(整理)分解到每一层!教你看透显卡PCB的奥秘.
显卡PCB详解
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显卡PCB详解(来自PC测评吧)作者AvBeta [图片]通常衡量一款显卡的好坏,大家都会说“作工很扎实、用料全固态、高速显存、多热管豪华散热器”……这些都是非常直观、表象的东西,大家一看便知,而且高品质电容、散热、显存确实能够提高显卡性能和品质。
但是,这并不是最主要的,真正影响显卡整体性能的,除了GPU和显存这两大重要芯片之外,PCB应该是排在第一位的。
如果一片显卡连电路都设计不好的话,配备再好的电容和散热器可能也无法稳定运行乃至超频了。
● 关于PCB的基础知识:PCB是Printed Circuit Board的英文简称,翻译过来就是印刷线路板的意思,其主要功能是提供电子元器件之间的相互连接。
PCB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或布线,并用来提供PCB上零件的电路连接。
由于目前的电子行业的工艺越发复杂、元件集成度越来越高,所以对PCB板的层数要求与日俱增。
尤其是显卡,由于高中低端显卡的划分泾渭分明,因此PCB板几乎囊括了所有规格:4层、6层、8层、10层、12层、14层!PCB层数越多自然需要更多的原材料,更重要的是工艺更复杂,复杂的工艺导致废品率较高,成本自然提高不少。
对于一般的显卡来说,8层板虽然比6层板仅仅增加了2层板,但成本却提高了50%-70%。
● 深入了解显卡PCB的方方面面:今天我们要向大家介绍的,就是关于显卡PCB设计的方方面面。
通过阅读本文您将会了解到以下这些方面的知识,并揭开您心目中的疑团:可曾想过,PCB的设计制造会有多么复杂无论媒体或经销商,在介绍一款显卡的时候首先会提到它是“公版”还是“非公版”,这种说法就是针对PCB设计。
所以我们首先来了解下公版和非公版的概念及优缺点。
● 什么是公版和非公版PCB?公版产品:是按照芯片厂商提供的一套完整的芯片、PCB、供电用料等设计方案而进行生产的。
PCB各层含义简介浅显易懂图文展示
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PCB各层含义简介浅显易懂图文展示写在前面•一,各层整体简介•二,二层板常用的层实例(绘制阶段)o 1.上下两层(T/B Layer)o 2.多层(Multi Layer)o 3.丝印层(T/B Overlay)o 4.Mechanical 1与Keep out层•三,例子板子下载链接•四,实际板子举例(成板阶段)•五,结束语:以上内容如有错误或不妥欢迎指出,谢谢!写在前面希望帮助初学AD(PCB画图)的同学对PCB实物有辅助认识的作用PCB( Printed Circuit Board),中文名称为印制电路板,又称印刷线路板,说简单点就是块电路板一,各层整体简介English 中文作用Top Layer 顶层信号层主要用来放置走线和元器件Bottom Layer 底层信号层同上,就是一个在上面一个在背面Keep out Layer 禁止布线层所选区域外禁止布线,也有人用于设计板框Mechanical 1 机械层1 用于界定元件位置(可当Keep-out用,具体看制板厂要求)Mechanical 13、机械层13、元件本体尺寸,包括三维English 中文作用14 14Mechanical 15、16 机械层15、16用于在设计极早期估算线路板尺寸Top Overlay 顶层丝印层用来标注各种标识,元件号,商标等Bottom Overlay 底层丝印层底层丝印,同上,就是在底层Top Paste 顶层锡膏防护层定义不被盖油的层,用于焊接或SMT加工Bottom Past 底层锡膏防护层同上Top Solder 顶层阻焊层定义不可焊接的区域保护铜箔不被氧化等作用Top Solder 底层阻焊层同上,即板子上绿(其他)色的外面这一层Drill Guide 钻孔定位层焊盘及过孔的钻孔的中心定位坐标层(注意是中心)Drill Drawing 钻孔描述层焊盘及过孔的钻孔尺寸孔径尺寸描述层Multi-Layer 多层过孔穿透此层二,二层板常用的层实例(绘制阶段)1.上下两层(T/B Layer)上下两层主要用于布线和放置元器件,红色线是顶层的走线(即导线),蓝色线是底层的二维图例:三维图例:2.多层(Multi Layer)用于绘制过孔,比如需要直插元件或者固定螺丝在封装库独立封装设计时(红色标记):多层过孔用于固定螺丝的效果(绿色标记):二维:三维:3.丝印层(T/B Overlay)这个层就很有意思了,甚至可以图案上去,常规用法就是表元器件标号、说明、商标:二维(绿色):三维(红色):加图案:二维:三维:4.Mechanical 1与Keep out层这两个层都可以用来做板框和限制走线,但是严格划分的话,Mechanical 1层是用来制定板框的,而Keep out 层是用来设置禁止布线区域的,严格上讲Mechanical 1 的面积要大于Keep out一点才符合设计初衷。
教你快速识别显卡做工

教大家几个能快速识别显卡做工的小技巧,虽然不够全面,也稍嫌麻烦(有些方法需要把散热器取下才可以),但是好歹也能准确判断出显卡的真实做工和用料,希望能帮助大家正确购买到真正做工实在,用料充足的显卡。
一眼识破10层PCB和8层PCB简单地说显卡PCB电路板主要分为3层:电源层、接地层和信号层,但随着电路复杂程度的增加,负责传输信号的层数也会相应增加。
