二电部件(助听器处理器)17安装在第一板面8上并且经由印刷电路板4B中的一个或多个导体(未示出)连接至第一电部件16(无线电收发器)。电组件102可选地包括麦克风或麦克风组件形式的第三电部件17A。第三电部件(麦克风)17A安装在第一板面8上并且经由印刷电路板4B中的一个或多个导体(未示出)连接至第二电部件17(助听器处理器)。
电组件102包括柔性印刷电路板18，该柔性印刷电路板包括天线，天线在柔性印刷电路板的第一柔性膜表面上的第一端子区域中具有第一端子，第一端子区域具有第一端子法线。此外，天线在柔性印刷电路板的第一柔性膜表面上的第二端子区域中具有第二端子，第二端子区域具有第二端子法线。电组件102包括连接第一焊盘12和第一端子的第一导电材料30。第一端子法线和第一板法线形成90°±5°的第一角度。印刷电路板102在印刷电路板4B的第一边缘部分中具有第一凹口31。第一凹部31容纳柔性印刷电路板18的第一突片33中布置的第一端子的至少一部分。
印刷电路板4B在第一板面8上的第二焊盘区域中包括第二焊盘50，第二焊盘区域具有第二板法线。电组件102包括连接第二焊盘50和天线的第二端子的第二导电材料52。在另一示例性电组件中，柔性印刷电路板包括第一和第二天线，其中，第二焊盘连接至第二天线的第一端子。第二端子法线和第二板法线形成范围从30°到150°的第二角度。印刷电路板4B在印刷电路板4B的第二边缘部分中具有第二凹口54，第二凹口54容纳柔性印刷电路板的第二突片56中布置的第二端子的至少一部分。第一电部件16通过第二导体(例如，经由平衡-不平衡转换器元件(未示出))电连接至第二焊盘50。
图6是沿虚线A截取的图5的电组件的示意性截面图。柔性印刷电路板18包括天线24，该天线在柔性印刷电路板18的第一柔性膜表面20上的第一端子区域中具有第一端子26。第一端子区域具有第一端子法线32。第一导电材料30连接第一焊盘12和第一端子26，使得第一端子法线32和第一板法线14形成90°±5°的第一角度α1。天线24在柔性印刷电路板18的第一柔性膜表面20上的第二端子区域中具有第二端子58。第二端子区域具有第二端子法线64。第二导电材料52连接第二焊盘50和第二端子58，使得第二端子法线64和第二板法线62形成90°±5°的第二角度α2。
图7示出示例性助听器1。示出的助听器1包括容纳如本文所述的电组件的壳体100。
图8示出示例性柔性印刷电路板18。柔性印刷电路板18具有第一柔性膜表面20和第二柔性膜表面(未示出)。在组装助听器期间，柔性印刷电路板18被折叠以适配至助听器壳体内部。柔性印刷电路板18包括天线24，该天线在柔性印刷电路板18的第一突片33中布置的第一端子区域28中具有第一端子26。第一突片33配置为至少部分地容纳在印刷电路板的第一凹口中。天线24在柔性印刷电路板18的第二突片56中布置的第二端子区域60中具有第二端子58。第二突片56配置为至少部分地容纳在印刷电路板的第二凹口中。柔性印刷电路板18是具有约500μm厚度的片材。
图9示出示例性柔性印刷电路板18A。柔性印刷电路板18A可以实施为电组件102中的柔性印刷电路板18。在组装助听器期间，柔性印刷电路板18A被折叠以适配至助听器壳体内部。柔性印刷电路板18A具有第一柔性膜表面20和第二柔性膜表面(未示出)。柔性印刷电路板18A包括第一天线24，该第一天线在柔性印刷电路板18的第一突片33中布置的第一端子区域28中具有第一端子26。第一突片33配置为至少部分地容纳在印刷电路板的第一凹口中。柔性印刷电路板18A包括第二天线66，该第二天线在柔性印刷电路板18的第二突片56中布置的第二端子区域60中具有第一端子68。第二突片56配置为至少部分地容纳在印刷电路板的第二凹口中。柔性印刷电路板18A是具有约500μm厚度的片材。
虽然已经示出和描述了具体特征，但是应当理解，它们并不旨在限制所要求保护的发明，并且对于本领域技术人员显而易见的是，可以在不脱离所要求保护的发明的精神和范围的情况下进行各种改变和修改。因此，说明书和附图被认为是说明性的而不是限制性的。所要求保护的发明旨在涵盖所有替代方案、修改和等同物。
附图标记列表
1 助听器
2、2A、102 电组件
