CN109041415A - 电路板、电路板的制作方法、电路板调试装置及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电路板，所述电路板的侧边设有板边接触焊盘，所述电路板的JTAG信号从电路板的表层或内层连接到所述板边接触焊盘上。本发明提出的电路板能够解决现有技术硬件程序烧写占用电路板布局面积、容易导致被测电路板变形和测试不良的问题。本发明还公开了上述电路板的制作方法，包括：在电路板上制作金属化孔，并使所述电路板的JTAG信号，从电路板的表层或内层连接到所述金属化孔上；通过电路板螺板工艺，在所述金属化孔上进行螺板外形切割，使所述电路板的侧边形成板边接触焊盘，所述板边接触焊盘为所述金属化孔的部分内壁。本发明还公开了一种采用该电路板的电路板调试装置及电子设备。

Description

电路板、电路板的制作方法、电路板调试装置及电子设备
技术领域
本发明涉及电子设备技术领域，特别是涉及一种电路板、电路板的制作方法、电路板调试装置及电子设备。
背景技术
PCB(Printed Circuit Board，印刷电路板，简称电路板)是承载电子元器件的基板，是电子元器件互连关系的具体承载及物理体现，是电子产品的重要组成部分，也是整个电子线路中面积最大的器件。
在电路板的制作过程中，完成硬件电路设计加工、及SMT贴片后，需要将对应的软件下载到电路板芯片相应的存储单元中，进行电路板的调试，才能使整个电路系统正确工作。现有硬件设计方法，大都采用JTAG(Joint Test Action Group，一种国际标准测试协议，主要用于芯片内部测试)接口将硬件程序烧写到对应的存储单元中。
目前，JTAG烧写硬件接口的实现方式主要有两种，一种是采用标准的JTAG接口实现，另一种是采用生产加工测试点实现。其中，采用标准JTAG接口实现具体是采用JTAG连接器和线缆将电路板和PC连接在一起，将PC上的程序下载到电路板上的存储单元中，但由于JTAG接口为20个管脚的封装结构，而其有效的管脚只有4个，因此浪费很多资源，且标准JTAG接口尺寸较大，在手机等小型化产品中，无法使用。因此，目前使用最多的还是通过生产加工测试点实现。
采用生产加工测试点的方法具体是在电路板的表面预留JTAG信号生产测试点，采用特殊夹具，利用夹具上的顶针与预留的JTAG信号生产测试点相接触，然后通过夹具上的顶针将PC上的程序下载到电路板上的存储单元中，但这种方式，由于其测试探针的机械加工要求，电路板表面的测试点的尺寸以及间距较大，导致占用电路板的布局面积，影响其它电子元件的摆放，且在测试过程中，测试夹具上的探针需要在电路板的表面向主板施加压力，容易导致被测电路板变形，测试过程中产生的应力会导致焊接器件的焊点断开，脱落等不良，此外，信号连接到测试点上时，有时需要从内层通过过孔连接到表层的焊盘上，若过孔位于焊盘上，则探针有可能插入过孔中，容易导致测试不良。
发明内容
本发明的一个目的在于提出一种电路板，以解决现有技术硬件程序烧写占用电路板布局面积、容易导致被测电路板变形和测试不良的问题。
一种电路板，所述电路板的侧边设有板边接触焊盘，所述电路板的JTAG信号从电路板的表层或内层连接到所述板边接触焊盘上。
根据本发明提出的电路板，采用板边接触焊盘作为JTAG接口焊盘触点，由于板边接触焊盘设置在电路板的侧边，而非电路板的表面，因此，不用占用电路板的布局面积，同时，在测试过程中，不再向电路板的表面施加压力，而是向侧边施加压力，因此，能够避免被测电路板变形、焊接器件的焊点断开的问题，此外，因为电路板的JTAG信号能够从电路板内层直接连接到板边接触焊盘上，因此无需在焊盘上打孔，避免了探针插入过孔导致测试不良的问题。
另外，根据本发明提供的电路板，还可以具有如下附加的技术特征：
进一步地，所述电路板的JTAG信号通过铜走线从电路板的表层或内层连接到所述板边接触焊盘上。
进一步地，相邻的所述板边接触焊盘之间的间距为1～2mm。
