Quá trình sản xuất bo mạch PC tí hon Raspberry Pi

Tại nhà máy sản xuất Raspberry Pi ở Anh, cứ mỗi 7,5 giây thì có một bo mạch máy tính tí hon được hoàn thành.
Đọc thêm: http://pandora.vn/qua-trinh-san-xuat-bo-mach-pc-ti-hon-raspberry-pi-0dls2FlahBBan.html#ixzz43RdliETS 
Follow us: @pandoravn on Twitter | pandoratechnews on Facebook

Raspberry Pi là một bo mạch chủ PC không vỏ, kích thước bằng chiếc thẻ tín dụng, có khả năng chạy các ứng dụng Internet và xử lý văn bản cơ bản. Máy có các cổng kết nối kết nối thông thường, có thể chạy một số hệ điều hành Linux như Fedora, Debian và ArchLinux. Từ khi bắt đầu được tung ra hồi tháng 2/2012, đã có hơn 700.000 máy được bán ra thị trường với giá từ 25 USD.

Được chế tạo để phục vụ cho một thế hệ trẻ tuổi mới bắt đầu học lập trình, Pi cũng đã lôi cuốn được vô số các nhà nghiên cứu dùng bo mạch Pi trong các lĩnh vực tự động hóa gia dụng đến ngành kỹ thuật chế tạo người máy.

Nhà máy Sony ở Pencoed, South Wales (Anh) là nơi sản xuất bo mạch Raspberry Pi. Nhà máy này đã bắt đầu sản xuất bo mạch Pi từ tháng 8/2012 và hiện giờ mỗi ngày có thể sản xuất đến 3.000 bo mạch. Từ tháng 1/2013, nhà máy sẽ tăng gia sản xuất đến 4.000 sản phẩm mỗi ngày.

Tổng cộng có 17 công nhân đứng máy sản xuất và lắp ráp, cứ mỗi 7,5 giây thì có một bo mạch được sản xuất.

Quá trình sản xuất PC tí hon Raspberry Pi

Quy trình sản xuất bắt đầu bằng cách nạp một bảng gồm 6 bo mạch in của Raspberry Pi vào dây chuyền để cắm các linh kiện lên bo. Giai đoạn đầu cho thấy các bo mạch được phủ một lớp chì hàn giúp gắn các linh kiện điện tử cắm lên bề mặt như đi-ốt, điện trở và tụ điện lên bo mạch. Lớp này được ép qua các lỗ trong một khuôn tô stencil bằng thép không gỉ, để đọng lại thành giọt chì hàn nhỏ cỡ vài micromét trên bo mạch ở những nơi cần gắn linh kiện.

Quá trình sản xuất PC tí hon Raspberry Pi

Một hệ thống kiểm tra quang học kiểm lại vị trí của từng giọt chì hàn chính xác đến từng micromét.

Quá trình sản xuất PC tí hon Raspberry Pi

Sau đó, các linh kiện điện tử được gắn lên bo bằng máy tự động. Những máy này có thể cắm được gần 25.000 linh kiện mỗi giờ, gắn từng linh kiện một cách chớp nhoáng và chính xác. Mỗi bo Pi có 173 linh kiện được cắm trên bề mặt, và thường mất 150 giây để cắm hết 6 bo trong một bảng. Nhà máy dùng 3 máy kiểu này để sản xuất bo mạch Pi, một để cắm mặt dưới và 2 để cắm mặt trên.

Quá trình sản xuất PC tí hon Raspberry Pi

Mỗi loại linh kiện điện tử được đặt trong một túi trên một cuộn băng để đưa vào máy và linh kiện được hút ra bằng một vòi chân không trên đầu cắm, trước khi được gắn lên bo mạch. Một hệ thống kiểm tra quang học kiểm lại cách bố trí và vị trí của mỗi linh kiện, sắp xếp chính xác cho đúng với điểm hàn. Các máy này cũng kiểm tra số linh kiện còn lại và tự động báo đặt lấy thêm để không bao giờ bị thiếu nguồn cung.

