专利名称：一种嵌入式工业计算机的2.5英寸主板的制作方法
技术领域：
一种嵌入式工业计算机的2. 5英寸主板
技术领域：
本实用新型涉及工业计算机的设计与制造技术领域，具体的是一种用于小型嵌入 式工业计算机的2. 5英寸主板。
背景技术：
随着计算机在工业上应用范围的扩大，使用工业计算机的领域是越来越多。但是， 由于应用环境相对复杂，工业计算机(IPC)与个人电脑(PC)相比被要求具有更高的可靠 性和功能性，在结构上也能更为适应各种复杂的应用环境，因此，工业计算机与个人电脑相 比， 一般来说，体积更大，更为笨重，将工业计算机小型化一直是工控机领域技术研究的一 个方向。 目前，基于X86结构的嵌入式工业计算机主板的尺寸基本上都在3. 5英寸以上，致 使嵌入式工业计算机的体积做得较大。但是，车载多媒体、手持智能终端、军工、仪器仪表、 小型工业设备等需要尺寸更小、性能要求较高的小型嵌入式工业计算机。要做出小型嵌入 式工业计算机，首先需要有能支持它的小型高性能的工业计算机主板。而设计小型高性能 工业计算机主板需要解决的技术问题包括工控机主板的散热和稳定性问题、主板结构的 紧凑设计问题、主板EMC电磁兼容性问题、以及主板元器件小型化和高集成度问题。
实用新型内容
本技术实用新型目的在于，针对目前工业领域对小型化、高集成度、高性能嵌入式 工业计算机的巨大需求，提供一种用于小型嵌入式工业计算机的2. 5英寸主板，使小型嵌 入式工业计算机的生产成为可能。 为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为 —种嵌入式工业计算机的2.5英寸主板，其特征是，主板的结构尺寸为 110mmX72mmX25mm，采用无风扇结构的散热片散热，散热片紧贴主板，CPU、主芯片组、板
载内存、板载硬盘及其他芯片设置于主板与散热片紧贴面的背面；在散热片的左上方设置 LVDS显示接口 ，在散热片的下侧设置以太网口 、电源接口 、串口 、 VGA显示接口 ，在散热片的 左侧设置电池、第一 SATA硬盘接口和第二 SATA硬盘接口 。 所述的散热片采用铝合金材质的散热片，或者是由固定部分导热块与活动部分导 热块构成的散热片，散热片面积占据整个主板面积2/3以上，并采用弹簧螺母与电路主板 机械固定。 所述的CPU芯片组采用板载VIA Eden ULV CPU和CX700M主芯片组，CPU主频 1. 0GHz， BGA2封装，板载1Gb DDR2内存，板载4Gb Flash硬盘，两个SATA 3. 0Gb/s硬盘接 口， AMI BIOS基本输入输出系统，CPU芯片组还支持电源管理接口的电源管理模式。 所述板载内存、板载存储器的容量能进行升级或替换，并能通过两个SATA硬盘接 口外接和扩展硬盘容量。 设有两个RS-232串口、两个USB接口、一个PS2接口、一个板载10/100Mbps以太网口 、一个板载声卡、一个VGA显示接口 、一个LVDS液晶显示接口 ，单电源直流6-20V输入， 支持AT/ATX电源；需要时，通过VGA显示接口 、 LVDS液晶显示接口 、串口 、USB接口 、PS2、声
卡外设接口接入显示器、键盘、鼠标、耳机和其他外围设备。采用16层电路板方式，将各元器件以模块化形式分布。 采用工业级电子元器件，能在工作温度为-2(TC +6(rC、存储温度为-40°C +75"、相对湿度为5% 90%的工作环境中使用。 所述的主板能直接固定于其他设备内。 本实用新型一种嵌入式工业计算机的2. 5英寸主板符合以下标准的要求无线电骚扰限值符合GB9254-1998标准中规定的A级无线电骚扰值的要求； 对电磁干扰的抗扰能力符合GB/T17626标准A级抗干扰标准； 气候环境适合性符合GB/T9813中4. 8. 1中对应的级别要求； 机械环境适应性中的震动适应性、冲击适应性和碰撞适应性符合GB/T9813中对