进一步地，所述板边接触焊盘的宽度为1～2mm。
本发明的另一个目的在于提出一种上述电路板的制作方法，所述方法包括：
在电路板上制作金属化孔，并使所述电路板的JTAG信号，从电路板的表层或内层连接到所述金属化孔上；
通过电路板螺板工艺，在所述金属化孔上进行螺板外形切割，使所述电路板的侧边形成板边接触焊盘，所述板边接触焊盘为所述金属化孔的部分内壁。
采用上述方法制备出的电路板，通过板边接触焊盘作为JTAG接口焊盘触点，由于板边接触焊盘设置在电路板的侧边，而非电路板的表面，因此，不用占用电路板的布局面积，同时，在测试过程中，不再向电路板的表面施加压力，而是向侧边施加压力，因此，能够避免被测电路板变形、焊接器件的焊点断开的问题，此外，因为电路板的JTAG信号能够从电路板内层直接连接到板边接触焊盘上，因此无需在焊盘上打孔，避免了探针插入过孔导致测试不良的问题。
进一步地，所述方法还包括：
按照标准椭圆形金属化孔制作工艺，在电路板上设计椭圆形金属化的直线段长度以及相邻两个椭圆形金属化的间距；
采用钻孔、螺孔、电镀通孔工艺，按照上述直线段长度和间距，在所述电路板上加工出椭圆形金属化孔，并使所述电路板的JTAG信号，从电路板的表层或内层连接到所述椭圆形金属化孔上；
在加工出的椭圆形金属化孔中设计切割线，采用电路板螺板工艺，沿所述切割线，进行螺板外形切割，使所述电路板的侧边形成板边接触焊盘，所述板边接触焊盘为所述椭圆形金属化孔的部分内壁。
本发明的另一个目的还在于提出一种电路板调试装置，该电路板调试装置包括上述的电路板和测试探针。
其中，所述测试探针呈方柱形，所述测试探针包括具有尖端的导电部，所述导电部用于与所述板边接触焊盘接触。
其中，所述电路板调试装置还包括可调限位装置、第一弹性装置和第二弹性装置，所述电路板设于所述可调限位装置中，所述可调限位装置用于对所述电路板进行限位，所述第一弹性装置与所述电路板相抵靠，所述第二弹性装置与所述测试探针相抵靠，所述第一弹性装置与所述第二弹性装置相对设置。
其中，所述测试探针还包括与所述导电部连接的绝缘部，所述第二弹性装置与所述绝缘部相抵靠。
本发明的另一个目的还在于提出一种电子设备，该电子设备至少包括上述的电路板。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明第一实施例提出的电路板的结构示意图；
图2是本发明第二实施例提出的电路板的制作方法的流程图；
图3是在电路板上加工椭圆形金属化孔的示意图；
图4是本发明第三实施例提出的电路板调试装置的结构示意图；
图5是图4中测试探针的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”以及类似的表述只是为了说明的目的，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例1
请参阅图1，本发明的第一实施例提出一种电路板10，该所述电路板10的侧边设有板边接触焊盘11，所述电路板10的JTAG信号从电路板10的表层或内层连接到所述板边接触焊盘11上，具体为电路板10上芯片12的JTAG信号从电路板10的表层或内层连接到所述板边接触焊盘11上。
优选的，所述电路板10的JTAG信号可以通过铜走线从电路板10的表层或内层连接到所述板边接触焊盘11上。
具体实施时，可以根据实际测试的需要，设置若干个板边接触焊盘11。优选的，相邻的所述板边接触焊盘11之间的间距a为1～2mm，所述板边接触焊盘11的宽度d为1～2mm。例如，相邻的所述板边接触焊盘11之间的间距a为1.5mm，所述板边接触焊盘11的宽度d为1.5mm。板边接触焊盘11的厚度t可以与电路板10的厚度一致，也可以小于电路板10的厚度，优选的，板边接触焊盘11的厚度t为0.6～2mm。
