專利名稱:設(shè)置信號及終點焊區(qū)以提供多信號/終點連接組合的方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明總地涉及電子電路。更具體地,本發(fā)明涉及在電子電路中設(shè)置信號及終點焊區(qū)以提供多信號/終點連接構(gòu)型的方法。
在電子電路中,元件被安裝在基板上,各元件的輸出和輸入用電線或更典型地用電路軌跡相互連接。電路軌跡將一個元件的一個輸出端或信號源點連接到另一元件的一個輸出端或信號終點。個別的電路軌跡可由僅具有一個源點及一個終點的單個路徑組成,或可能被分支,以致具有多個源點和/或終點。在每種情況下,電路軌跡的每端通常終止在焊區(qū)上,在該焊區(qū)上連接元件的輸入端或輸出端。
在當(dāng)設(shè)計電路時,通常作出布局,以使得每個元件僅在電路基板上的一個路徑上定向。但有時也希望這樣布局電路,即一個或多個元件在多于一個路徑上定向,以便使用單個電路軌跡布置能夠獲得多于一個信號/終點連接的構(gòu)型。該構(gòu)思被表示在
圖1中。這里,電路板信號軌跡20具有二個信號焊區(qū)21/22,及兩個電路終點軌跡30/35各具有一個終點焊區(qū)31/36,它們被布置在基板50上。信號軌跡20具有一個終點焊區(qū)31/36,它們被布置在基板50上。信號軌跡20的一端與一個電子元件的輸出端(信號源點)相連接,而每個終點軌跡30/35連接到另一元件的輸入端(信號終點)。雖然未表示出這些元件及它們的端子,信號源點用數(shù)字標(biāo)記1,2,3等表示,及信號終點用字母標(biāo)記A,B,C等表示。
一旦電路軌跡20/30/35已如圖1所示地布置在基板50上,便可用元件來在板上組裝電路。在此時刻,基板填充器將在信號焊區(qū)21及終點焊區(qū)31之間選擇地連接一個搭接片10(1),由此將信號1與終點A連接,或在信號焊區(qū)22及終點焊區(qū)36之間連接搭接片(2)(用搭接片10的虛輪廓線表示),由此將信號1與終點B相連接。在每個組合中,將形成單獨電路。由此可以看出,單個電路軌跡布置可用搭接片10以多于一種方式在板上組裝而成,由此提供多于一個信號/終點的連接組合(以下稱為“SDCC”)。這意味著,不是產(chǎn)生兩個單獨的電路軌跡布置一例如兩個未組裝的印刷電路板(PCB),這兩個印刷電路板具有類似的布局,所不同的是一些信號/終點連接;而可以使用上述多組合焊區(qū)布置來產(chǎn)生僅一個這樣的電路軌跡/PCB,它具有產(chǎn)生兩個SDCC中每個的可能性。簡言之,使用上述焊區(qū)布置的一個電路/PCS可取代兩個單獨的、且類似布局的電路/PCB。
圖1表示對于一個信號源點1及兩個可能終點A/B提供多個一個SDCC的現(xiàn)有技術(shù)措施。該布置提供了兩種可能的SDCC1A(即信號1至終點A)及1B。圖2表示對于兩個信號1/2及兩個終點A/B的現(xiàn)有技術(shù)例,它也提供了兩種可能的連接組合1A/2B及1B/2A。圖3表示三個信號1/2/3及三個終點A/B/C的布置,它再次提供了兩種可能的連接組合1A/2B/3C及1B/2C/3A。
從圖1-3所示的布置中可弄清幾件事情。首先,信號及終點的布局可用許多不同的方式重布置并能獲得相同結(jié)果。例如,圖4表示圖3中三個信號1/2/3及三個終點A/B/C可重排列以產(chǎn)生如圖3中兩種相同的可能SDCC的多種方式中的一種。其次,信號及終點可布置以提供兩個SDCC的不同組。為了說明這點,應(yīng)指出,用三個信號及三個終點,可獲得總共3階乘的或六種SDCCIIIIIIIVVVI1A1A1B 1B1C 1C2B2C2A 2C2A 2B3C3B3C 3A3B 3A(當(dāng)然,這假定每個信號連接到一個并僅是一個單獨的終點,反之亦然。)但是,雖然三個輸入及三個輸出可被布置成六種不同的SDCC,但根據(jù)上述焊區(qū)布置不附加另外的焊區(qū),僅可提供兩種SDCC。圖5表示一處布置方式,其中相同的三個信號1/2/3及終點焊區(qū)A/B/C可提供兩種不同的SDCC1B/2A/3C及1C/2A/3B。再其次,應(yīng)弄清楚,信號數(shù)目不一定等于終點數(shù)目。例如圖1表示一個信號1及兩個終點A/B。最后,應(yīng)注意,一種具有n信號及至少n終點的布置需要使用4n個焊區(qū)。于是,在圖1中,n=1,需要4個焊區(qū)。在圖2中,n=2,需要8個焊區(qū),及在圖3-5中,n=3,需要12個焊區(qū)。
