如何制作主板:了解主板制造过程

2019-07-15 16:09:07 嵌入式开发中心 108


   你对主板有了解吗?你知道主板只怎么制作的吗,你知道主板是如何工作的吗?

如果你想要知道的话,首先需要了解有关主板的所有信息,包括从构成印刷电路板的组件,到输入/输出端口,卡插槽和插槽的集成,一直到主板的包装和分配。朗锐智科将在本文中详细介绍,甚至会让你知道如何发现一个好的主板。

什么是主板以及它用来做什么

主板通常用来连接和传输来自外围设备的信号比如你的键盘,鼠标和显示器以及组件 比如CPUGPU RAM等系统的其余部分。

如果把计算机想象成人类,那么所有内部的东西都将是中枢神经系统。处理器将是大脑,主板将是您的所有神经末梢,并且会像您的脊髓一样传达您身体的一切。

该板实际上称为印刷电路板(PCB),这些线是嵌入的铜轨道。在我们的比喻中,这些铜轨道将是重型升降机,因为它们主要负责部件之间的通信。

大多数主板实际上都致力于它作为伟大的连接器的角色,因为它有各种各样的插槽,端口,插座和连接器。在大多数电子设备上也有各种电子部件,如电容器和VRM,它们管理电流,因此不会炸毁您的设备。

究竟主板是什么制成的?

对于初学者来说,主板主要由两种材料组成:

玻璃纤维层用于绝缘。

铜形成导电通路。

如果你想知道为什么主板是分层制作的,答案很简单:节省空间。

堆叠4-8层铜嵌入式玻璃纤维PCB--而不是将它们分开使尺寸小4-8。这也提高了处理数据的速度,因为电子的行进距离较短。

制作板坯和蚀刻铜

这一切都始于PCB或印刷电路板。将非常复杂的玻璃纤维层堆叠并用树脂粘在一起以形成一个固体层。

然后,这种新的单层玻璃纤维层将在顶侧和底侧涂覆一层铜。然后将一种称为光致抗蚀剂的化学物质涂覆在铜层的顶部,该光敏材料是在暴露于光时在PCB上形成铜蚀刻迹线的光敏材料。

在用光致抗蚀剂涂覆铜之后,然后将覆盖层的特定部分的图案放置在其上,然后将整个板暴露于UV光。然后清洗电路板以去除铜层的未覆盖部分,露出几乎完整的主板。

一切都完成后,实际的主板制造过程就开始了。

主板制造工艺

主板制造过程基本上分为4个部分:

表面贴装技术(SMT

DIP(双列直插式封装)

测试

打包

1.表面贴装技术(SMT

这是将较小的元件焊接到主板上的地方。该过程始于将PCB堆叠并由机器一个接一个地推送到先进的打印机,然后在将元件焊接到位之前遵循预先标记的布局。

主板不会立即发送到DIP,因为它们需要先进行人工检查,然后放在集成芯片测试仪上,以确保订购的打印件准确无误。

2. DIP(双列直插式封装)

这个过程从将主板放入安装小电容器的机器开始。之后,手动安装较大的组件,如24针连接器,输入/输出端口和电容器。

在主板准备好进行测试之前,必须通过手动检查以确保组件正确安装。

人工检查后,这些都是通过加热室中,据说能够一路走下去高达509发送华氏度(265 ° 摄氏度),以加强最近插入的组件。在此之后,它将准备好进行测试。

3.Testing

测试非常容易理解,并且一如既往地对质量控制很重要。所有I / O端口,PCI Express通道等都需要通过一系列测试才能标记为可以打包。

4.包装和分销

包装和分配过程是SATA电缆,手动,I / O屏蔽,驱动程序安装程序以及您在新购买的主板内找到的所有内容的包装。

主板也将在这里包装在防静电袋中。此时,主板终于准备好发布了。

主板的部分

现在您对主板制造工艺有了一个大致的了解,现在我们将介绍构成主板整体的部件。

主板.jpg 

1. BIOSCMOS

BIOS或基本输入输出系统。这是存储主板的所有信息和设置的地方。可以通过BIOS模式访问,更新和修改它。

CMOS(互补金属氧化物半导体)电池负责在整个系统关闭时保持所有信息的完整性。

2.输入/输出端口

通常也简称为I / O端口。这些端口位于计算机背面,遵循标准PC颜色编码。

下面是I / O端口及其代表的颜色。

麦克风 - 粉红色3.5毫米插孔

扬声器和 耳机 /耳机 / 耳塞 -大胆的绿色3.5毫米插孔

监控 - 旧主板在背部配备了扎实的蓝色VGA端口,但较新的主板使用HDMI和黑色或白色的DVI接口作为标准配置。

以太网网线无色端口

键盘和鼠标 - PS / 2端口(键盘 - 紫色;鼠标 - 绿色)

USB设备 - USB 2.0无色端口; USB 3.0纯蓝色端口(是的,VGA端口是类似的颜色,但这只是显示过时的VGA是多少。)

3. IDESATA连接器(存储设备连接器)

内部存储设备连接器是连接存储设备的位置,例如机械硬盘驱动器和固态驱动器。这些存储设备需要连接到主板才能提交和检索数据。

不要忘记:虽然硬盘驱动器和固态硬盘执行相同的操作 - 存储数据 硬盘驱动器和固态硬盘的实现方式有很大差异。

IDE或集成驱动器电子设备用于连接磁盘驱动器,软盘和HDD。这是一个连接硬盘的40针公连接器。

随着技术的进步,IDE连接器已经过时了。反过来,SATA连接器。SATA或串行高级技术附件是具有7引脚接口的最新连接器。尽管有33个引脚,但这比IDE连接器要快。

