專利名稱：具有嵌入式揚聲器組件的pcb的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子設(shè)備中的揚聲器，更具體而言，涉及具有嵌入式揚聲器組件的印 刷電路板(PCB)。
背景技術(shù)：
因為電子設(shè)備的體積主要被顯示器、電池和其它元件所占用，因而縮小聲學(xué)元件 的尺寸/厚度的需求很強(qiáng)烈。諸如移動電話、個人數(shù)字助理(PDA)、膝上型計算機(jī)、便攜式 音頻播放器(例如，MP3播放器)、便攜式視頻播放器等電子設(shè)備正不斷地被制作得越來越 小，從而最小化了用于電子組件和諸如揚聲器系統(tǒng)的其它組件的可用空間。當(dāng)前的揚聲器 系統(tǒng)占用了這些電子組件中的寶貴空間。此外，在需要拾音線圈(T線圈)以支持助聽裝置 的設(shè)備中，T線圈和作為揚聲器系統(tǒng)的一部分的線圈需要額外的空間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實施方式涉及一種電子設(shè)備，該電子設(shè)備包括印刷電路板(PCB)和揚聲 器組件，所述揚聲器組件被嵌入所述PCB中。本發(fā)明的實施方式還涉及一種揚聲器系統(tǒng)，該揚聲器系統(tǒng)包括印刷電路板(PCB) 和揚聲器組件，所述揚聲器組件被嵌入所述PCB中。本發(fā)明的實施方式還涉及一種電子設(shè)備，該電子設(shè)備包括印刷電路板(PCB)和揚 聲器組件，所述PCB包括空腔或通孔中的一種，所述揚聲器組件至少包括磁體和線圈，其中 至少所述磁體至少部分地位于所述PCB的所述空腔或所述通孔中。


參考所示的多個附圖，在以下的詳細(xì)說明中以本發(fā)明的實施方式的非限制示例的 方式，進(jìn)一步描述了本發(fā)明，其中相同的參考標(biāo)記在全部附圖中表示相同的部件，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明示例實施方式的揚聲器系統(tǒng)；圖2是根據(jù)本發(fā)明示例實施方式的揚聲器系統(tǒng)的剖切俯視圖/仰視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明另一個實施方式的揚聲器系統(tǒng)的圖；以及圖4是根據(jù)本發(fā)明又一個實施方式的揚聲器系統(tǒng)的圖。
具體實施例方式根據(jù)本發(fā)明的實施方式，揚聲器組件可以被嵌入到印刷電路板(PCB)中。該揚聲 器組件可以被放置在PCB中，并且優(yōu)選的不超過PCB的厚度(例如，Imm厚)。揚聲器組件 的振動膜的厚度可以大約為10mm。根據(jù)本發(fā)明實施方式的嵌入式揚聲器可以應(yīng)用于耳機(jī)揚 聲器或擴(kuò)音器。此外，為了與助聽器兼容，可以將揚聲器系統(tǒng)中的線圈用作T線圈。在本發(fā)明的實施方式中，可以使用嵌入在PCB材料中的線圈和位于PCB內(nèi)的振動 膜/磁體組件來形成揚聲器組件?？梢酝ㄟ^PCB上的孔或空腔將振動膜/磁體組件放置到PCB中，并且可以將該振動膜/磁體組件焊接或粘合到揚聲器組件的振動膜的邊緣或表面的位置。此外，針對擴(kuò)音器，可以使用護(hù)罩作為額外的密封或大致密封盒以降低諧振頻率和 減少失真。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明示例實施方式的揚聲器系統(tǒng)。揚聲器系統(tǒng)100可以包括印 刷電路板101，印刷電路板101包括嵌入式揚聲器組件。該揚聲器組件可以包括嵌入到印刷 電路板101中的線圈102、同樣嵌入到印刷電路板101中并位于線圈102的繞組的開口中央 部分中的磁體103、以及連接到印刷電路板101的表面的振動膜105。磁體103可以與一個 或更多個磁體保持部104互連，該磁體保持部通過一個或更多個接合裝置107連接到振動 膜105。揚聲器組件還可以包括屏蔽罩106，該屏蔽罩可以用于降低聲學(xué)系統(tǒng)的諧振頻率和 由電子組件接收的或發(fā)出的電磁場而導(dǎo)致的失真。磁體保持部104可以由適于保持磁體并 且將其接合到振動膜105的任何類型的材料(例如剛性塑料材料)制成。