专利名称：模块化主机板的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种主机板，且特别是有关于一种模块化主机板。
背景技术：
一般的计算机系统中，主要是由主机板(Motherboard)、适配卡与外围设 备组成，其中主机板可说是计算机系统的心脏。在传统主机板的设计上，是 将所有功能性的主元件全部设计于一块印刷电路板(Printed Circuit Board, PCB)上，如中央处理器(Central Processing Unit, CPU)、控制芯片组(Chip Set)、 可供安装适配卡的插槽与内存插槽(Memory Slot)。
在上述主机板中，所有组件的规格及功能都已经固定。因此，主机板自 使用者购买后，即无法在组件上做规格的变更或是随着时间做更新。使用者 若需更换计算机系统的配备以提升整体效能，只能通过主机板以外的产品做 更换的动作，如内存、CPU与显示卡(GraphicCard)等等。
另外，随着科技不断的进步，上述产品也会为了提升效能而改变其规格 (如SATA, PCIExpress),所以若需使用到这些新产品规格时，主机板势必也 要跟着更换。然而，若是主机板能顺应这些部分产品的更新只需做部分的更 换，而不需更换整块主机板，又同样能达到计算机效能提升的功用，势必会 得到消费者的青睐。
发明内容
本发明提供一种模块化主机板，在部分产品规格的改变或是某些功能埠 损坏时，无须更换整块主机板，只需做部分的更换，即可达到计算机效能提 升或是恢复原有的功 能。
本发明提出一种模块化主机板。此模块化主机板包括第一机板、第二机 板与连接装置。第一机板包括北桥芯片、中央处理器插槽与第一连接埠。上 述中央处理器插槽耦接至北桥芯片，用以配置中央处理器。第二机板独立于 第一机板。此第二机板包括第二连接埠与南桥芯片。上述南桥芯片经由第二
连接埠与第一连接埠耦接至北桥芯片。连接装置耦接于第一连接埠及第二连 接埠之间。
本发明采用模块化的方式，将传统的主机板划分成两块机板，并将时常 更新或变动装置的插槽(如CPU、内存或是显示卡)配置在同一块机板上。另 外，若是主机板上部分功能埠损坏或需要提升部分组件效能时，可针对此部 分做更换即可。因此，就不用再因为部分装置的更新及变动或是功能埠损坏， 而需要更换整块主机板。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并 配合所附图式，作详细说明如下。
图1所示为本发明实施例的模块化主机板的方块图。
图2A所示为本发明实施例的模块化主机板与连接装置的立体图。
图2B所示为本发明另一实施例的模块化主机板与连接装置的立体图。
图3所示为本发明另一实施例的模块化主机板的方块图。
图4所示为本发明实施例的模块化主机板与电源供应器的方块图。
图5所示为本发明实施例的模块化主机板与机构板的立体图。
图6所示为本发明另 一实施例的模块化主机板与电源供应器的方块图。
具体实施例方式
由于主机板经模块化之后，各自机板的接地部分是分开的。为了避免信 号由一机板跨越至另一机板后，使得其回流路径变长，而造成模块化主机板
的性能变差。因此，在主机板进行模块化之前，需先决定各模块之间的功能、 计算模块之间所需连接的信号与电源的数量以及区分信号的特性与种类，如
高速信号、低速信号与电源等等。然而，在一般主机板上，北桥芯片除负责 南北桥沟通外其主司与中央处理器(CPU),系统内存(Memory)及显示装 置(Graphic mechanism )的控制，并设计用来处理高速信号，而南桥芯片主 要负责处理输入输出(1/0)接口的控制，并设计用来处理低速信号。因此， 在下述实施例中，模块化主机板就以南北桥芯片作为划分的依据。
图1所示为本发明实施例的模块化主机板100的方块图。请参照图1， 此模块化主机板100包括第一机板110、第二机板130及连接装置150,其
中第二机板130独立于第一机板IIO(即第一机板IIO与第二机板130不为同 一块印刷电路板)。连接装置150耦接于第一机板110上的第一连接埠120 及第二机板130上的第二连接埠140之间，以电性连接汇集于第一机板110 及第二机板130的信号线，使得第一机板IIO及第二机板130间的信号可相 互流通。此连接装置150例如可为软性印刷电路板(Flexible Printed Circuit, FPC)、金属针脚^/或排线等等。
