DE112016002532T5

DE112016002532T5 - Systeme und Verfahren für eine lochrasterplattenartige gedruckte Leiterplatte

Info

Publication number: DE112016002532T5
Application number: DE112016002532.7T
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-06-05
Filing date: 2016-06-03
Publication date: 2018-03-01
Also published as: US20160360613A1; AU2016270466B2; WO2016197056A1; US20190306975A1; US10905003B2; AU2016270466A1; US10368435B2

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf die Prüfung, den Bau oder die Implementierung von elektrischen Schaltungen unter Verwendung einer lochrasterplattenartigen PCB. Aspekte der vorliegenden Erfindung umfassen das Eliminieren der Notwendigkeit, Anschlussdrähte zu verwenden, wenn elektrische Schaltungen auf PCBs gebaut und getestet werden. In Ausführungsformen ist ein PCB-System mit Reihen und Spalten von Signalverbindungspunkten in einem lochrasterplattenartigen Layout verbunden und verwendet einen eingebetteten Draht und eine Lötbrücke, um Teilverbindungen zwischen Signalverbindungspunkten zu bilden. In Ausführungsformen ist die eingebettete Draht- und Lötbrücke in der Lage, eine Spalte von Signalverbindungspunkten zu verbinden. In Ausführungsformen ist die eingebettete Draht- und Lötbrücke in der Lage, eine Stromschiene mit einem Signalverbindungspunkt zu verbinden. Somit kann eine Schaltung implementiert und getestet werden, indem eine kleine Menge an Lot auf die Lötbrücke aufgebracht wird, ohne dass Anschlussdrähte benötigt werden.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der gleichzeitig anhängigen und im gemeinsamen Besitz befindlichen US-Patent Anmeldung Nr. 62/171,554, eingereicht am 5. Juni 2015, mit dem Titel "Breadboard-style Printed Circuit Board with reduced or eliminated need of Hookup Wires " wobei Samuel P. Kho als Erfinder aufgeführt ist, wobei das Patentdokument durch Bezugnahme in dieser Anmeldung aufgenommen ist und zwar in seiner Ganzheit und für alle Zwecke.
HINTERGRUND
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf gedruckte Leiterplatten und insbesondere auf Protoboards mit einem lochrasterplattenartigen Layout.
Beschreibung des Standes der Technik
Beim Entwerfen eines Schaltkreises oder beim Erstellen eines Schaltkreises verwenden Ingenieure und Heimwerker häufig eine Lochrasterplatte, um den Schaltkreis zu testen. Eine Lochrasterplatte ist eine Platte aus Kunststoff mit Kunststofflöchern zum Einlegen von elektronischen Bauteilen und Drähten. Eine Lochrasterplatte besteht aus einem perforierten Kunststoffblock mit zahlreichen verzinnten Phosphorbronze- oder Neusilberlegierungsfederclips unter den Perforationen. Die Clips werden oft als Verbindungspunkte oder Kontaktpunkte bezeichnet. Die Anzahl der Verbindungspunkte wird oft in der Spezifikation der Lochrasterplatte angegeben. Unter den Kunststofflöchern befindet sich eine Leiterplatte mit einem bestimmten Layout. Das Layout besteht typischerweise aus Zeilen und Spalten der Verbindungspunkte. Typischerweise werden die Spalten in der Hälfte geteilt, eine linke Hälfte und eine rechte Hälfte, wobei jedes Loch in einer Reihe der linken Hälfte intern mit den anderen Verbindungspunkten in dieser Hälfte der Spalte verbunden ist. Die rechte Hälfte ist gleich. Außerdem gibt es normalerweise Stromschienen, bei denen eine Spalte gespeist und eine geerdet ist.
Ein Draht kann verwendet werden, um die Stromschiene mit einem anderen Loch zu verbinden. Außerdem können IC-Chips verwendet und über die linke und rechte Hälfte platziert werden. Mit einer Lochrasterplatte kann eine Schaltung aufgebaut, getestet und modifiziert werden, ohne dass Chips und andere Komponenten an eine gedruckte Leiterplatte gelötet werden müssen. Die Verwendung einer Lochrasterplatte kann jedoch mühsam und zeitaufwendig sein. Jeder Draht muss geschnitten und abisoliert werden. Selbst in einer einfachen Schaltung ist dieser Prozess mühsam, aber in einer komplexen Schaltung benötigt dieser Prozess eine beträchtliche Zeitdauer, um die Verbindungen zwischen den Teilen der Lochrasterplatte herzustellen, die bereits interne Verbindungen haben.
Nachdem eine Schaltung getestet und überprüft wurde, kann sie auf eine lochrasterplattenartige gedruckte Leiterplatte (PCB) übertragen werden. Eine in Form der Lochrasterplatte gedruckte Leiterplatte (PCB) hat ähnliche Verbindungen wie eine Lochrasterplatte, ist jedoch eine gedruckte Leiterplatte (PCB). Die Komponenten können leicht von der Lochrasterplatte übertragen werden, wobei das Layout der Schaltung erhalten bleibt. Die Komponenten und die Anschlussdrähte sind an die PCB gelötet. Das Löten macht die Befestigung dauerhafter. Die Anschlussdrähte müssen jedoch geschnitten, abisoliert und an die PCB gelötet werden, was ein mühsamer Prozess ist.
1 zeigt eine lochrasterplattenartige gedruckte Leiterplatte in perspektivischer Ansicht, wobei jedoch die untere Kupferschicht als Explosionsansicht dargestellt ist. PCB 99 ist die Platine mit den beidseitigen Kupferschichten. Die obere Schicht hat Löcher, die den Löchern auf einer Lochrasterplatte ähnlich sind, die Durchkontaktierungen (PTHs) genannt werden. Die PTHs der obersten Schicht sind elektrisch mit den PTHs der unteren Schicht verbunden, ähnlich den Verbindungspunkten in dem Beispiel der Lochrasterplatte.
Bei einer lochrasterplattenartigen PCB ähnelt das PCB-Layout dem Layout einer Lochrasterplatte mit Zeilen und Spalten von PTHs, die elektrisch horizontal verbunden und in eine linke Hälfte und eine rechte Hälfte unterteilt sind. In ähnlicher Weise kann eine lochrasterplattemartige PCB eine Stromspalte aufweisen, die als Stromschiene bezeichnet wird, und eine Massespalte, die als Masseschiene bezeichnet wird.
Die PTHs 1, 2, 3, 4, 5 in 1 auf der unteren Kupferschicht entsprechen den PTHs 11, 12, 13, 14 bzw. 15 auf der oberen Kupferschicht und sind mit diesen elektrisch verbunden. Die Stromschiene 66 ist eine Kupferspur, die vertikal 1 und 2 verbindet. Die Stromschienen 67, 68, 69 sind zusätzliche Stromschienen. Konventionell werden die Stromschienen 66 und 68 als negative (Masse-)Schienen verwendet, während 67 und 69 als positive Schienen verwendet werden. Die Kupferspuren 77 und 78 sind Kupferspuren, die die PTHs 3, 4 und 5 verbinden, die eine Signalverbindung bilden: Eine an 3 gelötete Komponentenleitung ist mit der an 4 oder 5 gelöteten Komponentenleitung elektrisch verbunden.
Zur Erleichterung der Erläuterung und zur Vereinfacherung der Figur sind nicht alle PTHs markiert, jedoch sind die entsprechenden PTHs der oberen und unteren Schicht elektrisch verbunden, wie oben für jedes PTH beschrieben. Zum Beispiel entspricht die Stromschiene 69 der Stromschiene 59. Die Stromschiene 59 besteht aus PTHs 51, 52, 53, 54, 55 und 56. In ähnlicher Weise entspricht die Stromschiene 58 der Stromschiene 68. Die Stromschiene 58 besteht aus PTHs 41. 42, 43, 44, 45 und 46. Der rechte Teil der Zeilen ist ebenfalls beschriftet und der linke Teil ist in einer ähnlichen Konfiguration verbunden. Die PTHs 21, 22, 23 bilden einen rechten Teil der Reihe 1 und sind über die als 74 und 75 gezeigte untere Kupferschicht elektrisch miteinander verbunden. Die PTHs 31, 32 und 33 bilden den rechten Teil der Reihe 2 und sind elektrisch über die als 72 und 73 gezeigte unterste Schicht miteinander verbunden. Der Rest der Zeilen ist ähnlich wie die Reihe N konfiguriert.
Signalverbindungen sind horizontal in zwei Bänken paralleler Reihen angeordnet. Verbindungsdrähte (nicht gezeigt) werden verwendet, um getrennte Signalverbindungen elektrisch zu verbinden oder um eine Signalverbindung mit einer Stromschiene elektrisch zu verbinden. Der Begriff Signalverbindungspunkt wird hierin gleichbedeutend mit PTH verwendet.
Wie in 1 gezeigt, kann eine lochrasterplattenartige gedruckte Leiterplatte mit einem Stapel von gedruckten Leiterplatten implementiert werden, ohne dass eine Lötmaske oder ein Siebdruck erforderlich ist.
Bei den PCBs nach dem Stand der Technik müssen jedoch Anschlussdrähte verwendet werden, um Verbindungen zwischen Stromschienen und zwischen nicht elektrisch verbundenen PTHs herzustellen.
