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carlxie [楼主]
 
 
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主板电容  回复:0 阅读:63 2008-07-13 01:39:23
 
           如果细心的话,您会在主板上发现排排林立的圆柱形元件。尤其在CPU插座旁边非常密集,这些就是电容了。电容作为主板电源模块的重要组成部分作用是滤波,可以把脉动直流变成近似直流。所以在主板上会有不少电容来滤除相关电路产生的杂波,特别在CPU周围有的主板会有多达10余个电解电容,这是因为CPU工作在几百兆甚至数G的高频下(是工作电流很大),必须保证电源的纯净,这时就需要使用大容量的电解电容来滤波。由于主板的安装空间和限制,只能使用十余个小容量的电解电容(6.3V1500UF)并联的方法来达到大容量电容的效果。当电解电容的容量下降时,供合CPU工作的核心电压就会变差(一共2点1是内核电压降低,2是CPU供电干扰增大),其中会窜入周围电路产生的杂波和开关电源电路自身的波形,这时主机就会表现出系统极端的不稳定,运行速度下降,容易蓝屏死机。
  (电容爆浆最根本原因只有一个就是温度,超过允许温升或者在允许温升情况下达到使用寿命。包括超压。超压导致介质击穿产生高温最终糖浆。)高温度是导致电容爆浆的主要原因,高温致使其电容内部电解液沸腾,压力升高,最终超过泄爆口的承受极限而爆浆。电解电容因为其结构特性,内部装有电解液,在使用过程中如果出现过压现象,这时电容的漏电流增大,电容会在短时间内迅速发热,导致电容的温度升高,电容内部的电解液会因高温变成气体致使电容内部的压力增大。当这个压力超过电解电容的铝外壳承受压力的时候,电容就会发生糖浆。为了避免电容糖浆造的不必要的人身和物品损伤,每个电解电容的顶部都有刻上防爆纹,就是十字或三叉及其他形状的压力释放点,这是人为的制造压力薄弱点,当电容内部压力过大时,就会从此处泄压,避免产生糖浆情况,有点类似高压锅安全阀的原理。按照技术标准,这些电容都应该能在105摄氏度以内的环境正常工作,事实上也没人能在105摄氏度以上的环境中生存,因此用户的使用环境不足以造成电容爆浆,最大的原因就是主板厂商选用的元件不合格。
  爆浆主板保修成问题
  记者就差异性详细与这位主板工程师进行了探讨,才知道原来同样容量标称的电容,按工作寿命可以分为:1000小时、2000小时、3000小时、4000小时、5000小时、8000小时等多种规格。怪不得有些电脑在过了保修期限之后,就特别容易坏掉,原来材料的选择有这么多学问。他说,“我觉得主板根本就不能采用2000小时以下的产品,虽然大多数人每天开机不会超过8小时,但是按照常识来说,这样做很愚蠢。目前市面上大多数主板采用的都是3000小时左右的电容,好点的用5000小时,只有服务器主板才舍得用更高级电容。一般来说,按照这个模式设计出来的产品,可以轻松度过保修期,但是过了保修期之后的半年至1年,就进入一个故障的高发区间。”(问题不在这里。而是2个地区的标准不一样,爆浆的台湾标称寿命一样是2000h,但是这个标准和日标的2000h的测试和标定方法是不一样的,同样的日标和美标,欧标也不一样。同样都是5000h欧标电容用过10年20年都没问题,日标的早流汤了。这个设计到设计余量问题,设计余量越小电容实际寿命越短。)
  按照这样的做法,过了保修期主板也进入元器件老化的高发期,商家既节省了成本,又避免了保修带来的成本增加;而消费者对这种行为实际上根本没有任何法规上的保障。记者问该工程师,“2年~3年之后,电脑因为电容老化坏掉怎么办?”他笑着说,“按照我们的设想,也该买部新的了,如果实在缺钱的客户,可以考虑去修理主板的地方换掉这些电容,加上手工费也就是几十元而已。再要不就是去买那些真正3年保修的主板,例如Intel原装板,华硕的主板等。这里要小心,有很多所谓3年保修的主板,只有第1年是免费的,后面两年是收费服务。另外,在购买主板的时候,注意一下鉴别电容就可以大致判断这块板的好坏。”
  爆浆深层分析及厂商苦衷
  2000年底至2001年第一季升技(Abit)生产的815系列主板(SL6、SA6R、SE6),在使用1年左右就陆续出现大面积电容爆浆问题。究其原因,发现是因为使用了Jackcon(融欣电子)生产的电解电容。升技因此事件致使品牌形象受损,订单流失,加上给客户更换新电容的费用,当年亏损高达6.2亿元。
  其后又有多家厂商不断传出主板电容爆浆问题,不过因为影响范围不是很大,也就是磐正(EPOX)主板的GSC大量爆浆了一次,据说还是用错规格。到了2003年12月4日,一线大厂华硕承认其制造的K8VDelux主板,存在电容爆浆的危险。在官方网站上,华硕用FAQ的形式解释了该问题,并用图示将可能出问题的电容都用红色圈圈标注出来了。华硕表示该款主板的电容有可能会在使用过程中出现不正常的现象,如果客户的K8VDelux出现了问题,可以联系当地华硕相关部门进行更换。到目前为止,由于华硕及时在官方网站上做公开的申明,其承担责任的勇气和胆识,避免了品牌信誉受损。
