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计算机史展厅-主板发展史 (1)

2008-11-09 14:12:15  作者:信息工程学院  来源:信息工程学院  浏览次数:9159  文字大小:【】【】【
关键字:实验介绍

主板作为计算机的重要组成部件,已经成为计算机行业的一个领域。主板的更新换代,主要起因于cpu的更新换代,和主板上芯片组的更新换代。不同的CPU需要搭配不同的主板,在早期的电脑系统(包括早期的486电脑)里,CPU都是直接焊接在主板上的。到了486时代,为了增强用户购买电脑的灵活性和便于用户升级电脑,就在焊接CPU的位置装上了CPU插座,而不再将CPU焊在主板上。

一、主板的工艺
  主板的英文名称叫做Motherboard(也可以叫Mainboard),也可以译做母板。从字可以看出主板在电脑各个配件中的重要性。主板不但是整个电脑系统平台的载体,还负担着系统中各种信息的交流。

主板的平面是一块PCB印刷电路板,它实际是由几层树脂材料粘合在一起的,内部采用铜箔走线。一般的PCB线路板分有四层和六层,四层板分别是主信号层、接地层、电源层、次信号层。而六层板增加了辅助电源层和中信号层。而一些要求较高的主板的线路板可达到6-8层或更多。在电路板上面,是错落有致的电路布线;在PCB印刷电路板上面,则为棱角分明的各个部件:插槽、芯片、电阻、电容等。 芯片包括BIOS芯片,南北桥芯片,RAID控制芯片等;插槽包括CPU插座,内存插槽,PCI插槽,ISA插槽等;接口包括IDE接口,软驱接口,COM接口(串口)PS/2接口,USB接口,IEEE1394接口,LPT接口(并口)MIDI接口等。

主板(线路板)是如何制造出来的呢?PCB的制造过程由玻璃环氧树脂(Glass Epoxy)或类似材质制成的PCB“基板开始。制作的第一步是光绘出零件间联机的布线,其方法是采用负片转印(Subtractive transfer)的方式将设计好的PCB线路板的线路底片印刷在金属导体上。这项技巧是将整个表面铺上一层薄薄的铜箔,并且把多余的部份给消除。而如果制作的是双面板,那么PCB的基板两面都会铺上铜箔。而要做多层板可将做好的两块双面板用特制的粘合剂压合起来就行了。
  接下来,便可在PCB板上进行接插元器件所需的钻孔与电镀了。在根据钻孔需求由机器设备钻孔之后,孔璧里头必须经过电镀(镀通孔技术,Plated-Through-Hole technologyPTH)。在孔璧内部作金属处理后,可以让内部的各层线路能够彼此连接。
  在开始电镀之前,必须先清掉孔内的杂物。这是因为树脂环氧物在加热后会产生一些化学变化,而它会覆盖住内部PCB层,所以要先清掉。清除与电镀动作都会在化学过程中完成。接下来,需要将阻焊漆(阻焊油墨)覆盖在最外层的布线上,这样一来布线就不会接触到电镀部份了。
  然后是将各种元器件标示网印在线路板上,以标示各零件的位置,它不能够覆盖在任何布线或是金手指上,不然可能会减低可焊性或是电流连接的稳定性。此外,如果有金属连接部位,这时金手指部份通常会镀上金,这样在插入扩充槽时,才能确保高品质的电流连接。
  最后,就是测试了。测试PCB是否有短路或是断路的状况,可以使用光学或电子方式测试。光学方式采用扫描以找出各层的缺陷,电子测试则通常用飞针探测仪(Flying-Probe)来检查所有连接。电子测试在寻找短路或断路比较准确,不过光学测试可以更容易侦测到导体间不正确空隙的问题。

  线路板基板做好后,一块成品的主板就是在PCB基板上根据需要装备上大大小小的各种元器件先用SMT自动贴片机将IC芯片和贴片元件焊接上去,再手工接插一些机器干不了的活,通过波峰/回流焊接工艺将这些插接元器件牢牢固定在PCB上,于是一块主板就生产出来了。

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发布员:xxxy  责任编辑:xxxy


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