Demzufolge ist es nötig, die Beschränkungen bei der Verwendung von Drähten mit Lochrasterplatten und die Beschränkungen von Lötanschlußdrahtverbindungen bei der Verwendung von PCBs zu überwinden. Ein Anschlussdraht erfordert das Schneiden, Abisolieren und Löten des Drahtes.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es wird auf Ausführungsformen der Erfindung Bezug genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Figuren dargestellt werden können, in denen gleiche Teile mit gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen bezeichnet werden können. Diese Figuren sollen veranschaulichend und nicht beschränkend sein. Obwohl die Erfindung allgemein im Zusammenhang mit diesen Ausführungsformen beschrieben wird, versteht es sich, dass es nicht beabsichtigt ist, den Geist und den Umfang der Erfindung auf diese speziellen Ausführungsformen zu beschränken. Diese Zeichnungen sollen in keiner Weise irgendwelche Änderungen in Form und Detail einschränken, die von einem Fachmann auf dem Gebiet vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen.
1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer lochrasterplattenartigen PCB nach dem Stand der Technik in Übereinstimmung mit Ausführungsformen in diesem Patentdokument.
2 zeigt eine perspektivische Ansicht einer oberen Kupferschicht, einer Leiterplattenschicht und einer unteren Kupferschicht (Explosionsansicht) eines Grundtyps gemäß Ausführungsformen in diesem Patentdokument.
3 zeigt eine Draufsicht einer oberen Kupferschicht gemäß Ausführungsformen in diesem Patentdokument.
4 zeigt eine Draufsicht einer unteren Schicht gemäß Ausführungsformen in diesem Patentdokument.
5 zeigt eine Draufsicht einer oberen Lötmaske gemäß Ausführungsformen in diesem Patentdokument.
6 zeigt eine Draufsicht einer Deckschicht gemäß Ausführungsformen in diesem Patentdokument.
7 zeigt eine Draufsicht auf eine obere Siebdruckschicht gemäß Ausführungsformen in diesem Patentdokument.
8 zeigt eine Draufsicht einer Deckschicht gemäß Ausführungsformen in diesem Patentdokument.
9 zeigt eine Draufsicht einer unteren Lötmaskenschicht gemäß Ausführungsformen in diesem Patentdokument.
10 zeigt eine Draufsicht einer unteren Kupferschicht, die durch eine untere Lötmaske maskiert ist, gemäß Ausführungsformen in diesem Patentdokument.
11 zeigt eine perspektivische Ansicht einer unteren Kupferschicht, die durch die untere Lötmaske maskiert ist, gemäß Ausführungsformen in diesem Patentdokument.
12 zeigt eine Draufsicht einer unteren Siebdruckschicht gemäß Ausführungsformen in diesem Patentdokument.
13 zeigt eine Rückansicht einer unteren Siebdruckschicht gemäß Ausführungsformen in diesem Patentdokument.
14 zeigt eine Rückansicht einer unteren Kupferschicht, die durch die untere Lötmaske maskiert ist, die mit einem unteren Siebdruck überzogen ist, gemäß Ausführungsformen in diesem Patentdokument.
15 zeigt eine perspektivische Ansicht einer oberen Kupferschicht und einer unteren Kupferschicht in einer Explosionsansicht gemäß Ausführungsformen in diesem Patentdokument.
16 zeigt eine Draufsicht einer oberen Kupferschicht gemäß Ausführungsformen in diesem Patentdokument.
17 zeigt eine Draufsicht einer oberen Lötmaskenschicht gemäß Ausführungsformen in diesem Patentdokument.
18 zeigt eine Draufsicht auf eine obere Kupferschicht, die durch eine obere Lötmaskenschicht maskiert ist, gemäß Ausführungsformen in diesem Patentdokument.
19 zeigt eine Draufsicht einer oberen Siebdruckschicht gemäß Ausführungsformen in diesem Patentdokument.
20 zeigt eine Draufsicht einer oberen Kupferschicht, die durch eine obere Lötmaskenschicht maskiert ist, die mit einem oberen Siebdruck überzogen ist, gemäß Ausführungsformen in diesem Patentdokument.
21 zeigt eine Draufsicht einer oberen Kupferschicht gemäß Ausführungsformen in diesem Patentdokument.
22 zeigt ein Flussdiagramm gemäß Ausführungsformen in diesem Patentdokument.
23 zeigt eine Schablone gemäß Ausführungsformen in diesem Patentdokument.
BESCHREIBUNG DER BEVOZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
In der folgenden Beschreibung werden zum Zweck der Erläuterung spezifische Details dargelegt, um ein Verständnis der Erfindung zu vermitteln. Es ist jedoch für einen Fachmann offensichtlich, dass die Erfindung ohne diese Details ausgeführt werden kann. Ferner wird ein Fachmann erkennen, dass Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die unten beschrieben werden, auf eine Vielzahl von Arten implementiert werden können, wie zum Beispiel ein Prozess, eine Apparatur, ein System, eine Vorrichtung oder ein Verfahren auf einem greifbaren von einem Computer lesbaren Medium.
Komponenten oder Module, die in Diagrammen gezeigt sind, veranschaulichen beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung und sollen die Erfindung nicht verschleiern. Es versteht sich auch, dass während dieser gesamten Diskussion Komponenten als separate Funktionseinheiten beschrieben werden können, die Untereinheiten umfassen können, Fachleute erkennen jedoch, dass verschiedene Komponenten oder Teile davon in separate Komponenten unterteilt sein können oder integriert werden, auch können sie in ein einzelnes System oder eine Komponente integriert sein. Es sollte beachtet werden, dass Funktionen oder Operationen, die hier diskutiert werden, als Komponenten implementiert werden können. Komponenten können in Software, Hardware oder einer Kombination davon implementiert sein.
Ferner sollen Verbindungen zwischen Komponenten oder Systemen innerhalb der Figuren nicht auf direkte Verbindungen beschränkt sein. Stattdessen können Daten zwischen diesen Komponenten modifiziert, neu formatiert oder auf andere Weise durch Zwischenkomponenten geändert werden. Es können auch zusätzliche oder weniger Verbindungen verwendet werden. Es sollte auch beachtet werden, dass die Begriffe "gekoppelt", "verbunden", "elektrisch verbunden" oder "elektrisch gekoppelt" so zu verstehen sind, dass sie direkte Verbindungen und indirekte Verbindungen durch eine oder mehrere Zwischenvorrichtungen umfassen.
Die Bezugnahme in der Beschreibung auf "eine Ausführungsform", "bevorzugte Ausführungsform", "eine Ausführungsform" oder "Ausführungsformen" bedeutet, dass ein bestimmtes Merkmal, eine Struktur, Charakteristik oder Funktion, die in Verbindung mit der Ausführungsform beschrieben wurde, in mindestens einer Ausführungsform von der Erfindung vorliegt oder auch in mehr als einer Ausführungsform vorliegen kann. Auch beziehen sich die Erscheinungen der oben erwähnten Ausdrücke an verschiedenen Stellen in der Beschreibung nicht notwendigerweise alle auf dieselbe Ausführungsform oder dieselben Ausführungsformen.
Die Verwendung bestimmter Begriffe an verschiedenen Stellen in der Beschreibung dient der Veranschaulichung und sollte nicht als einschränkend verstanden werden.
Ferner sei darauf hingewiesen, dass (1) bestimmte Schritte optional durchgeführt werden können; (2) Schritte dürfen nicht auf die hier dargelegte spezifische Reihenfolge beschränkt sein; (3) bestimmte Schritte können in verschiedenen Reihenfolgen ausgeführt werden; und (4) bestimmte Schritte können gleichzeitig ausgeführt werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft in verschiedenen Ausführungsformen Vorrichtungen, Systeme, Verfahren und Anweisungen, die auf einem oder mehreren nicht-transitorischen computerlesbaren Medium gespeichert sind, und auch die Kommunikation von Daten über Netzwerke beinhalten. Solche Vorrichtungen, Systeme, Verfahren und Anweisungen, die auf einem oder mehreren nicht-transitorischen computerlesbaren Medium gespeichert sind, können neben anderen Vorteilen auch zur Reduzierung oder Eliminierung von Anschlussdrähten führen.
Es sei auch angemerkt, dass, obwohl hierin beschriebene Ausführungsformen im Zusammenhang mit einer verbesserten lochrasterplattenartigen gedruckten Leiterplatte stehen können, die Erfindungselemente des vorliegenden Patentdokuments nicht darauf beschränkt sind. Dementsprechend können die Erfindungselemente zur Verwendung in anderen Kontexten angewendet oder angepasst werden.
Die vorliegende lochrasterplattenartig gedruckte Leiterplatte kann das gleiche Layout wie die Lochrasterplatte des Standes der Technik verwenden. Es ist vorteilhaft, das gleiche Layout wie Lochrasterplatten und PCBs nach dem Stand der Technik beizubehalten, so dass ein Schaltungsentwickler immer noch eine Schaltung unter Verwendung einer Lochrasterplatte entwerfen kann, bevor er sie auf eine PCB überträgt. Daher bleibt die Konfiguration von durchkontaktierten Löchern oder Signalverbindungspunkten die gleiche wie in 1.
Der Begriff Signalverbindungspunkt wird hierin austauschbar mit PTH verwendet. Der Begriff Signalverbindungspunkt wird typischerweise in Bezug auf Lochrasterplatten verwendet, wohingegen PTH typischerweise in Bezug auf eine PCB verwendet wird und sich auf ein Loch in Glasfaser bezieht, wobei das Loch metallisiert und dann weiter beschichtet wurde. Es ist das PTH, das die oberen und unteren kupferausgerichteten Löcher miteinander verbindet. Signalverbindungspunkte sind als PTHs in einer PCB implementiert. Daher werden im Kontext der Offenbarung hierin die Begriffe PTH und Signalverbindungspunkt austauschbar verwendet. Der Begriff Signalverbindung bezieht sich auf die elektrische Verbindung zwischen Signalverbindungspunkten oder PTHs.
