Conception électronique - Parler de la conception de carte mère PCB

La conception de carte mère PCB (Printed Circuit Board Design) fait référence à une carte de circuit imprimé conçue pour les cartes mères d'ordinateur ou d'autres appareils électroniques, qui est la base centrale de l'électronique et héberge divers composants électroniques tels que des processeurs, des modules de mémoire et d'autres connecteurs.

Pour les cartes mères, en plus des matériaux de pièces tels que l'utilisation de condensateurs de qualité, de câbles d'alimentation triphasés, etc., la conception du câblage et de la disposition de la carte mère est également très importante. En raison de la grande variété de formes de câblage de la carte mère et de la conception de la disposition, il est très technique, ce qui est également la principale différence entre les cartes mères de haute qualité et les cartes mères de faible qualité. Mais comment savoir si une carte mère est bien conçue? Ci - dessous, nous allons faire une analyse simple de ce problème.

Expliquer la conception de la disposition de la carte mère

La disposition de la carte mère se reflète principalement dans la disposition des différents composants (tels que les puces de circuits intégrés, les résistances, les condensateurs, les fentes, etc.) sur la carte PCB, ainsi que dans le câblage des lignes. Aux yeux des experts, une bonne carte mère est comme une œuvre d'art exquise.

En règle générale, les fabricants de Chipsets fournissent des guides de conception de Chipsets (Chip Design Guides) lorsqu'ils fournissent des fabricants de cartes mères. Dans le même temps, il existe généralement des modèles basés sur des normes, appelés « Engineering Board, Common board». Les principaux fabricants de cartes mères suivent généralement la conception standard des cartes PCB pour fabriquer des cartes mères qui répondent aux normes techniques fournies par les Chipsets officiels. La qualité de ce type de produit est garantie, mais le prix est plus élevé. Au lieu de cela, certains fabricants de petite et moyenne taille apportent souvent des ajustements importants à la structure de la carte mère pour équilibrer la relation entre les coûts et les fonctionnalités. La qualité de ces produits est très variable.

Interpréter le design de câblage de la carte mère

1. Concept de ligne d'horloge isométrique

Sur la carte mère, la puce Northbridge doit être à égale distance du CPU, de la mémoire et du slot AGP. C'est une exigence de base pour la conception de la carte mère, le concept dit de "ligne d'horloge isométrique". En tant que pont entre le CPU et la mémoire, la puce Northbridge est très soignée dans sa disposition. Par exemple, certains fabricants de cartes mères dotés de capacités de développement ont adopté une conception ingénieuse qui pivote de 45 degrés dans la disposition de la puce Northbridge, ce qui réduit non seulement la longueur de câblage entre la puce Northbridge et le CPU, les prises de mémoire et les prises AGP, mais permet également à plus de fils d'horloge d'atteindre la même longueur.

2. Le mythe de la ligne de marche du serpent

Le fil serpent est une forme courante de câblage sur les cartes mères d'ordinateurs. Ceux qui ont joué au jeu mobile Nokia Snake ne devraient pas être étrangers. La conception de câblage sur une carte mère est une expertise. Certains pensent que plus les lignes sinueuses, plus le niveau de conception sera élevé. Ce point de vue est faux.

En fait, il y a deux raisons d'adopter la ligne serpentine sur la carte mère:

L'un est de garantir une longueur de câblage égale. Étant donné que les lignes d'horloge de la CPU à la puce Northbridge sont différentes des circuits de carte de circuit des appareils ménagers ordinaires, les signaux circulant à grande vitesse sur ces circuits à une fréquence d'environ 100 MHz sont très sensibles à la longueur du circuit. Des lignes d'horloge de longueur inégale provoquent une désynchronisation des signaux, ce qui entraîne une instabilité du système. Par conséquent, certaines lignes doivent être câblées de manière incurvée pour ajuster la longueur.

Une autre raison courante d'utiliser des lignes serpentines est de minimiser les effets du rayonnement électromagnétique (EMI) sur le reste de la carte mère et sur le corps humain. En raison de la vitesse élevée et du signal numérique monotone, il interfère avec le bon fonctionnement des différents composants de la carte mère. Souvent, un moyen simple pour les fabricants de cartes mères de supprimer EMI est de concevoir une ligne serpentine pour absorber autant de rayonnement que possible. Mais, nous devrions également voir que, bien qu'il y ait les avantages mentionnés ci - dessus en utilisant des lignes serpentines, cela ne signifie pas que plus vous utilisez de lignes serpentines lors de la conception du câblage de votre carte mère, mieux c'est. Parce que trop de lignes de marche et denses de la carte mère peuvent entraîner une disposition inégale de la carte mère, ce qui aura un certain impact sur la qualité de la carte mère. Un bon câblage doit faire peu de différence dans la densité des lignes entre les parties de la carte mère et doit être réparti aussi uniformément que possible, sinon il est susceptible de provoquer une instabilité de la carte mère.

3. Évitez d'utiliser la carte mère "flying line"

Pour juger le câblage d'une carte mère, vous pouvez également juger de l'angle de virage du câblage. Un bon câblage de carte mère devrait être plus uniforme et bien rangé, l'angle de virage du câblage ne devrait pas être inférieur à 135 degrés. Parce que les traces avec un angle de virage trop petit sont équivalentes à des éléments inductifs dans un circuit haute fréquence, ils interfèrent avec d'autres appareils.

Et certains fabricants de cartes mères de faible niveau de conception, lors de la conception du câblage, ont tendance à provoquer des défauts dans le produit final en raison de la prouesse technique. À ce stade, des réparations manuelles sont utilisées pour résoudre le problème. Ce fil qui se produit en raison d'une conception irrationnelle est appelé "fil volant". S'il y a un fil volant sur la carte mère, il s'avère qu'il y a un problème avec la conception du câblage de la carte mère.

Ci - dessus est une brève introduction à la conception de carte mère PCB, IPCB fournit également le fabricant de PCB et la technologie de fabrication de PCB