Als platform dat alle reserveonderdelen van de hele machine bevat, speelt het moederbord een belangrijke rol in de pc. Bij het bouwen van een doe-het-zelf-machine kunnen sommige high-end moederborden, naast parameters zoals chipset, ondersteund geheugentype en netwerkkaartsnelheid, ook beschrijvingen zien zoals "6/8-layer PCB" en "2oz" koper. Hoewel iedereen weet dat hoe groter deze getallen zijn, hoe beter, maar veel ervaren doe-het-zelfspelers kunnen hun specifieke betekenis misschien niet vertellen. In feite zijn deze twee indicatoren als het skelet en de bloedvaten van het moederbord, die direct de bovengrens van prestaties en stabiliteit bepalen.

PCB: driedimensionale bedradingsblauwdruk van het moederbordcircuit

De volledige naam van PCB is printplaat. Het gebruikt meestal FR-4 als basismateriaal. Het is samengesteld uit epoxyhars en glasvezeldoek. Het oppervlak is bedekt met koperfolielijnen om verbinding te maken met verschillende componenten. In elektronische producten heeft het eenvoudigste enkelzijdige bord (1 laag) slechts aan één zijde geleidende lijnen en wordt het meestal gebruikt in kleinschalige apparaten met eenvoudige functies (zoals afstandsbedieningen, elektronisch speelgoed, enz.). Aan beide zijden van het dubbelzijdige paneel (2 lagen) bevinden zich lijnen, waarmee basisdwarsbedrading kan worden gerealiseerd. Het wordt meestal gebruikt in huishoudelijke apparaten, hoogwaardige voedingen en andere apparatuur.


Maar voor pc-moederborden (in het bijzonder desktop-moederborden hier) zijn tweelaagskaarten niet eens geschikt voor instapproducten. Dit komt niet alleen omdat de schaal van het circuit niet voldoende is, maar ook omdat er geen onafhankelijke vermogenslaag en grondlaag zijn, en hoogfrequente signalen gemakkelijk met elkaar kunnen interfereren. Op dat moment begon PCB het concept van laagnummer te introduceren. Simpel gezegd is dit het aantal lagen geleidende koperfolie in de printplaat. Elke laag wordt gescheiden door FR-4-isolatiemateriaal en de bovenste en onderste lagen zijn verbonden door metalen gaten. Verschillende laagnummers komen overeen met totaal verschillende circuitcomplexiteiten.



Tegenwoordig zijn reguliere moederborden meerlaagse borden (4 lagen en hoger), meestal met een structuur van "signaallaag - grondlaag - vermogenslaag - signaallaag" (je kunt denken aan een durian-laagcake). De onafhankelijke signaallaag is als een schild om interferentie te isoleren.


Moederborden uit het midden- tot hogere segment gebruiken gewoonlijk een bordstructuur met zes lagen. De extra signaallaag kan meer componentverbindingen huisvesten. De "3+1+3" symmetrische lamineringsstructuur voorkomt kromtrekken en verhoogt ook de mechanische sterkte en hittebestendigheid van het moederbord. Servers of geavanceerde pc-moederborden zullen ook een bordontwerp met 8 lagen gebruiken, waarbij elke laag een duidelijke taakverdeling heeft om complexe circuits georganiseerd te houden.



Koper: de ‘dragende heerser’ van de stroomtransmissie

Koper verwijst uiteraard naar de koperfoliecircuits op alle PCB-niveaus, maar de eenheid "OZ (Ounce)" kan gemakkelijk verkeerd worden geïnterpreteerd als gewicht. In feite is het de industriestandaard voor de dikte van koperfolie: 1OZ verwijst naar de dikte van 1 ounce puur koper met een oppervlakte van 1 vierkante meter. Na conversie is het ongeveer 35 micron, wat bijna de dikte is van drie haren.


1OZ koper is vaak de standaardconfiguratie van gewone pc-moederborden (inclusief notebookmoederborden). Volgens de stroomvoerende formule kan een 2 mm breed spoor gemaakt van 1OZ koper stabiel een stroom van 2,1 A transporteren, wat volledig voldoet aan de behoeften van conventionele signaaloverdracht. Sommige ultradunne borden of moederborden gebruiken 0,5 OZ koper (ongeveer 17,5 micron) in de binnenlaag, wat ruimte kan besparen en de kosten kan beheersen. Zolang het ontwerp redelijk is, heeft dit geen invloed op de prestaties.


Dik koper van 2OZ en hoger is een "verbeterd bloedvat", voorbereid voor krachtige apparatuur. Het huidige draagvermogen van 2OZ-koper (70 micron) is tweemaal zo groot als dat van 1OZ, en de efficiëntie van de warmteafvoer is ook aanzienlijk verbeterd. Daarom wordt dit ontwerp vaak gebruikt in high-end pc/server-moederborden om te voldoen aan de stabiele stroomvoorzieningsbehoeften van top-CPU's. Dik koper heeft echter ook nadelen. Het is bijvoorbeeld moeilijker en duurder om circuits te etsen, en het beperkt ook het fijne circuitontwerp.

Het aantal lagen en de koperdikte van het moederbord zijn echter nooit op zichzelf ontworpen, maar worden nauwkeurig afgestemd op de positionering van het apparaat. Gewone desktop-moederborden zijn bijvoorbeeld meestal 4-6 lagen met 1OZ koper, wat niet alleen voldoet aan de dagelijkse kantoor- en gamingbehoeften, maar ook beheersbare kosten met zich meebrengt. High-end moederborden zullen een combinatie gebruiken van een 6-laags bord + 2OZ-koper of zelfs een 8-laags bord + 2OZ-koper, wat niet alleen een stabiele overdracht van hoogfrequente signalen kan garanderen, maar ook bestand is tegen de hoge stroom- en warmteafvoerdruk tijdens het overklokken.