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오늘 우리는 타이완의 난핑에 있는 GIGABYTE의 공장에 왔습니다.
이제 기가바이트 메인보드가 어떻게 만들어 지는지 제조 공정을 시작부터 끝까지 상세히 소개하겠습니다.
메인보드는 PCB 위에 장치된 여러 가지의 컴포넌트로 구성됩니다.
PCB란 인쇄 배선 회로기판을 말합니다.
컴포넌트와 이 회로기판을 합하면 PC 메인보드가 됩니다.
PCB가 GIGABYTE 의 다른 공장에서 도착하면 가장 먼저 시작되는 공정은 모든 SMD 컴포넌트를 보드에 납땜하는 것입니다.
SMD란 표면 장착 부품을 말합니다.
SMD란 일종의 용어로서 PCB 기판을 관통하여 납땜하는 핀이 없는 모든 컴포넌트를 칭합니다.
관통하는 핀이 없이도 가장자리의 대전 연결부를 통해 전류 전달이 가능합니다.
예컨대 레지스터, 바이오스, 오디오, SATA 칩셋 그리고 칩셋 그 자체 또한 이러한 방식으로 만들어졌습니다.
전기층과 연결되는 PCB 기판의 각 부위는 특수한 납땜 페이스트로 컴포넌트를 붙입니다.
납땜 페이스트는 모든 칩이 납땜을 위해 리플로 오븐 안으로 들어가기 전, 일종의 접착제로서 자리를 확정해 주는 역할을 합니다.
이렇게 해서 이 모든 소형 컴포넌트 모두가 땜질 전에 정확한 위치에 고정됩니다.
보시는 것처럼 납땜 페이스트는 정확히 컴포넌트가 위치할 PCB상의 공간에만 부착됩니다.
오늘날의 모든 메인보드는 보드 상에 직접 장착되는 여러 개의 아주 작고 얇은 SMD컴포넌트를 가지고 있습니다. 16 00:01:58,151 --> 00:02:03,123 이런 고속 플레이서(high speed Chip Placer)는 초당 5-10개의 컴포넌트를 장착할 수 있습니다. 무척 빠르지요.
플레이서가 장착한 컴포넌트는 대부분 너비가 1mm밖에 되지 않습니다.
그렇게 때문에 PCB기판에 정확하게 장착해야 합니다.
오늘날의 메인보드는 기판 양면에 컴포넌트를 장착하므로,
생산라인에서는 먼저 뒷면을 처리합니다.
뒷면의 장착이 끝나면,
플레이서가 메인보드를 반대면으로 뒤집고
SMT생산라인에서 다시 장착 공정을 작업합니다.
초소형 컴포넌트의 장착이 완료되면 칩셋을 실장하게 됩니다.
CPU 소켓과 모든 칩이 메인보드를 구동시킵니다.
메인보드에 장착하기 전에
먼저 다양한 광파를 설정해서 칩을 스크린해서 불량이 있는지 검사합니다.
그리고 땜질 포인트와 칩의 배열이 맞는지 확인합니다.
여러분께서는 오디오, SATA 및 USB3.0 등 다양한 칩셋을 보실 수 있습니다.
이 칩셋은 플레이서를 통해 메인보드에 장착됩니다. CPU소켓 역시 동일하게 처리됩니다.
즉 엄지손톱보다 약간 큰 칩셋이 이 플레이서를 통해 장착되는 것이지요.
지금 메인보드의 모든 SMD가 장착이 완료되고 납땜을 할 차례가 되었습니다.
납땜 페이스트는 고온에서 녹으면서 컴포넌트와 PCB기판을 붙여줍니다.
메인보드는 245°C의 리플로 오븐에서 순서를 따라 이동합니다.
이로써 전기적 및 기계적 연결이 완료되었습니다.
현재 메인보드에는 소형 레지스터, 칩셋 그리고 CPU 소켓이 실장되어 있습니다.
이제 눈으로 직접 검수할 시간입니다.
이 검수는 위치가 잘못되어 있거나 컴포넌트가 빠져 있는지 확인하는 것입니다.
하지만 컴포넌트가 2mm가 채 되지 않아 육안 검사가 어렵기 때문에 AOI의 도움을 받아야 합니다.
자동광검사(The Automated Optical Inspection)는 누락되거나 위치가 잘못된 컴포넌트를 찾아줍니다.
