硬件制造 绝对现场之显卡篇

硬件视点

显卡生产流程

尽管现在的显卡性能越来越强,所使用的元件也比以前多了许多,不过在先进的生产设备支持下,生产过程也不算很复杂,主要分为三大部分:

1. 贴片安装,即SMT生产

2. 人工插件,即DIP生产

3. 功能测试与包装出货

显卡的贴片安装生产

和主板等电子产品一样,显卡的PCB板并不是显卡厂商自己制造,而是把设计好的PCB交给专业的PCB厂生产。显卡的生产是从在PCB上安装元件开始。显卡的贴片生产主要步骤分为“印刷锡膏→贴件→过回流焊炉→补焊→QC”。值得注意的是,目前显卡的PCB板两面都布满了元件,因此,显卡要经过两次SMT(贴片安装)生产,这点和其他一些电子产品是有所不同的。

第一道工序 安装显卡背面元件

在进行元件贴片安装以前,会在显卡的PCB上印刷锡膏,锡膏的作用有两个:一是有黏性,可以“粘住”安装在PCB板上的元件;二是受热后熔化,形成焊点“焊住”元件。接下来就是元件的贴片安装,这个生产过程往往是多台SMT机分工协作,安装不同的元件。再下来是过回流焊炉进行元件焊接。最后是对该工序生产的显卡进行品质检测,避免不良品流入下一个生产环节。值得注意的是,在这个生产环节中,生产设备的先进性往往决定了生产效率和生产品质,比如先进的高速SMT设备安装元件不但生产效率高,利用自带的影像功能,还能帮助品控人员调控设备,使元件安装更精确,要知道现在的显卡上布满了比米粒还小的贴片元件,这些元件能否准确安装对显卡的品质也有不小的影响。

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自动锡膏印刷机
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印刷好锡膏的PCB即将进入高速贴片机
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高速SMT机里的机械手对着显卡PCB板一通“疯狂”点击
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PCB出来后已经贴满了各种“米粒”大小的电阻、电容
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这台SMT设备主要是用于安装显存等稍微大一点的元件
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SMT设备正在监控显存的安装
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即将进入回流焊炉的显卡。上面已安装好显存等元件
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回流焊炉,里面有10个不同的温度控制区域
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焊接后的主板需要接受系列相关检测
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品控人员正在查看是否有漏焊、错焊的情况
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已经生产好一面的显卡在等候安装另一面的元件

第二道工序 安装显卡正面元件

这道工序和前面生产流程是一样的,不同的是由于涉及显示芯片的安装,所用的SMT设备会和前面的有所不同。

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可用于安装显示芯片、显存、贴片电容的SMT机
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刚安装好显示芯片的显卡
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在进入回流焊炉之前,品控人员会对元件的安装是否到位进行检测
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检测通过回流焊炉的显卡,如果发现某些卡有焊接不良的地方,会采用人工补焊,确保显卡焊接品质

显卡的人工插件生产

显卡的贴片生产完成后,由于某些元件无法使用贴片机进行安装(如显卡的接口元件),因此需要采用人工插件方式进行生产。而在这个生产环节中,由于使用插件元件,因此焊接设备也变成了波峰焊炉,这一点和贴片生产是不同的。通过波峰焊的显卡,会有一个目检,对某些焊接不好的显卡进行补焊,避免出现焊接不良的产品。完成人工插件后的显卡会进行最后的组装,安装显卡风扇、接口挡板等元件,这个生产环节结束,一块成品显卡就诞生了!

第一道工序 安装插件元件

由于目前的显卡大量采用贴片元件,因此需要人工安装的元件并不多,少数工人采用流水作业方式即可完成该工作。

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工人正在安装显卡的DVI显示接口
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即将通过波峰焊炉的显卡,被安放在特殊的制具中,避免显卡在通过波峰焊炉时损坏已安装好的贴片元件
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工人对焊接不好的显卡进行补焊

第二道工序 显卡的组装

到了这个生产环节,显卡上所有的元件基本安装完毕,剩下的组装工作就比较简单了。

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工人在安装显卡风扇,显卡基本成型
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对组装完成的显卡进行检测,确定各元件是否安装到位,无安装问题

功能测试与包装出货

虽然显卡结束了生产,但成品显卡并不能直接上市,全面的功能检测正等着这些刚从生产线下来的显卡。只有全面通过功能检测的显卡,才能进入包装环节。当然,在出货以前,还会有抽检,只有符合抽检标准的产品,才能正式进入市场。

第一道工序 功能检测

功能检测包括:ICT检测、2D显示测试、3D显示测试、DVI输出测试、各种视频端口输出测试、外观检测等等,由于检测项目较多,检测流水线也比较长,所需的时间也比较多。

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功能检测流水线上能看到不同的显示设备,如电视机、液晶显示器
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正在进行3D性能测试的显卡

第二道工序 包装出货

其实在对显卡进行包装前,还会有一个目检,对显卡外观再次检测,并查看各种QC(质量控制)标志是否齐备(这意味着显卡是否通过了层层质量检测),只有合格品才能进行包装。

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包装中的显卡

小结

通过参观讯景(XFX)显卡的生产过程,我们可以发现,显卡的生产制造并不复杂,但先进规范的生产工艺,完善的品控手段,却是显卡品质的有力保障。一样的生产流程,但生产原料质量差一点,元件安装误差大一点,品质控制疏忽一点……,这些不起眼的一点点正是大厂和小厂、一流厂商与二流厂商之间的差距,而反映到他们的产品上,自然是我们看到不同显卡之间质量上的差别。希望通过本文,大家对显卡有新一层的认识。