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[资料] 关于PCB板的一些知识

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发表于 2008-8-19 13:21 只看该作者 倒序浏览 阅读模式
昨天大家争论的PCB板层数的问题,今天特地又去请教了开发的同事,现学现卖,拿一些知识与大家共享。

1,什么是PCB板?

PCB板(Printed Circuit Board)及印刷电路板的结构一般可以分为两部分,就是基材的部分(一般采用隔热绝缘较好,不易弯曲的工程塑料)和线路层部分,其中线路层部分使用的传导介质是铜箔,也叫铜皮,铜皮覆盖在整个基层的两个外表面。这一层就是整个PCB的核心部分。设计人员通过各种设计软件,将电路设计好之后,由专门的机器,根据设计图纸将铜箔层进行雕刻,将不需要的部分雕刻掉,从而形成完整的电路,同时,将各种元器件(芯片,电阻,电容,电感,插头,保险丝等)焊接或贴片在PCB上,使之与铜箔层连同,从而形成完整的电路。

2,什么是PCB板的分层?

一般说来,PCB板具有上下两层,分别位于基材的上下表面,上下两层上的电路是不同的,这是因为电路设计的需要和安全的考虑,比如电源部分的线路和接地部分的线路,一般都会与电路层分开在不通的层上。而在某些特殊的时候,对于一些复杂的电路,可能一层无法排下全部的线路或者一层排下的线路不能实现对电路的精确的控制(比如某些元器件对阻抗有着很精细的要求),这时就需要用到多层的PCB。 多层的PCB实际上就是将单层的PCB叠合在一起,这样在不同的线路层上可以设计不同的电路,以满足复杂的电路的需要,一般PCB的层数分为2层,4层,6层,8层,10层等。

3,如何辨别PCB的分层?

辨别PCB是否是多层是比较容易的,只需要对着光,观察在上下表面都没有铜皮覆盖的部分是不是半透明的即可。因为如果中间有其他的电路层,那么透明度自然会很低。大概地靠肉眼分辨PCB是几层的,对于一些资深的开发人员来说也是可能的~ 但是准确地判断是几层,是很难做到的。

4,多层PCB的应用。

多层PCB一般用于当PCB表面积比较小但是对线路要求比较复杂的环境里,比如手机的机芯板一般都是6-8层甚至以上的设计。一些表面积比较大的应用场合,比如电视的主机芯板,一般是2-4层板设计。厂家一般都会在线路要求允许的情况下,减少层数以获得更好的成本控制,这实际上与厂家的LAY-OUT设计能力以及成本控制能力都是相关的,因此,不存在说6层板就一定比4层板好的说法,假如在价格相同的情况下,板材上的成本增加了,相应料材(电阻,电容等)的成本就受到限制。但是换一个角度,对于开发人员来说,多2层线路层,等于是给了开发人员更宽裕的空间去避免一些不合理或存在隐患的走线方式,往往可以获得更可靠的性能。因此,板材使用和成本控制,是同一事物相互联系又对立的两个方面。

5,PCB的颜色区别。

PCB的颜色并没有绝对的统一标准,因此不存在说其他颜色的PCB一定比绿色的要好的说法,但是在PCB设计中,绿色板材是最常用的,而某些厂家为了突出自己的设计,往往会在一些比较优质的产品上更换PCB的颜色,以达到与众不同的视觉效果,也许这就是给大家带来“其他颜色比绿色好”的感觉的源头。

6,选购主板,显卡等配件可以参考的一些方面。

首先,PCB是几层的,对于选购来说只是一个很小的一部分,因为所有的板卡在批量生产前,肯定都会经过可靠性的测试,即使采用的是4层板甚至2层板,也肯定是可以实现产品性能的要求的,并且由于PCB板材几层,大部分商家也不会了解,所以这个方面在实际选购中的意义并不大,可以不用太拘泥。

除了板材,料材部分和走线功力也是很重要的,大家难道板卡时,可以先仔细看看上面的走线,走的很规则,美观,对PCB线路层表面利用合理,没有过于拥挤或者过于宽松的走线,不杂乱。这样的PCB设计功力就好,反之就差些。 同时可以看一下料材,使用的电阻,电容的数量和口碑如何,使用的贴片件的数量如何,焊接和排列是否规则,美国。这些都可以看出料件大概的品质。

其实对于外行来说,想从PCB,走线和料材上看出好坏,还是比较有难度的,比如说固态电容,一段时间之前,不知谁掀起了追求固态的风潮,一时间大家买板卡必寻固态电容,这就走进“唯料材论”的误区了,反而给了很多商家钻空子的机会。建议大家在选购时,还是多买品质好的牌子,多买口碑好的产品,让市场能“良币驱逐劣币”而不是相反,那么逐渐厂家的导向也会逐渐回归到关注质量和品质的路线上来。