In Ausführungsformen kann die PCB 200 eine Vielzahl von Zeilen und Spalten von Signalverbindungspunkten aufweisen. Jede Reihe kann in einen linken Teil und einen rechten Teil unterteilt werden. Jeder Signalverbindungspunkt in dem linken Abschnitt einer bestimmten Zeile ist mit jedem anderen Signalverbindungspunkt in dem linken Abschnitt in dieser Zeile verbunden. Ähnlich ist für den rechten Abschnitt jeder Signalverbindungspunkt in dem rechten Abschnitt einer bestimmten Zeile mit jedem Signalverbindungspunkt in dem rechten Abschnitt in dieser Zeile verbunden. Außerdem gibt es Spalten, die Stromschienen bilden, wobei jeder Signalverbindungspunkt mit jedem anderen Signalverbindungspunkt verbunden ist. Eine Stromschiene kann verwendet werden, um die Platine mit Strom zu versorgen, oder kann als Masseschiene dienen.
Ein Durchschnittsfachmann wird erkennen, dass der linke Abschnitt und der rechte Abschnitt der Reihen nicht elektrisch miteinander verbunden sind, zum Beispiel sind die Signalverbindungspunkte 213 und 234 nicht elektrisch miteinander verbunden. Ein Durchschnittsfachmann wird auch erkennen, dass mit Ausnahme der Spalten der Stromschienen die Signalverbindungspunkte in einer Spalte nicht elektrisch verbunden sind, zum Beispiel sind die Signalverbindungspunkte 213 und 216 nicht elektrisch miteinander verbunden. Außerdem sind die Stromschienen typischerweise nicht miteinander oder mit irgendeinem Signalverbindungspunkt verbunden.
In Ausführungsformen sind die Verbindungen elektrische Verbindungen. Die elektrischen Verbindungen können als Signalverbindungen auf einer unteren Kupferschicht ausgeführt werden. Ein Durchschnittsfachmann wird erkennen, dass elektrische Verbindungen auch durch andere Verfahren als Kupfer und nicht auf der unteren Kupferschicht implementiert werden können.
Die 2, 3 und 4 zeigen die oberen und unteren Kupferschichten gemäß der hierin beschriebenen Ausführungsformen. Sie haben die gleiche Anzahl von Signalverbindungen wie 1 und die gleiche Anzahl von Stromschienen wie in 1.
2 zeigt eine perspektivische Ansicht einer oberen Kupferschicht, einer Leiterplattenschicht und einer unteren Kupferschicht (Explosionsansicht) eines Grundtyps gemäß Ausführungsformen in diesem Patentdokument. 2 zeigt 205, wobei es sich um die oberste Kupferschicht, und 206, wobei es sich um die unterste Schicht handelt. 3 zeigt eine Draufsicht einer oberen Kupferschicht 205 gemäß Ausführungsformen in diesem Patentdokument. 4 zeigt eine Draufsicht einer unteren Schicht 206 gemäß Ausführungsformen in diesem Patentdokument. Die drei Figuren verwenden die gleichen Bezugszeichen und werden zusammen beschrieben.
Zur Vereinfachung der Erläuterung wurde die untere Schicht 206 der PCB beschriftet. Jeder Signalverbindungspunkt weist ein entsprechendes Element auf der oberen Schicht 205 der PCB auf. Zum Beispiel entspricht der Signalverbindungspunkt 213 auf der unteren Schicht 206 dem Signalverbindungspunkt 203 auf der oberen Schicht 205, und der Signalverbindungspunkt 214 auf der unteren Schicht 206 entspricht 204 auf der oberen Schicht 205. Ferner ist das Layout der Signalverbindungspunkte auf jeder Ebene gleich. Daher wird das Layout in Bezug auf die untere Schicht 206 beschriftet und beschrieben. Ein Durchschnittsfachmann wird jedoch erkennen, dass die Signalverbindungspunkte auf der unteren Schicht 206 entsprechende Signalverbindungspunkte auf der oberen Schicht 205 aufweisen.
In Ausführungsformen bilden die Signalverbindungspunkte 213, 214 und 215 einen linken Teil einer ersten Reihe. In Ausführungsformen sind die Signalverbindungspunkte 213, 214 und 215 mit elektrischen Verbindern 219 und 220 elektrisch miteinander verbunden. In Ausführungsformen bilden die Signalverbindungspunkte 216, 217 und 218 einen linken Abschnitt einer zweiten Reihe. In Ausführungsformen sind die Signalverbindungspunkte 216, 217 und 218 elektrisch mit den elektrischen Verbindern 225 und 226 verbunden. Dieses Layout setzt sich durch die Reihe N fort. Ferner hat ein ähnlicher rechter Abschnitt der ersten Reihe, der zweiten bis zur Reihe N ein ähnliches Layout. Die Signalverbindungspunkte 234, 235 und 236 bilden zum Beispiel einen rechten Abschnitt einer ersten Reihe und sind unter Verwendung elektrischer Verbinder 256 und 245 elektrisch verbunden. In Ausführungsformen sind Signalverbindungspunkte 237, 238 und 239 für den rechten Abschnitt der zweiten Reihe elektrisch mit den elektrischen Verbindern 246 und 247 verbunden.
In Ausführungsformen können ein eingebetteter Draht und eine Lötbrücke verwendet werden, um allgemein verwendete Verbindungen herzustellen. In Ausführungsformen können ein eingebetteter Draht und eine Lötbrücke auf eine Vielzahl unterschiedlicher Arten implementiert werden. Ein eingebetteter Draht und eine Lötbrücke können auf der obersten Schicht oder der untersten Schicht implementiert werden. Ein eingebetteter Draht und eine Lötbrücke können unter Verwendung einer Kupferschicht in einer beliebigen Schicht implementiert werden. Ein eingebetteter Draht und eine Lötbrücke bilden Verbindungen, die nicht vollständig hergestellt sind, aber mit einer kleinen Menge an Lötmittel vervollständigt werden können.
In Ausführungsformen können ein eingebetteter Draht und eine Lötbrücke verwendet werden, um gewöhnliche Verbindungen für einen Konstrukteur einfach zu machen, ohne dass Anschlussdrähte benötigt werden. Zum Beispiel können eingebettete Drähte und Lötbrücken verwendet werden, um Reihen in einem Abschnitt (rechts oder links) der PCB miteinander zu verbinden. In Ausführungsformen können eingebettete Drähte und Lötbrücken auch verwendet werden, um den rechten Abschnitt der Leiterplatte mit dem linken Abschnitt der Leiterplatte zu verbinden. In Ausführungsformen können eingebettete Drähte und Lötbrücken auch verwendet werden, um Stromschienen miteinander zu verbinden.
Da eingebettete Drähte und Lötbrücken keine vollständigen Verbindungen bilden, bieten sie dem Schaltungsdesigner Flexibilität, ohne dass der Schaltungsentwickler die Zeit zum Schneiden, Abisolieren und Löten von Anschlussdrähten aufwenden muss. Mit einer kleinen Menge Lot oder Lötpaste können die Lötbrücken volle Verbindungen ausbilden.
Die Lötbrücken können manuell mit Lötdraht gelötet werden. Lötdraht mit einem Durchmesser von 0,010" funktioniert besonders gut. Ein Durchschnittsfachmann wird erkennen, dass das Löten wahrscheinlich mit Vergrößerung durchgeführt wird.
Die Lötbrücken können auch unter Verwendung von Lötpaste, manuell und direkt auf eine Lötbrücke verteilt und gelötet werden. Die Lötpaste kann mit einer Heißluftpistole gelötet werden, wobei die Temperatur der Heißluftpistole manuell eingestellt wird, um das gewünschte Temperaturprofil der Lötpaste zu simulieren. In Ausführungsformen kann ein Ofen zum Löten der Lötpaste verwendet werden.
Die Lötbrücken können auch unter Verwendung einer Schablone oder Matrize gelötet werden.
Eingebettete Drähte können verwendet werden, um Teilverbindungen für jede Spalte herzustellen. Zum Beispiel sind die eingebetteten Drähte 211, 222, 223, 233 und 242 gezeigt. Obwohl die eingebetteten Drähte in der obersten Schicht 205 gezeigt sind, müssen sie nicht in der obersten Schicht 205 implementiert werden. Ein Durchschnittsfachmann wird erkennen, dass jede Spalte eine partielle Verbindung oder eine eingebettete Verbindung verwenden kann, um eine Verbindung zwischen zwei beliebigen Signalverbindungspunkten in der Spalte zu bilden. Die Teilverbindung wird durch Aufbringen von Lot auf eine Lötbrücke in eine vollständige Verbindung umgewandelt. Zum Beispiel bildet die Lötbrücke 212 eine Verbindung zwischen den Signalverbindungspunkten 203 und 204, die bereits unter Verwendung von Signalverbindungen und irgendwelchen anderen Signalverbindungspunkten an diesen Spalten elektrisch verbunden sind. Zum Beispiel können die Signalverbindungspunkte 203 und 204 verbunden werden, um den Signalverbindungspunkt 267 (und seinen anderen Signalverbindungspunkt in seiner Reihe) durch Aufbringen eines Lötmittels mit der Lötbrücke 212 und der Lötbrücke 268 zu verbinden. Unter Verwendung dieser eingebetteten Drähte können viele Verbindungen ohne Verbindungsdrähte gebildet werden, indem lediglich eine kleine Menge Lötmittel auf eine Lötbrücke aufgetragen wird.
