مراحل ساخت مادربرد به سبک گیگابایتی!

[gigabyte_technology]

گزارشی از وبسایت TomsHardware (منبع www.ratashop.comا)

شاید برخی از علاقمندان به سخت افزار در مورد قطعاتی که کامپوتر آنها از آن ساخته می شوند اطلاعاتی داشته باشند، اما اینکه این قطعات چگونه ساخته می شوند داستان دیگری است.ما وقت زیادی را صرف بحث در مورد حواشی موجود در کنار یک کارخانه ومحصولات آن ویا حتی تعداد ترانزیستورهای موجود در یک قطعه، تکنولوژی به کار رفته در آن و در آخر قیمت خرید آن قطعه می کنیم، بدون اینکه از مشکلات طراحی وساخت این قطعات اطلاعی داشته باشیم ویا حتی سعی در قدردانی از واحد تحقیق وتوسعه برای خلق محصول جدید کرده باشیم.

برای مشاهده این لینک/عکس می بایست عضو شوید ! برای عضویت اینجا کلیک کنید

اما بیایید منصف باشیم، یکی از دلایلی که کاربران متوسط کامپیوتر چندان علاقه ایی به دانستن لایه های درونی تکنولوژی به کار رفته در سخت افزارندارند،ارتباط بسیار سطحی وکم با شرکتها وکارخانه های تولید کننده سخت افزار است. خوشبختانه همیشه استثنایی وجود دارد. در آخرین نمایشگاه گامپوتکس(Computex) که هرساله در تایپه پایتخت تایوان برگزار می شود،شرکت GIGABYTE مطبوعات را دعوت به دیدار از کارخانه خود کرد. و ما نیز از طرف وب سایت Tomshardware این دعوت را با کمال میل پذیرفتیم. در مقاله پیش روی ما شما را به یک تور تصویری می بریم و به شما طرز ساخت برخی از مادربردها وکارتهای کرافیگ مورد علاقتان را نشان خواهیم داد.
شرکت GIGABYTE یکی از سه شرکت بزرگ سازنده مادربرد در دنیا است. کارخانه های متعددی در تایوان این شرکت را تشکیل می دهند. بزرگترین این کارخانه ها Nanping نام دارد که در شهر Taoyuan واقع شده است، در این واحد 1200 کارمند مشغول به کار می باشند ومساحت آن نیز حدود 45000 متر مربع است که در هشت طبقه واقع شده.

برای مشاهده این لینک/عکس می بایست عضو شوید ! برای عضویت اینجا کلیک کنید

در ساختمان Nanping علاوه بر مادر برد محصولات دیگری از جمله لپ تاپ ها و PC های GIGABYTE تولید می شود. در مجموع این ساختمان توان تولید چهارصد هزار مادربرد، سیصد هزار کارت گرافیگ، بیست هزار گوشی تلفن همراه، پانزده هزار کامپیوتر رومیزی، ده هزار کامپیوتر قابل حمل و پنج هزار سرور را در هر ماه دارد.
متاسفانه در هنگام برگزاری تور، ما شانس دیدن خط تولید گوشی های تلفن همراه و لپ تاپ را به طور کامل نداشتیم،به همین دلیل بیشتر حواس خود را برروی مادربرد و کارت گرافیک متمرکز کردیم.

برای مشاهده این لینک/عکس می بایست عضو شوید ! برای عضویت اینجا کلیک کنید

مادربرد وکارت گرافیک در سه مرحله تولید می شوند که این سه مرحله عبارتند از: SMT , DIP , Testing که در مورد هر مرحله در قسمتهای بعد بیشتر توصیح خواهیم داد. هر مرحله بر روی خطوط تولید مخصوص که در طبقات مختلف ساختمان قرار داردانجام می شود. پروسه تولید به طرز باور نکردنی بهینه سازی شده است تا امکان بروز هر گونه خطا یا اتفاق پیش بینی نشده ای به حداقل برسد.

برای مشاهده این لینک/عکس می بایست عضو شوید ! برای عضویت اینجا کلیک کنید

اولین مرحله از ساخت یک مادربرد ساخت برد مدار چاپی مادر برد آن است. شرکت GIGABYTE این مرحله را به صورت مستقیم انجام نمی دهد بلکه این مرحله توسط شرکت های ثالث طرف قرار داد با GIGABYTE انجام میشود. PCB هایی(یا برد مدار چاپی) که به شهرNanping و کارخانه گیگابایت می رسند کاملا آماده استفاده می باشند.
PCB های آماده در ابتدا به مرحله اول تولید به نام SMT فرستاده می شوند.SMT مخفف کلمات Surface Mounting Technology به معنی تکنولوژی مونتاژ سطحی می باشد. این پروسه برای قطعات کوچکی که نیازی به لحیم شدن درلایه های میانی PCB ندارند وبه صورت سطحی لحیم می شوند مورد استفاده قرار می گیرد.

