探索主板制造的秘密
硬件周刊
主板是影响电脑性能的一个重要配件，所以主板的品质也一直是广大电脑爱好者最关心的问题之一。前不久，笔者参观了精英(ECS)设在深圳沙头角保税区的主板制造基地的鑫茂厂、鑫华宝讯厂和隆腾厂。
精英主板的制造流程
首先参观的是精英设在国内最大的主板加工厂──鑫茂厂。鑫茂厂内主板的生产流水线有：贴片机线、手工接插线、检测与包装线、测试线等，这也是一块合格的精英主板从无到有的过程。主板的制造工艺非常复杂，但基本可以归纳为：检验PCB板→CHIP贴片→检验贴片后的PCB板→零组件SMT→手工安装接插件→焊接→检验→包装和抽检，一共9道工序。
原料进厂后，首先通过严格的检验，确保没有质量问题后才能上线。PCB裸板上线后，首先在PCB板上涂上锡膏，便于固定贴片元器件以及后续焊接，然后送入贴片机。贴片完成后，还要进行检验！
（图1）为工人们使用放大镜仔细检查CHIP贴片后的PCB板。负责检验的工人都会有一张模板（图2），它是按照主板规格的严格设计并且镂空的，检测时将它覆盖在待检验的PCB板上，可以方便地检查CHIP贴片是否有遗漏或错位。模板的使用，不仅减少了目测带来的不准确，而且也方便工人使用，提高了工作效率。
经过CHIP贴片并检验合格后的PCB板被送入SMT车间，这里一共有57条流水线。（图3）是一台SONY品牌的高速贴片机，可以完成自动、快速的贴片工作。
接下来进入了手动安装插件阶段。一些大的元件，包括各种插槽接口，如：Socket DIP、DIMM、PCI、AGP、IDE、Floppy、并口件、USB、串口件等，都是通过工人手动安装上去的（图4）。
当所有接插件完成手工安装之后，这些半成品主板将进入一个“烤箱”，它就是锡炉，也叫波峰焊机，它可以把手工接插到主板上的零件用焊锡焊接牢固（图5）。
从波峰机里出来的产品，再经过工人们的擦拭，去掉毛刺和锡迹（图6），这块主板就已经基本成型了。
接下来最重要的一步就是就是检测。相对于自动化程度较高的生产线，产品检测的工作量非常大。（图7）为操作员正在对待检主板进行加电测试，主要测试主板的对操作系统的兼容性等。一般要求工作人员在3分钟之内搭配好硬件平台，同时熟练地运用各种不同类型的测试软件进行测试。检测的环节非常多，接下来还要检验主板上各插件接口的供电情况（图8）。
检测合格的成品被包装入库，可以随时出厂了。当然，还要进行最后一道抽检程序（图9），以确保产品的质量。至此，精英主板就被完全生产出来了。
板卡接插件的制造
隆腾厂是接插件的主要生产厂商，除了集团自给外，主要OEM AMP等业界主要的生产厂商，主板上主要的USB接口、串口、DIMM插槽、鼠标接口、处理器插槽、PCI插槽等均在此生产（图10）0。现在隆腾厂每月生产的主板接插件大概有800万套，不仅能满足鑫茂厂200万套的需求量，还供给其他主板厂商。
不要认为这些接插件毫不起眼，它们制造起来非常繁杂。（图11）1所示设备仅仅生产PC电源所用的插头里面的金属片。
在产品检验方面，隆腾厂也非常的严格，由于有的接插件细小，检验工作经常需要利用显微镜来检查产品是否有瑕疵（图12）2，类似的检验设备还有很多。
PCB板的制造
鑫华宝讯厂主要生产PCB板，每月产量约为200万片，全部产品基本都供给鑫茂厂。
PCB板也称为基板，是板卡类配件不可缺少的载体。PCB板一般采用树脂玻璃纤维制造，隔热绝缘、不易弯曲。它表面采用覆铜工艺，先覆盖一层薄薄的铜箔，厚度要求严格，一般在0.3mil和3mil(1mil为千分之一英寸，相当于0.0254mm)之间。然后把不需要的铜箔部分采用腐蚀的方法去掉，就形成了我们常见的表面布满蛇行线的PCB板。主板的PCB板以4层和6层居多。所以还要把多个单层的PCB板压合为多层板，并在上边钻孔，然后进行孔电镀，使多层板之间电路导通。此外，还有防焊漆印刷、文字印刷、表面处理、外形加工等细节工序，真是看起来容易做起来难。
PCB板的生产对于工作环境要求非常严格。环境必须洁净，温度和湿度要保持适当。对多余铜箔的曝光腐蚀工作必须在无尘室里进行。为什么要在无尘室内进行呢？原因是灰尘会折射光线，这必然会导致转移到干膜上的线路图失真。更为严重的是灰尘颗粒会粘在板面上，阻挡光照造成断路或短路。
（图13）3是多钻头精密数控钻床，平面精度高达±3mil。工作台上的金属板除了用于保护PCB板的安全，还可起到散热的作用。此外，整个车间的温度严格控制在15℃以下，以降低钻头工作时发出的热量，从而保证被加工件的精度。
钻头使用不久就须检测，因为磨损的钻头会严重影响钻孔精度，磨损程度不同的钻头就用不同颜色表示（图14）4。
（图15）5所示的仪器叫AOI(Automatic Optical Inspection，自动光学检验)，除了有高倍放大功能外，AOI能进行裸板外观品质测试。AOI是集光学、计算机图形识别、自动控制多学科于一身的高技术产品，它的内部存有上百种板面缺陷的图样。工作时操作人员先将待检PCB板固定在机台上，AOI会用激光定位器精确定位，用CCD镜头来扫描整个板面。将得到的图样抽样出来与缺欠图样比对，以此来判断PCB板的线路制作是否有问题，像常见的线路缺口、短路、断路、蚀刻不全等都可以凭借AOI找出来。AOI可以指出问题的类型以及在PCB板上的位置，是现代PCB板生产不可缺少的检测装备。
