用于减少来自经电激励或磁激励的电容器的可闻及/或电噪声的方法及系统的制作方法
【专利说明】用于减少来自经电激励或磁激励的电容器的可闻及/或电噪声的方法及系统
[0001]相关串请案的交叉参考
[0002]本申请案主张2012年8月30日申请且标题为“减少来自经电激励或磁激励的电容器的可闻及电噪声的方法(Method of Reducing Audible and Electrical Noise FromElectrically or Mechanically Excited Capacitors) ”的第61/694，827 号美国临时申请案的优先权，所述美国临时申请案的揭示内容以引用的方式并入本文中。
技术领域
[0003]本发明涉及电路板，且特定来说，涉及电路板上的电容器布置。
【背景技术】
[0004]一些电容器(例如，陶瓷电容器)可在由具有在可闻频率范围中的频率的时变电压激励时展现出产生可闻噪声的不合意的副作用。这些电容器通常以在电场的影响下展现出其尺寸方面的压电变化的陶瓷材料构造而成。与令人讨厌的声波波长相比，电容器本身的表面积通常较小。因此，电容器本身为不合意可闻噪声或声压的相对不良产生器。然而，当电容器安装到电路板时，电路板呈现相对大的表面积，且来自电容器的振动可传动到电路板，从而致使其较大表面积产生足够显著以致令人讨厌的声级。受电容器的振动刺激的电路板的较大振动表面积可产生显著声压。
[0005]一些电容器(例如，压电电容器)可在由机械振动激励时产生电噪声。施加到这些电容器的所产生机械应变具有产生跨越电容器端子的不合意电压的可能性，所述不合意电压可使使用这些电容器的电路中的所关注信号发生讹误。
[0006]将需要减少或消除由安装在电路板上的经电激励或磁激励的电容器产生的不合意的可闻及电噪声。
【发明内容】
[0007]揭示一种用于减少来自经电激励或磁激励的电容器的可闻及/或电噪声的电子装置。所述电子装置包含:支撑结构；第一电容器结构；以及第二电容器结构。所述支持结构具有顶面及底面，所述底面与所述顶面相对。所述第一电容器结构耦合到所述支撑结构的顶面，且所述第二电容器结构与所述第一电容器结构实质上相对地耦合到支撑结构的底面。所述第二电容器结构具有与所述第一电容器结构实质上类似的性质。
[0008]所述第一电容器结构与所述第二电容器结构可接收实质上相同的激励信号。所述第一电容器结构与所述第二电容器结构可并联或串联地电连接。所述第一电容器结构与所述第二电容器结构可为离散电容器且可为陶瓷电容器。所述支撑结构可为电路板，且所述第一电容器结构可安装在所述电路板的顶面上，且所述第二电感器结构可与第一电容器结构实质上相对地安装在所述电路板的底面上。
[0009]所述第一电容器结构及所述第二电容器结构中的每一者可包含多个电容器的堆叠，且多个电容器的堆叠可关于所述支撑结构彼此实质上对称。所述第一电容器结构及所述第二电容器结构中的每一者可包含电容器层的堆叠，且电容器层的堆叠可关于所述支撑结构彼此实质上对称。所述第一电容器结构及所述第二电容器结构中的每一者可包含多个电容器装置的阵列，且对于第一电容器阵列的每一个别电容器装置，第二电容器阵列可包含实质上类似的电容器装置，第二电容器阵列的实质上类似的电容器装置与第一电容器阵列的个别电容器装置实质上相对地耦合在支撑结构的相对侧上。
[0010]揭示一种用于减少来自电子装置中的经电激励或磁激励的电容器的可闻及/或电噪声的方法。所述方法包含:将第一电容器结构定位在支撑结构的顶面上；以及将具有与所述第一电容器结构实质上类似的性质的第二电容器结构与所述第一电容器结构的位置实质上相对地定位在支撑结构的底面上。第一电容器结构的振动可实质上抵消第二电容器结构的振动。所述方法可包含电连接所述第一电容器结构与所述第二电容器结构以接收实质上相同的激励信号，从而使第二电容器结构与第一电容器结构并联地电连接，及/或使第二电容器结构与所述第一电容器结构串联地电连接。所述支撑结构可为电路板，且定位第一电容器结构可包含在所述电路板的顶面上安装第一电容器结构，且定位所述第二电容器结构可包含在所述电路板的底面上与第一电容器结构的位置实质上相对地安装第二电容器结构。