برای مشاهده این لینک/عکس می بایست عضو شوید ! برای عضویت اینجا کلیک کنید

قبل از ورود به خطوط SMT،ما مجبور به پوشیدن رو کفشی های آبی رنگ شدیم. سپس وارد اتاق هوا شدیم و دوش هوا گرفتیم تا تمام ذرات بر روی بدن ما که ممکن بود باعث صدمه زدن به قطعات شود،جدا شوند.

برای مشاهده این لینک/عکس می بایست عضو شوید ! برای عضویت اینجا کلیک کنید

همان طور که گفتیم قطعات SMT به سادگی بر روی برد مدار چاپی چسبانده می شوند.خوب ، اولین مرحله از این پروسه تثبیت یک لایه نازک از چسب مخصوص در پشته PCB است، که این عمل توسط دستگاهی به نام Solder Paste Printer انجام می شود. برای اطمینان از چسب کاری شدن مناطق مورد نظر بر روی مادر برد از ماسک های مخصوصی استفاده می شود.

برای مشاهده این لینک/عکس می بایست عضو شوید ! برای عضویت اینجا کلیک کنید

وقتی چسب بر روی PCB ها تثبیت شد، PCB ها به سمت ماشین خودکار SMT برده می شوند.این ماشین به تعدادی هد مجهز شده است که وظیفه آنها بر داشتن و قرار دادن قطعات مختلف بر روی مکان های از پیش تعیین شده بر روی PCB می باشد.این ماشین با سرعتی باورنکردنی وظیفه خود را انجام می دهد. قطعات با سرعتی کمتر از هشت دهم ثانیه در جای خود مستقر می شوند.

برای مشاهده این لینک/عکس می بایست عضو شوید ! برای عضویت اینجا کلیک کنید

کار کردن با چنین سرعتی نیاز به سیستم تامین قطعات فوق العاده ایی دارد.راه حل این کار چیزی شبیه به خشاب مسلسل است که قطعات در آن به صورت نواری ذخیره می شوند و به صورت متوالی توسط ماشین SMT مورد استفاده قرار می گیرند. هچنین استفاده از این سیستم امکان تغییر در خط تولید را برای محصولات جدید بسیار آسان می کند،برای این منظور تنها کاری که باید انجام شود تعویض خشاب قطعه وبرنامه ریزی دوباره ماشین SMT است.

برای مشاهده این لینک/عکس می بایست عضو شوید ! برای عضویت اینجا کلیک کنید

تنها قطعات کوچک را می توان به روشی که گفته شد به برد متصل کرد. مدارهای بزرگتر مانند چیپها و درگاه پردازنده بر روی چنگکهایی قرار میگیرند و با استفاده از ماشین SMT کند تری (یک قطعه بر ثانیه)بر روی برد متصل می شوند. برای قرار دادن این قطعات بر روی برد از هدایت گر نوری با دقت بسیار بالا کمک می گیرند.

برای مشاهده این لینک/عکس می بایست عضو شوید ! برای عضویت اینجا کلیک کنید

وقتی تمامی قطعات بر روی برد مدار چاپی قرار گرفتند،برد را وارد کوره ایی با حرارت 250 درجه سانتی گراد می کنند.در این دما چسب ریخته شده بر روی مادر برد که در مرحله اول بر روی آن ریخته شده سوخته و لحیم ها آب می شوند به این شکل تمام قطعات را به برد می چسباند.در پایان این مرحله برد را مورد بازرسی ظاهری قرار می دهند.

برای مشاهده این لینک/عکس می بایست عضو شوید ! برای عضویت اینجا کلیک کنید

علاوه بر بازدید ظاهری برد ها،آنها را با استفاده از دستگاهی که در تصویر مشاهده می کنید به صورت الکتریکی نیز مورد آزمایش قرار می دهند.اگر تمام قسمتها به درستی کار کرد،PCB ها را به خط تولید دستی ارسال می کنند.

برای مشاهده این لینک/عکس می بایست عضو شوید ! برای عضویت اینجا کلیک کنید

حالا اکثر قطعات بر روی برد قرار گرفته اند،اما چند قطعه دیگر نیز باید نصب شوند که به آنها DIP(Dual In-line Package) گفته می شود، و به طور کل قطعاتی را شامل می شوند که از دو ردیف پایه یا پین تشکیل شده اند. این پایه ها درون سوراخ های متناظر بر روی مادر برد قرار می گیرند و بعد از آن به برد لحیم می شوند. فرق DIP ها با SMT ها در این است که هر کدام بر رویه متفاوتی از برد متصل می شوند. امروزه DIP ها در مواقعی که نتوان از SMT ها استفاده کرد مورد استفاده قرار می گیرند،که این شامل درگاه های PCI ،رابطهای ورودی خروجی پشتی،رابطهای SATA و USBوهر وسیله دیگری که نیاز به تحمل فشار مکانیکی داشته باشد نیز می شود.

