Компьютерра PDA N180 (30.06.2012-06.07.2012) - страница 4

Для сборки электронных плат не требуется такая же "чистая комната", как, например, для литографии микросхем, достаточно соблюдения элементарных правил чистоты (спецодежда, перчатки, бахилы, маска). При работе обязательно ношение электростатических браслетов - без них можно случайно повредить сразу несколько микросхем. И, наконец, перед входом в рабочую зону вы должны пройти через шлюз "воздушный душ", сдувающий с одежды пылинки и мелкие частички, способные нарушить требуемый уровень чистоты в цехе.

Процесс изготовления материнской платы можно разделить на четыре основные стадии - поверхностного монтажа, ручной установки крупных DIP-элементов (то есть компонентов с "ножками"), тестирования и упаковки. Сами печатные платы поступают из специализированного цеха, причём этот цех может находиться в материковом Китае, а сборочные мощности - на Тайване. Большинство, в том числе и крупных фирм, заказывают "травление" (в кавычках, потому что сегодня это гораздо более сложный процесс, чем тридцать лет назад) плат сторонним компаниям, способным изготовить изделия требуемой многослойности и сложности разводки. Некоторые фирмы, например ECS, делают платы самостоятельно и выполняют заказы других производителей.

Многослойность печатной платы требуется прежде всего для того, чтобы бороться с перекрёстными помехами различных цепей и негативным влиянием компонентов друг на друга. Сегодня норма - 6 слоёв, не редкость и 8-10 слоёв, хотя ещё совсем недавно хватало четырёх: на нижнем и верхнем находились сигнальные цепи, а на внутренних - цепь питания и заземление. По такой же схеме выпускаются и платы с большим числом слоёв, хотя в них уже может быть несколько сигнальных слоёв и несколько слоёв с цепями питания. Встречается и такая экзотика, как платы, вообще не имеющие сигнальных линий на внешних поверхностях: все они запрятаны внутрь. Подобные решения применяются во встраиваемых системах с повышенными требованиями к безопасности: с них гораздо сложнее считать сведения о производимых операциях, чем с обычных плат, где сигнальные цепи обращены наружу.

Многослойные платы производятся из тонких двух- или однослойных плат, полученных традиционными способами (травления, гравировки и т.п.), которые прессуются в одну через препреги - прокладки из композитных материалов с полимерной пропиткой. Такой "бутерброд" запекается в печи, после чего осуществляется травление верхнего и нижнего сигнальных слоёв. В готовой и отмытой плате сверлятся отверстия с последующей металлизацией, после чего она покрывается защитным лаком - как правило, какого-то "фирменного" цвета, характерного для каждой марки.

На первом этапе сборки платы подаются в автомат, наносящий капельки горячего припоя в необходимых местах, после чего они поступают в аппарат-укладчик с запасом разных чипов, которые буквально выстреливаются с высочайшей скоростью (около десятой доли секунды) в печатную плату. Затем плата подаётся в специальную печь, снова расплавляющую припой, чтобы комплектующие надёжнее закрепились в своих местах.

После печи плата проходит сначала автоматизированный тест при помощи стробоскопа, определяющего правильность расположения компонентов, затем - тест электрических цепей, а потом и визуальный осмотр.

На втором этапе вручную добавляются более крупные DIP-компоненты с "ножками": это слоты PCI, слоты для модулей памяти, а также все порты и разъёмы. Для закрепления этих компонентов плата помещается в машину для пайки волной припоя.

Затем на плату устанавливаются элементы системы охлаждения, после чего вновь следует аппаратное тестирование электрических цепей и визуальный осмотр.

Каждый из двух этапов сборки осуществляется на отдельных линиях, часто в отдельных цехах.

После собственно изготовления плата проходит сразу три заключительных теста. Первый тест - на полную функциональность: плата устанавливается на специальный стенд, и на ней собирается полноценная система. Компьютер запускается, и проверяются все заложенные конструкторами возможности, все порты и контроллеры. При необходимости осуществляется мелкий ремонт.