中國業(yè)內十佳品牌質(zhì)量保證掌握行業(yè)核心技術(shù)

眾所周知，無(wú)論是商用計算機還是工業(yè)計算機，其核心就是主板，而工業(yè)用的主板由于其應用范圍更廣泛，使用環(huán)境更惡劣，因此，用戶(hù)對其功能、兼容性、可靠性要求更高。如何判斷一片主板的優(yōu)劣，在此富克電子和大家分享一些在主板制造廠(chǎng)工作多年的經(jīng)驗。

板卡質(zhì)量控制          首先，我們從主板的研發(fā)開(kāi)始談起。一款新主板的研發(fā)一般都會(huì )經(jīng)歷原理設計，電路布線(xiàn)（EDA，電子設計自動(dòng)化），編寫(xiě)BIOS（基礎輸入輸出系統）和驅動(dòng)程序等軟件，制作樣板，設計認證，小批量試產(chǎn)等過(guò)程。一款主板的優(yōu)劣，研發(fā)水平起了決定性的作用，尤其是原理設計、電路布線(xiàn)、編寫(xiě)BIOS的技術(shù)水平是關(guān)鍵，所謂羅馬不是一天建成的，一款技術(shù)成熟的主板，都是由少則三五年，多則十余年經(jīng)驗豐富的研發(fā)團隊設計的。資深原理設計工程師，在設計方案的選擇、電路的設計、關(guān)鍵元器件參數和廠(chǎng)商的選擇等方面都能體現其功力。一些廠(chǎng)商為追求成本，會(huì )從設計方面下手，如將CPU的三相供電電路改為二相，得到成本的降低，卻埋下了燒MOS管甚于燒CPU的隱患。又如，選擇一些價(jià)格較便宜的元件，以電容為例，以日本生產(chǎn)的最貴，但其耐壓和耐熱性也較好，由于CPU供電電路對電容耐壓和耐熱要求很高，大廠(chǎng)一般都會(huì )選擇品質(zhì)較好的電容，如日本NICHICON或RUBYCON的電容，如果選擇品質(zhì)較差的電容很可能在溫度較高的工作環(huán)境連續長(cháng)時(shí)間工作后導致迅速老化，嚴重情況下電容可能會(huì )被燒毀。又如，無(wú)論是在國際上或在國內，都對電磁兼容性有很強的要求，國標GB9254對電磁幅射有明確的規定，分為A級（工業(yè)）和B級（民用）兩級，尤其以民用標準更為嚴格，因為會(huì )直接影響到使用者及周邊人群的健康。我們做過(guò)一個(gè)小實(shí)驗，將一盆仙人球盆景放在一個(gè)幅射較強的CRT顯示屏旁?xún)芍寥齻€(gè)月，在沙漠里生長(cháng)，有頑強生命力的仙人球居然枯萎了。如何知道你購買(mǎi)的產(chǎn)品是否達到了國際或國家標準呢？你可以請廠(chǎng)商出具國家權威機構的檢驗證書(shū)，或歐洲的CE認證，或美國的FCC認證。許多大廠(chǎng)為了保證電磁幅射符合標準，會(huì )投資建設實(shí)驗室，先自行測試再送權威機構認證，光建設一個(gè)測量電磁輻射的半波暗室就需要投入近千萬(wàn)元的設備。主板的設計、布線(xiàn)和元器件都會(huì )對電磁幅射構成直接的影響，如一個(gè)資深的EDA工程師不僅要非常了解高頻和低頻走線(xiàn)的布局，以免造成串擾，同時(shí)還要考慮走線(xiàn)直角可能造成的電磁幅射，一個(gè)硬件工程師如果在選擇某些元器件，如磁珠元件等時(shí)考慮降低成本或經(jīng)驗不夠，也會(huì )造成電磁幅射。          主板的性能、兼容性和可靠性是如何測試的呢？這些工作一般由研發(fā)團隊的設計認證部門(mén)完成。比較而言，性能測試較容易一些，用CPU、內存條、硬盤(pán)、電源等簡(jiǎn)單設備搭起測試臺就可以測試了，關(guān)鍵是針對各項性能逐項進(jìn)行認真測試。而兼容性測試則復雜許多了，要測試主板與市面上流行的主流操作系統、行業(yè)應用軟件和裝置都兼容，確實(shí)是需要投入許多資金、人力和時(shí)間的一項工作。以聯(lián)想的產(chǎn)品為例，要完成這一項工作，要進(jìn)行三百余項的測試，這確實(shí)對公司的實(shí)力是一個(gè)考驗。測試性能和兼容性的另一項工作是信號分析，通過(guò)儀器，分析每個(gè)電路模塊的輸出信號是否符合標準，這需要廠(chǎng)家有多年的信號分析技術(shù)積累，這一步是主板設計成敗的關(guān)鍵，但是，信號分析需要購置的儀器，如超過(guò)1G頻率的示波器等，每一臺都要數十萬(wàn)美元，而且，有較強的信號分析能力的工程師也大都在業(yè)界一些大公司工作。對工業(yè)用戶(hù)而言，最關(guān)心的莫過(guò)于主板的可靠性了?？煽啃詼y試包括高溫測試，低溫測試，濕度測試，振動(dòng)測試，跌落測試，防靜電測試和雷擊測試等。附圖列出了相關(guān)的測試儀器供大家參考。  