应2级别要求； 安全性符合GB 4943中1. 7标记与说明和2. 3、2. 9电气结构的要求。 本实用新型一种嵌入式工业计算机的2. 5英寸主板的积极效果是 (1)是目前工控机领域内最小的一款嵌入式工业计算机的2. 5英寸主板； (2)具有很强的处理功能、超低功耗、完备的系统结构和稳定可靠的性能，尤其是
具有较强的数字图像处理功能；此外，还具有丰富的外设和功能扩展接口，以及良好的功能
扩展性，支持Windows 2000、 Windows XP、 LINUX等操作系统； (3)可广泛应用于小型化、微型化嵌入式工业计算机，也可直接固定于小型机箱或 其他工业应用设备内，在应用环境条件苛刻的场合使用。
附图1为本实用新型一种嵌入式工业计算机的2. 5英寸主板的结构布局示意图； 附图2为本实用新型一种嵌入式工业计算机的2. 5英寸主板的电路原理框图。 图中的标识分别为 1、液晶显示接口， 2、散热片， 3、以太网口， 4、电源接口， 5、串口， 6、VGA显示接口， 7、电池， 8、第一硬盘接口， 9、第二硬盘接口。
具体实施方式
以下结合附图给出本实用新型一种嵌入式工业计算机的2. 5英寸主板的具体实 施方式。 参见附图l。 —种嵌入式工业计算机的2. 5英寸主板，主板的结构尺寸为110mmX72mmX25mm，
为解决主板上元器件的散热及元器件布局结构紧凑的问题，采用无风扇结构的散热片2， 散热片2紧贴主板，将CPU、主芯片组、板载内存、板载硬盘及其他芯片置于主板的同一区 域，置于主板与散热片2紧贴面的背面(图中未能显示)，最大程度地增加散热片2的面 积。散热片2采用铝合金材质的散热片2，占整个主板面积的2/3以上；散热片2的尺寸为99mmX 55mmX 20mm，并采用弹簧螺丝与电路板机械固定，提高系统机械结构的稳定性，进行 集中散热。 散热片2也可采用研祥集团新开发的一种工业计算机的散热器其导热块由第一 导热块(固定部分)和第二导热块(活动部分)构成，在第一导热块的向心面设有弹簧和 热管连接结构，在第二导热块的上面设有弹簧、热管和弹簧连接结构，两块导热块通过连接 结构能有弹性地结合，第一导热块与计算机外壳固定连接，第二导热块通过弹簧结构与主 板充分接触，使主板上的功率器件能充分散热。 主板电路采用16层电路板方式，各元器件经过精心计算后进行布局将CPU、主芯 片组、板载内存、板载硬盘及其他主要芯片置于主板与散热片2紧贴面的背面，在散热片2 的左上方设置液晶显示接口 l，在散热片2的下方设置以太网口 3、电源接口 4、串口 5、 VGA 显示接口 6，在散热片2的左边设置电池7、第一硬盘接口 8和第二硬盘接口 9，使本实用新 型主板上各元器件的布局更紧凑、集成度更高。 通过EMC的一些设计方案，提高整个系统的EMC电磁兼容性，使整个系统满足 GB9254-1998和GB/T17626工业标准中规定的A级无线电抗干扰标准。 参见附图2。 —种嵌入式工业计算机的2. 5英寸主板，含有CPU、南北桥芯片组、板载内存、内置
硬盘、VGA/LVDS显示接口、10/100M以太网口 (LAN)、硬盘接口 (SATA)、声卡(HD Audio)、串
口 (C0M)、接口 (1/0)和USB接口等模块和接口，其具体配置如下 处理器板载VIA Eden ULV 1. OGHz，无风扇设计； CPU封装BGA2封装； 主芯片组VIA CX700M ; 内存板载1GB DDR II内存； BIOS :AMI BIOS，支持ACPI先进电源管理功能； 显示接口 一个VGA显示接口 ， 一个LVDS液晶显示接口 ； 在板LAN :1个10/100Mbps以太网口 ； 在板声卡板载声卡(HD Audio); 硬盘接口 2个SATA/3. OGb/s接口 ； 板载存储器板载4G NAND FLASH ; I/O接口 2个RS-232串口 ， 2个USB2. 