המסע של המחשבים החל בשנת 1822. עם זאת, למחשב הראשון לא היו מעגלים מתקדמים. עם הזמן, ככל שהטכנולוגיה השתפרה, המחשבים הפכו חזקים יותר. חלק גדול מההתקדמות הגיע ממעגלים. לוח המעגלים המודפסים של המחשב של ימינו הוא מודרני ובנוי לביצועים במהירות גבוהה.
יצרני מעגלים מודפסים נמצאים בדרך כלל בחזית העולם. הם החלק המרכזי של המהפכה. כדי להישאר תחרותיים בשוק, הם שואפים לייצר רעיונות חדשים שמביאים חדשנות. UETPCB היא אחת היצרניות הללו, הידועה בסין ובעולם בזכות מצוינותה.
לוח מעגל מודפס למחשב מגיע בדרך כלל בסוגים שונים, שלכל אחד פונקציונליות ייחודית. לוחות אם ולוחות בת הן שתי קטגוריות עיקריות של לוחות מודפסים למחשב. במאמר זה תלמדו עוד על לוחות מעגל מודפסים אלה למחשב.
מהו לוח PCB למחשב?
לוח מעגל מודפס למחשב הוא כל לוח מודפס המסייע באופן ישיר או עקיף בחישובים ועיבוד. זה יכול להיות לוח האם, ערכת השבבים, זיכרון RAM, כרטיס מסך, עכבר, כרטיס קול, צג ועוד רבים. בדומה ללוחות מודפסים אחרים, גם לוחות אלה עשויים מ-FR4, סוג של פיברגלס, וחומרים אחרים. הם מציעים גם סוגים שונים, כולל גמיש, קשיח, קשיח-גמיש ועוד.
מעגלים מודפסים (PCBs) למחשבים מתוכננים בדרך כלל לעבודות עיבוד גבוהות יותר. זה כרוך בכוח עיבוד גבוה, מהירות וטיפול בנתונים בהשוואה למעגלים מודפסים רגילים. הם בדרך כלל תומכים ברכיבים מורכבים כמו מעבדים, כרטיסי מסך וזיכרון RAM. לוחות אלה מבטיחים ביצועים יציבים, פיזור חום טוב יותר וכמובן, קישוריות מתקדמת.
סוגים שונים של מעגלים מודפסים למחשב: בהתבסס על שימוש
לוח PCB למחשב מגיע בסוגים רבים, לכל אחד פונקציונליות ייחודית. באופן כללי, ניתן לסווג אותם לשני סוגים: לוחות אם ולוחות בת. לוח האם הוא זה שמחבר מספר לוחות בת. בואו נחקור עוד.
לוח אם מספר 1
לוח האם הוא המעגל המודפס (PCB) החשוב ביותר במחשב. הוא מחבר את כל ההתקנים החיוניים הדורשים הפעלת מחשב.
כדי לייצר לוח אם, יצרנים מעדיפים מעגלים מודפסים רב-שכבתיים. בדרך כלל, מעגלים מודפסים אלה מכילים 6 עד 12 שכבות כדי להתמודד עם תדירות גבוהה. ערימת שכבות מורכבת זו מאפשרת חישובים ועיבוד מורכבים במחשבים.
#2 לוח בת
לוחות בת הם לוחות מעגלים קטנים ונפרדים המחוברים ללוח האם. לכל אחד מהם תפקידים ייחודיים. כמה לוחות בת נפוצים מפורטים להלן:
כרטיסי קול
כרטיסי קול משמשים בדרך כלל לפלט צלילים מהתקן אחסון או מיקרופונים. סוג זה של מעגל מודפס למחשב עשוי ממעגלים מודפסים קשיחים רב-שכבתיים.
כרטיסי קול בדרך כלל מטפלים באותות, מעבדים אודיו ומתחברים למגוון יציאות. כרטיסי קול איכותיים יותר כוללים גם בידוד רעשים טוב ותמיכה נוספת.
כרטיסים גרפיים
יחידת עיבוד גרפית (GPU), או יחידת עיבוד גרפית, אחראית בדרך כלל על טיפול בתמונות ווידאו. התקן ספציפי זה חיוני למשימות של משחקים, עיצוב ובינה מלאכותית.