  在爆浆事件频繁发生后,很多主板厂商纷纷用回日系的高品质电容,但是情况也不一定,变化随时在发生。之前有人质疑青云(Albatron)的865PE主板使用GSC电容,经调查情况属实,但是同样一个型号,也有使用日系SANYO电容的版本,消费者要搞清楚相当不容易。为什么厂商就不能从消费者的角度出发,精选原料好好控制主板的质量呢?
  记者采访到一位主板厂的技术人员,他表示:目前主板的厂商获利率是1%~3%,最新款的还可以更高些,但很少超过5%的获利;加上主板的生命周期越来越短,材料成本的控制就需要相当谨慎。必须在3~6个月内获利,否则连1%的利润都没有,选择低成本的电容当然是没办法的办法。名牌电容的确好,但是价格贵,选择指标看上起相当的平价电容,在一段时间内根本没区别,只有使用时间长了才能有所差异。
  看电容辨主板优劣
  那么,怎样从外观上来简单判断主板电容的好坏呢?据专家介绍,可以从以下几方面入手:
  看电容颜色 一般来说黑色的电容最差,绿色的电容要好一些,蓝色的电容要比绿色的电容更强。所以我们一般在主板上看到的CPU周围滤波电容都用的是绿色的,而其它地方有些则是黑色的。电容个头大了也不一定好,同样容量的耐压值的电容个头小了好,个头大的话,只能说明其生产工艺落后。(不知道哪个假专家讲的。日系电容的简单推断可以从外皮字的颜色推断,白字一般为普通品或其他品种,金字的为高频高速电容,金字带audio字样为音频电容,与外皮颜色与该电容系列有关无规律可寻。最可靠的辨别方法是看系列,什么厂生产的什么系列电容是做什么用的厂家网站一般都有详细技术资料PDF格式的。包括用途,寿命,规格,尺寸)
  看电容指标 按照Intel主板技术白皮书的说法,现在主板CPU插槽附近的滤波电容单个容量最低为1000μF,一般主板都采用1000μF的电解电容(很会精打细算啊)。而在Intel的原装主板上,电容单个容量高达3300μF,这就是大家推崇Intel主板稳定性的原因之一。在耐受温度范围上,大部分主板都使用的是105℃的电容,如果看到使用的是85℃电解电容,耐久性就不用多说了。
  看电容品牌 目前日系的电解电容的产品质量最好,是主板可靠的首要标志之一,例如:NICHICON,RUBICON,KZG,SANYO,PANSONIC,NIPPON,FUJITSU,TEAPO等等(这段错的最多,日系七大电容厂:Sanyo三洋,nichicon蓝宝石或者叫尼康,rubycon红宝石,KZG这个不是电容厂是NCC的KZG系列,Matsushita松下 注意松下被动元件部商标是Matsushita而不是panasonic更不是pansonic,nippon这个名称不对全称是nippon chemi con简称NCC日本化工刚才说的KZG就是这个厂生产的一个电容系列,商标形状是一小盾型方框,其美国分厂叫United chemi con美国化工简称UCC,fujitsu不算大厂2线厂家而已。TEAPO是台湾的不是日系的,还差2个1个是ELNA音频电容很有名气,不做主板电容。另一个是marcon主板上少见)。而被用户投诉比较多爆浆的电容牌子主要有:JACKCON(爆浆先锋!因为升级事件,第一家爆浆而被广泛曝光的牌子),Lelon,G-LUXON,GSC,OST等;涉及相关的主板品牌包括:建基(AOpen),BIOSTAR,BONA,COMMATE,精英(ECS),磐正(EPoX),Freetech,技嘉(Gigabyte),捷波(JETWAY),丽台(Leadtek),青云(Albatron),微星(MSI),硕泰克(SOLTEK)等。
  补充常见的优质日系主板电解电容系列:
  nichicon:HZ,HM,HD,HV,HC,HE
  NCC:KZV,KZJ,KZG,KZE
  Sanyo:WG,WX
  Rubycon:MCZ,MBZ,ZLH,ZL
  Matsushita:FM,FC,FJ 
近几年频频传出大规模主板电容爆裂的事件,发生这样的情况不仅出现在一些中小品牌,包括一些知名品牌也出现过类似的事情。然而更为重要的是,随着CPU的主频与功耗不断提高,电容爆浆事件的发生频率大幅度提高,甚至波及到整个主板业界。在稳定性压倒一切的理性消费时代,用户对于主板的防爆性能理应予以更多的重视。 
电容对主板的影响是巨大的(多大就不说了,大家一定比我知道得还多,偶是菜鸟),那么高档电容(原著说的是高档日系电容)有什么好处呢,安装原著的说法有:
1.超频性增加
改装日系高级电容可以让主机板更加的稳定   因此超频的能力便会增加!
CPU RAM AGP 都会提升   但是您需要有超频体质的组件!
全板使用日系高级电容的主机板   超频性会更加优异!
 