以上

[ 本帖最后由 drocee 于 2008-8-19 15:06 编辑 ]
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发表于 2008-8-19 13:22 只看该作者
自己沙发
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3
发表于 2008-8-19 13:34 只看该作者
不懂路过。。。
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4
发表于 2008-8-19 13:36 只看该作者
厂商往往用不同颜色的PCB来为自己的产品分级,比如高端产品一般为黑色,不过没有证据证明不同颜色的PCB在质量上有差异,不过高端产品用黑色PCB基本已是很多厂商共同的做法了。另外有一种说法,说是黑色PCB是军工级别的,所以质量最好,不过没有证据支持。真假难辩。

随着新一代显卡的发热量越来越大,显卡对于PCB层数的要求也越来越高了,以3870这一代显卡为例,一些ATI的AIB核心厂商或者N卡的AIC厂商倚仗自己技术实力雄厚,可以在6层PCB上生产3870,9600GT等显卡。而像双敏等2线厂,连9600GSO都是10层PCB的,可见厂商间开发实力的差距,而4层PCB的产品只有极少数降频版的3850有,用料上缩水也很大。随着新一代4850/4870的铺货,现在市场上的中高端产品为了保证稳定性都为公版10层,9月后会有十几款非公版的4850上市,届时可能会使用8层PCB来降低成本,但是最终是否可以使用6层PCB制造就不清楚了,因为4850本身的复杂程度和流水线数量非3850可以比拟,所以短期内4850降入平民价位难度很大。

在选购显卡方面,建议购买一线厂商的产品,例如ATI的AIB厂商,迪兰,蓝宝,N卡的AIC厂商,XFX等,这样就不用花大力气去检查板卡本身的用料如何了。
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5
发表于 2008-8-19 13:48 只看该作者
测试
对于显卡层数的要求,与主芯片里面的流水线和渲染单元的数量不是最相关的,因为这些东西是完全内置集成在主芯片里的,而不需要在LAY-OUT上一一进行体现,虽然对于复杂的主芯片,线路设计肯定也会复杂,但这些复杂的程度远远不及DDR芯片对于阻抗的要求对线路和层数提出的要求高,尤其是随着DDR芯片的频率越来越高,工艺越来越先进,这种要求就越来越严格。比如在2层板上,由于阻抗只能通过线路的宽窄和基层的厚薄来控制,因此很多DDR2存储单元在2层板上就不能稳定使用,就必须要到4层板,通过中间两层的线路来辅助控制。像目前高端显卡用到了DDR3的显存,但是显卡的表面积却没有大的增加,因此对于PCB的层数要求提出了更高的要求。
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6
发表于 2008-8-19 14:02 只看该作者
现在4870已经是使用3.6G的DDR5显存了。而4850.GTX260.GTX280。使用的为2G-2.2G的DDR3显存。在复杂的GPU和高频率的显存面前,6层以下的PCB已经离我们越来越远了。不过昨天打电话给我的“师傅”,他也是在中关村干了十几年这个了,他说现在的板卡,除了GPU,DDR显存等主要部件外,很多设计都会影响PCB的选择,比如多项供电设计本身就会造成PCB布线的拥挤,所以现在的产品,除了考验厂家的走线能力外,各种额外的设计也加重了PCB使用上的负担。所以才会有越来越多的8-10层PCB的板卡出现。
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7
发表于 2008-8-19 14:32 只看该作者
LZ的文章不是一般的难理解···对于排线那种一般人很难懂的···
个人认为全固态是一个必不可少的东西···
对于什么交火···ESATA那种东西···个人倒是不是很推崇···
毕竟功能多了以后···板的成本就上升了···
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8
发表于 2008-8-19 14:39 只看该作者
测试
呵呵,也不难理解,D版把关于PCB最基本的知识写出来,我也觉得很受用。帮人装了这么多电脑,PCB这边一直没有好好研究过,这两天看大家讨论这个,自己也顺便跟师傅沟通了下,觉得很有收获
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9
发表于 2008-8-19 14:53 只看该作者
呼呼···反正给我块主板我也不会看是否合理···
我的人缘0
10
发表于 2008-8-19 14:59 只看该作者
测试
原帖由 独占猪肉 于 2008-8-19 14:32 发表
LZ的文章不是一般的难理解···对于排线那种一般人很难懂的···
个人认为全固态是一个必不可少的东西···
对于什么交火···ESATA那种东西···个人倒是不是很推崇···
毕竟功能多了以后···板的成本就 ...


不会吧,我说的是大白话啊~~
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