CN102316674A - 电路板及使用该电路板侦测电子元件压降的方法 - Google Patents

Abstract

一种使用电路板侦测电子元件压降的方法包括步骤：提供一至少包括表层零件布局层与内层导电层的电路板模型；在表层零件布局层设置第一焊盘与第二焊盘，定义该第一焊盘、第二焊盘的电气特性与内层导电层相同；在第一焊盘的位置设置一电气特性与第一焊盘不同的第三焊盘；在第二焊盘的位置设置一电气特性与第二焊盘不同的第四焊盘；在第三焊盘与第四焊盘上分别引出信号线，连接第三焊盘的信号线设有第一贯穿孔，连接第四焊盘的信号线设有第二贯穿孔；提供对应于电路板模型的实体电路板，将电子元件贴装于实体电路板的第一焊盘与第三焊盘以及第二焊盘与第四焊盘的位置；侦测实体电路板的第三焊盘与第四焊盘之间的压降。本发明还提供一种电路板。

Description

电路板及使用该电路板侦测电子元件压降的方法

技术领域

本发明涉及一种电路板及使用该电路板侦测电子元件压降的方法。

背景技术

在目前的直流-直流脉冲调制(DC/DC PWM)电路中，通常通过量测其输出支路中的某个电子器件的电感特性直流阻抗来获得该电路的输出电流。量测实体电路前，首先需要对该脉冲调制电路进行布线。然而，在使用现有的自动布线软件(如Allegro PCB Editor)对该脉冲调制电路进行布线时，假设表层零件(如电感器)所在的电路网络的电气特性与电路板内层的电源层电气特性相同，当在与电感器连接的信号线上打贯穿孔(VIA)时，该贯穿孔可能与电源层导通(因电气特性相同)，使得该信号线也可能会与电源层导通，从而会影响后续的量测结果。因此，通常情况下，在量测实体电路上的电子器件的直流阻抗前，需要通过人工方式在电路板的布线过程中，在对应贯穿孔的电源层位置挖去铜箔，以防止信号线与电源层导通而影响量测结果。但是，通过人工方式操作软件挖去铜箔效率低，或者有可能因人为失误，如忘了作此挖孔动作等造成量测结果误差较大的后果。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种能够自动防止表层零件布局信号线与内层电源层导通的电路板及使用该电路板侦测电子元件压降的方法。

一种电路板，其至少包括可相互导通的表层零件布局层与内层导电层，表层零件布局层用于贴装电子元件。表层零件布局层上对应贴装电子元件的位置设置有至少一个第一焊盘与至少一个第二焊盘，该第一焊盘、第二焊盘的电气特性均与内层导电层的电气特性相同。表层零件布局层上还具有至少一个第三焊盘以及至少一个第四焊盘，该第三焊盘对应设置在第一焊盘上，该第四焊盘对应设置在第二焊盘上，且该第三焊盘的电气特性与第一焊盘的电气特性不同，该第四焊盘的电气特性与第二焊盘的电气特性不同。该第三焊盘与第四焊盘上分别引出至少一信号线，连接第三焊盘的信号线上对应开设有第一贯穿孔，连接第四焊盘的信号线上对应开设有第二贯穿孔，所述第一贯穿孔以及第二贯穿孔均不与内层导电层导通。

一种使用上述电路板以侦测电子元件压降的方法包括步骤：启动一布线软件，并在该布线软件上提供一电路板模型，该电路板模型至少包括可相互导通的表层零件布局层与内层导电层；通过该布线软件在表层零件布局层对应该电子元件贴装的位置设置一第一焊盘与一第二焊盘，并定义该第一焊盘、第二焊盘的电气特性均与内层导电层的电气特性相同；通过该布线软件在第一焊盘的位置再设置一第三焊盘，并定义该第三焊盘的电气特性与第一焊盘的电气特性不同；在第二焊盘的位置再设置一第四焊盘，并定义该第四焊盘的电气特性与第二焊盘的电气特性不同；通过该布线软件在第三焊盘与第四焊盘上分别引出至少一信号线，连接第三焊盘的信号线上对应开设有第一贯穿孔，连接第四焊盘的信号线上对应开设有第二贯穿孔；提供对应于该电路板模型的实体电路板，将电子元件两端的焊盘分别对应放置于实体电路板的第一焊盘与第三焊盘上以及第二焊盘与第四焊盘上，使得第一焊盘与第三焊盘导通，第二焊盘与第四焊盘导通；以及通过该实体电路板上的第一贯穿孔与第二贯穿孔，侦测第三焊盘与第四焊盘之间的压降。

