系统应用不同 单板电脑机箱设计大不同

单板电脑应用相当多元，过去多聚焦于在板卡端，机箱设计较少人谈到，不过机箱对单板电脑的影响其实相当大，除了稳固性外，还牵涉到散热、系统整合、排线设计等，有了周全设计考量的机箱，单板电脑方能稳定运作，成为使用者的最佳帮手。

在许多转寄的有趣电子邮件中，我们常可看到有人用鱼缸甚或瓦楞纸箱，在稍加改装后，成为克难的机箱，在开机后，系统也还可以正常运作，这些材质特殊的机箱虽然搞笑成份居高，但其实也透露出多数使用者对机箱功能的轻忽心态。

这种心态反应到实际行为上，多数人眼中，机箱就成为不过是个用铁板弯折起来的硬壳，让里面的PC系统不至于裸露在外，就功能面来说，顶多就是防尘加上美观，在此观念下，成本成为选购第一考量，便宜就好，这种概念对一般使用者来说并不算错，由于一般型PC多只用来进行文书处理、上网浏览等工作，作业中断对使用者的影响有限，但在工业应用的单板电脑，系统稳定高于一切要求，因此所有环节都必须达到一定要求，在此情况下，以往在一般领域为使用者所轻忽的机箱，也必须因应其严苛规格，而有不同设计。

先来看一般机箱会具有哪些功能，首先是最基的系统保护，这部份包括防尘、防撞击、防震动、散热等，进阶功能则是防止电磁波外泄，再往上一层是顾及扩充性与便利性，方便进行系统架构变动，在商业用途，由于功耗低、架构固定，基础功能就已足够，但在工业领域由于应用不同，电磁波与系统弹性设计便会相对重要。

单板电脑机箱4大特色

就整体来看，商业用途与单板电脑对机箱要求可归纳出4个不同之处，包括扩充性、维修便利性、应用环境、供货期。
1.扩充性来看，对一般型电脑来说，由于目标功能固定，因此系统架构多半从出厂后，就不会再有更动，因此规格相当固定，日后再扩充的机会不多，反观单板电脑，其系统架构会因业务需求而有所变动，再加上其主板与背板规格繁多，像是长短卡、或是传统的ATX等，所需板卡槽数与规格都不一样，如果未能在系统架构前预留扩充槽，将来需求产生时，不仅机箱要重换，系统配置也可能要重新设计，所耗费的成本将远超过一般机箱与工业用机箱的价差。

2.维修便利性
现在一般一般机箱多为侧边单盖开启，不过这种方式在工业领域显然不足，工业机箱的内部系统设计不同，因应现场环境所摆放的位置也不固定，因此需要有各种形式的开箱形式，除了传统的侧边单板外，L型与U型也陆续被开发出来，成为机箱的开箱形式之一，另外则是细处的贴心设计，像是不需工具的手旋螺丝与把手设计，都让维修人员得以快速顺利的进行作业。

3.应用环境
单板电脑的环境都相当恶劣，例如高温锅炉旁、酷寒天候中，或是高粉尘、高震动等环境，要在这些环境中，让系统得以顺利运作，除了机板设计外，机箱也会是重点之一，在温度方面，单板电脑多有宽温要求，从摄氏负数十度到正50℃以上，端看系统整合厂商要求，外在震动与防尘方面也有一定要求，在震动方面，不仅要不能受外界环境影响，系统本身元件如硬盘与风扇转动时，所产生的共振，也会对系统造成影响，另外则是防尘，为追求稳定度，多数单板电脑都采无风扇设计，将最易故障风扇去除，在此情况下，机箱材质、内部空间规划、散热鳍片设计，就成为系统散热效率的指标。

4.供货期
单板电脑多用于生产线或各垂直产业，是企业运作命脉，不可能随时更替零组件，因此使用者对于单板电脑的使用寿命往往要求至少需达3？5年以上，故制造商在零组件用料上最好能选用日系或国际大厂，已达到最佳品质与最长的使用寿命。

6大重点 设计适用机箱

就上面4个工业机箱的特点，可整理出工业等级机箱的6大设计重点。

1.使用环境
单板电脑的从以往工业控制逐渐走向各种垂直产业，所面临的环境也有所不同，这时必须考量应用环境特点来设计机箱，例如在金属锻链的锅炉旁，就必须注意高温问题，重工业地区则是震动大、粉尘多，这时就可选择箱壳够厚、有特殊防尘处理的机箱，像是高厚度箱壳、无风扇设计或在气流进口处有特殊滤网设计。

2.空间限制
不同的使用空间，会有不同的机箱形式与尺寸，就目前来看工业等级已发展出壁挂式（Wallmount）、塔式（Towermount）与机架式（Rackmount）三种外观形式，尺寸也从1U到7U，设计时须视应用空间限制，选择机箱形式。

3与主机板搭配
单板电脑的板卡规格相当多，像是长短卡或ATX、ETX等，这些板卡所需的插槽都不同，因此也就有必须针对不同规格的设计机箱，此部份要特别注意的是扩充性的考量，单板电脑因作业流程变动而升级系统架构是常有的事，因此机箱需预留可能需要的插槽，以利后续系统扩充使用。

4.完善系统整合
单板电脑的排线设计不比一般电脑，系统有可能更为复杂，这时排线的处理就必须更为简洁，除降低系统复杂度外，也让后续的维修管理更简易，更重要的则是让机箱内部的气流导引更顺畅，让散热效果更佳。

5.维修需求考量
工业机箱必须考虑到后续维修工作的便利性，这包括平常使用时的系统提醒、警示与维修动作的流畅两部份，系统提醒主要是让使用者可快速了解系统内部的状况，像是可设计让机箱除了一般的电源、硬盘指示灯外，还在机箱内部设置温度感应器将之连结到外面的温度指示灯，操作者可从灯号显示判断系统内部温度，在维修便利性方面，如不用工具的手旋螺丝设计，且此设计还将旋下的螺丝挂在螺丝孔外，不会因维修作业繁忙而弄丢，另机箱零组件如风扇、滤网也需设计成模块化，以抽换方式进行更换，缩短维修时间。

6.验证
单板电脑使用于各种控制系统中，其认证需求会比一般电脑更高，如震动、撞击、宽温、电磁波等，都有不同层级的认证规范，一般来说，其机箱必须配合内部系统进行三层次的验证，首先是在常温下，进行规格的初步认证，这部份与一般电脑差别不大，就是看在一般环境下系统的运作是否顺畅，第二部份则是在实验室中，以特殊环境测验系统，如高低温、高震动等，在此恶劣环境下测试系统的稳定度，通过实验室验证后，最后在将产品送到实际使用环境测试，以进行局部微调与规格确认，当一切底定后，最后再申请系统安规认证，由于单板电脑多属于控制系统的一部分，必须整合到整体系统内，目前全球各国对各工业设备都有相当严苛的安规标准，因此厂商进行系统验证时，除了内部的系统外，外部的机箱是否通过标准也是重点之一。

机箱在整体系统中，可说是最显眼，但也最容易忽略的零组件，其实机箱品质的品质良窳否，对系统稳定度影响相当大，专业的机箱将成为系统稳定运作的最佳帮手，不过其设计并不如外界想像容易，尤其单板电脑，有许多异于常规的重点，必须考量周全才能设计出完美的适合机箱。