用于電路原型設計的基于節點的方法和裝置制造方法
【專利摘要】一種用于電路原型設計的基于節點的方法和裝置。一種用于不使用跳線來對電路進行原型設計的裝置。一種用于與要進行原型設計的電路的復雜性無關地快速地對電路進行原型設計的有效的基于節點的方法。一種用于快速對電路進行原型設計的系統，該系統具有自動化裝置，該自動化裝置用于易于導電針腳插入，以互連要進行原型設計的電路的電子元件。
【專利說明】用于電路原型設計的基于節點的方法和裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于不使用跳線來對電路進行原型設計(prototyping)的裝置。更具體地說，本發明涉及一種用于不依賴于電路的復雜性而快速地對電路進行原型設計的基于節點的方法。而且更具體地說，本發明涉及一種用于對電路進行原型設計的系統，該系統包括自動化裝置，該自動化裝置用于易于插入導電針腳，以互連要進行原型設計的電路的電子元件。
【背景技術】
[0002]面包板通常被用于原型設計電子電路，因其允許在將最終電路制造在印刷電路板上之前，對電子電路進行臨時地構建、測試、修改以及評估。在面包板上形成通孔，以允許穿過通孔插入電子元件的引線和跳線，并且金屬帶在面包板下面延伸，以連接通孔。對于這種面包板來說，將電子元件按隨機的位置安裝到該面包板上，并且通過跳線互連起來。這種常規的原型設計方法被稱作“基于分支的方法”。對于這種基于分支的方法來說，將電子裝置安裝并利用不同長度的跳線(其充當要進行原型設計的電路的分支)逐個地連接至面包板。隨著電路復雜性的增加，將需要更多的跳線，并因此將使電路接線變得更復雜，并因許多跳線在面包板上交叉而易于出錯。而且，由于電路接線不容易跟蹤，因而難以執行對所構造的電路的驗證。
[0003]在Paul A.Swetland 的題名為 “Circuit Board” 的美國專利申請第 10/715，750號中，描述了一種尋求解決上述局限性的裝置。該文獻描述了一種電路板，其包括具有用于對電路進行原型設計的連接點的不同分組的安裝板，該安裝板包括分布帶、連接帶以及端子帶。然而，該裝置很大程度上基于如上所述的常規原型設計方法，并且需要使用跳線，來延伸電連接以互連電子元件。
[0004]因此，本領域技術人員不斷地努力設計這樣一種裝置，S卩，其用于更有效地對電路進行原型設計并且允許以相對短的時間容易地對該原型設計電路進行驗證和修改。
【發明內容】
[0005]通過根據本發明的電路原型設計裝置來解決上述和其它問題，并且對本領域進行改進。根據本發明的裝置的第一優點是，不需要跳線來互連電子元件，而與要進行原型設計的電路的復雜性無關。而是將導電針腳(或任何導電材料短薄片)用于互連電子元件。因此，所構造的電路具有緊湊且整齊的布局，并且更重要的是，免去了在裝置上交叉的跳線的絕緣套管。
[0006]根據本發明的裝置的第二優點是，可以與要進行原型設計的電路的復雜性無關地，利用簡化且有效的原型設計方法(即，“基于節點的方法”)快速地對電路進行原型設計。該方法將電子元件的電路接線轉換成節點(即，連接編號)，使得能夠容易且快速地構造電路。換句話說，該發明將原型設計過程與要進行原型設計的電路的復雜性分離。
[0007]根據本發明的裝置的第三優點是，所構造的電路可以參照連接表，以有組織的和系統化的方式進行修改和驗證，該連接表具有被預先分配給要進行原型設計的電路的所有電子元件的節點的信息。因此，用于對所構造的電路進行故障排除的時間相對更短。
[0008]根據本發明的裝置的第四優點是，可以通過諸如機械臂或任何合適的自動化機器這樣的自動化裝置來自動執行電子元件經由導電針腳的互連。該自動化裝置可以經由計算機網絡從遠距離控制。
[0009]根據本發明的裝置的第五優點是，因不使用跳線而縮減了所構造電路的接地回路噪聲。否則，多余的接地回路噪聲會影響電路功能和性能。
