Fertigung eines Mainboards - zu Besuch bei GIGABYTE in Taiwan

[der8auer]

Während der Computex 2013 hatte ich die Möglichkeit eine der GIGABYTE Fabriken in Taiwan - Nan-Ping zu besuchen. Auf einer Fläche von 45.000 m² verteilt auf 8 Ebenen werden jeden Monat mehrere hunderttausend Mainboards und Grafikkarten gefertigt. GIGABYTE beschäftigt dort über tausend Mitarbeiter.




Im Eingangsbereich findet sich ein Modell der Fabrik aus Mainboardbauteilen...



... und eine Gallerie etwas älterer Produkte.





SMT
Der Prozess startet in der obersten Etage mit der SMT-Ebene (Surface-Mount-Technology). Dabei werden die PCBs mit sämtlichen SMD (Surface-Mount-Device) Bauelementen bestückt. Dazu zählen alle ICs, SMD-Widerstände, SMD-Kondensatoren, Chipsatz, Spannungswandler und Sockel.



Im ersten Schritt wird das Mainboard mit einer Lötpaste bestrichen. Das PCB liegt dabei unter einer Schablone und wird von oben beschichtet. Anschließend werden die Platinen übereinander gestapelt.

 

[der8auer]

Nun werden die vorbereiteten PCBs nacheinander in die Pick-and-Place Maschine eingeführt. Diese Bestückt die Platinen mit einer Geschwindigkeit von bis zu 10 Bauteilen pro Sekunde je nach Größe und Umfang. Jeder Arm platziert dabei bis zu 20 verschiedene Elemente auf der Platine. Die Bauelemente werden dabei µm genau Platziert - bei dieser Geschwindigkeit absolut beeindruckend!



Positionierung der Bauteile auf dem Board.


Selbst die PCHs werden auf Rollen in die Maschine transportiert.


Ich habe den ersten Bestückungsvorgang gefilmt - hoffe man kann es einigermaßen erkennen

https://www.youtube.com/watch?v=Ru_VddkDybI



Das bestückte Board am Ende der Maschine:

 

[der8auer]

Im nächsten Schritt werden die Mainboards von Mitarbeitern einzeln überprüft und evtl. wieder in zurück in die Produktion geführt.



Anschließend werden die Lötverbindungen elektrisch getestet.

 

[der8auer]

DIP (Dual In-Line Package)
DIP sind Bauelemente mit zweireihiger Pinanordnung wie RAM, PCIe Slots, sämtliche Steckverbinder, Pins usw. Diese werden von Hand auf dem Mainboard platziert und anschließend im Reflow-Ofen verlötet.

Beispiele von DIP-Bauelementen


Ein Blick durch die Lupe auf die Kontakte des PCIe Slots. Links vor und Rechts nach dem Löten.






In dieser Maschine werden die Mainboards mit speziellem Flussmittel besprüht.


Anschließend wird alles im Reflow-Ofen verlötet.




https://www.youtube.com/watch?v=Uqe1tINn2So

 

[der8auer]

DIP Teil 2

Jedes Mainboard wird nach dem Reflow-Ofen mit einer Lupe überprüft und die Mitarbeiter sehen sofort wenn eine Lötstelle nicht korrekt ist. Diese werden dann von Hand nachgebessert


Nach dem Reflow-Prozess werden weitere Elemente wie Chipsatzkühler und Sockelhalterung auf dem Board befestigt.


Anschließend überprüft eine Mitarbeiterin mit einer Schablone, ob alle Teile auf dem Mainboard vorhanden sind. Passt alles wandert das Board in eine Aufbewahrungsbox und wird zur nächsten Abteilung gebracht.

 

[der8auer]

Test-Area

Jedes der hunderttausend Board wird von Hand in ein System eingebaut und komplett getestet. Nur so kann GIGABYTE eine gleichbleibende Qualität garantieren. Die Chance ein defektes Board zu erhalten (DOA) ist also gleich Null.