2.稳定性增加
日系高级电容除了对超频有帮助   更能让长时间使用的计算机稳定
对于拿来当 server 或者 24H不关机 或 执行极重要且吃重的程序
使用日系高级电容可以让主机在长时间使用下   不会因为电容发烫而当机
(劣质的台制电容在长时间使用下会发烫 当机因此而来!)
 
3.电压稳定
当改装成日系高级电容后   进入BIOS监测电压选项   或者使用一些监测软件
各位会发现未改装前的电压   跳动比较大
改装后的电压   跳动变的很小
也就是说 "电压变稳了!!"
 
4.视讯输出输入质量变好
这点可以说是最神奇的地方,除了改装显示卡电容会让画质变好之外当 AGP 与 PCI 附近的电容改装成日系高级电容时,视讯的质量居然也会提升!!不管是电视卡或一般显示卡,各位可能会发现屏幕会有些微波纹出现,或者画质没那么清晰,而当改装日系高级电容后,波纹与画质都会有所改善,推测为日系高级电容滤噪声的特性较为优异导致画质清晰!
备注: 每个人的眼睛利度不一样,不见得每个人都会觉的有很大的差异

5.寿命更长久
一样是 105度 2000小时规格的产品   日系高级电容就是比台制电容活的更久,久到诸位把板子丢到垃圾桶时日系高级电容还不一定会坏,而台制电容却大多是逃不过一至三年必爆的命运,尤其是重度使用者!日系电解液较佳,制造技术优良,质量管制严谨,不会偷工减料。

以上原因让日系电容特性优良,并且在长时间使用不会发烫
不会发烫工作温度就低,温度低时电容寿命就会拉长!所以一样是105度 2000小时的规格   日系高级电容可以用的更久
 
电容坏掉的看法:   
电容在主机板上面是一个很明显的东西,为圆型长桶状,当电容顶部或底部有凸起的现象或者已经流出黄黑色的液固体,代表该电容已经损坏必需更换。
一般电容爆浆   状况有分几个等级: 
轻: 可开机   不会当机or偶尔当机 
中: 可开机   常常不定时当机 
重: 无法开机   有可能已经伤及其它外围原件 
      但是一般来说目视周边组件有无 焦黑 变色 破裂 
      即可判定 该原件是否损害 目视准确度 (95%↑) 
 
电烙铁是最普通的焊接工具,主要分成两个等级:一为日系电烙铁,二为台制或大陆制电烙铁。

日系电烙铁的最大有点在于其电烙铁头在高温下不易氧化变黑,不需经常去清理电烙铁头。主板和显卡不是4层PC板就是6层PC板,厂商在设计电路的时候还考虑到散热的问题,因此把PC板的铜箔做的比价大以利散热,换电容时就等于焊点加热,普遍却在拼命散热,这时电烙铁就需要较高的温度去做焊接的动作,才能把电容解下来跟焊回去,也因为这样,就恕站长我不结束台制和大陆制的电烙铁了。

