用于电路原型设计的基于节点的方法和装置制造方法
【专利摘要】一种用于电路原型设计的基于节点的方法和装置。一种用于不使用跳线来对电路进行原型设计的装置。一种用于与要进行原型设计的电路的复杂性无关地快速地对电路进行原型设计的有效的基于节点的方法。一种用于快速对电路进行原型设计的系统，该系统具有自动化装置，该自动化装置用于易于导电针脚插入，以互连要进行原型设计的电路的电子元件。
【专利说明】用于电路原型设计的基于节点的方法和装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于不使用跳线来对电路进行原型设计(prototyping)的装置。更具体地说，本发明涉及一种用于不依赖于电路的复杂性而快速地对电路进行原型设计的基于节点的方法。而且更具体地说，本发明涉及一种用于对电路进行原型设计的系统，该系统包括自动化装置，该自动化装置用于易于插入导电针脚，以互连要进行原型设计的电路的电子元件。
【背景技术】
[0002]面包板通常被用于原型设计电子电路，因其允许在将最终电路制造在印刷电路板上之前，对电子电路进行临时地构建、测试、修改以及评估。在面包板上形成通孔，以允许穿过通孔插入电子元件的引线和跳线，并且金属带在面包板下面延伸，以连接通孔。对于这种面包板来说，将电子元件按随机的位置安装到该面包板上，并且通过跳线互连起来。这种常规的原型设计方法被称作“基于分支的方法”。对于这种基于分支的方法来说，将电子装置安装并利用不同长度的跳线(其充当要进行原型设计的电路的分支)逐个地连接至面包板。随着电路复杂性的增加，将需要更多的跳线，并因此将使电路接线变得更复杂，并因许多跳线在面包板上交叉而易于出错。而且，由于电路接线不容易跟踪，因而难以执行对所构造的电路的验证。
[0003]在Paul A.Swetland 的题名为 “Circuit Board” 的美国专利申请第 10/715，750号中，描述了一种寻求解决上述局限性的装置。该文献描述了一种电路板，其包括具有用于对电路进行原型设计的连接点的不同分组的安装板，该安装板包括分布带、连接带以及端子带。然而，该装置很大程度上基于如上所述的常规原型设计方法，并且需要使用跳线，来延伸电连接以互连电子元件。
[0004]因此，本领域技术人员不断地努力设计这样一种装置，S卩，其用于更有效地对电路进行原型设计并且允许以相对短的时间容易地对该原型设计电路进行验证和修改。
【发明内容】
[0005]通过根据本发明的电路原型设计装置来解决上述和其它问题，并且对本领域进行改进。根据本发明的装置的第一优点是，不需要跳线来互连电子元件，而与要进行原型设计的电路的复杂性无关。而是将导电针脚(或任何导电材料短薄片)用于互连电子元件。因此，所构造的电路具有紧凑且整齐的布局，并且更重要的是，免去了在装置上交叉的跳线的绝缘套管。
[0006]根据本发明的装置的第二优点是，可以与要进行原型设计的电路的复杂性无关地，利用简化且有效的原型设计方法(即，“基于节点的方法”)快速地对电路进行原型设计。该方法将电子元件的电路接线转换成节点(即，连接编号)，使得能够容易且快速地构造电路。换句话说，该发明将原型设计过程与要进行原型设计的电路的复杂性分离。
[0007]根据本发明的装置的第三优点是，所构造的电路可以参照连接表，以有组织的和系统化的方式进行修改和验证，该连接表具有被预先分配给要进行原型设计的电路的所有电子元件的节点的信息。因此，用于对所构造的电路进行故障排除的时间相对更短。
[0008]根据本发明的装置的第四优点是，可以通过诸如机械臂或任何合适的自动化机器这样的自动化装置来自动执行电子元件经由导电针脚的互连。该自动化装置可以经由计算机网络从远距离控制。
[0009]根据本发明的装置的第五优点是，因不使用跳线而缩减了所构造电路的接地回路噪声。否则，多余的接地回路噪声会影响电路功能和性能。