Hier ist ein Beispiel-Testsetup zu sehen.


Die einzelnen Markierungen und Beschriftungen geben den Mitarbeitern genau Auskunft darüber was gerade angeschlossen ist und im Fehlerfall zeigen LEDs auf einer Tafel genau an welches Bauteil den Fehler verursacht. Eine Tabelle erklärt noch mals einzeln alle Features.



Nach dem erfolgreichen Test werden die Mainboards wieder in Kisten verstaut und es geht weiter zum nächsten Schritt.

 

[der8auer]

Packaging

Die Mainboards und Grafikkarten sind nun fertig für den Versand in die ganze Welt. Auf mehreren Verpackungsstraßen werden die verschiedensten Modelle verpackt. Neben Z77 und den neuen Z87 Mainboards konnte ich sogar ein paar HD 7990 Grafikkarten finden

 

[der8auer]

Thema ist online

Hatte nicht die Zeit jedes Bild einzeln zu beschreiben. Solltet ihr etwas detailierter wissen wollen beantworte ich euch die Fragen natürlich

 

[Freeze82]

Ich habe das Thema jetzt nur mal schnell überflogen...
Ist aufjedenfall gut gemacht und sieht sehr interessant aus!
Vielleicht eröffnet sich mir noch die ein oder andere Frage nachdem ich mir die Zeit genommen habe das ganze in Ruhe anzusehen.
Gruß

 

[ThomasGoe69]

Klasse Roman ,

ich habe sogar mein künftiges Board (Z87X-UD4H) entdeckt...super.

 

[Robonator]

Danke für den Post, interessant mal sowas zu sehen

 

[Zeus18]

Interessant

 

[Stockmann]

Ist es mal Interessant zu hören wie sowas Produziert wird.
Steck ja wohl ne "menge" Arbeit hinter.

 

[KonterSchock]

Nice, Top Arbeit.

 

[DOcean]

Super "Doku"

Seh ich das richtig, das die Mbs von unten mit einer Welle verlötet werden? Also die unterer Seite wird mit flüssigen Lot "bespült", nur die oberer Seite bekommt Paste ab.

 

[Micman09]

Super Doku. Sehr interessant so etwas mal zu sehen. Danke

 

[loser321]

Wow

Sehr interessant so was mal zu sehen, und doch
noch etwas Handarbeit dabei.

 

[End0fSeven]

Super, echt Interessant

 

[Icke&Er]

Super "Doku"

Seh ich das richtig, das die Mbs von unten mit einer Welle verlötet werden? Also die unterer Seite wird mit flüssigen Lot "bespült", nur die oberer Seite bekommt Paste ab.

Bei dem Reflow-Löten werden die Ram-Slots und auch die anderen Slots mit dem Mainboard verbunden/lötet und so elektrisch ankontaktiert.
Meist werden die Slots eingesteckt, sodass auf der Rückseite kleine Stellen rausgucken und die werden dann mit dem eigentlichen PCB verlötet.
Die "Pins" sieht man ja auch auf der Rückseite auch beim normalen Mobo noch.
Die Flüssigkeit- bzw. die Welle die du unter den MBs auf dem Video siehst kommt glaube durch den Reflow-Lötprozess selber. Scheint sich um ein Dampfphasen Reflow-Löten zu handeln, wobei die Kondensationswärme zum löten genutzt wird.

nur die oberer Seite bekommt Paste ab.

Die Paste wird nur auf die Vorderseite aufgerakelt, da diese für die SMT-Bestückung dient. Diese werden dann auch per Reflow-Löten befestigt oder der Revolversetzkopf ist eigenständig beheizt.

MFG

 

[0madmexx0]

Interessante Sache^^
Erinnert mich ein wenig an die Firma At&S. Ein Werk steht hier ganz in der Nähe von meinem Wohnort.
Die fertigen Leiterplatten hauptsächlich für Industrie, Automobilbranche und Mobilgeräte.