[0010]根據本發明第一方面，提供了一種用于不使用跳線來對電路進行原型設計的裝置。所述裝置包括主體，所述主體具有第一層和設置在所述第一層下面的第二層。所述第一層具有用于放置要進行原型設計的所述電路的電子元件的元件區。所述第一層和所述第二層各自具有第一連接區與第二連接區，所述第一連接區與所述第二連接區用于放置導電針腳以對放置在所述元件區中的所述電子元件進行互連。所述第二層的所述第一連接區與所述第二連接區分別與所述第一層的所述第一連接區與所述第二連接區對準。所述第一層具有多個第一導電部件，所述多個第一導電部件從所述元件區延伸至所述第一層的所述第一連接區與所述第二連接區，其中，所述多個第一導電部件彼此電隔離。所述第二層具有多個第二導電部件，所述多個第二導電部件設置在所述第二層的所述第一連接區與所述第二連接區中。所述多個第二導電部件相對于所述多個第一導電部件垂直地布置，在所述第一層的所述第一連接區與所述第二連接區和所述第二層的所述第一連接區與所述第二連接區中的每一個處形成矩形矩陣，其中，所述矩形矩陣的點限定用于容納導電針腳的接觸點。所述第二層的所述第一連接區中的所述多個第二導電部件中的每一個第二導電部件都電連接至所述第二層的所述第二連接區中的所述多個第二導電部件中的一個第二導電部件。所述多個第一導電部件中的一個第一導電部件與所述多個第二導電部件中的一個第二導電部件之間通過所述接觸點中的一個接觸點處的導電針腳的接觸建立了在所述多個第一導電部件中的所述一個第一導電部件與所述多個第二導電部件中的所述一個第二導電部件之間的電連接。
[0011]根據本發明的實施方式，所述主體還包括設置在所述第一層上面的第三層。貫穿所述第三層形成有多個孔，并且所述多個孔與所述多個第一導電部件和所述多個第二導電部件對準，用以容納導電針腳和電子元件。與所述第一層和第二層的所述第一連接區與所述第二連接區中的所述第一導電部件與所述第二導電部件對準的孔與所述矩形矩陣的點(即，接觸點)相關聯。
[0012]根據本發明的實施方式，代替具有包括貫穿所述第三層形成的孔的第三層，沿所述多個第一導電部件和所述多個第二導電部件的長度、貫穿所述第一層和所述第二層形成有多個孔，所述多個孔用于容納導電針腳和電子元件，其中，所述第一層的所述第一連接區與所述第二連接區和所述第二層的所述第一連接區與所述第二連接區中的所述多個孔形成在所述接觸點(即，所述矩形矩陣的點)處。沿第一導電部件或第二導電部件的長度形成的每一排孔通過所述導電部件電連接。
[0013]根據本發明的實施方式，所述多個第一導電部件與多個第二導電部件中的每一個都是具有兩個可彈性變形的鎖定部分的通道，以固定導電針腳或電子元件的端子。根據某些其它實施方式，所述多個第一導電部件與多個第二導電部件是導電帶。
[0014]根據本發明的實施方式，所述元件區適于容納子板，該子板允許將電子元件安裝在該子板上面。所述第一層的所述元件區、所述第一連接區以及所述第二連接區可彼此分離。這三個區域可通過連接裝置接合起來。類似的是，所述第二層的所述第一連接區和所述第二連接區可彼此分離。
[0015]根據本發明第二方面，提供了一種用于利用裝置來對電路進行原型設計的方法，所述裝置包括:主體，所述主體具有第一層和設置在所述第一層下面的第二層，所述第一層具有用于放置要進行原型設計的所述電路的電子元件的元件區，所述第一層和所述第二層各自具有第一連接區與第二連接區，所述第一連接區與所述第二連接區用于放置導電針腳以對放置在所述元件區中的所述電子元件進行互連，所述第二層的所述第一連接區與所述第二連接區分別與所述第一層的所述第一連接區與所述第二連接區對準；所述第一層具有多個第一導電部件，所述多個第一導電部件從所述元件區延伸至所述第一層的所述第一連接區與所述第二連接區，其中，所述多個第一導電部件彼此電隔離；所述第二層具有多個第二導電部件，所述多個第二導電部件設置在所述第二層的所述第一連接區與所述第二連接區中，所述多個第二導電部件相對于所述多個第一導電部件垂直地布置，在所述第一層的所述第一連接區與所述第二連接區和所述第二層的所述第一連接區與所述第二連接區中的每一個處形成矩形矩陣，其中，所述矩形矩陣的點限定用于容納導電針腳的接觸點，所述第二層的所述第一連接區中的所述多個第二導電部件中的每一個第二導電部件都電連接至所述第二層的所述第二連接區中的所述多個第二導電部件中的一個第二導電部件；其中，所述多個第一導電部件中的一個第一導電部件與所述多個第二導電部件中的一個第二導電部件之間通過所述接觸點中的一個接觸點處的導電針腳的接觸建立了在所述多個第一導電部件中的所述一個第一導電部件與所述多個第二導電部件中的所述一個第二導電部件之間的電連接。所述方法包括以下步驟:提供要進行原型設計的電路圖；將所述電路圖的電子元件安裝在所述裝置的所述元件區中；形成具有針對所述電路圖的所述電子元件的連接編號的連接表，其中，所述連接編號與所述裝置的所述接觸點相關聯；以及基于所述連接表在所述第一層的所述第一連接區與所述第二連接區和所述第二層的所述第一連接區與所述第二連接區中形成電連接，以互連所述元件區中的所述電子元件。