因此显卡的PCB电路板出现了6层、8层甚至10层。
增加层数的做法不仅可以使设计人员更加方便地走线,还能够降低干扰、提高显卡稳定性。
我们经常可以看到显卡厂商在标榜自家高端显卡时,往往会提到“10层PCB”。
通常,中高端显卡都为6层PCB,如何才能知道手上的显卡真如宣传中所说的10层PC B呢?在这里我教大家一个方法:通过对比相同核心的PCB板线路就可以知道。
以图1和图2的GF9800GT为例,可以看出在采用10层PCB设计的GPU核心周围,线路非常清晰简洁。
而采用8层PCB设计的GPU核心周围的电路就显得比较杂乱密集了。
这主要是因为把显存线路和PCI-E接口等线路分到另外的信号层后,10层PCB电路就显得更简洁清晰了。
4相供电还是8相供电?接下来就要讲讲显卡的供电电路部分的做工和用料了。
传统的模拟供电方式,主要看供电相数的多少,目前很多厂商为了突出其显卡的性能,都在大力宣传自己的显卡拥有X相供电。
判断显卡供电相数的方法很简单,笔者教大家观察供电部分的电感数量即可,一般情况下,一个电感就对应一相供电。
有些显卡厂商在设计显卡供电电路时,每一相供电电路上搭配了两个电感,这样做可以分摊更多的电流,有效地避免了电流过大时的干优。
不过这又造成了误解,有意或无意间让人误以为这是8相或更高供电规格的显卡,给奸商提供了虚假宣传的机会。
其实,辨别此类情况也很简单,只需将显卡反过来,观察其电感的引脚,是否共用一组线路即可。
以图4和图5为例,只有4对引脚的即是四相供电。
而有8对引脚的就是8相供电了。
pcb板电路原理图分模块解析
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pcb板电路原理图分模块解析————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:PCB板电路原理图分模块解析前面介绍了电路图中的元器件的作用和符号。
一张电路图通常有几十乃至几百个元器件,它们的连线纵横交叉,形式变化多端,初学者往往不知道该从什么地方开始,怎样才能读懂它。
其实电子电路本身有很强的规律性,不管多复杂的电路,经过分析可以发现,它是由少数几个单元电路组成的。
好象孩子们玩的积木,虽然只有十来种或二三十种块块,可是在孩子们手中却可以搭成几十乃至几百种平面图形或立体模型。
同样道理,再复杂的电路,经过分析就可发现,它也是由少数几个单元电路组成的。
因此初学者只要先熟悉常用的基本单元电路,再学会分析和分解电路的本领,看懂一般的电路图应该是不难的。
按单元电路的功能可以把它们分成若干类,每一类又有好多种,全部单元电路大概总有几百种。
下面我们选最常用的基本单元电路来介绍。
让我们从电源电路开始。
一、电源电路的功能和组成每个电子设备都有一个供给能量的电源电路。
电源电路有整流电源、逆变电源和变频器三种。
常见的家用电器中多数要用到直流电源。
直流电源的最简单的供电方法是用电池。
但电池有成本高、体积大、需要不时更换(蓄电池则要经常充电)的缺点,因此最经济可靠而又方便的是使用整流电源。
电子电路中的电源一般是低压直流电,所以要想从 220 伏市电变换成直流电,应该先把220 伏交流变成低压交流电,再用整流电路变成脉动的直流电,最后用滤波电路滤除脉动直流电中的交流成分后才能得到直流电。
有的电子设备对电源的质量要求很高,所以有时还需要再增加一个稳压电路。
因此整流电源的组成一般有四大部分,见图 1 。
其中变压电路其实就是一个铁芯变压器,需要介绍的只是后面三种单元电路。
二、整流电路整流电路是利用半导体二极管的单向导电性能把交流电变成单向脉动直流电的电路。
pcb设计技巧:如何快速识别AltiumDesigner09中各层含义
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pcb设计技巧:如何快速识别AltiumDesigner09中各层含义如何快速识别Altium Designer 09 中各层含义亲爱的朋友,你好!我是向工。
下面给你分享的是我的一些pcb设计的心得经验!Altium Designer 09 中各层的含义!其实我觉得这是PCB设计中最基本的常识,我在pcb设计的最初的时候也是靠死记硬背的把每一层代表的含义给记下来,后来我发现自己没能活学活用,其实方法很简单,下面让我慢慢道来:一:不用记住都能知道含义的层1. 线路层我将用一个4层板来做一个案例分享,Altium Designer 09一般我们新建一个pcb都是双面板来的,那如何看一个pcb的叠层结构呢?可以在pcb编辑图纸区域内右键=》Options =》Layer Stack Manager…如下图1图1你将会打开Layer Stack Manager对话框,如下图2所示:我们可以看到这是一款双面板:只有T op Layer 和Bottom Layer 这两层线路层。
图2因为我们要设计的是一款4层板,所以我们还要增加两层线路层才是一个4层板,参考下图3,我们可以点击右边的Add Layer 来增加两层线路层。
