DE60305531T2 - Schichtstruktur mit elektrischen leitungen für eine am körper getragene einrichtung - Google Patents

Description

• GEBIET DER ERFINDUNG
• Die Erfindung betrifft eine geschichtete Struktur für ein am Körper getragenes Gerät, bei welchem elektrische Signale über metallische Leitungen übertragen werden, welche an einer Schicht an oder innerhalb der geschichteten Struktur anhaften, wobei eine erste und eine zweite Leitung zur Verbindung eines ersten und eines zweiten Anschlusses einer Komponente vorgesehen sind. Die Schaltungsträgerplatte kann eine reguläre gedruckte Schaltungsplatte oder eine flexible gedruckte Platte oder irgendeine andere Art einer Vielschichtschaltung sein. Eine solche geschichtete Struktur wird typischerweise in Hörhilfen, Head-Sets und anderen am Körper getragenen Geräten verwendet, in denen eine elektrische Signalverarbeitung stattfindet. Andere Arten von am Körper getragenen Geräten, in denen die Erfindung Verwendung findet, sind Schrittmacher und Insulinpumpen. Das Gerät kann an irgendeinem Teil des menschlichen Körpers getragen werden.
• HINTERGRUND DER ERFINDUNG
• In bestimmten Arten von Geräten stellt es ein Problem dar, dass die elektrischen Leitungen magnetische und elektrische Felder abstrahlen. Diese Felder können andere Teile der Schaltungsanordnungen oder Komponenten stören, welche an der Schaltung oder in Beziehung mit der Schaltung angeordnet sind. Auch können die Leitungen elektrische oder magnetische Felder von nahegelegenen Teilen der Schaltung oder von Geräten an oder nahe der Schaltungsträgerplatte aufnehmen. Es ist bekannt, die erste und zweite Leitung nebeneinander anzuordnen, so dass die Ströme, welche in diesem Falle entgegengesetzte Richtungen in den zwei Leitungen haben, elektrische und magnetische Felder entgegengesetzter Polarität erzeugen, welche sich zu einem gewissen Grade gegenseitig auslöschen. Dies kann durch Anordnung der Leitungen auf ihrer jeweiligen Seite einer dünnen Schicht in der Schaltungsträgerplatte und einander gegenüberliegend geschehen. Für bestimmte Anwendungen ist dies jedoch nicht genug, um die Probleme mit den elektrischen und magnetischen Feldern zu überwinden. Ein Weg der Lösung des Problems besteht in der Verwendung von Abschirmungen von einer Seite oder beiden Seiten der Leitungen. In manchen Fällen ist dies jedoch nicht praktisch, da mehr Schichten in der gedruckten Schaltungsplatte für diesen Zweck erforderlich sind, was sowohl in teureren als auch voluminöseren gedruckten Schaltungsträgerplatten resultiert. Insbesondere in Hörhilfen ist dies ein großes Problem, da der zusätzliche Bedarf an Raum zu unhandlicheren und weniger attraktiven Hörhilfen führt. Bei Hörhilfen ist es auch bekannt, ein Paar von dünnen isolierten Drähten für die Leitungen zu verwenden, anstatt Leitungen auf der Schaltungsplatte vorzusehen. Hierbei können die Drähte umeinander verdrillt werden. Dies vermindert die Strahlungsprobleme, da die verdrillten Drähte bedeutend weniger Energie abstrahlen und eine stark verminderte Fähigkeit zur Aufnahme von Strahlung haben. Die Verwendung solcher Drähte ist jedoch sehr mühselig, da sie von Hand montiert werden müssen, was den Produktionspreis für das Gerät ansteigen lässt. Auch treten bei Arbeitsvorgängen von Hand dieser Art bestimmte Variationen notwendigerweise auf und dies kann in bestimmten Schwankungen resultieren, wie gut jeweils die Einheiten funktionieren.
• Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine geschichtete Struktur mit einer Schaltungsanordnung für eine Hörhilfe zu schaffen, bei welcher die obigen Probleme gelöst werden.
• ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
• Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Probleme, welche mit Konstruktionen nach dem Stande der Technik verbunden sind, dadurch gelöst, dass die beiden Leitungen Seite an Seite geführt sind und auf den beiden Seiten einer Schicht wechseln, in solcher Weise, dass die erste Leitung und die zweite Leitung einander unter einem Winkel kreuzen, jedoch jeweils auf ihrer Seite der Schicht laufen. In dieser Weise verlaufen die beiden Leitungen längs der Schicht in Gestalt einer doppelten Spirale und bei jeder Drehung der Spirale überkreuzen sich die erste und die zweite Leitung, wobei jedoch die Schicht zwischen ihnen bleibt. In einer solchen doppelten Spirale ist anzunehmen, dass die Abstrahlung von den Leitungen minimal wird und dass die Fähigkeit zur Aufnahme elektromagnetischer Strahlung minimiert wird.
• Es ist zu bevorzugen, dass die Leitungen in solcher Weise verlaufen, dass eine maximale Anzahl von Verdrillungen erreicht wird. Auf diese Weise löschen sich die elektrischen und magnetischen Felder, die in jeder Leitung erzeugt werden, wenn audiofrequente Signale durch die Leitungen geführt werden, höchst wirkungsvoll.
• In einer Ausführungsform werden die Leitungen von einer Durchgangsbohrung der Schicht zur nächsten Durchgangsbohrung auf einer geraden Linie geführt und die Durchgangsbohrungen zur Durchführung der Leitungen durch die Schicht liegen Seite an Seite, wobei nicht mehr Raum dazwischengelassen ist, als für Isolationszwecke notwendig ist.
• In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Leitungen mit einem Verstärker an einem Ende und mit dem Empfänger einer Hörhilfe an dem anderen Ende verbunden. Wenn eine solche Leitung zu dem Empfänger verwendet wird, dann ist die Abstrahlung und die Aufnahme von diesen Leitungen so klein, dass die Antennenspule an jedem gewünschten Ort auf der Schaltungsplatte angeordnet werden kann, ungeachtet der Abstrahlung von den Leitungen, welche die Verbindung des Empfängers herstellen.
• KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
• 1 zeigt ein Beispiel einer Ausführungsform der Erfindung auf einer gedruckten Schaltungsplatte.
• BESCHREIBUNG EINER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
• 1 zeigt eine Frontansicht eines Teiles einer Schicht einer gedruckten Schaltungsplatte. Die Leitungen, welche schwarz angelegt sind, nämlich 2a, 2b, 2c und 2d befinden sich auf der Frontseite der Schicht und die Leitungen, die in grau angelegt sind, nämlich 1a, 1b, 1c und 1d, befinden sich auf der Rückseite. Eine Leitung 1a auf der Frontseite verläuft längs einer Mikro-Durchführung oder eines Mikro-Via 3a zu der Rückseite, auf der Rückseite auf einem Weg 1b und zurück zu der Frontseite durch die Schicht hindurch in dem Mikro-Via 3b und auf der Frontseite längs des Weges 1c. Die andere Leitung 2a verläuft auf der Rückseite zu dem Mikro-Via 3d und zu der Frontseite und längs der Frontseite längs des Weges 2b zu dem Via 3e, auf dem rückseitigen Weg 2c zu einem anderen Mikro-Via 3f und zurück zu dem frontseitigen Leitungsweg 2d.
• Typischerweise verbindet die Leitung 1a, 1b, 1c, 1d ein Strom verbrauchendes Gerät, wie den Empfänger einer Hörhilfe, mit dem Verstärker, und die Leitung 2a, 2b, 2c und 2d ist die Rückleitung von dem Empfänger zu dem Verstärker. Die Leitungspaare 1a, 2a; 1b, 2b; 1c, 2c überkreuzen einander, bleiben jedoch stets auf ihrer Seite der Schicht. Der Abstand zwischen den Mikro-Vias 3a und 3e in der Längsrichtung der Doppelleitung ist so gewählt, dass er in derselben Größenordnung wie der Abstand zwischen den Vias 3a und 3d in der Seitenrichtung ist. Die vier Vias 3a, 3e, 3d und 3b bilden dann die Ecken eines Quadrats und die Leitungen 1b und 2b verbinden die Ecken dieses Quadrates.
• Die Größe des Quadrates ist so klein wie möglich gewählt, so dass die Leitungen so nahe aneinander wie möglich angeordnet werden können. Auf diese Weise wird die Abstrahlung und die Aufnahme so klein wie möglich gehalten.
• Es ist jedoch möglich, dass andere Objekte auf die gedruckte Platte gesetzt werden und somit kann diese ideale Anordnung der Leitungen nicht immer aufrechterhalten werden.
• In dem obigen Beispiel werden die Leitungen auf ihrer jeweiligen Seite einer gedruckten Schicht in einer gedruckten Schaltungsträgerplatte aufgedruckt, doch können sie auch in eine Vielschichtstruktur innerhalb oder an einer integrierten Schaltung eingebettet sein. Eine geschichtete Struktur, wie sie oben beschrieben wurde, kann in anderen Arten von Geräten als Hörhilfen verwendet werden. Dies kann ein beliebiges, am Körper getragenes elektronisches Gerät sein, bei welchem die Probleme der Abstrahlung elektromagnetischer Energie von elektrischen Leitungen existieren.

