Door Mark van der Kruit en Tomas Hochstenbach

Uniek kijkje in een moederbordfabriek - Zo maakt Gigabyte er 200.000 per maand

03-07-2024 • 18:00

70

Het is geen toeval dat ‘s werelds grootste hardwarebeurs, de Computex, plaatsvindt in Taiwan. Op dit eiland worden bijna alle pc-componenten ontworpen en voor een deel ook geproduceerd. Tweakers mocht een kijkje achter de schermen nemen in Gigabytes moederbordfabriek in Nanping, op een klein uur rijden van de hoofdstad Taipei. Hier kan Gigabyte tot wel 200.000 moederborden per maand produceren.

In deze video nemen we je mee in het productieproces van een moederbord, van lege pcb’s via SMT- en DIP-assemblage tot complete, gebruiksklare borden.

00:00 - Ik mocht naar binnen in een moederbordfabriek
00:23 - Surface Mount Technology
01:26 - Pick and place
02:56 - 3D Xray Scan
03:23 - DIP (dual in-line package) / through-hole automatische plaatsing
05:13 - Handmatige plaatsing
06:38 - Transportrobot
07:09 - Wave soldering
08:14 - Verpakking
10:10 - Samenvatting

Reacties (70)

70
68
50
2
0
12
Wijzig sortering
Grappig om te zien dat het er nog zo'n beetje hetzelfde was als toen ik er was in 2008

.geek: Tweaker krijgt rondleiding in moederbordfabriek Gigabyte

Voelt al weer als een leven geleden :P

[Reactie gewijzigd door TERW_DAN op 22 juli 2024 13:27]

Anoniem: 454358 @TERW_DAN3 juli 2024 18:32
Had jij niet altijd van die mega coole builds destijds? Je naam staat me daar nog van bij geloof ik
Hij was wellicht ook bekend van zijn enorme hoeveelheid reviews. Hij behoort bij de eerste generatie user reviewers op dit platform.
Maar dat is echt pas op gang gekomen toen ik eenmaal bij Gigabyte was geweest. Dat balletje is langzaam gaan rollen toen ik eenmaal een keer een moederbord gereviewd had, en had uitgebracht, precies op het moment dat de NDA verliep.
Maar ook dat voelt al weer als een leven geleden :o
Dat was wel een beetje de manier waarop ik daar terechtgekomen ben.

Destijds een nogal unieke casemod gemaakt, daarmee naar een wedstrijd gegaan en leuk in de prijzen gevallen. Daar was ook iemand van Gigabyte bij en zodoende daar wat contacten op gedaan, en letterlijk binnen een paar weken een uitnodiging om de launch van de P45 moederborden daar mee te maken.
Was een leuk tripje en interessante tijd toen.
Maar hoe leuk is de video van nu voor een bezoeker van tweakers die in 2008 nog vloeibaar was.

[Reactie gewijzigd door Audione0 op 22 juli 2024 13:27]

Het is sowieso een leuke video om te zien. Al is het maar dat het allemaal wat beter in beeld gebracht is dan ik kon doen met mijn powershotje dat ik toen bij me had. Mijn bezoek naar de fabriek was toen ook niet echt gepland.
Voor mij was het ook wel weer een feest der herkenning :)
Sinds de introductie van surface mount is er inderdaad niet meer zoveel veranderd.

Hier pcb productie van Fujitsu in Augsburg uit 2010:
YouTube: Fujitsu TS Mainboard Production Augsburg HD

PCB fabriek in China (JLCPCB):
YouTube: Inside a Huge PCB Factory

Dave Jones van EEVBlog bezoekt EMS Ness:
YouTube: EEVblog #684 - Ness SMT Manufacturing & Assembly Factory Tour

Promo filmpje met veel uitleg van EMS Newbury:
YouTube: PCB Assembly Factory Tour (Full) - How To Assemble A PCB

[Reactie gewijzigd door styno op 22 juli 2024 13:27]

Het valt mij op dat men geen handschoenen aan hebben. Alhoewel wel een polsbandje tegen statische elektriciteit zou ik toch verwachten dat men met handschoenen zou werken ivm eventuele 'vette' vingers die kunnen afgeven op metalen onderdelen en potentieel hierdoor sneller kunnen corroderen?