4、4A、4B 印刷电路板
6 边缘
8 第一板面
10 第二板面
12 第一焊盘
14 第一板法线
16 第一电部件
17 第二电部件
17A 第三电部件
18 柔性印刷电路板
20 第一柔性膜表面
22 第二柔性膜表面
24 (第一)天线
26 第一端子
28 第一端子区域
30 第一导电材料
31 第一凹口
32 第一端子法线
33 柔性印刷电路板的第一突片
34 第一导体
50 第二焊盘
52 第二导电材料
54 第二凹口
56 柔性印刷电路板的第二突片
58 第二端子
60 第二端子区域
62 第二板法线
64 第二端子法线
66 第二天线
68 第二天线的第一端子
α1 第一角度
α2 第二角度

Claims (10)

1.一种助听器，包括电组件，所述电组件包括：
印刷电路板，具有第一板面和第二板面，所述印刷电路板在所述第一板面上的第一焊盘区域中具有第一焊盘，所述第一焊盘区域具有第一板法线；
柔性印刷电路板，包括天线，所述天线在所述柔性印刷电路板的第一柔性膜表面上的第一端子区域中具有第一端子，所述第一端子区域具有第一端子法线；
其中，所述电组件包括连接所述第一焊盘和所述第一端子的第一导电材料，并且其中，所述第一端子法线和所述第一板法线形成范围从30°到150°的第一角度；以及
其中，所述天线的一部分面对所述印刷电路板的边缘。
2.根据权利要求1所述的助听器，其中，所述电组件包括安装在所述第一板面上或所述第二板面上的电部件。
3.根据前述权利要求中任一项所述的助听器，其中，所述第一角度在从80°到100°的范围内。
4.根据权利要求1所述的助听器，其中，所述印刷电路板在所述印刷电路板的第一边缘部分中具有第一凹口，所述第一凹口容纳所述第一端子的至少一部分。
5.根据权利要求1所述的助听器，其中，所述印刷电路板具有带边缘部分的边缘，并且其中，所述第一导电材料将所述第一柔性膜表面的至少一部分连接至所述印刷电路板的边缘部分。
6.根据权利要求1所述的助听器，其中，所述印刷电路板在所述第一板面上或所述第二板面上的第二焊盘区域中包括第二焊盘，所述第二焊盘区域具有第二板法线，其中，所述柔性印刷电路板在所述柔性印刷电路板的第一柔性膜表面上或第二柔性膜表面上的第二端子区域中具有第二端子，所述第二端子区域具有第二端子法线，其中，所述电组件包括连接所述第二焊盘和所述第二端子的第二导电材料，并且其中，所述第二端子法线和所述第二板法线形成范围从30°到150°的第二角度。
7.根据权利要求6所述的助听器，其中，所述印刷电路板在所述印刷电路板的第二边缘部分中具有第二凹口，所述第二凹口容纳所述第二端子的至少一部分。
8.根据权利要求6至7中任一项所述的助听器，其中，所述印刷电路板在所述第一板面上或所述第二板面上的第三焊盘区域中包括第三焊盘，所述第三焊盘区域具有第三板法线，其中，所述柔性印刷电路板在所述第一柔性膜表面上或所述第二柔性膜表面上的第三端子区域中具有第三端子，所述第三端子区域具有第三端子法线，其中，所述电组件包括连接所述第三焊盘和所述第三端子的第三导电材料，并且其中，所述第三端子法线和所述第三板法线形成范围从30°到150°的第三角度。
9.根据权利要求8所述的助听器，其中，所述印刷电路板在所述印刷电路板的第三边缘部分中具有第三凹口，所述第三凹口容纳所述第三端子的至少一部分。
10.一种用于制造助听器的电组件的方法，所述电组件包括印刷电路板和柔性印刷电路板，所述印刷电路板具有第一板面和第二板面，所述印刷电路板在所述第一板面上的第一焊盘区域中具有第一焊盘，所述第一焊盘区域具有第一板法线，其中，所述柔性印刷电路板具有第一柔性膜表面和第二柔性膜表面，所述柔性印刷电路板包括在所述第一柔性膜表面上的第一端子区域中具有第一端子的天线，所述第一端子区域具有第一端子法线，所述方法包括：
布置所述印刷电路板和所述柔性印刷电路板，使得所述第一端子法线和所述第一板法线形成范围从30°到150°的第一角度；并且
利用第一导电材料连接所述第一焊盘和所述第一端子；以及
其中，所述天线的一部分面对所述印刷电路板的边缘。
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