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主板生产线全程揭秘
2005-12-14 22:22:00  出处:快科技 作者:驱动之家评测室 编辑:DC     评论(0)点击可以复制本篇文章的标题和链接

    [走进精英主板工厂]

相信很多电脑发烧友都跟我一样,对电脑内部神奇复杂的结构和制造充满好奇,今天,就让我根据去精英工厂参观的印象,结合厂方专家的讲解,跟大家简单讲讲主板的制造过程。

主板,又称为主机板,是个人电脑中最为重要和复杂的部件之一。一片典型的台式机主板大概有一英尺见方(笔记本主板要小很多),上面密密麻麻一共有1000多个零件!这些零件全部焊接在一块印刷电路板(就是常说的PCB板,Printed Circuit Board)上,各司其职,每一个都有其不可替代的作用,从控制处理器和内存及外部设备数据交换的北桥、南桥,到插处理器、显示卡等外接设备的插槽,到连接软电源开关的双列插针,全部通过PCB板内部综错复杂令人眼花缭乱的线路连接起来,成为一个整体的系统,完成电脑运行必须的硬件环境。而对于笔记本来讲,主板的精密度、复杂度和对不良散热的抵抗力还要超过台式机。

这些元件中按照其生产工艺不同,可以粗分为贴片元件和直立元件两大类。贴片元件紧紧贴在PCB上面,原件和PCB之间有很多密密麻麻的焊点,这类元件需要用贴片机安装到主板上,也就是常说的SMT(Surface Mount Technology,表面安装技术)。在一片典型的主板上,一共有800多个SMT元件。直立元件是靠针脚和主板焊接在一起,这类元件大概有200多个。

生产主板的第一步——当然是在设计研发和主板Layout已经完成的情况下(精英有几百个工程师在做主板的研发和设计工作)——就是准备好这一千多个元件中的每一个,以及生产中需要用的锡膏焊剂等等每一件东西。对于精英这样的厂家,这意味着一部分自行生产和一部分向相关元件厂商采购。至于其中每一个元件比如北桥芯片研发、设计和制造过程中的层层艰难,则不是这篇小文章要涉及的,如果读者有兴趣,我可以找时间再给大家介绍。

然后当然就是准备好PCB板,精英自己生产PCB板,在此我简单介绍两句。精英集团下面有一家叫做宝讯的PCB板厂,专门为精英主板生产PCB,它目前每月的产能(生产能力)是180万平方英尺,这就意味着250万张左右的PCB版……(寒一个)。我们这次去的时候宝讯投资5000万美金的二期厂区正在修建,它是一个1000米*1000米的庞然大物,建好后宝讯的产能至少可以翻番。

主板生产线全程揭秘

主板生产线全程揭秘

生产PCB是从附铜板开始的,要在附铜板上加工出主板所需的交错复杂的印刷线路,这一共需要几十个步骤,大致分为叠板、压合、钻孔、电镀、喷锡、文字印刷、成型、中检、成检几个大的阶段,就把一块附铜板加工成一块或者多块PCB板了。

主板生产线全程揭秘

这是钻孔需要的高速钻孔机,它里面有大大小小很多钻头,可以钻出主板需要的各个尺寸的孔(一个socket939插座下有939个孔,某些孔小到肉眼基本上看不见),钻孔机的转速极高,每分钟要转15万转以上,这样钻一片完整的主板,也需要80分钟。在照片的右侧我们能看出钻孔机是日立的,每台日立钻孔机的价格是大概20万美金,精英工厂一共有150多台这样的钻孔机。(……再寒……)

    [从PCB到半成品]

所有元件、辅料、工具和PCB板都齐了,就可以生产主板了。精英生产主板的主力工厂叫精茂。它的月产能是将近300万片主板。精茂原先的20号生产大楼产能已经满负荷,这次参观的是新建的26号大楼。

主板生产线全程揭秘


主板生产线全程揭秘

从一片光秃秃的PCB,到完整的主板,其生产过程可以粗分为三个大的环节:贴片、插件焊接和检测。咱们来看一下具体过程。

先是贴片线,贴片生产线要用多台串联在一起的贴片机完成,每台贴片机负责贴一批不同的元件,PCB通过贴片线,所有贴片元件都被贴上去,并确保没有问题。下面是流水线的一些图片。

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先把PCB在生产线的前端一片片摞好,我们能看出这次的PCB是漂亮的紫色。

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这是线中一台贴片机,SONY的,我们这次看到的每条SMT线由7台SMT机串起来,精英目前一共有71条SMT线。工作人员正在将这台机器需要贴的元件分门别类装在白色的料盘上,这个步骤可绝对不能错,贴片机里的自动机构会在几十秒内将几十个元件全贴在主板上,供错料麻烦可就大了。

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PCB正在进入第一台SMT机。

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正在贴SMT元件

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微机控制的全封闭焊机。经过全部贴片机的主板进入焊炉。

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焊机全景。从焊机出来的主板上面SMT元件已经全部贴好焊好,要开始检测。

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目测贴片质量,好大的放大镜。

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这是机器检测,这是SMT生产线的最后一个步骤,合格的产品将被运到直立元件生产线,不合格的产品将被打回。

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这是一条SMT线的正面,大家看到了么?上面的牌子写着SMT七线。这是在为谁生产主板呢?

