طرح تولید مادربرد

طرح تولید مادربرد

طرح تولید مادر برد – بُردِ مادر یا مادربرد یا برداصلی (به انگلیسی: Mainboard یا Motherboard) تخته مداری الکتریکی است که بخش‌های گوناگون یک کامپیوتر، مانند واحد پردازنده مرکزی (CPU)، حافظه دسترسی اتفاقی (RAM) و… روی آن سوار می‌شوند و بخش‌های بسیار کاربردی و مهمی نظیر بایوس (BIOS) در آن قرار گرفته‌اند. در این مقاله می‌خواهیم آناتومی و ساختار یک مادربرد را بررسی کنیم و قسمت‌های مختلف آن را تجزیه کنیم تا ببینیم هر قسمت از آن چه کاری انجام می‌دهد.
مادربرد اصلی‌ترین بخش یک رایانه به‌شمار می‌رود و کار آن کنترل کردن پردازشگر مرکزی و ارتباط دادن آن با قسمت‌های دیگر است. خود پردازشگر با هیج کدام از ابزار آلات بیرونی ارتباط مستقیم ندارد و همان‌طور که از نامش پیداست تنها یک پردازنده‌است. ارتباط پردازشگر با ابزار خارجی (به جز در موارد معدود) توسط بایوس (BIOS) انجام می‌گیرد و در حقیقت بین پردازشگر و ورودی/خروجی‌ها همواره یک مدار واسط وجود دارد.
انتخاب مادربرد ، یکی از تصمیمات مهم در زمان تهیه و یا ارتقاء یک کامپیوتر است .انتخاب فوق ، علاوه بر تاثیر مستقیم بر عملکرد فعلی سیستم ، بیانگر انعطاف سیستم در زمان ارتقاء نیز می باشد . قابلیت های فعلی یک کامپیوتر و پتانسیل های ارتقاء آن در آینده ، جملگی به نوع مادربرد انتخابی بستگی خواهد داشت . امروزه بر روی مادربردها ، پورت های پیشرفته ای نظیر FireWare IEEE ۱۳۹۴و یا USB ۲.۰ و حتی کارت های ( تراشه ) صدای شش کاناله و کنترل های RAID وجود داشته که می توان از آنان در زمان ارتقاء سیستم و بدون نیاز به نصب امکانات جانبی دیگر ، استفاده بعمل آورد.

تاریخچه طرح تولید مادربرد

برد اصلی (MotherBoard) یکی از اجزای اساسی و مهم کامپیوترهای شخصی محسوب می گردد. در سال ۱۹۸۲همزمان با ارائه اولین کامپیوترهای شخصی از برد اصلی استفاده گردید. اولین برد اصلی از لحاظ اندازه نسبتا” بزرگ و بر روی آن ریزپردازنده ۸۰۸۰ نصب گردید. این برد شامل BIOS ، سوکت هائی برای حافظه مربوط به CPU و مجموعه ای از اسلات ها بود که کارت هائی از طریق آنها به برد اصلی متصل می گردیدند.
در صورتیکه قصد استفاده از فلاپی درایو و یا یک پورت موازی و … وجود داشت، می بایست یک برد جداگانه تهیه و آن را از طریق یکی از اسلات های موجود، به برد اصلی متصل کرد. وضعیت فوق سرگذشت اولین بردهای اصلی استفاده شده در کامپیوترهای شخصی بود.
شرکت های آی . بی .ام و اپل با ایجاد تغییرات اساسی، بردهائی را طراحی نمودند که امکان اضافه کرد پتانسیل های دلخواه و جدید در هر زمان میسر بوده و تولید کنندگان متعدد بتوانند محصولات خود را بر اساس استانداردهای فوق طراحی و به بازار عرضه نمایند. برد اصلی یک مدار چاپی چند لایه است.
مسیرهای مسی که Traces نامیده می گردند، امکان حرکت سیگنال و ولتاژ را بر روی برد اصلی فراهم می نمایند. از تکنولوژی چند لایه استفاده شده تا بدین طریق برخی از لایه های برد ، قادر به حمل داده برای BIOS ، پردازنده و حافظه بوده در حالیکه لایه های دیگر ولتاژ و Ground را بدون نگرانی از اتصال کوتاه جابجا نمایند.
اندازه گذرگاه داده (Data Bus) برد های اصلی جدید دارای یک گذرگاه داده ای شصت و چهار بیتی می باشند. گذرگاه فوق عرض بزرگراهی را نشان می دهد که داده ها در طول آن حرکت و دراحتیار پردازنده گذاشته شده و یا پردازنده نتایج عملیات خود را از طریق آنها ارسال می نماید.