[0010]根据本发明第一方面，提供了一种用于不使用跳线来对电路进行原型设计的装置。所述装置包括主体，所述主体具有第一层和设置在所述第一层下面的第二层。所述第一层具有用于放置要进行原型设计的所述电路的电子元件的元件区。所述第一层和所述第二层各自具有第一连接区与第二连接区，所述第一连接区与所述第二连接区用于放置导电针脚以对放置在所述元件区中的所述电子元件进行互连。所述第二层的所述第一连接区与所述第二连接区分别与所述第一层的所述第一连接区与所述第二连接区对准。所述第一层具有多个第一导电部件，所述多个第一导电部件从所述元件区延伸至所述第一层的所述第一连接区与所述第二连接区，其中，所述多个第一导电部件彼此电隔离。所述第二层具有多个第二导电部件，所述多个第二导电部件设置在所述第二层的所述第一连接区与所述第二连接区中。所述多个第二导电部件相对于所述多个第一导电部件垂直地布置，在所述第一层的所述第一连接区与所述第二连接区和所述第二层的所述第一连接区与所述第二连接区中的每一个处形成矩形矩阵，其中，所述矩形矩阵的点限定用于容纳导电针脚的接触点。所述第二层的所述第一连接区中的所述多个第二导电部件中的每一个第二导电部件都电连接至所述第二层的所述第二连接区中的所述多个第二导电部件中的一个第二导电部件。所述多个第一导电部件中的一个第一导电部件与所述多个第二导电部件中的一个第二导电部件之间通过所述接触点中的一个接触点处的导电针脚的接触建立了在所述多个第一导电部件中的所述一个第一导电部件与所述多个第二导电部件中的所述一个第二导电部件之间的电连接。
[0011]根据本发明的实施方式，所述主体还包括设置在所述第一层上面的第三层。贯穿所述第三层形成有多个孔，并且所述多个孔与所述多个第一导电部件和所述多个第二导电部件对准，用以容纳导电针脚和电子元件。与所述第一层和第二层的所述第一连接区与所述第二连接区中的所述第一导电部件与所述第二导电部件对准的孔与所述矩形矩阵的点(即，接触点)相关联。
[0012]根据本发明的实施方式，代替具有包括贯穿所述第三层形成的孔的第三层，沿所述多个第一导电部件和所述多个第二导电部件的长度、贯穿所述第一层和所述第二层形成有多个孔，所述多个孔用于容纳导电针脚和电子元件，其中，所述第一层的所述第一连接区与所述第二连接区和所述第二层的所述第一连接区与所述第二连接区中的所述多个孔形成在所述接触点(即，所述矩形矩阵的点)处。沿第一导电部件或第二导电部件的长度形成的每一排孔通过所述导电部件电连接。
[0013]根据本发明的实施方式，所述多个第一导电部件与多个第二导电部件中的每一个都是具有两个可弹性变形的锁定部分的通道，以固定导电针脚或电子元件的端子。根据某些其它实施方式，所述多个第一导电部件与多个第二导电部件是导电带。
[0014]根据本发明的实施方式，所述元件区适于容纳子板，该子板允许将电子元件安装在该子板上面。所述第一层的所述元件区、所述第一连接区以及所述第二连接区可彼此分离。这三个区域可通过连接装置接合起来。类似的是，所述第二层的所述第一连接区和所述第二连接区可彼此分离。
[0015]根据本发明第二方面，提供了一种用于利用装置来对电路进行原型设计的方法，所述装置包括:主体，所述主体具有第一层和设置在所述第一层下面的第二层，所述第一层具有用于放置要进行原型设计的所述电路的电子元件的元件区，所述第一层和所述第二层各自具有第一连接区与第二连接区，所述第一连接区与所述第二连接区用于放置导电针脚以对放置在所述元件区中的所述电子元件进行互连，所述第二层的所述第一连接区与所述第二连接区分别与所述第一层的所述第一连接区与所述第二连接区对准；所述第一层具有多个第一导电部件，所述多个第一导电部件从所述元件区延伸至所述第一层的所述第一连接区与所述第二连接区，其中，所述多个第一导电部件彼此电隔离；所述第二层具有多个第二导电部件，所述多个第二导电部件设置在所述第二层的所述第一连接区与所述第二连接区中，所述多个第二导电部件相对于所述多个第一导电部件垂直地布置，在所述第一层的所述第一连接区与所述第二连接区和所述第二层的所述第一连接区与所述第二连接区中的每一个处形成矩形矩阵，其中，所述矩形矩阵的点限定用于容纳导电针脚的接触点，所述第二层的所述第一连接区中的所述多个第二导电部件中的每一个第二导电部件都电连接至所述第二层的所述第二连接区中的所述多个第二导电部件中的一个第二导电部件；其中，所述多个第一导电部件中的一个第一导电部件与所述多个第二导电部件中的一个第二导电部件之间通过所述接触点中的一个接触点处的导电针脚的接触建立了在所述多个第一导电部件中的所述一个第一导电部件与所述多个第二导电部件中的所述一个第二导电部件之间的电连接。所述方法包括以下步骤:提供要进行原型设计的电路图；将所述电路图的电子元件安装在所述装置的所述元件区中；形成具有针对所述电路图的所述电子元件的连接编号的连接表，其中，所述连接编号与所述装置的所述接触点相关联；以及基于所述连接表在所述第一层的所述第一连接区与所述第二连接区和所述第二层的所述第一连接区与所述第二连接区中形成电连接，以互连所述元件区中的所述电子元件。