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15条线一字排开,真壮观。

    [终于完成了主板的制造]

接着是进入下一条线,这条线主要由人工操作,几十上百个小女孩,沿着长长的生产线,将各个不同的元件插到主板上,最后经过波峰焊机的锡炉,一下子全都焊好。

主板生产线全程揭秘

她正在插元件。每个人只插很少几个元件,但是速度之快简直令人发疯,我在旁边看了一会儿,基本就有点乱了,不知道如果把我换上去会是什么后果。但问题是一个人出了错,整个线就乱了,思之真是不寒而栗。

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她们在插元件……

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所有元件插好,打标,该进波峰焊机了。

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热气腾腾的锡炉。主板底下就是几百度液态的锡,经过这样的过程,所有元件都被牢牢焊在PCB上。

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清理从锡炉出来的经过烘干的主板。这一步之后,是把一些不需要焊接的零件,比如bios块等等装上。然后第二阶段就结束了。

检测线和刚才的生产线是连在一起的,这一段也是有几十个女孩,用各种各样的办法对每一块主板进行全面检测,包括CPU、内存、各个接口、bios检测、启动测试、DOS测试、WINDOWS测试,随机QC抽检等,检测方面之多大出我意料。

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她们在查什么?

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她们呢?好像是在测试各接口。

主板生产线全程揭秘

她们呢?是在测试bios么?注意,两人之间是在不断流动的主板线。

这个检测还只是中检,检测通过的主板将被打包运到另外一个部门,然后全部拿出来,进行更为严格的成检,包括24小时不间断全面测试,全部通过才能包装出货。成检线也有很多人在忙碌,我没能照下来真是遗憾。精英说他们在整个制造过程中采用了 “Shop-Floor” 信息系统,该系统通过条形码跟踪主板组装过程。这使得EMC可以交叉参考,并一步步的从“Shop”(零售商,售后服务和 RMA)到“Floor”(生产,组装线)反向追查缺陷部件或工艺错误。

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生产线一角,大箱子是精英主板的内部包装盒。

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生产完成的主板,公包的。

    [结束精英工厂之行]

主板生产线全程揭秘

笔记本也是精英电脑的重要一部分,02年i-Buddie的推出令移动PC概念深入人心。这是笔记本烤机车间,能容纳3000台笔记本同时运作。

在整个主板生产车间中一共有几百个人,像一大群蜜蜂一样在忙碌工作着,每片PCB都要经过其中每一个人的手,最后才能成为一片功能完整品质无缺的主板。对于主板来讲,生产只是其中的一个环节,在生产之前,有几百个工程师参与进行的研发设计实验修正等等环节,之后有仓储运输销售组装维修等等,这每一个环节,又需要有大量的专业人士提供其劳动,一片主板从无到有,经历了无数人的辛勤劳动。但是,大家千万不要忘了,一片完整的主板绝不是凭空生产出来的,它上面所用到的每一个元件,每一种物料,都需要有研发设计制造检验销售运输维修等等所有过程,而每一个过程同样需要很多专门人员辛勤努力才能完成。对于一台计算机来讲,主板如此,处理器、内存、显卡、电源、显示器、各个配件各个外设也都是如此,每一个电脑所需的零部件,都经过了无法想象的复杂流程才最终得以实现。参观完精英主板的流水线,我最大的感想就是,现在我们在用的这台电脑,不知道经过了多少人的手才能成为我们现在正在使用的样子。

关于精英,其成立于1987年,是世界知名的主板生产大厂,注意,知名和大厂并不是同一个概念,精英是一家知名大厂,同样的知名大厂还有华硕、微星、技嘉;除此之外还有不太知名的大厂,比如鸿海、广达,虽然没那么知名,但他们真的很巨大;除上述两类以外,知名但规模没那么大的厂家有升技、磐正等,至于不知名小厂……呵呵。

根据精英的介绍,它已经是三大顶级主板生产厂家之一,世界上15%的主板出自他们的工厂。2002, 2003 和 2004 一直位列美国商业周刊(Business Week) “Top 100” IT 企业之列。2005年对于精英来说比较重要,先是主板出货量取得历史性的突破,单中国区全年出货量即超过600万片,年底又成功并购了台湾大同台式电脑事业部,完成自身的垂直整合,由单一的板卡制造厂商转型为世界级代工工厂,并且有望在2006年度总收入达到千亿元台币(大概折合250亿人民币)。


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