带有嵌入式集成电路芯片的听力设备制造技术

公开了一种听力设备，其被配置为使用磁感应进行通信和/或通过使用无线电频率进行通信。听力设备包括：多芯片组件，包括多个集成电路芯片，多个集成电路芯片包括无线通信芯片、电源管理芯片和信号处理芯片中的至少一个；和用于供电的电池。多芯片组件包括：多个层，包括具有表面的第一层；间隔层，被配置为容纳多个集成电路芯片中的至少一个作为嵌入式芯片；地层，设置在第一层和间隔层下方，其中，多芯片组件还包括至少一个屏蔽层，包括第一屏蔽层，第一屏蔽层设置在间隔层与第一层之间。

Hearing equipment with embedded IC chip

【技术实现步骤摘要】
带有嵌入式集成电路芯片的听力设备
本公开涉及听力设备，例如用于补偿用户的听力损失的听力设备，特别是具有无线通信能力的听力设备，因此涉及包括用于通信的天线的听力设备。本公开还涉及一种听力设备，该听力设备被配置为使用磁感应进行通信和/或通过使用无线电频率进行通信。听力设备可以用在双耳听力设备系统中。在操作期间，听力设备佩戴在用户的耳朵中或耳朵处，以用于减轻用户的听力损失。
技术介绍
听力设备是非常小的专用设备，并且包括容纳在壳体或外壳中的许多电子部件和金属部件，该壳体或外壳足够小以适合人的耳道或者位于外耳后方。电子部件和金属部件数量多，加上听力设备壳体或外壳的尺寸小，这对要用于具有无线通信能力的听力设备的天线(MI天线和RF天线)施加了较高的设计约束。此外，尽管存在这些限制以及听力设备的尺寸所施加的其他窄设计约束，但是听力设备中的尤其是RF天线必须被设计得实现令人满意的性能。用于听力设备的无线技术的发展以及不断努力使听力设备更小且制造成本更低，导致在听力设备中使用合并了一个或多个天线的柔性载体。此外，在双耳听力设备系统中，对双耳听力设备系统中的听力设备之间的通信质量的要求不断提高，这些要求包括对低时延和低噪声的要求，从而增加了对听力设备中的有效天线的需要。此外，听力设备通常包括一定数量的(litze)导线，这可能会降低位于听力设备内部的天线的性能。由于当前的通信能力不足，所有这些要求都难以用现有设备解决。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供听力设备通信能力。通信能力可以是通过在低成本和低设备复杂度下使用射频(RF)-天线功能(例如，蓝牙)来实现。通信能力可以是通过使用磁感应来实现。另一个目的是提升无线通信能力，例如提升佩戴在用户的两只耳朵中或后面的两个听力设备之间和/或听力设备与诸如智能电话的附件设备之间的无线通信能力。听力设备可以被配置用于在ISM频段中的无线通信。RF天线功能可以被实现用于在至少400MHz的频率下，例如在800MHz和6GHz之间的频率下操作。听力设备可以附加地或替换地被配置用于在从2MHz到30MHz的频率范围内的无线通信。当确保重要的耳对耳(E2E)链路时，听力设备之间的无线电连接允许进行高级双耳信号处理。此外，听力设备可能会连接到大量附件，无论是戴在身上的还是置于用户附近的，因此可能连接到互联网，作为所谓的物联网(IoT)的一部分。然而，确保稳定的E2E链路具有挑战性但至关重要。2.4GHzISM(工业、科学、医学)频段是优选的，因为存在许多针对低功耗通信的统一标准，例如低功耗蓝牙(BLE)或ZigBee，其对工业用途的可用性广泛，且能够在功耗与可实现距离之间进行折中。就对可穿戴天线设计和性能的要求而言，E2E链路要求特别苛刻。实际上，为了实现良好的人体上性能，天线可以表现出最佳的辐射效率、带宽、极化和辐射图，而可供用于设计的物理体积却大大减少，因为大多数时候可穿戴设备(例如，听力设备)中的空间都非常宝贵，尤其是耳内式(ITE)听力设备。此外，大规模生产和工业设计需求期望天线也可以是低轮廓的，轻便的并且制造便宜。天线极化特性可能是重要的性能参数。更多整体约束也可能是相关的。实际上，天线效率可能因天线靠近人的头部而受到严重危害，因为人体组织由于水分含量高而在2.4GHz左右具有很高的损耗。考虑到插入(drop-in)效率的幅度以及听力设备无线电以超低功率工作的事实，这可能会严重影响整体性能。威胁天线效率的另一个问题可能是可供用于设计的体积小，因为这必然使天线在物理上(因此，在电磁上)紧密靠近设备的其他部分，极有可能耦合到它们。对于电小型天线(ESA)而言，由于其根本限制，也很难实现大带宽。带宽可能至少覆盖整个2.4GHzISM频段，但是更大的带宽可以有助于补偿由于人体效应而引起的天线失谐，这种效应在用户之间会有所不同。磁感应或近场磁感应(NFMI)通常在2MHz到30MHz之间的频率范围内提供通信，包括语音、音频和数据的传输。在这些频率下，电磁辐射传播通过并围绕人的头部和身体，而没有在组织中显著损失。在这样的频率下工作的磁感应天线可能易受源自听力设备电气组件的噪声的影响。根据本公开，通过所公开的听力设备实现了上述和其他目的。听力设备包括多芯片组件，多芯片组件包括多个集成电路芯片，多个集成电路芯片包括无线通信芯片、电源管理芯片和信号处理芯片中的至少一个。听力设备可以包括用于供电的电池。在一些实施例中，多芯片组件包括：多个层，多个层包括具有表面的第一层；和间隔层，间隔层被配置为容纳多个集成电路芯片中的至少一个作为嵌入式芯片。可以在第一层和间隔层下方设置地层。多芯片组件可以还包括至少一个屏蔽层，该屏蔽层包括第一屏蔽层，第一屏蔽层设置在间隔层与第一层之间。第一屏蔽层可以设置在间隔层上方。第一屏蔽层可以提供对嵌入式芯片的屏蔽。地层可以提供对嵌入式芯片的屏蔽。第一屏蔽层和地层可以一起提供对嵌入式芯片的屏蔽。在一些实施例中，屏蔽层减少了来自嵌入式芯片的不想要的电磁辐射，并因此减少了来自多芯片组件的不想要的电磁辐射。在一些实施例中，不想要的电磁辐射包括噪声，在一些实施例中，不想要的电磁辐射包括来自电源管理单元的纹波效应的噪声。在一些实施例中，听力设备包括MI天线，其促进经由磁感应的通信。在一些实施例中，听力设备包括RF天线，其促进经由无线电频率的通信。在一些实施例中，听力设备包括促进经由磁感应进行通信的MI天线和促进经由无线电频率进行通信的RF天线。在一些实施例中，MI天线和/或RF天线设置在听力设备内。在一些实施例中，天线MI和/或RF的一部分可以突出到听力设备壳体的外部，例如听力设备外壳的外部。一些听力设备包括多个导线，例如litze导线，互连电听力设备组件。这些导线可能影响设置在听力设备内部的天线的性能，例如至少部分地设置在听力设备内部的天线的性能。这种影响可能会降低设置在听力设备内部的RF天线和MI天线的性能。在一些实施例中，对于不同的产品，导线的位置可能是随机的，导致对天线性能的影响和潜在劣化的控制成为挑战。因此，本公开的优点在于，可以减少导线的数量。通过减少导线的数量，可以提升听力设备中所设置的RF天线和/或MI天线的性能。特别是对于MI天线，可以通过减少导线的数量或移除导线(其可能会以MI天线工作的相同频率辐射噪声)来提高信噪比。特别是对于RF天线，可以通过减少导线的数量或移除导线来提升天线性能，因为将没有导线或更少的导线用作RF天线的地平面延伸。因此，可以减少共模辐射。在一些实施例中，间隔层设置在多个层中的第二层与第三层之间。地层可以借助于绝缘层与至少第一层电绝缘。可以经由第一层、间隔层和绝缘层中的通孔，并且附加地通过任何第二层和第三层，提供至地层的连接。在一些实施例中，第二层是屏蔽层。在一些实施例中，第三层是绝缘层。因此，间隔层可以设置在第二层与第三层之间，例如在屏蔽层与绝缘层之间。在一些实施例中，听力设备包括一个或多个被配置为接收音频信号的麦克风。音频信号被提供给信号处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种听力设备，包括：/n多芯片组件，包括多个集成电路芯片，所述多个集成电路芯片包括无线通信芯片、电源管理芯片和信号处理芯片中的至少一个；/n电池，用于供电；/n所述多芯片组件包括：/n多个层，包括具有表面的第一层；/n间隔层，被配置为容纳所述多个集成电路芯片中的至少一个作为嵌入式芯片；/n地层，设置在所述第一层和所述间隔层下方，/n其中，所述多芯片组件还包括至少一个屏蔽层，所述至少一个屏蔽层包括第一屏蔽层，所述第一屏蔽层设置在所述间隔层与所述第一层之间。/n

