发一些笔记本电脑主板的研制过程,图中出现的主板都是本人两年前出的一些boardfile,有些是公版,有些是测试版(最后未被采用).
如有泄漏商业机密的地方,还请管理员删掉本帖.
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1.一块主板的制作过程可以说很复杂,要经过很多部门的合作,一个boardfile文件是由很多工程师接手并合作完成.
最初主板工程师设计出草图, 确定了一块主板的形状之后,便会制作出机构图,将主板交给下一个流程,
2.Layout是个很重要的环节,
(1)套机构,也就是将主板的外形套进主板研发软件里.
(2)确定重大零件的位置 例如CPU,GPU,DIMM条等这些大型零件,其他零件此时并不会出现在板内.一般最先layout的零件是CPU和DIMM条,因为主板上很讯号线都是出自CPU的,(调侃语句:CPU是计算机的核心不是吗?哈哈!)
黄色highliht部分,上面是CPU的零件摆放处,俗称BGA(BGA里估计用的是一些超导材料,因为BGA里面可以不遵守外面的Spacing以及line width等通常这个范围工程师会画出一个大框框,这种大框框实际上是shapes),
下面是DIMM条零件的摆放处,图中很容易看出,板中有两颗DIMM条零件.DDR的走线方式非常有讲究,比如DEll厂商的DDR要求比较严格,联想,华硕,惠普等一般讲究不会比戴尔多(很多工程师讨厌做戴尔的主板就是这样,不过现在基本上都是采用HDDR)
DDR分为,普通DDR和HDDR,普通DDR只要遵守,两队CLK走在一起,同组ADD走在一起,(一般CLK在ADD的中间如图
黄色highliht部分为CLK(控制总线) ,紫色部分是Address(地址总线),蓝色部分为data(数据总线).由于图中的DIMM条有两个插槽,所以这样的先一共有两组,我这里只展示出来了一组,一般而言,CPU,DIMM条,GPU等这些大颗粒零件都会放在BOTTOM面,
一块电脑主板最低是6层压合而成,最多14层(目前我见过最多的是14层)压合而成,其中BOTTOM和TOP层为扳子的表层,只有表层是可以放零件的,里层一般里面第一层就叫IN1 第二层就叫in2 以此类推,里层还会有电源层(俗称vcc层)和GND层(这层可以看成是三口插头的接地的那个插口)VCC一般只有一层,而GND可以有多层.与GND层相邻的IN层为高速层,可以走高速线,俗称BUS线.比如上图中CPU接DIMM的先就是高速线,而且这里走的是in1层,
HDDR走线相当严格,,一般ADD的line width相当宽,这样便会占用大量空间.而且spacing也很大.DIMM部分ADD和DATA相差至少60mil以上,而不同组的DATA则要保持100MIL的距离.dataclk与本组data基本上要保持在15mil 而且所有的data都要在一条线上,上图中的就是HDDR ,VIA相当整齐.而且不同高速层的线不可以叠在一起,(物理上不再同一层,但是由于电磁现象会产生crosstalk[即电路耦合而产生的讯号干扰]等问题)所以必须错开,以保证讯号的一致性.
另外为了保证讯号的一致性,所有的BUS线,都要调整等长,也就是保证所有的线都是一样长,如图二中很多线折的和方便面没什么区别,这里其实就是等长线,方法其实很简单,找到一根最长的,将所有线都折成方便面而达到需要的长度.
(3).当全部的DDR全部搞定后,工程师们会将GPU芯片确定到boardfile中来,有时候和CPU同时确定位置.如图
图中黄色highliht部分即GPU芯片,相比CPU而且,GPU和CPU基本上规则差不多,也是要走高速线,称之为GDDR.如图
图中黄色Hilighliht部分是GDDR5的制作工艺,也是目前最新一代制作工艺.(由于走线方式比较复杂,这里不多说,直接略过)
当做完DDR和GDDR完成后.基本上一般的布线已经完成.
剩下的BUS线有USB,USB3.0,SATA等等这些线虽然很短,但是几乎全部都是长途跋涉(贯穿整块主板是常有的事).另外,LAN,WLAN,这些属于低速线,,他们的零件往往称为D零件.也有很多规则.当然这些线也需要等长,不过误差范围给的很大,一般很容易达到要求.
(4).另外提一句,CPU或者一些零件中常常出现Dummy,也就是这个零件没有接到电路中,其实是某些功能被阉割掉了的缘故.
我常常做到联想的GPU会出现大批Dummy...当然大家不要怀疑联想的品质..
(5).经过长达一个多月或者更久的时间合作,完成各方面的测试,一块boardfile就完成了,当然这个只是0.1版
0.1版会让板厂打出来,然后放到各种测试机器上跑测试,测试出的问题,会在接下来的02.版,0.3版.....中改进,
至少在1.0版以后才会成为公版,别大批量生产.当然产品中,如果发现问题,还会有1.1版甚至1.2版
(6).给主板穿上衣服(外壳模具)和一些外设,就成为了产品.
(7).下图是一个完成的主板图......
3.成品机也会有各种测试,最终到用户手里的 都是经过千万遍测试过的机器.再次之前的任何一个环节测试出问题,都会返回维修,当然大多数的机器部件是不会有任何维修记录的.因为质量的把关相当严格..
4.以上全部手打,虽然看似说了不少,但是都是一些皮毛而已,希望大家珍惜我的劳动成果,
喜欢就顶一下,不喜欢也不要吐槽,飘过就好.
另外由于本人已经两年没有从事PCB方面的研制工作,很多专业知识淡忘,帖中如果出现一些遗漏或者错误还请PCB高手指出,改正..谢谢大家
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