реклама
Материнские платы

Экскурсия на фабрику Gigabyte

Материнская плата является основным компонентом системы. Именно от правильного выбора этого компонента будет зависеть возможности, стабильность и расширяемость системы. Однако, сам по себе плата - продукт очень простой в производстве. Это мы продемонстрируем на примере Gigabyte.

Рождение материнской платы начинается в лабораториях разработчиков, сразу же после получения чипсета от фирмы-производителя. Причем чипсет приходит не только в виде отдельных чипов, а в комплекте с увесистыми пачками технической документации, референс-платой, а иногда с одним-двумя консультантами :).

Далее, в зависимости от уровня квалификации, инженеры компании перерабатывают референс-дизайн под свои нужды, а иногда создают свой собственный дизайн. Причем ведущая тройка производителей (Asus, Gigabyte и MSI) всегда перерабатывают дизайн. Дело в том, что на одном чипсете выпускается масса плат, с различным набором возможностей (читай - контроллеров). Таким образом компания расширяет свой ассортимент, и предоставляет покупателям как дешевые плата начального уровня, так и high-end продукты. И если платы основаны на одном дизайне PCB, то это значительно сокращает издержки производства.

После того как дизайн PCB разработан, собраны и протестированы предварительные образцы (а это означает, что разработка биоса входит в завершающую стадию) принимается решение о массовом производстве плат. На этой стадии определяются объемы производства, выделяются производственные линии и выдается заказ на производство PCB. Готовая PCB представляет собой полностью разведенную плату, но без единого элемента. Стоит отметить, что подавляющее большинство производителей материнских плат не производят сами PCB, а размещают заказы у своих партнеров.

После получения партии "чистых" PCB, они поступают в цех поверхностного монтажа. В этом цеху устанавливаются те компоненты, которые не требуют пайки с обратной стороны PCB. Первый этап - плата попадает в специальный станок, который наносит припой.


Причем припоем покрывается не вся плата, а только те места, в которые будут устанавливаться компоненты. Для этого используется специальный трафарет.

Теперь PCB готова для установки чипсета, микросхем и контроллеров. Эта задача возложена на следующий станок, который впечатляет скоростью своей работы. Точных цифр нам не сказали, но ориентировочно один станок (а следовательно и вся линия в целом) может обработать две-три сотни тысяч плат в месяц.



Интересно, что элементы подаются в станок при помощи специальных лент:



Причем в лентах находятся не только миниатюрные элементы, но весьма габаритные, такие как чипсеты:



левая лента - чипсет ATI 9100IGP, правая лента - южный мост ATI IXP200

Как только элементы в станке подходят к концу, один из работников приносит очередную ленту.


После установки всех необходимых компонентов, плата "пропекается" в печи, сушится и поступает на проверочный стенд. Там с помощью специальных трафаретов проверяется наличие элементов, а также качество их установки. Кроме того осуществляется проверка основных цепей на отсутствие коротких замыканий.

На этом завершен первый этап; следующий - цех DIP-сборки, т.е. установка тех компонентов, которые требуют пайки с обратной стороны PCB. Это различные слоты, сокет, разъемы и коннекторы.



COM порты

Процессорный сокет (+ уже установлены разъемы DIMM)

Очередь за аудио-разъемами (плата потихоньку обрастает более мелкими элементами)

Теперь установка AGP слота

Плата уже практически готова

Как читатель может заметить, в этом цеху основная нагрузка ложится на "живую силу", т.е. работников конвейера :)). Все необходимые элементы лежат рядом с работников в специальных упаковках, как например вот эта:


И если элементы заканчиваются, то специально подготовленный человек быстро пополняет запасы, что бы конвейер ни в коем случае не остановился.

Следующий этап - очередная визуальная проверка, и отправление платы в печь.


