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树脂变主板全揭密!工程师教你挑主板

    这一部分主要通过对电路板的设计,可以帮助你在选购主板中。
 
    因为没有得到参观,所以主要以文字来进行讲解。印制线路板、单面印制线路板、双面印制线路板、多层印制线路板、挠性印制线路板。
 
    双面印制线路板/double side printed wiring board
 
    指两面都有导电图形印制板。通常使用的基材是环氧玻璃布板、环氧酚醛玻璃布板和环氧纸板。这些基材适用于电性能要求较高的通信机、电子计算机和仪器仪表。由于双面布线,且一般两面的导电图形借助金属化孔进行连接,所以有布线密度较高,使用方便的特点。根据不同的要求,其制作方法可采用丝印法或光化法。
 
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    电路板设计
 
    一般而言,印制电路板设计最基本的完整过程大体可分为以下三个步骤:

    1、原理图的设计:

     原理图的设计主要是利用protel 99的原理图设计系统(Advanced Schematic)绘制一张电路原理图。设计者应充分利用protel 99所提供的强大而完善的原理图绘图工具、测试工具、模拟仿真工具和各种编辑功能,来实现其目的,最终获得一张正确、精美的电路原理图,以便为接下来的工作做好准备。

    2、产生网络表

    网络表是电路原理图设计(sch)与印制电路板设计(PCB)之间的桥梁和纽带,它是印制电路板设计中自动布线的基础和灵魂。网络表可以由电路原理图生成,也可以从已有的钱制电路板文件中提取。

    3、钱制电路板的设计

    印制电路板的设计主要是针对protel 99的另外一个强大的设计系统---钱制电路板设计系统PCB而言的,设计者可以充分利用protel 99所提供的无可比拟的强大的PCB功能来实现印制电路板的设计工作。

    简而言之,电路板的设计过程首先是绘制电路原理图,然后由电路原理图文件生成网络表,最后在PCB设计系统中根据网络表完成自动布线工作。也可以根据电路原理图直接进行手工布线而不必生成网络表。完成布线工作后,可以利用打印机或绘图仪进行输出打印。除此之外,用户在设计过程中可能还要完成其他一些工作,例如创建自已的元件库、编辑新元件、生成各种报表等。

    了解了电路板设计的基本步骤之后,是不是觉得设计一块自已的电路板并不是一件难事了。事实上要真正设计出一块满足技术要求、功能完善、布局合理且可靠、实用、美观的电路板绝不是一朝一夕能做到的。
 
    板子本身的基板是由绝缘隔热、并不易弯曲的材质所制作成。在表面可以看到的细小线路材料是铜箔,原本铜箔是覆盖在整个板子上的,而在制造过程中部份被蚀刻处理掉,留下来的部份就变成网状的细小线路了。这些线路被称作导线(conductor pattern)或称布线,并用来提供PCB上零件的电路连接。
 
    从设计谈主板选购
 
    PCB走线时严格遵循了时钟线等长的概念
 
    主板设计时不但尽量缩短北桥芯片与CPU、内存插槽及AGP插槽之间的走线长度,而且保证时钟线等长。由于高速运行的信号,对线路的长度十分敏感,不等长的时钟线路会引起信号的不同步,继而造成系统不稳定。
 
    主板选购秘笈
 
    主板多采用蛇行走线调节长度。同时采用蛇行线的走线方式可以减少电磁辐射(EMI)对主板其余部件和人体的影响,避免高速而单调的数字信号干扰主板中各种零件的正常工作,尽可能多的消化吸收主板的辐射。
 
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 主板中的蛇行线
 
    在使用蛇行线的同时,我们还充分注意调节主板上各部分线路密度差别,注意主板布线的均匀整齐,走线转弯角度不小于135度,确保主板不会因过多过密走线造成布局的疏密不均,避免因此带来质量影响。有两种线大家需要注意:
 
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 主板布线的均匀整齐,走线转弯角度大于135度
 
    1、首先最重要的Clock(时钟)线。从时钟芯片引出来的Clock线必须保持同步工作,因些要保证引到各部分的Clock线是等长的。你会在主板上看到有些线七绕八绕的,那就是Clock线。同时Clock线比普通的数据线、地址线宽些,这是因为Clock线传输的信号较强,并且长度较大,为了减省信号的衰减,Clock线必须做宽(导线截面积越大,电阻越小)。

    2、其次是数据线。目前数据线都有64条,要保持从D0到D63各线的长度差不大于某个值,必然引起问题。

    主板走线认识误区

    虽然采用蛇行线有上面这些好处,也并不是说在设计主板走线时使用的蛇行线越多越好。因为过多过密的主板走线会造成主板布局的疏密不均,会对主板的质量有一定的影响。好的走线应使主板上各部分线路密度差别不大,并且要尽可能均匀分布,否则很容易造成主板的不稳定。

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 主板实际拍摄:主板蛇形线的利用

    在一块主板上采用蛇行线的原因有两个:

    1、保证走线线路的等长。因为像CPU到北桥芯片的时钟线,它不同于普通家电的电路板线路,在这些线路上以100MHz左右的频率高速运行的信号,对线路的长度十分敏感。不等长的时钟线路会引起信号的不同步,继而造成系统不稳定。故此,某些线路必须以弯曲的方式走线来调节长度。

    2、减少电磁辐射(EMI)对主板其余部件和人体的影响。因为高速而单调的数字信号会干扰主板中各种零件的正常工作。通常,主板厂商抑制EMI的一种简便方法就是设计蛇形线,尽可能多地消化吸收辐射。

    不好的主板设计不会导致的问题

    布线不合理会引起电磁干扰(EMI),介面产生死机现象。走线不能太直太长。太直会引起电容效应(尤其是高频时),使得运行速度或频率受到限制,频率高了就会引起程序中断或死机;布线不合理可导致元件位置摆放不合理,使得卡不到位,也容易引起故障。

    好的工程师可以光看主机板设计,就知道设计品质的好坏。您也许自认没那么强,不过下次您拿到主机板或是显示卡时,不妨先鉴赏一下PCB设计之美吧。

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