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1、10申请公布号CN104199513A43申请公布日20141210CN104199513A21申请号201410431747222申请日20140828G06F1/1620060171申请人浪潮电子信息产业股份有限公司地址250101山东省济南市高新区舜雅路1036号72发明人倪旭华74专利代理机构济南信达专利事务所有限公司37100代理人姜明54发明名称一种使主板高温耐腐蚀的设计方法57摘要本发明提供一种使主板高温耐腐蚀的设计方法，属于服务器主板领域，本发明主要包括1）PCBA布局；2）机箱结构设计；3）PCB材质选择，元器件用料；4）三防漆喷涂及耐腐蚀测试四个部分，通过对系统布局的改造，。
2、以及引入NP175FM/NPGN170材料，优化元器件材质，使得主板可以在新风制冷机房使用，有效降低PUE指标，实现40度环境高温下稳定运行，45度下性能保持，MTBF时间达到5年；在高温下保持信号稳定，有效控制INSERTIONLOSS与阻抗。51INTCL权利要求书1页说明书4页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图1页10申请公布号CN104199513ACN104199513A1/1页21一种使主板高温耐腐蚀的设计方法，其特征在于该方法分为PCBA布局，机箱结构设计，PCB材质选择、元器件用料，三防漆喷涂及耐腐蚀测试四个部分，（1）PCBA。
3、布局ACPU/MEMSOCKET/DIMMNONSHADOW摆放，利于散热与功耗控制；BCPU/MENVR尽量摆放在主板前端，利于散热；CMINISAS/POWERCONNECTOR/BATTERY等面积较大器件，分布于主板边缘并横插式摆放，降低器件本身及CABLE线对后部进风量的影响；D主板发热量较大IC沿风流方向前方，避免大电容、电感的集中摆放，以保证进风量；E硬盘背板在允许条件下，增加开孔；电源与数据线接口，在信号允许下靠近水平边缘摆放，减少CABLE对进风量影响；F前控板增加高敏THERMALSENSOR，精确控制风扇策略；（2）机箱结构设计A满足EMI前提下，增加后窗与挡片开孔，利于。
4、散热；B在保证前置硬盘进风量前提下，增加机箱上盖开孔，增加风量；C合理利用风扇假模块，增加高发热部位进风量与风压；DCPUHEATSINK高度与导风罩配合，风压与风阻间寻找最佳平衡；（3）PCB材质选择、元器件用料引入NP175FM/NPGN170属于MIDLOSS材料；在元器件材质选择上做出如下优化A使用不小于1054000HRS规格的液体铝电解电容；B使用不大于12V的钽电容；C阻值低于1K，必须使用薄膜电阻；D优选OSP，次选沉金工艺或喷锡；E除ICT测试孔以外，其它过孔表面涂绿油或塞锡、塞树脂等方式处理；（4）三防漆喷涂与耐腐蚀测试；PCBA采用三防漆喷涂工艺；对比国内外标准，结合本产。
5、品特性进行测试。2根据权利要求1所述的方法，其特征在于PCB表面工艺处理上，优选OSP，次选沉金工艺或喷锡；过孔处理上，除ICT测试孔以外，其它过孔表面涂绿油或塞锡、塞树脂等方式处理。3根据权利要求1所述的方法，其特征在于三防漆选用BECTRONPL4122EBLF，喷涂方式上优选自动化喷射式涂覆，区域为PCBA正反面除定位孔、连接器与SLOT外所有区域，喷涂厚度目前暂定为40。权利要求书CN104199513A1/4页3一种使主板高温耐腐蚀的设计方法技术领域0001本发明涉及服务器主板领域，具体地说是一种使主板高温耐腐蚀的设计方法。背景技术0002互联网业务飞速增长，数据中心的建设与数据中心。