与现有技术相比，上述电路板及使用上述电路板来侦测电子元件压降的方法的过程中，在第一焊盘与第二焊盘上分别增加了电气特性不同的第三焊盘与第四焊盘。由于第三焊盘的电气特性与第一焊盘不同，第四焊盘的电气特性与第二焊盘不同，连接第三焊盘、第四焊盘的信号线经过的贯穿孔(第一贯穿孔与第二贯穿孔)会自动与内层导电层避开，使得第三焊盘、第四焊盘均无需通过手动挖孔的方式而使得电子元件的侦测点与内层导电层避开，无需通过手动操作软件进行挖孔的方式使得电子元件的侦测点(实体的第一贯穿孔与第二贯穿孔)与内层导电层避开，既保证了侦测电子元件两端电压时的准确度，又提高了侦测效率。

附图说明

图1为本发明实施方式提供的电路板的示意图。

图2为图1的电路板的立体剖视图。

图3为本发明实施方式提供的使用图1的电路板侦测电子元件压降的方法的流程图。

主要元件符号说明

    电子元件                   100

    电路板                     200

    电路板模型                 200a

    表层零件布局层             201

    内层导电层                 203

    第一焊盘                   10

    绝缘介质                   15

    第二焊盘                   20

    第三焊盘                   30

    第四焊盘                   40

    信号线                     50

    第一贯穿孔                 51

    第二贯穿孔                 53

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明作进一步的详细说明。

请参阅图1与图2，其为本发明较佳实施方式的一种电路板200。该电路板200至少包括可相互导通的表层零件布局层201与内层导电层203。

具体的，当表层零件布局层201与内层导电层203具有相同的电气特性时，两者可以通过多个贯穿孔(图未示)相互导通。所述电气特性相同指属于同一个电气网络的各个导电层及设置在导电层上的电子元件(包括导线等)具有相同的电源，并能够相互协作最终产生一个输出信号，简单来说，电气特性相同的导电层及与其连接的电子元件所在的其他导电层为一个整体。

所述表层零件布局层201用于贴装至少一个电子元件100，所述电子元件100可以为电感或电阻。本实施方式中，所述电子元件100为电感，其贴装面(图未示)上设置有至少两个焊盘(图未示)。所述内层导电层203为电源层。

可以理解，所述电子元件100还可以为其他具有电感或电阻特性的器件，所述内层导电层203还可以为信号层。

所述表层零件布局层201上对应贴装电子元件100焊盘的位置设置有至少一个第一焊盘10与至少一个第二焊盘20，设定该第一焊盘10、第二焊盘20的电气特性均与内层导电层203的电气特性相同，因此，当第一焊盘10、第二焊盘20分别通过贯穿孔(图未示)与内层导电层203连接时，该第一焊盘10、第二焊盘20均可与内层导电层203导通。