此外，當(dāng)制造印 刷電路板時，可以將線圈102內(nèi)置在印刷電路板101中，其中印刷電路板101被制造為具有 到線圈102的內(nèi)置連接點，用于將電子電路連接到線圈102。可以將包括磁體103、磁體保持部104、接合裝置107、線圈102和振動膜105的 揚聲器組件嵌入到印刷電路板101中，使得該揚聲器組件需要很少或根本不需要額外的空 間，并且可以與印刷電路板101的厚度相同或更薄。這對于需要揚聲器組件并且對空間和 尺寸有要求的設(shè)備是有利的。此外，在根據(jù)本發(fā)明的實施方式中，嵌入的線圈102還可以充當(dāng)可用于連接助聽 裝置的拾音線圈(T線圈)。當(dāng)把T線圈放置在電磁場中時，生成了電信號，該電信號由助聽 裝置接收和放大。由于可以將嵌入在印刷電路板101中的線圈102用作T線圈，因此不再 需要單獨的額外線圈來實現(xiàn)該功能。此外，如果需要更小的尺寸，則本發(fā)明的實施方式是很 靈活的，可把揚聲器系統(tǒng)嵌入到更薄的印刷電路板中，同時可以調(diào)整揚聲器組件元件/材 料和線圈以及揚聲器組件表面積的尺寸，以從揚聲器系統(tǒng)獲得期望的特性。根據(jù)本發(fā)明的示例實施方式的揚聲器組件可以用于使用揚聲器的任何類型的電 子設(shè)備。例如，根據(jù)本發(fā)明的實施方式的揚聲器組件可以用于移動電話、個人數(shù)字助理 (PDA)、計算機(jī)、電子游戲設(shè)備、電子音頻設(shè)備、電子視頻設(shè)備等。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明示例實施方式的揚聲器系統(tǒng)的剖切俯視圖/仰視圖。在該 透視圖中，顯示了印刷電路板101的俯視(或者仰視，這取決于振動膜的放置)圖的剖切部 分。為了幫助例示本發(fā)明，未示出振動膜105。然而，顯示了磁體保持部裝置104上的接合 裝置107，用以表示可以接合振動膜105的位置。在該示例實施方式中，線圈102的繞組被 示為一系列互相連接的不均勻的圓，線圈由四匝繞組組成。盡管示出了四匝作為示例，但是 本發(fā)明的實施方式并不限于或受限于四匝線圈繞組，而是可以包括具有任何實用匝數(shù)的線 圈，并且這仍然在本發(fā)明的范圍內(nèi)。圖2中的圖示出了磁體保持部104的輪輻結(jié)構(gòu)，然而， 可以使用任何磁體保持部結(jié)構(gòu)，并且這仍然在本發(fā)明的范圍內(nèi)。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明另一個實施方式的揚聲器系統(tǒng)的圖。在該實施方式中，揚 聲器系統(tǒng)300可以包括印刷電路板301和揚聲器組件，該揚聲器組件可以包括線圈302、磁 體303、一個或更多個磁體保持部裝置304、振動膜305、以及一個或更多個用于將磁體保持 部304接合到振動膜305的接合裝置307。在該示例實施方式中，印刷電路板301可以具有 在印刷電路板301的與印刷電路板301支承振動膜305的一側(cè)相反的一側(cè)的部分310上支承一個或更多個電子元件309的能力。還顯示了可選的屏蔽罩306。電路板支承電子元件 309的部分310可以包括允許由揚聲器組件產(chǎn)生的聲音逸出的開口 308。雖然沒有示出，但 是也可以將用于允許聲音逸出的端口包括在屏蔽罩306中。在該實施方式中，揚聲器組件 被嵌入到印刷電路板301中；然而，印刷電路板301的部分310仍然具有支承一個或更多個 電子元件309的能力。圖4示出了根據(jù)本發(fā)明又一個實施方式的揚聲器系統(tǒng)的圖。揚聲器系統(tǒng)400可以包括具有嵌入式揚聲器組件的印刷電路板401，該揚聲器組件可以包括嵌入到印刷電路板 401中的線圈402、磁體403、一個或更多個磁體保持部404、振動膜405、以及一個或更多個 用于將磁體403接合到振動膜405的接合裝置407?？蛇x的是，該揚聲器組件還可以包括屏 蔽罩406。在該示例實施方式中，可以通過接合結(jié)構(gòu)將包含印刷電路的柔性膜410以位于振 動膜405上方的方式接合到印刷電路板401。該柔性膜410使得可以將一個或更多個電子 元件411接合到該柔性膜。