上述连接装置150与第一连接埠120及第二连接埠140的连接方式可如 图2A所示。由图2A中可看出，第一连接埠120及第二连接埠140各自以 一个插槽呈现，因此，使用一个连接装置150,即可连接第一机板110与第 二机板130的信号线。然而，本发明不限制上述图2A的形态，设计者可依 据不同种类的信号(例如高速信号、低速信号与电源)，而对应的将连接装置 150、第一连接埠120、第二连接埠140分为多个的形式。例如分为第一连接 埠220—1、 220—2、 220—3与第二连接埠240—1、 240—2、 240—3,并使用连接 装置250—1、 250—2、 250—3，如图2B所示，以连接第一机板110与第二机 板130上的信号线。
举例来说，低速信号线可经由第一连接埠220—1、连接装置250—l(例如 为软性印刷电路板)及第二连接埠240_1进行连接；电源信号线可经由第一 连接埠220—2、连接装置250一2(例如为具有金属针脚的连接器)及第二连接埠 240—2进行连接；高速信号线可经由第一连接埠220_3、连接装置250—3(例 如具有GND shilding的软性印刷电路板或排线)及第二连接埠240—3进行 连接，使得第一机板IIO及第二机板130间的信号可相互流通。
上述连接装置150(250—1、 250_2、 250—3)例如具有防呆功能(如图2A及 图2B中连接装置突出的部分260)，以防止连接装置150(即250—1、 250—2、 250—3)连接至第一连接埠120(即220—1、 220—2、 220—3)及第二连接埠140(即 240_1、 240_2、 240一3)时，发生安装上的错误，使得信号线连接错误，而造 成配置于第一机板IIO及第二机板130上的元件损坏。
请继续参照图1,第一机板110包括北桥芯片111、中央处理器插槽112 及第一连接埠120。中央处理器插槽112耦接至北桥芯片111，用以配置中 央处理器。第一连接埠120汇集第一机板上需传递信号至第二机板130的信 号线。
第二机板130包括南桥芯片131及第二连接埠140。南桥芯片131经由 第二连接埠140、连接装置150与第一连接埠120耦接至北桥芯片111 或中央处理器插槽112。第二连接埠140汇集第二^L板130上需传递信号至 第一机板IIO的信号线。
在上述实施例中，只简单的描绘了模块化主机板IOO上主要构件的分布 位置及连接关系。以下将以另一实施例来说明本发明的模块化主机板100其 它构件的分布。下述实施例仅为本发明的一种实施方式，并不局限于本发明 的形式。
图3所示为本发明另 一实施例的模块化主机板的方块图。在此实施例中， 由于北桥芯片111为整合图形和内存控制中心(Graphic Memory Controller Hub, GMCH)，负责与CPU、内存和显示卡的连接。因此，将内存插槽313 与显示卡插槽314配置于第一机板110，如图3所示。而南桥芯片131称为 输入/输出控制中心(I叩ut/Output Controller Hub, ICH)，用以控制输入/输出的 部分。因此，将输出入埠装置332配置于第二机板130,如图3所示。
请参照图3，第一机板110尚包括内存插槽313、显示卡插槽314、电源 插槽315、晶体单元316及第一频率产生器317。内存插槽313耦接至北桥 芯片111,用以配置至少一内存。显示卡插槽314耦接至北桥芯片111，用 以配置显示卡。此显示卡插槽314例如可为PCI-EX xl6插槽、加速影像处 理埠(Accelerated Graphics Port, AGP)插槽等。
电源插槽315耦接电源供应器410(如图4所示)，以提供第一机板110 所需的工作电压。另外，电源插槽315也通过第一连接埠120、连接装置150 与第二连接埠140,将电源供应器410的电源传送至第二机板130，以提供 第二机板130所需的工作电压。
