專利名稱：一種嵌入式工業(yè)計算機(jī)的2.5英寸主板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種嵌入式工業(yè)計算機(jī)的2. 5英寸主板
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及工業(yè)計算機(jī)的設(shè)計與制造技術(shù)領(lǐng)域，具體的是一種用于小型嵌入 式工業(yè)計算機(jī)的2. 5英寸主板。
背景技術(shù)：
隨著計算機(jī)在工業(yè)上應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，使用工業(yè)計算機(jī)的領(lǐng)域是越來越多。但是， 由于應(yīng)用環(huán)境相對復(fù)雜，工業(yè)計算機(jī)(IPC)與個人電腦(PC)相比被要求具有更高的可靠 性和功能性，在結(jié)構(gòu)上也能更為適應(yīng)各種復(fù)雜的應(yīng)用環(huán)境，因此，工業(yè)計算機(jī)與個人電腦相 比， 一般來說，體積更大，更為笨重，將工業(yè)計算機(jī)小型化一直是工控機(jī)領(lǐng)域技術(shù)研究的一 個方向。 目前，基于X86結(jié)構(gòu)的嵌入式工業(yè)計算機(jī)主板的尺寸基本上都在3. 5英寸以上，致 使嵌入式工業(yè)計算機(jī)的體積做得較大。但是，車載多媒體、手持智能終端、軍工、儀器儀表、 小型工業(yè)設(shè)備等需要尺寸更小、性能要求較高的小型嵌入式工業(yè)計算機(jī)。要做出小型嵌入 式工業(yè)計算機(jī)，首先需要有能支持它的小型高性能的工業(yè)計算機(jī)主板。而設(shè)計小型高性能 工業(yè)計算機(jī)主板需要解決的技術(shù)問題包括工控機(jī)主板的散熱和穩(wěn)定性問題、主板結(jié)構(gòu)的 緊湊設(shè)計問題、主板EMC電磁兼容性問題、以及主板元器件小型化和高集成度問題。

實用新型內(nèi)容
本技術(shù)實用新型目的在于，針對目前工業(yè)領(lǐng)域?qū)π⌒突?、高集成度、高性能嵌入?工業(yè)計算機(jī)的巨大需求，提供一種用于小型嵌入式工業(yè)計算機(jī)的2. 5英寸主板，使小型嵌 入式工業(yè)計算機(jī)的生產(chǎn)成為可能。 為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案為 —種嵌入式工業(yè)計算機(jī)的2.5英寸主板，其特征是，主板的結(jié)構(gòu)尺寸為 110mmX72mmX25mm，采用無風(fēng)扇結(jié)構(gòu)的散熱片散熱，散熱片緊貼主板，CPU、主芯片組、板
載內(nèi)存、板載硬盤及其他芯片設(shè)置于主板與散熱片緊貼面的背面；在散熱片的左上方設(shè)置 LVDS顯示接口 ，在散熱片的下側(cè)設(shè)置以太網(wǎng)口 、電源接口 、串口 、 VGA顯示接口 ，在散熱片的 左側(cè)設(shè)置電池、第一 SATA硬盤接口和第二 SATA硬盤接口 。 所述的散熱片采用鋁合金材質(zhì)的散熱片，或者是由固定部分導(dǎo)熱塊與活動部分導(dǎo) 熱塊構(gòu)成的散熱片，散熱片面積占據(jù)整個主板面積2/3以上，并采用彈簧螺母與電路主板 機(jī)械固定。 所述的CPU芯片組采用板載VIA Eden ULV CPU和CX700M主芯片組，CPU主頻 1. 0GHz， BGA2封裝，板載1Gb DDR2內(nèi)存，板載4Gb Flash硬盤，兩個SATA 3. 0Gb/s硬盤接 口， AMI BIOS基本輸入輸出系統(tǒng)，CPU芯片組還支持電源管理接口的電源管理模式。 所述板載內(nèi)存、板載存儲器的容量能進(jìn)行升級或替換，并能通過兩個SATA硬盤接 口外接和擴(kuò)展硬盤容量。 設(shè)有兩個RS-232串口、兩個USB接口、一個PS2接口、一個板載10/100Mbps以太網(wǎng)口 、一個板載聲卡、一個VGA顯示接口 、一個LVDS液晶顯示接口 ，單電源直流6-20V輸入， 支持AT/ATX電源；需要時，通過VGA顯示接口 、 LVDS液晶顯示接口 、串口 、USB接口 、PS2、聲