4.电源连接器

ATXAdvanced Technology eXtended)连接器(可在最近的主板中找到)具有2024针母连接器。这是主板上最大的连接器,因为它直接从电源中提取所需的电源。

然后,SMPS或开关模式电源利用这些电力为主板供电并使其保持运行。

5.机柜连接

这是连接电源开关,LED电源指示灯,复位开关,HDD LED的地方。前置音频端口和前置USB也在这里连接。这些连接通常也位于主板的底部。

6. CPU插座

CPU插槽是CPU或处理器所在的位置。这是数据处理和传输的地方。您的CPU是计算机中最重要的部件之一,因此您经常根据与要使用的CPU的兼容性来选择主板。应该与主板的插座兼容,以便它工作。

7.扩展卡插槽

如果您要在主板上添加新组件,或者如果您希望从集成显卡升级到专用显卡,则扩展卡插槽可以实现这一点。以下是您通常在主板上找到的扩展卡插槽类型:

显卡插槽

网卡插槽

调制解调器卡槽

音频卡插槽

视频卡插槽

除了具有集成显卡的APU和其他Intel CPU的集成显卡外,视频卡插槽还可以升级计算机的图形输出和性能。这适用于高数据插槽,如PCIe插槽或AGP插槽。端口包括但不限于(取决于卡):

HDMI

DVI

DisplayPort

网卡插槽

网卡插槽是放置网络接口卡(NIC)的位置。这允许您通过LANInternet连接到其他计算机网络。它背面有一个RJ-45端口。

调制解调器卡槽

这是您连接网卡的地方,因此您可以通过电话线连接到互联网。显然,这是一种比上述NIC更老的技术。这通常有2RJ-11连接器连接到电话。

音频卡插槽

这是适合音频卡的地方。它们基本上将电信号转换为我们可以听到的音频信号或声音。根据音频类型的不同,后面会有不同类型的端口。但它通常有几个3.5毫米端口用于以下:

麦克风

扬声器

录音机

游戏操纵杆

8. RAM(内存)插槽

RAM或随机存取存储器插槽是主板上最重要的部件之一。

毫不奇怪,RAM插槽放置RAM模块的位置。SIMM插槽(单列直插式内存模块)仅支持32位总线,并且DIMM插槽(双列直插式内存模块)可以与64位总线同时运行。

DDR3(双倍数据速率第3代)曾经是RAM的标准,但它已经慢慢被DDR4(第四代双倍数据速率)所取代。虽然DDR3仍然令人惊讶地有效,但DDR4正逐渐成为标准。此外,大多数主板不支持DDR3DDR4,因此存在兼容性和未来证明问题。

谈到游戏,你是否需要8GB16GBDDR4仍然存在争议。

主板的其他部分及其功能

主板不仅可以容纳您可以与之交互的部件。它还具有在使整个主板工作方面发挥重要作用的芯片组。

通俗地说,芯片组充当通信集线器或流量控制中心,它们管理处理器,存储器和外围设备之间的数据流。它本质上是PC的支柱。

但究竟是什么让一块好的主板好呢?

VRM(电压调节器模块)

在发现具有良好VRM的主板之前,您需要首先熟悉构成整个VRM的一些组件,即MOSFET和扼流圈:

MOSFET或金属氧化物半导体场效应晶体管是通常位于CPU插座周围的扁平矩形元件。(是的,下面是正方形,但是正方形在技术上是一种矩形。)它负责为CPU提供所需的精确电压。

扼流圈通常位于MOSFET旁边,负责在电压突然突然出现时稳定电流和电容。

嵌入式主板.jpg

发现具有良好VRM的主板听起来令人生畏,但它实际上比大多数人想象的要容易,因为你需要的只是计算扼流圈的数量。每个扼流圈等同于一个阶段。更多阶段意味着更好的稳定性。

具有至少4个扼流圈的入门级主板被认为是正常的,而中等到更高质量的主板具有至少6个扼流圈,但它可能具有超过8个扼流圈。

在主板上选择这些高质量VRM的需求更为重要,特别是如果你正在进行超频。值得注意的是,许多允许超频的主板默认情况下都有更好的VRM同样,不允许超频的主板通常会有更糟糕的VRM,因为他们知道你不会推动它们。

设计

一个好的主板应该有智能放置的组件和插槽,因为糟糕的设计可能会导致许多问题,使其他组件面临风险。

芯片组

值得注意的是,你应该密切关注主板的芯片组,因为许多人会同意,支付永远不会被利用的功能和好处并不是一个值得花钱的方法。 

芯片组决定了与各种组件的兼容性,尤其是处理器。事实上,芯片组只能在特定的处理器系列中运行。

芯片组决定了兼容性

处理器系列

支持的芯片组







Skylake(英特尔)

Z170H170H110B170Q150Q170







Kabylake(英特尔)

Z270H270Q270Q250B250







RyzenAMD

X370B350A320







这些芯片组具有不同的功能,例如更好的超频能力和额外的功率相位。所以,如果你不打算进行任何超频,那么使用更便宜的主板是完全没问题的。

如果你需要一个支持SLI和超频功能的主板,你需要专门找到一个这样做的主板。您可以查看我们对最佳主板的综述。

电容器

总是选择固态电容器。

永远不要得到带有非固态铝电解电容的主板,因为它们通常装有导电液体。即使制作正确,使用廉价电容器的主板多年来也很容易出现问题,例如:泄漏,破裂或爆炸(电影中的温度要低得多,相信我)。

这就是为什么使用固态电容器的主板总是很棒的原因,因为 与含有导电液体的电容器不同 它们含有固体有机聚合物。





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