這提供了在揚聲器組件上方增加電子元件的額外容量。在根據(jù) 本發(fā)明的實施方式中，柔性膜410可以是具有電跡線和用于安裝電子集成電路和使電子集 成電路與其它電子裝置互連的焊盤的柔性電路板。在該實施方式中，與印刷電路板401的部分415—起示出了具有增加額外元件的 能力的柔性膜410，印刷電路板401的部分415也可以支持增加電子元件(如上所述)。印 刷電路板401的部分415可以位于與印刷電路板401的與具有柔性膜410和振動膜405的 一側(cè)相反的一側(cè)。如在圖3的討論中所述的，印刷電路板401的部分415也可以支持增加 可以接合到印刷電路板部分415的額外元件409。在包括有柔性膜410的本示例實施方式 中，不需要包括印刷電路板401的部分415，在這里示出印刷電路板401的部分415只是為 了說明額外元件既可以接合到包含嵌入式揚聲器組件的印刷電路板的頂面，也可以接合到 其底面。如上所述，支承元件409的印刷電路板部分415可以包括開口以允許聲音從揚聲 器組件逸出。屏蔽罩406中也可以包括開口(未示出)。出于示例的目的，該實施方式被示 為包括在移動電話中，其中示出了電話蓋412和一個或更多個用于在印刷電路板401上支 承電話蓋412的接合裝置413。電話蓋412可以包括用于允許聲音逸出到移動電話的用戶 的耳朵內(nèi)的開口 414。本文中使用的術(shù)語僅僅是出于描述特定實施方式的目的，而并不是旨在成為本發(fā) 明的限制。如在本文中所使用的那樣，除非上下文明確指示，否則單數(shù)形式也可以包括復(fù)數(shù) 形式。還應(yīng)當(dāng)理解的是，在本說明書中使用的術(shù)語“包括”表示所陳述的特征、要件、步驟、 操作、要素和/或元件的存在，但是不排除一個或更多個其它特征、要件、步驟、操作、要素、 元件和/或它們的組合的存在或增加。盡管已經(jīng)通過線圈102被嵌入在PCB 101中且磁體103位于PCB 101的通孔或空 腔中的實施方式例示了本發(fā)明，但是本發(fā)明的其它實施方式可以提供揚聲器相對于PCB的 可變緊湊程度。例如，根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式可以包括位于PCB 101的表面上的線圈 102和位于PCB的與線圈對齊的空腔或孔中的磁體103。盡管該實施方式?jīng)]有最大化揚聲 器的緊湊度，但是卻將磁體凹隱到PCB中。此外，盡管本發(fā)明的實施方式被示為振動膜105 和屏蔽罩106可以作為也可接合到PCB 101的單獨零件，但是根據(jù)本發(fā)明的其它實施方式 可以包括在制造過程中與PCB 101—體形成的或作為PCB 101的一部分嵌入的振動膜和屏 蔽罩中的一個或全部兩個。
此外，除了提供嵌入到PCB中的揚聲器系統(tǒng)以外，本發(fā)明的實施方式還包括制造 這樣的零件的方法。例如，可以提供或形成PCB 101，在該PCB的表面上嵌入或放置有線圈 102。PCB 101還可以包括尺寸適于容納磁體103的孔或空腔?？梢詫⒁粋€或更多個支承件 104作為PCB的一部分而一體形成，或放置在孔或空腔中，磁體被連接到支承件?？梢詫⒄?動膜105放置在PCB的空腔或孔上。振動膜可以連接到PCB 101或支承件104，或者連接到 這兩者。在某些實施方式中，可以將屏蔽罩106接合到PCB的與振動膜的一側(cè)相反的一側(cè)。 在某些實施方式中，可以在PCB的與磁體相鄰的表面上或者在可能存在的屏蔽罩上設(shè)置開 Π 308。 盡管在本文中已經(jīng)例示和描述了特定實施方式，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，任何 被設(shè)計為實現(xiàn)相同目的的方案都可以代替所示出的特定實施方式，并且本發(fā)明在其它環(huán)境 中具有其它應(yīng)用。該申請意在涵蓋本發(fā)明的任何變化例或變型例。以下的權(quán)利要求并非旨 在將本發(fā)明的范圍限制為本文中所描述的特定實施方式。
權(quán)利要求