Zum Beispiel ist eine gemeinsame Verbindung ein Masseschienenverbinder. In Ausführungsformen ist der Masseschienenverbinder 201 ein elektrischer Verbinder, der zwei Stromschienen verbindet, die herkömmlicherweise als Masseschienen 66 und 68 verwendet werden.
In Ausführungsformen kann der eingebettete Draht 211 verwendet werden, um den Signalverbindungspunkt in einer Spalte anzuschließen. Zum Beispiel kann der eingebettete Draht 211 senkrecht zu Signalverbindungen (den elektrischen Verbindungen zwischen den Signalverbindungspunkten in einer Reihe) und parallel zu den Stromschienen 66 und 68 verlaufen. In Ausführungsformen ist der eingebettete Draht 211 eine Kupferspur. Der eingebettete Draht 211 kann auf einer Spur implementiert werden, die den Signalverbindungen gegenüberliegt, z. B. der oberen Schicht 205. In der in 2 gezeigten Ausführungsform ist der eingebettete Draht 211 auf der oberen Kupferschicht 205 vertikal in der kolumnaren Lücke zwischen zwei Spalten von Signalverbindungspunkten gezeigt.
In Ausführungsformen ist die Lötbrücke 212 ein Teilverbinder zwischen den Signalverbindungspunkten 204 und 205. Sie muss nur mit einem von ihnen verbunden werden, da 204 und 203 Teil der gleichen Signalverbindung sind, aber in der Zeichnung als mit beiden verbunden gezeigt ist. Der eingebettete Draht 211 verläuft durch die Mitte von 212 und bildet einen Teil der Lötbrücke 212. Es gibt keine elektrische Verbindung zwischen 204 und 211 (noch zwischen 203 und 211). Wenn jedoch Lot an 212 aufgebracht wird, wird eine elektrische Verbindung zwischen 204 und 211 (und zwischen 203 und 211) hergestellt. Das Aufbringen von Lot auf eine andere Lötbrücke, die 211 schneidet, verwandelt sie effektiv in einen Verbindungsdraht. Der eingebettete Draht 211 verläuft über die gesamte vertikale Länge der Signalverbindung und kann mit jeder Signalverbindung auf dem linken Abschnitt der PCB verbunden werden.
In Ausführungsformen ist der obere globale Busverbinder 221 eine Lötbrücke auf der Oberseite, oberhalb der ersten Reihe von Signalverbindungspunkten, der PCB. Das Aufbringen des Lötmittels auf den oberen globalen Busverbinder 221 verbindet den eingebetteten Draht 222 und den eingebetteten Draht 223. Der eingebettete Draht 222 kann mit jeder Signalverbindung auf dem linken Abschnitt der PCB verbunden werden, während der eingebettete Draht 223 mit irgendeiner Signalverbindung auf dem rechten Abschnitt der PCB verbunden werden kann. Der eingebettete Draht 222 ist dem eingebetteten Draht 212 ähnlich und kann jede Reihe mit irgendeiner anderen Reihe auf dem linken Teil der PCB verbinden. Der eingebettete Draht 223 ist dem eingebetteten Draht 212 und 222 ähnlich, kann jedoch beliebige Reihen auf dem rechten Abschnitt der PCB verbinden. Durch Aufbringen eines Lötmittels auf den oberen globalen Busverbinder 221 wird eine Verbindung zwischen den eingebetteten Leitungen 222 und 223 hergestellt, und die eingebetteten Leitungen 222 und 223 werden zusammen in einen globalen Bus umgewandelt. Der globale Bus ist in der Lage, an jede Signalverbindung sowohl auf der linken als auch auf der rechten Seite der PCB angeschlossen zu werden. In Ausführungsformen ist ein globaler Bus nützlich, z. B. für einen Inter-Integrated Circuit (i2c), eine Signal-Taktleitung (SCL) oder eine serielle Datenleitung (SDA).
In Ausführungsformen ist der untere globale Bus 231 ähnlich dem oberen globalen Bus 221, ist jedoch in der mittleren Unterseite des PCB angeordnet. Das Aufbringen eines Lötmittels auf den unteren globalen Busverbinder 231 verbindet den eingebetteten Draht 232 und den eingebetteten Draht 233, die zusammen zu einen globalen Bus gemacht werden. Die eingebetteten Drähte 232 und 233 sind ähnlich den eingebetteten Drähten 223 und 211 und 222, sie verbinden jedoch eine andere Spalte mit sich selber.
In Ausführungsformen ist der eingebettete Drahtsenker 241 eine Lotbrücke, die den eingebetteten Draht 242 mit dem aufgebrachten Lötmittel mit Masse verbindet. Dieser eingebettete Drahtsenker 241 ist in dem Fall nützlich, in dem der eingebettete Draht 242 nicht mit irgendeiner Signalverbindung verbunden ist, und ist eine bequeme Möglichkeit, 242 nicht potentialfrei zu lassen.
In Ausführungsformen sind die Strombrücke 251 und die Massebrücke 252 beide Lötbrücken. Eine Seite der Strombrücke 251 kann mit der Stromschiene 165 verbunden sein. Eine Seite der Massebrücke 252 kann mit der Masseschiene 66 verbunden sein. Die andere Seite der Strombrücke 251 und die andere Seite der Massebrücke 252 können mit der Spur 253, die mit der oberen Kupferhälfte 254 verbunden ist, miteinander verbunden sein. Die untere Hälfte 255 der Durchkontaktierung ist mit dem Signalverbindungspunkt 256 verbunden. Ein Signalverbindungspunkt kann an die Stromversorgung angeschlossen werden, indem Lot an die Lötbrücke 251 angelegt oder durch Aufbringen von Lot mit Masse verbunden wird, um die Brücke 252 zu löten. Es wird kein Verbindungsdraht benötigt, um eine Signalverbindung mit Strom oder Masse zu verbinden. Unbenutzte Signalanbindungspunkte können leicht mit Masse verbunden werden (um sie nicht potentialfrei zu lassen), indem Lötzinn auf Massebrücken aufgetragen wird.
Der Center Crosser 261 ist eine Lötbrücke, die mit einem aufgebrachten Lötmittel die zwei Signalverbindungen mit ihren linken und rechten Abschnitten verbindet. Er verbindet den linken und rechten Teil für eine Reihe. Obwohl nur eine beschriftet ist, kann jede Reihe einen Center Crosser haben, wie in gezeigt.
In Ausführungsformen verbindet die Backbone-Brücke 271 bei aufgebrachtem Lötmittel die Signalverbindung 256 über die Lötbrücke 271 mit dem Backbone-Bus 273. Der Backbone-Bus 273 ist im Zickzack laufend gezeigt (nicht im Zickzack laufende Versionen können ebenfalls verwendet werden) und kann (mit Lötmittel versehen) jede Signalverbindung verbinden. Daher kann der Backbone-Bus 273 als ein globaler Bus verwendet werden.
In Ausführungsformen bildet der eingebettete Draht 281 eine Teilverbindung mit der Signalverbindung 256 über die Lötbrücke 282. Wenn Lötmittel auf die Lötbrücke 282 aufgebracht wird, ist die elektrische Verbindung zwischen dem eingebetteten Draht 281 und der Signalverbindung 256 hergestellt. Der eingebettete Draht 281 ist ähnlich dem eingebetteten Draht 211 und die Lötbrücke 282 ist in ihrer Funktionalität der Lötbrücke 212 ähnlich, aber der eingebettete Draht 281 und die Lotbrücke 282 sind auf der unteren Schicht der PCB gezeigt.
In Ausführungsformen liefert die Low-Drop-Out-Regler(LDO)-Strombrücke 291 bei aufgebrachtem Lötmittel Strom an die Stromschiene 293. Die Eingangsstrombrücke 292 liefert bei aufgebrachtem Lötmittel Strom an die Stromschiene 293. Nur auf eine der Lötbrücken 291 oder Lötbrücke 292 sollte Lötzinn aufgetragen werden. Die Lötbrücke 291 und die Lötbrücke 292 wirken als Spannungswähler für die Stromschiene 293, je nachdem, auf welcher Lötzinn aufgetragen ist. Die Signalverbindungspunkte 294 und 295 sind Signalverbindungspunkte für die Eingangs-Header, die für die Stromversorgung verwendet werden sollen, mit dem Signalverbindungspunkt 294 für den positiven Stromeingang und Signalverbindungspunkt 295 für Masse. Der Signalverbindungspunkt 294 ist direkt mit einer Seite der Lötbrücke 292 verbunden. Signalverbindungspunkte 298, 299 und 300 sind Durchkontaktierungslöcher zum Einstecken eines LDO (z. B. mit Transistorumriss (TO) TO-220 Formfaktor) mit Erdungs-/Ausgangs-/Eingangs-("GOI")Anschlüssen. Die Masse 295 ist über den Signalverbindungspunkt 301 mit dem Signalverbindungspunkt 298 verbunden. Der Stromeingang 294 ist mit dem Signalverbindungspunkt 300 über den Signalverbindungspunkt 302 verbunden. Der LDO-Ausgang 299 ist über einen Signalverbindungspunkt 297 (in der unteren Schicht) verbunden, Punkt 296 (in der obersten Schicht) mit der Hälfte der LDO-Leistungsbrücke 291.