[0016]根據本發明的實施方式，形成所述連接表的步驟包括以下步驟:向所述電路圖的所述電子元件的每一個端子分配連接編號，其中，兩個或更多個電子元件的、在所述電路圖中的同一點處相遇的端子被分配相同的連接編號。
[0017]根據本發明的實施方式，形成所述電連接的步驟包括以下步驟:將導電針腳插入所述裝置的、與形成在所述連接表中的所述連接編號相關聯的接觸點處。
[0018]根據本發明的實施方式，形成所述電連接的步驟包括以下步驟:在用戶接口單元上顯示所述裝置的所述接觸點的圖像；從所顯示的圖像中選擇要被導電針腳插入的所述接觸點；將所選擇的接觸點轉換成X-Y坐標；以及基于所述X-Y坐標，通過自動化裝置在所選擇的接觸點處插入導電針腳。所述自動化裝置是機械臂。
[0019]根據本發明第三方面，提供了一種用于不使用跳線來對電路進行原型設計的系統。該系統包括:處理單元；能夠被所述處理單元讀取的存儲器；自動化裝置，所述自動化裝置與所述處理單元進行通信；裝置，所述裝置包括:主體，所述主體具有第一層和設置在所述第一層下面的第二層，所述第一層具有用于放置要進行原型設計的所述電路的電子元件的元件區，所述第一層和所述第二層各自具有第一連接區與第二連接區，所述第一連接區與所述第二連接區用于放置導電針腳以對放置在所述元件區中的所述電子元件進行互連，所述第二層的所述第一連接區與所述第二連接區分別與所述第一層的所述第一連接區與所述第二連接區對準；所述第一層具有多個第一導電部件，所述多個第一導電部件從所述元件區延伸至所述第一層的所述第一連接區與所述第二連接區，其中，所述多個第一導電部件彼此電隔離；所述第二層具有多個第二導電部件，所述多個第二導電部件設置在所述第二層的所述第一連接區與所述第二連接區中，所述多個第二導電部件相對于所述多個第一導電部件垂直地布置，在所述第一層的所述第一連接區與所述第二連接區和所述第二層的所述第一連接區與所述第二連接區中的每一個處形成矩形矩陣，其中，所述矩形矩陣的點限定用于容納導電針腳的接觸點，所述第二層的所述第一連接區中的所述多個第二導電部件中的每一個第二導電部件都電連接至所述第二層的所述第二連接區中的所述多個第二導電部件中的一個第二導電部件；其中，所述多個第一導電部件中的一個第一導電部件與所述多個第二導電部件中的一個第二導電部件之間通過所述接觸點中的一個接觸點處的導電針腳的接觸建立了在所述多個第一導電部件中的所述一個第一導電部件與所述多個第二導電部件中的所述一個第二導電部件之間的電連接。該系統還包括由所述存儲器存儲的指令，所述指令用于使所述處理單元:在用戶接口單元上顯示所述裝置的所述接觸點的圖像；從所述用戶接口單元接收要被導電針腳插入的所述接觸點的信息；將所選擇的所述接觸點轉換成X-Y坐標；以及基于所述X-Y坐標，通過所述自動化裝置在所選擇的所述接觸點處插入導電針腳。所述自動化裝置是機械臂。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]下面，將參照附圖僅通過示例的方式對本發明的上述和其它方面進行描述，其中:
[0021]圖1是根據本發明的實施方式的裝置的分解視圖；
[0022]圖2是圖1所示裝置的側視圖；
[0023]圖3A是圖1所示裝置的第一層中的導電部件的局部側視圖(從X方向);
[0024]圖3B是圖1所示裝置的第二層中的導電部件的局部側視圖(從Y方向)；
[0025]圖4是根據本發明的實施方式的裝置(示出了第一層)的平面圖；
[0026]圖5是圖4所示裝置的第二層的平面圖；
[0027]圖6是圖4所示裝置的側視圖；
[0028]圖7示出了該裝置(圖1或圖4所示)的、可分離成三個可連接部分的第一層與第二層；
[0029]圖8是示出根據本發明的實施方式的、用于對電路進行原型設計的方法的流程圖；
