华硕主板-图解公司内部文件-2010.6.6 平顶山电子技术学校 62010-6-21 最新最新最新最新华硕主板华硕主板华硕主板华硕主板概述概述概述概述 主板是计算机各部分配件相互连接的桥梁。主板（Main Board）又称母板（Mother Board）或系统板（System Board） ，它是计算机内部最大的一块电路板，是整台计算机的组织核心。在它上面集成安装了组成计算机的主要电路系统。包括有芯片组、CPU 插座、系统扩展槽（总线） 、内存插槽、晶振、BIOS 芯片、CMOS 芯片、电池、IDE 接口、FDD 接口、电源接口、键盘接口、PS2 接口、USB 接口、串行口、并行口和机箱面板控制电路接口等，而有些主板也集成了声卡和显示卡。主板是一台计算机的主体所在，完成计算机的系统管枞和协调各部件正常运行。因此，主板是计算机最主要的设备之一，它的性能将对整台计算机的速度和性能起决定性的作用。 主板它实际是由几层树脂材料粘合在一起的，内部采用铜箔走线。一般的 PCB 线路板分有四层，最上和最下的两层是信号层，中间两层是接地层和电源层，将接地和电源层放在中间，这样便可容易地对信号线作出修正。而一些要求较高的主板的线路板可达到 6-8 层或更多。 此主题相关图片如下： 主板(线路板)是如何制造出来的呢？PCB 的制造过程由玻架环氧树脂(Glass Epoxy)或枑似材质制成的 PCB“基板”开始。制作的第一步是光绘出零件间联机的布线，其方法是采用负片转印(Subtractive transfer)的方式将设计好的 PCB 线路板的线路底片“印刷”在金属导体上。 这项技巧是将整个表面铺上一层薄薄的铜箔，并且把多余的部份给消除。而如果制作的是双面板，那么 PCB 的基板两面都会铺上铜箔。而要做多层板可将做好的两块双面板用特制的粘合剂“压合”起来就行了。 接下来，便可在 PCB 板上进行接插元器件所需的钻孔与电镀了。在根据钻孔需求由机器设备钻孔之后，孔璧枠头必须经过电镀(镀通孔技术，Plated-Through-Hole technology，PTH)。在孔璧内部作金属处枞后，可以让内部的各层线路能够彼此连接。 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。 华硕主板-图解公司内部文件-2010.6.6 平顶山电子技术学校 7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。 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板板固定在 PCB 上，于是一块主板就生产出来了。 2、主板结构 主板结构分为 AT、 Baby-AT、 ATX、 Micro ATX、 LPX、 NLX、 Flex ATX、 EATX、 WATX 以及 BTX 等结构。 其中， AT 和 Baby-AT是多年前的老主板结构，现在已经淘汰；而 LPX、NLX、Flex ATX 则是 ATX 的变种，多见于国外的品牌机，国内尚不多见；EATX和 WATX 则多用于服务器/工作站主板；ATX 是目前市场上最常见的主板结构，扩展插槽较多，PCI 插槽数量在 4-6 个，大多数主板都采用此结构；Micro ATX 又称 Mini ATX，是 ATX 结构的简化版，就是常说的“小板”，扩展插槽较少，PCI 插槽数量在 3 个或 3个以下，多用于品牌机并配备小型机箱；而 BTX 则是英特尔制定的最新一代主板结构。 主板结构变化的必然性 由于 Baby AT 主板市场的不规范和 AT 主板结构过于陈旧， 英特尔在 95 年 1 月公布了扩展 AT 主板结构， 即 ATX （AT extended）主板标准。这一标准得到世界主要主板厂商支持，目前已经成为最广泛的工业标准。97 年 2 月推出了 ATX2.01 版。 Baby AT 结构标准的首先表现在主板横向宽度太窄（一般为 22cm） ，使得直接从主板引出接口的空间太小。大大限制了对外接CPU插座插座插座插座3组组组组DDR 内存内存内存内存 DIMM插槽插槽插槽插槽82845PE 北桥芯片北桥芯片北桥芯片北桥芯片ATX +12V 电源插座电源插座电源插座电源插座20引脚引脚引脚引脚ATX 电源插座电源插座电源插座电源插座2个个个个IDE 插座插座插座插座软驱软驱软驱软驱 插座插座插座插座raid ultra ata插座插座插座插座南桥南桥南桥南桥 芯片芯片芯片芯片2组组组组serial ata 连接排针连接排针连接排针连接排针4Mb flash BIOS芯片芯片芯片芯片电源电源电源电源 警示灯警示灯警示灯警示灯6组组组组32位位位位 PCI扩展槽扩展槽扩展槽扩展槽AGP显卡显卡显卡显卡 插槽插槽插槽插槽AGP警示灯警示灯警示灯警示灯上上上上:PS/2鼠标鼠标鼠标鼠标(绿色绿色绿色绿色) 下下下下:PS/2键盘键盘键盘键盘(紫色紫色紫色紫色)上上上上:USB1 下下下下:USB2上上上上：并行口并行口并行口并行口 下下下下:COM2 下下下下:COM1上上上上:RJ-45接头接头接头接头 中中中中:USB1 下下下下:USB2上上上上:音频输入音频输入音频输入音频输入 中中中中:音频输出音频输出音频输出音频输出 下下下下:麦克风麦克风麦克风麦克风CPU插座插座插座插座3组组组组DDR 内存内存内存内存 DIMM插槽插槽插槽插槽82845PE 