(我不推荐点击Add Plane来增加两层负片的线路层,即使你是用来做电源和地,两个大片的铜箔,因为不管你是初学还是已经有一定经验的pcb 设计者,我觉得使用正片是最容易让人理解的,看到什么就是什么,出错的几率会小很多…)图3我刚做pcb设计的最初几年,到这一步我就不理他了,其实到这里有一个很关键的技巧,这些层的名字是可以自己设定的,没必要用软件默认的名字,那样看起来太让人费劲了,你可以双击它,会弹出一个对话框,如下图4:你可以对他进行设定……图4我一般按自己所喜欢的命名方法(主要是自己好记,一看就明白)如下图5一样把4层线路层按如下方法命名:第1层:L1_TOP第2层:L2_GND第3层:L3_VCC第4层:L4_BOT(6层板,8层板,10层板,12层板……也是如此类推……)图5设置完后按OK确认,在pcb编辑图纸的下方的各层状态栏里就可以方便快速的进行层间的切换了,如下图6:图6这样的层含义是不是很容易就能记住了呢?我就是这样很简单、容易的把这些层含义搞定的……2. 机械层到这里还没有完呢,我还有一个秘密要告诉你!那就是机械层(Mechanical Layer),它们的名字也是都可以自己设定的,请看下图7右上角部分,是不是觉得很好用呢?赶快自己试试吧!按L直接弹出如下图的对话框,你就可以自己设定机械层的名字了。
pcb内电层分割原则
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pcb内电层分割原则在PCB设计中,电层的分割是一个非常重要的环节。
合理地分割电层可以有效地减少电磁干扰、降低信号传输时的损耗,并提高电路板的抗噪声能力和阻抗匹配能力。
下面将介绍几个常用的电层分割原则。
1. 电源分割原则在设计电路板时,通常会有多个电源,如数字电源、模拟电源、高频电源等。
为了避免电源之间的相互干扰,可以通过将不同电源的电层分割开来实现。
例如,可以将数字电源的电层与模拟电源的电层分割开来,以减少数字信号对模拟电路的干扰。
2. 信号分割原则不同信号在传输过程中可能会相互干扰,导致信号失真或降低抗噪声能力。
为了解决这个问题,可以通过将不同信号的电层分割开来实现。
例如,可以将高频信号的电层与低频信号的电层分割开来,以减少高频信号对低频信号的干扰。
3. 地面分割原则地面层在PCB设计中起着重要的作用,它不仅为信号提供回流路径,还能起到屏蔽和干扰抑制的作用。
为了提高地面的效果,可以将地面层分割成多个区域。
例如,可以将模拟地和数字地分割开来,以减少数字信号对模拟信号的干扰。
4. 阻抗匹配原则在高速信号传输中,阻抗匹配是非常重要的。
电层分割可以用来实现阻抗匹配。
通过将信号层和地层分割开来,可以在信号层上布置信号线,而在地层上布置地引线,从而实现阻抗匹配。
5. 层间距离原则在PCB设计中,层间距离也是一个需要考虑的因素。
层间距离的大小将影响电磁干扰和信号传输的性能。
通常情况下,信号层和地层之间的距离应尽量保持一致,以减少信号的损耗和干扰。
总结起来,PCB内电层分割原则是为了提高电路板的性能和可靠性而制定的。
通过合理地分割电层,可以减少电磁干扰、降低信号传输时的损耗,并提高电路板的抗噪声能力和阻抗匹配能力。
在实际设计中,需要根据具体的电路需求和设计要求来确定电层的分割策略,并结合层间距离的考虑,以达到最佳的设计效果。
pcb板原理
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pcb板原理PCB板原理。
PCB板(Printed Circuit Board)是一种用于支持和连接电子元件的基板,它在现代电子设备中起着至关重要的作用。
PCB板的原理是基于导电材料和绝缘材料的组合,通过印刷、化学腐蚀和其他工艺制造出导电线路,从而实现电子元件的连接和工作。
本文将从PCB板的原理入手,探讨其制作工艺和应用特点。
首先,PCB板的原理基于导电材料和绝缘材料的结合。
导电材料通常采用铜箔,而绝缘材料则采用玻璃纤维、环氧树脂等。
在PCB板制作过程中,首先在绝缘材料上覆盖一层薄膜,然后通过化学腐蚀或机械加工的方式去除不需要的铜箔,留下所需的导电线路。
这种结合方式既能保证导电性,又能实现线路之间的隔离,从而确保电子元件的正常工作。
其次,PCB板的原理还包括了电子元件的焊接和安装。
一旦PCB板上的导电线路制作完成,接下来就是将电子元件通过焊接的方式固定在板上。
这一过程需要严格控制温度、时间和焊接质量,以确保元件和线路之间的良好连接。
在元件焊接完成后,PCB板还需要进行外部连接和固定,以便与其他电子设备进行连接和安装。
此外,PCB板的原理还涉及到不同类型的板材和制作工艺。
根据不同的应用需求,PCB板可以采用单面板、双面板或多层板的结构。
而在制作工艺方面,常见的有印刷、光刻、化学蚀刻等工艺。
这些不同的选择和工艺都会对PCB板的性能和成本产生影响,因此在实际应用中需要根据具体需求进行选择和优化。
最后,PCB板的原理决定了其在电子设备中的广泛应用。
无论是消费类电子产品、通讯设备还是工业控制系统,几乎所有的电子设备都离不开PCB板的支持。
它不仅能够实现电子元件之间的连接和通信,还能够提高电路的稳定性和可靠性,从而为整个设备的性能和功能提供保障。
综上所述,PCB板的原理是基于导电材料和绝缘材料的结合,通过制作工艺和焊接安装实现电子元件的连接和工作。
不同的板材、工艺和应用需求都会对PCB 板的性能和成本产生影响,因此在实际应用中需要进行合理选择和优化。
显卡做工用料深度解析
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常有雨友争论显卡是公版好还是非公版性价比高等等问题,众议纷纭却难统一意见,今见此文对显卡分析由表及里,入木三分,不敢独享,转之与大伙共享。
近些年来,随着显示技术的不断发展,各种画质更为逼真、场景更为真实的游戏大作也纷纷推出。
于是电脑已经从最初的单一办公的功能,逐渐转变为我们必不可少的娱乐工具。
但这些都必须以显卡强大的性能作为基础。
很多显卡厂商无论是以前的老牌大厂还是近几年的新兴厂商,都不想错过潜力这么巨大的市场。