卡外設(shè)接口接入顯示器、鍵盤、鼠標(biāo)、耳機(jī)和其他外圍設(shè)備。采用16層電路板方式，將各元器件以模塊化形式分布。 采用工業(yè)級電子元器件，能在工作溫度為-2(TC +6(rC、存儲溫度為-40°C +75"、相對濕度為5% 90%的工作環(huán)境中使用。 所述的主板能直接固定于其他設(shè)備內(nèi)。 本實用新型一種嵌入式工業(yè)計算機(jī)的2. 5英寸主板符合以下標(biāo)準(zhǔn)的要求無線電騷擾限值符合GB9254-1998標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的A級無線電騷擾值的要求； 對電磁干擾的抗擾能力符合GB/T17626標(biāo)準(zhǔn)A級抗干擾標(biāo)準(zhǔn)； 氣候環(huán)境適合性符合GB/T9813中4. 8. 1中對應(yīng)的級別要求； 機(jī)械環(huán)境適應(yīng)性中的震動適應(yīng)性、沖擊適應(yīng)性和碰撞適應(yīng)性符合GB/T9813中對
應(yīng)2級別要求； 安全性符合GB 4943中1. 7標(biāo)記與說明和2. 3、2. 9電氣結(jié)構(gòu)的要求。 本實用新型一種嵌入式工業(yè)計算機(jī)的2. 5英寸主板的積極效果是 (1)是目前工控機(jī)領(lǐng)域內(nèi)最小的一款嵌入式工業(yè)計算機(jī)的2. 5英寸主板； (2)具有很強(qiáng)的處理功能、超低功耗、完備的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定可靠的性能，尤其是
具有較強(qiáng)的數(shù)字圖像處理功能；此外，還具有豐富的外設(shè)和功能擴(kuò)展接口，以及良好的功能
擴(kuò)展性，支持Windows 2000、 Windows XP、 LINUX等操作系統(tǒng)； (3)可廣泛應(yīng)用于小型化、微型化嵌入式工業(yè)計算機(jī)，也可直接固定于小型機(jī)箱或 其他工業(yè)應(yīng)用設(shè)備內(nèi)，在應(yīng)用環(huán)境條件苛刻的場合使用。


附圖1為本實用新型一種嵌入式工業(yè)計算機(jī)的2. 5英寸主板的結(jié)構(gòu)布局示意圖； 附圖2為本實用新型一種嵌入式工業(yè)計算機(jī)的2. 5英寸主板的電路原理框圖。 圖中的標(biāo)識分別為 1、液晶顯示接口， 2、散熱片， 3、以太網(wǎng)口， 4、電源接口， 5、串口， 6、VGA顯示接口， 7、電池， 8、第一硬盤接口， 9、第二硬盤接口。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖給出本實用新型一種嵌入式工業(yè)計算機(jī)的2. 5英寸主板的具體實 施方式。 參見附圖l。 —種嵌入式工業(yè)計算機(jī)的2. 5英寸主板，主板的結(jié)構(gòu)尺寸為110mmX72mmX25mm，
