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对新手用户来说，他们对板卡上的元器件知之甚少，不清楚这些元器件对板卡的稳定性究竟起到怎样的作用，更别提如何来识别和辨别这些元器件的优劣。因此，从本期开始，我们将帮助新手来认识和辨别板卡上的各种元器件，让大家在购买板卡时做到心中有数。在多数情况下，PCB本身被普通用户所忽视，而厂商却在不停地宣传如多层PCB、两倍铜PCB等新技术。那么，PCB的层数对板卡又有什么影响？如何分辨PCB的层数？两倍铜等技术会带来怎样的好处？别急，看完本文，你将会得到完整的答案。怎么方便怎么来—PCB的诞生相信不少玩家肯定还记得物理电学课程上的情景：在电学课程上，学生需要手动将各种各样的线路连接起来直到完成工程。在稍微复杂一些的电子实验课上，一个实验甚至需要连接上百条线路。这些线路都采用普通的铜导线，外皮是绝缘塑料。很显然，实验的结果暂且不说，光是连接这些线路就令人头疼。如果没有PCB，Corei7860处理器的1156个针脚都使用铜线连接的话，那将是多么恐怖的一个数字！技术总是向着更方便和更简洁的方向发展。早在上个世纪的1925年，美国人CharlesDucas首次成功在绝缘的基板上印刷出线路图案，再以电镀的方式建立导体作为连接线，第一次诞生了印刷电路板的概念。数年后的1936年，奥地利科学家保罗·爱斯勒(PaulEisler)在英国首次展示了他的箔膜技术，这成为现代PCB的里程碑事件。时至今日，PCB已经进化到难以想象的地步，但无论最终产品如何改变，CharlesDucas首次使用的“加成法”和PaulEisler发明的“减成法”，依旧是PCB生产的最重要方法。从英文单词的原意来说，PCB(Printedcircuitboard)或PWB(Printedwireboard)，都可翻译为印刷线路板。通过印刷，生产者能通过大规模生产，迅速制造出复杂的线路。和原始的线路插接相比，一次PCB的模具制造就可以生产成千上万个完全相同、几乎不会有任何错误的产品。相比之下，手工接插件无论是效率还是良品率，都差得太远了。像夹心饼干一样简单—PCB层叠式结构PCB和夹心饼的结构类似，面饼类似PCB的铜箔，在PCB的制造过程中，铜箔在腐蚀完成后和其它材料一起压合使用。饼干的夹心馅料可被认为是PCB的绝缘层——绝缘层材料一般是包裹在玻璃纤维中的树脂。绝缘层在PCB制造过程中通过高温融化、高压压制后和铜层紧紧贴合在一起，最终成为我们看到的PCB。在多层PCB的导通孔中，除了上面讲的贯通整个PCB的过孔，还有盲孔和埋孔。比如6层PCB的PCB的第一层和第六层需要连接会使用过孔，过孔贯穿整个PCB；如果第三层和第六层(表层)需要连接，则打一个盲孔，盲孔只从PCB第六层打孔到第三层，其它的层都不通；如果第二层和第四层需要连接(全部非表层)，那么只打穿二、三、四这三层，第一层和第五、第六层是不通的，这种孔叫做埋孔。像夹心饼干一样的PCB，图中所示为4层PCB的结构决定夹心饼干层数的是面饼的数量，决定PCB层数的是铜箔的层数。PCB的层数，是指PCB拥有可以独立布线的铜箔(或其它导电材料，本文仅使用最常见的铜做说明)的数量。最原始的PCB只有1层，也就是铜箔只出现在基板的一面。这种类似“意大利馅饼”的最原始的PCB走线是不能交叉的，如果遇到两条线路“抢道”的情况，除了绕行外，只有采用额外连接的绝缘线(俗称“飞线”)的方法才能完成设计，劣势非常明显。图示为PCB中的各种孔很快双层PCB开始出现，这种PCB在绝缘层的两端都粘贴了铜箔。但如果PCB正面的线路想利用PCB背面的铜层来导通，应该如何设计呢？其实仔细观察下烤饼的结构就可以发现，为了释放烤饼内部的压力和气体，烤饼上会被扎出许多小洞，于是导通孔开始被设计在PCB上。导通孔是PCB上一些填充或者包裹了可导电材料的小洞。这些孔可以连接多层PCB之间的铜层，让电流顺利通过。由于导通孔的存在，PCB的线路可以被设计得更加复杂，进一步拓宽了PCB的实用性。