DE102008060487A1

DE102008060487A1 - Elektronisches Gerät und Leiterplatte

Info

Publication number: DE102008060487A1
Application number: DE200810060487
Authority: DE
Inventors: Frank Hagemeyer; Mathias Kleinsorge; Wilfried Pohl
Original assignee: Sennheiser Electronic GmbH and Co KG
Current assignee: Sennheiser Electronic GmbH and Co KG
Priority date: 2008-12-05
Filing date: 2008-12-05
Publication date: 2010-06-10

Abstract

Es wird ein elektronisches Gerät (1) mit einer Leiterplatte mit einem ersten Abschnitt (40) und einem zweiten Abschnitt (50) mit mindestens einer ersten elektrischen und/oder elektronischen Einheit (20) vorgesehen. Der erste Abschnitt (40) weist mindestens eine zweite elektrische und/oder elektronische Einheit (20) auf. Der zweite Abschnitt (50) weist mindestens eine erste elektrische und/oder elektronische Einheit (11) auf. Der erste Abschnitt (40) ist zumindest teilweise von einer Ausfräsung (30) der Leiterplatte umgeben.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektronisches Gerät und eine Leiterplatte.
Bei vielen elektronischen Geräten wie beispielsweise bei Mikrofonen führt Mikrofonie zu einer Beeinträchtigung der Qualität der Geräte. Mikrofonie stellt hierbei eine Eigenschaft elektronischer Bauteile dar, welche auf eine mechanische Anregung, wie beispielsweise Luftschall oder Körperschall, mit einer Änderung ihrer elektrischen Parameter reagieren. Somit können elektronische Bauteile ungewollt als Schallwandler arbeiten und Störungen verursachen.
Insbesondere bei elektronischen Vorrichtungen mit Induktivitäten, insbesondere Luftspulen, kann es aufgrund von Erschütterungen zu einer Frequenzmodulation kommen. Derartige Spulen werden daher beispielsweise mit Wachs oder einem Schaumstoffstück mechanisch gedämmt.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Mikrofonie-armes elektronisches Gerät sowie eine Mikrofonie-arme Leiterplatte vorzusehen.
Diese Aufgabe wird durch ein elektronisches Gerät gemäß Anspruch 1 sowie durch eine Leiterplatte gemäß Anspruch 5 gelöst.
Somit wird ein elektronisches Gerät mit einer Leiterplatte mit einem ersten Abschnitt und einem zweiten Abschnitt vorgesehen. Der erste Abschnitt weist mindestens eine zweite elektrische und/oder elektronische Einheit auf. Der zweite Abschnitt weist mindestens eine erste elektrische und/oder elektronische Einheit auf. Der erste Abschnitt ist zumindest teilweise von einer Ausfräsung der Leiterplatte umgeben.
Durch die Ausfräsung der Leiterplatte um den ersten Abschnitt herum kann eine Mikrofonie der zweiten elektrischen und/oder elektronischen Einheit reduziert werden, da Schwingungen der Leiterplatte nur reduziert auf die elektrische und/oder elektronische Einheit übertragen werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der erste Abschnitt an drei Seiten von der Ausfräsung der Leiterplatte umgeben. Dies führt zu einer verbesserten Reduzierung der Übertragung der Schwingungen auf die Einheit.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das elektronische Gerät als Mikrofon oder als tragbarer Empfänger ausgestaltet.
Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Leiterplatte mit einem ersten und zweiten Abschnitt, wobei der erste Abschnitt mindestens eine zweite elektrische und/oder elektronische Einheit und der zweite Abschnitt mindestens eine erste elektrische und/oder elektronische Einheit aufweist. Der erste Abschnitt ist zumindest teilweise von einer Ausfräsung der Leiterplatte umgeben.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der erste Abschnitt an drei Seiten von der Ausfräsung umgeben.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die zweite elektrische und/oder elektronische Einheit eine Mikrofonie-empfindliche Einheit.
Die vorliegende Erfindung betrifft den Gedanken, eine Körperschallübertragung von einem Gehäuse beispielsweise auf eine elektronische Einheit, z. B. einen Oszillator, zu reduzieren. Hierbei sollen insbesondere die Längsschwingungen einer Leiterplatte mög lichst klein gehalten werden, auf welcher beispielsweise ein Oszillator vorgesehen ist. Wenn Längsschwingungen bei der Leiterplatte auftreten, auf welcher der Oszillator montiert worden ist, dann kann es dazu kommen, dass die Spule in dem Oszillator periodisch gedehnt wird. Dies kann zu einer Änderung der Induktivität und somit zu einer Frequenzmodulation des Oszillators führen. Diese Frequenzoszillation kann gegebenenfalls als Mikrofonie hörbar sein.
Die Erfindung betrifft ferner den Gedanken, um den Oszillator herum in der Leiterplatte beispielsweise drei Seiten zu fräsen, so dass lediglich die vierte Seite des Abschnitts der Leiterplatte an dem Rest der Leiterplatte befestigt ist, der zur Aufnahme des Oszillators benötigt wird. Somit können die Auswirkungen der Längsschwingungen der Leiterplatte auf die Mikrofonie der elektronischen Einheit, wie z. B. ein Oszillator, wesentlich reduziert werden. Durch die beschriebene Maßnahme kann eine um ca. 20 dB reduzierte Mikrofonie des Oszillators erhalten werden. Am Empfängerausgang kann eine Verbesserung der Mikrofonie um ca. 40 dB erzielt werden bei einem Audioexpander mit 1:2 Expansionsverhältnis.
Durch das Fräsen der Leiterplatte werden keine Negativ-Merkmale vorgesehen. Die Leiterplatten sind nach wie vor problemlos bestückbar, weisen keine EMV Nachteile auf, und sind im Rütteltest bzw. im Falltest nicht auffällig geworden.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Ausführungsbeispiele und Vorteile der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.