[0030]圖9示出了要進行原型設計的電路圖的示例；
[0031]圖10是圖1所示裝置的、具有基于圖9所示的電路圖的安裝在元件區中的電子元件和插入連接區中的導電針腳的平面圖；以及
[0032]圖11示出了將所選擇的接觸點轉換成X-Y坐標的示例。
【具體實施方式】
[0033]本發明涉及一種用于不使用跳線來對電路進行原型設計的裝置。代替利用跳線，將導電針腳(或接觸點)用于建立電連接，以將要進行原型設計的電路的電子元件進行互連。更具體地說，本發明允許不依賴于電路復雜性，而基于有效的原型設計方法(即，“基于節點的方法”)來容易且快速地對電路進行原型設計。如在摘要部分中所述的，該“基于節點的方法”具有超過通常使用的“基于分支的方法”的顯著優點。在本發明中，將原型設計板配置為不同的區域和層，以簡化并加速電路原型設計過程。
[0034]對于通常使用的面包板來說，按以下方式對電路進行原型設計。第一電子元件安裝在面包板上，并且通過利用跳線將第二電子元件連接至第一電子元件并且將第三電子元件連接至第一與第二電子元件來擴展電路分支。繼續進行該過程，直到所有電子元件被安裝在面包板上并被互連為止。該電路原型設計方法被稱作“基于分支的方法”。另一方面，在本發明中，通過將所有電子元件首先安裝到元件區內的原型設計板上來對電路進行原型設計。所有電子元件可以按任何次序安裝在元件區中，而不必擔心它們以后怎樣互連。接著，將導電針腳插入到連接區內的原型設計板中，以互連安裝在元件區中的電子元件。不需要跳線來互連電子元件。該電路原型設計方法被稱為“基于節點的方法”。
[0035]圖1和圖2例示了根據本發明的實施方式的用于對電路進行原型設計的裝置。裝置100包括原型設計板，其包括接觸點層101、位于接觸點層101下面的第一層102，以及位于第一層102下面的第二層103。接觸點層101具有通孔105，其用于容納導電針腳和電子元件。第一層102和第二層103具有與通孔105對準的導電部件110、120。如圖2所示地以疊層關系將這三個層101至103彼此對準。這些層101至103由非導電材料制成并且裝配在一起，以形成任意兩個層之間具有間隙或沒有間隙的原型設計板。
[0036]貫穿接觸點層101形成多排通孔105。每個通孔105充當電接觸點，并且被配置為容納導電針腳或電子元件的引線/端子。允許將導電針腳或電子元件的引線插入通孔105中。多排通孔105平行地設置，以形成通孔105的矩形矩陣，以容納電子元件(即，“元件區”)或導電針腳(即，“連接區”)。如圖1所示，接觸點層101具有一個元件區107和該元件區107兩側的兩個連接區109a、10%。元件區107被劃分成用一小間隙分隔的兩個區段107a、107b。對于具有兩個引線的電子元件來說，該電子元件的第一引線可以插入區段107a處的通孔105中，而該電子元件的第二引線被插入區段107b處的通孔105中。對于具有兩個以上端子的單列直插電子元件(例如，具有三個短端子的晶體管)來說，該電子元件的端子可以沿Y方向插入區段107a或區段107b處的不同的通孔105中。
[0037]第一層102具有形成在第一層102中的導電部件110。導電部件110彼此平行設置并且彼此電隔離。每一個導電部件110都沿如圖1中箭頭X所示的X方向與一排通孔105對準。每一個導電部件110都充當用于連接一排通孔105的電路徑。因此，如果兩個導電針腳沿相同的導電部件110插入兩個通孔105中，則該針腳將與所述導電部件110相接觸，并且兩個通孔105將通過所述導電部件110電連接。由于許多通孔105可以由導電部件120連接，而不是進行孔至孔接觸，所以該構造獲得高接觸密度。如圖1所示，第一層102中的導電部件110被分組成兩個區段110a、110b。區段IlOa中的導電部件110與連接區109a和元件區107a的通孔105對準，而區段IlOb中的導電部件110與連接區109b和元件區107b的通孔105對準。導電部件110由導電材料制成，并且可以由能夠將插入到通孔105中的電子元件的導電針腳或引線固定/鎖定的任何合適的構造形成。圖3A示出了導電部件110的可能的構造。對于該特定的構造來說，每一個導電部件110都是具有兩個可彈性變形部分112 (充當夾具)的通道，以牢固地保持并固定導電針腳114。