اسلات‌های پی‌ سی‌ آی (PCI)

این اسلات‌ها برای اتصال کارت‌های صدا، مودم، تلوزیون، شبکه و… مورد استفاده قرار می‌گیرند، تعداد آن‌ها در مادربردهای مختلف متفاوت است، کلمه‌ی Slot در زبان انگلیسی به معنای شکاف است، بنابراین از این به بعد هرجا از کلمه‌ی اسلات استفاده کردیم منظورمان شکافی‌است که یک قطعه سخت‌افزاری را در خود جای می‌دهد.

اسلات کارت گرافیک (AGP یا PCI Expres)

این اسلات برای اتصال کارت گرافیک مورد استفاده قرار میگیرد، در برخی از بردها پردازنده گرافیکی به همراه مادربرد وجود دارد، به همین دلیل ممکن است این اسلات را بر روی آن‌ها نبینید.

باتری پشتیبان در طرح تولید مادربرد

این باتری در زمانی که کامپیوتر خاموش است برق مورد نیاز ساعت سیستم و تنظیمات بایوس را جهت بوت شدن رایانه تامین میکند، این امکان وجود دارد که با خارج کردن این باتری تنظیمات بایوس سیستم ریست شود یا حتی پسورد ورود به ویندوز غیر فعال شود!

اسلات‌های ساتا (Sata)

این اسلات برای اتصال کابل ساتا به مادربرد استفاده میشود، این کابل را می‌توانید همراه هارد یا درایو سی دی و دی وی دی خود بیابید، معمولا ۴ عدد از این اسلات‌ها بر روی برد اصلی قرار دارد که به ترتیب اولویت با شماره های ۰، ۱، ۲ و ۳ بر روی برد مشخص شده.

ورودی‌های یو‌اس‌بی

اگر به پنل جلویی کیس خود دقت کنید احتمالا چند پورت یو‌اس‌بی را آنجا خواهید یافت، این پورت‌ها توسط این قسمت به برد اصلی متصل می‌شوند.

اتصال فن سی‌پی‌یو

این بخش برای ارتباط فن پردازنده با برد اصلی به کار می‌رود، سیم فن سی‌پی‌یو به این قسمت متصل می‌شود.

نگهدارنده‌ی فن و هیت‌سینک

این بخش برای اتصال پایه‌های فن و هیت سینک به برد استفاده میشود، البته قبل از آن باید سی‌پی‌یو را در جای خود قرار دهید.

سوکت سی‌پی‌یو (ZIF Socket)

مهمترین بخش را می‌توان سوکت CPU نامید این قسمت بسیار حساس است و نباید هیچگونه فشاری به آن وارد شود، این سوکت دارای چند گیره است که با استفاده از آن‌ها باید CPU را در جای خود ثابت کرد و سپس فن را روی آن قرار داد، معمولا در مادربرد کامپوترهای خانگی تنها یک اسلات برای اتصال سی‌پی‌یو قرار دارد ولی در رایانه‌ها قدرتمند‌تر مانند سرورها چند سوکت تعبیه شده است.

پل‌های مادربرد (Motherboard Bridge)

چیپ‌ست و پل های مادربرد مانند مغز این قطعه عمل میکنند، این قطعات وظیفه کنترل و ایجاد هماهنگی بین سایر قطعات روی برد اصلی را بر عهده دارند.

اسلات آی‌دی‌ای (IDE)

همانگونه که از نام این بخش پیداست برای اتصال کابل آی دی ای به برد اصلی استفاده میشود، این کابل را میتوانید در بعضی از هارد‌ها یا درایوهای CD و DVD قدیمی‌تر ببینید.

ورودی پاور

این ورودی برای اتصال سیم خروجی منبع تغذیه به برد استفاده میشود، در واقع برق مورد نیاز مادربرد و تعدادی از قطعات روی آن توسط این بخش تامین میشود.

اسلات‌های رم (RAM)

این بخش برای اتصال رم به برد اصلی استفاده میشود، بسته به نوع مادربرد تعداد متغیری از آن‌ها روی برد قرار دارد.

پورت‌های پنل پشتی مادربرد

این قسمت، تنها جایی است که از بیرون کیس می‌توان به آن دسترسی داشت. زمانی که مادربرد درون کیس کامپیوتر قرار می‌گیرد، تنها این پورت‌ها هستند که از کیس بیرون می‌زنند و می‌توانند نمادی بیرونی از میزان قدرتمندی مادربرد باشند. چیزهایی که در پنل پشتی باید وجود داشته ‌باشد، پورت USB ۳.۰ به تعداد زیاد، پورت LAN و پورت‌های صدا و خروجی‌های تصویر (شامل VGA و DVI و HDMI و DisplayPort) است.