所述表层零件布局层201上还具有至少一个第三焊盘30以及至少一个第四焊盘40，该第三焊盘30对应设置在第一焊盘10上，该第四焊盘40对应设置在第二焊盘20上，且该第三焊盘30的电气特性与第一焊盘10的电气特性不同，该第四焊盘40的电气特性与第二焊盘20的电气特性不同。所述第三焊盘30与第一焊盘10之间设置有绝缘介质15，所述第四焊盘40与第二焊盘20之间也设置有绝缘介质15。由此可知，第三焊盘30与第一焊盘10、第四焊盘40与第二焊盘20之间相互不导通，即第三焊盘30、第四焊盘40均不与内层导电层203导通。所述第一焊盘10、第二焊盘20的尺寸分别大于或等于电子元件的焊盘尺寸，所述第三焊盘30的尺寸小于第一焊盘10的尺寸，所述第四焊盘40的尺寸小于第二焊盘20的尺寸。所述电子元件100的其中一个焊盘通过锡膏(图未示)固定至第一焊盘10与第三焊盘30上，另一个焊盘通过锡膏固定至第二焊盘20与第四焊盘40上。所述第三焊盘30设置在第一焊盘10的中间位置，所述第四焊盘40设置在第二焊盘20的中间位置，且第三焊盘30与第四焊盘40相邻设置，使得第三焊盘30与第四焊盘40均能够从电子元件100的中间部位引出，不仅可以反映电子元件100的最佳测量点，而且节省了占用的面积。

该第三焊盘30与第四焊盘40上引出至少一对相互平行设置且长度、材质均相同的信号线50，连接第三焊盘30的信号线50上对应开设有第一贯穿孔51，连接第四焊盘40的信号线50上对应开设有第二贯穿孔53。由于第三焊盘30以及第四焊盘40的电气特性均不同于内层导电层，因此连接所述第三焊盘30的第一贯穿孔51以及连接第四焊盘40的第二贯穿孔53均不与内层导电层203导通。

当需要侦测该电子元件100两端的压降时，将侦测器件(如电压表)的侦测端分别放置在第一贯穿孔51以及第二贯穿孔53上进行侦测。由于第一贯穿孔51以及第二贯穿孔53均不与内层导电层203导通，且第一贯穿孔51从第一焊盘10上的第三焊盘30的中间位置导出，第二贯穿孔53从第二焊盘20上的第四焊盘40的中间位置导出，使得侦测结果能够准确反映电子元件100两端的压降。

请结合图3，本发明还提供一种使用所述电路板200来侦测电子元件压降的方法。本实施方式中，所述电子元件100为电感，其贴装面(图未示)上设置有至少两个焊盘(图未示)。该方法包括以下步骤：

步骤S201，启动一布线软件(图未示)，并在该布线软件上提供一电路板模型200a(请参阅图1)，该电路板模型200a至少包括可相互导通的表层零件布局层201与内层导电层203。本实施方式中，该布线软件为Allegro PCB Editor软件。

步骤S203，通过该布线软件在表层零件布局层201对应电子元件100贴装的位置上设置一第一焊盘10与一第二焊盘20，并定义该第一焊盘10、第二焊盘20的电气特性均与内层导电层203的电气特性相同。具体的，电气特性相同指属于同一个电气网络的各个导电层及设置在导电层上的电子元件(包括导线等)具有相同的电源，并能够相互协作最终产生一个输出信号，简单来说，电气特性相同的各个导电层及与其连接的电子元件为一个整体。

步骤S205，通过该布线软件在第一焊盘10上设置一第三焊盘30，并定义第三焊盘30的电气特性与第一焊盘10的电气特性不同；在第二焊盘20上设置一第四焊盘40，并定义第四焊盘40的电气特性与第二焊盘20的电气特性不同。所述第三焊盘30与第一焊盘10之间设置有绝缘介质15，所述第四焊盘40与第二焊盘20之间也设置有绝缘介质，使得第三焊盘30与第一焊盘10、第四焊盘40与第二焊盘20之间相互不导通。所述第一焊盘10、第二焊盘20的尺寸大于或等于电子元件100的焊盘尺寸，所述第三焊盘30的尺寸小于第一焊盘10的尺寸，所述第四焊盘40的尺寸小于第二焊盘20的尺寸。本实施方式中，所述第三焊盘30设置在第一焊盘10的中间位置，所述第四焊盘40设置在第二焊盘20的中间位置，且第三焊盘30与第四焊盘40相邻设置，使得第三焊盘30与第四焊盘40均能够从电子元件100的中间部位引出，从而能够更加精确地侦测电子元件100的压降。可以理解，所述第三焊盘30以及第四焊盘40还可以分别对称设置在第一焊盘10与第二焊盘20的边缘位置。