[0038]第二層103具有形成在第二層103中的導電部件120。導電部件120彼此平行設置并且分組成兩個區段120a、120b。每一個導電部件120都沿如圖1中箭頭Y所示的Y方向與連接區109a、109b的一排通孔105對準。因此，第二層103的導電部件120被配置為與第一層102的導電部件110相垂直，限定用于容納導電針腳的接觸點的矩形矩陣。每一個導電部件120都充當用于連接一排通孔105的電路徑。當在接觸點處插入導電針腳時，該針腳將與第一層102的導電部件110 (沿X方向設置)和第二層103的導電部件120 (沿Y方向設置)相接觸，從而將所述兩個導電部件電連接起來。區段120a中的導電部件120與連接區109a的通孔105對準，而區段120b中的導電部件120與連接區109b的通孔105對準。如圖1所示，區段120a中的每一個導電部件120都電連接至區段120b中的一個導電部件120。不允許區段120a中的任何兩個或更多個導電部件120連接至區段120b中的相同導電部件120。導電部件120由導電材料制成，并且可以由能夠將插入到接觸點中的導電針腳固定/鎖定的任何合適的構造形成。圖3B示出了導電部件120的可能的構造。對于該特定的構造來說，每一個導電部件120都是具有兩個可彈性變形部分116 (充當夾具)的通道，以牢固地保持并固定導電針腳118。
[0039]圖4至圖6示出了根據本發明的另選的實施方式的用于對電路進行原型設計的裝置。裝置400包括具有第一層402 (參見圖4)和第二層403 (參見圖5)的原型設計板，其類似于裝置100的第一層102和第二層103。第二層403位于第一層402下面并且對準至第一層402(參見圖6)。不同于裝置100，裝置400沒有接觸點層101。相反的是，通孔405、406直接貫穿第一層402與第二層403形成，以充當用于容納導電針腳或電子元件的引線的電接觸點。第一層402與第二層403由非導電材料制成，并且可以由原型設計印刷電路板構建。第一層402與第二層403可以由較小的間隙602分隔開，或者在這兩個層之間沒有間隙地接合起來。
[0040]針對裝置400的通孔405、406的排布結構和針對裝置100的接觸點層101的通孔105的排布結構相同。第一層402具有元件區407和連接區409a、409b，而第二層403具有元件區408和連接區410a、410b。第一層402的通孔405與第二層403的通孔406對準(配準)，以使得可以貫穿任何兩個對準的通孔405、406將導電針腳插入。例如，第一層402的位置A9處的通孔405和第二層403的位置A9處的通孔406彼此對準，以容納要貫穿其插入的導電針腳。電子元件可以以可移除的方式安裝或焊接在元件區407中。
[0041]第一層402的元件區407和連接區409a、409b中的多排通孔405沿如圖4中箭頭X所示的X方向平行地布置。沿一排布置的通孔405通過導電部件420電連接。這還意指通孔405以X方向沿導電部件420的長度形成。優選的是，導電部件420是被配置為連接一排通孔405的導電帶。元件區407被劃分成多排通孔405的兩個區段407a、407b。連接區409a中的每一排通孔405都通過導電部件420電連接至元件區407a中的一排通孔405，而連接區409b中的每一排通孔405都通過導電部件420電連接至元件區407b中的一排通孔405。連接區409a中的多排通孔405不電連接至連接區409b中的多排通孔405。這還意指連接區409a中的導電部件420與連接區409b中的導電部件420電隔離。
[0042]第二層403的連接區410a、410b中的多排通孔406沿如圖5中的箭頭Y所示的Y方向(與X方向垂直)平行地布置。沿一排布置的通孔406通過導電部件430電連接。這還意指通孔406以Y方向沿導電部件430的長度形成。優選的是，導電部件430是被配置為連接一排通孔406的導電帶。連接區410a中的每一排通孔406都通過導電部件430電連接至連接區410b中的一排通孔406。這還意指與連接區410a中的一排通孔406連接的每個導電部件430電連接至與連接區410b中的一排通孔406連接的一個導電部件430。第二層403的連接區410a (或410b)中的導電部件430 (沿Y方向)與第一層402的連接區409a (或409b)中的導電部件420 (沿X方向)垂直地布置，以限定用于容納導電針腳的接觸點的矩形矩陣。因此，例如，如果導電針腳在第一層402與第二層403的接觸點A9處插入，則將在沿X方向連接A9至Al的導電部件420與沿Y方向連接A9至L9的導電部件430之間建立電連接。