為解決主板上元器件的散熱及元器件布局結(jié)構(gòu)緊湊的問題，采用無風(fēng)扇結(jié)構(gòu)的散熱片2， 散熱片2緊貼主板，將CPU、主芯片組、板載內(nèi)存、板載硬盤及其他芯片置于主板的同一區(qū) 域，置于主板與散熱片2緊貼面的背面(圖中未能顯示)，最大程度地增加散熱片2的面 積。散熱片2采用鋁合金材質(zhì)的散熱片2，占整個主板面積的2/3以上；散熱片2的尺寸為99mmX 55mmX 20mm，并采用彈簧螺絲與電路板機(jī)械固定，提高系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，進(jìn)行 集中散熱。 散熱片2也可采用研祥集團(tuán)新開發(fā)的一種工業(yè)計算機(jī)的散熱器其導(dǎo)熱塊由第一 導(dǎo)熱塊(固定部分)和第二導(dǎo)熱塊(活動部分)構(gòu)成，在第一導(dǎo)熱塊的向心面設(shè)有彈簧和 熱管連接結(jié)構(gòu)，在第二導(dǎo)熱塊的上面設(shè)有彈簧、熱管和彈簧連接結(jié)構(gòu)，兩塊導(dǎo)熱塊通過連接 結(jié)構(gòu)能有彈性地結(jié)合，第一導(dǎo)熱塊與計算機(jī)外殼固定連接，第二導(dǎo)熱塊通過彈簧結(jié)構(gòu)與主 板充分接觸，使主板上的功率器件能充分散熱。 主板電路采用16層電路板方式，各元器件經(jīng)過精心計算后進(jìn)行布局將CPU、主芯 片組、板載內(nèi)存、板載硬盤及其他主要芯片置于主板與散熱片2緊貼面的背面，在散熱片2 的左上方設(shè)置液晶顯示接口 l，在散熱片2的下方設(shè)置以太網(wǎng)口 3、電源接口 4、串口 5、 VGA 顯示接口 6，在散熱片2的左邊設(shè)置電池7、第一硬盤接口 8和第二硬盤接口 9，使本實用新 型主板上各元器件的布局更緊湊、集成度更高。 通過EMC的一些設(shè)計方案，提高整個系統(tǒng)的EMC電磁兼容性，使整個系統(tǒng)滿足 GB9254-1998和GB/T17626工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的A級無線電抗干擾標(biāo)準(zhǔn)。 參見附圖2。 —種嵌入式工業(yè)計算機(jī)的2. 5英寸主板，含有CPU、南北橋芯片組、板載內(nèi)存、內(nèi)置
硬盤、VGA/LVDS顯示接口、10/100M以太網(wǎng)口 (LAN)、硬盤接口 (SATA)、聲卡(HD Audio)、串
口 (C0M)、接口 (1/0)和USB接口等模塊和接口，其具體配置如下 處理器板載VIA Eden ULV 1. OGHz，無風(fēng)扇設(shè)計； CPU封裝BGA2封裝； 主芯片組VIA CX700M ; 內(nèi)存板載1GB DDR II內(nèi)存； BIOS :AMI BIOS，支持ACPI先進(jìn)電源管理功能； 顯示接口 一個VGA顯示接口 ， 一個LVDS液晶顯示接口 ； 在板LAN :1個10/100Mbps以太網(wǎng)口 ； 在板聲卡板載聲卡(HD Audio); 硬盤接口 2個SATA/3. OGb/s接口 ； 板載存儲器板載4G NAND FLASH ; I/O接口 2個RS-232串口 ， 2個USB2. 0接口 ， 1個PS2接口 ； 電源 一個4腳電源接口 ，單電源直流6 20V輸入； 指示燈板載1個電源按鈕接口， 1個硬盤指示燈，均以插針形式板載； 按扭1個復(fù)位按鈕接口 ，以插針形式板載； 存儲溫度-40°C +75°C ; 工作溫度-20°C +60°C ; 相對濕度5% 90% ，非凝結(jié)；操作系統(tǒng)支持Windows 2000、 Windows XP和LINUX操作系統(tǒng)。 將Windows或Linux等主流操作系統(tǒng)置于板載Flash硬盤中，并可根據(jù)需要，將應(yīng)
用軟件置于硬盤中，以滿足工業(yè)現(xiàn)場實際控制的需求。