[0016]根据本发明的实施方式，形成所述连接表的步骤包括以下步骤:向所述电路图的所述电子元件的每一个端子分配连接编号，其中，两个或更多个电子元件的、在所述电路图中的同一点处相遇的端子被分配相同的连接编号。
[0017]根据本发明的实施方式，形成所述电连接的步骤包括以下步骤:将导电针脚插入所述装置的、与形成在所述连接表中的所述连接编号相关联的接触点处。
[0018]根据本发明的实施方式，形成所述电连接的步骤包括以下步骤:在用户接口单元上显示所述装置的所述接触点的图像；从所显示的图像中选择要被导电针脚插入的所述接触点；将所选择的接触点转换成X-Y坐标；以及基于所述X-Y坐标，通过自动化装置在所选择的接触点处插入导电针脚。所述自动化装置是机械臂。
[0019]根据本发明第三方面，提供了一种用于不使用跳线来对电路进行原型设计的系统。该系统包括:处理单元；能够被所述处理单元读取的存储器；自动化装置，所述自动化装置与所述处理单元进行通信；装置，所述装置包括:主体，所述主体具有第一层和设置在所述第一层下面的第二层，所述第一层具有用于放置要进行原型设计的所述电路的电子元件的元件区，所述第一层和所述第二层各自具有第一连接区与第二连接区，所述第一连接区与所述第二连接区用于放置导电针脚以对放置在所述元件区中的所述电子元件进行互连，所述第二层的所述第一连接区与所述第二连接区分别与所述第一层的所述第一连接区与所述第二连接区对准；所述第一层具有多个第一导电部件，所述多个第一导电部件从所述元件区延伸至所述第一层的所述第一连接区与所述第二连接区，其中，所述多个第一导电部件彼此电隔离；所述第二层具有多个第二导电部件，所述多个第二导电部件设置在所述第二层的所述第一连接区与所述第二连接区中，所述多个第二导电部件相对于所述多个第一导电部件垂直地布置，在所述第一层的所述第一连接区与所述第二连接区和所述第二层的所述第一连接区与所述第二连接区中的每一个处形成矩形矩阵，其中，所述矩形矩阵的点限定用于容纳导电针脚的接触点，所述第二层的所述第一连接区中的所述多个第二导电部件中的每一个第二导电部件都电连接至所述第二层的所述第二连接区中的所述多个第二导电部件中的一个第二导电部件；其中，所述多个第一导电部件中的一个第一导电部件与所述多个第二导电部件中的一个第二导电部件之间通过所述接触点中的一个接触点处的导电针脚的接触建立了在所述多个第一导电部件中的所述一个第一导电部件与所述多个第二导电部件中的所述一个第二导电部件之间的电连接。该系统还包括由所述存储器存储的指令，所述指令用于使所述处理单元:在用户接口单元上显示所述装置的所述接触点的图像；从所述用户接口单元接收要被导电针脚插入的所述接触点的信息；将所选择的所述接触点转换成X-Y坐标；以及基于所述X-Y坐标，通过所述自动化装置在所选择的所述接触点处插入导电针脚。所述自动化装置是机械臂。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]下面，将参照附图仅通过示例的方式对本发明的上述和其它方面进行描述，其中:
[0021]图1是根据本发明的实施方式的装置的分解视图；
[0022]图2是图1所示装置的侧视图；
[0023]图3A是图1所示装置的第一层中的导电部件的局部侧视图(从X方向);
[0024]图3B是图1所示装置的第二层中的导电部件的局部侧视图(从Y方向)；
[0025]图4是根据本发明的实施方式的装置(示出了第一层)的平面图；
[0026]图5是图4所示装置的第二层的平面图；
[0027]图6是图4所示装置的侧视图；
[0028]图7示出了该装置(图1或图4所示)的、可分离成三个可连接部分的第一层与第二层；
[0029]图8是示出根据本发明的实施方式的、用于对电路进行原型设计的方法的流程图；
[0030]图9示出了要进行原型设计的电路图的示例；