Eine beispielhafte Konfiguration (nicht gezeigt), die mit den in 2 gezeigten Ausführungsformen möglich ist, ist eine 5V Quelle an den Signalverbindungspunkt 294 zu stecken und einen 3,3V LDO Spannungsregler (nicht gezeigt) an die Signalverbindungspunkte 298, 299, 300 zu stecken. Wenn das Lötmittel auf die LDO-Strombrücke 291 aufgebracht wird, hat die Stromschiene 293 3,3 V. Wenn stattdessen ein Lötmittel auf die Eingangsstrombrücke 292 aufgebracht wird, wird die Stromschiene 293 5 V haben. Für diese wählbare Stromversorgungsfunktionalität ist kein Anschlusskabel erforderlich.
5 zeigt eine Draufsicht einer oberen Lötmaske gemäß Ausführungsformen in diesem Patentdokument. 5 zeigt eine Ausführungsform einer oberen Lötmaskenschicht 500. Signalverbindungspunkte sind mit zwei Kreisen dargestellt, zum Beispiel 510 und 515, und sind mit gebohrten Löchern gezeigt. Um die Figur nicht zu überladen, sind in 5 nicht alle Signalverbindungspunkte beschriftet. In Ausführungsformen sind die Lötmaskenöffnungen 501, 502, 503, 504, 505, 506, 507, 508 für die Lötbrücken alle kreisförmig. Kreismaskenöffnungen haben einen Vorteil für ein besseres Löten von Lötbrücken.
6 zeigt eine Draufsicht einer Deckschicht gemäß Ausführungsformen in diesem Patentdokument. 6 zeigt eine Ausführungsform einer oberen Kupferschicht, wie sie durch die obere Lötmaskenschicht maskiert ist. 6 zeigt die in 4 gezeigte Ausführungsform maskiert durch die in 5 gezeigte Ausführungsform, wobei die Lötmaske als vollständig undurchsichtig dargestellt ist.
In Ausführungsformen sind die Lötbrücken 601, 602, 603, 604, 605, 606, 607 und 608, wie sie von dem Benutzer gesehen werden (Kupfer, das durch eine Lötmaske maskiert ist) selbstdokumentierend. Dieses selbstdokumentierende Merkmal ist von Nutzen, da das Löten unter Vergrößerung und daher mit einem schmalen Sichtfeld durchgeführt wird. Dieser Nutzen liegt in der Reduzierung der Lötfehler. Die Lötbrücke 601, die, wenn sie gelötet ist, LDO-Ausgangsspannung an die Stromschiene anlegt, sieht wie ein '+' aus, um einen positiven Strom anzuzeigen.
In Ausführungsformen sieht die Lötbrücke 602, die, wenn sie gelötet ist, die Eingangsstrom an die Stromschiene anlegt, ebenfalls wie ein "+" aus. 602 sieht jedoch größer als 601 aus, was anzeigt, dass 601 für einen niedrigere Leistung (z.B. 3,3 V) ist, während 602 für einen höhere Leistung (z.B. 5 V) ist. Diese selbstdokumentierende Funktion hilft Lötfehler zu vermeiden.
In Ausführungsformen sieht die Lötbrücke 603, die die Signalverbindung in der gleichen Zeile erdet, wie ein "–" aus, um eine negative (Masse-)Schiene anzuzeigen. Es ist in der Reihe zentriert. Diese selbstdokumentierende Funktion hilft Lötfehler zu vermeiden.
In Ausführungsformen sieht die Lötbrücke 604, die die Signalverbindung mit der Stromschiene verbindet, wie ein "+" aus. Diese selbstdokumentierende Eigenschaft hilft, Lötfehler zu verhindern.
In Ausführungsformen zeigt die Lötbrücke 605, wie der virtuelle Draht innerhalb von zwei Bögen links und rechts verläuft. Diese selbstdokumentierende Funktion hilft Lötfehler zu vermeiden.
In Ausführungsformen sieht die Lötbrücke 606 wie eine bridge crossing (wie ein "PI"-Symbol) aus, was anzeigt, wie sie sich von oben mit der linken und der rechten Seite verbindet. Diese selbstdokumentierende Funktion hilft Lötfehler zu vermeiden.
In Ausführungsformen sieht die Lötbrücke 607 wie ein "x" aus, das ihre Kreuzungsfunktion anzeigt. Diese selbstdokumentierende Funktion hilft Lötfehler zu vermeiden.
In Ausführungsformen sieht die Lötbrücke 608 wie ein "U" oder ein unterirdischer Tunnel aus, der anzeigt, wie sie sich von unten mit der linken und rechten Seite verbindet. Diese selbstdokumentierende Funktion hilft Lötfehler zu vermeiden.
7 zeigt eine Draufsicht auf eine obere Siebdruckschicht gemäß Ausführungsformen in diesem Patentdokument. In Ausführungsformen werden Blickfeldkoordinaten 701, 702, 711 und 712 verwendet, um einen Schaltungsdesigner durch Beschriftung von Spalten- und Zeilennummern unter Verwendung alphanumerischer Zeichen Orientierung zu geben. In Ausführungsformen können alphabetische Zeichen für Sichtfeldkoordinaten verwendet werden, die Spalten angeben. Zum Beispiel kann die erste Spalte mit dem Buchstaben A beschriftet werden, wie in 7 gezeigt, mit der Sichtfeldkoordinate 701. In Ausführungsformen können numerische Zeichen für Sichtfeldkoordinaten verwendet werden, die Zeilen beschriften. Zum Beispiel kann die erste Reihe mit der Nummer 1 beschriftet werden, wie in 7 gezeigt, mit der Sichtfeldkoordinate 712.
In Ausführungsformen gibt 701 für den Signalverbindungspunkt 720 die Spalte an, zu der es gehört, und 702 gibt die Zeile an, zu der es gehört. Da diese Sichtfeldkoordinaten nahe bei 720 liegen, sind sie unter Vergrößerung innerhalb des engen Sichtfelds der Vergrößerung sichtbar. Die Sichtfeldkoordinaten sind nützlich, um Lötfehler zu vermeiden. Die Sichtfeldkoordinate 711 ist eine andere Spaltenkoordinate, und das Sichtfeld 712 ist eine andere Zeilenkoordinate.
Um ein Überladen zu vermeiden, sind nicht alle Sichtfeldkoordinaten in 7 beschriftet. In Ausführungsformen kann jedoch jeder Signalverbindungspunkt eine Sichtfeldkoordinate haben.
In Ausführungsformen geben die Verbindungsindikatoren 703, 704, 705, 706, 707 und 708 an, welche Drähte und Busse sich auf der Kupferschicht befinden. Da es schwierig ist, durch die Lötmaske zu sehen, geben diese einige visuelle Indikatoren dafür, welche Drähte und Busse sich auf der Kupferschicht 205 befinden. Die Verbindungsindikatoren 706 und 707 geben eine Erinnerung an die Konnektivität der Stromschiene auf der unteren Kupferschicht 205.
In Ausführungsformen müssen alle Verbindungsindikatoren 703, 704, 705, 706, 707 und 708 nicht genau die gleichen wie die Kupferdrähte sein, sondern geben eine allgemeine Angabe, die ausreicht, um Fehler zu reduzieren oder zu verhindern.
In Ausführungsformen zeigt der Indikator 710, dass der Siebdruck der Reihe in "invertierter Darstellung" gemalt ist. Diese Reihe ist mit der Siebdruckfarbe gezeichnet, dann werden die Linien gelöscht. Während beispielsweise die Spaltenkoordinate 701 in Siebdruckfarbe gezeichnet ist, ist die Spaltenkoordinate 711 stattdessen die Abwesenheit von Siebdruckfarbe – es ist eine Öffnung in dem Siebdruck, die die darunterliegende Lötmaskenfarbe zeigt. Es ist jedoch von einer Siebdruckfarbe umgeben. Der Indikator 712 wird ebenfalls in "invertierter Darstellung" wiedergegeben. Die alternierenden "invertierte Darstellung"-Zeilen ermöglichen eine leichtere Unterscheidung von ungeraden gegenüber geraden Zeilen unter Vergrößerung und helfen, Lötfehler zu verhindern.
8 zeigt eine Draufsicht einer Deckschicht gemäß Ausführungsformen in diesem Patentdokument. 8 zeigt eine Ausführungsform einer oberen Kupferschicht, die durch eine obere Lötmaske maskiert und mit einem oberen Siebdruck überdeckt ist. 8 zeigt eine Zusammenstellung der Merkmale von Ausführungsformen, die in den 5 bis 7 gezeigt sind, einschließlich der Merkmale 510 und 515 (mit Bezug auf 5 beschrieben); Merkmale 601, 602, 603, 604, 605, 606, 607 und 608 (mit Bezug auf 6 beschrieben); und Merkmale 701, 702, 703, 704, 705, 706, 710, 711, 712 und 720 (mit Bezug auf 7 beschrieben). Die beschriebenen und in den 6 bis 8 gezeigten Ausführungsformen sind optional und können verwendet oder teilweise verwendet werden.
9 zeigt eine Draufsicht einer unteren Lötmaskenschicht gemäß Ausführungsformen in diesem Patentdokument. 9 zeigt eine untere Lötmaske von oben gesehen (z. B. in einem CAD-Programm (computer aided design)). 10 zeigt eine Ausführungsform einer unteren Kupferschicht, maskiert durch die untere Lötmaske, von oben gesehen. 11 zeigt eine Ausführungsform einer unteren Kupferschicht, maskiert durch die untere Lötmaske, von hinten gesehen, in der Perspektive.
12 zeigt eine Ausführungsform einer unteren Siebdruckschicht, gesehen von oben (z. B. in einem CAD-Programm). 13 zeigt die gleiche Ausführungsform eines Siebdrucks, gesehen von hinten in der Perspektive.