1 zeigt eine schematische Darstellung einer Leiterplatte gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.
1 zeigt eine schematische Darstellung einer Leiterplatte gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Die Leiterplatte 10 kann z. B. in elektronischen oder elektrischen Geräten verwendet werden und weist eine Vielzahl von ersten elektronischen Einheiten 11 und mindestens eine zweite elektronische Einheit 20 auf. Die ersten und zweiten elektronischen Einheiten sind über Leiterbahnen oder an der Leiterplatte 10 miteinander elektrisch verbunden. Die zweite elektronische Einheit 20 ist auf einem ersten Abschnitt 40 der Leiterplatte 10 angeordnet. Die ersten elektronischen Einheiten 11 sind auf einen zweiten Abschnitt 50 angeordnet. Der erste Abschnitt 40 weist vier Seiten 41, 42, 43 und 44 auf. Die vierte Seite 44 ist dabei einstückig mit der Leiterplatte 10 verbunden. Die erste, zweite und dritte Seite 41, 42, 43 sind nicht unmittelbar mit der Leiterplatte 10 verbunden. Dies kann beispielsweise durch eine Ausfräsung 30 der Leiterplatte ermöglicht werden. Somit ist der erste Abschnitt 40 lediglich über die vierte Seite 44 mit der Leiterplatte 10 verbunden und die anderen drei Seiten 41–43 können schwingen.
Obwohl in 1 der erste Abschnitt 40 als rechteckig gezeigt ist, kann der erste Abschnitt 40 auch anders ausgestaltet sein. Der erste Abschnitt 40 kann beispielsweise auch rund oder im Wesentlichen kreisförmig ausgestaltet sein, wobei zumindest ein Teil des ersten Abschnitts einstückig mit der Leiterplatte 10 verbunden ist. Dies kann beispielsweise durch eine im Wesentlichen kreisförmige bzw. kreisabschnittsförmige Ausfräsung der Leiterplatte erreicht werden. Abgesehen von den oben beschriebenen geometrischen Möglichkeiten sind natürlich ebenfalls andere Geometrien möglich, solange der erste Abschnitt zumindest in seiner Längsrichtung von dem Rest der Leiterplatte mechanisch gekoppelt ist.
Die Ausfräsung 30 sollte insbesondere derart ausgestaltet sein, dass der erste Abschnitt 40 im Wesentlichen von Längsschwingungen der Leiterplatte entkoppelt ist. Längsschwingungen der Leiterplatte stellen hierbei Schwingungen dar, welche in X- und Y-Richtung bzw. entlang der Länge und der Breite der Leiterplatte erfolgen. Die Längsschwingungen sind jedoch keine Schwingungen, welche in der Z-Richtung der Leiterplatte bzw. in der Dicke der Leiterplatte erfolgen.
Die in 1 gezeigte Leiterplatte kann beispielsweise in einem Sender oder in einem Empfänger eines drahtlosen Mikrofonsystems vorgesehen werden. Hierbei kann beispielsweise ein drahtloses Mikrofon als Sender oder ein tragbarer Empfänger vorgesehen werden. Die Leiterplatte gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel kann ebenfalls in einem Empfänger, beispielsweise einem auf einem Gitarrenverstärker stehenden Empfänger, verwendet werden.
Das elektronische Gerät 1 mit der Leiterplatte 10 kann gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung einen spannungsgesteuerten Oszillator 20 in dem ersten Abschnitt 40 der Leiterplatte 10 aufweisen. Durch die in 1 gezeigte Ausgestaltung des ersten Abschnittes und der Ausfräsung 30 kann beispielsweise eine 20 dB geringere Mikrofonie des spannungsgesteuerten Oszillators erhalten werden. Wenn ein Audioexpander als eine der ersten elektronischen Einheiten 11 mit einem Expansionsverhältnis 1:2 vorgesehen ist, dann kann eine Verbesserung der Mikrofonie um 40 dB ermöglicht werden.
Es sei darauf hingewiesen, dass die Leiterplatte trotz der Ausfräsung bzw. der Fräsung 30 problemlos bestückbar ist, keine EMV-Beeinträchtigung aufweist und ebenfalls in einem Rütteltest bzw. einem Falltest nicht nachteilig ist.
Ebenfalls wurde eine mögliche störende Vertikalschwingung der Leiterplatte aufgrund der Ausfräsung 30 bei der Bestückung der Leiterplatte nicht festgestellt.
Es sei ferner darauf hingewiesen, dass die Kosten für die Ausfräsung 30 der Leiterplatte vernachlässigbar sind, zumal eine Leiterplatte möglicherweise mehrere Ausfräsungen aufweist.
Die Ausfräsung des ersten Abschnitts 14 sollte so ausgestaltet sein, dass zumindest ein nicht ausgefräster Verbindungsbereich vorhanden ist, um den ersten Abschnitt 40 mit dem zweiten Abschnitt 50 zu verbinden. Dieser Verbindungsbereich sollte zumindest so breit ausgewählt werden, dass die Leiterbahnen für die zweite elektrische und/oder elektronische Einheit hier durchgeführt werden können. Dieser Bereich sollte daher mindestens 0,5 cm oder vorzugsweise mindestens 1 cm breit sein. Der Verbindungsbereich sollte so ausgestaltet sein, dass der erste Abschnitt sicher an dem zweiten Abschnitt befestigt ist. Ferner sollte der verbindende Bereich so ausgestaltet sein, dass eine Vibration des ersten Abschnitts begrenzt wird.
Vorzugsweise sollte die Ausfräsung 30 möglichst dicht um die zweite elektrische und/oder elektronische Einheit 20 vorgesehen sein, um eine schwingfähige Masse des ersten Abschnitts 40 und der zweiten elektrischen oder/oder elektronischen Einheit 20 zu begrenzen, damit ebenfalls die Schwingungen begrenzt werden können.
Vorzugsweise ist der erste Abschnitt an drei Seiten von der Ausfräsung 30 umgeben. Alternativ dazu kann der erste Abschnitt auch lediglich an zwei Seiten von einer Ausfräsung umgeben sein.
Alternativ dazu kann die Ausfräsung an einer Seite komplett und an zwei Seiten lediglich teilweise ausgestaltet sein.
Die Erfindung betrifft den Gedanken, Mikrofonie-anfällige elektrische und/oder elektronische Einheiten auf einem umfrästen oder ausgefrästen Abschnitt einer Leiterplatte vorzusehen.