此外,圖1-5中所示的現(xiàn)有技術(shù)布置基于幾個假設(shè)。第一,每個信號源點及每個信號終點可具有多個焊區(qū),但每個信號必須最后連接到一個且僅是一個信號終點,而不管哪些具體的焊區(qū)被搭接在一起;類似地,每個信號終點必須最終連接到一個且僅是一個信號源點。第二,每個信號焊區(qū)可連接到不多于一個終點焊區(qū),及反之亦然。第三,每個信號或終點焊區(qū)可具有不多于一個與其相連接的搭接片。第四,搭接片不能彼此交叉。
作為對上述圖1中一個信號-兩個終點布置的改進(jìn)的一個現(xiàn)有技術(shù)方案表示在圖6中,它也基于上述假設(shè)。該方案不同于圖1中所示方案之處在于1)兩上信號焊區(qū)21/22和它們相應(yīng)支路已被組合成僅一個信號焊區(qū)23及一個支路,及2)信號焊區(qū)23被插在兩個終點焊區(qū)31/36之間。這種組合及插放既允許搭接片10放置在信號1及終點A之間,如圖6中所示,或放置在信號1及終點B之間,如該圖中虛線所示。因此,這個改進(jìn)方案允許與圖1方案有相同的連接組合,但僅需要三個焊區(qū)而非四個焊區(qū)常來的附加好處,由此在基板50上占據(jù)較小的空間。
雖然以上現(xiàn)有技術(shù)方案是布置信號及終點焊區(qū)并由此提供多SDCC的有效方式,但是它們具有一些嚴(yán)重缺點。首先,圖1-5中所示的方法占據(jù)了基板上很多空間。其次,這些方法對于兩種可能連接組合的每種中的各信號提供了不希望有的懸空信號軌跡。例如,當(dāng)如圖2所示,放置了搭接片時,信號焊區(qū)22及27和其相關(guān)支路對于信號1及2分別形成了懸空信號軌跡。類似地,換一種方式,當(dāng)以圖2中的虛線連接時,焊區(qū)21及26及其相關(guān)支路形成懸空軌跡。(圖3-5中所示布置也對每信號1/2/3留下懸空軌跡)。這些懸空軌跡可能起不希望的RF發(fā)射器或接收器的作用,因此會干擾該電路或周圍環(huán)境中另外電路及設(shè)備內(nèi)的元件電功能。對于圖6中的方案,雖然消除了懸空軌跡及減少了焊區(qū)數(shù)目,但它的應(yīng)用僅限制在涉及一個信號及兩個可能終點的情況。
因而,希望能提供一種在基板上對于多個(兩個或更多)信號及相等或更多的終點布置信號及終點焊區(qū)的方法,它提供多個SDCC并能消除懸空軌跡及減少總的所需焊區(qū)數(shù)目。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面,提供了一種具有多信號/終點連接組合的電子電路組件,它包括n個信號焊區(qū)及n個終點焊區(qū),其中n是大于一的數(shù),所述信號焊區(qū)及所述終點焊區(qū)在基板上在以交替信號焊區(qū)/終點焊區(qū)模式的多邊形陣列中被布置成列。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面,提供了一種具有多信號/終點連接組合的電子電路組件,它包括n個信號焊區(qū)及n+1個終點焊區(qū),其中n為大于一的數(shù),所述信號焊區(qū)及所述終點焊區(qū)在基板上被布置成線性陣列,其中所述陣列的第一最終端焊區(qū)是第一終點焊區(qū),所述陣列中下個最近焊區(qū)是第一信號焊區(qū),所述陣列中再下個最近焊區(qū)是第二終點焊區(qū),并以交替信號焊區(qū)/終點焊區(qū)模式以此類推下去,其中所述陣列的第二最終端焊區(qū)是最后終點焊區(qū)。