步骤S207，通过该布线软件在第三焊盘30与第四焊盘40上分别引出至少一信号线50，并在对应的信号线50上设置第一贯穿孔51以及第二贯穿孔53，以作为侦测点。具体的，该布线软件可自动分辨焊盘(包括第一焊盘10、第二焊盘20、第三焊盘30、第四焊盘40)与内层导电层203的电气特性，当焊盘的电气特性与内层导电层203相同时，布线软件设置信号线50以及焊盘通过对应的贯穿孔(第一贯穿孔51或第二贯穿孔53)与内层导电层203导通；当焊盘的电气特性与内层导电层203不同时，布线软件设置信号线50以及焊盘经过的贯穿孔(第一贯穿孔51或第二贯穿孔53)自动与内层导电层203避开。本实施方式中，由于第三焊盘30以及第四焊盘40的电气特性均不同于内层导电层203，因此，布线时，连接所述第三焊盘30以及第四焊盘40的信号线50上的第一、第二贯穿孔51、53分别与内层导电层203自动避开。

步骤S209，提供对应于该电路板模型200a的实体的电路板200，可以理解，该实体电路板200上包括实体的第一焊盘10、第二焊盘20、第三焊盘30、第四焊盘40、信号线50、第一贯穿孔51以及第二贯穿孔53。将实体的电子元件100两端的焊盘分别放置于实体电路板200上对应第一焊盘10与第三焊盘30以及第二焊盘20与第四焊盘40的位置，并通过锡膏(图未示)连接电子元件100、第一焊盘10与第三焊盘30以及第二焊盘20与第四焊盘40，使得第一焊盘10通过锡膏以及电子元件100与第三焊盘30导通，第二焊盘20通过锡膏以及电子元件100与第四焊盘40导通。

步骤S211，通过该实体电路板200上的第一贯穿孔51与第二贯穿孔53，侦测第三焊盘30与第四焊盘40之间的压降，即第一焊盘10与第二焊盘20之间的压降，该压降即为该电子元件100两端的电压。

在使用上述电路板200侦测电子元件压降时，在电路板模型200a的第一焊盘10与第二焊盘20上分别增加电气特性不同的第三焊盘30与第四焊盘40。由于第三焊盘30的电气特性与第一焊盘10不同，第四焊盘40的电气特性与第二焊盘20不同，连接第三焊盘30、第四焊盘40的信号线50经过的贯穿孔会自动与内层导电层203避开，无需通过手动操作软件进行挖孔的方式使得电子元件100的侦测点(实体的第一贯穿孔51与第二贯穿孔53)与内层导电层203避开，既保证了侦测电子元件100两端电压时的准确度，又提高了侦测效率。另外，将所述第三焊盘30设置在第一焊盘10的中间位置，第四焊盘40设置在第二焊盘20的中间位置，能够检测到电子元件100中间位置的电压，避免引入外部实体信号线的电阻，进一步提高了检测的精度。

另外，本领域技术人员可在本发明精神内做其它变化，但是，凡依据本发明精神实质所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种电路板，其至少包括可相互导通的表层零件布局层与内层导电层，表层零件布局层用于贴装电子元件，表层零件布局层上对应贴装电子元件的位置设置有至少一个第一焊盘与至少一个第二焊盘，该第一焊盘、第二焊盘的电气特性均与内层导电层的电气特性相同，其特征在于，表层零件布局层上还具有至少一个第三焊盘以及至少一个第四焊盘，该第三焊盘对应设置在第一焊盘上，该第四焊盘对应设置在第二焊盘上，且该第三焊盘的电气特性与第一焊盘的电气特性不同，该第四焊盘的电气特性与第二焊盘的电气特性不同；该第三焊盘与第四焊盘上分别引出至少一信号线，连接第三焊盘的信号线上对应开设有第一贯穿孔，连接第四焊盘的信号线上对应开设有第二贯穿孔，所述第一贯穿孔以及第二贯穿孔均不与内层导电层导通。