不断加快自身新品的推出速度,并以低廉的价格吸引消费者的眼球。
一时间,很多各具特点的产品,出现在了卖场的柜台中。
而在众多显卡面前,很多用户对于显卡的真正做工的好坏并不是非常了解,往往造成了用户花了很多钱,但最后买到的产品并不是非常满意。
为了使大家能够花最少的钱,买到最满意的产品。
我们在此就对显卡PCB、供电以及显存选用方法以及误区做一说明。
相信大家看完之后,都能对显卡的选择有一个更新的认识。
首先我们就要从显卡中最大也是做容易忽视的部分——PCB说起,PCB 就是我们所说的线路板,显卡上的所有元器件都是焊接在PCB上。
因此我们说一个显卡的PCB好坏,直接关乎其工作的稳定性及超频能力。
公版显卡有很多玩家,在选购显卡的时候,第一选择就是公版卡。
公版卡的超高做工,一直以来都被众多玩家所认可。
其次,公版卡的做工同质化,使玩家免去了很多顾虑,只需考虑哪个品牌的公版卡价格便宜、售后好就可以了。
(PS:有时做工同质化也是好事)而纯公版产品往往只是昙花一现,只在新品发布的几个月内有货。
但有些厂家为了吸引消费者的眼球或清理库存,也会推出一些搭配公版PCB的产品。
我们可以通过反面的PCB标示来判定PCB是否为公版PCB(如上图所示)。
但同样核心型号的公版产品,品质也会有很大的不同,以公版GTX260+为例,由于核心工艺的提升以及对于市场定位的调整,NVIDIA先后推出了3种公版PCB(P651、P654、P897)。
PCB各层的作用
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PCB各层的作用PCB(Printed Circuit Board)是电子产品中非常关键的组成部分之一,它为电子元器件提供了一种用于连接的支撑和布线结构。
一块完整的PCB通常由多层组成,每一层都有不同的作用。
下面将详细介绍一下PCB各层的作用。
1. 外层(Top Layer)和内层(Bottom Layer)外层和内层是PCB的最基本、最常用的两个层次。
它们主要用于元器件的安装与布线。
外层主要用于承载并连接SMD元件、插件元件以及测试点等元器件,而内层主要用于电源线路的布线和信号线路的通路。
外层和内层可以一起布线,形成连续的网络,实现信号传输。
2. 电源层(Power Plane)电源层通常用来布置电源信号,包括5V、12V、3.3V等各种不同电压等级的电源线路。
电源层通过与其他层相连,为整个电路板提供电源供应,并能够减少电源噪声和干扰。
3. 地线层(Ground Plane)地线层用于布置地线信号。
地线层的作用是提供一个低电阻的回路,将电路中产生的电流引至地,以减少电路中引入的噪声和干扰。
地线层还可以用于分离不同信号间的电磁干扰。
4. 内部层(Internal Layers)内部层位于外层和内层之间,通常多为信号层。
这些层用于布置信号线路,以实现信号传递和连接。
由于内部层隐藏在PCB中间,不容易被观察到,因此在设计PCB时需要特别注意信号的分布和布线,以避免干扰和交叉。
除了以上几层之外,还有一些特殊的设计层:5. 阻抗控制层(Impedance Control Layer)阻抗控制层用于控制信号线路的阻抗。
在高频电路设计中,需要控制信号线路的阻抗以保证信号的传输质量。
通过在PCB设计中增加阻抗控制层,可以实现对信号阻抗的精确控制。
6. 表层处理层(Surface Finish Layer)表层处理层用于保护PCB,增加PCB的耐腐蚀性能和焊接性能。
通常涂覆一层化合物或涂覆阻焊油来防止PCB被氧化或受到污染。
如何巧妙分辨显卡PCB板的层数

教你简单一招:巧妙分辨显卡PCB板的层数现在的很多显卡都以能够超频为卖点,也有不少的朋友在选购中走进了一个误区,只关心显卡的核心频率啊,显存频率啊什么的,却忽略了最为重要PCB板,其实显卡的PCB板可以比喻成主板,再好的核心、显存没有一个好的平台支持,也没办法进行超频,或是超频后性能不稳定。
那么要如何的去分辨PCB的好坏呢?一个最基本的要素就PCB层数,通常听人说几层几层的PCB,就是指这个了,层数多的PCB板可以增加走线的灵活性,同时减少了信号之间的互相干扰,目前在显卡上使用最多的是4层PCB板,可以说是显卡的最低标准了,在这样的PCB上面,不要妄想着能有什么好的超频成绩。
对于超频型的显卡至少需要6层PCB来支持。
那么要如何的去分析PCB是使用了几层的设计呢?对于普通的玩家来说可能会有点麻烦,现在看图说话!!讯景7600GT显卡核心、显存之间连线以下内容需要回复才能看到首先我们从图片上可以看出,在显卡正面PCB板上可以很明显的看到显存和核心之间的连1线,这是因为显存和核心是要直接交换数据的,所以显卡的正面都是这个样子地。
那么秘密在哪呢?讯景7600GT显卡背面把显卡翻过来,秘密就出现了,在背面的显存位置上,我们可以看到在显存位置和核心位置之间,并没有明显的连线,因为4层PCB板一般由信号层、Vcc、End、信号层组成,而6层PCB在Vcc和End之间多了两个信号层,这样的话在显卡的表面上来看,布线不会显得非常的复杂。
这个可以作为分辨是不是6层以上PCB的重要依据。
XX品牌使用了4层PCB的显卡背面上图中的显卡就是使用了4层PCB板的典型例子,可以在显卡的表面上非常明显的看到显存与核心之间的连线,这是因为照比6层少了2层,在紧凑的空间下,线路的布局不得以只能走在明面上。
看到这样的显卡基本上可以肯定是使用了4层的PCB板了。