[0031]图10是图1所示装置的、具有基于图9所示的电路图的安装在元件区中的电子元件和插入连接区中的导电针脚的平面图；以及
[0032]图11示出了将所选择的接触点转换成X-Y坐标的示例。
【具体实施方式】
[0033]本发明涉及一种用于不使用跳线来对电路进行原型设计的装置。代替利用跳线，将导电针脚(或接触点)用于建立电连接，以将要进行原型设计的电路的电子元件进行互连。更具体地说，本发明允许不依赖于电路复杂性，而基于有效的原型设计方法(即，“基于节点的方法”)来容易且快速地对电路进行原型设计。如在摘要部分中所述的，该“基于节点的方法”具有超过通常使用的“基于分支的方法”的显著优点。在本发明中，将原型设计板配置为不同的区域和层，以简化并加速电路原型设计过程。
[0034]对于通常使用的面包板来说，按以下方式对电路进行原型设计。第一电子元件安装在面包板上，并且通过利用跳线将第二电子元件连接至第一电子元件并且将第三电子元件连接至第一与第二电子元件来扩展电路分支。继续进行该过程，直到所有电子元件被安装在面包板上并被互连为止。该电路原型设计方法被称作“基于分支的方法”。另一方面，在本发明中，通过将所有电子元件首先安装到元件区内的原型设计板上来对电路进行原型设计。所有电子元件可以按任何次序安装在元件区中，而不必担心它们以后怎样互连。接着，将导电针脚插入到连接区内的原型设计板中，以互连安装在元件区中的电子元件。不需要跳线来互连电子元件。该电路原型设计方法被称为“基于节点的方法”。
[0035]图1和图2例示了根据本发明的实施方式的用于对电路进行原型设计的装置。装置100包括原型设计板，其包括接触点层101、位于接触点层101下面的第一层102，以及位于第一层102下面的第二层103。接触点层101具有通孔105，其用于容纳导电针脚和电子元件。第一层102和第二层103具有与通孔105对准的导电部件110、120。如图2所示地以叠层关系将这三个层101至103彼此对准。这些层101至103由非导电材料制成并且装配在一起，以形成任意两个层之间具有间隙或没有间隙的原型设计板。
[0036]贯穿接触点层101形成多排通孔105。每个通孔105充当电接触点，并且被配置为容纳导电针脚或电子元件的引线/端子。允许将导电针脚或电子元件的引线插入通孔105中。多排通孔105平行地设置，以形成通孔105的矩形矩阵，以容纳电子元件(即，“元件区”)或导电针脚(即，“连接区”)。如图1所示，接触点层101具有一个元件区107和该元件区107两侧的两个连接区109a、10%。元件区107被划分成用一小间隙分隔的两个区段107a、107b。对于具有两个引线的电子元件来说，该电子元件的第一引线可以插入区段107a处的通孔105中，而该电子元件的第二引线被插入区段107b处的通孔105中。对于具有两个以上端子的单列直插电子元件(例如，具有三个短端子的晶体管)来说，该电子元件的端子可以沿Y方向插入区段107a或区段107b处的不同的通孔105中。
[0037]第一层102具有形成在第一层102中的导电部件110。导电部件110彼此平行设置并且彼此电隔离。每一个导电部件110都沿如图1中箭头X所示的X方向与一排通孔105对准。每一个导电部件110都充当用于连接一排通孔105的电路径。因此，如果两个导电针脚沿相同的导电部件110插入两个通孔105中，则该针脚将与所述导电部件110相接触，并且两个通孔105将通过所述导电部件110电连接。由于许多通孔105可以由导电部件120连接，而不是进行孔至孔接触，所以该构造获得高接触密度。如图1所示，第一层102中的导电部件110被分组成两个区段110a、110b。区段IlOa中的导电部件110与连接区109a和元件区107a的通孔105对准，而区段IlOb中的导电部件110与连接区109b和元件区107b的通孔105对准。导电部件110由导电材料制成，并且可以由能够将插入到通孔105中的电子元件的导电针脚或引线固定/锁定的任何合适的构造形成。图3A示出了导电部件110的可能的构造。对于该特定的构造来说，每一个导电部件110都是具有两个可弹性变形部分112 (充当夹具)的通道，以牢固地保持并固定导电针脚114。