權(quán)利要求一種嵌入式工業(yè)計算機(jī)的2.5英寸主板，其特征在于，主板的結(jié)構(gòu)尺寸為110mm×72mm×25mm，采用無風(fēng)扇結(jié)構(gòu)的散熱片，散熱片緊貼主板，CPU、主芯片組、板載內(nèi)存、板載硬盤設(shè)置于主板與散熱片緊貼面的背面；在散熱片的左上方設(shè)置LVDS顯示接口，在散熱片的下方設(shè)置以太網(wǎng)口、電源接口、串口、VGA顯示接口，在散熱片的左邊設(shè)置電池、第一SATA硬盤接口和第二SATA硬盤接口。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種嵌入式工業(yè)計算機(jī)的2. 5英寸主板，其特征在于，所述的 散熱片采用鋁合金材質(zhì)的散熱片，或者是由固定部分導(dǎo)熱塊與活動部分導(dǎo)熱塊構(gòu)成的散熱 片，散熱片面積占據(jù)整個主板面積2/3以上，并采用彈簧螺母與電路主板機(jī)械固定。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種嵌入式工業(yè)計算機(jī)的2. 5英寸主板，其特征在于，所述的 CPU芯片組采用板載VIA Eden ULV CPU和CX700M主芯片組，CPU主頻1. 0GHz， BGA2封裝， 板載lGb DDR2內(nèi)存，板載4Gb Flash硬盤，兩個SATA 3. 0Gb/s硬盤接口 ，AMI BIOS基本輸 入輸出系統(tǒng)，CPU芯片組還支持電源管理接口的電源管理模式。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種嵌入式工業(yè)計算機(jī)的2. 5英寸主板，其特征在于，所述板 載內(nèi)存、板載存儲器的容量能進(jìn)行升級或替換，并能通過兩個SATA硬盤接口外接和擴(kuò)展硬 盤容量。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種嵌入式工業(yè)計算機(jī)的2. 5英寸主板，其特征在于，設(shè)有 兩個RS-232串口 、兩個USB接口 、一個PS2接口 、一個板載10/100Mbps以太網(wǎng)口 、一個板載 聲卡、一個VGA顯示接口 、一個LVDS液晶顯示接口 ，單電源直流6-20V輸入，支持AT/ATX電 源。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種嵌入式工業(yè)計算機(jī)的2. 5英寸主板，其特征在于，采用 16層電路板，將各元器件以模塊化形式分布。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種嵌入式工業(yè)計算機(jī)的2. 5英寸主板，其特征在于，采用工 業(yè)級電子元器件，能在工作溫度為_20°C +60"、存儲溫度為-40°C +75"、相對濕度為 5 % 90 %的工作環(huán)境中使用。
專利摘要本實用新型一種嵌入式工業(yè)計算機(jī)的2.5英寸主板，采用無風(fēng)扇結(jié)構(gòu)的散熱片，散熱片緊貼主板，CPU、主芯片組、板載內(nèi)存、板載硬盤設(shè)置于主板與散熱片緊貼面的背面；在散熱片的左上方設(shè)置LVDS顯示接口，在散熱片的下方設(shè)置以太網(wǎng)口、電源接口、串口、VGA顯示接口，在散熱片的左邊設(shè)置電池、第一SATA硬盤接口和第二SATA硬盤接口；本實用新型的積極效果是是目前嵌入式工業(yè)計算機(jī)最小的一款主板，但卻具有很強(qiáng)的處理功能、完備的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、穩(wěn)定可靠的性能及豐富的擴(kuò)展接口，支持多個操作系統(tǒng)，可廣泛應(yīng)用于小型化、微型化嵌入式工業(yè)計算機(jī)，也可直接固定于其他工業(yè)應(yīng)用設(shè)備內(nèi)使用。
文檔編號G06F1/16GK201548866SQ20092007011
公開日2010年8月11日 申請日期2009年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月9日
發(fā)明者王小軍 申請人:上海研祥智能科技有限公司