14 zeigt eine Rückansicht einer unteren Kupferschicht, die durch die untere Lötmaske maskiert ist, die mit einem unteren Siebdruck überzogen ist, gemäß Ausführungsformen in diesem Patentdokument. 14 zeigt eine Ausführungsform einer unteren Kupferschicht, die durch die untere Lötmaskenschicht maskiert ist und durch eine untere Siebdruckschicht überlagert ist, von hinten gesehen in der Perspektive. Man beachte, dass die Spaltenkoordinaten 1401 und 1402 von diesem Gesichtspunkt aus von rechts nach links sequenziert werden, so dass die Spaltenkoordinaten immer für einen gegebenen Signalverbindungspunkt übereinstimmen, egal ob von vorne oder von hinten betrachtet. Somit können die Siebdruck-Indikatoren von der Vorderseite oder von der Rückseite der PCB betrachtet werden. Darüber hinaus hat jeder Signalverbindungspunkt einen einzelnen Indikator, ob von vorne oder von hinten betrachtet.
15 zeigt eine perspektivische Ansicht einer oberen Kupferschicht und einer unteren Kupferschicht in einer Explosionsansicht gemäß Ausführungsformen in diesem Patentdokument. 15 zeigt eine Ausführungsform einer oberen Kupferschicht (an der PCB befestigt), der PCB, und einer unteren Kupferschicht (Explosionsansicht) in perspektivischer Ansicht. 15 zeigt eine Ausführungsform mit zwei eingebetteten Drähten 1510 und 1520 zwischen jeder Spalte von Signalverbindungspunkten. Zur Erklärung werden nur zwei Spalten von Signalverbindungspunkten beschriftet und nur zwei eingebettete Drähte werden beschriftet. Ein Durchschnittsfachmann wird jedoch erkennen, dass zwei beliebige Spalten von Signalverbindungspunkten verwendet werden können und ein oder zwei oder mehr eingebettete Drähte zwischen zwei beliebigen Spalten von Signalverbindungspunkten eingefügt werden können. Die in 15 gezeigte Ausführungsform verwendet zwei eingebettete Drähte zwischen jeder Spalte von Signalverbindungspunkten. Zur Vereinfachung der Erläuterung sind die beispielhaften Spalten 1550 und 1560 beschriftet und die eingebetteten Drähte 1510 und 1520 sind beschriftet. In 15 sind auch Lötbrücken gezeigt, wobei wiederum nur Lötbrücken 1530 und 1540 beschriftet sind. Die Lötbrücken 1530 und 1540 zeigen das diagonalisierte Merkmal der Lötbrücken. Da in der in 15 gezeigten Ausführungsform eingebettete Drähte auf beiden Seiten der Spalten der Signalverbindungspunkte 1550 und 1560 vorhanden sind, weisen diagonalisierte Lötbrücken eine effizientere Verwendung des Raums zwischen den Spalten 1550 und 1560 auf.
16 zeigt eine Draufsicht einer oberen Kupferschicht gemäß Ausführungsformen in diesem Patentdokument. In Ausführungsformen sind die eingebetteten Drähte 1607 und 1608 beide in einer Spalte eingebettet (zwischen Sätzen von Signalverbindungspunkten). In Ausführungsformen sind zwei Lötbrücken 1603 und 1605 implementiert, eine auf jeder Seite des Signalverbindungspunkts 1604. In Ausführungsformen, durch ein diagonales Positionieren der Lötbrücken 1603 und 1605, ist eine dichte Platzierung mit Lötbrücken im benachbarten kolumnaren Raum möglich. Wie bei einer dichten Platzierung zwischen 1605 und 1606 zu sehen ist. Ein Durchschnittsfachmann wird erkennen, dass eine beliebige Anzahl von Lötbrücken und eingebetteten Drähten implementiert werden kann.
In Ausführungsformen ist eine weitere kolumnare Lückenausnutzung möglich, indem eingebettete Drähte vorhanden sind, die nicht die gesamte Höhe der Signalverbindungsbänke überspannen. Zum Beispiel sind die eingebetteten Drähte 1610 und 1611 zwei unabhängige eingebettete Drähte, die die gleiche kolumnare Lücke teilen. In diesem Beispiel sind die eingebetteten Drähte 1610 und 1611 so platziert, als ob ein gerader Draht in der Mitte geschnitten wäre. Ein anderes Beispiel ist mit eingebetteten Drähten 1620 und 1621 gezeigt. Die eingebetteten Drähte 1610 und 1620 sind für eine Verdrahtung optimiert, die an der Oberseite der PCB lokalisiert ist. Dahingegen sind die eingebetteten Drähte 1611 und 1621 für die Verdrahtung optimiert, die an der Unterseite der PCB lokalisiert ist.
Die eingebetteten Drähte 1610 und 1611 sind in einer Weise von 1/3 bis 2/3 geteilt dargestellt, während die eingebetteten Drähte 1620 und 1621 in einer 2/3 bis 1/3 Weise geteilt dargestellt sind. Die Verwendung beider Teilungen ermöglicht eine Überlappung im mittleren 1/3 der Leiterplatte. Diese Überlappung ermöglicht eine lokale Verdrahtungsoptimierung, wobei dennoch einige globale Fähigkeiten beibehalten werden. Unter Verwendung beider eingebetteter Drähte 1620 und 1611 kann ein Schaltungsentwurf die gesamte Höhe der PCB durchlaufen. Ein Durchschnittsfachmann wird erkennen, dass die exakten Verhältnisse nicht 1/3 bis 2/3 und umgekehrt betragen müssen, sondern jedes Verhältnis verwendet werden kann. Es besteht jedoch ein Vorteil darin, in bestimmten Ausführungsformen einen Überlappungsbereich bereitzustellen.
Da der eingebettete Draht 1610 von dem virtuellen Draht 1611 getrennt ist, bleibt, wenn der eingebettete Draht 1610 unbenutzt bleibt (keine Lötbrücken gelötet), dieser potentialfrei. Die Lötbrücke 1613 ist ein Sinker, der jedoch an der Oberseite der Platine angeordnet ist, um ein einfaches Binden des eingebetteten Kabels 1610 an Masse zu ermöglichen, wenn er nicht mit Signalverbindungspunkten verbunden ist. Die Lötbrücke 1623 ist ein Sinker für den eingebetteten Draht 1620, falls 1620 nicht mit Signalverbindungspunkten verbunden ist.
17 zeigt eine Draufsicht einer oberen Lötmaskenschicht gemäß Ausführungsformen in diesem Patentdokument. 17 ist eine Ausführungsform einer oberen Lötmaske für die in 16 gezeigte Ausführungsform von oben gesehen.
18 zeigt eine Draufsicht auf eine obere Kupferschicht, die durch eine obere Lötmaskenschicht gemäß Ausführungsformen in diesem Patentdokument maskiert ist. 18 ist eine in 16 gezeigte Ausführungsform einer oberen Kupferschicht, die von der oberen Lötmaskenschicht maskiert ist, von oben gesehen. In Ausführungsformen sind die Lötbrücken selbstdokumentierend.
19 zeigt eine Draufsicht einer oberen Siebdruckschicht gemäß Ausführungsformen in diesem Patentdokument. 19 ist eine Ausführungsform einer oberen Siebdruckschicht für eine fortgeschrittene Ausführung meiner Erfindung, von oben gesehen:
In Ausführungsformen werden Konnektivitätsindikatoren 1901 und 1902 für Diagonalkonnektivitätsindikatoren verwendet.
In Ausführungsformen sind die eingebetteten Kabelkonnektivitätsindikatoren 1903 und 1904 dichter gepackt als in der in 2 gezeigten Ausführungsform.
20 zeigt eine Draufsicht einer oberen Kupferschicht, die durch eine obere Lötmaskenschicht maskiert ist, die mit einem oberen Siebdruck überzogen ist gemäß Ausführungsformen in diesem Patentdokument. 20 zeigt eine Ausführungsform einer oberen Kupferschicht, die durch eine obere Lötmaske maskiert ist und mit einem oberen Siebdruck bedeckt ist, von oben betrachtet.
Die unteren Kupfer-, unteren Lötmittelmasken- und unteren Siebdruckschichten können genau die gleichen sein, wie sie in Bezug auf die 2–14 beschrieben sind.
21 zeigt eine Draufsicht einer oberen Kupferschicht gemäß Ausführungsformen in diesem Patentdokument. 21 zeigt eine Ausführungsform einer oberen Kupferschicht, von oben gesehen. Es ist ähnlich zu den in 16 gezeigten Ausführungsformen, aber es ist breiter.
Typische lochrasterplattenartige PCBs verwenden einen einheitlichen Zeilen- und Spaltenabstand zwischen den Signalverbindungspunkten. Bei diesem breiten Stil unterscheiden sich der Reihenabstand und der Spaltenabstand zwischen den Signalverbindungspunkten. Typische lochrasterplattenartige PCBs verwenden einen Abstand von 0,1" zwischen den Zeilen und 0,1" zwischen den Spalten. Eine mögliche Implementierung des breiten Stils meiner Erfindung verwendet 0,15" Abstand zwischen den Spalten und 0,1" Abstand zwischen den Zeilen.
2101 und 2102 sind weiterhin 0,3" auseinander. Dies ermöglicht, dass 0.3" Dual-Inline-Package integrierte Schaltungen (DIP-ICs) (nicht gezeigt) weiterhin an den innersten Signalverbindungspunkten eingesteckt sind – z.B. können die oberen Stifte des IC in 2101 und 2102 sein.