一種電子設(shè)備(400)，該電子設(shè)備包括印刷電路板(PCB)(401)；和揚聲器組件(402、403、405)，所述揚聲器組件至少部分地嵌入所述PCB(401)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備(400)，其中，所述電子設(shè)備(400)是移動電話、個人數(shù) 字助(PDA)、計算機(jī)、電子游戲設(shè)備、電子音頻設(shè)備或電子視頻設(shè)備中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備(400)，所述揚聲器組件(402、403、405)還包括線圈(402)、磁體(403)和振動膜(405)，所述線圈(402)被嵌入所述PCB(401)的材料中，所述 磁體(403)位于所述PCB(401)內(nèi)，所述振動膜(405)被接合到所述PCB(401)、所述磁體(403)、或與所述磁體相關(guān)聯(lián)的至少一個支承件中的至少一個。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備(400)，該設(shè)備還包括接合到所述PCB(401)的表面的屏 蔽罩(106)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備(400)，所述揚聲器組件(402、403、405)還包括嵌入所 述PCB(401)的材料中的線圈(402)，所述線圈能夠被用作T線圈。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備(400)，所述PCB(401)還包括在所述PCB的與所述揚聲 器組件(402、403、405)平行的部分上和在所述揚聲器組件(402、403、405)的與該揚聲器組 件(402、403、405)的振動膜(405)相反的一側(cè)上安裝電子元件(409)的能力。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備(400)，所述PCB(400)還包括在與所述揚聲器組件 (402,403,405)平行地接合在所述PCB(401)上的柔性帶(410)上和在所述揚聲器組件 (402,403,405)的位于該揚聲器組件(402、403、405)的振動膜(405)上方的一側(cè)上安裝電 子元件(411)的能力。
8.—種揚聲器系統(tǒng)(100)，該揚聲器系統(tǒng)包括 印刷電路板(PCB) (101)；和揚聲器組件(102、103、104、105)，所述揚聲器組件(102、103、104、105)至少部分地嵌 入所述PCB (101)中。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的揚聲器系統(tǒng)(100)，所述揚聲器組件(102、103、104、105)還 包括線圈(102)、磁體(103)和振動膜(105)，所述線圈(102)被嵌入所述PCB (101)的材料 中，所述磁體位于所述PCB(101)內(nèi)，所述振動膜(105)被接合到所述PCB(IOl)、所述磁體 (103)、或與所述磁體相關(guān)聯(lián)的至少一個支承件(104)中的至少一個。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的揚聲器系統(tǒng)(100)，該揚聲器系統(tǒng)還包括接合到所述 PCB(IOl)的表面的屏蔽罩(106)。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的揚聲器系統(tǒng)(100)，該揚聲器系統(tǒng)(400)還包括線圈，所述 線圈能夠被用作T線圈。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的揚聲器系統(tǒng)(300)，所述PCB(301)還包括在所述PCB (301) 的與所述揚聲器組件(302、303、304、305)平行的部分(315)上和在所述揚聲器組件(302、 303,304,305)的與該揚聲器組件(302、303、304、305)的振動膜(305)相反的一側(cè)上安裝電 子元件(309)的能力。