سازندگان مادربرد گاهی اوقات در این موارد دست می‌برند و دکمه‌های خاصی را در این قسمت به خدمت می‌گیرند تا بر امکانات مادربرد افزوده شود؛ مثلا دکمه‌ی ریست‌کردن بایوس و ورود به حالت اورکلاک از مواردی هستند که به دلخواه و صلاحدید سازنده در این قسمت اضافه و کم می‌شوند. در برخی مادربردهای جدید و اکثر مادربردهای قدیمی تعدادی پورت P/S۲ برای وصل‌کردن ماوس و کیبورد هم وجود دارد. این پورت تقریبا منسوخ شده ‌است و با این حال، اکثر تولیدکنندگان مادربرد هنوز روی استفاده از آن اصرار دارند.

انواع مادربرد در طرح توجیهی مادربرد

مادربردهای اینتل

این نوع مادربرد ها بر اساس پردازنده های اینتل ساخته می شوند. هر کدام از پردازنده های اینتل بر اساس سری ساخت خود یک برد اصلی رایانه مخصوص دارند و به این ترتیب پردازنده نسل قبلی و سری قبلی اینتل بر روی برد اصلی رایانه جدید قابل نصب نیست.

مادربرد های AMD

این نوع مادربرد ها بر اساس پردازنده های مدل AMD ساخته می شوند. این نوع برد اصلی رایانه ها نیز بر اساس سری پردازنده متفاوت می باشند و هر نسل از پردازنده ها دارای برد اصلی رایانه های مخصوص خود هستند و نمی توان از پردازنده نسل قدیم بر روی نسل جدید استفاده کرد.

کد آیسیک مرتبط با طرح تولید مادربرد کامپیوتر

کد آیسیک مخفف International Standard Industrial Classification (سیستم بین المللی طبقه بندی استاندارد صنایع) است. کد گذاری به عنوان روش ساده و دقیق برای تعیین هویت کالا، قطعات ، مدارک و اموال ، سالها است که در سطح شرکت هاو زنجیره های تأمین مورد استفاده قرار می گیرد.
کد آیسیک مادر برد ۳۲۱۰۵۱۲۳۴۹

کد تعرفه گمرکی مرتبط با طرح تولید مادربرد کامپیوتر

تعرفه یا به عبارت دیگری(TARIFF) یک نوع معیار رقمی و یا عددی می باشد برای شناسی و تعیین جایگاه کالا در ترخیص کالا .
تعرفه گمرکی میزان حقوق ورودی قابل پرداخت برای ورود کالا می باشد.تعرفه گمرکی در بستر تاریخ مبتنی بر سیستم و روش های خاصی از قبیل اداره گمرک،آمار،حمل و نقل،بیمه و غیره طراحی و مورد استفاده قرار می گیرد.
کد تعرفه گمرکی مادر برد ۸۴۷۱۸۰۱۰ میباشد.

مراحل تولید و ساخت مادربرد

مواد خام

دو ماده اصلی تشکیل دهنده بدنه مادربورد، فایبرگلاس و مس هستند که ریشه‌ آنها را می‌توان در حفره‌های بزرگی روی زمین پیدا کرد. فایبرگلاس بخش عایق مادربورد است و مس نیز مسیرهای رسانا روی مادربورد را تشکیل می‌دهد. منابعی که این دو ماده از آنها خارج می‌شوند معادن شن به عنوان ماده اصلی سیلیس و شیشه و همچنین معادن مس است.

تولید لایه‌های مسی

از شیشه مذاب برای تولید الیاف شیشه‌ای فایبرگلاس استفاده می‌شود. این الیاف به صورت بافت درکنارهم قرار می‌گیرند و به آنها نوعی رزین به نام اپوکسی تزریق می‌شود. این مخلوط سپس حرارت داده می‌شود تا کیفیت رزین ارتقا یابد که به ورقه حاصل از آن prepreg می‌گویند. چندین ورقه prepreg روی هم گذاشته می‌شود و سرانجام تحت فشار حرارتی قرار می‌گیرند. این فشار حرارتی باعث فرآوری رزین و سخت و محکم شدن آن می‌شود ضمن اینکه لایه‌ها محکم به یکدیگر می‌چسبند.