[Reactie gewijzigd door grimson op 22 juli 2024 13:27]

Hoogstwaarschijnlijk hebben ze speciale vloeren die geaard zijn en dragen de werknemers ESD (Electrostatic Discharge) kleding en schoenen. De kans dat er dan iets met een statische ontlading gebeurd is vrijwel nihil. Ook zijn de moderne componenten heel goed bestand tegen het zuur en zout van menselijk zweet.
(edit: typo)

[Reactie gewijzigd door jozefu op 22 juli 2024 13:27]

Afgelopen jaren ben ik beroepsmatig regelmatig in dit soort fabrieken geweest. Wat ze daar doen om ESD tegen te gaan is echt enorm veel en gaat ook best ver. Zoals @TERW_DAN ook benoemt hebben ze een ESD vloer. Ofwel, een vloer die electrisch geleidend is zodat je geen lading kunt opbouwen. De stoelen zijn elektrisch geleidend (ESD stoelen), de werknemers hun schoenen zijn ESD schoenen (dus elektrisch geleidend) en ook de werkbanken zijn elektrisch geleidend. Hun kleding is electrisch geleidend (koolstof draden door de stof geweven) Dan hebben ze ook nog het polsbandje als backup (of de vloer/stoel/schoenen als backup) en is het verboden om materialen in deze ruimte te hebben die NIET geleidend zijn (zoals een pen of een papiertje). Zelfs die zwarte plastic bakken die je in de video ziet die gebruikt worden om de printplaten te verplaatsen zijn elektrisch geleidend. En papieren werkinstructies zitten in een plastic hoesje dat ook weer elektrisch geleidend is.

Alles, maar dan ook echt alles in zo'n fabrieksruimte is geleidend. Of ingepakt in iets geleidend (zoals een papiertje) waarbij een harde 'geen uitzonderingen' regel geldt. En dit gaat ver. Ondanks dat de airco in Azie op standje diepvries staat en deze letterlijk een tiental liter aan water per seconde uit de lucht haalt voor zo'n grote fabriek wordt in zo'n hal de luchtvochtigheid actief op 50+% gehouden (22 °C 50%, terwijl de kantoren gerust 22 °C 30% zijn), immers geldt de 'geen uitzondering' ook voor de lucht in de ruimte.
Deze ruimtes worden ook goed schoongehouden. De enige reden is dat vuil/stof niet geleidend is, en dus de ruimte moet verlaten omdat er ook voor het stof/vuil geen uitzondering wordt gemaakt...

Bij elektrisch geleidend moet je trouwens denken aan een hoogohmige weerstand. Dus geen <10 Ohm geleiding, maar echt iets in de 50 Kohm - 2 Mohm richting. Dat is laag genoeg zodat ESD lading zich niet kan opbouwen maar kan wegvloeien, en hoog genoeg zodat, mocht je tóch een lading hebben, je er niet *zap* aan kunt ontladen.


De reden dat ze zó ver gaan is heel simpel. ESD sloopt electronica op een heel gemene manier. Het gaat niet gelijk stuk,maar krijgt wel zo'n klap dat het over het algemeen na 9 gebruiksmaanden pas stuk gaat. Hierdoor is ESD schade niet te testen en niet te detecteren tijdens productie. Maar jouw moederbord/mobieltje/wasmachine/pacemaker gaat dan wel binnen 1-2 jaar stuk. Preventie is in dit geval gewoon goedkoper dan onder garantie moeten vervangen.
De reden dat ze zó ver gaan is heel simpel. ESD sloopt electronica op een heel gemene manier. Het gaat niet gelijk stuk,maar krijgt wel zo'n klap dat het over het algemeen na 9 gebruiksmaanden pas stuk gaat. Hierdoor is ESD schade niet te testen en niet te detecteren tijdens productie. Maar jouw moederbord/mobieltje/wasmachine/pacemaker gaat dan wel binnen 1-2 jaar stuk. Preventie is in dit geval gewoon goedkoper dan onder garantie moeten vervangen.
Dat klopt helemaal, ESD schade laat zich helaas niet altijd direct zien en kan elektronica op lange termijn kapot laten geen. Wel worden alle afzonderlijke componenten op het moederbord getest op een minimaal ESD-niveau voor productie (ESD-CDM: Charged Device Model) en uiteindelijk gebruik (ESD-HBM: Human Body Model).