[0038]第二层103具有形成在第二层103中的导电部件120。导电部件120彼此平行设置并且分组成两个区段120a、120b。每一个导电部件120都沿如图1中箭头Y所示的Y方向与连接区109a、109b的一排通孔105对准。因此，第二层103的导电部件120被配置为与第一层102的导电部件110相垂直，限定用于容纳导电针脚的接触点的矩形矩阵。每一个导电部件120都充当用于连接一排通孔105的电路径。当在接触点处插入导电针脚时，该针脚将与第一层102的导电部件110 (沿X方向设置)和第二层103的导电部件120 (沿Y方向设置)相接触，从而将所述两个导电部件电连接起来。区段120a中的导电部件120与连接区109a的通孔105对准，而区段120b中的导电部件120与连接区109b的通孔105对准。如图1所示，区段120a中的每一个导电部件120都电连接至区段120b中的一个导电部件120。不允许区段120a中的任何两个或更多个导电部件120连接至区段120b中的相同导电部件120。导电部件120由导电材料制成，并且可以由能够将插入到接触点中的导电针脚固定/锁定的任何合适的构造形成。图3B示出了导电部件120的可能的构造。对于该特定的构造来说，每一个导电部件120都是具有两个可弹性变形部分116 (充当夹具)的通道，以牢固地保持并固定导电针脚118。
[0039]图4至图6示出了根据本发明的另选的实施方式的用于对电路进行原型设计的装置。装置400包括具有第一层402 (参见图4)和第二层403 (参见图5)的原型设计板，其类似于装置100的第一层102和第二层103。第二层403位于第一层402下面并且对准至第一层402(参见图6)。不同于装置100，装置400没有接触点层101。相反的是，通孔405、406直接贯穿第一层402与第二层403形成，以充当用于容纳导电针脚或电子元件的引线的电接触点。第一层402与第二层403由非导电材料制成，并且可以由原型设计印刷电路板构建。第一层402与第二层403可以由较小的间隙602分隔开，或者在这两个层之间没有间隙地接合起来。
[0040]针对装置400的通孔405、406的排布结构和针对装置100的接触点层101的通孔105的排布结构相同。第一层402具有元件区407和连接区409a、409b，而第二层403具有元件区408和连接区410a、410b。第一层402的通孔405与第二层403的通孔406对准(配准)，以使得可以贯穿任何两个对准的通孔405、406将导电针脚插入。例如，第一层402的位置A9处的通孔405和第二层403的位置A9处的通孔406彼此对准，以容纳要贯穿其插入的导电针脚。电子元件可以以可移除的方式安装或焊接在元件区407中。
[0041]第一层402的元件区407和连接区409a、409b中的多排通孔405沿如图4中箭头X所示的X方向平行地布置。沿一排布置的通孔405通过导电部件420电连接。这还意指通孔405以X方向沿导电部件420的长度形成。优选的是，导电部件420是被配置为连接一排通孔405的导电带。元件区407被划分成多排通孔405的两个区段407a、407b。连接区409a中的每一排通孔405都通过导电部件420电连接至元件区407a中的一排通孔405，而连接区409b中的每一排通孔405都通过导电部件420电连接至元件区407b中的一排通孔405。连接区409a中的多排通孔405不电连接至连接区409b中的多排通孔405。这还意指连接区409a中的导电部件420与连接区409b中的导电部件420电隔离。
[0042]第二层403的连接区410a、410b中的多排通孔406沿如图5中的箭头Y所示的Y方向(与X方向垂直)平行地布置。沿一排布置的通孔406通过导电部件430电连接。这还意指通孔406以Y方向沿导电部件430的长度形成。优选的是，导电部件430是被配置为连接一排通孔406的导电带。连接区410a中的每一排通孔406都通过导电部件430电连接至连接区410b中的一排通孔406。这还意指与连接区410a中的一排通孔406连接的每个导电部件430电连接至与连接区410b中的一排通孔406连接的一个导电部件430。第二层403的连接区410a (或410b)中的导电部件430 (沿Y方向)与第一层402的连接区409a (或409b)中的导电部件420 (沿X方向)垂直地布置，以限定用于容纳导电针脚的接触点的矩形矩阵。因此，例如，如果导电针脚在第一层402与第二层403的接触点A9处插入，则将在沿X方向连接A9至Al的导电部件420与沿Y方向连接A9至L9的导电部件430之间建立电连接。