[0043]代替將電子元件直接安裝到元件區107 (或407)上，電子元件可以預先安裝到子板上，并接著通過連接裝置將其接合至元件區107 (或407)。該子板可以與元件區107 (或407)可移除地分離。該連接裝置可以采用任何合適的形式，其能夠將子板電連接至元件區107 (或407)。例如，該子板具有可插入到元件區107 (或407)的通孔105 (或405)中的端子。
[0044]可沿X和/或Y方向調節裝置100 (或400)的尺寸。例如，第一層102 (或402)可分離成分別關聯至元件區107 (或407)、連接區109a (或409a)以及連接區109b (或409b)的三個可連接部分701至703。第二層103 (或403)也可分離成類似于第一層102(或402)的三個可連接部分701至703。參見圖7。這三個部分701至703可通過連接裝置709 (例如，匹配連接器)連接起來。在需要更大的元件區107 (或407)來容納更多或更大的電子元件或者需要更大的連接區109a、109b (或409a、409b)來容納更多導電針腳的情況下，這種可擴展的構造是有用的。
[0045]根據本發明的實施方式，按如圖8中的流程圖800所示的下列方式來描述用于利用裝置100 (或400)來對電路進行原型設計的方法。在步驟802，提供要進行原型設計的電路圖。在步驟804，將要進行原型設計的電路圖的所有電子元件安裝到元件區107(或407)上。如果代替地使用子板，則將具有所安裝的電子元件的子板接合至元件區107 (或407)。在步驟806中，基于電子元件在電路圖中如何互連來形成連接表。電子元件的每一個端子將被分配特定的連接編號(即，“節點”)。如果兩個或更多個電子元件的端子在該電路圖中的同一點處相遇，則這些端子將被分配相同的節點。該連接表包括被分配給該電路圖中的電子元件的所有端子的節點的信息。這些節點與連接區109a、109b (或409a、409b)中的、要被導電針腳插入的接觸點相關聯。節點與接觸點之間的關系將通過下面的示例來詳細闡述。在步驟808中，通過基于在步驟806中形成的連接表，在連接區109a、109b (或409a、409b)中的適當的接觸點處插入導電針腳來建立在安裝在元件區107 (或407)中的電子元件之間的電連接。
[0046]下面，通過圖9和圖10所示的示例例示了用于利用裝置100 (或400)來對電路進行原型設計的方法。圖9示出了要進行原型設計的電路圖900，其包括:一個二極管(D1)、兩個電阻器(Rl和R2)、一個晶體管(Ql)以及一個電池(VI)。電路圖900具有五個節點，標注為I至5。如該電路中所示的，Dl的端子和Rl的端子在同一點處連接起來，并因此這些端子被分配相同的節點，即，節點3。針對所有其它電子元件執行類似的分析。在下面的表I中形成了針對電路圖900的連接表，其包括電子元件及其分配的節點的信息:
[0047]
【權利要求】
1.一種用于不使用跳線來對電路進行原型設計的裝置，該裝置包括: 主體，所述主體具有第一層和設置在所述第一層下面的第二層，所述第一層具有用于放置要進行原型設計的所述電路的電子元件的元件區，所述第一層和所述第二層各自具有第一連接區與第二連接區，所述第一連接區與所述第二連接區用于放置導電針腳以對放置在所述元件區中的所述電子元件進行互連，所述第二層的所述第一連接區與所述第二連接區分別與所述第一層的所述第一連接區與所述第二連接區對準； 所述第一層具有多個第一導電部件，所述多個第一導電部件從所述元件區延伸至所述第一層的所述第一連接區與所述第二連接區，其中，所述多個第一導電部件彼此電隔離； 