Ook kan de complete PCB worden getest op weerbaarheid tegen ESD-shocks tijdens eindgebruik, de zogenoemde ESD-gun test. Deze gun test alle geleidende delen van een PCB welke na montage vanuit de buitenwereld te contacteren zijn. Dit voorkomt dat het moederbord kapot gaat na het aanraken van bijvoorbeeld een USB-poort.
Interessant om te lezen! Dank voor de uitleg. Fijn om te horen dat ze er zoveel moeite voor doen, want niets is vervelender dan een product die na een aantal maanden stuk gaat. Dan liever een DOA. Slecht voor de reputatie van een merk ook.
De vloeren die daar liggen zijn daar wel speciaal voor gemaakt inderdaad. En de werknemers op de werkvloer lopen daar ook op slippers of ander schoeisel dat weinig statisch geladen wordt.

En een ander argument waar ze toen mee kwamen was ook dat de luchtvochtigheid in Taiwan erg hoog is, waardoor de kans op ESD sowieso wat kleiner is.
Heb toch ook mensen gezien met polsbandje.
Mooi item en interessant om te zien, zeker na het lezen van TERW_DAN's link. Al moet ik wel zeggen dat het 'luchtig' goedpraten van het niet mogen praten, 6:10, mij een beetje pijn deed. Zeker als journalist zou je daar toch wat kritischer op mogen zijn.

[Reactie gewijzigd door jdh009 op 22 juli 2024 13:27]

Dankjewel!

Dat stukje was vanzelfsprekend niet voorbereid - het viel me op en ik vond dat ik het moest benoemen. Dat is per definitie kritisch. Ik snap dat het kan overkomen als goedpraten, ik probeerde vooral uit te leggen wat de gedachte erachter is. Gelegenheid om de medewerkers te vragen wat ze er zelf van vonden was er uiteraard niet.
Waarom zou je daar kritish op moeten zijn? Het is een prima reden. concentratie op fabricage houden.
met een groep babbelende journalisten achter je. (dat was zn punt)
Ik denk vooral dat je er niet teveel achter moet zoeken. Er is hier weinig tot niets aan de hand om kritisch op te moeten zijn.
Wanneer je continue onderdelen aan het plaatsen bent die op verschillende manieren geplaatst kunnen worden is concentratie belangrijk. Een sociaal gesprekje voeren kan en zal de foutenlast verhogen, wat de hoeveelheid meerwerk verhoogd, wat de kosten verder verhoogd.

Ik begrijp dan ook dat ze zoiets liever niet hebben. Dat wil niet zeggen dat er helemaal niets gezegd zal worden, maar dat als er gesproken wordt op de werkvloer zelf, het hoofzakelijk zal zijn over het werk, en het sociale is voor tijdens de breaks.
Mwah, je maakt nu nogal ineens een aanname. Je gaat er nu blind van uit dat die mensen daar uren aaneengesloten geconcentreerd zitten zonder te mogen praten. Afhankelijk van de beoogde benodigde concentratie zou het maar zo kunnen dat ze daar heel veel micropauzes hebben, i.e. 30 min werk, 5 min pauze/rust. Uiteraard is dit ook een aanname daar dit verder niet in de video aangestipt wordt.
Kan je aangeven waarom je vind dat het 'luchtig' goedpraten is? En daarmee dus eigenlijk niet oké, althans, die conclusie trek ik uit je opmerking. Maar is het niet zo dat het ook alleen maar praten is vanuit je eigen referentiekader? En misschien ook wens?
Om kritisch te zijn moet je alle parameters kennen. Hoeveel afwisseling ze hebben, pauze etc. Ik denk dat je er zelf eens moet zitten om te weten of praten en accuraat werken wel samengaat.