      主板設計另一個(gè)重點(diǎn)是BIOS的編寫(xiě)，許多主板的兼容性問(wèn)題都與BIOS相關(guān)，有些BIOS高手甚至可以通過(guò)修改BIOS來(lái)彌補產(chǎn)品硬件設計的不足，當主板出現兼容性問(wèn)題時(shí)，修改 BIOS比修改硬件設計容易得多。利用BIOS還可以作出許多創(chuàng )新，例如，早期的主板需要由用戶(hù)根據CPU的頻率來(lái)手工設定跳線(xiàn)，給用戶(hù)增加了不少難度。在1995年，聯(lián)想在業(yè)界率先推出了SpeedEasy技術(shù)，并在美國申請了專(zhuān)利，從此結束了主板需要設定CPU跳線(xiàn)的歷史。如今，聯(lián)想的Easy技術(shù)已有12項之多，其中，最值得推崇的是RecoveryEasy技術(shù)，通稱(chēng)“一鍵恢復”技術(shù)，通過(guò)簡(jiǎn)單的設定，當計算機因使用不當或遇受病毒侵害時(shí)，用戶(hù)只要按一下恢復鍵即可系統恢復至出廠(chǎng)狀態(tài)，大大減少了廠(chǎng)家為修復用戶(hù)系統所花費的人力和物力，對于工控機的用戶(hù)特別有用。  

      由此可見(jiàn)，一家公司的研發(fā)實(shí)力主要體現在研發(fā)團隊的實(shí)力和研發(fā)資金的投入上，大廠(chǎng)的研發(fā)團隊一般超過(guò)百人，每年的研發(fā)投入逾千萬(wàn)。許多商家都會(huì )宣傳其研發(fā)實(shí)力如何雄厚，對用戶(hù)而言，最簡(jiǎn)單的方法，看其公司的成立時(shí)間、研發(fā)團隊的經(jīng)驗和人數以及投入的研發(fā)資金就可略知一二了。一些規模較小的廠(chǎng)商會(huì )走一些捷徑，例如挖一些資深的工程師主刀，但是主板設計是一項協(xié)同性很強的工作，需要原理設計、EDA和BIOS團隊的通力協(xié)作才能保證品質(zhì)。從一些大廠(chǎng)OEM/ODM幾款主板也是業(yè)界一些商家常有的事，但關(guān)鍵是看其是否有較強的品質(zhì)管理團隊來(lái)對產(chǎn)品設計和制造全過(guò)程加以控制，否則，設計、制造和銷(xiāo)售的脫節常常會(huì )導致品質(zhì)管理及售后服務(wù)的脫節，給用戶(hù)造成不少煩惱。          決定主板品質(zhì)的第二個(gè)環(huán)節就是采購元器件了。所謂巧婦難為無(wú)米之炊，沒(méi)有優(yōu)質(zhì)的原材料作保證，再優(yōu)秀的制造廠(chǎng)也難生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的主板來(lái)。主板的元器件大概有幾類(lèi)，其一是芯片，如芯片組（chipset）,目前主流廠(chǎng)商是INTEL和VIA，尤以INTEL的居多，芯片組的不同直接決定了主板的基本規格和電路設計的基本方案，如支持400MHz還是533MHz的CPU ，支持DDR266還是 DDR333，支持USB 1.1還是USB2.0等，芯片組的不斷推陳出新，推動(dòng)了主板技術(shù)的不斷向前發(fā)展。而時(shí)鐘芯片，目前廠(chǎng)家較常用的有SST或ICS品牌的，表現都不錯。板載網(wǎng)絡(luò )接口目前已是相當普遍了，網(wǎng)絡(luò )芯片以INTEL82559和INTEL82562居多，穩定性也相當不錯，也有較多廠(chǎng)商使用Realtek 8100或8139的芯片，品質(zhì)也很好，價(jià)格較INTEL的便宜。其二是被動(dòng)元件，如電阻電容一類(lèi)，這一類(lèi)產(chǎn)品已相當成熟，許多廠(chǎng)家都可以生產(chǎn)出品質(zhì)較好的產(chǎn)品，不過(guò)，如前述用于CPU供電電路的電容，由于要求較高，建議使用一些著(zhù)名大廠(chǎng)的產(chǎn)品為好。其三是接插件，如CPU 插座、內存條插座、硬盤(pán)接口（IDE）、軟驅接口等眾多的連接器都關(guān)系到系統的質(zhì)量。這一類(lèi)產(chǎn)品中，FOXCONN、AMP作為行業(yè)的領(lǐng)導者，他們的品質(zhì)值得信賴(lài)，當然，價(jià)格也較貴。