【技术特征摘要】
20181130 EP 18209634.71.一种听力设备，包括：
多芯片组件，包括多个集成电路芯片，所述多个集成电路芯片包括无线通信芯片、电源管理芯片和信号处理芯片中的至少一个；
电池，用于供电；
所述多芯片组件包括：
多个层，包括具有表面的第一层；
间隔层，被配置为容纳所述多个集成电路芯片中的至少一个作为嵌入式芯片；
地层，设置在所述第一层和所述间隔层下方，
其中，所述多芯片组件还包括至少一个屏蔽层，所述至少一个屏蔽层包括第一屏蔽层，所述第一屏蔽层设置在所述间隔层与所述第一层之间。


2.根据权利要求1所述的听力设备，其中，所述间隔层设置在所述多个层中的第二层与第三层之间，
其中，所述地层通过绝缘层与至少所述第一层电绝缘，并且
其中，经由所述第一层、所述间隔层和所述绝缘层中的通孔提供至所述地层的连接。


3.根据权利要求2所述的听力设备，其中，所述第二层是所述屏蔽层，并且其中，所述第三层是所述绝缘层。


4.根据前述权利要求中任一项所述的听力设备，其中，所述至少一个嵌入式芯片包括所述无线通信芯片和/或所述电源管理芯片。


5.根据前述权利要求中任一项所述的听力设备，其中，所述多个屏蔽层设置在所述嵌入式芯片上方和/或下方，包括所述第一屏蔽层在内的所述多个屏蔽层减少来自所述至少一个嵌入式芯片的电磁辐射。


6.根据前述权利要求中任一项所述的听力设备，其中，所述多芯片组件包括第一嵌入式芯片和第二嵌入式芯片，并且
其中，在所述第一嵌入式芯片与所述第二嵌入式芯片之间设置有屏蔽件。

【专利技术属性】
技术研发人员：S·厄兹登，
申请(专利权)人：大北欧听力公司，
类型：发明
国别省市：丹麦;DK