如果说双层饼干只能夹一种馅料，那么三层饼干就可以夹两种，四层饼干就可以夹三种馅料，一定程度增加馅料无疑会让饼干味道更独特。PCB也是如此，在双层PCB发明后，人们就想到了3层PCB——只要在双层PCB的任意一层上再覆盖绝缘层，外端再贴上铜箔就可以了。再加一层就是4层PCB，继续往上加还能做出5层、6层等PCB结构。从目前的工业能力来说，已经能设计出100层PCB。只不过这种PCB用处不大——谁喜欢吃20层馅料的饼干？一般使用10层、12层PCB的板卡产品已经非常高端了。不过PCB和饼干也有不一样的地方，夹心饼干多为奇数层，而PCB则多为偶数层，比如4层、6层、8层等。奇数层PCB罕见是有原因的：在PCB完成粘合制造后冷却时，由于金属层和绝缘层(多为树脂材料)收缩系数不同，因此会产生不同的张力。在奇数层的PCB中，这种张力是不平衡的，会导致PCB弯曲甚至拉断线路并最终降低成品率。那么PCB层数是不是越多越好呢？一般来说，多层PCB通过合理布线，能降低干扰、提高频率，产品稳定性更强，多使用在需要高频率、高稳定性的顶级产品上，1.通孔法上文介绍了PCB中的几种导通孔，通过观察导通孔，也能一定程度识别出显卡是否采用了6层以上的PCB。对采用4层PCB的显卡来说，中间两层是接地层和电源层，上下两表层则是信号层。表层信号需要沟通肯定会打穿PCB使得整个孔透光(过孔)。对采用6层以上PCB的显卡来说，除去中间的接地层和电源层，上下各有两层信号层，信号层之间的信息沟通不一定需要打穿整个PCB(埋孔或盲孔)。因此，在判断PCB层数时可以查看PCB上的通孔情况。如果PCB正面的每一个孔都能在背面找到相应的孔，或这些孔都透亮，那么此PCB肯定是4层。反之，PCB正面只有一部分孔能在PCB背面找到相应的孔，那么该PCB有可能采用了6层甚至8层。这种方法判断成功率尚可，但部分PCB在设计过程中会留下一些特殊的“孔位”(并非用于打穿PCB)，因此该方法不适用于这种情况。2.布局法一块显卡上最基础的部分是供电部分、显存、GPU、输出接口，这几个部分之间必须要有线路连接。由于4层PCB只有上下表面两层为信号层，因此在4层PCB的显卡上，芯片到供电、芯片到输出接口、显存到GPU等所有线路全部位于正反两面PCB。但如果显卡上有一部分线路“离奇失踪”，在表层没有找到，那可以肯定该显卡至少采用了6层PCB。这类“离奇失踪”的线路常见于GPU到输出部分的走线和显存到GPU的走线。特别是显存到GPU的走线极为密集，如果不出现在表层，则可以确定这款显卡至少采用6层PCB。另外，一些刀卡由于PCB面积狭小，只能使用6层甚至8层PCB来保证合理走线。而一些看起来很长、很有“卖相”的显卡，却由于PCB面积足够大，走线空间宽裕而使用4层PCB。总体而言，使用布局法分析显卡PCB层数也有局限，这种方法要求用户有一定的线路知识，因此布局法仅供参考之用。在上一期我们已经为大家介绍了PCB结构基础知识、以及观察PCB层数的一些方法。在本期我们将继续为大家介绍PCB其它方面的一些相关知识。比如为什么PCB会有不同的颜色？不同颜色的PCB会影响性能吗？PCB上镀金和镀银、镀铜有什么差别？对于这些问题将为你一一揭开。花花绿绿谁高贵PCB颜色揭秘、没有涂覆阻焊漆的PCB铜层暴露在空气中极易氧化从上期的介绍中，我们知道PCB正反两面都是铜层，在PCB的生产中，铜层无论是采用加成法还是减成法制造，最后都会得到光滑无保护的表面。铜的化学性质虽然不如铝、铁、镁等活泼，但在有水的条件下，纯铜和氧气接触是极易被氧化的。因为空气中存在氧气和水蒸气，所以纯铜表面在和空气接触后很快会发生氧化反应。由于PCB中铜层的厚度就很薄，因此氧化后的铜将成为电的不良导体，会极大地损害整个PCB的电气性能。为了阻止铜氧化，也为了在焊接中让PCB的焊接部分和非焊接部分分开，还为了保护PCB表层，工程师们发明了一种特殊的涂料。这种涂料能够轻松涂刷在PCB表面，形成具有一定厚度的保护层，并阻断铜和空气的接触。