3讯景7600GT显卡 SLI接口如果是带有SLI功能的显卡,还有一个类似的分辨方法,就是SLI和核心之间也是直接相连的,如果在显卡的明面上看不出与核心之间的连线,也基本上可以肯定是使用了6层以上的PCB板。
教你识别四层板六层板和八层板

教你识别四层板六层板和八层板一、什么是PCB 很多人都听说过"PCB"这个英文缩写名称。
但是它到底代表什么含义呢?其实很简单,就是印刷电路板(Printed circuit board,PCB)。
它几乎会出现在每一种电子设备当中。
如果在某样设备中有电子零件,它们都是镶在大小各异的PCB 上的。
除了固定各种小零件外,PCB 的主要功能是提供上头各项零件的相互电气连接。
随着电子设备越来越复杂,需要的零件自然越来越多,PCB 上头的线路与零件也越来越密集了。
裸板(上没有零件)也常被称为"印刷线路板Printed Wiring Board(PWB)"。
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。
通常PCB 的颜色都是绿色或是棕色,这是阻焊漆(solder mask)的颜色。
是绝缘的防护层,可以保护铜线,也可以防止零件被焊到不正确的地方。
在阻焊层上还会印刷上一层丝网印刷面(silk screen)。
通常在这上面会印上文字与符号(大多是白色的),以标示出各零件在板子上的位置。
丝网印刷面也被称作图标面(legend)。
二、PCB 板的分类在最基本的PCB 板子上,零件一般都集中在其中一面,导线则集中在另一面上。
因为导线只出现在其中一面,所以我们就称这种PCB 叫作单面板(Single-sided)。
因为单面板在设计线路上有许多严格的限制(因为只有一面,布线间不能交叉而必须绕独自的路径),所以只有早期的电路才使用这类的板子。
如何解决越来越复杂的电路设计方案呢?双面板(Double-Sided Boards)出现了。
这种电路板的两面都有布线。
板卡pcb详解
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板卡pcb详解我们要制作一件电子产品,通常是先设计电路原理图。
在电路原理图上,用各种特定的符号代表不同的电子元器件,并把它们用线连接起来。
一个电子工程师可以通过这些符号和连线清楚地看出电路工作原理和各个各部分的功能。
如果电路设计无误的话,你只需要准备好所需的电子元器件,然后用导线把它们连接起来就能工作了。
早期的电子产品大都如此,如果你家里还有一台六七十年代的电子管收音机的话,你就可以看到那些凌乱的元器件和纵横交错的导线。
好在电子管收音机的电路还算简单,但如果想做一个比较复杂的产品,比如说一块电脑主板,你可以想想看,如果还用上面的方法来做会是什么样的结果。
那可能需要几万根电线,然后一根一根地进行焊接,恐怕最熟练的工人也要累趴下。
另外,用这样的方法是无法进行批量生产的。
因此我们需要PCB。
PCB是什么PCB是英文“Printed Circuit Board”的缩写,直译就是印制电路板的意思。
其含义是:以绝缘材料为基板加工成一定尺寸的板,上面至少有一个导电图形及所设计好的孔,以实现电子元器件之间的电气连接,这样的板称为印制电路板。
一般来说,PCB是敷铜板经过蚀刻处理得到的。
敷铜板有板基和铜箔组成,板基通常采用玻璃纤维等绝缘材料,上面覆盖一层铜箔(通常采用无氧铜)。
铜箔经过蚀刻后就剩下一段一段曲曲折折的铜箔,这些铜箔称为走线(trace)。
这些走线的功能就相当于电路原理图中的那些连线,它们负责把元器件的引脚连接到一起。
铜箔上钻有一些孔,用来安装电子元件,称为钻孔。
而用于与元件引脚焊接的铜箔则称为焊盘(Pad)。
显然,PCB能为电子元器件提供固定、装配的机械支撑,可实现电子元器件之间的电气连接或绝缘。
另外,我们还可以看到许多PCB 上都印有元件的编号和一些图形,这为元件插装、检查、维修提供了方便。
元件可通过哪些方式装在PCB上既然我们在前面已经谈到了PCB能为电子元器件提供机械支撑和电气连接,那么这些电子元件又是如何安装在PCB上的呢?其实,电子元件有很多种封装形式,不同封装形式的元件在PCB上的安装方式也是不同的。
PCB板层数的肉眼识别技巧
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PCB板层数的肉眼识别技巧/jichuyujingyan/1485/浏览469发布时间2009-04-30本文介绍了肉眼识别电脑主板、显示卡等多层电路板的层数识别小技巧,对于初学者来说也许会对你有所帮助,不过你可别关了电脑就大卸八块,做为知识积累,以后用得着的时候再再练练眼力吧:-)PCB板:即印刷电路板,玻璃纤维和树脂加工而成,通过系列工艺将它们变成隔热、绝缘,且不容易弯曲的板。
不仅仅是电脑主板和显示卡,几乎所有的电子设备上都有PCB板,所有电子元器件都是镶嵌在PCB上的,并且通过PCB板中的金属导线连接起来进行工作。
PCB板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PCB板上的,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或称布线,并用来提供PCB板上零件的电路连接。
通常PCB板的颜色都是绿色或是棕色,这是阻焊漆的颜色。
是绝缘的防护层,可以保护铜线,也可以防止零件被焊到不正确的地方。
PCB板采用多层设计主要为了在有限的PCB面积上提高可布线面积,PCB板层数并非越多越好,四层电路板能完成的布线设计,就不会采用6层电路板。