0接口 ， 1个PS2接口 ； 电源 一个4脚电源接口 ，单电源直流6 20V输入； 指示灯板载1个电源按钮接口， 1个硬盘指示灯，均以插针形式板载； 按扭1个复位按钮接口 ，以插针形式板载； 存储温度-40°C +75°C ; 工作温度-20°C +60°C ; 相对湿度5% 90% ，非凝结；操作系统支持Windows 2000、 Windows XP和LINUX操作系统。 将Windows或Linux等主流操作系统置于板载Flash硬盘中，并可根据需要，将应
用软件置于硬盘中，以满足工业现场实际控制的需求。
权利要求一种嵌入式工业计算机的2.5英寸主板，其特征在于，主板的结构尺寸为110mm×72mm×25mm，采用无风扇结构的散热片，散热片紧贴主板，CPU、主芯片组、板载内存、板载硬盘设置于主板与散热片紧贴面的背面；在散热片的左上方设置LVDS显示接口，在散热片的下方设置以太网口、电源接口、串口、VGA显示接口，在散热片的左边设置电池、第一SATA硬盘接口和第二SATA硬盘接口。
2. 根据权利要求1所述的一种嵌入式工业计算机的2. 5英寸主板，其特征在于，所述的 散热片采用铝合金材质的散热片，或者是由固定部分导热块与活动部分导热块构成的散热 片，散热片面积占据整个主板面积2/3以上，并采用弹簧螺母与电路主板机械固定。
3. 根据权利要求1所述的一种嵌入式工业计算机的2. 5英寸主板，其特征在于，所述的 CPU芯片组采用板载VIA Eden ULV CPU和CX700M主芯片组，CPU主频1. 0GHz， BGA2封装， 板载lGb DDR2内存，板载4Gb Flash硬盘，两个SATA 3. 0Gb/s硬盘接口 ，AMI BIOS基本输 入输出系统，CPU芯片组还支持电源管理接口的电源管理模式。
4. 根据权利要求1所述的一种嵌入式工业计算机的2. 5英寸主板，其特征在于，所述板 载内存、板载存储器的容量能进行升级或替换，并能通过两个SATA硬盘接口外接和扩展硬 盘容量。
5. 根据权利要求1所述的一种嵌入式工业计算机的2. 5英寸主板，其特征在于，设有 两个RS-232串口 、两个USB接口 、一个PS2接口 、一个板载10/100Mbps以太网口 、一个板载 声卡、一个VGA显示接口 、一个LVDS液晶显示接口 ，单电源直流6-20V输入，支持AT/ATX电 源。
6. 根据权利要求1所述的一种嵌入式工业计算机的2. 5英寸主板，其特征在于，采用 16层电路板，将各元器件以模块化形式分布。
7. 根据权利要求1所述的一种嵌入式工业计算机的2. 5英寸主板，其特征在于，采用工 业级电子元器件，能在工作温度为_20°C +60"、存储温度为-40°C +75"、相对湿度为 5 % 90 %的工作环境中使用。
专利摘要本实用新型一种嵌入式工业计算机的2.5英寸主板，采用无风扇结构的散热片，散热片紧贴主板，CPU、主芯片组、板载内存、板载硬盘设置于主板与散热片紧贴面的背面；在散热片的左上方设置LVDS显示接口，在散热片的下方设置以太网口、电源接口、串口、VGA显示接口，在散热片的左边设置电池、第一SATA硬盘接口和第二SATA硬盘接口；本实用新型的积极效果是是目前嵌入式工业计算机最小的一款主板，但却具有很强的处理功能、完备的系统结构、稳定可靠的性能及丰富的扩展接口，支持多个操作系统，可广泛应用于小型化、微型化嵌入式工业计算机，也可直接固定于其他工业应用设备内使用。
文档编号G06F1/16GK201548866SQ20092007011
公开日2010年8月11日 申请日期2009年4月9日 优先权日2009年4月9日
发明者王小军 申请人:上海研祥智能科技有限公司