2.如权利要求1所述的电路板，其特征在于，所述电子元件的贴装面上包括两个焊盘，其中一个焊盘通过锡膏固定至第一焊盘与第三焊盘上，另一个焊盘也通过锡膏固定至第二焊盘与第四焊盘上。

3.如权利要求2所述的电路板，其特征在于，所述第一焊盘、第二焊盘的尺寸大于或等于电子元件的焊盘尺寸，所述第三焊盘的尺寸小于第一焊盘的尺寸，所述第四焊盘的尺寸小于第二焊盘的尺寸。

4.如权利要求1所述的电路板，其特征在于，所述第三焊盘与第一焊盘之间设置有绝缘介质，所述第四焊盘与第二焊盘之间也设置有绝缘介质。

5.如权利要求1所述的电路板，其特征在于，所述第三焊盘设置在第一焊盘的中间位置，所述第四焊盘设置在第二焊盘的中间位置。

6.一种使用电路板侦测电子元件压降的方法，该方法包括步骤：

启动一布线软件，并在该布线软件上提供一电路板模型，该电路板模型至少包括可相互导通的表层零件布局层与内层导电层；

通过该布线软件在表层零件布局层对应该电子元件贴装的位置设置一第一焊盘与一第二焊盘，并定义该第一焊盘、第二焊盘的电气特性均与内层导电层的电气特性相同；

通过该布线软件在第一焊盘的位置再设置一第三焊盘，并定义该第三焊盘的电气特性与第一焊盘的电气特性不同；在第二焊盘的位置再设置一第四焊盘，并定义该第四焊盘的电气特性与第二焊盘的电气特性不同；

通过该布线软件在第三焊盘与第四焊盘上分别引出至少一信号线，连接第三焊盘的信号线上对应开设有第一贯穿孔，连接第四焊盘的信号线上对应开设有第二贯穿孔；

提供对应于该电路板模型的实体电路板，将电子元件两端的焊盘分别对应放置于实体电路板的第一焊盘与第三焊盘上以及第二焊盘与第四焊盘上，使得第一焊盘与第三焊盘导通，第二焊盘与第四焊盘导通；以及

通过该实体电路板上的第一贯穿孔与第二贯穿孔，侦测第三焊盘与第四焊盘之间的压降。

7.如权利要求6所述的使用电路板侦测电子元件压降的方法，其特征在于，所述将电子元件两端焊盘对应放置于实体电路板的第一焊盘与第三焊盘上以及第二焊盘与第四焊盘上的步骤中，通过锡膏连接电子元件两端至第一焊盘与第三焊盘以及第二焊盘与第四焊盘。

8.如权利要求6所述的使用电路板侦测电子元件压降的方法，其特征在于，该布线软件可自动分辨焊盘与内层导电层的电气特性，该焊盘包括第一焊盘、第二焊盘、第三焊盘、第四焊盘，当焊盘的电气特性与内层导电层相同时，连接焊盘的信号线通过所述第一贯穿孔或第二贯穿孔与内层导电层导通，当焊盘的电气特性与内层导电层不同时，连接焊盘的信号线经过的第一贯穿孔或第二贯穿孔自动与内层导电层避开。

9.如权利要求6所述的使用电路板侦测电子元件压降的方法，其特征在于，所述第三焊盘设置在第一焊盘的中间位置，所述第四焊盘设置在第二焊盘的中间位置，所述第三焊盘与第一焊盘之间设置有绝缘介质，所述第四焊盘与第二焊盘之间也设置有绝缘介质。

10.如权利要求6所述的使用电路板侦测电子元件压降的方法，其特征在于，所述第一焊盘、第二焊盘的尺寸大于或等于电子元件的焊盘尺寸，所述第三焊盘的尺寸小于第一焊盘的尺寸，所述第四焊盘的尺寸小于第二焊盘的尺寸。

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