4层和6层的PCB板大多用在主板上,它由4层或6层树脂材料粘合在一起所形成的,主板上的电子元件是通过PCB内部的铜箔线来连接,完成信号的传输。
以4层PCB板为例,最上面和最下面的两层为“信号层”,中间两层分别是“接地层”和“电源层”。
将两个“信号层”放在电源层和接地层的两侧,不但可以防止相互之间的干扰,又便于对信号线做出修正。
另外,一些主板还采用了6层PCB板设计,它可以看成是4层PCB板的一种优化方案,可以进一步降低信号层之间所相互形成的干扰。
●PCB板的板层都有严格的定义现在主板和显卡上都采用多层板,大大增加了可以布线的面积。
多层板用上了更多单或双面的布线板,并在每层板间放进一层绝缘层后压合。
PCB板的层数怎样才能看出来
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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。
多层板的电路连接是通过埋孔和盲孔技术,主板和显示卡大多使用4层的PCB板,也有些是采用6、8层,甚至10层的PCB板。要想看出是PCB有多少层,通过观察导孔就可以辩识,因为在主板和显示卡上使用的4层板是第1、第4层走线,其他几层另有用途(地线和电源)。所以,同双层板一样,导孔会打穿PCB板。如果有的导孔在PCB板正面出现,却在反面找不到,那么就一定是6/8层板了。如果PCB板的正反面都能找到相同的导孔,自然就是4层板了。
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。
[整理版]pcb叠层结构常识
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pcb叠层结构知识(汇总)2011-11-16 13:58:14标签:休闲多层板职场随着高速电路的不断涌现,PCB板的复杂度也越来越高,为了避免电气因素的干扰,信号层和电源层必须分离,所以就牵涉到多层PCB 的设计。
在多层板的设计中,对于叠层的安排显得尤为重要。
一个好的叠层设计方案将会大大减小EMI及串扰的影响,在下面的讨论中,我们将具体分析叠层设计如何影响高速电路的电气性能。
一.多层板和铺铜层(Plane)多层板在设计中和普通的PCB板相比,除了添加了必要的信号走线层之外,最重要的是安排了独立的电源和地层(铺铜层)。
在高速数字电路系统中,使用电源和地层来代替以前的电源和地总线的优点主要在于:1.为数字信号的变换提供一个稳定的参考电压。
2.均匀地将电源同时加在每个逻辑器件上3.有效地抑制信号之间的串扰原因在于,使用大面积铺铜作为电源和地层大大减小了电源和地的电阻,使得电源层上的电压很均匀平稳,而且可以保证每根信号线都有很近的地平面相对应,这同时减小了信号线的特征阻抗,对有效地较少串扰也非常有利。
所以,对于某些高端的高速电路设计,已经明确规定一定要使用6层(或以上的)的叠层方案,如Intel对PC133内存模块PCB板的要求。
这主要就是考虑到多层板在电气特性,以及对电磁辐射的抑制,甚至在抵抗物理机械损伤的能力上都明显优于低层数的PCB板。
如果从成本的因素考虑,也并不是层数越多价格越贵,因为PCB板的成本除了和层数有关外,还和单位面积走线的密度有关,在降低了层数后,走线的空间必然减小,从而增大了走线的密度,甚至不得不通过减小线宽,缩短间距来达到设计要求,往往这些造成的成本增加反而有可能会超过减少叠层而降低的成本,再加上电气性能的变差,这种做法经常会适得其反。
所以对于设计者来说,一定要做到全方面的考虑。
二.高频下地平面层对信号的影响如果我们将PCB的微带布线作为一个传输线模型来看,那么地平面层也可以看成是传输线的一部分,这里可以用“回路”的概念来代替“地”的概念,地铺铜层其实是信号线的回流通路。
PCB分层问题讲解
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七、拆工艺边后边缘爆板
八、其他问题导致分层
1、板角支撑孔装配爆板——装配孔位置在上螺丝焊接后出现分层,原因为螺 丝装配松紧度与焊接温度不匹配导致。 2、波峰焊后爆板——波峰焊锡炉中铜含量较高的情况下,会导致波峰焊温度 增加,以致在焊接时出现爆板。 3、超保质期或包装吸潮分层——生产板在超过保质期后,或检验后未做封闭 包装导致吸潮,在焊接时受热容易出现分层现象;此类板焊接前需重新烘烤, 以去除板内水分。 4、激光打码位置分层——激光打码后,其打码位置出现分层问题;激光打码 位置需设计铜块,如在基材上直接打码,那么需更改设计叠层,保证激光不 破坏叠层之间的结合力。 5、设计问题导致分层——由于设计内层铜面不对称,在焊接时应力释放或受 热不均,导致在焊接时出现分层。
六、手工焊接导致分层
一般焊接后IMC层厚度大于为4cm,返工一次也不会超过8um,而以下图中 的IMC层厚度超过10um,说明此板存在屡次返工或长时间焊接的问题。
IMC广义上说是指某些金属相互严密接触之介面间,会产生一种原子迁移 互动的行为,组成一层类似合金的〞化合物〞。在焊接领域的狭义上是指铜 锡、金锡、镍锡及银锡之间的共化物,其中尤以铜锡间之良性Cu6Sn5(Eta Phase)及恶性Cu3Sn(Epsilon Phase)最为常见,对焊锡性及焊点可靠度(即焊点强 度)两者影响最大。
?QJ2940A-2001 航天用印制电路板组装件修复和改装技术要求? 修复总数:
对任何一块印制电路板组装件,修复〔包括修复和粘结〕的总数应限于六处, 一处修复是指一个元器件或一个连接器的修复,并包括在其一根引线或多根 引线或是多根引线上的操作。