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的揚聲器系統(tǒng)(400)，所述PCB(401)還包括在與所述揚聲器 組件(402、403、404、405)平行地接合在所述PCB (401)上的柔性帶(410)上和在所述揚聲 器組件(402、403、404、405)的位于該揚聲器組件(402、403、404、405)的振動膜(405)上方的一側(cè)上安裝電子元件的能力。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的揚聲器系統(tǒng)(400)，其中，該揚聲器系統(tǒng)(400)被包括在移 動電話、個人數(shù)字助理(PDA)、計算機(jī)、電子游戲設(shè)備、電子音頻設(shè)備或電子視頻設(shè)備中的一 種中。
15.一種電子設(shè)備(400)，該電子設(shè)備包括印刷電路板(PCB) (401)，所述PCB (401)包括空腔或通孔中的一種；和揚聲器組件(402、403、404、405)，所述揚聲器組件(402、403、404、405)至少包括磁體 (403)和線圈(402)，其中至少所述磁體(403)至少部分地位于所述PCB (401)的所述空腔 或所述通孔中。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電子設(shè)備(400)，其中，所述揚聲器組件(402、403、404、 405)的所述線圈(402)被嵌入所述PCB(401)中。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電子設(shè)備(400)，所述揚聲器系統(tǒng)(402、403、404、405)還 包括嵌入所述PCB(401)的材料中的線圈(402)，所述線圈(402)能夠被用作T線圈。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電子設(shè)備(400)，所述PCB(401)還包括在所述PCB (401) 的與揚聲器組件(402、403、404、405)平行的部分(415)上和在所述揚聲器組件(402、403、 404,405)的與該揚聲器組件(402、403、404、405)的振動膜(405)相反的一側(cè)上安裝電子元 件(409)的能力。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電子設(shè)備(400)，所述PCB(401)還包括在與所述揚聲器組 件(402、403、404、405)平行地接合在所述PCB (401)上的柔性帶(410)上和在所述揚聲器 組件(402、403、404、405)的位于該揚聲器組件(402、403、404、405)的振動膜(405)上方的 一側(cè)上安裝電子元件的能力。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電子設(shè)備(400)，其中，所述線圈(402)位于所述PCB(401) 的表面上，并且所述磁體(403)至少部分地位于所述PCB (401)中的所述空腔或所述通孔 中。
全文摘要
一種揚聲器系統(tǒng)(100)，該揚聲器系統(tǒng)包括印刷電路板(PCB)(101)和揚聲器組件(102、103、104、105)。該揚聲器組件(102、103、104、105)被嵌入PCB(101)中。該揚聲器組件(102、103、104、105)可以包括線圈(102)、磁體(103)和振動膜(105)。線圈(102)被嵌入PCB(101)的材料中。磁體(103)位于PCB(101)內(nèi)并且接合到振動膜(105)。線圈(102)可以用作兼容助聽器的T線圈。該揚聲器系統(tǒng)(100)可以被包括在諸如移動電話、個人數(shù)字助理(PDA)、計算機(jī)、電子游戲設(shè)備、電子音頻設(shè)備或電子視頻設(shè)備的任何設(shè)備(400)中。
文檔編號H04R9/06GK101822073SQ200880106746
公開日2010年9月1日 申請日期2008年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月14日
發(fā)明者威廉·克里斯·赫頓, 沃爾特·M·馬克恩維茨 申請人:索尼愛立信移動通訊有限公司