请继续参照图3，晶体单元316用以提供一频率源。第一频率产生器317 耦接晶体单元316，并根据上述频率源，以提供第一频率信号与第一机板110 所需的第二频率信号。第二频率信号传送至北桥芯片Hl与中央处理器插槽 112，以提供北桥芯片111与中央处理器所需的工作频率。在本实施例中， 上述频率源与第一频率信号的频率例如可为14.318MHz;上述第二频率信号 例如可为200MHz。
第二机板130尚包括输出入埠装置332及第二频率产生器333 。输出入 埠装置332耦接至南桥芯片131,用以配置适配卡以及连接周边装置。此输 出入埠装置332例如可为PCI插槽、SATA接头、USB接头与/或声卡芯片等。
第二频率产生器333通过第二连接埠140、连接装置150及第一连接埠 120，接收第一频率产生器317输出的第一频率信号^:为其频率源，并根据 此第一频率信号，以提供第二机板130所需的第三频率信号与第四频率信号。 第三频率信号传送至南桥芯片131,以提供南桥芯片所需的工作频率。第三 频率信号与第四频率信号则传送至输出入埠装置332，以提供输出入埠装置 332所需的工作频率。另外，第二频率产生器333更通过第二连接埠140、 连接装置150及第一连接埠120，将第三频率信号传送至第一机板110的北 桥芯片111与显示卡插槽314,以提供北桥芯片111与显示卡所需的工作频 率。上述第二频率产生器333将第三频率信号传送至第一机板110，可使得 第一机板110与第二机板130达成频率同步。在本实施例中，上述第三频率 信号的频率约为lOOMHz;上述第四频率信号的频率约为48MHz。
上述模块化主机板100更包括机构板510,如图5所示。藉由一固定手 段(例如螺丝)，此才几构板510固定在第一机板110及第二机板130的背面(例 如无配置元件的一面，或是焊锡面)。模块化主机板100在藉由机构板510 固定之后，就如同一块传统的主机板。此两者差别在于，模块化主机板100 可以于相关产品随着时间更新或部分功能埠损坏时，做部分的模块更换(例 如更换第一机板110),但传统的主机板就不行。
上述实施例中，在第一机板IIO及第二机板130各自配置第一频率产生 器317及第二频率产生器333 ，可减少第 一机板110与第二机板130之间过 多的高速信号。而第二频率产生器333的频率源由第一频率产生器317提供， 可以省去一个提供第二频率产生器333频率源的晶体单元。藉此，可以减少 模块化主机板IOO设计的复杂度。
上述模块化主机板100,将传统的主机板由 一块机板划分成第 一机板110 及第二机板130。因此，第一机板IIO及第二机板130在制作时，可依据各 自信号走线的数量，使用不同层数的印刷电路板。例如第一机板110使用6 层板，而第二机板使用4层板。藉此，也可以降低模块化主机板100的制作 成本。
在本发明另一实施例中，不限定只有在第一机板110上配置电源插槽 315,亦可同时在第二机板120上配置第二电源插槽610(如图6所示)。电源 插槽315与第二电源插槽610仅需利用 一条Y型导线620耦接至电源供应器 410,即可取得第一机板IIO与第二机板130所需的工作电压。
在本发明又一实施例中，显示卡插槽314不限定配置于第一机板110上， 亦可配置于第二机板130。配置于第二机板130的显示卡插槽314可设计由 南桥芯片131控制，或是通过第一连接埠120、连接装置150及第二连接埠 140与北桥芯片lll进行连接，然后设计由北桥芯片111控制。
值得一提的是，说明书及权利要求书所述的插槽，并非仅指一种实体插 槽，例如中央处理器插槽，是指适于配置中央处理器插槽的接脚位置或，适 于直接配置中央处理器的接脚位置，再者，虽然上述实施例中已经对模块化 主机板IOO描绘出了一个可能的型态，但所属技术领域中的技术人员应当知 道，各厂商对于模块化主机板IOO所设计都不一样，因此本发明的应用当不 限制于此种可能的型态。换言之，只要以北桥芯片与南桥芯片作为模块化的 依据，将主机板划分成两个部分，就已经是符合了本发明的精神所在。
综上所述，本发明至少具有下列几项优点
1. 藉由模块化的设计，可节省消费者因为部分功能埠失效而须更换主机 板的费用。
2. 藉由模块化的设计， 一但规格上的更新或使用上的需求，如超频，只 需将局部的功能性;漠块做更换，以达到计算机升级的动作。