根据本实施例提出的电路板，采用板边接触焊盘作为JTAG接口焊盘触点，由于板边接触焊盘设置在电路板的侧边，而非电路板的表面，因此，不用占用电路板的布局面积，同时，在测试过程中，不再向电路板的表面施加压力，而是向侧边施加压力，因此，能够避免被测电路板变形、焊接器件的焊点断开的问题，此外，因为电路板的JTAG信号能够从电路板内层直接连接到板边接触焊盘上，因此无需在焊盘上打孔，避免了探针插入过孔导致测试不良的问题。
实施例2
请参阅图2，本发明的第二实施例提出一种电路板的制作方法，包括：
S11，在电路板上制作金属化孔，并使所述电路板的JTAG信号，从电路板的表层或内层连接到所述金属化孔上；
其中，具体实施时，需要预先根据电路板上的电路芯片布局，及后续的走线规划，布局电路板封装，设计金属化孔(PLATING Through Hole，简称PTH)的大小以及距离。例如，按照标准椭圆形金属化孔制作工艺，在电路板上设计椭圆形金属化的直线段长度以及相邻两个椭圆形金属化的间距，优选的，椭圆形金属化的直线段长度为1～2mm，相邻两个椭圆形金属化的间距为1～2mm。椭圆形金属化孔的厚度可以与电路板的厚度一致，优选的，椭圆形金属化孔的厚度为0.6～2mm。
设计好椭圆形金属化孔大小以及距离之后，采用钻孔、螺孔、电镀通孔工艺，按照上述直线段长度和间距，请参阅图3，在电路板20上加工出椭圆形金属化孔21，并使所述电路板20的JTAG信号，从电路板20的表层或内层连接到所述椭圆形金属化孔21上，具体是将电路板20上芯片的JTAG信号，从电路板20的表层或内层连接到所述椭圆形金属化孔21上。
S12，通过电路板螺板工艺，在所述金属化孔上进行螺板外形切割，使所述电路板的侧边形成板边接触焊盘，所述板边接触焊盘为所述金属化孔的部分内壁。
其中，可以在加工出的椭圆形金属化孔21中设计切割线La，采用电路板螺板工艺，沿所述切割线La，进行螺板外形切割，使所述电路板20的侧边形成板边接触焊盘，所述板边接触焊盘为所述椭圆形金属化孔21的部分内壁211。
根据本实施例制备出的电路板，通过板边接触焊盘作为JTAG接口焊盘触点，由于板边接触焊盘设置在电路板的侧边，而非电路板的表面，因此，不用占用电路板的布局面积，同时，在测试过程中，不再向电路板的表面施加压力，而是向侧边施加压力，因此，能够避免被测电路板变形、焊接器件的焊点断开的问题，此外，因为电路板的JTAG信号能够从电路板内层直接连接到板边接触焊盘上，因此无需在焊盘上打孔，避免了探针插入过孔导致测试不良的问题。
实施例3
请参阅图4及图5，本发明的第三实施例提出一种电路板调试装置，包括电路板10和测试探针30，该电路板10的侧边设有板边接触焊盘11，所述电路板10的JTAG信号从电路板10的表层或内层连接到所述板边接触焊盘11上，该电路板10的其它技术特征可以与第一实施例的电路板一致，在此不予赘述。
其中，所述测试探针30呈方柱形，所述测试探针30包括具有尖端的导电部31，所述导电部31用于与电路板10侧边的板边接触焊盘11接触。
传统的夹具探针，由于接触的信号焊盘位于电路板表面，而电路板表面安装有其他电路器件，为了防止测试过程中碰伤其他电路器件，探针的尖端需要设计成圆锥状，整体呈针状，才能防止与其他表面器件碰撞，针状的探针与电路板的表面的接触方式为点接触，接触面积很小，因此为了保证信号的联通质量良好，探针需要扎入表层焊盘内一定深度，这会导致电路板表面外观轻微损伤。但本实施例中，由于板边接触焊盘位于电路板的侧边，因此，测试探针30的形状可以不用呈针状，具体可以呈方柱形，导电部31的尖端锋刃311可以与被测电路板的板边接触焊盘接触，从而可以将点接触改进为线接触，增加了接触面积，提升电性导通能力，确保了调试效果，无需将测试探针插入焊盘内部，避免了电路板的损伤。
此外，作为一个具体示例，测试探针30还可以包括与所述导电部31连接的绝缘部32，便于作业员手持操作。
