CN104704859A - 用于助听器中的复杂mid结构的路由基础部分 - Google Patents

Abstract

用于助听器中的复杂MID结构的路由基础部分。本发明涉及助听器。本发明之目的是使用MID(模塑互连装置)来代替助听器内的复杂折叠且昂贵的柔性PCB(印刷电路板)。本发明的另一目的是能够在助听器中使用复杂的MID框架。为了解决这些问题，提供额外的路由基础部分用于有源电子部件(例如芯片或ASIC)和小的无源电子部件周围的十分复杂路由。其由提供用于复杂路由的小的优选的刚性微型PCB构成。所以，大的弯曲PCB由MID电路框架和微型PCB的组合代替。在该组合中，微型PCB使传导路径的复杂发送成为可能，并由此有助于增加整体性，同时MID电路框架提供机械结构，该机械结构使得易于将比如麦克风或接收器的部件放置和连接在相应安装位置，例如助听器壳体的开口处。

Description

用于助听器中的复杂MID结构的路由基础部分

技术领域

本发明涉及助听器。

背景技术

助听器可实现为例如助听装置。助听装置用于给听力损伤的人提供声环境信号，声环境信号被处理并被认大，以补偿或治疗相应听力损伤。其基本上由一个或多个输入换能器、信号处理设施、放大设施和输出换能器构成。输入换能器通常是声接收器(例如麦克风)和/或电磁接收器(例如感应线圈)。输出换能器通常实施为声电转换器(例如微型扬声器)或者电磁转换器(例如骨传导耳塞)。其还称为耳塞或接收器。输出换能器通常输出信号，信号被传导至病人的耳朵，以在病人中产生听知觉。放大器通常结合进信号处理设施中。功率通过结合在助听装置壳体中的电池被供给到助听装置。助听装置的关键部件通常布置在作为电路支撑件的印刷电路板上或连接到印刷电路板。

助听器不仅可实现为助听装置，而且还可以实现为所谓的耳鸣掩蔽器。耳鸣掩蔽器用于治疗耳鸣病人。它们根据相应助听器产生声输出信号，另外，取决于操作原理，它们根据环境噪声产生能够帮助减小对干扰耳鸣或其它耳鸣的感知的声输出信号。

助听装置已知为各种基本壳体构造。在ITE(耳内)助听装置的情况下，包含所有功能部件(包括麦克风和接收器)的壳体主要佩戴在听管中。CIC(完全耳道式)助听装置与ITE助听装置类似，除了完全佩戴在听管中。在BTE(耳挂式)助听装置的情况下，具有比如电池和信号处理设施的部件的壳体佩戴在耳朵后面，柔性声音管道将接收器的声输出信号从壳体传导至听管，在听管处，耳模通常设置在管道上，以用于将管道末端可靠地定位在听管中。RIG-BTE(耳道式-耳挂式)助听装置与BTE助听装置类似，除了接收器佩戴在听管中，代替声音管道，柔性耳塞管道将电信号而不是声信号传导至接收器，接收器定位在耳塞管道前方，通常位于耳模中，以确保可靠地定位在听管中。RIG-BTE助听装置通常用作所谓的开放耳(open-fit)装置，其中，，听管保持打开而用于声音和空气的通道，以降低干扰闭塞效应。深耳道式助听装置与GIG助听装置类似。然而，尽管GIG助听装置通常佩戴在外听管的外部部分中，但是深耳道式助听装置朝向耳鼓进一步推进，至少部分地佩戴在外听管的内部部分中。

所有壳体构造具有的共同事实是，目的是尽可能减小壳体大小，以增加穿戴者的舒适感，并为了美观原因而减少助听装置的可见性。

助听器还可实现为电话、移动电话、耳机、头戴式受话器、MP3播放器或其它通讯***或电子娱乐***。

下面，术语助听器指的是助听装置以及耳鸣掩蔽器和类似的这种装置、通讯***和电子娱乐***。

发明目的

本发明之目的是使用MID(模塑互连装置)来代替助听器内的复杂折叠且昂贵的柔性PCB(印刷电路板)。

弯曲PCB使得传导路径的复杂路由(routing)成为可能，并将比如麦克风或接收器或天线的部件放置在相应安装位置处。

本发明的另一目的是在助听器中使用复杂的MID框架。MID(模塑互连装置)零件包括结合在塑料结构上的电子结构，例如接触垫和传导路径。这意味着电子部件可安装在塑料框架上的接触垫上，并经由传导路径连接到塑料框架。不需要额外的PCB来连接电子部件。

通常，MID零件成型为3D零件。为了组装3D零件并安装电子部件，需要3D组装工艺。3D组装机能够组装3D零件。现有技术MID包括尺寸不是最小的接触垫，例如与用在助听器PCB中的PCB接触垫相比更大。所以，至今，在组装MID零件时并不十分关心高精度放置。