3. 藉由模块化的设计，在制作主机板时，使用不同层数的印刷电路板， 可减少制作成本。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何 所属技术领域中的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许 的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
权利要求
1.一种模块化主机板，其特征是，包括一第一机板，包括一北桥芯片；一中央处理器插槽，耦接至上述北桥芯片，用以配置一中央处理器；以及一第一连接埠；一第二机板，其独立于上述第一机板，包括一第二连接埠；以及一南桥芯片，经由上述第二连接埠与上述第一连接埠耦接至上述北桥芯片；以及一连接装置，耦接于上述第一连接埠及上述第二连接埠之间。
2. 根据权利要求1所述模块化主机板，其特征是，其中上述第一机板更 包括一内存插槽，耦接至上述北桥芯片，用以配置至少一内存。
3. 根据权利要求1所述模块化主机板，其特征是，其中上述第一机板更 包括一显示卡插槽，耦接至上述北桥芯片，用以配置一显示卡。
4. 根据权利要求1所述模块化主机板，其特征是，其中上述第一机板更 包括一电源插槽，用以耦接一电源供应器，以提供上述第一机板所需的一工 作电压，其中上述电源插槽更经由上述第一连接埠、上述连接装置与上述第 二连接埠提供上述第二机板所需的工作电压。
5. 根据权利要求1所述模块化主机板，其特征是，其中上述第二机板更 包括一第二电源插槽，用以耦接一电源供应器，以提供上述第二机板所需的 工作电压。
6. 根据权利要求1所述模块化主机板，其特征是，其中上述第一机板更 包括一晶体单元，用以提供一频率源；以及一第一频率产生器，耦接上述晶体单元，用以根据上述频率源，以提供 一第一频率信号与一第二频率信号。
7. 根据权利要求6所述模块化主机板，其特征是，其中上述第二机板更 包括一第二频率产生器，通过上述第一连接埠、上述连接装置与上述第二连 接埠接收上述第一频率信号做为其频率源，并根据上述第一频率信号，以提 供上述第二机板所需的一第三频率信号。
8. 根据权利要求7所述模块化主机板，其特征是，其中上述第三频率信 号的频率约为100MHz。
9. 根据权利要求8所述模块化主机板，其特征是，其中上述第二频率产 生器更提供上述第二机板所需的一第四频率信号，上述第四频率信号的频率 约为48MHz。
10. 根据权利要求8所述模块化主机板，其特征是，其中上述第二频率 产生器更通过上述第二连接埠、上述连接装置与上述第一连接埠将上述第三 频率信号提供给上述第 一机板。
11. 根据权利要求6所述模块化主机板，其特征是，其中上述第二频率 信号的频率约为200MHz。
12. 根据权利要求6所述模块化主机板，其特征是，其中第一频率信号 的频率约为14.318MHz。
13. 根据权利要求6所述模块化主机板，其特征是，其中上述频率源的 频率约为14.318MHz。
14. 根据权利要求1所述模块化主机板，其特征是，其中上述连接装置 包括一软性印刷电路板(Flexible Printed Circuit, FPC)。
15. 根据权利要求1所述模块化主机板，其特征是，其中上述第二机板 更包括一输出入埠装置，耦接至上述南桥芯片，用以配置适配卡其中上述输出 入埠装置包括PCI插槽、SATA接头、USB接头及声卡芯片。
16. 根据权利要求1所述模块化主机板，其特征是，更包括.-一机构板，用以固定上述第 一机板及上述第二机板。
全文摘要
一种模块化主机板。此模块化主机板包括第一机板、第二机板与连接装置。第一机板包括北桥芯片、中央处理器插槽与第一连接埠。上述中央处理器插槽耦接至北桥芯片，用以配置中央处理器。第二机板独立于第一机板。此第二机板包括第二连接埠与南桥芯片。上述南桥芯片经由第二连接埠与第一连接埠耦接至北桥芯片。连接装置耦接于第一连接埠及第二连接埠之间。
文档编号G06F13/40GK101354692SQ200710137380
公开日2009年1月28日 申请日期2007年7月25日 优先权日2007年7月25日
发明者孙培华, 沈振来, 金忠达, 陈约志 申请人:华硕电脑股份有限公司