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面,提供了一種具有多信號/終點連接組合的電子電路組件,它包括在其上具有第一及第二終點焊區(qū)的第一電路軌跡,在其上具有第三及第四終點焊區(qū)的第二電路軌跡,第一信號焊區(qū)這樣定位,以使得它能被搭接片連接到所述第一及第三終點焊區(qū)中的任一個焊區(qū),及第二信號焊區(qū)這樣定位,以使得它能被搭片連接到所述第二及第四終點焊區(qū)中的任一個焊區(qū),其中所述終點焊區(qū)及所述信號焊區(qū)被布置在基板上。
其優(yōu)點在于,與現(xiàn)有技術(shù)相比較,本發(fā)明實施例中為設(shè)置用于兩個或多個信號的多個SDCC所需要的焊區(qū)數(shù)目顯著地減少。
另一優(yōu)點在于,本發(fā)明的實施例提供了用于兩個或多個信號的多個SDCC,并完全消除了懸空的信號軌跡。
又一優(yōu)點在于,與現(xiàn)有技術(shù)相比較,對于兩個或多個信號的每種布置可設(shè)置較多數(shù)目的可能的SDCC。
其它優(yōu)點是,本發(fā)明的應(yīng)用可能性可應(yīng)用于寬廣的應(yīng)用范圍,包括印刷電路板,微電子電路,及集成電路的應(yīng)用。
現(xiàn)在將以例子的方式并參照附圖來進(jìn)一步描述本發(fā)明,附圖為圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的具有一個信號及兩個終點的電路部分的頂視圖;圖2是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的具有兩個信號及兩個終點的電路部分的頂視圖;圖3是根據(jù)現(xiàn)有的技術(shù)的具有三個信號及三個終點的電路部分的頂視圖;圖4是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的具有三個信號及三個終點的電路部分替換方式的頂視圖;圖5是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的具有三個信號及三個終點的電路部分另一替換方式的頂視圖;圖6是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中一種改進(jìn)的具有一個信號及兩個終點的電路部分的頂視圖;圖7-8是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的分別具有2信號/2終點及3信號/3終點的電路部分的頂視圖;圖9-10是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的分別具有2信號/2終點及3信號/3終點的電路部分的頂視圖;圖11-12是圖10中實施例替換方式頂視圖;圖13-14是根據(jù)本發(fā)明第三實施例的分別具有2信號/2終點及3信號/3終點的電路部分的頂視圖;圖15-16是根據(jù)本發(fā)明第三實施例的具有4信號/4終點的電路部分的頂視圖;及圖17是根據(jù)本發(fā)明第四實施例的具有2信號/2終點電路部分的頂視圖。
現(xiàn)在來參照附圖,圖7表示本發(fā)明的第一實施例,它包括n信號焊區(qū)及n+1個終點焊區(qū),其中n是大于1的數(shù)。圖7表示n=2的情況。信號1及2分別通過電路軌跡20及25傳送,它們分別終止在信號焊區(qū)21及26上。信號終點A及B分別連接在電路軌跡30及35上,它們分別終止在終點焊區(qū)31及36/37上。信號焊區(qū)21/26和終點焊區(qū)31/36/37以線性陣列布置在基板50上,其中該陣列的第一最終端焊區(qū)是第一終點焊區(qū)36,該陣列中下個最近焊區(qū)是第一信號焊區(qū)21,再下個最近焊區(qū)是第二終點焊區(qū)31,如此地以信號焊區(qū)/終點焊區(qū)交替進(jìn)行,其中陣列中第二最終端焊區(qū)是最后的終點焊區(qū)37。