Wie weet zijn er babbelmomenten ingelast. Ook is het cultureel bepaald. Het is niet omdat wijn graag kletsen op de werkvloer dat een andere cultuur dat ook zo ervaart.

Pas als je de hele puzzel kent kan je iets zinnig zeggen over dat stilzwijgen. Dan kan je kritisch zijn maar dat gaat mogelijk iets te ver voor een techjournalist.
Het viel me op dat sommige componenten los in een bakje liggen en dan door de machine in de juiste stand gedraaid worden in plaats van dat ze op een papierstrook worden ingevoerd. Dan staan ze al goed.
Ook zag ik weinig aandacht voor stofvrij werken.
Ik denk dat in deze situatie stofvrij werken minder belangrijk is dan bijvoorbeeld de productie van microchips. Als het echt een verschil zou maken zouden ze daar vast wel meer aan doen. Maar gezien hun yields gaat het prima zo.
Als je die ruimte inloopt ga je door een stofdouche. Die blaast met lucht alle losse stofdeeltjes weg. Dat in combinatie met een relatieve hoge luchtvochtigheid betekent dat stof niet zo'n issue was.
Ik denk dat het enkel de fan-headers waren. Daar maakt het niet veel uit in welke richting ze geplaatst worden. (links/rechts)
Voor andere is het wel belangrijk. Bijvoorbeeld de mofsets of transistors gaan vast op een papierstrook zitten.
Ik ben zelf ooit in de Siemens fabrie, ik dacht in Karlsruhe, meer dan 30 jaar geleden, en ook toen was het proces soortgelijk. En wat ik nu ook weer bedenk: wat een geestdodend werk. Net zoals iedere lopende band werk. Hoewel het afgeleverde product geavanceerde technieken bevat, is het werk voor laaggeschoold personeel, die ook nog eens niet/nauwelijks met elkaar mogen spreken tijdens werk. En even naar het toilet is productielijn stilzetten. Het is en blijft kennelijk nog zo dat volledig geautomatiseerde assemblage nog steeds niet mogelijk is.

Blij dat ik leuker werk doe ;-)
Mag ik je visie hierop wat verbreden.
Je werkt naar je capaciteiten. Niet iedereen heeft de capaciteit om een pcb te designen. Ieder mens is naar zijn capaciteit inzetbaar op een taak die daar bij past.
Er zijn mensen die prima worden uitgedaagd door iedere dag netjes 400 moederboards netjes in hun esd zak te doen. En die mensen mogen trots zijn als ze hun werk zonder fouten uitvoeren en zijn dat vaak ook.
Voor anderen is het plaatsen van 't manual hun trots en halen zij voldoening uit iedere week een perfecte plaatsings score te halen.

De kunst zal altijd blijven; de juiste persoon voor de juiste plek.
Het was verder geen waarde oordeel, maar niet mogen spreken zal de sjeu in werk niet groter maken. Dat is mijn mening, net zo goed dat ik dit werk niet zou willen doen. Je hoeft niet bovengemiddeld geschoold te zijn om afwisseling te waarderen.
Klopt.
Ik zag pas een docu op National Geographic over de lopende band waarop Mack vrachtwagens worden geproduceerd in een razend tempo. Daar staan mensen elke dag dezelfde panelen op de wagens te monteren en ze zijn er trots op, dat ze hun werk zo snel en zo goed doen.
https://www.dailymotion.com/video/x3b8wkf (wel met irritant veel reclame)
Ik sla hem maar even over, want alleen het laden van de reclame duurt al erg lang.
Ik heb wel eens een documentaire gezien van hun.