为了用在助听喊叫中，MID零件上的接触垫的尺寸优选地显著减小。接触垫尺寸的减小要求在组装工艺中将部件放置在MID零件上时增加精度。所以，由于助听器和相关部件十分小，当将部件放置在MID零件上时，需要更高的精度。

MID的另一问题是其仅允许单层布局，而在PCB的情况下，具有多于4层的更复杂的布局是可能的。所以，总体上，MID零件具有比PCB更少的传导层，即包括传导路径或接触垫的层，由此在设计导电结构时允许更小的复杂度。

为了解决这些问题，提供额外的路由基础部分(routing building block)用于有源电子部件(例如芯片或ASIC)和无源电子部件周围的十分复杂路由。其由提供用于复杂路由的小的、优选刚性微型PCB构成。所以，大的弯曲PCB由MID电路框架和微型PCB的组合代替。在该组合中，微型PCB使得传导路径的复杂路由成为可能，并由此有助于增加整体性，同时MID电路框架提供机械结构，该机械结构使得易于将比如麦克风或接收器的部件放置和连接在相应安装位置处，例如助听器壳体的开口处。

路由基础部分具有以下优点：

-能够3D组装

-能够完全自动组装

-增加要求最小空间的复杂结构

-减小复杂度，避免复杂且昂贵的弯曲PCB

-能够在微型PCB的快速2D组装过程中组装大量小的无源部件(预安装)，在MID电路框架的缓慢3D组装过程中组装更少的部件，由此节省成本

-减少整体价格，因为避免了复杂和昂贵的弯曲PCB，并便于组装。

有利实施例包括具有壳体、MID电路框架和电子部件的助听器，其中，MID电路框架提供助听器的基础机械结构，电子部件包括有源和无源部件，安装在MID电路框架上，其中，还包括微型PCB，微型PCB安装在MID电路框架上，微型PCB包括比MID电路框架更多的传导层，其中，至少一个有源部件安装在微型PCB上。

在另一有利实施例中，有源部件包括信号处理单元和放大器中的至少一个。

在另一有利实施例中，除了所述至少一个有源部件，无源部件安装在微型PCB上。

在另一有利实施例中，所述微型PCB是刚性PCB。

在所附权利要求中阐述作为本发明的特性的其它特征。

尽管在本文中，本发明显示并描述为成型成BTE助听器的助听器，但是这不意在限于所示细节，因为在不脱离本发明精神和权利要求等同物的范围和领域的情况下，可以进行各种修改和结构变化。

然而，当与附图一起结合阅读时，从对特定实施例的下列描述中会最好地理解本发明的构造及其额外目的和优点。

附图说明

图1是BTE助听器。

图2是具有MID框架的BTE助听器。

图3是具有信号处理单元的微型PCB。

图4是具有无源部件的微型PCB。

图5是具有微型PCB的MID框架。

图6是具有信号处理单元的微型PCB。

图7是具有无源部件的微型PCB。

图8是不具有微型PCB的MID框架。

图9是MID框架路由。

图10是具有无源部件的微型PCB。

图11是具有无源部件的微型PCB。

图12是具有微型PCB和其它部件的MID框架。

具体实施方式

在图1中，示出BTE助听器1。其由壳体2、管道3和耳塞4构成。在壳体2内，MID电路框架5以虚线示出，优选的刚性微型PCB6、信号处理单元7、接收器(未示出)、按钮9、电池10和具有麦克风开口11的麦克风8也以虚线示出。

微型PCB6充当路由基础部分。其包括比MID电路框架5更多的传导层，并使得传导路径的复杂路由成为可能。

MID电路框架5提供机械结构，该机械结构使得可易于将比如麦克风8或接收器的部件放置和连接在相应安装位置处，例如助听器壳体的开口处。其提供助听器1的基础机械结构，其它部件机械地且电子地安装到MID电路框架。

壳体2内的部件仅以说明性目的示出，不必完整示出，例如可包括未示出的比如遥感线圈或天线的其它部件。

在图2中，示出半开的壳体2。在壳体2内，示出MID电路框架5以及微型PCB6、信号处理单元7、麦克风8、按钮9、电池10和麦克风11。从管道3，仅示出第一截面。

在图3中，示出微型PCB6的前侧的放大示图。信号处理单元7(有源电子部件)安装到微型PCB6。信号处理单元7经由大量接触垫连接到微型PCB6，大量接触垫位于微型PCB6和信号处理单元7之间，在图3中不可见。

在图4中，示出微型PCB6的另一侧的放大示图。额外的无源电子部件12(例如电阻、电容器、电感)安装在微型PCB6上。在微型PCB6的该侧的左右两侧上，定位许多圆形接触垫13，用于将微型PCB6连接到MID电路框架5。

