[发明专利]可重复使用的电子电路组装和测试系统及其应用

说明书

本发明要求2011年6月17日提交的、名称为“Reusable Electronic Circuit Assembling and Testing System and Uses Thereof（可重复使用的电子电路组装和测试系统及其应用）”的美国临时专利申请61/408,501的优先权，该美国临时专利申请的主题在此以引用的方式结合在本文中。

技术领域

本发明涉及电子电路组装和测试系统；更具体地，涉及一种可应用于包括设计验证、方案论证、产品打样或电路教学和培训的场合的电子电路组装和测试系统，其中电子元件和该组装系统本身的部件均可重复使用。

背景技术

不管是在工业、研究院、和学校，都有利用市售的分散电子元件来快速地组装和测试电子电路的需求。其应用常常包括电路设计和设计验证、方案论证、产品打样、教学和培训。在这些情况下，不仅非常希望所使用的每一个电子元件可重复使用，而且也希望用于组装和测试的系统也可重复使用。同时还非常希望该组装和测试系统甚至适合于生手，诸如大学或中学的学生。然而，当今所有可选择的组装和测试方法，诸如印刷电路板、穿孔电路板（条状铜箔电路板）、面包电路试验板（插接电路板）等，都具备有这样或那样的缺点。例如，当使用印刷电路板或穿孔电路板来组装电路时，必须将每一个电子元件焊接到板上。因此，电子元件和电路板都很难重复使用。此外，焊接设备和特殊实验室装备的需要，限制了印刷电路板或穿孔电路板的适用性，尤其是对教育环境。虽然面包电路试验板无焊接，但每一种面包电路板都具有必须严格遵守以便进行正确连接的特定连接点布局；正是这种特定连接点布局显著地限制了面包试验电路板的灵活性和适用性，尤其是对不熟练的用户而言。就连熟练的专业人员也常常会在组装、修改或排故稍微复杂的电路时为面包电路板所须的特定连接点布局而头痛。

因此，本领域仍然需要有一种电子电路的组装和测试系统，该系统具有以下优点：（i）无焊接；（ii）即使对于不熟练的用户也易于使用和进行电路修改。同时，也需要有一种电子电路的组装和测试系统，其任何使用过的元部件，包括该组装系统的部件，均可重复使用。此外，也非常希望组装好的电路的最终布局与原电路图的布局相似，使得用户在组装、修改和排故过程中可以容易地跟循原电路图。

发明内容

本发明提供了一种可重复使用、无焊接的电子电路组装和测试系统，该系统易于使用并且有利于电路的修改，即使对不熟练的使用者；并且任何使用过的元部件，包括该组装系统自身的元部件，均可重复使用。使用该系统的另一优势是，组装好的电路最终布局与原电路图的布局相似。因此，用户在组装、修改和排故过程期间可以容易地跟循原电路图。

一般而言，该电子电路组装和测试系统包括至少一个基板和一个或多个可临时附着于该基板上的组装块。每个组装块都包含至少两个相连的导电夹件。组装电子电路时，首先根据原电路图将适当的组装块作为连接导线附着在基板上。然后将待连接的电子元件的电极/引脚插入位于基板上、适当组装块的适当导电夹件中，使得当所有元件都组装好时，该电路即组装完毕。

依据本发明的构想之一，所述组装块的本体上具有至少两个中空开孔。在每一个孔内都有一个导电夹件，该导电夹件可以牢固地夹住一个电子元件的电极，从而在两者之间形成良好的电接触。组装块中相邻的夹件通过该组装块内部的导体而连接。

为了连接两个电子元件，首先将一个组装块附着到基板上。然后将第一个电子元件的电极插入该组装块的夹件之一，接着将第二个电子元件的电极插入同一个组装块上、不同的夹件中。

整个电子电路的组装可以通过重复上述过程来完成，即，依据需组装的电路图布局，先将组装块附着到基板上的适当位置，再将适当电子元件的电极插入适当的组装块中。

依据本发明的另一构想，所述组装块通过磁力非永久地附着于所述基板上，其中所述磁力分别由在基板和组装块上的磁性-磁性或磁性-铁磁性材料之间的相互作用而产生。

根据其中一个示例，所述基板由磁性或铁磁性材料制成，由此使得铁磁性或磁性物体可通过磁力而牢固地附着于其表面。如果有必要，可以在基板的最上部增设一层电绝缘材料，以确保在组装和测试时不会发生电短路。

其另一方式，基板可以由诸如塑料之类的非磁性和非铁磁性材料制成。再将磁性或铁磁性的片材或涂层附着在基板的表面上。如果有必要，可以增设绝缘层。