上面的例子表示一種方式,其中兩個信號1/2及兩個終點A/B的各個焊區(qū)根據(jù)本發(fā)明的第一實施例設(shè)置。但是,使用這些相同的信號1/2及終點A/B的另外具體布置也是可能的。例如,信號1及2的位置也可反過來,以使得信號1由軌跡25傳送及信號2由軌跡20傳送,和/或終點A及B可反過來,使終點A連接到軌跡35及終點B連接到軌跡30。因此,重要的是信號及終點焊區(qū)的布置及模式,而不是連接焊區(qū)的各信號及終點的次序或布置。例如,在該實施例中,重要的是,在該陣列中第一最終端焊區(qū)是第一終點焊區(qū)(與信號焊區(qū)相對應(yīng)),而不是由電路軌跡連接到任何具體終點。
如圖7中所示,最后終點焊區(qū)37可具有信號終點B,這與第一終點焊區(qū)36的相同。這種布置提供了兩種可能的SDCC1A/2B及1B/2A,視搭接片10如何放置而定。另一方式是,最后的終點焊區(qū)37可被連接到單獨的終點C(未表示);這將提供可能的SDCC1A/2C及1B/2A。因此,顯然有對于給定的n,具有n個或是n+1個與終點焊區(qū)連接的終點,這分別依賴于最后的終點焊區(qū)連接到重復(fù)的終點(例如B)還是單獨的終點(例如C)。
圖8表示其中n=3的情況。如圖7中的情況,交替的終點焊區(qū)/焊區(qū)模式使用了n個信號焊區(qū)21/26/41及n+1個終點焊區(qū)46/31/36/47。應(yīng)指出,在該實施例中(1)每個信號焊區(qū)電連接到單獨的(不重復(fù)的)信號源點(以便避免懸空軌跡),(2)該布置提供了兩種可能的SDCC,及(3)設(shè)置了n個搭接片,以致每個信號焊區(qū)僅連接到一個終點焊區(qū)及每個終點焊區(qū)僅連接到一個信號焊區(qū)。
圖7及8表示的例中,以基本直線的方式布置了信號及終點焊區(qū)的線性陣列。還應(yīng)指出,該線路陣列還可用基本階梯線方式布置,這就形成了本發(fā)明的第二實施例。它對于n=2及n=3的情況分別被表示在圖9及圖10中。該實施例的成群階梯或布置相對第一實施例的線性布置的優(yōu)點在于其長度L總是短些,雖然其寬度W總是寬些。還應(yīng)指出,在第一實施例中,在兩種可能的SDCC的每一個中所有搭接片10基本上沿直線定向,而在圖7及8中,搭接片或是在一個SDCC中全部“水平地”(如圖9及10中所示)或是在另一個SDCC中全部“垂直地”(如搭接片虛線輪廓所示)布置。
圖11及12表示根據(jù)本發(fā)明基本階梯形線性陣列的n=3情況的焊區(qū)布置替換例。如圖10中的情況,這兩種布局提供了1A/2B/3C和1C/2A/3B的SDCC,但所有三種布置在布局上不同。這表明電路設(shè)計者對于給定數(shù)目的信號及終點可具有多種焊區(qū)構(gòu)型作為他們的建設(shè)方案,但所有方案提供相同可能的SDCC。這允許電路設(shè)計者以最佳利用基板方式來布局電路。
圖9-12中的焊區(qū)以基本階梯狀的所述線性陣列布置。該形狀可從圖中看出,即通過從第一最終端焊區(qū)到下一個相鄰焊區(qū)畫一道連接線,如此畫下去直到達(dá)第二最終焊區(qū)為止。所產(chǎn)生的形狀是具有階梯狀其中常有直角彎曲部分的線。因此,本發(fā)明的基本階梯狀線性陣列包括其中具有至少一個直角彎曲部分的焊區(qū)的任何線性陣列,只要該列允許搭接片10被放置以連接相鄰的焊區(qū)。但是該陣列的形狀不需要在每一個轉(zhuǎn)折處都有一個階梯。例如在圖11中,可看到,在焊區(qū)31、26及36之間未發(fā)生彎曲。
