Płyta główna

(ang. mainboard lub motherboard) – jest to elektroniczny szkielet komputera. Znajdują się na niej najważniejsze układy elektroniczne, np. procesor, pamięć operacyjna, gniazda rozszerzeń itd.

Proces produkcyjny płyty głównej na przykładzie fabryki Alco Electronics w Wołowie pod Wrocławiem:
Zwiedzanie fabryki Alco Electronics w Wołowie pod Wrocławiem rozpoczynamy od założenia specjalnych ochraniaczy na buty i fartuchów. Wydawałoby się, że fartuchy nie mają w sobie nic szczególnego, ale najbliższa firma, w której można je kupić, znajduje się we Włoszech. Wszystko z powodu ładunków elektrostatycznych. Fartuchy zrobione są w 96% ze zwykłej bawełny, ale 4% to specjalny materiał przewodzący. Dzięki temu fartuch odprowadza ładunki elektryczne, które są zabójcze dla układów elektronicznych. Dlatego też przed wejściem do hali montażowej każdy musi przejść test uziemienia – stajemy na metalowej płytce i dotykamy palcem do metalowego guzika. Zielona lampka oznacza, że wszystko w porządku, ładunki elektryczne nie będą zbierać się na naszych ubraniach, czerwona – musimy poprawić paski uziemiające w butach.
Dalej są dwie hale montażowe. W pierwszej, hali montażu powierzchniowego, zainstalowana jest klimatyzacja utrzymująca stałą temperaturę i wilgotność w pomieszczeniu, ale bynajmniej nie dla wygody człowieka, lecz po to, by dwa roboty układające podzespoły elektroniczne na płytach miały komfortowe warunki pracy.
Produkcja płyty rozpoczyna się od załadowania płytek drukowanych do podajnika specjalnej maszyny nakładającej pastę lutowniczą. Pasta nanoszona jest metodą sitodruku – w metalowej matrycy wycięte są otwory wszędzie tam, gdzie ma znaleźć się pasta. Ramię przesuwające się po matrycy rozprowadza pastę, która przez otwory dostaje się na płytkę drukowaną. Dokładnie taką metodą drukowano w stanie wojennym ulotki, tyle że maszyny nie były tak precyzyjne. Po naniesieniu pasty płyty przesuwają się w kierunku następnej maszyny, która układa elementy elektroniczne. Pierwsza, przeznaczona do najmniejszych elementów, potrafi ułożyć 25 tys. części, z których najmniejsze mają milimetr szerokości, dwa milimetry długości i pół milimetra grubości. Elementy podawane są z dwóch stron maszyny w specjalnych taśmach papierowych, podobnie jak naboje do karabinu maszynowego. Dwa ramiona, każde wyposażone w 12 chwytaków, układają z niesamowitą prędkością tranzystory, rezystory, kondensatory, diody i inne układy elektroniczne. Gdy jedno ramię pobiera elementy z podajnika, drugie przykleja układy do miejsc posmarowanych pastą lutowniczą. Mimo że pobieranie elementów odbywa się błyskawicznie, robot zdąży porównać każdą część ze wzorem optycznym. Gdy z jakichś względów element mu się nie podoba, to ląduje w śmietniku. To pozwala odsiać elementy, które na przykład uległy uszkodzeniu podczas transportu. Drugi, bliźniaczo podobny robot, przeznaczony jest do większych elementów. Ma tylko jedno ramię, a elementy podawane są nie w taśmach, lecz na tackach. Ten potrafi układać „jedynie” 10 tys. elementów w ciągu godziny. Roboty są niezmordowane. Mogą, a nawet powinny, pracować bez przerwy 24 godziny na dobę. Powinny, bo gdy stoją, to nie zarabiają na siebie. Raz na tydzień robot wymaga półgodzinnej przerwy konserwacyjnej, raz na pół roku trzeba zatrzymać go na jeden dzień do przeglądu. Dłuższy przegląd trzeba przeprowadzać raz na dwa lata.
