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[超频宝典选登]主板对超频的影响(2)

[超频宝典选登]主板对超频的影响(2)

    设计决定了主板的主要性能表现,而成品能不能如设计预期展现其应有的性能就要看生产过程中的控制了。下面简单阐述一下生产控制对主板性能的影响。
    主板的生产制造过程显然也是影响主板品质的重要环节之一,对超频性能的影响也是非常大的,常说的做工用料等等方面的内容也是属于这个范畴。主板最主要的原料包括PCB(印刷电路板)、各种功能IC、各种贴片元件,各种插脚元件和各种接插件等。其中的任何部分都对最后的成品质量有相当的影响,除去功能IC是统一供货商而导致质量一致而外,其余的每个部件均有主板厂商生产控制,而具备完整的PCB基板生产工艺的厂商也仅有鸿海、光宝、伟创立等等这类的巨型制造企业,加上计算机主板并不算工艺要求十分复杂的高速电路板,所以通常情况下大厂主板的PCB都是基本同质的,只要判断PCB覆铜厚度合理,版型平整、边缘裁切光滑、阻焊层均匀而不含杂质即可说明PCB已经达到基本要求。
   
    真正因厂而异的部分是板上元件的使用,这包括所有的贴片元件、插脚元件和接插件,即是大家通常所说的用料了。


    首先说明贴片元件,贴片元件的主流供应商包括日本的松下、京瓷、三洋,欧美的VISHAY、西门子-松下、飞利浦等等知名元件厂商,虽然产品大多来自顶级公司,但是同一个公司的产品也会因为不同的产品型号在性能上有很大差异,而正常的消费者是无法通过目测的方式来认知板上贴片元件的优劣的,所以板上的贴片元件的选用极大程度上考验了主板厂商的诚意。


    其次是插脚元件,这里的包括插脚电容,插脚电感等等,这里是大家非常熟悉的部分,也是主板成本的重点之所在,有必要详细解说。首先说明插脚电容,插脚电容就是主板上随处可见的大型电容,主流的家用主板大约整板有35-50个这样的电容,分布在CPU VRM、CHIP VRM、内存VRM、板卡VRM以及各路信号的耦合处,因为插脚电容提供了相对大的容值所以滤波和储能性能远强于贴片元件,因此在电源部分被得以大量使用。纵观整个主板,电容基本上用于电源部分或者作为耦合之用,所以这里就按照这两个方面的应用进行说明。


    在VRM部分所使用的电解电容,主要有量大用途:滤波和储能。从另一角度来说还可以分为输入电容和输出电容,顾名思义输入电容是在输入电压的位置上,而输出电容在输出电压的位置上。大容量电解电容在经典开关电源中所扮演的角色是非常重要的,而电解电容在寿命上的限制使其成为板上最短寿的元件,从而也是判断主板MTBF最关键的因素。好在目前许多厂商在产品中引入了新型的固态电解电容,而INTEL的开发说明和VRM驱动电路厂商的设计范例中也建议配置固态电容,这无疑大大的增加了主板的性能和稳定性。一般情况下判断电解电容的质量除了电容本体上标示的一些诸如耐温、耐压、容值等基本参数而外,还有一些同样十分重要的参数值得参考。简单总结如下:


      等效串联电阻:电容存在电路当中等效的一个电阻值,寄生值。
      等效串联电感:电容存在电容当中等效的一个电感值,寄生值。
      损耗角正切值:无功功率和有功功率的比值,从定义可以看出是电容的综合指标,基本上和电容的所有重要指标都有相关性。
      漏电流:电容表现出抵抗特性时漏过电流的值。
      温飘:温度与电容各个性能指标的相关性。
      频率特性:工作频率与电容各个指标的相关性。


    其中电容使用在电脑主板上几个比较重要的特性是:等效串联电阻、正切损耗、漏电流、温飘。而造成这些参数差异的主要是电容的原料和生产工艺的差异。固态阴极材料的电解电容因为其原料的特点,在各方面的参数上都要远远超过传统的液体阴极电容。而使用名厂的高级系列电容更可以保证优异的品质。而关于电解电容更详细的内容限于篇幅这里不再详述。

    电解电容的另外一个用途是作为耦合之用,而板上电容最典型的耦合用途就是板载声卡的耦合电容了,耦合电容是根据电容直流抵抗特性而产生的一种用法,可以保证交流信号的纯净,阻挡直流干扰,而通常说的退耦电容则是相对于耦合电容反作用的电容。耦合电容从某种意义上来说是电容特性的最高表现形式,简单的耦合电路可以轻易的反应出电容的质量和特色,但是作为板载声卡的耦合电容,大没有必要做出如此高的要求,可以实现基本的隔直用途即可。


图2-11  主板上的电感(有铜丝缠绕)

附件

2-11.jpg (36 KB)

2007-4-27 17:31

2-11.jpg

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  • greetapple 现金 +1 好文章,鼓励一个! 2007-9-5 10:35