כרטיסי מסך מגיעים בדרך כלל בסוגים רבים, החל מדגמים בסיסיים ועד דגמים יוקרתיים. רוב היצרנים מעדיפים להשתמש בלוחות מודפסים קשיחים רב-שכבתיים מסוג HDI כדי לתמוך בזיכרון מהיר, בצורכי צריכת חשמל ובקירור. הגדרה מיוחדת זו מבטיחה ביצועים ואמינות גבוהים של הכרטיס הגרפי.
כרטיסי ממשק רשת
כרטיסי ממשק רשת (NIC) מחברים מחשב לרשת מקומית (LAN) או לאינטרנט. הם מאפשרים למחשבים להעביר או לקבל נתונים דרך רשת Ethernet או מדיה אלחוטית, כגון Wi-Fi.
בדרך כלל, משתמשים במעגלים מודפסים קשיחים בני 2 עד 6 שכבות ליצירת כרטיסי רשת (NIC). עבור כרטיסי רשת מתקדמים, ניתן להשתמש במעגלים מודפסים מסוג HDI כדי להגביר את האמינות והביצועים.
כרטיסי RAID
כרטיסי RAID מגנים על נתונים על ידי העתקתם על פני מספר כוננים. אם כונן אחד נכשל, הנתונים לא יאבדו. הם יהיו בבטחה בכונן אחר.
כדי ליצור כרטיסי RAID, יצרנים משתמשים במעגלים מודפסים רב-שכבתיים למגוון יתרונות. הם מספקים העברת נתונים במהירות גבוהה, מטפלים בשבבי בקרה וחיבורי כוננים אחרים.
מודולי זיכרון RAM
זיכרון RAM הוא זיכרון נדיף. הוא בדרך כלל מאחסן נתונים בזמן שהמחשב דולק. בנוסף, הוא עוזר לך להריץ תוכניות, כרטיסיות ומשימות מרובות בצורה חלקה.
כדי להפוך אותם ליעילים יותר, יצרנים משתמשים בלוחות מודפסים דקים ונוקשים בעלי ארבע שכבות עבור כונני RAM. בדרך כלל, חומרי FR-4 משמשים ליצירת כונני RAM. בנוסף, הלוח בו אנו משתמשים חייב להיות יציב ומסוגל להעביר נתוני זיכרון במהירות.
#3 לוח בקרה
לוחות בקרה מנהלים מגוון רחב של פונקציות. לדוגמה, הם מפקחים על אחסון, לוחות תצוגה ומסכי מגע. במערכות מורכבות יותר, הם עשויים לתמוך גם במשימות טכניות אחרות. בהתאם ליישומים, יצרנים משתמשים בלוחות PCB דו-צדדיים, רב-שכבתיים או גמישים-קשיחים כדי לבנות אותם.
#4 לוח ספק כוח
לוח החשמל ממיר את החשמל לחשמל שמיש עבור לוחות המחשב. הוא מספק את המתח הדרוש לרכיבי המחשב. הוא מייצר חום גבוה; לכן, הוא תמיד מגיע עם מערכת קירור נפרדת.
#5 מעגל מודפס היקפי
ניתן למצוא את המעגלים המודפסים הללו במכשירים חיצוניים, כגון מדפסות, צגים או סורקים. התקנים אלה עוזרים להרחיב את הפונקציה מעבר לתהליכים הבסיסיים. הם משתמשים בדרך כלל במעגלים מודפסים קשיחים.
סוגים שונים של מעגלים מודפסים למחשב: בהתבסס על מבנה
לוחות מעגלים מודפסים למחשב נבדלים זה מזה גם במבנה שלהם. חלק מהלוחות מיועדים לעבודה פשוטה, בעוד שאחרים מיועדים ליישומים בתדר גבוה. חלקם דורשים מערכות קירור נפרדות, בעוד שאחרים דורשים ניידות.
לוח PCB למחשב חד צדדי
למעגלים מודפסים חד-צדדיים יש רק שכבה אחת של מצע. שכבה זו מכוסה בדרך כלל בשכבה דקה של נחושת. המבנה פשוט ומהווה פתרון זול. הוא מיועד לחלקי מחשב בסיסיים, כגון לוחות בקרה פשוטים או מחווני הפעלה.
לוח PCB דו-צדדי למחשב
שכבות דו-צדדיות דומות לשכבות חד-צדדיות. יש להן גם שכבת מצע אחת. אבל ההבדל הוא שהן מכילות מתכת מוליכה משני הצדדים. שימוש במתכת זו מאפשר יצירת חיבורים מורכבים יותר. בעיקר, הן משמשות כמכשירי קלט, כגון עכברים, מקלדות או בקרי USB.