[0043]代替将电子元件直接安装到元件区107 (或407)上，电子元件可以预先安装到子板上，并接着通过连接装置将其接合至元件区107 (或407)。该子板可以与元件区107 (或407)可移除地分离。该连接装置可以采用任何合适的形式，其能够将子板电连接至元件区107 (或407)。例如，该子板具有可插入到元件区107 (或407)的通孔105 (或405)中的端子。
[0044]可沿X和/或Y方向调节装置100 (或400)的尺寸。例如，第一层102 (或402)可分离成分别关联至元件区107 (或407)、连接区109a (或409a)以及连接区109b (或409b)的三个可连接部分701至703。第二层103 (或403)也可分离成类似于第一层102(或402)的三个可连接部分701至703。参见图7。这三个部分701至703可通过连接装置709 (例如，匹配连接器)连接起来。在需要更大的元件区107 (或407)来容纳更多或更大的电子元件或者需要更大的连接区109a、109b (或409a、409b)来容纳更多导电针脚的情况下，这种可扩展的构造是有用的。
[0045]根据本发明的实施方式，按如图8中的流程图800所示的下列方式来描述用于利用装置100 (或400)来对电路进行原型设计的方法。在步骤802，提供要进行原型设计的电路图。在步骤804，将要进行原型设计的电路图的所有电子元件安装到元件区107(或407)上。如果代替地使用子板，则将具有所安装的电子元件的子板接合至元件区107 (或407)。在步骤806中，基于电子元件在电路图中如何互连来形成连接表。电子元件的每一个端子将被分配特定的连接编号(即，“节点”)。如果两个或更多个电子元件的端子在该电路图中的同一点处相遇，则这些端子将被分配相同的节点。该连接表包括被分配给该电路图中的电子元件的所有端子的节点的信息。这些节点与连接区109a、109b (或409a、409b)中的、要被导电针脚插入的接触点相关联。节点与接触点之间的关系将通过下面的示例来详细阐述。在步骤808中，通过基于在步骤806中形成的连接表，在连接区109a、109b (或409a、409b)中的适当的接触点处插入导电针脚来建立在安装在元件区107 (或407)中的电子元件之间的电连接。
[0046]下面，通过图9和图10所示的示例例示了用于利用装置100 (或400)来对电路进行原型设计的方法。图9示出了要进行原型设计的电路图900，其包括:一个二极管(D1)、两个电阻器(Rl和R2)、一个晶体管(Ql)以及一个电池(VI)。电路图900具有五个节点，标注为I至5。如该电路中所示的，Dl的端子和Rl的端子在同一点处连接起来，并因此这些端子被分配相同的节点，即，节点3。针对所有其它电子元件执行类似的分析。在下面的表I中形成了针对电路图900的连接表，其包括电子元件及其分配的节点的信息:
[0047]
【权利要求】
1.一种用于不使用跳线来对电路进行原型设计的装置，该装置包括: 主体，所述主体具有第一层和设置在所述第一层下面的第二层，所述第一层具有用于放置要进行原型设计的所述电路的电子元件的元件区，所述第一层和所述第二层各自具有第一连接区与第二连接区，所述第一连接区与所述第二连接区用于放置导电针脚以对放置在所述元件区中的所述电子元件进行互连，所述第二层的所述第一连接区与所述第二连接区分别与所述第一层的所述第一连接区与所述第二连接区对准； 所述第一层具有多个第一导电部件，所述多个第一导电部件从所述元件区延伸至所述第一层的所述第一连接区与所述第二连接区，其中，所述多个第一导电部件彼此电隔离； 所述第二层具有多个第二导电部件，所述多个第二导电部件设置在所述第二层的所述第一连接区与所述第二连接区中，所述多个第二导电部件相对于所述多个第一导电部件垂直地布置，在所述第一层的所述第一连接区与所述第二连接区和所述第二层的所述第一连接区与所述第二连接区中的每一个处形成矩形矩阵，其中，所述矩形矩阵的点限定用于容纳导电针脚的接触点，所述第二层的所述第一连接区中的所述多个第二导电部件中的每一个第二导电部件都电连接至所述第二层的所述第二连接区中的所述多个第二导电部件中的一个第二导电部件； 其中，所述多个第一导电部件中的一个第一导电部件与所述多个第二导电部件中的一个第二导电部件之间通过所述接触点中的一个接触点处的导电针脚的接触建立了在所述多个第一导电部件中的所述一个第一导电部件与所述多个第二导电部件中的所述一个第二导电部件之间的电连接。