北桥芯片北桥芯片北桥芯片北桥芯片ATX +12V 电源插座电源插座电源插座电源插座20引脚引脚引脚引脚ATX 电源插座电源插座电源插座电源插座2个个个个IDE 插座插座插座插座软驱软驱软驱软驱 插座插座插座插座raid ultra ata插座插座插座插座南桥南桥南桥南桥 芯片芯片芯片芯片2组组组组serial ata 连接排针连接排针连接排针连接排针4Mb flash BIOS芯片芯片芯片芯片电源电源电源电源 警示灯警示灯警示灯警示灯6组组组组32位位位位 PCI扩展槽扩展槽扩展槽扩展槽AGP显卡显卡显卡显卡 插槽插槽插槽插槽AGP警示灯警示灯警示灯警示灯上上上上:PS/2鼠标鼠标鼠标鼠标(绿色绿色绿色绿色) 下下下下:PS/2键盘键盘键盘键盘(紫色紫色紫色紫色)上上上上:USB1 下下下下:USB2上上上上：并行口并行口并行口并行口 下下下下:COM2 下下下下:COM1上上上上:RJ-45接头接头接头接头 中中中中:USB1 下下下下:USB2上上上上:音频输入音频输入音频输入音频输入 中中中中:音频输出音频输出音频输出音频输出 下下下下:麦克风麦克风麦克风麦克风华硕主板-图解公司内部文件-2010.6.6 平顶山电子技术学校 8口的数量，这对于功能越来越强、对外接口越来越多的微机来说，是无法克服的缺点。其次，Baby AT 主板上 CPU 和 I/0 插槽的位置安排不合理。早期的 CPU 由于性能低、功耗小，散热的要求不高。而今天的 CPU 性能高、功耗大，为了使其工作稳定，必须要有良好的散热装置，加装散热片或风扇，因而大大增加了 CPU 的高度。在 AT 结构标准里 CPU 位于扩展槽的下方，使得很多全长的扩展卡插不上去或插上去后阻碍 CPU 风扇运转。内存的位置也不尽合理。早期的计算机内存大小是固定的，对安装位置无特殊要求。Baby AT 主板在结构上按习惯把内存插槽安放在机箱电源的下方，安装、更换内存条往往要拆下电源或主板，很不方便。内存条散热条件也不好。此外，由于软硬盘控制器及软硬盘支架没有特定的位置，这造成了软硬盘线缆过长，增加了电脑内部连线的混乱，降低了电脑的中靠性。甚至由于硬盘线缆过长，使很多高速硬盘的转速受到影响。ATX 主板针对 AT 和 Baby AT 主板的缺点做了以下改进： 主板外形在 Baby AT 的基础上旋转了 90 度，其几何尺寸改为 30.5cm24.4cm。 采用 7 个 I/O 插槽，CPU 与 I/O 插槽、内存插槽位置更加合理。 优化了软硬盘驱动器接口位置。 提高了主板的兼容性与可扩充性。 采用了增强的电源管理，真正实现电脑的软件开/关机和绿色节能功能。 Micro ATX 保持了 ATX 标准主板背板上的外设接口位置，与 ATX 兼容。 Micro ATX 主板把扩展插槽减少为 3-4 只，DIMM 插槽为 2-3 个，从横向减小了主板宽度，其总面积减小约 0.92 平方英寸，比 ATX标准主板结构更为紧凑。 按照 Micro ATX 标准， 板上还应该集成图形和音频处理功能。 目前很多品牌机主板使用了 Micro ATX 标准，在 DIY 市场上也常能见到 Micro ATX 主板。 BTX 是英特尔提出的新型主板架构 Balanced Technology Extended 的简称，是 ATX 结构的替代者，这类似于前几年 ATX 取代 AT 和Baby AT 一样。革命性的改变是新的 BTX 规格能够在不牺牲性能的前提下做到最小的体积。新架构对接口、总线、设备将有新的要求。重要的是目前所有的杂乱无章，接线凌乱，充满噪音的 PC 机将很快过时。当然，新架构仍然提供某种程度的向后兼容，以便实现技术革命的顺利过渡。 华硕主板-图解公司内部文件-2010.6.6 平顶山电子技术学校 9此主题相关图片如下： 另外，线路板要想在电脑上做主板使用，还需制成不同的板型。其中 AT 板型是一种最基本板型，其特点是结构简单、价格低廉，其标准尺寸为 33.2cmX30.48cm，AT 主板需与 AT 机箱电源等相搭配使用，现已被淘汰。而 ATX 板型则像一块横置的大 AT 板，这样便于 ATX 机箱的风扇对 CPU 进行散热，而且板上的很多外部端口都被集成在主板上，并不像 AT 板上的许多 COM 口、打印口都要依*连线才能输出。另外 ATX 还有一种 Micro ATX 小板型，它最多可支持 4 个扩充槽，减少了尺寸，降低了电耗与成本。 BTX 具有如下特点： 支持 Low-profile，也即窄板设计，系统结构将更加紧凑； 针对散热和气流的运动，对主板的线路布局进行了优化设计； 华硕主板-图解公司内部文件-2010.6.6 平顶山电子技术学校 10 主板的安装将更加简便，机械性能也将经过最优化设计。 而且，BTX 提供了很好的兼容性。目前已经有数种 BTX 的派生版本推出，根据板型宽度的不同分为标准 BTX （325.12mm） ， microBTX （264.16mm）及 Low-profile 的 picoBTX （203.20mm） ，以及未来针对服务器的 Extended BTX。而且，目前流行的新总线和接口，如 PCI Express 和串行 ATA 等，也将在 BTX 架构主板中得到很好的支持。 值得一提的是，新型 BTX 主板将通过预装的 SRM（支持及保持模块）优化散热系统，特别是对 CPU 而言。另外，散热系统在 BTX 的术语中也被称为热模块。