Przestawienie produkcji nie jest skomplikowane. Najwięcej czasu trwa opracowanie technologii montażu. To zajmuje około dwóch dni, łącznie z testowaniem, czy na taśmie wszystko przebiega gładko. Sam program robotów jest przechowywany na dysku zwykłego peceta. Gdy trzeba przestawić produkcję, wystarczy załadować program i ewentualnie zmienić taśmy z elementami. Zajmuje to najwyżej pół godziny. Drobne poprawki – na przykład dolutowanie kilku dodatkowych układów na produkowanej płycie – to kwestia kilku sekund.
Po ułożeniu wszystkich elementów płyty wędrują do pieca, w którym pasta lutownicza w temperaturze 250 st. Celsjusza zmienia się w metal. Jeszcze tylko trzeba ostudzić płytkę i na tym kończy się montaż powierzchniowy. Gotowe płyty wędrują do drugiej hali, gdzie odbywa się montaż przewlekany.
Montaż przewlekany to taki, w którym nóżki elementów przechodzą na drugą stronę płytki drukowanej. Tak montowane są większe elementy, które muszą być solidnie przytwierdzone do płyty: złącza do kart rozszerzeń, gniazdo procesora i większe kondensatory. Na całym świecie montaż przewlekany wykonują kobiety, tak też jest w Wołowie. Każda z siedzących przy taśmie pań ma na przegubie opaskę podłączoną do instalacji uziemiającej – drutu biegnącego nad ich głowami. Wyglądają trochę jak galernicy przykuci do wioseł. Każda z pań musi włożyć 8-12 elementów. Ma na to minutę. Tak naprawdę układanie zajmuje najwyżej 30 sekund (!), reszta to czas na sprawdzenie, czy wszystko jest w porządku. Po przejściu 10 stanowisk montażowych płyta ląduje w drugim piecu, w którym elementy przewlekane zostaną na stałe przylutowane do płyty – płytka obmywana jest od dołu spoiwem lutowniczym, które przywiera do metalowych nóżek części elektronicznych. Płynny metal przelewa się we wnętrzu specjalnego zbiornika – ze względu na wygląd proces nazywany jest „lutowaniem na fali”. Lutowanie odbywa się w osłonie azotu, dzięki czemu nie istnieje ryzyko utlenienia połączeń, co zapewnia większą jakość produktu. Po wystudzeniu gotowa już płyta uzupełniana jest o elementy, które nie zniosłyby wysokiej temperatury: baterię podtrzymującą zegar, pamięć EPROM z BIOS-em i plastikowe zworki. Rozpoczyna się proces testowania płyty.
Na pierwszym stanowisku płyta sprawdzana jest „na oko”, czy wszystkie połączenia wyglądają prawidłowo, czy nie pozostały gdzieś krople spoiwa lutowniczego, które mogłyby zewrzeć ścieżki, i czy wszystko jest na swoim miejscu. Stąd płyta wędruje na następne stanowisko, na którym sprawdzana jest pod względem elektrycznym, czy w ogóle ma szanse działać i czy nie uszkodzi procesora. Dalej płyta ląduje na jednym z ośmiu stanowisk testowania programowego, gdzie budowany jest „pecet minimum” – podłączany jest procesor, karta graficzna, pamięć, klawiatura, mysz i dysk twardy. Gdy taki komputer ruszy, uruchamiany jest program Ami Diag, który sprawdza, czy działają wszystkie podzespoły. Jeżeli ten test zakończy się pomyślnie, uruchamiane jest Windows 2000. Po zakończeniu testu każdy z testujących przykleja nalepkę ze swoim numerem. W ten sposób w przypadku reklamacji można zidentyfikować osobę i stanowisko, na którym wykonywano testy. To są wymagania standardu ISO 9002, a fabryka ubiega się o ten certyfikat. Po zakończeniu testów płyty pakowane są w pudełka, w których jest już komplet kabli, instrukcja obsługi i oprogramowanie na płytkach CD.

Użytkownicy trafili tutaj szukając: robot ukladajacy elementy na płytce drukowanej