Claims (3)

1. Geschichtete Struktur mit elektrischen Leitungen für eine Hörhilfe, wobei elektrische Signale längs metallischer Leitungen geführt werden, welche an einer Schicht an oder innerhalb der geschichteten Struktur anhaften, wobei eine erste und eine zweite Leitung zur Verbindung eines ersten und eines zweiten Anschlusses einer Komponente vorgesehen sind, wobei die Leitungen mit einem Verstärker an einem Ende und mit einem Empfänger der Hörhilfe an dem anderen Ende verbunden sind und wobei die beiden Leitungen Seite an Seite geführt sind und auf den beiden Seiten der genannten Schicht wechseln, in solcher Weise, daß die erste Leitung und die zweite Leitung einander unter einem Winkel kreuzen jedoch jeweils auf ihrer Seite der Schicht verlaufen.
2. Geschichtete Struktur nach Anspruch 1, bei welcher die Leitungen in solcher Weise geführt sind, daß eine Maximalzahl von Verdrillungen erreicht wird.
3. Geschichtete Struktur nach Anspruch 1, bei welcher die Leitungen von einer Durchführungsöffnung der Schicht zur nächsten Durchführungsöffnung der Schicht in einer geraden Linie verlaufen und die Durchführungsöffnungen zum Hindurchführen der Leitungen durch die Schicht Seite an Seite angeordnet sind, wobei der Abstand dazwischen nicht größer ist als für Isolationzwecke notwendig ist.