Как делают материнские платы: на примере Iwill / Материнские платы

Нормальный советский человек, с юности воспитанный в идеалах громаднючего совкового производства, с большим трудом воспринимает современную реальность hi-tech производства. Если не повернуто вспять пару рек, не снесено пару гор, не стоят великие и могучие стены производственных цехов, не ездят туда-сюда мегатонные краны и не подведена железная дорога с колючей проволокой - то это не производство, а фигня несерьезная.

Помню, в бытность моей службы в красной армии довелось руководить ротой очень конкретных стройбатовских бойцов, состоящую полностью из наших южноазиатских соседей - вот как раз подобный заводик в Строгино (западный район города Москвы) мы и возводили. Назывался он "Орбита" и должен был производить всякую чушь, типа магнитол, телевизоров и приемников. Старшее поколение прекрасно должно помнить этот трейдмарк, ну, а молодежи о нем лучше не рассказывать... Не знаю, чем они сейчас занимаются, но каждый раз, выезжая из дома в Кунцево до "Шереметьева-2", как раз и проезжаю сей объект, с умилением вспоминая былую молодость и глупость ;-)

Вот это были цеха так цеха... Не чета нынешним... Если подсчитать площадь цехов одной только "Орбиты", то я вам клянусь - они как раз будут равны производственным площадям всей компьютерной индустрии Тайваня (!!!). Да, реальность именно такова. Каждый раз, посещая очередную местную компанию - просто поражаешься, до чего компактно и продумано до каждой мелочи их реальное производство "реальных железок".

"Производство" - это, всего-лишь, повторяю, "всего-лишь"(!) - один из этажей их билдинга в каком-нибудь технопарке рядом с Тайпеем, где остальные этажи занимают маркетинг, сейлзы, инженеры и все остальное, необходимое для нормального функционирования современной компании.

Отнюдь не каждая IT-компания позволяет вести съемку внутри своих производств. Для примера, когда мы с Андрюшей Воробьевым (iXBT-video) сидели в Торонто и наслаждались видами производства видеокарт серии X800, то снимать весь процесс было категорически запрещено. Ну, что делать, ... хотя я думаю, что это действительны было бы интересно многим нашим читателям - как же все это выглядит - станки, развалы еще чистых PCB, деталюшечки, тестирование готовой платы & other interesting features :-).

Еще один пример - Gigabyte, где никакого журналиста в центральном Тайпейском офисе не пускают дальше отдела маркетинга (через четыре дня на Тайвань прилетает наш эдитор раздела MoBo - Starter и поимеет две экскурсии по Тайваню - на фабрику GBT и TSMC - если разрешат снимать, то нас ожидают увлекательные репортажи с места событий).

И все же нам удалось немного подсмотреть - как же они производятся, эти "материнские платы" на примере компании IWILL

Офис Iwill

Итак, по порядку.

Пятиэтажное здание в южной части Тайпея (в двадцати минутах поездки на такси от моего отеля - 200руб), где на четвертом этаже и находится производство материнских плат. Это совершенно нормальная ситуация. Тот же самый производитель оверклокерской памяти GEIL - сидит рядом в соседнем бизнес-комплексе из сотен всяческих компаний и его производственные линии находятся в том же здании (репортаж о том, как производятся модули памяти на примере компании GEIL будет готов завтра).