對于n=2及n=3情況的第三優(yōu)選實施例被分別表示在圖13及14中,對n=4的情況表示在圖15及16中。該實施例包括n個信號焊區(qū)及n個終點焊區(qū),其中n是大于一的數(shù)。信號焊區(qū)及終點焊區(qū)以交替信號焊區(qū)/終點焊區(qū)模式的多邊形陣列方式被布置在基板上。如同頭兩個實施例的情況,信號焊區(qū)及終點焊區(qū)這樣布置,以使得可將搭接片連接在相鄰焊區(qū)之間,及每個信號焊區(qū)電連接到單獨的信號源點。但是,不同于頭兩個實施例的是,沒有兩個終點焊區(qū)連接到同一終點。而是每個終點焊區(qū)電連接到單獨的信號終點。此外,頭兩個實際例相對現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點在于僅需要2n+1個焊區(qū),而不是4n個焊區(qū),該實施例的進(jìn)一步優(yōu)點是,僅需要2n個焊區(qū),因為它是多邊形的交替焊區(qū)結(jié)構(gòu)。但是,該實施例對于大于2可提供多個兩個的SDCC。例如,在圖14中,n=3,可能的SDCC為1A/2B/3C,1B/2C/3A及1C/2B/3A。
該實施例的焊區(qū)陣列被描述為多邊形。該多邊形可通過沿焊區(qū)陣列的整個外圍從一個焊區(qū)到另一焊區(qū)畫線看出來,所產(chǎn)生的形狀為閉合多邊形形狀。該實施例可使用任何多邊形形狀;但是,其就選形狀是直角多邊形(即多邊形中所有角均為直角)。
參照圖14,可在基板50上的一個信號焊區(qū)44的附近設(shè)置附加終點焊區(qū)61。
第四實施例表示在圖17中,其中一個或多個電路終點軌跡可具有與它連接的、多于一個的終點焊區(qū)。在該實施列中,第一電路軌跡30具有位于其中的第一及第二終點焊區(qū)31/32,及第二電路軌跡35具有位于其中的第三及第四終點焊區(qū)36/37。第一信號焊區(qū)21這樣地布置,以使得由搭接片10可連接到第一及第三終點焊區(qū)31/36中的任一個,而第二信號焊區(qū)26這樣地布置,以使得由搭接片10可連接到第二及第四終點焊區(qū)32/37中的任一個。所有的信號及終點焊區(qū)被布置在基板50上。在該布置中,可能有1A/2B及1B/2A的SDCC;但是分別形成了懸空軌跡32及37,這就造成了通常非優(yōu)選的構(gòu)型。但是,有一些應(yīng)用,對于它們該實施例實際上比前述實施例更有利。這種應(yīng)用例如在PCB的波焊中,其中,希望所有搭接板10定向或“指向”在給定方向上,正如該實施例中的情況。
在以上實施例中所使用的每個搭接片10實際上可以是零歐姆導(dǎo)體或雙極性電子器件如電阻、電容等。當(dāng)然,可將兩個或多個搭接片10組合以形成多極性器件,它們能同時地跨過并連接兩個或多個信號焊區(qū)及兩個或多個終點焊區(qū)。
不是每個焊區(qū)需要連接到另一焊區(qū)。為了說明這點,在圖14中可能的SDCC可為1A/2B/3-,它表示信號3的焊區(qū)41不搭接到任何終點(即焊區(qū)46)。其次,對于基本構(gòu)型可增加信號和/或終點焊區(qū),以提供附加的SDCC(盡管以基板空間為代價)。例如,在圖14中,鄰近的信號焊區(qū)41可設(shè)置一個附加的終點焊區(qū)61(以虛線表示)來取代。該附加的焊區(qū)61例如可連接到重復(fù)的終點、如B,或連接到附加的單獨終點、如D。在前一情況下,可設(shè)置另一個1A/2C/3B的SDCC;在后一情況下,可設(shè)置四種附加的SDCC1A/2B/3D,1A/2C/3D,1B/2C/3D及1C/2B/3D。再者,應(yīng)該指出,雖然連接焊區(qū)到它們信號或終點的電路軌跡被表示為在基板的頂面,但這些軌跡也可形成在基板本身內(nèi)部(例如使用電鍍透孔,埋置導(dǎo)體等)。再其次,在每個電路軌跡端部的“焊區(qū)”可具有與附圖中所示不同的形狀。
權(quán)利要求