6、的运维占据了数据中心50的资金投入；互联网客户在寻求低PUE的数据中心，以减少数据中心功耗带来的资金投入，而建设通过新风进行制冷的数据中心，可以大幅度减少数据中心建设资金投入；适当的调高数据中心的环境温度，可以大幅度的降低数据中心的PUE，减少数据中心的运维资金投入。0003现有数据中心的高PUE值的现象或因素（1）基本均为空调制冷散热，制冷能效低（2）风道设计不合理，或风道设计错误（3）空调设计配套冗余过度（4）机房内温湿度设计不合理，空调加湿除湿同时进行（5）机房内温度过低（6）围护结构设计不合理或无设计（7）无空调制冷控制，空调无效运行时间长（8）环境温度不同的设备同一空间放置，设置低温。
7、环境。0004由此导致主板在高温运行中产生信号不稳定的情况，由此也导致功耗过高，制冷系统占PUE比例较高，出故障率较高。发明内容0005为了解决以上的技术问题，本发明提供一种使主板高温耐腐蚀的设计方法，让主板在高温下保持信号稳定，实现节能环保。0006本发明的技术方案是基本组成分为1）PCBA布局2）机箱结构设计3）PCB材质选择，元器件用料，4）三防漆喷涂及耐腐蚀测试四个部分PCBA布局ACPU/MEMSOCKET/DIMMNONSHADOW摆放，利于散热与功耗控制；BCPU/MENVR尽量摆放在主板前端，利于散热；CMINISAS/POWERCONNECTOR/BATTERY等面积较大器件。
8、，分布于主板边缘并横插式摆放，降低器件本身及CABLE线对后部进风量的影响；D主板发热量较大IC沿风流方向前方，避免大电容、电感的集中摆放，以保证进风量；E硬盘背板在允许条件下，增加开孔；电源与数据线接口，在信号允许下靠近水平边缘摆放，减少CABLE对进风量影响；F前控板增加高敏THERMALSENSOR，精确控制风扇策略。0007机箱结构设计A满足EMI前提下，增加后窗与挡片开孔，利于散热B在保证前置硬盘进风量前提下，增加机箱上盖开孔，增加风量C合理利用风扇假模块，增加高发热部位进风量与风压DCPUHEATSINK高度与导风罩配合，风压与风阻间寻找最佳平衡。说明书CN104199513A2/。
9、4页40008PCB材质选择传统使用TU662材料树脂含量RC53时，STRIPLINE模式下温度的提升，将使DK和INSERTIONLOSS值都一并提升，并且随的频率的升高，而加剧增大。0009表1TU662测试数据而新引入NP175FM/NPGN170属于MIDLOSS材料。从测试结果来看，LOWLOSS材料的电特性随温度变化较少，而MIDLOSS材料开始出现一定程度改变，因而，对于NORMLOSS材料如TU662，其电特性将变化更明显。PCB表面工艺处理上，禁止使用化银工艺，优选OSP，次选沉金工艺或喷锡；过孔处理上，除ICT测试孔以外，其它过孔建议表面涂绿油或塞锡、塞树脂等方式处理。0。
10、010元器件用料耐高温主板可实现40C环境高温下稳定运行，45C下性能保持，MTBF时间达到5年，结合原理分析与测试验证，在元器件材质选择上做出如下优化A禁止使用低于1054000HRS规格的液体铝电解电容B禁止使用12V以上的钽电容C阻值低于1K，必须使用薄膜电阻D禁止使用化银工艺，优选OSP，次选沉金工艺或喷锡E除ICT测试孔以外，其它过孔建议表面涂绿油或塞锡、塞树脂等方式处理。0011三防漆喷涂与耐腐蚀测试为满足新风制冷机房需求，主板需有效抵抗空气中硫化物、氧化物及尘埃等影响。经反复对比试验，PCBA采用三防漆喷涂工艺为最有效方案。三防漆选用BECTRONPL4122EBLF，喷涂方式上。