在图5中，示出具有优选的刚性微型PCB26和有源部件37(例如放大器)的不同实施例的不同成型MID电路框架25。微型PCB26充当路由基础部分。其包括比MID电路框架更多的传导层。MID电路框架25包括安装支架35，用于将电池(未示出)保持在右侧。具有有源部件37的微型PCB26安装在MID电路框架35的中间。其它部件34安装在MID电路框架35的左侧和后侧。MID电路框架35包括传导路径36，以连接包括微型PCB26的所有部件。

在图4和5中，说明上述不同的优选刚性微型PCB6、26上的不同焊垫位置。焊垫13、33提供微型PCB6、26与MID电路框架5、35之间的电子和机械互连。如上所述，用于连接有源部件7、37(例如信号处理单元)的其它接触垫位于微型PCB的在图10中未示出的另一侧。

在优选的实施例中，焊料凸点预安装到微型PCB。通过使用预安装的焊料凸点，可以避免使用焊膏以及将焊膏施加到MID电路框架的复杂3D几何形状的必要性。替代地，预安装的焊料凸点允许利用3D组装***将各部件组装在微型PCB上、利用胶粘物或夹具固定它们和在焊炉中焊接。因此，通过使用焊料凸点，能够或便于自动组装。

因此，使用焊料凸点与路由基础部分具有的额外优点是，避免在3D零件处的大量焊膏，由此导致节省成本和时间。

在图6中，示出微型PCB26的前侧。信号处理单元(有源部件37)经由大量接触垫安装在微型PCB26上。接触垫位于信号处理单元37和微型PCB26之间，并且在图6中不可见。

在图7中，示出微型PCB26的后侧。具有矩形形状的无源部件32安装在后侧，用于连接微型PCB26与MID电路框架35的许多圆形接触垫33位于后侧的上部。

微型PCB26在第一制造步骤中组装，在第一制造步骤中，将有源37和无源32部件安装在微型PCB26中。在第二制造步骤，将这种预组装的微型PCB26和其它部件34安装在MID电路框架35上。

在图8中，示出现有技术MID电路框架41，以说明使用微型PCB的优点。在图8中，没有将微型PCB安装在MID电路框架41上。具有矩形形状的大的有源部件42(例如信号处理单元)安装在MID电路框架41的左侧和前侧。除了信号处理单元42，还安装其它部件43。大量比较复杂的路由传导路径44将安装的部件连接到MID电路框架41。

在图9中，示出现有技术MID电路框架41的后侧。其它部件45安装在那儿。传导路径44将安装的部件连接到MID电路框架41。

从图8、9中可看出，与先前实施例中所示的具有微型PCB的MID电路框架相比，传导路径44的布局明显更复杂。传导路径44要求MID电路框架41上的更多区域。该区域不可用于放置部件。这导致MID电路框架41的尺寸增加，并额外地使得难以将比如接收器或麦克风的部件放置并连接在它们各自的安装位置。因此，在不具有额外的微型PCB的情况下，具有更多功能性(额外的麦克风、无线线圈、T线圈、DAI接口…)且同时满足小型化要求的助听器难以或不可能构建。

在图10中，示出MID电路框架55的另一实施例。优选的刚性微型PCB56与有源电子部件57(例如信号处理单元)以及麦克风开口61、麦克风58和电池支架65安装到MID电路框架55。微型PCB56充当路由基础部分。其包括比MID电路框架更多的传导层。电池支架65保持电池60。把手66用于手动地启动按钮67，按钮位于把手66下方，也安装到MID电路框架55。

Claims (4)

1.助听器(1)，包括：

-壳体(2)；

-MID电路框架(5，25，55)，其中，所述MID电路框架(5，25，55)提供所述助听器(1)的基础机械结构；

-电子部件，包括有源(7，37，57)和无源部件，所述电子部件安装在所述MID电路框架(5，25，55)上，

其特征在于，

-微型PCB(6，26，56)，所述微型PCB(6，26，56)安装在所述MID电路框架(5，25，55)上，所述微型PCB(6，26，56)包括比所述MID电路框架(5，25，55)更多的传导层，

-其中，至少一个有源部件(7，37，57)安装在所述微型PCB(6，26，56)上。

2.如权利要求1所述的助听器(1)，

其中，所述有源部件(7，37，57)包括信号处理单元和放大器中的至少一个。

3.如权利要求1所述的助听器(1)，

其中，除了所述至少一个有源部件(7，37，57)，无源部件(12，32)安装在所述微型PCB(6，26，56)上。

4.如前述权利要求任一项所述的助听器(1)，

其中，所述微型PCB(6，26，56)是刚性PCB。