В этой печи, платы проходят в нескольких миллиметрах над расплавленным оловом (температура около 200C). В нужный момент - "поднимается волна", которая припаивает все контакты элементов. Далее плата остужается, в очередной раз проверяется, и на специальной установке зачищается обратная сторона от излишков олова.



Вот собственно и все: плата готова - ее можно продавать. Но прежде - ее все же лучше протестировать. Тестирование осуществляется в два этапа. Первый самый простой - запуск системы.



Техник устанавливает процессор, память, видеокарту, подключает жесткий диск и запускает систему. Одновременно в PCI слот устанавливается специальная диагностическая плата, которая производит более глубокие тесты.



От любопытных глаз журналистов она закрыта :))

Итак, первый тест очень быстрый и поверхностный. Но вот второй тест, нагружает плату по полной программе: время тестов каждой платы может достигать получаса! И если с платой все в порядке - она отправляется на упаковку. Это самый простой этап производства: поместить плату в антистатический кулек, положить в нужную коробке, добавить комплект шлейфов, брекетов, а также руководство пользователя, CD диск и прочее.



Далее платы отправляются заказчикам.

Больше всего при осмотре фабрики поражает видимая простота изготовления продукции, очень малые размеры производственных площадей, а также высокая трудоспособность работников :). И напоследок еще несколько фотографий:



Схема основных этапов производства (цех поверхностного монтажа)

Полностью автоматизированный многоуровневый склад компонентов

Расписание работы :)

слева платы для процессоров AMD

справа - для Intel :)

Дополнительные материалы

Computex`2004: Как делают модули памяти: на примере GEIL
Computex`2004: Как делают материнские платы: на примере Iwill

 
 
Если Вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Дональд Трамп намерен обсудить сделку с TikTok сегодня 2 ч.
Картинки в стиле Ghibli перегрузили серверы OpenAI — выпуск новых функций замедлен 9 ч.
У Ubisoft пока нет чёткого плана работы новой компании с Tencent — инвесторы и сотрудники нервничают 11 ч.
«Загрузки быстрее, чем в Doom (2016)»: эксперт Digital Foundry остался в восторге от Doom: The Dark Ages 12 ч.
Консоли задержат релиз постапокалиптического стелс-экшена Steel Seed от создателей Close to the Sun — объявлена новая дата выхода 14 ч.
ИИ-модель Llama запустили на ПК из прошлого тысячелетия на базе Windows 98 14 ч.
Telegram продал виртуальных первоапрельских кирпичей почти на 100 млн рублей 15 ч.
Nintendo подтвердила рекордную продолжительность презентации Switch 2 и устроит две демонстрации игр для консоли 15 ч.
ChatGPT остаётся самым популярным чат-ботом с ИИ, но у конкурентов аудитория тоже растёт 16 ч.
Google сделает сквозное шифрование в Gmail доступным для всех 16 ч.
Hyundai представила Insteroid — концепт электромобиля в стиле гоночных симуляторов 56 мин.
Amazon возобновила доставку товаров дронами в Техасе и Аризоне после двухмесячного перерыва 2 ч.
UMC открыла в Сингапуре новое передовое предприятие, снижая зависимость от Тайваня 4 ч.
Intel: Panther Lake возьмут всё самое лучше от актуальных Core и ангстремного техпроцесса 18A, но выйдут в 2026 году 6 ч.
Новая статья: Выбираем кулер для процессора Intel LGA1700 до 2 000 рублей 10 ч.
Garmin представила смарт-часы Vivoactive 6 с мониторингом энергии пользователя за $300 12 ч.
Экспериментальный мозговой имплантат на лету превратил мысли пациента в беглую речь 12 ч.
В Калифорнии зарядных станций для электромобилей теперь на 48 % больше, чем бензоколонок 14 ч.
Японская Rapidus к концу апреля запустит опытное производство 2-нм чипов 16 ч.
В Лондоне появится экобезопасный ЦОД AWS для ленточных накопителей 18 ч.