또한 오디오칩과 같은 눈으로 확인 가능한 모든 납땜 부위의 컴포넌트를 검수합니다.
마지막으로 칩 검사장치(Integrated Chip Tester)는 각 칩의 밑에 있는 납땜질에 불량이 있는지 검사합니다.
예컨대 칩셋이 메인보드와 정확하게 연결되었는지 검사합니다.
이 단계에서는 각 칩셋이 메인보드에 전기적으로 정상 연결되었는지만 검사하고
각 칩셋이 정상 작동하는지는 검사하지 않습니다.
이 공장 라인에서는 추가적인 검수에 여념이 없습니다. 더욱이 서버 컴포넌트라면 더하죠.(이 부분은 서버 컴포넌트의 검수에 여념이 없다는 뜻인지 다른 추가 검수를 하고 있다는 뜻인지 모호합니다-역자 질문)
일부 보드는 X레이를 통해 납땜의 품질을 검사합니다.
이 검사는 고품질 서비스로서 하이엔드 및 서버 메인보드가 좀 더 치밀하게 검수될 수 있도록 해줍니다.
서버의 메인보드 검사 역시 심층적으로 이루어집니다.
이 검사가 완료되면 듀얼 인라인 패키지(Dual Inline Package) 가 시작됩니다.
메인보드의 제작 과정에서 DIP는 두 번째로 중요한 과정입니다.
먼저 수동으로 컴포넌트를 끼웁니다.
초소형 컴포넌트와 칩의 장착을 모두 완료하면
핀이 있는 기타 컴포넌트를 모두 PCB기판에 장착할 차례입니다.
이 단계에서 모든 컴포넌트는 수동으로 장착됩니다.
여러분께서는 모든 직원이 I/O 커넥터를 장착하는 생산라인을 보고 계십니다.
전원 소켓, PCI-Express 그리고 램 슬롯
그리고 CPU 소켓 주변의 초크와 솔리드 커패시터를
PCB기판에 납땜하기 전에
장착된 부품이 모두 정확한 위치에 있어야 합니다.
이점이 바로 웨이브 솔더 이전에 실시되는 검수의 목적입니다.
웨이브 솔더의 원리는 간단합니다.
컴포넌트를 메인보드의 한 쪽에 장착하고 핀은 PCB기판을 관통시킵니다.
웨이브 솔더로 PCB 뒷면을 터치합니다.
용융 땜납이 핀을 고정시켜 컴포넌트와 기판을 붙여 줍니다.
웨이브 솔더링을 마치면
큰 브러시로 잔여물을 청소해서
보드 뒷면을 깨끗하게 합니다.
필요하다면 수작업 납땜 보완을 통해서 또 하나의 검수작업이 행해집니다.
그리고 난 뒤 또 다른 검수에 앞서서 히트 싱크(방열판)가 장착됩니다.
집적회로 검사장치(ICT)나 내장된 칩 테스터로 검사합니다.
이제 메인보드의 기능이 모두 갖춰졌지만
아직 가장 중요한 품질제어 과정이 남아 있습니다.
직원들이 컴포넌트 연결상태 부터 중요한 burn-in test까지 모든 테스트를 진행하고 있습니다.
이 기능 박스는 컴포넌트의 켜기와 끄기
그리고 주변장치 검사를 쉽게 해줍니다.
GIGABYTE의 품질 검사를 책임지는 이 공장은 100%의 보드를 전부 검사합니다.
기본 기능 및 고급 기능을 모두 검사합니다.
검사 및 품질 분석을 마친 여기의 보드들은 이제
패키지 공정으로 보내집니다.
이 공정은 메인보드 생산에서 마지막 단계로서
판매점에서 볼 수 있는 형태로 만들어집니다.
공장에서는 평평한 종이 상자이지만
자동화된 기계장치를 통과하면 순식간에 화려한 포장박스로 만들어집니다.
그 다음에는 직원들이 박스에 바코드와 제품번호를 붙이고
제품 정보도 보드에 붙인 다음 개별 시리얼 넘버를 스캔합니다.
이로써 메인보드가 거의 완성되었습니다.
이제 메뉴얼, 드라이버 DVD를 포함한 악세서리를 포장하면 됩니다.
메인보드를 포장한 박스는 더 큰 박스로 포장되고 무게를 잰 후 포장 테이프를 붙이면 출하 준비가 끝납니다.
지금까지 GIGABYTE의 메인보드가 어떻게 만들어지 보셨습니다. 감사합니다