[0011]所述方法可包含:堆叠多个电容器装置的第一集合以形成第一电容器结构；以及堆叠多个电容器装置的第二集合以形成第二电容器结构。堆叠多个电容器装置的第二集合可包含堆叠多个电容器装置的第二集合，使得多个电容器装置的第二集合的个别电容器装置与多个电容器装置的第一集合的个别电容器装置关于支撑结构彼此实质上对称。所述方法可包含:布置多个电容器装置的第一阵列以形成第一电容器结构；以及布置多个电容器装置的第二阵列以形成第二电容器结构。布置多个电容器装置的第二阵列可包含布置多个电容器装置的第二阵列，使得对于多个电容器装置的第一阵列的个别电容器装置，多个电容器装置的第二阵列包含实质上类似的电容器装置，多个电容器装置的第二阵列的实质上类似的电容器装置与多个电容器装置的第一阵列的个别电容器装置实质上相对地耦合到支撑结构的相对侧。
【附图说明】
[0012]通过参考结合附图进行的本发明的实施例的以下描述将明白本发明的以上提及的方面及获得所述方面的方式且更将好地理解本发明本身，其中:
[0013]图1为安装在电路板的顶面上的电容器的示范性说明；
[0014]图2为安装在电路板的顶面上的电容器及安装在所述电路板的底面上的实质上类似的相对电容器的示范性说明；以及
[0015]图3说明传动系统的示范性实施例，其中电容器可定位在电路板上以抵消振动且减少或消除非所要的可闻及/或电噪声。
[0016]对应参考数字用于贯穿若干视图指示对应部件。
【具体实施方式】
[0017]下文描述的本发明的实施例不希望为详尽的或将本发明限于以下详细描述中揭示的精确形式。实情是，选择并描述所述实施例以使得所属领域的其它技术人员可了解及理解本发明的原理及实践。
[0018]不合意的可闻及电噪声可由安装在电路板上的电容器产生。举例来说，具有大电容值的陶瓷电容器可在由时变电压激励时展现出产生可闻噪声的不合意的副作用，从而致使所述电容器在可闻频率范围中振动。陶瓷电容器的的电介质层可具有固有的压电性质，其中电容器可在电场的影响下展现出其尺寸方面的压电变化且在时变电压施加到所述电容器时开始振动。这些机械振动可传送到其上安装电容器的电路板，从而产生声波及不合意的噪声产生。可通过在电路板的相对侧上安装实质上类似的电容器(以串联或并联连接来电连接)来减少或消除此不合意的可闻噪声，使得由一个电容器施加到电路板的机械力被由另一电容器施加到电路板的相对侧的机械力对消或抵消。
[0019]图1展示示范性电路板100及电容器110。电路板100具有顶面102及底面104。电容器110安装在电路板100的顶面102上。当电容器110由具有在可闻频率范围中的频率内容(frequency content)的时变电压激发时，压电加速力Fl可致使经激励电容器110以在可闻范围内的频率振动。与令人讨厌的声波的波长相比，电容器110的表面积通常较小，所以电容器110本身为不合意的可闻噪声的相对不良的产生器。然而，当例如通过焊接安装到电路板100时，电路板100呈现相对大的表面积。来自经激励电容器110的压电加速力Fl可传动到电路板100，从而致使电路板100的较大表面积振动且产生声波120，声波120产生足够显著以致令人讨厌的可闻声级。
[0020]电容器在电路板上的放置通常不基于其它电容器在电路板的相对侧上的放置，而是基于例如可用板空间、与其它电路元件的接近度等等的考虑。然而，在电路板的相对侧上安装实质上类似的电容器并使所述实质上类似的电容器暴露于实质上类似的电刺激可减少或消除电路板中的非所要的振动。
[0021]图2与图1类似，只是图2还包含与安装在电路板100的顶面102上的电容器110直接相对地安装在电路板100的底面104上的实质上类似的相对电容器210。通过在电路板100的相对侧上彼此实质上相对地定位实质上类似的电容器110、210并提供实质上类似的电刺激，由实质上类似的电容器110、210产生的压电加速力Fl及F2对消彼此使电路板100振动的能力。当电容器110由时变电压激励时，压电加速力Fl可致使经激励电容器110以在可闻范围内的频率振动。来自经激励电容器110的这些压电加速力Fl可传动到电路板100中，从而致使其较大表面积振动并产生如图1中展示的声波120。然而，通过路由(routing)相同或实质上类似的时变电压来激励实质上类似的相对电容器210，相对电容器210产生致使经激励相对电容器210在相反方向上以实质