再来就是电烙铁的类型,大致分三种一般恒温型、两段升温型、温控型,并且通常都用瓦数来标示其加热能力,瓦数越低温度就越低,瓦数越大温度就越大。

一般恒温型:瓦数标示多少就表示其加热能力有多少,无法改变其加热能力。

两段升温型:电烙铁上会有一个按钮,当按钮按下去时会极速加热,平时维持在一般的温度。

温控型:可所以控制其温度,并可得知目前电烙铁头的温度大约为多少度。

站长比较推荐的是两段升温型,温控型无疑是最好用也是最贵的,如果只是为了换电容的话,恐有浪费之余。

一般恒温型电烙铁则因为加热能力无法变动,用途上颇受限制,站长可不希望网友们买电烙铁回去后只能拿来换电容,电烙铁的用途很广,选一只好的可以吃编天下,用的长长久久。

但如果网友口袋真的很紧,又真的只是想换电容而已,那么站长则推荐网友买一只40W的日系一般恒温型电烙铁,40W的拿来对付主板和显卡,会比较好用。

最后是电烙铁头的种类,电烙铁头的种类有很多,最常见的分为:尖头、小圆头、大圆头、斜口头、刀头,对焊接主板和显卡来说,站长个人喜欢用“小圆头”,不过个人喜好不同,随人高兴,只要自己觉得用得顺就好。

准备工具:
1 电烙铁

2 电烙铁+吸水棉

3 一般焊锡丝

4 大只吸锡笔(吸枪)

5 一般焊油

6 环保去油责油

7 液体供给瓶


电烙铁焊接图文教学
首先,在更换电容之前,要做的第一件事就是辨认原电容的规格与确认电容正负极方向。
以主板厂商来说,大部分的厂商都是按PCB板的标示(白色半园为负极)去做电容摆放,但有主板厂商的标示方法与其它不同,其标示定义为“反过来”(白色半园为正极),其中以华硕为最大宗

因此在做电容更换前,务必要把PCB板上的电容正负极标示方法搞清楚,或者拆下电容前记住其原本的方向,以免电容装反。
看图前叮嘱
两段升温型的电烙铁,其快速加热按钮有加热时间的限制,请参考说明书,切勿按着加热按钮不放,切记切记!
看图说故事

注意电烙铁不能在板上停留时间过长,以避免高温损害电路。吸锡笔很重要,有个小技巧,要是碰到不太好摘的电容可以先用烙铁给引脚加锡,然后冷却后再溶掉他,再用吸锡笔吸一下就OK了,另外电容不适合长时间加热,要小心哈。
大家都知道主板是四层板组成,两个表面是信号层,中间的两层是电源和地,电容好焊掉不好焊掉与引脚所接的导线面积有关,导线面积越小在焊接时需要的温度就低,反之就越高,导线是由铜制成的,铜具有良好的导热性,不好焊掉的电容引脚它所接的导线面积就大,在你焊接导线大面积电容引脚时,将热量沿导线向其他地方转移,焊接时需要的温度就高,这就是有的电容好焊掉有的电容不好焊掉的原因
 
 

    一、 提高警戒线——电容不能"超频"工作
    2000年11月20日,基于NetBurst架构的Pentium4正式推出,揭开了处理器主频飞速提升时代的序幕。从那以后,2GHz、3GHz,曾经被认为是不可能达到的极限在短短三年时间里一一突破。2004年6月21日,伴随全新的i915/925 Express系列芯片组发布,Pentium4处理器的主频迎来了又一座里程碑——3.6GHz.
    