מעגלים מודפסים רב-שכבתיים למחשב
מעגלים מודפסים רב-שכבתיים מיועדים לתכנון מעגלים מורכבים. יש להם 3 עד 4 שכבות מתכת מוליכות. בנוסף, למעגלים מודפסים אלו יכולים להיות עד שש שכבות, בהתאם לעיצוב או לצורה. שכבות אלו ממלאות תפקיד משמעותי ברכיבים רבי עוצמה בתוך מחשב.
מעגלים מודפסים קשיחים למחשב
לוחות מעגלים מודפסים קשיחים חזקים ועמידים בפני כיפוף. זהו אחד מסוגי המעגלים המודפסים הנפוצים ביותר במחשב. המבנה וחומר הייצור שלהם הופכים אותם לשימושיים עבור חלקים רגישים. לפיכך, הם מגבירים את האמינות ומבטיחים ביצועים ארוכי טווח בכל שימוש.
מעגלים מודפסים גמישים למחשב
בניגוד ללוחות מודפסים קשיחים, לוחות מודפסים גמישים ניתנים לכיפוף ולסובב. הם יכולים להיות בעלי מעגלים מודפסים חד-צדדיים, דו-צדדיים או רב-צדדיים. לוחות מודפסים אלה אידיאליים להתקנה במקומות צרים. כשאתם פותחים את קופסת המעבד שלכם, ייתכן שתמצאו רבים מהם מחוברים ללוח האם או ללוחות הבת.
PCB מחשב קשיח גמיש
מעגלים מודפסים קשיחים-גמישים למחשב הם תערובת של מעגלים מודפסים קשיחים וגמישים. הם כוללים מספר שכבות גמישות המתחברות לשכבה קשיחה אחת. הם יכולים לחסוך בקלות עד 60% מהמקום הודות לאופיים הקל.
מארזי IC סטנדרטיים המשמשים במעגל מודפס של מחשב
מעגלים משולבים (ICs) הם זעירים וממוקמים במארזי IC. מעגלים משולבים אלה מגנים על שבבים ומחברים אותם עם מעגלים מודפסים (PCBs). הם גם משפרים את החיבור החשמלי ואת ביצועי המחשב. ישנם סוגים רבים של מארזי IC. היצרנים בוחרים אותם על סמך הפונקציה, בקרת החום וצרכי המקום.
| שם ה-IC | תיאור |
| חבילה כפולה מוטבעת (DIP) | משתמש בשתי שורות של פינים ומקל על החדרתו לחורים |
| חבילת מתאר קטנה (SOP) | גודלו הקומפקטי הופך אותו לפופולרי להרכבה פשוטה וחיסכון במקום. ל-SOP יש שני גרסאות, TSOP ו-SSOP. |
| מערך רשת כדורים (BGA) | חבילה פופולרית המשתמשת בכדורי הלחמה ברשת במקום בלידים. |
| חבילת Quad Flat (QFP) | השתמשו במוליכים מכל ארבעת צידי המעגל המעגל המודפס. הוא מציע מגוון אפשרויות ריווח בין פינים, העשויות מפלסטיק או מתכת. |
| חבילת סולם שבבים (CSP) | מציע איכות משופרת, משפר ביצועים חשמליים ומתאים למעגלים מודפסים מורכבים. |
| מערכת בחבילה (SIP) | משלב מגוון רחב של מעגלים משולבים (ICs) כדי לשפר את הפונקציונליות. זה נפוץ בסמארטפונים, מכשירי IoT או גאדג'טים אלחוטיים. |
| מודולים מרובי שבבים (MCM) | MCM מציעה הולכת חשמל אופטימלית, חיבורים מקוצרים וביצועים משופרים של מערכת בארות. היישומים הנפוצים הם במכשירי טלקומוניקציה והתקני העברת נתונים מהירים. |
גורמים נפוצים בלוח אם של המחשב
גורמי לוח אם של מחשב מתייחסים לגורם הצורה. ניתן להגדיר אותו באמצעות מידות פיזיות, נקודות הרכבה, פריסות או רכיבים אחרים. זה עוזר לקבוע את הגודל, הצורה והעיצוב של לוח האם.