本实施例中，所述电路板调试装置还可以包括可调限位装置40、第一弹性装置50和第二弹性装置60，电路板10设于所述可调限位装置40中，所述可调限位装置40用于对所述电路板10进行限位，其中，可调限位装置40具体可以为一面开口的槽状，电路板10可从槽中插入，然后调节可调限位装置40的位置，使导电部31与板边接触焊盘11相接触，所述第一弹性装置50与所述电路板10相抵靠，所述第二弹性装置60与所述测试探针30相抵靠，具体可以与绝缘部32相抵靠，所述第一弹性装置50与所述第二弹性装置60相对设置，两个弹性装置能够保证板边接触焊盘11与导电部31与充分有效的接触。导电部31与对应的信号相连接，保证电路的接通，然后将程序从PC端下载到电路板上的存储单元中。
采用上述的电路板调试装置，一方面，电路板采用板边接触焊盘作为JTAG接口焊盘触点，由于板边接触焊盘设置在电路板的侧边，而非电路板的表面，因此，不用占用电路板的布局面积，同时，在测试过程中，不再向电路板的表面施加压力，而是向侧边施加压力，因此，能够避免被测电路板变形、焊接器件的焊点断开的问题，此外，因为电路板的JTAG信号能够从电路板内层直接连接到板边接触焊盘上，因此无需在焊盘上打孔，避免了探针插入过孔导致测试不良的问题。另一方面，测试探针的形状可以呈方柱形，导电部与被测电路板的板边接触焊盘接触方式为线接触，增加了接触面积，提升电性导通能力，确保了调试效果，无需将测试探针插入焊盘内部，避免了电路板的损伤。
本发明的第四实施例提出一种电子设备，该电子设备至少包括第一实施例中的电路板，该电子设备可以是手机、平板电脑、便携式计算机、车载电脑、台式计算机、智能电视机、智能可穿戴设备、智能家居设备中的其中一种。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电路板，其特征在于，所述电路板的侧边设有板边接触焊盘，所述电路板的JTAG信号从电路板的表层或内层连接到所述板边接触焊盘上。
2.根据权利要求1所述的电路板，其特征在于，所述电路板的JTAG信号通过铜走线从电路板的表层或内层连接到所述板边接触焊盘上。
3.根据权利要求1所述的电路板，其特征在于，相邻的所述板边接触焊盘之间的间距为1～2mm。
4.权利要求1所述的电路板的制作方法，其特征在于，包括：
在电路板上制作金属化孔，并使所述电路板的JTAG信号，从电路板的表层或内层连接到所述金属化孔上；
通过电路板螺板工艺，在所述金属化孔上进行螺板外形切割，使所述电路板的侧边形成板边接触焊盘，所述板边接触焊盘为所述金属化孔的部分内壁。
5.根据权利要求4所述的电路板的制作方法，其特征在于，所述方法还包括：
按照标准椭圆形金属化孔制作工艺，在电路板上设计椭圆形金属化的直线段长度以及相邻两个椭圆形金属化的间距；
采用钻孔、螺孔、电镀通孔工艺，按照上述直线段长度和间距，在所述电路板上加工出椭圆形金属化孔，并使所述电路板的JTAG信号，从电路板的表层或内层连接到所述椭圆形金属化孔上；
在加工出的椭圆形金属化孔中设计切割线，采用电路板螺板工艺，沿所述切割线，进行螺板外形切割，使所述电路板的侧边形成板边接触焊盘，所述板边接触焊盘为所述椭圆形金属化孔的部分内壁。
6.一种电路板调试装置，其特征在于，包括权利要求1所述的电路板和测试探针。
7.根据权利要求6所述的电路板调试装置，其特征在于，所述测试探针呈方柱形，所述测试探针包括具有尖端的导电部，所述导电部用于与所述板边接触焊盘接触。
8.根据权利要求7所述的电路板调试装置，其特征在于，所述电路板调试装置还包括可调限位装置、第一弹性装置和第二弹性装置，所述电路板设于所述可调限位装置中，所述可调限位装置用于对所述电路板进行限位，所述第一弹性装置与所述电路板相抵靠，所述第二弹性装置与所述测试探针相抵靠，所述第一弹性装置与所述第二弹性装置相对设置。
9.根据权利要求8所述的电路板调试装置，其特征在于，所述测试探针还包括与所述导电部连接的绝缘部，所述第二弹性装置与所述绝缘部相抵靠。
10.一种电子设备，其特征在于，至少包括权利要求1所述的电路板。
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