In Ausführungsformen sind die Signalverbindungspunkte 2102 und 2103 um 0,15" beabstandet. Die Signalverbindungspunkte 2103 und 2104 sind jedoch 0,1" voneinander beabstandet, wie auch die Signalverbindungspunkte 2104 und 2105. Vertikal gibt es keinen Unterschied zwischen der wide-style Leiterplatte und herkömmlichen Leiterplatten, sodass so etwas wie ein TO-220 (nicht gezeigt) in die Signalverbindungspunkte 2103, 2104 und 2105 eingesteckt werden kann. In Ausführungsformen sind die Signalverbindungspunkte 2101 und 2106 ebenfalls 0,15" auseinander.
Somit können in den Ausführungsformen die Signalverbindungspunkte 2103 und 2106 0,6" auseinander liegen. Dieser Abstand ermöglicht, dass 0,6" DIP-ICs (nicht gezeigt) weiterhin mit dieser Platine verwendet werden können – z. B. die oberen Pins eines 0,6" DIP-ICs können in 2103 und 2106 sein.
Dieses Abstandsschema ermöglicht mehr eingebettete Drähte zwischen den Signalverbindungspunkten, lässt aber mehr Abstand zwischen den Lötbrücken 2111 und 2112. Dieses Layout ist gut für Menschen mit nicht so stabilen Händen beim Löten oder Personen mit Presbyopie.
22 zeigt ein Flussdiagramm gemäß Ausführungsformen in diesem Patentdokument. 22 zeigt die Verwendung einer unteren Kupferschicht zur Bildung einer Mehrzahl von Signalverbindungspunkten 2210 unter Verwendung einer oberen Kupferschicht zur Bildung einer Vielzahl von Signalverbindungspunkten in einem Raster von Reihen und Spalten mit einem lochrasterplattenartigen Layout 2220, in das ein Draht zum Verbinden von zwei beliebigen Signalverbindungspunkten in der oberen Schicht 2230 eingebettet werden kann und eine Lötbrücke verwendet wird, die die Verbindung 2240 vervollständigen kann. Wie oben beschrieben, bildet die untere Kupferschicht eine Mehrzahl von Signalverbindungspunkten in einem Gitter, wobei ein linker Abschnitt jeder Reihe verbunden ist zu den anderen PTHs im linken Teil der Reihe und ähnlich für den rechten Teil. Die Signalverbindungspunkte innerhalb der Spalten sind jedoch nicht verbunden. Eine Kupferspur kann in der oberen Schicht verwendet werden, um einen eingebetteten Draht auf der obersten Kupferschicht zu implementieren. Der eingebettete Draht kann verwendet werden, um irgendwelche zwei Signalverbindungspunkte unter Verwendung einer Lötbrücke zu verbinden.
Eine Schablone kann verwendet werden, um eine oder mehrere Lötbrücken zu löten. Die Schablone kann von Hand oder von einem Computer unter Verwendung eines Programms erstellt werden, um eine Schablone zu erzeugen, die dazu führt, dass eine bestimmte Schaltung erzeugt wird. Eine Schablone ist besonders nützlich, um beim Löten zu helfen und die Wahrscheinlichkeit von Lötfehlern zu reduzieren. In Ausführungsformen kann Planungssoftware verwendet werden, um eine bestimmte Schaltung zu erzeugen durch: 1. Drucken einer Liste von Lötbrücken zum manuellen Löten, 2. automatisches Erzeugen einer Liste von sink bridges, die man beim Löten berücksichtigen kann, so dass unbenutzte eingebettete Drähte nicht potentialfrei bleiben und / oder 3. automatisch eine Liste von unbenutzten Signalverbindungen erzeugen, die ein Entwickler mit Masse verbinden sollte (unter Verwendung von Massebrücken), so dass die Signalverbindungen nicht potentialfrei bleiben.
In Ausführungsformen kann Software implementiert werden, um automatisch einen Testplan zu erzeugen, welche Signalverbindungen nach dem Löten mit einem Multimeter getestet werden sollten. Dieser Plan erzeugt sowohl positive Tests als auch negative Tests – z. B. "Die Zeilen 1 und 2 auf der linken Signalbank sollten verbunden sein, aber die Zeilen 5 und 6 auf der linken Signalbank sollten keine Verbindung zeigen."
In Ausführungsformen kann Software verwendet werden, um eine Schnittdatei für das Stanzen zu erzeugen, wie Silhouette Portrait/Cameo oder Cricut. Ein Durchschnittsfachmann wird erkennen, dass irgendeine Stanzmaschine verwendet werden kann. Diese Schnittdatei kann eine DXF-Datei sein, die in die Software der Stanzmaschine importiert werden kann (z. B. DXF-Datei, die in Silhouette Studio importiert wurde). In Ausführungsformen kann diese Schnittdatei dann verwendet werden, um eine Schablone wie eine Mylar-Schablone oder eine Polyimid/Kapton-Schablone zu schneiden. In Ausführungsformen weist diese Schnittdatei nur Öffnungen für die Lötbrücken auf, die verlötet werden müssen. In Ausführungsformen kann ein Rakel verwendet werden, um Lötpaste auf der Schablone aufzubringen.
Alternativ kann die Schnittdatei als eine Führung angesehen werden. Die Führungen ähneln den Schablonen, können aber etwas größere oder etwas kleinere Löcher haben. Wenn es aus Papier geschnitten wird, kann es eine einfache Führung zum manuellen Auftragen von Lötpaste mit einer Spritze sein. Beim Schneiden auf Mylar oder Polyimid kann eine Führung auf eine Stahlschablone gelegt werden. In Ausführungsformen kann die Stahlschablone Öffnungen für jede Lötbrücke auf der Platine aufweisen, unabhängig davon, ob die Lötbrücke verlötet werden soll.
In Ausführungsformen schließt die Führung, wenn sie auf die Stahlschablone gelegt wird, einige dieser Löcher. In Ausführungsformen wird ein Rakel verwendet, um Lötpaste durch die Führung und Schablone aufzubringen.
23 zeigt eine Schablone gemäß Ausführungsformen in diesem Patentdokument. 23 zeigt eine Schablone 2300 mit Löchern 2305, 2310, 2315, 2320, 2325, 2330 und 2335. Die Löcher 2305, 2310, 2315, 2320, 2325, 2330 und 2335 zeigen an, wo Lot zum Erzielen einer bestimmten Schaltung aufgebracht werden sollte. Zur Vereinfachung der Erklärung wurden nicht alle Löcher in der Figur beschriftet. Ein Durchschnittsfachmann wird verstehen, dass die Löcher in geeigneter Weise platziert sind, um eine bestimmte Schaltung zu erreichen, und dass sie an irgendeinem Punkt platziert werden können, um ein gewünschtes Ergebnis zu erzielen. Die Verwendung der Schablone macht das Löten der Lötbrücken einfacher und fehlerfreier.
Die 2–21 zeigen PCBs mit 6 Reihen und 3 Spalten von Signalverbindungspunkten an jeder Bank (2 Bänke, links und rechts). Ein Durchschnittsfachmann wird jedoch erkennen, dass diese Größenauswahl zur Vereinfachung der Erläuterung verwendet wurde und nicht einschränkend sein soll.
Zum Beispiel können Ausführungsformen eine beliebige Anzahl von Zeilen und Spalten von Signalverbindungspunkten aufweisen. Eine wahrscheinliche Anzahl von Zeilen und Spalten sind 15 Zeilen mit 5 Spalten von Signalverbindungspunkten auf jeder Bank (2 Bänke), 30 Zeilen mit 5 Spalten von Signalverbindungspunkten auf jeder Bank (2 Bänke) und 60 Zeilen mit 5 Spalten von Signalverbindungspunkten auf jeder Bank (2 Bänke). Diese Beispiele sollen jedoch auch nicht einschränkend sein. Jede Größe kann verwendet werden.
Ausführungsformen in diesem Patentdokument zeigen eine verbesserte Leiterplatte, die den Bedarf an Anschlussdrähten verringert oder beseitigt.
Ein Durchschnittsfachmann wird erkennen, dass als ein Ergebnis der vorliegenden Erfindung verschiedene Vorteile verfügbar sind.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können auf einem oder mehreren nicht-transitorischen computerlesbaren Medium mit Anweisungen für einen oder mehrere Prozessoren oder Verarbeitungseinheiten codiert sein, um die Durchführung von Schritten zu veranlassen. Es ist anzumerken, dass das eine oder die mehreren nicht-transitorischen computerlesbaren Medien temporären und nicht-temporären Speicher enthalten müssen. Es ist anzumerken, dass alternative Implementierungen möglich sind, einschließlich einer Hardware-Implementierung oder einer Software/Hardware-Implementierung. Hardware-implementierte Funktionen können unter Verwendung von ASIC(s), programmierbaren Arrays, digitalen Signalverarbeitungsschaltungen oder dergleichen realisiert werden. Dementsprechend sollen die "Mittel"-Begriffe in beliebigen Ansprüchen sowohl Software- als auch Hardware-Implementierungen abdecken. In ähnlicher Weise umfasst der Begriff "computerlesbares Medium oder Medien", wie er hier verwendet wird, Software und / oder Hardware, die ein Programm von darauf verkörperten Anweisungen oder eine Kombination davon aufweist. Unter Berücksichtigung dieser Implementierungsalternativen versteht es sich, dass die Figuren und die begleitende Beschreibung die funktionalen Informationen bereitstellen, die der Fachmann zum Schreiben von Programmcode (d. h. Software) und / oder zum Herstellen von Schaltungen (d. h. Hardware) benötigen würde, um die erforderliche Verarbeitung ausführen zu können.