所述第二層具有多個第二導電部件，所述多個第二導電部件設置在所述第二層的所述第一連接區與所述第二連接區中，所述多個第二導電部件相對于所述多個第一導電部件垂直地布置，在所述第一層的所述第一連接區與所述第二連接區和所述第二層的所述第一連接區與所述第二連接區中的每一個處形成矩形矩陣，其中，所述矩形矩陣的點限定用于容納導電針腳的接觸點，所述第二層的所述第一連接區中的所述多個第二導電部件中的每一個第二導電部件都電連接至所述第二層的所述第二連接區中的所述多個第二導電部件中的一個第二導電部件； 其中，所述多個第一導電部件中的一個第一導電部件與所述多個第二導電部件中的一個第二導電部件之間通過所述接觸點中的一個接觸點處的導電針腳的接觸建立了在所述多個第一導電部件中的所述一個第一導電部件與所述多個第二導電部件中的所述一個第二導電部件之間的電連接。
2.根據權利要求 1所述的裝置，其中，所述主體還包括:設置在所述第一層上面的第三層，貫穿所述第三層形成有多個孔，并且所述多個孔與所述多個第一導電部件和所述多個第二導電部件對準，以容納導電針腳和電子元件。
3.根據權利要求1所述的裝置，沿所述多個第一導電部件和所述多個第二導電部件的長度、貫穿所述第一層和所述第二層形成有多個孔，所述多個孔用于容納導電針腳和電子元件，其中，所述第一層的所述第一連接區與所述第二連接區和所述第二層的所述第一連接區與所述第二連接區中的所述多個孔形成在所述接觸點處。
4.根據權利要求1所述的裝置，所述多個第一導電部件中的每一個第一導電部件都是具有兩個可彈性變形的鎖定部分的通道，以固定導電針腳或電子元件的端子。
5.根據權利要求1所述的裝置，所述多個第二導電部件中的每一個第二導電部件都是具有兩個可彈性變形的鎖定部分的通道，以固定導電針腳。
6.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述多個第一導電部件是導電帶。
7.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述多個第二導電部件是導電帶。
8.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述元件區適于容納子板，所述子板允許在該子板上安裝電子兀件。
9.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述第一層的所述元件區、所述第一連接區以及所述第二連接區能夠彼此分離。
10.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述第二層的所述第一連接區和所述第二連接區能夠彼此分離。
11.一種用于利用裝置來對電路進行原型設計的方法，所述裝置包括:主體，所述主體具有第一層和設置在所述第一層下面的第二層，所述第一層具有用于放置要進行原型設計的所述電路的電子元件的元件區，所述第一層和所述第二層各自具有第一連接區與第二連接區，所述第一連接區與所述第二連接區用于放置導電針腳以對放置在所述元件區中的所述電子元件進行互連，所述第二層的所述第一連接區與所述第二連接區分別與所述第一層的所述第一連接區與所述第二連接區對準； 所述第一層具有多個第一導電部件，所述多個第一導電部件從所述元件區延伸至所述第一層的所述第一連接區與所述第二連接區，其中，所述多個第一導電部件彼此電隔離；所述第二層具有多個第二導電部件，所述多個第二導電部件設置在所述第二層的所述第一連接區與所述第二連接區中，所述多個第二導電部件相對于所述多個第一導電部件垂直地布置，在所述第一層的所述第一連接區與所述第二連接區和所述第二層的所述第一連接區與所述第二連接區中的每一個處形成矩形矩陣，其中，所述矩形矩陣的點限定用于容納導電針腳的接觸點，所述第二層的所述第一連接區中的所述多個第二導電部件中的每一個第二導電部件都電連接至所述第二層的所述第二連接區中的所述多個第二導電部件中的一個第二導電部件； 其中，所述多個第一導電部件中的一個第一導電部件與所述多個第二導電部件中的一個第二導電部件之間通過所述接觸點中的一個接觸點處的導電針腳的接觸建立了在所述多個第一導電部件中的所述一個第一導電部件與所述多個第二導電部件中的所述一個第二導電部件之間的電連接；所述方法包括以下步驟: 提供要進行原型設計的電路圖； 將所述電路圖的電子元件安裝在所述裝置的所述元件區中； 形成具有針對所述電路圖的所述電子元件的連接編號的連接表，其中，所述連接編號與所述裝置的所述接觸點相關聯；以及 基于所述連接表在所述第一層的所述第一連接區與所述第二連接區和所述第二層的所述第一連接區與所述第二連接區中形成電連接，以互連所述元件區中的所述電子元件。