Quá trình sản xuất PC tí hon Raspberry Pi

Trong khâu cắm linh kiện lên mặt trên của bo mạch, có thêm một giai đoạn là gắn bộ xử lý Broadcom BCM2835 SoC (System on a Chip) của Pi và chip nhớ của hệ thống. Chip nhớ này được nhúng vào lớp chì hàn trước khi được gắn lên trên chip Broadcom, sắp xếp theo kiểu xếp chồng.

Quá trình sản xuất PC tí hon Raspberry Pi

Ảnh trên là một lò thật lớn, nơi các thành phần đã được gắn lên bo mạch sẽ được hàn dính vào. Nhiệt độ bên trong chiếc lò sôi hồi lưu 13 giai đoạn này lên đến 237 độ C, làm chì hàn tan ra và hàn dính các thành phần. Sau đó từng bảng mạch được làm nguội dần. Quy trình này phải được kiểm soát chặt chẽ vì nếu lạnh quá vài chỗ nối sẽ không hình thành được, còn nếu nóng quá thì vài linh kiện tinh vi hơn sẽ bị cháy.

Quá trình sản xuất PC tí hon Raspberry Pi

Các linh kiện lớn hơn như cổng USB được gắn bằng tay. Có 5 loại linh kiện được gắn kiểu này trong bo mạch Raspberry Pi.

Quá trình sản xuất PC tí hon Raspberry Pi

Trong máy này, một lớp hàn nhúng được phủ lên phía dưới của bo mạch để giúp gắn chặt các linh kiện được gắn bằng tay. Các bo mạch sau đó được đặt trong một mâm chống hàn và nhiệt, giúp ngăn các linh kiện được cắm trên bề mặt nhỏ hơn không bị rã hàn hay bị lớp hàn nhúng làm trôi đi.

Quá trình sản xuất PC tí hon Raspberry Pi

Công nhân thử lại bằng tay các khớp hàn và hàn lại những khớp chưa chắc.

Quá trình sản xuất PC tí hon Raspberry Pi

Trong suốt quy trình chế tạo và lắp ráp, có nhiều đợt kiểm tra bằng máy và bằng tay để phát hiện các sai sót. Quy trình này giúp nhà máy Sony đạt tỷ lệ hoàn trả rất thấp cho sản phẩm Pi. Trong số 150.000 bo mạch mà nhà máy đã sản xuất, chỉ có 6 bo bị hoàn trả và chỉ có 2 trong số này là thực sự bị lỗi. Trong quy trình lắp ráp, sẽ có hàng trăm cơ hội bị lỗi có thể xuất hiện, từ bị thiếu linh kiện cho đến khớp hàn.

Quá trình sản xuất PC tí hon Raspberry Pi

Khi bo mạch đã hoàn tất, chúng được tách khỏi bảng và được kiểm tra lần cuối. Mỗi bo mạch được cấp nguồn và đặt trong một thiết bị thí nghiệm để xem có vận hành như mong muốn hay không. Khi còn ở trong thiết bị thí nghiệm, một địa chỉ MAC, số sêri và số kiểm tra được tải xuống bo mạch.

Quá trình sản xuất PC tí hon Raspberry Pi

Cuối cùng, bo mạch được đóng gói, đặt trong hộp acrylic trong và đóng kiện vào thùng để sẵn sàng gửi đến hãng phân phối hàng điện tử. Bên cạnh đó, mỗi ngày cũng có đến 300 bo mạch được gửi đến bộ phận kiểm tra chất lượng. Ở đó, chúng sẽ qua một đợt thử nghiệm tương tự cách người tiêu dùng sẽ dùng bo mạch như thế nào.

Huy Thắng Ảnh: TechRepublic


Sohoa.net

Đọc thêm: http://pandora.vn/qua-trinh-san-xuat-bo-mach-pc-ti-hon-raspberry-pi-0dls2FlahBBan.html#ixzz43Rdtpz8M 
Follow us: @pandoravn on Twitter | pandoratechnews on Facebook

Tin mới