    欢呼过后我们发现,在处理器主频越来越高的同时,频率提升的"加速度"却有逐渐放缓的趋势。造成这一现象的原因有多种,其中功耗问题便十分突出。无论是Intel的Prescott核心还是AMD的Barton核心或者ClawHammer核心,其大幅度提升的功耗都对主板的供电提出极为高的要求。从理论上说,主板供电单元提供大电流支持并不困难,但是其中所耗费的成本却相当巨大。几乎90%以上的电容爆浆事件都发生在CPU周围的电容,从中也可见CPU供电电路的负担之重。在高电流的情况下,普通电解电容几乎是唯一在成本上可行的选择,此时电容的品质是否合格、规格是否符合要求就成为一个关键问题。
    
    合作化生产模式在全球十分盛行,而IT产业无疑是最能接受这一新鲜事物的领域。目前几乎各大主板厂商都不自行生产电容,而是将这一任务交给采购部门。笼统来看,我们可以将市场上的电容品牌分为三类:以Rubycon、Sanyo为代表的高品质电容、以Taicon、Nippon、Jackcon为代表的二线品牌,以及Sacon、GSC、Chocon等中小品牌。为了降低成本,部分主板厂商往往采用普通电容,而且让其超负荷工作,此时自然给电容爆浆埋下了隐患。对于很多中小厂商而言,产量的不足与销售的滞后势必带来大量库存电容。将P3时代主板所使用的最大容量电容用于P4主板,这种现象在如今的主板市场并不罕见。由此而带来的结果必定是"老牛拉破车",在无法承受之时,电容自然成了"替罪羔羊".
    
    作为追求产品稳定性的主板厂商,至少应该做到选用高品质而且符合规范要求的电容,并且进行严格的质量把关。譬如台湾某知名度极高的主板品牌,尽管选用的口碑极好的名牌电容,但是因为放松了品质检查而不幸遭遇"爆浆"时间。此时厂商非但没能节约成本,反而造成恶劣的市场影响。
    
    二、 加强技术研发——双管齐下才是解决之道
    尽管电容品质不良或者厂商超负荷使用是造成电容爆浆的主要原因,但是如果能够在设计时加以改进,那么主板的稳定性将会进一步提高。很多用户发现主板的稳定性十分不好,但是CPU周围的电容并未爆浆,而仅仅是鼓泡。其实这时电容已经存在瑕疵,高温环境下运行时间过长导致物理性能变化。由此可见,仅仅依靠选用高品质电容还不足以解决问题,通过技术研发来营造合适的工作环境才是关键,因为主板是该"降温"了。
    
    主板的供电模块包括CPU供电模块及外围芯片、IC供电电路的模块,而其中以CPU供电模块最为关键。以往主板普遍采用的是由两个MOSFET场效应晶体管组成的单相同步降压电路,即把电源输入的3.3~12V电压转换成1.65~2.0V电压供CPU使用,输出的电流达到十几安培,可以满足早期CPU的电源要求。
    
    但是随着高频率、大功率处理器的出现,CPU的供电电流比原来增加了很多倍,往往需要几十安培的电流,这就要求主板厂商设计出更合乎经济标准的新型电源供电电路。为了满足低电压、大电流的CPU供电电路的需求,现在的厂家大都采用服务器主板上早已使用的多相电源变换器,如最常见的设计是三相供电电路。这样一来只要每相供电20A,就能给处理器提供60A的电力。由于分担了供电任务,每相电路上的组件负担轻松一点,发热量也小很多。不过采用以上设计会令成本增大,只有一些具备实力的大厂才会选择多相型变换器电路。
    
    作为理性的主板厂商,除了大刀阔斧地运用多相电源技术,巧妙的主板散热方案也不容忽视。目前国内出现了一系列防爆主板,其降温措施相当巧妙。从整个散热接口原理来看,构成完善的风道十分重要。传统ATX机箱架构中,主板上的温度根本没有被考虑到。为此,煞费苦心的主板厂商通过在主板上特意设计的两个散热通道,CPU风扇所带来的气流经过机箱壁板形成循环,此时供电模块的高温可以很容易地被带走。产品技术的研发应该追求人性化。通过简单但却蕴涵创新思维的改进,不仅大幅度提高主板的稳定性,更不会给用户带来巨大的成本压力,也不会因此而带来噪音问题。
    
    写在最后:
    频繁出现的主板爆浆事件仅仅是当前主板稳定性现状堪忧的缩影。作为主板厂商,所要做的不仅仅"防爆".通过PCB板的改进设计来降温并且减少"Cross Talk"现象,甚至使用独立供电技术来加强内存、AGP显卡的稳定性,这些都是刻不容缓而且急待改进之处。业界呼唤走入价格战怪圈的主板市场能够恢复理性,从而真正带给消费者最大的利益。
 
2008-07-13 01:43:37 carlxie 编辑过 引用回复
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