11、优选自动化喷射式涂覆，区域为PCBA正反面除定位孔、连接器与SLOT外所有区域，喷涂厚度目前暂定为40。0012耐腐蚀测试为有效验证产品耐腐蚀特性，经反复对比国内外标准，结合本产品特性进行测试。0013本发明的有益效果是主板可以在新风制冷机房使用，有效降低PUE指标。满足互联网当前新营建的IDC水侧无冷机机房部署需求，实现节能环保。0014相比传统服务器主板，耐高温主板可实现40度环境高温下稳定运行，45度下性能说明书CN104199513A3/4页5保持，MTBF时间达到5年。0015采用新的PCB材质制程与功耗控制方式，可以在高温下保持信号稳定，有效控制INSERTIONLOSS与阻抗，且。
12、功耗与部件温度实现有效控制，使制冷系统占PUE比例降至013。附图说明0016附图1是NP175FM/NPGN170测试数据图。0017附图2是喷涂区域设定图。具体实施方式0018本发明其特点基本组成分为1）PCBA布局2）机箱结构设计3）PCB材质选择，元器件用料，三防漆喷涂及耐腐蚀测试四个部分PCBA布局ACPU/MEMSOCKET/DIMMNONSHADOW摆放，利于散热与功耗控制；BCPU/MENVR尽量摆放在主板前端，利于散热；CMINISAS/POWERCONNECTOR/BATTERY等面积较大器件，分布于主板边缘并横插式摆放，降低器件本身及CABLE线对后部进风量的影响；D主板。
13、发热量较大IC沿风流方向前方，避免大电容、电感的集中摆放，以保证进风量；E硬盘背板在允许条件下，增加开孔；电源与数据线接口，在信号允许下靠近水平边缘摆放，减少CABLE对进风量影响；F前控板增加高敏THERMALSENSOR，精确控制风扇策略。0019机箱结构设计A满足EMI前提下，增加后窗与挡片开孔，利于散热；B在保证前置硬盘进风量前提下，增加机箱上盖开孔，增加风量；C合理利用风扇假模块，增加高发热部位进风量与风压；DCPUHEATSINK高度与导风罩配合，风压与风阻间寻找最佳平衡。0020PCB材质选择新引入NP175FM/NPGN170属于MIDLOSS材料。从测试结果来看，LOWLOS。
14、S材料的电特性随温度变化较少，而MIDLOSS材料开始出现一定程度改变，因而，对于NORMLOSS材料如TU662，其电特性将变化更明显。如图1所示。0021PCB表面工艺处理上，禁止使用化银工艺，优选OSP，次选沉金工艺或喷锡；过孔处理上，除ICT测试孔以外，其它过孔建议表面涂绿油或塞锡、塞树脂等方式处理。0022元器件用料耐高温主板可实现40C环境高温下稳定运行，45C下性能保持，MTBF时间达到5年，结合原理分析与测试验证，在元器件材质选择上做出如下优化A禁止使用低于1054000HRS规格的液体铝电解电容B禁止使用12V以上的钽电容C阻值低于1K，必须使用薄膜电阻D禁止使用化银工艺，优。
15、选OSP，次选沉金工艺或喷锡说明书CN104199513A4/4页6E除ICT测试孔以外，其它过孔建议表面涂绿油或塞锡、塞树脂等方式处理。0023三防漆喷涂与耐腐蚀测试为满足新风制冷机房需求，主板需有效抵抗空气中硫化物、氧化物及尘埃等影响。经反复对比试验，PCBA采用三防漆喷涂工艺为最有效方案。三防漆选用BECTRONPL4122EBLF，喷涂方式上优选自动化喷射式涂覆，区域为PCBA正反面除定位孔、连接器与SLOT外所有区域，喷涂厚度目前暂定为40。如图2所示，底灰色部分为喷涂区域。0024耐腐蚀测试为有效验证产品耐腐蚀特性，经反复对比国内外标准（IEC60068260，GBT2423512000），结合本产品特性，选用如下标准作为测试条件表2。测试条件标准。说明书CN104199513A1/1页7图1图2说明书附图CN104199513A。