| שם הגורמים | תיאור |
| ATX | תומך ביותר חריצים או יציאות עבור זיכרון RAM ומחברים שונים. המידות עבורו הן 12 אינץ' על 9 אינץ'. |
| מיקרו-ATX | גרסה מיניאטורית של ATX, בגודל 9.6 אינץ' על 9.6 אינץ'. היא מציעה תכונות רבות המתאימות למארזי mid-tower ותכונות עם פחות חריצי הרחבה בהשוואה ל-ATX. |
| מיני-ATX | אידיאלי למחשבי קולנוע ביתיים בזכות גודלם הקומפקטי. זהו הפורמט הקטן ביותר, בגודל 6.7 אינץ' על 6.7 אינץ'. בדרך זו, mini-ITX מציע גמישות הרחבה מוגבלת. |
הצגת Via Tenting במעגל מודפס רב שכבתי למחשב
ויות (ויות) הן חורים קטנים המחברים שכבות במעגלים מודפסים רב-שכבתיים של מחשבים. יצרנים משתמשים במסכות הלחמה או בציפויים אחרים כדי להגן עליהם. ויות אלו, בדומה לחורים מצופים, מסייעים בקישור שכבות שונות. עם זאת, ישנן כמה בעיות, כגון אבק או לחות בוויות. זה עלול להשפיע על לוחות המעגלים. כאן מוצגים אוהלי הוויה כדי לטפל בבעיות אלו.
באופן כללי, ישנם שלושה סוגים של ציפויי ויה (via tenting). ראשית, ציפוי ויה מלא משתמש בכיסוי משני צידי המעגל המודפס (PCB) עם ציפויים. הוא ממלא תפקיד חיוני במקרים בהם יש צורך בבידוד חשמלי. שנית, ויות עם ציפוי חלקי משתמשות בכיסוי ויות על טבעת טבעתית עשויה נחושת. כאן, חורי ה-via נשארים פתוחים. לבסוף, ציפוי ויה חד-צדדי משתמש במסכות הלחמה כדי לכסות את ה-vias בצד אחד של המעגל המודפס, בעוד שהצד השני נשאר פתוח, בדומה לציפוי חלקי. ציפוי זה חיוני רק במקרים בהם פיזור חום הוא בעל עדיפות.
בסך הכל, אוהל מסייע בכמה דרכים בכך שהוא מקל על תהליך ההרכבה. זה יכול לשפר את האיכות, העמידות ולעזור ליצור מעגלים מודפסים חזקים, אידיאליים למחשבים.
שאלות נפוצות
מה ההבדל בין לוח אם למחשב ללוח PCB של מחשב?
לוחות מעגלים מודפסים (PCB) של מחשב מתייחסים לכל המעגלים המודפסים (PCBs) המשמשים בהתקני מחשב. זה כולל את לוח האם, כרטיסי המסך (GPU), זיכרון RAM, כרטיסי קול ועוד. לוח אם יכול להיות המרכז של המחשב, אך הוא גם חלק מלוחות המעגלים המודפסים של המחשב.
מה היתרון של יישום טכנולוגיית ELIC בתכנון מעגלים מודפסים למחשבים מסוג HDI?
טכנולוגיית ELIC מאפשרת יצירת שכבות וחיבורים מרובים במעגלים מודפסים מסוג HDI. היא חוסכת מקום, מגבירה ביצועים ויוצרת עיצובים קומפקטיים המתאימים ללוחות אם, מחשבים ניידים או טאבלטים.
מהם האתגרים להשגת שלמות חשמל טובה במעגל מודפס של מחשב?
כדי להשיג שלמות חשמל, ראשית, עליכם לעצב בצורה מושלמת את מעגל המודפס של המחשב. האתגר העיקרי הוא למנוע רעשים, ירידות מתח וכשלים תרמיים. שמירה על איזון תעזור לכם להשיג שלמות חשמל טובה.
<br> סיכום
בואו נסכם הכל! לאורך המאמר הזה, דיברנו על כמה לוחות מעגלים מודפסים סטנדרטיים למחשבים. למחשבים בעלי ביצועים גבוהים יותר עשויים להיות סוגים נוספים. עם זאת, מאמר זה יכול לעזור לכם להבין כיצד כל אחד מהלוחות המודפסים הללו פועל. הוא יכול גם לעזור לכם עם רעיונות עסקיים רבים הקשורים ללוחות מודפסים למחשבים ולחלקיהם.
אם יש לכם שאלות נוספות, אל תהססו לפנות אלינו בזמן שנוח לכם. הצוות שלנו מוכן לסייע לכם בכל עת.