Claims

Elektronisches Gerät (1), mit einer Leiterplatte mit einem ersten Abschnitt (40) und einem zweiten Abschnitt (50), wobei der erste Abschnitt (40) mindestens eine zweite elektrische und/oder elektronische Einheit (20) und der zweite Abschnitt (50) mindestens eine erste elektronische und/oder elektrische Einheit (11) aufweist, wobei der erste Abschnitt (40) zumindest teilweise von einer Ausfräsung (30) der Leiterplatte umgeben ist.
Elektronisches Gerät nach Anspruch 1, wobei der erste Abschnitt (40) an drei Seiten (41–43) von der Ausfräsung (30) der Leiterplatte umgeben ist.
Elektronisches Gerät nach Anspruch 1 oder 2, wobei das elektronische Gerät als Mikrofon oder als tragbarer Empfänger ausgebildet ist.
Elektronisches Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die zweite elektrische und/oder elektronische Einheit (20) eine Mikrofonie-empfindliche elektrische und/oder elektronische Einheit darstellt.
Leiterplatte für elektronische Geräte, mit einem ersten Abschnitt (40) und einem zweiten Abschnitt (50), wobei der erste Abschnitt (40) mindestens eine zweite elektrische und/oder elektronische Einheit (20) und der zweite Abschnitt (50) mindestens eine erste elektronische und/oder elektrische Einheit (11) aufweist, wobei der erste Abschnitt (40) zumindest teilweise von einer Ausfräsung (30) der Leiterplatte umgeben ist.