任意25cm2面积内,设计焊接操作的修复应不超过三处; 任意25cm2面积内,设计粘结的修复应不超过二处; :返工的次数:任何一个焊点允许最多有三次返工, :每一个印制电路的焊盘,应以解焊操作不超过一次为限制条件〔即只允许 更换一次元器件〕。 〔2〕?QJ 3001-98航天电子电气产品焊接通用技术要求? :手工焊接温度应设定在260 ℃—300 ℃ ,焊接时间一般不大于3秒,对热敏 元器件、片状元器件不超过2秒
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通常衡量一款显卡的好坏,大家都会说“作工很扎实、用料全固态、高速显存、多热管豪华散热器”……这些都是非常直观、表象的东西,大家一看便知,而且高品质电容、散热、显存确实能够提高显卡性能和品质。
但是,这并不是最主要的,真正影响显卡整体性能的,除了GPU和显存这两大重要芯片之外,PCB应该是排在第一位的。
如果一片显卡连电路都设计不好的话,配备再好的电容和散热器可能也无法稳定运行乃至超频了。
● 关于PCB的基础知识:PCB是Printed Circuit Board的英文简称,翻译过来就是印刷线路板的意思,其主要功能是提供电子元器件之间的相互连接。
PCB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或布线,并用来提供PCB上零件的电路连接。
由于目前的电子行业的工艺越发复杂、元件集成度越来越高,所以对PCB板的层数要求与日俱增。
尤其是显卡,由于高中低端显卡的划分泾渭分明,因此PCB板几乎囊括了所有规格:4层、6层、8层、10层、12层、14层!PCB层数越多自然需要更多的原材料,更重要的是工艺更复杂,复杂的工艺导致废品率较高,成本自然提高不少。
对于一般的显卡来说,8层板虽然比6层板仅仅增加了2层板,但成本却提高了50%-70%。
● 深入了解显卡PCB的方方面面:今天我们要向大家介绍的,就是关于显卡PCB设计的方方面面。
通过阅读本文您将会了解到以下这些方面的知识,并揭开您心目中的疑团:{可曾想过,PCB的设计制造会有多么复杂}4楼* 公版PCB好在哪,为什么备受玩家推崇?* 非公版PCB又有什么优势,厂家何必多此一举使用非公版?* PCB层数是不是越多越好?为什么需要多层PCB?* PCB如此复杂,想知道是如何设计制造出来的吗?* 面对各种PCB,用户应该如何辨别其优劣?无论媒体或经销商,在介绍一款显卡的时候首先会提到它是“公版”还是“非公版”,这种说法就是针对PCB设计。
所以我们首先来了解下公版和非公版的概念及优缺点。
● 什么是公版和非公版PCB?公版产品:是按照芯片厂商提供的一套完整的芯片、PCB、供电用料等设计方案而进行生产的。
公版存在的最大问题就在于市售产品千篇一律,并且普遍来说超频和性能偏低、散热一般、功能简单。
非公版产品:是厂商只使用了芯片厂商的GPU,根据自己产品的需要,对公版PCB进行优化,重新设计,以达到增加功能、提升频率、强化电路等优于公版产品的目的,又或者为了达到缩减PCB层数、PCB大小、供电元件、降低频率等提高性价比的目的。
不过目前市场当中的非公版产品以后者居多。
● 公版PCB的优缺点分析:公版卡的优势第一:NV/ATI官方设计的板型,做工用料完全不用担心,性能稳定性都经过严格测试,值得信赖;第二:公版不一定是最强的,但很可能是成本最高的,PCB层数、用料都非常奢华;第三:公版卡上市速度最快,如果您喜欢追新的话,那么可能只有公版这一种选择;第四:NV/ATI高端显卡不会轻易开放生产权限,只有公版卡。
公版卡的劣势第一:板型千篇一律,不同厂家的产品基本完全相同,没有特色、同质化严重;第二:公版散热器效能勉强,温度/噪音表现不好(公版PCB+非公版散热器除外);第三:公版用料奢华,成本居高不下,而且NV/ATI往往对公版卡限价,简单来说就是贵;第四:公版卡由NV/ATI总部设计,往往采用了高端电感/电容/MOS(事实上用料冗余,没必要如此豪华),这给不同地区的工厂采购原料造成了困难(并没有考虑到世界各地的实际情况),因此产量有限,各大厂商也不愿使用公版设计。
● 非公版PCB的演变及歧义:早期的非公版产品当中,显卡厂商大多为了体现自己的研发实力或者其他方面,大多会开发出一些性能更好、功能更全的非公版显卡,使那时的消费者对非公版产品趋之若鹜,所以非公版显卡的出现也为显卡领域带来了更多的新鲜血液,摆脱了市场上千篇一律的产品样式。
{大多数非公版都是Cost Down(降低成本、缩水)版本}但随着产能的提升,和对硬件需求的极速发展以及价格的竞争上,非公版产品的质量逐渐严重缩水,搅乱了原本以高质量高性能著称的非公版产品,因此越来越多的玩家已经逐渐远离了非公版产品,转而重新投入公版产品的怀抱。
至此目前在显卡市场很难找到超越公版显卡性能以及功能的产品了。
而市场中多数的非公版产品几乎已经被各种缩水版的显卡所充斥着,非公版几乎成了缩水、偷工减料的代名词。
因此,“非公版”这个词也似乎被越来越多的DIY玩家所排斥,“公版”开始与高品质和优秀做工挂钩。
在了解了关于公版和非公版初步的概念之后,现在我们就来探讨一些更加深入的东西,那就是关于PCB的设计目的。
● 公版和非公版的设计目标不同:NVIDIA和ATI并不直接卖显卡,它们设计PCB的目的是为了尽可能让GPU性能不会受到P CB的限制,严谨、均衡、保守是其主要特点。
因此他们很少会考虑到成本、原料采购、世界各地工厂的制造能力等客观因素;公版PCB往往是先于GPU而设计的,也就是说GPU尚未出世,公版PCB已经准备就绪了,然后再把GPU焊上去,来检验其性能表现。