پس از این مرحله ورقه بسیار نازکی از مس دو طرف این لایه‌ها را می‌پوشاند. معمولا ضخامت یک مدار چاپی (PCB) در حدود ۱.۶ میلی‌متر است و به این معنی که برای یک بورد ۶ لایه ضخامت فایبرگلاس ۰.۳۵ میلی‌متر و ضخامت ورقه مسی در حدود ۰.۰۳۵ میلی‌متر خواهد بود. در این اندازه مقاومت لایه‌های فایبرگلاس مناسب است و استحکام کافی برای تحمل فشارهای مکانیکی را دارد. ضمن اینکه مس به کار رفته نیز برای هدایت الکتریکی و گرمایی کافی است.

حذف بخش‌های زائد مس

مواد حساس به نور هر دو طرف بورد را می‌پوشانند و لایه مسی کاملا به این مواد آغشته می‌شود. در این قسمت یک پوشش غشایی مقاوم به نور و بسیار نازک روی ورقه گذاشته می‌شود که نیمه شفاف بوده و الگوی مدار چاپی روی آن طراحی شده است. با تابیدون نور ماوراء بنفش به این ترکیب، طرح قسمت‌های مقاوم به نور با ایجاد یک لایه پلیمری روی مس ورقه حک می‌شود. استفاده از نور ماوراء بنفش به این دلیل است که می‌توان در طول روز و در محیط کارخانه طرح لایه‌های مسی را ایجاد کرد در حالی که استفاده از این روش برای نور مرئی نیاز به محیط کاملا تاریک دارد. در این مرحله مسیرهای هدایت الکترونیکی روی بورد طراحی شده و باید مس سایر قسمت‌ها حذف شود. برای این کار بورد را در یک محلول شیمیایی قرار می‌دهند.

مس در قسمت‌هایی که لایه مقاوم به نور روی آنها پوشیده نشده بود در این مایع حل می‌شوند. در مرحله بعدی باید ماده پلیمری که روی مس بود و مانع از حل شدن آن می‌شد برداشته شود که این کار نیز توسط نوعی حلال آلی انجام می‌شود. حالا بورد فایبرگلاسی دارای مدارهای مسی است که اتصالات داخلی را تشکیل می‌دهند و به این ساختار Core یا هسته گفته می‌شود. البته تمام این لایه برداشته نمی‌شود و قسمتی از آن برای ارتباط بین لایه‌های مسی باقی می‌ماند که در مراحل بعدی باید با مس پوشیده شوند.
اگر به اطلاعاتی که در مورد مادربوردها منتشر می‌شود دقت کنید خواهید دید که برخی از آنها مدعی استفاده از مادربوردهای چندلایه هستند. به این ترتیب این فرآیند ممکن است چندین بار روی یک مادربورد تکرار شود. در یک مادربورد ۶ لایه ممکن است به دو هسته (Core) نیاز باشد که هر کدام از هسته‌ها نیز دو طرفه هستند.

ایجاد برد نهایی

هسته‌های دوطرفه روی هم قرار می‌گیرند تا یک مدار چاپی چند لایه را ایجاد کنند. اغلب مادربوردهای امروزی ۶ لایه هستند و در آنها از دو هسته دوطرفه استفاده شده است با این حال این هسته‌ها نمی‌توانند بطور مستقیم روی یکدیگر قرار بگیرند. زیرا امکان جهش الکتریکی، القا و مواردی از این دست وجود دارد. برای جلوگیری از این موارد از یک لایه prepreg بین هسته‌ها استفاده می‌شود. ورقه‌های prepreg در بالا و پایین این مجموعه هم قرار می‌گیرند سپس در فشار و دمای بالا با یکدیگر تریکب می‌شوند و یک مجموعه واحد را تشکیل می‌دهند.

سوراخ کردن حفره‌ها

حفره‌های روی مادربورد محل نصب قطعات مختلف و همچنین محل اتصالاتی هستند که برای قرار گرفتن مادربورد روی کیس استفاده می‌شوند. در ابتدا سوراخ‌های بزرگ‌تر برای پیچ‌ها و سپس سوراخ‌های ریز برای نصب قطعات مختلف و لحیم‌کاری ایجاد می‌شوند. برخی سوراخ‌های بسیار ریز نیز وجود دارند که محل اتصال بین لایه‌ها هستند. این مرحله با اینکه به اندازه سایر مراحل حساس نیست اما نیاز به زمان زیادی دارد. مخصوصا وقتی که اندازه سوراخ‌ها متنوع باشد. یکی از مرسوم‌ترین روش‌ها برای کاهش این زمان استفاده از چند مته است.