[超频宝典选登]主板对超频的影响(2-續)

插脚元件中另外一个十分显眼的元件就是电感。电感可以说是作为直流电流的耦合元件,所以同耦合电容有同样重要的地位,在VRM部分里面,电感的主要用途即是和电容组成经典的LC回路。因为电感作为供电部分最重要的耦合元件,发挥着比电容更加重要的作用,而开关电路中的主要能量贮备也来自电感,判断电感的方式和电容完全不同,因为除了诸如Pulse、TDK、Kyocera、Matsushita、Falco等等这样的名牌大厂会将电感的粗略参数标示于产品之上而外,通常主板厂商使用的都是“三无”产品。磁芯材料的判断更是难上加难,诸如磁导率这样重要的参数更是无从判断,所以平时也只有目测判断大概了。

    磁芯做工精细、上漆均匀的应该是上品。而线圈的质量和绕线工艺就可以很直观的判断出来了。使用粗壮的电线可以有效增加的电流通过能力同时避免局部高温提高供电质量,而使用多股漆包线同时绕线来增加导线表面积可以在高频工作下有效减小趋肤效应,同样可以增加性能和减小发热,而尖端产品通常使用非晶磁环加以数十股甚至几百股细如发丝的漆包线同时并绕,将性能发挥至极限。

     还有一点,接插件也是不容忽视的细节,这里不做详述,列出几个知名厂商的品牌供大家参考:AMP/ NETCONNECT /TYCO(世界最大的无源元件生产商,泰科集团)、Amphenol(顶级接插件制造商、产品获得美国军方认可,安费诺集团)、Foxconn(高品质接插件制造商,产品获得众多知名制造企业认同,鸿海富士康)。

     说完用料,讨论做工也是必要的。完美的工艺可以最大程度的诠释设计者的思想,表现优质元件的优异性能,直接提高主板的超频能力。在工艺的控制上有很多细节值得注意,这里不做一一阐述,只选择几个重点部分来说明。

    贴片元件的焊接质量。贴片元件焊接在主板上需要经过几个过程,首先是将PCB上印刷上锡浆,然后将元件通过贴片机贴在PCB上,然后再进入回流炉进行回流,最后冷却完成。使用名厂的生产设备是必须的,然而主板厂商选用的设备我们无从考证,只能从板上元件来隐约感受制造商的实力。在印刷锡浆的过程中除了设备的重要性之外,锡浆本身的质量更是至关重要,合金的配方、锡粉的粒度和均匀性、助焊剂的配方、原料的混合比例等等都是影响最终成品质量的重要因素,名厂通常直接选用KESTER或者MULTICORE这样顶级供应商的成品锡浆来保证生产品质。而在回流过程中炉内温度的调试、氮气的含量、温度曲线等等细节的调试也体现了厂商的生产实力。目前限于已经实施的ROHS条例,全线的产品都应该无铅化,而之前曾经听说国内某顶级大厂将无铅元件使用于有铅工艺之上,但愿这样的愚弄消费者的行为在以后的产品中不会再出现。

[超频宝典选登]主板对超频的影响(2-續)

关于小型贴片元件,在成品中是不存在排列整齐一说的,因为在合理的回温曲线设置的回流炉中,因为焊锡处于熔融状态下液体表面的张力会将小型元件自动拉移至合适的位置,如果确实存在小型贴片元件不整齐的主板,那么说明在生产过程中从贴片到回炉的过程中,至少有一个工艺是十分不到位的,也因此,这样的产品根本不值得广大发烧友考虑。

    插脚元件的生产工艺和贴片元件基本上是大同小异,而因为插脚元件只用通过波峰焊机进行过炉,并且有大量的手工操作工程,所以在质量上是有一定的保障的,只需要达到元件排列整齐、焊点均匀饱满、焊锡适度浸润即可。

    虽然超频主要是对CPU进行,但是主板作为CPU的工作平台,也扮演着重要的角色,上文从主板的设计、选料和工艺上进行了简单的阐述,虽然不能面面俱到,但也希望能够给广大玩家一个重要的参考。

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小知识
主板上的英文字母的含义
1.L----电感.电感线圈
2.C----电容.
3.BC---贴片电容
4.R----电阻
5.9231 芯片-----脉宽
6.74 门电路-----它在主板南桥旁边
7.PQ----场效应管
8.VT、Q、V----三级管
9.VD、D---二级管
10.RN----排阻
11. ZD----稳压二极管
12.W-----电位器
13.IC---稳压块
14.IC、N、U----集成电路
15.X、Y、G、Z----晶振
16.S-----开关
17.CM----频率发生器(一般在晶振14.31818 旁边)
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专业!!
有意思。
这么好的文章怎么没有人顶呢!

ding,ding,ding!!!

么好的文章怎么没有人顶
好长啊……………………
Do you smell what the fuck David is cookin'?
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