2.根据权利要求 1所述的装置，其中，所述主体还包括:设置在所述第一层上面的第三层，贯穿所述第三层形成有多个孔，并且所述多个孔与所述多个第一导电部件和所述多个第二导电部件对准，以容纳导电针脚和电子元件。
3.根据权利要求1所述的装置，沿所述多个第一导电部件和所述多个第二导电部件的长度、贯穿所述第一层和所述第二层形成有多个孔，所述多个孔用于容纳导电针脚和电子元件，其中，所述第一层的所述第一连接区与所述第二连接区和所述第二层的所述第一连接区与所述第二连接区中的所述多个孔形成在所述接触点处。
4.根据权利要求1所述的装置，所述多个第一导电部件中的每一个第一导电部件都是具有两个可弹性变形的锁定部分的通道，以固定导电针脚或电子元件的端子。
5.根据权利要求1所述的装置，所述多个第二导电部件中的每一个第二导电部件都是具有两个可弹性变形的锁定部分的通道，以固定导电针脚。
6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述多个第一导电部件是导电带。
7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述多个第二导电部件是导电带。
8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述元件区适于容纳子板，所述子板允许在该子板上安装电子兀件。
9.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一层的所述元件区、所述第一连接区以及所述第二连接区能够彼此分离。
10.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第二层的所述第一连接区和所述第二连接区能够彼此分离。
11.一种用于利用装置来对电路进行原型设计的方法，所述装置包括:主体，所述主体具有第一层和设置在所述第一层下面的第二层，所述第一层具有用于放置要进行原型设计的所述电路的电子元件的元件区，所述第一层和所述第二层各自具有第一连接区与第二连接区，所述第一连接区与所述第二连接区用于放置导电针脚以对放置在所述元件区中的所述电子元件进行互连，所述第二层的所述第一连接区与所述第二连接区分别与所述第一层的所述第一连接区与所述第二连接区对准； 所述第一层具有多个第一导电部件，所述多个第一导电部件从所述元件区延伸至所述第一层的所述第一连接区与所述第二连接区，其中，所述多个第一导电部件彼此电隔离；所述第二层具有多个第二导电部件，所述多个第二导电部件设置在所述第二层的所述第一连接区与所述第二连接区中，所述多个第二导电部件相对于所述多个第一导电部件垂直地布置，在所述第一层的所述第一连接区与所述第二连接区和所述第二层的所述第一连接区与所述第二连接区中的每一个处形成矩形矩阵，其中，所述矩形矩阵的点限定用于容纳导电针脚的接触点，所述第二层的所述第一连接区中的所述多个第二导电部件中的每一个第二导电部件都电连接至所述第二层的所述第二连接区中的所述多个第二导电部件中的一个第二导电部件； 其中，所述多个第一导电部件中的一个第一导电部件与所述多个第二导电部件中的一个第二导电部件之间通过所述接触点中的一个接触点处的导电针脚的接触建立了在所述多个第一导电部件中的所述一个第一导电部件与所述多个第二导电部件中的所述一个第二导电部件之间的电连接；所述方法包括以下步骤: 提供要进行原型设计的电路图； 将所述电路图的电子元件安装在所述装置的所述元件区中； 形成具有针对所述电路图的所述电子元件的连接编号的连接表，其中，所述连接编号与所述装置的所述接触点相关联；以及 基于所述连接表在所述第一层的所述第一连接区与所述第二连接区和所述第二层的所述第一连接区与所述第二连接区中形成电连接，以互连所述元件区中的所述电子元件。