Leuk weetje ze hebben z’n hondje op de voorkant en die hebben ze ook in het goudkleurig. Die trucks bestaan geheel uit eigen onderdelen, de andere kleuren staan op de wagens waarbij onderdelen worden ingekocht van andere merken.
Kijk toch maar of je hem nog eens op NG kunt vinden. Het is imposant hoe ze zo'n enorme truck in 2 dagen in elkaar kunnen zetten.
Valt me vooral op dat er toch nog heul veul met de hand wordt aangebracht op zo'n moederbord. Ik had verwacht dat het veel meer geautomatiseerd zou zijn. Erg leuk en leerzaam :)
Valt me vooral op dat er toch nog heul veul met de hand wordt aangebracht op zo'n moederbord. Ik had verwacht dat het veel meer geautomatiseerd zou zijn. Erg leuk en leerzaam :)
Vergeet niet dat arbeid daar vrij goedkoop is. En zeker dit soort onderdelen plaatsen is laagggeschoold werk. Waarschijnlijk is het dus helemaal niet zo interessant om daar machines voor aan te schaffen.
Het mag er dan wel een stuk goedkoper zijn dan hier, het is dan weer geen lageloonland.
Foutje

[Reactie gewijzigd door klonic op 22 juli 2024 13:27]

In Nederland is het gemiddelde inkomen zo'n 2-3x zo hoog al Taiwan. Dus een fabrieksarbeider daar kost misschien 20k/jaar (elke medewerker heeft ook HR support nodig opleiding e.d.)+ 2% inflatie per jaar.

Zon machine kan 10-100k kosten. Maar hier zullen ze wel voor high end gaan, dus zeg 100k. Maar installeren, troubleshooting e.d. kost ook wat, dus je zit waarschijnlijk ook op 20k inbedrijfstellingskosten en 5k onderhoud per jaar. Je schrijft hem in 10 jaar af. Maar hebt dus ook financieringskosten, over 10 jaar bij 5% telt dat op tot 27,5k.

Dus in 10 jaar ben je 223k kwijt voor arbeid, of 100k+20k+5*10K+27,5=197,5k voor een machine. Als de getallen iets anders zijn, zie je dat de balans goed de andere kant op kan vallen.

Een bedrijf kan zn geld maar een keer uitgeven, en de vraag is vaak, wat is het meest rendabel. Waarschijnlijk dus niet om zon machine te kopen. Goede kans dat ze die 120k investering daarin liever in iets anders stoppen.
En dan vergeet je nog dat die machine misschien toch niet alle onderdelen aankan, of misschien andere tools moet krijgen bij het produceren van een ander moederbord. Een mens is wat dat betreft wat veelzijdiger.
Heel interessant om te zien.

Het viel me op dat de medewerkster die het bord in de ESD zak doet wél een handschoen draagt (en het bord met die hand hanteert) maar dat is een handschoen met open vingers.
Wat is de reden daarvan?
Leuk filmpje! Was nog wel tof geweest om een close up te zien van de SMT pick and place machines. Voor zover ik weet worden daar vaak echt extreem snelle machines voor gebruikt (ook wel "chip shooters").

Het stukje over de noodzaak van componenten om niet-symmetrisch te zijn begreep ik niet helemaal. Als de componenten symmetrisch zijn maakt het in principe niet uit hoe ze geplaatst worden, dus zou dat voor de machine ook geen probleem moeten zijn. Voor degene die daarna iets moet aansluiten op het moederbord is het vaak juist wel heel belangrijk dat connectors niet-symmetrisch zijn. Wellicht een misverstandje of gebrekkige uitleg van de gids.
Het is een probleem als een component wel fysiek symmetrisch is, maar je het niet omgekeerd kan monteren. Bijvoorbeeld een diode met alleen een tekstmarkering. De optische herkenning is makkelijker als het component ook een niet-symmetrische vorm heeft.
De kleine, lichte standaard componenten worden inderdaad met een chip shooter geplaatst, vaak met een turret kop. De andere zware, grote of onregelmatige componenten worden met een flexibele machine, die hebben vaak een enkele of dubbele gantry constructie.
Prachtig om te zien. Wat een proces. Lijkt mij wel echt verschrikkelijk om zulk werk de hele dag te moeten doen.
Hoe worden computers tegenwoordig in elkaar gezet? Nog steeds met de hand?


Ben ooit in een computer fabriek geweest waar een lange rij Aziaten onderdelen monteerde als robots, op een lopende band.


Machinaal assembleren was volgens hun te moeilijk of niet mogelijk.

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.