Все производство - две линии длиной метров двадцать. Просто фантастика! Просиживая штаны в Москве, не очень поймешь, как же все это "фунициклирует" и как производится. Фантазии далеки от реальности, нынешнее производство материнских плат - это несколько станков (ну, очень серьезной стоимости), после которых получаем в подарок готовую материнскую плату :-)

Вся производственная линия IWILL (склеено два снимка)

Лет так двадцать назад любую печатную плату можно было протравить соляной кислотой в домашних условиях, они состояли всего из двух слоев - front & back. Тот же самый журнал "Радио" в каждом выпуске публиковал десятки PCB для их последующего копирования всеми радиолюбителями CCCP (за что им громадное спасибо). Сейчас, не все так просто и тысячи радиолюбителей, наконец, перестали портить с ранних лет свою потенцию, вдыхая пары купрума. Современные платы для материнских плат, это как минимум 6 слоев дорожек:

Еще чистенькие pcb`шки - с них все начинается

PCB (печатные платы) всеми производителями конечной продукции заказываются совсем другим компаниям, мало кто их делает сам. Производители имеют целый список партнеров, и, в зависимости от сложности и многослойности разводки, выбирают очередного изготовителя печатной платы с учетом сложности производства.

Производственная линия изготовления материнских плат начинается с того, что заряжается очередной бокс с чистыми PCB и покатилось:

Первый этап:
наносим по трафарету паяльную пасту
Iwill Manufacture

Второй этап:
Четырехголовочный станок (Four heads) расставляет компоненты сразу на четыре платы
Iwill Manufacture

Радиодетали (конденсаторы, резисторы, дроссели, транзисторы - одним словом, "компоненты", как говорят на Тайване, подаются на барабанных лентах)
Iwill Manufacture

Вот они эти "компоненты"
Iwill Manufacture

Станок забирает очередную деталь с ленты и ставит ее на нужное место материнской платы

Станки работают очень шустро. Скорость забора и монтажа "компонентов" на плату просто фантастическая! В реальном времени, это можно посмотреть в нашем клипе - сори, но под рукой нет софта для конвертации этого клипа в mpeg4 - придется качать 4,5Mb 30-ти секундного AVI для восприятия атмосферы реального производства - но настоятельно рекомендую посмотреть нашу DV съемку ;-)

Еще несколько станков с расстановкой компонентов (в один станок невозможно уместить все разнообразие необходимых номиналов резисторов, конденсаторов и микросхем) и плата подается на последний этап, где производится пропекание, т.е. припайка компонентов к плате.

Окончательная припайка всех компонентов

Тут же подать на плату 400 градусов по Цельсию для припоя компонентов к PCB - рискованное занятие. Последний станок как раз и нагревает плату в 8 последовательных этапов для окончательного припаивания всей нанесенной базы компонентов. До этого они просто "приклеены" к паяльной пасте (здесь её называют "силикон"), а после - припаяны.

Перед этим последним станком стоит промежуточный робот, который делает визуальный контроль, правильно ли все расставлено:

Конечно, весь визуальный контроль расположения компонентов делает сам станок, монитор и окошко - это не более чем бижутерия ;-)

Весь процесс программирования станков и контроля над всем производством осуществляется одним оператором:

После пропекания (припаивания) в конце линии выходит готовая материнская плата:

Mason Su (General Manager IWILL) демострирует нам готовую плату

Последняя и основная операция - контроль качества:

Little Chinese girls

У всех очаровательных китайских барышень на лице маски - чтоб не запотевали линзы от дыхания:

Little Chinese girls

Вот так изготавливаются материнские платы :-) Осталось расставить пластиковые коннекторы, гнезда и шины, упаковать, укомплектовать и разослать по заказчикам.

А под конец немного статистики и цифр. Вся эта производственная линия со всеми её станками, производства компании Siemens, стоит 1,5 млн баксов. Время жизни - 5 лет... Этот life time не означает, что линия навсегда сломается и не запустится - просто, она морально устареет и потребуется установка нового оборудования с более современными технологическими нормами, если компания не желает тихо умереть.

За месяц на этой линии изготавливается 10 000 плат, причем, тонкость в том, что сегодня линию могут зарядить на производсто i865 в плате стандартного формата, а завтра придется изготовить пару тысяч "some new chipset from NVIDIA" - большая просьба к читателям не сильно распространять информацию об этом фото на западных сайтах в ближайшие два месяца, до официального лонча продукта :-)