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，形成所述连接表的步骤包括以下步骤: 向所述电路图的所述电子元件的每一个端子分配连接编号，其中，两个或更多个电子元件的、在所述电路图中的同一点处相遇的端子被分配相同的连接编号。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，形成所述电连接的步骤包括以下步骤: 将导电针脚插入所述装置的、与形成在所述连接表中的所述连接编号相关联的接触点处。
14.根据权利要求11所述的方法，其中，形成所述电连接的步骤包括以下步骤: 在用户接口单元上显示所述装置的所述接触点的图像； 从所显示的图像中选择要被导电针脚插入的所述接触点； 将所选择的接触点转换成X-Y坐标；以及 基于所述X-Y坐标，通过自动化装置在所选择的接触点处插入导电针脚。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述自动化装置是机械臂。
16.一种用于不使用跳线来对电路进行原型设计的系统，该系统包括: 处理单元； 能够被所述处理单元读取的存储器；自动化装置，所述自动化装置与所述处理单元进行通信； 装置，所述装置包括: 主体，所述主体具有第一层和设置在所述第一层下面的第二层，所述第一层具有用于放置要进行原型设计的所述电路的电子元件的元件区，所述第一层和所述第二层各自具有第一连接区与第二连接区，所述第一连接区与所述第二连接区用于放置导电针脚以对放置在所述元件区中的所述电子元件进行互连，所述第二层的所述第一连接区与所述第二连接区分别与所述第一层的所述第一连接区与所述第二连接区对准； 所述第一层具有多个第一导电部件，所述多个第一导电部件从所述元件区延伸至所述第一层的所述第一连接区与所述第二连接区，其中，所述多个第一导电部件彼此电隔离；所述第二层具有多个第二导电部件，所述多个第二导电部件设置在所述第二层的所述第一连接区与所述第二连接区中，所述多个第二导电部件相对于所述多个第一导电部件垂直地布置，在所述第一层的所述第一连接区与所述第二连接区和所述第二层的所述第一连接区与所述第二连接区中的每一个处形成矩形矩阵，其中，所述矩形矩阵的点限定用于容纳导电针脚的接触点，所述第二层的所述第一连接区中的所述多个第二导电部件中的每一个第二导电部件都电连接至所述第二层的所述第二连接区中的所述多个第二导电部件中的一个第二导电部件； 其中，所述多个第一导电部件中的一个第一导电部件与所述多个第二导电部件中的一个第二导电部件之间通过所述接触点中的一个接触点处的导电针脚的接触建立了在所述多个第一导电部件中的所述一个第一导电部件与所述多个第二导电部件中的所述一个第二导电部件之间的电连接；以及 由所述存储器存储的指令，所述指令用于使所述处理单元: 在用户接口单元上显示所述装置的所述接触点的图像； 从所述用户接口单元接收要被导电针脚插入的所述接触点的信息； 将所选择的接触点转换成X-Y坐标；以及 基于所述X-Y坐标，通过所述自动化装置在所选择的接触点处插入导电针脚。
17.根据权利要求16所述的系统，其中，所述自动化装置是机械臂。
18.根据权利要求16所述的系统，其中，所述主体还包括:设置在所述第一层上面的第三层，贯穿所述第三层形成有多个孔，并且所述多个孔与所述多个第一导电部件和所述多个第二导电部件对准，以容纳导电针脚和电子元件。
19.根据权利要求16所述的系统，沿所述多个第一导电部件和所述多个第二导电部件的长度、贯穿所述第一层和所述第二层形成有多个孔，所述多个孔用于容纳导电针脚和电子元件，其中，所述第一层的所述第一连接区与所述第二连接区和所述第二层的所述第一连接区与所述第二连接区中的所述多个孔形成在所述接触点处。
【文档编号】G09B23/18GK104077944SQ201410116147
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年3月26日 优先权日:2013年3月26日
【发明者】王维翰, 甘树群, 谭永成, 穆迪 申请人:南洋理工学院