Es ist anzumerken, dass sich Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ferner auf Computerprodukte mit einem nicht-transitorischen, greifbaren computerlesbaren Medium beziehen können, auf dem Computercode zum Ausführen verschiedener computerimplementierter Operationen vorhanden ist. Die Medien und der Computercode können solche sein, die speziell für die Zwecke der vorliegenden Erfindung entworfen und konstruiert sind, oder sie können von der Art sein, die dem Fachmann bekannt oder verfügbar ist. Beispiele für greifbare computerlesbare Medien umfassen, sind jedoch nicht beschränkt auf: magnetische Medien wie Festplatten, Disketten und Magnetbänder; optische Medien wie CD-ROMs und holografische Geräte; magnetooptische Medien; und Hardwaregeräte, die speziell konfiguriert sind, um Programmcode zu speichern oder zu speichern und auszuführen, wie zum Beispiel anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASICs), programmierbare Logikvorrichtungen (PLDs), Flash-Speichervorrichtungen und ROM- und RAM-Vorrichtungen. Beispiele für Computercode umfassen Maschinencode, wie er von einem Compiler erzeugt wird, und Dateien, die Code höherer Ebene enthalten, die von einem Computer unter Verwendung eines Interpreters ausgeführt werden. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können insgesamt oder teilweise als maschinenausführbare Anweisungen implementiert werden, die in Programmmodulen sein können, die von einer Verarbeitungsvorrichtung ausgeführt werden. Beispiele für Programmmodule sind Bibliotheken, Programme, Routinen, Objekte, Komponenten und Datenstrukturen. In verteilten Computerumgebungen können sich Programmmodule physisch in Umgebungen befinden, die lokal, entfernt oder beides sind.
Ein Fachmann wird erkennen, dass kein Computersystem oder keine Programmiersprache für die Ausführung der vorliegenden Erfindung unverzichtbar ist. Ein Fachmann wird auch erkennen, dass eine Anzahl der oben beschriebenen Elemente physisch und / oder funktionell in Untermodule getrennt oder miteinander kombiniert sein können. Fachleute werden erkennen, dass die vorhergehenden Beispiele und Ausführungsformen beispielhaft sind und den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung nicht beschränken. Es ist beabsichtigt, dass alle Permutationen, Verbesserungen, Äquivalente, Kombinationen und Verbesserungen, die für den Fachmann beim Lesen der Beschreibung und dem Studium der Zeichnungen offensichtlich sind, in den wahren Geist und Umfang der vorliegenden Erfindung eingeschlossen sind.

Claims

Ein lochrasterplattenartiges gedrucktes Leiterplatten(PCB)-System, umfassend: eine Leiterplatte mit einer ersten Kupferschicht und einer zweiten Kupferschicht; eine Mehrzahl von Signalverbindungspunkten, die eine Mehrzahl von Spalten und eine Mehrzahl von Reihen auf der zweiten Schicht bilden, wobei jeder Signalverbindungspunkt in einem linken Abschnitt einer Reihe mit jedem Signalverbindungspunkt in dem linken Abschnitt der Reihe elektrisch verbunden ist und jeder der Signalverbindungspunkte elektrisch mit jedem Signalverbindungspunkt in einem rechten Teil der Reihe verbunden ist; eine Vielzahl von Signalverbindungspunkten, die eine Mehrzahl von Spalten und eine Mehrzahl von Reihen auf der zweiten Schicht bilden, wobei jeder Signalverbindungspunkt in der zweiten Schicht einen entsprechenden Signalverbindungspunkt in der ersten Schicht aufweist; eine elektrische Verbindung zwischen den Signalverbindungspunkten in der ersten Schicht und den entsprechenden Signalverbindungspunkten in der zweiten Schicht; eine Vielzahl von Stromschienen, die als Stromschienen verwendet werden und vertikal angeordnet sind; eine eingebettete Leitung, die in der Lage ist, zwei beliebige Signalverbindungspunkte auf der ersten Schicht zu verbinden, wobei die Verbindung hergestellt wird, sobald die elektrische Verbindung vorhanden ist; und eine Lötbrücke, die in der Lage ist, Lötmittel aufzunehmen, um die elektrische Verbindung zu vervollständigen.
System nach Anspruch 1, wobei der eingebettete Draht als eine Kupferschicht auf der zweiten Schicht implementiert ist.
System nach Anspruch 1, wobei der eingebettete Draht in der Lage ist, eine elektrische Verbindung zwischen zwei beliebigen Signalverbindungspunkten herzustellen.
System nach Anspruch 1, wobei der eingebettete Draht eine Stromschiene mit einem Signalverbindungspunkt verbinden kann.
System nach Anspruch 1, wobei der eingebettete Draht in der Lage ist, eine gesamte Spalte von Signalverbindungspunkten zu verbinden.
System nach Anspruch 1, wobei der eingebettete Draht einen globalen Bus bilden kann.
System nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Sichtfeldkoordinate, die eine Reihe und eine Spalte für einen Signalverbindungspunkt anzeigt.
System nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Konnektivitätsindikator, der zeigt, wo sich die eingebetteten Drähte in der ersten Kupferschicht befinden.
System nach Anspruch 1, wobei der eingebettete Draht geerdet werden kann.
Verfahren zur Herstellung einer lochrasterplattenartigen gedruckten Leiterplatte mit einer ersten Schicht und einer zweiten Schicht, wobei das Verfahren umfasst: Verwenden der zweiten Kupferschicht, um mehrere Signalverbindungspunkte zu bilden; Verwenden der zweiten Kupferschicht, um mehrere entsprechende Signalverbindungspunkte zu bilden, die eine Mehrzahl von Reihen und eine Mehrzahl von Spalten von Signalverbindungspunkten bilden, wobei jeder Signalverbindungspunkt in einem linken Abschnitt einer Reihe elektrisch mit jedem Signalverbindungspunkt in dem linken Abschnitt der Reihe verbunden ist und jeder Signalverbindungspunkt elektrisch mit jedem Signalverbindungspunkt in einem rechten Teil der Reihe verbunden ist, und eine Vielzahl von Stromschienen mit einer Vielzahl von Signalverbindungspunkten, die elektrisch innerhalb einer Stromschiene verbunden sind; Einbetten eines Drahtes, der in der Lage ist, zwei beliebige Signalverbindungspunkte auf der ersten Schicht zu verbinden, wobei die Verbindung hergestellt wird, sobald die Verbindung besteht; und Verwenden einer Lötbrücke, die die Verbindung vervollständigen kann.
Verfahren nach Anspruch 10, ferner umfassend das Anzeigen einer Spalte und einer Reihe unter Verwendung eines Siebdrucks zum Auftragen eines Sichtfeldindikators.
Verfahren nach Anspruch 10, ferner umfassend das Anzeigen des eingebetteten Drahtes unter Verwendung eines Siebdrucks, um die eingebettete Draht- und Lötmittelbrücke zu zeigen.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei der eingebettete Draht in der Lage ist, eine Spalte von Signalverbindungspunkten zu verbinden.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei der eingebettete Draht in der Lage ist, eine Stromschiene mit einem Signalverbindungspunkt zu verbinden.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei der eingebettete Draht in der Lage ist, einen Signalverbindungspunkt zu erden.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei der eingebettete Draht in der Lage ist, einen globalen Bus zu bilden.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei der eingebettete Draht in der Lage ist, den linken Teil der PCB mit dem rechten Teil der PCB zu verbinden.
Ein gedrucktes Leiterplatten-(PCB)System, wobei das System umfasst: eine gedruckte Leiterplatte mit einer ersten Kupferschicht und einer zweiten Kupferschicht; eine Mehrzahl von Signalverbindungspunkten, die eine Mehrzahl von Spalten und eine Mehrzahl von Reihen auf der zweiten Schicht bilden, wobei jeder Signalverbindungspunkt in einem linken Abschnitt einer Reihe mit jedem Signalverbindungspunkt in dem linken Abschnitt der Reihe elektrisch verbunden ist und jeder Signalverbindungspunkt elektrisch mit jedem Signalverbindungspunkt in einem rechten Abschnitt der Reihe verbunden ist; eine Vielzahl von Signalverbindungspunkten, die eine Mehrzahl von Spalten und eine Mehrzahl von Reihen auf der zweiten Schicht bilden, wobei jeder Signalverbindungspunkt in der zweiten Schicht einen entsprechenden Signalverbindungspunkt in der ersten Schicht aufweist; eine elektrische Verbindung zwischen den Signalverbindungspunkten in der ersten Schicht und den entsprechenden Signalverbindungspunkten in der zweiten Schicht; eine Vielzahl von Stromschienen, die als vertikal angeordnete Stromschienen verwendet werden; eine eingebettete Leitung, die in der Lage ist, zwei beliebige Signalverbindungspunkte auf der ersten Schicht zu verbinden, wobei die Verbindung hergestellt wird, sobald die elektrische Verbindung besteht; eine Lötbrücke, die Lötmittel aufnehmen kann, um die elektrische Verbindung zu vervollständigen; und eine Schablone, die in der Lage ist, eine Vielzahl von Lötbrücken herauszustellen, wobei das Löten der freiliegenden Lötbrücken einen bestimmten Satz von Verbindungen bildet.
System nach Anspruch 18, wobei die Schablone computergeneriert ist.
System nach Anspruch 18, wobei die Schablone zum Löten einer spezifischen Lötbrücke verwendet wird.