12.根據權利要求11所述的方法，其中，形成所述連接表的步驟包括以下步驟: 向所述電路圖的所述電子元件的每一個端子分配連接編號，其中，兩個或更多個電子元件的、在所述電路圖中的同一點處相遇的端子被分配相同的連接編號。
13.根據權利要求11所述的方法，其中，形成所述電連接的步驟包括以下步驟: 將導電針腳插入所述裝置的、與形成在所述連接表中的所述連接編號相關聯的接觸點處。
14.根據權利要求11所述的方法，其中，形成所述電連接的步驟包括以下步驟: 在用戶接口單元上顯示所述裝置的所述接觸點的圖像； 從所顯示的圖像中選擇要被導電針腳插入的所述接觸點； 將所選擇的接觸點轉換成X-Y坐標；以及 基于所述X-Y坐標，通過自動化裝置在所選擇的接觸點處插入導電針腳。
15.根據權利要求14所述的方法，其中，所述自動化裝置是機械臂。
16.一種用于不使用跳線來對電路進行原型設計的系統，該系統包括: 處理單元； 能夠被所述處理單元讀取的存儲器；自動化裝置，所述自動化裝置與所述處理單元進行通信； 裝置，所述裝置包括: 主體，所述主體具有第一層和設置在所述第一層下面的第二層，所述第一層具有用于放置要進行原型設計的所述電路的電子元件的元件區，所述第一層和所述第二層各自具有第一連接區與第二連接區，所述第一連接區與所述第二連接區用于放置導電針腳以對放置在所述元件區中的所述電子元件進行互連，所述第二層的所述第一連接區與所述第二連接區分別與所述第一層的所述第一連接區與所述第二連接區對準； 所述第一層具有多個第一導電部件，所述多個第一導電部件從所述元件區延伸至所述第一層的所述第一連接區與所述第二連接區，其中，所述多個第一導電部件彼此電隔離；所述第二層具有多個第二導電部件，所述多個第二導電部件設置在所述第二層的所述第一連接區與所述第二連接區中，所述多個第二導電部件相對于所述多個第一導電部件垂直地布置，在所述第一層的所述第一連接區與所述第二連接區和所述第二層的所述第一連接區與所述第二連接區中的每一個處形成矩形矩陣，其中，所述矩形矩陣的點限定用于容納導電針腳的接觸點，所述第二層的所述第一連接區中的所述多個第二導電部件中的每一個第二導電部件都電連接至所述第二層的所述第二連接區中的所述多個第二導電部件中的一個第二導電部件； 其中，所述多個第一導電部件中的一個第一導電部件與所述多個第二導電部件中的一個第二導電部件之間通過所述接觸點中的一個接觸點處的導電針腳的接觸建立了在所述多個第一導電部件中的所述一個第一導電部件與所述多個第二導電部件中的所述一個第二導電部件之間的電連接；以及 由所述存儲器存儲的指令，所述指令用于使所述處理單元: 在用戶接口單元上顯示所述裝置的所述接觸點的圖像； 從所述用戶接口單元接收要被導電針腳插入的所述接觸點的信息； 將所選擇的接觸點轉換成X-Y坐標；以及 基于所述X-Y坐標，通過所述自動化裝置在所選擇的接觸點處插入導電針腳。
17.根據權利要求16所述的系統，其中，所述自動化裝置是機械臂。
18.根據權利要求16所述的系統，其中，所述主體還包括:設置在所述第一層上面的第三層，貫穿所述第三層形成有多個孔，并且所述多個孔與所述多個第一導電部件和所述多個第二導電部件對準，以容納導電針腳和電子元件。
19.根據權利要求16所述的系統，沿所述多個第一導電部件和所述多個第二導電部件的長度、貫穿所述第一層和所述第二層形成有多個孔，所述多個孔用于容納導電針腳和電子元件，其中，所述第一層的所述第一連接區與所述第二連接區和所述第二層的所述第一連接區與所述第二連接區中的所述多個孔形成在所述接觸點處。
【文檔編號】G09B23/18GK104077944SQ201410116147
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年3月26日 優先權日:2013年3月26日
【發明者】王維翰, 甘樹群, 譚永成, 穆迪 申請人:南洋理工學院