这层涂层就叫阻焊层，使用的材料叫做阻焊漆。既然叫漆，那肯定有不同的颜色。没错，原始的阻焊漆可以做成无色透明的，但PCB为了维修和制造方便，往往需要在上面印制细小的文字。透明阻焊漆只能露出PCB本底色，无论是制造、维修还是销售，外观都不够好看。因此工程师们在阻焊漆中加入了各种各样的颜色，最后就形成了黑色或者红色、蓝色的PCB。黑色的PCB难以看清走线，为维修带来了困难从这一点来看，PCB的颜色和PCB的质量是没有任何关系的。黑色的PCB和蓝色PCB、黄色PCB的差别在于最后刷上的阻焊漆颜色不同。如果PCB设计、制造过程完全一样，颜色不会对性能产生任何影响，也不会对散热产生任何影响。特别是黑色PCB，由于黑色将PCB表层走线几乎全部遮住，会对后期的维修造成很大困难，反而是不太方便制造和使用的一种颜色。因此近年来人们渐渐改革，放弃使用黑色阻焊漆，转而使用深棕色、深蓝色等阻焊漆，目的就是为了方便制造和维修。说到这里，大家已经基本清楚了PCB颜色的问题，颜色并不代表高档或者低档。之所以出现这种说法，是因为厂商喜爱使用黑色PCB来制造高端产品，用红色、蓝色、绿色、黄色等制造低端产品。总结一句话就是：产品赋予了颜色含义，而不是颜色赋予了产品含义。金、银、铜PCB上用什么好？颜色说清楚了，再来说说PCB上的贵重金属吧！一些厂商在宣传自己的产品时，会特别提到自己的产品采用了沉金、镀银等特殊工艺。这种工艺又有什么用处呢？PCB表面需要焊接元件，就要求有一部分铜层暴露在外用于焊接。这些暴露在外的铜层被称为焊盘，焊盘一般都是长方形或者圆形，面积很小。在上文中，我们知道PCB中使用的铜极易被氧化，而在刷上了阻焊漆后，唯一暴露在空气中的就是焊盘上的铜了。如果焊盘上的铜被氧化了，不仅难以焊接，而且电阻率大增，严重影响最终产品性能。所以，工程师们才想出了各种各样的办法来保护焊盘。比如镀上惰性金属金，或者在表面通过化学工艺覆盖一层银，要不然干脆用一种特殊的化学薄膜覆盖铜层，阻止焊盘和空气的接触。PCB上暴露出来的焊盘，铜层直接裸露在外。这部分需要保护，阻止它被氧化从这个角度来说，无论是金还是银，工艺本身的目的都是阻止被氧化、保护焊盘，在接下来的焊接工艺中确保良品率。不过采用不同的金属，会对生产工厂使用的PCB的存放时间和存放条件提出要求。因此PCB厂一般会在PCB生产完成交付客户使用前，利用真空塑封机器包装PCB，最大限度地确保PCB不发生氧化损害。而在最后元件上机焊接之前，板卡生产厂商还要检测一次PCB的氧化程度，剔除氧化PCB，保证良品率。最终消费者拿到的板卡，已经经过了各种检测，长时间使用后的氧化几乎只发生在插拔连接部位，对焊盘和已经焊接好的元件，则没有什么影响了。由于银和金的电阻更低，那么在采用了银和金等特殊金属后，会不会减少PCB使用时的发热量呢？我们知道，影响发热量的最大因素是电阻。电阻又和导体本身材质、导体的横截面积、长度相关。焊盘表面金属材质厚度甚至远低于0.01毫米，如果采用OST(有机保护膜)方式处理的焊盘，根本不会有多余厚度产生。如此微小的厚度(或者几乎没有厚度)所表现出来的电阻几乎等于0，甚至无法计算，当然也不会影响到发热量了。有利有弊两倍铜是什么？两倍铜并不是突然冒出来的新技术。这项技术由于对PCB的稳定性和耐久性有帮助，早已被使用在对稳定性要求极为严格的军用设备、巨型计算机等特殊场合下。不过近来随着PC对性能和稳定性要求越来越高，它才以两倍铜的名称出现在用户面前。两倍铜技术也和PCB的结构有关。通常情况下PCB中的铜层是这样规定的：一盎司(约28.35克)重的铜，均匀分布在一平方英寸(929.0304平方厘米)的面积上，形成厚度约为0.035毫米厚的铜箔，称为一盎司铜箔。而两倍铜特点在于在同样的面积(929.0304平方厘米)上使用了两盎司重量的铜，最终可以得到厚度约0.07毫米的两盎司铜箔。两倍铜技术结构使用更厚的铜箔可以有效降低电阻，并能提升PCB承载电流的数值。比如采用一盎司