برای مشاهده این لینک/عکس می بایست عضو شوید ! برای عضویت اینجا کلیک کنید

تمام قطعات ابتدا با دست در جای خود قرار می گیرند. این کار به روش خطوط مونتاژ صورت می گیرد، هرکدام از متصدی ها یک قطعه را به PCB اضافه می کند، سپس برد را به کارکر بعدی تحویل می دهد. در هر ایستگاه یک یا چند جعبه قرار دارد که کارکران قطعات را از آنها بر می دارند. ایستگاه آخر نیز وظیفه دارد تا صحت قرار گرفتن تمام قطعات را بررسی کند واطمینان حاصل کند که تمام پین ها در جای خود قرار گرفته باشند.
این خطوط وابسته به دست انعطاف پذیر تر از ماشین های SMT می باشند. به عنوان مثال، شرکت GIHABYTE در هنگام تغییر محصول در این خطوط می تواندآنها را ظرف 15 دقیقه آماده کند. در صورتی که زمان آماده سازی در خطوط SMT چیزی معادل 30 دقیقه می باشد.

برای مشاهده این لینک/عکس می بایست عضو شوید ! برای عضویت اینجا کلیک کنید

بعد از عبور از چندین خط تولید تمام اتوماتیک، این خطوط مونتاژ دستی(که اکثر کارکران آن را زنان تشکیل داده اند)مارا شگفت زده کرد،خصوصا سکوتی که وجود داشت.به غیر از صدای برخورد قطعات با هم تقریبا هیچ صدای دیگری این سکوت را بر هم نمی زد.برای تضمین ماندن ضرب آهنگ کار در سطح بالا، تابلوی اعلاناتی برای نشان دادن بازده کار در هر خط نصب شده است.

برای مشاهده این لینک/عکس می بایست عضو شوید ! برای عضویت اینجا کلیک کنید

وقتی تمام اجزا در جای خود قرار گرفتند، نوبت به لحیم کردن آنها به برد می رسد. این کار دیگر به روش دستی انجام نمی شود. تمام فرآیند لحیم در یک مرحله و گذر انجام می شود که به آن "لحیم کاری موجی" می گویند. روش کار به این صورت است که برد را از روی قلع مذاب مواج عبور می دهند. ارتفاع موجها به دقت کنترل می شود به همین دلیل تنها انتهای پین ها که از برد بیرون است آغشته به قلع می شوند. سرعتی که برد عبور می کند و میزان تماس پین ها با قلع برای رسیدن ضخامت مناطق لحیم شده به حد مطلوب به سختی کنترل می شود.

برای مشاهده این لینک/عکس می بایست عضو شوید ! برای عضویت اینجا کلیک کنید

وقتی محلهای لحیم کاری شده سرد می شود، مادر برد به صورت الکتریکی کامل شده است. اما آخرین قطعات باید به صورت دستی اضافه شوند که همان خنک کننده ها برای چیپها وMOSFET ها می باشند.GIGABYTE دوباره از نیروی انسانی در این مرحله استفاده می کند. آخرین بررسی برای صحت قرار گرفتن اجزاء در این مرحله انجام می شود.

برای مشاهده این لینک/عکس می بایست عضو شوید ! برای عضویت اینجا کلیک کنید

حال مراحل ساخت به پایان رسیده است. در مرحله بعد برای حصول اطمینان از سالم بودن برد آن را آزمایش می کنند. برای این مرحله GIGABYTE از نیمکت نیمه خودکار تست استفاده می کند.رابط های شبکه، دیسک سخت وحتی خنک کننده پردازنده بر روی صفحه ایی قرار دارند که با یک حرکت بر روی مادر برد قرار می گیرد. تنها daughterboard باید اضافه شود. در نهایت یک سری آزمایش خودکار برروی مادر برد انجام می شود تا صحت عملکرد تمام اجزاء آن چک شود.

برای مشاهده این لینک/عکس می بایست عضو شوید ! برای عضویت اینجا کلیک کنید

مادر بردهایی که تمام آزمایشها را با موفقیت طی می کنند(تقریبا تمام آنها ) به مرحله پایانی فرآیند ساخت فرستاده می شوند که همان بسته بندی می باشد. دوباره دستان توانای انسان وارد عمل می شوند وتمام قطعات را درون جعبه قرار می دهند.

برای مشاهده این لینک/عکس می بایست عضو شوید ! برای عضویت اینجا کلیک کنید

مادربردها و كارت های گرافیک آماده شده و در بسته های ده تایی قرار می گیرند. در مدت زمان کوتاهی آنها را به ایالات متحده ، اروپا ، تایوان ، ژاپن و ... تمام نقاط دیگر جهان خواهند فرستاد.