1.具有多個信號/終點連接組合的電子電路組件,包括n個信號焊區(qū)(21、26)及n個終點焊區(qū)(31,36),其中n是大于一的數(shù),所述信號焊區(qū)(21,26)及所述終點焊區(qū)(31,36)在基板上在以交替信號焊區(qū)(21,26)/終點焊區(qū)(31,36)模式的多邊形陣列中被布置成列。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子電路組件,其中每個終點焊區(qū)(31,36)被電連接到單獨信號終點。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子電路組件,其中所述多邊形陣列至少提供兩個信號/終點連接組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子電路組件,還包括布置在所述基板(50)上所述信號焊區(qū)之一(44)附近的附加終點焊區(qū)(61)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子電路組件,其中所述多邊形陣列具有直角多邊形形狀。
6.具有多個信號/終點連接組合的電子電路組件,包括幾個信號焊區(qū)(21,26)及n+1個終點焊區(qū)(31,36,37),其中n是大于一的數(shù),所述信號焊區(qū)(21,26)及所述終點焊區(qū)(31,36,37)在基板上被置成線性陣列,其中所述陣列的第一最終端焊區(qū)(36)是第一終點焊區(qū)(36),所述陣列中下個最近焊區(qū)(21)是第一信號焊區(qū)(21),所述陣列中再下個最近焊區(qū)(31)是第二終點焊區(qū)(31),并以交替信號焊區(qū)/終點焊區(qū)模式以此類推下去,其中所述陣列中第二最終端焊區(qū)(37)是最后終點焊區(qū)(37)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的電子電路組件,其中所述信號焊區(qū)(21,26)及所述終點焊區(qū)(31,36)這樣地布置,以使得在相鄰焊區(qū)之間能進(jìn)行搭接片連接(10)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的電子電路組件,其中每個信號焊區(qū)(21,216)電連接到單獨的信號源點。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的電子電路組件,其中設(shè)置了n個搭接片(10),以使得每信號焊區(qū)(21,26)僅與一個終點焊區(qū)(31,36,37)相連接,及每個終點焊區(qū)(31,36,37)僅與一個信號焊區(qū)(21,26)相連接。
10.具有多個信號/終點連接組合的電子電路組件,包括在其上具有第一及第二終點焊區(qū)(31,32)的第一電路軌跡(30),在其上具有第三及第四終點焊區(qū)(36,37)的第二電路軌跡(35),第一信號焊區(qū)(21)這樣地定位,以使得它能被搭接片(10)連接到所述第一及第三終點焊區(qū)(31,36)中的任一個;及第二信號焊區(qū)(26)這樣地定位,以使得它能被搭接片(10)連接到所述第二及第四終點焊區(qū)(32,37)中的任一個,其中所述終點焊區(qū)(31,32,36,37)及所述信號焊區(qū)(21,26)被布置在基板(50)上。
全文摘要
本發(fā)明提供了具有用于多信號/終點連接組合的兩個或多個信號的信號(21,26)及終點焊區(qū)(31,36,37)的布置的電子電路組件。本發(fā)明的一個實施例包括n個信號焊區(qū)(21,26)及n個終點焊區(qū)(31,36),其中n是大于一的數(shù)。信號焊區(qū)(21,26 )及終點焊區(qū)(31,36)以交替信號焊區(qū)/終點焊區(qū)模式的多邊形陣列方式被布置在襯底(50)上。在一個優(yōu)選實施例中,多邊形陣列具有直角多邊形的形狀。
文檔編號H05K3/34GK1251734SQ97182090
公開日2000年4月26日 申請日期1997年12月31日 優(yōu)先權(quán)日1997年3月31日
發(fā)明者達(dá)里爾·G·韋伯斯特, 馬里奧·魯埃達(dá)-阿吉洛科, 保羅·皮克斯吉爾 申請人:福特汽車公司