Progettazione PCB - Parlando del design PCB della scheda madre

Il design del PCB della scheda madre (Printed Circuit Board Design) si riferisce alla progettazione di schede di circuiti stampati per schede madri del computer o altri dispositivi elettronici, è la base principale dei prodotti elettronici, trasportando una varietà di componenti elettronici come processori, moduli di memoria e altri connettori.

Per una scheda madre, oltre ai materiali delle parti (come l'uso di condensatori di alta qualità, linee elettriche trifase, ecc.), il cablaggio e la progettazione del layout della scheda madre è anche molto importante. Poiché esistono molte forme di routing e layout della scheda madre e molto tecniche, questa è anche una grande differenza tra schede madri di alta qualità e schede madri di bassa qualità. Ma come si può dire se una scheda madre è ben progettata o no? Di seguito, faremo una semplice analisi su questo tema.

Interpretare il layout della scheda madre

Il layout della scheda madre è principalmente incarnato dalla disposizione della posizione dei vari componenti sulla scheda PCB (come chip di circuito integrato, resistenze, condensatori, slot, ecc.), così come il routing di linea. Una buona scheda madre sembra una squisita opera d'arte agli occhi degli esperti.

Di solito, i produttori di chipset forniscono linee guida per la progettazione di chipset (CHIPSET DESIGN GUIDE) quando forniscono i produttori di schede madri. Allo stesso tempo, ci sono generalmente modelli basati su standard, le cosiddette "schede di ingegneria, schede pubbliche". I principali produttori di schede madri generalmente seguono il design standard della scheda PCB e realizzano schede madri che soddisfano gli standard tecnici forniti dal chipset ufficiale. La qualità di tali prodotti è garantita, ma il prezzo è più alto. Al contrario, alcuni produttori di piccole e medie dimensioni spesso apportano drastiche modifiche alla struttura della scheda principale per bilanciare il rapporto tra costo e funzione. La qualità di questi prodotti può essere descritta come mista.

Interpretare il design del cablaggio della scheda madre

1. Il concetto di uguale lunghezza della linea dell'orologio

Su una scheda madre, la distanza dal chip North Bridge alla CPU, alla memoria e agli slot AGP dovrebbe essere uguale. Questo è il requisito di base del design della scheda madre, il cosiddetto concetto di "linea di orologio uguale lunghezza". Come ponte tra la CPU e la memoria, il chip Northbridge è molto particolare riguardo al layout. Ad esempio, alcuni produttori di schede madri con capacità di sviluppo adottano un design intelligente che ruota di 45 gradi nel layout del chip North Bridge, che non solo accorcia la lunghezza del cablaggio tra il chip North Bridge e la CPU, la presa di memoria e la presa AGP, ma anche di più Le linee dell'orologio possono essere fatte della stessa lunghezza.

2. Misunderstanding of snake walking line

La linea Snake è una forma comune di cablaggio sulle schede madri del computer. Coloro che hanno giocato al gioco mobile Nokia "Snake" non dovrebbero essere sconosciuti. Il design del cablaggio sulla scheda madre è una conoscenza professionale. Alcune persone pensano che più linee serpeggianti, più alto è il livello di progettazione. Questa visione è sbagliata.

Infatti, ci sono due motivi per adottare una linea serpente su una scheda madre:

Uno è quello di garantire la stessa lunghezza delle linee di cablaggio. Poiché la linea di clock dalla CPU al chip Northbridge è diversa dal circuito del circuito del circuito dei normali elettrodomestici, i segnali che funzionano ad alta velocità ad una frequenza di circa 100MHz su questi circuiti sono molto sensibili alla lunghezza del circuito. Le linee di orologio di lunghezza disuguale causeranno il segnale non sincronizzato e quindi l'instabilità del sistema. Pertanto, alcune linee devono essere instradate in modo curvo per regolare la lunghezza.

Un altro motivo comune per utilizzare una linea serpente è quello di ridurre al minimo l'impatto della radiazione elettromagnetica (EMI) sul resto della scheda madre e sul corpo umano. A causa del segnale digitale ad alta velocità e monotono, interferirà con il normale funzionamento di varie parti della scheda madre. Di solito, un modo semplice per i produttori di schede madri di sopprimere EMI è progettare una linea serpentina per assorbire quanta più radiazione possibile. Tuttavia, dovremmo anche vedere che, sebbene l'uso di linee serpentine abbia i vantaggi di cui sopra, non significa che più linee serpentine utilizzate nella progettazione del cablaggio della scheda madre, meglio è. Perché troppe e dense tracce della scheda madre causeranno un layout irregolare della scheda madre, che avrà un certo impatto sulla qualità della scheda madre. Un buon cablaggio dovrebbe far sì che la densità di linea di ogni parte della scheda madre abbia poca differenza e dovrebbe essere distribuita il più uniformemente possibile, altrimenti è facile causare l'instabilità della scheda madre.

3. Evitare di utilizzare le schede madri "flying wire"

Per giudicare il cablaggio di una scheda madre, può anche essere visto dall'angolo di rotazione del cablaggio. Un buon cablaggio della scheda madre dovrebbe essere più uniforme e ordinato, e l'angolo di rotazione del cablaggio non dovrebbe essere inferiore a 135 gradi. Poiché le tracce con angoli di rotazione troppo piccoli sono equivalenti a componenti induttivi nei circuiti ad alta frequenza, interferiranno con altri dispositivi.

E alcuni produttori di schede madri con scarso livello di progettazione spesso portano a difetti nel prodotto finale a causa della forza tecnica durante la progettazione del cablaggio. In questo momento, la riparazione manuale è adottata per risolvere il problema. Questo tipo di cavo che appare a causa di design irragionevole è chiamato "filo volante". Se ci sono fili volanti su una scheda madre, dimostra che ci sono alcuni problemi con il design del cablaggio della scheda madre.

Quanto sopra è una breve introduzione al design PCB della scheda madre, Ipcb fornisce anche produttori di PCB e tecnologia di produzione PCB