由于这种PCB在设计时只停留在理论阶段,对GPU 的电气特性尚未吃透,因此往往用料冗余,只是在产品发布最后阶段作一些微小的改动,最终性能表现不一定最好;而非公版在设计时就非常灵活了,此时NVIDIA/ATI已经将成品GPU及公版设计方案交付合作伙伴,厂商可以在此基础上自由发挥,优化布线和供电设计,当然也可以在条件许可的情况下降低成本。
● 非公版也有好坏之分,缩水也是情有可原所以可以这么说,非公版不一定比公版差,一些厂商精心设计的非公版PCB成本可能比公版低一些,但性能反而更好。
换句话说,既然以更小的代价可以实现更多的功能和更强的性能,有什么必要大动干戈使用豪华PCB呢?{同型号显卡中,价格最低的往往就是“缩水”卡}当然也有片面追求低成本的非公版PCB,这种设计一般针对低端市场,虽然缩水严重,但也能保证在低频率下的稳定运行,我们不能一味的鄙视它,毕竟一分价钱一分货,缩水卡也有缩水卡的市场,定位和设计目标不同而已。
稍有DIY知识的玩家都会以PCB层数来判定其好坏,因为10层板肯定比8层或6层板的成本高,基于一分价钱一分货的考虑,大家都形成了定势思维,其实这完全是一个误区!● 主流显卡PCB层数解析:基本上,PCB层数是由数据线密度所决定的,这其中显存位宽和供电模快能够直接影响数据线的规模,因为高端(高位宽)的GPU针脚数更多、需要更多数量的显存颗粒、需要更加复杂的供电模快。
下面就以NVIDIA/ATI的主流公版显卡来简单举例说明:继续增加显存位宽,对PCB的承受力又是一次严峻的考验,G80和R600都是怪兽级核心,供电的负担也非常沉重。
NVIDIA给384Bit的8800GTX/Ultra使用了加长型的12层PCB,而AMD 在512Bit的HD2900XT上首次启用14层PCB!现在大家就可以直观的看到,14层PCB的优势就在于集成度更高,HD2900XT无论位宽还是功耗都比8800Ultra大,但是PCB反而控制得更短。
● PCB板的层数越多越好吗?通过上面的实例分析就可以了解到,PCB设计成多少层完全是由线路复杂程度决定的,如果4层板无法排布密密麻麻的走线,那么就必须多开几层,使用6层板,此时6层板就给研发人员提供了广阔的空间,从而能够合理的细分数据线路,最大限度的降低信号串扰。
如果6层板已经足够用了,那么使用8层板就是一种浪费。
PCB层数越多,可容纳的线路也越多,但不同层PCB板的交迭,加深了线路设计的难度。
如不小心弄巧成拙,可能会发生8层板与6层板的功能/性能完全一样,却徒增不少成本。
当然成本倒还是其次,关键更多层的PCB在沾合时对精度要求更高,而且线路损耗增大,实际上数据线在各层之间绕来绕去反而不利于信号传输。
因此,通常大家说多层PCB能够降低干扰、提高稳定性,其实也是相对而言的,要具体问题具体分析。
HD3870核心频率高达800MHz、GDDR4显存达到了2250MHz,8层足够了何必用10层呢?对于8800GTX/Ultra这种顶级显卡来说,NVIDIA没必要在PCB上节约成本,12层就够了没必要用14层,因此PCB层数多少根性能好坏、做工优劣并无直接关系。
上页所举的例子都是NVIDIA/ATI公版显卡,对于非公版来说,可选择方案就非常多了。
由于公版卡用料冗余,所以厂商在设计非公版PCB时,大多会选择降低PCB层数,但如果把比公版PCB低的非公版都定义为缩水的话,未免有些偏颇了。
● 罕见的PCB加层显卡:8层板8600GT公版8600GT和更高频的8600GTS都是6层PCB设计,一些便宜的低频8600GT采用了4层PCB 设计,但也有些特殊的8600GT竟使用了8层PCB,我们不禁要问这有必要吗?{七彩虹8600GT mini精致版为8层PCB设计}这不是款普通显卡,为了把128Bit中端卡的PCB压缩,做成HTPC用的刀卡,由于PCB面积直接缩小一半,集成度大增,6层布线捉襟见肘,此时使用8层虽然成本增加,但有助于提高稳定性、并保证刀卡的频率不低于普通全高卡,对于HTPC用户来说无疑是极具吸引力的。
● 超越公版的PCB减层显卡:8层板9600GT前文中曾提到过,频率/功耗远高于9600GT的HD3870,都只采用了8层PCB,而公版9600GT 居然不惜工本使用10层PCB,着实让人有些意外。
{公版9600GT的供电部分空空荡荡,实际上没必要使用10层PCB}实际上P456是在P393的基础上稍作修改而开发的,所以沿用了8800GTS/GT的10层PCB设计,其实对于功耗发热更低的9600GT来说,根本没有必要使用10层PCB,8层已经是绰绰有余了。
{非公版9600GT的代表作:豪华的8层PCB}因此,市面上很多非公版9600GT都采用了8层PCB设计方案,这样适当的减层设计并不会对显卡的稳定性、超频、品质造成负面影响,反倒是可以增添新功能、加强供电、提高超频能力,而且合理的用料以更低的成本实现了更高的性能,是极具性价比之选。
由于用户对显卡的要求越来越高,千篇一律的公版卡已经无法满足所有人的需要,而且多数厂商也不愿意使用公版PCB,因为成本高、功能少、性能也一般。
因此大家就会发现这样一种现象,在一款新品(如9600GT)发布的第一个月内,基本上就是公版卡的天下,因为公版卡无需重新设计拿来就能用,可以迅速出货抢市场。
而在稍后的第二个月甚至第三个月,非公版设计就如雨后春笋般冒出来,这也代表着该产品正式走入成熟期,不但性能被完全释放,而且价格也更加平易近人,是出手购买的最佳时期!现在市面上的非公版显卡是五花八门,这对于广大用户来说既有利也有弊。