一些廠(chǎng)商從成本出發(fā)，選擇一些質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的產(chǎn)品也是增強產(chǎn)品價(jià)格競爭力的正常途徑。但是值得注意的是，連接器的關(guān)鍵品質(zhì)之一在于其導電性能，許多連接器的接觸彈片或接觸面都是鍍金的，一般廠(chǎng)商為了適合不同價(jià)格和使用需求的用戶(hù)，會(huì )提供不同的規格，如有3mil、15mil和30mil不同的鍍金厚度，一般情況下要使用15mil厚度以上的產(chǎn)品，但如為了節約成本而使用3mil厚度的產(chǎn)品（如內存條），成本是降低了，但用戶(hù)在使用時(shí)很有可能造成概率性地開(kāi)機無(wú)顯等現象。對于用戶(hù)而言，簡(jiǎn)單地觀(guān)察一下主板所用的元器件可以對主板的品質(zhì)作出粗略的評價(jià)。俗語(yǔ)說(shuō)一分錢(qián)一分貨不是沒(méi)有道理，使用優(yōu)質(zhì)元器件生產(chǎn)的主板，品質(zhì)自然多一層保證，但價(jià)格可能會(huì )貴一些。但是，如果生產(chǎn)規模較大，有采購優(yōu)勢，可能采購優(yōu)質(zhì)元器件的價(jià)格反而較低，比如說(shuō)，聯(lián)想每年采購額逾百億元，而且與上述的上游廠(chǎng)商又有策略性的合作關(guān)系，其零部件的采購價(jià)自然有非常大的優(yōu)勢，這也是為什么聯(lián)想的產(chǎn)品通常采用著(zhù)名大廠(chǎng)的元器件的原因，這不僅保證了主板品質(zhì)，同時(shí)又有價(jià)格競爭力。          制造工藝的優(yōu)劣是造就優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品第三個(gè)決定因素。一條主板生產(chǎn)線(xiàn)主要由SMT（表面貼裝技術(shù)）設備和插裝流水線(xiàn)組成。一般用戶(hù)可以從主板表面整潔、焊點(diǎn)飽滿(mǎn)等方面，對廠(chǎng)家的生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)管理水平有良好的初步印象，可以說(shuō)焊接技術(shù)的優(yōu)劣是主板制造工藝水平的最好的體現。SMT流水線(xiàn)主要包括鋼網(wǎng)印刷機、高速貼片機和多功能貼片機三類(lèi)設備。鋼網(wǎng)印刷機通過(guò)自動(dòng)往返的機械刷，透過(guò)鋼網(wǎng)上的焊盤(pán)孔在印刷線(xiàn)路板（PCB）的焊盤(pán)上刷 上一層錫，錫膏的厚度直接影響到貼片元件的質(zhì)量，有條件的廠(chǎng)家通過(guò)儀器檢測錫膏的厚度來(lái)進(jìn)行控制；貼片機的作用是將元件貼到指定的PCB焊盤(pán)上，高速貼片機主要是貼電阻電容類(lèi)小元件的，多功能貼片機則用于貼芯片組等芯片的，阻容類(lèi)元件一般是卷裝的，而IC類(lèi)有卷裝的和盤(pán)裝的兩種，通過(guò)編程，貼片機的安裝頭到指定的料架上取料，然后再安裝在PCB的焊盤(pán)上。貼片之后是熱風(fēng)回流焊，一般通過(guò)四至五個(gè)爐區逐漸升溫將PCB焊盤(pán)上的錫膏熔化，PCB出爐后再逐漸冷卻，完成貼片元件的焊接過(guò)程。這一過(guò)程中，回流焊機各區的溫度控制很關(guān)鍵，升溫過(guò)快可能會(huì )因為熱膨脹引起PCB焊盤(pán)產(chǎn)生裂紋，導致虛焊；但升溫過(guò)慢又會(huì )導致錫膏熔化時(shí)間不夠，導致假焊。由于不同的主板表面元件的數量、布局和面積均不相同，各爐區的溫度要求也不同，品質(zhì)控制嚴謹的廠(chǎng)家會(huì )使用溫度跟蹤儀，針對不同的產(chǎn)品通過(guò)反復進(jìn)行的實(shí)驗，得到回流焊機內爐溫的變化曲線(xiàn)，據此來(lái)設定回流焊機的各項參數。接下來(lái)是插裝元件的焊接了，插裝元件使用波峰焊機進(jìn)行焊接，PCB進(jìn)入波峰焊機時(shí)，首先通過(guò)助焊區將助焊劑加到PCB上，再經(jīng)過(guò)錫爐的波峰完成焊接。一般，消費者大體上可以通過(guò)焊點(diǎn)形狀來(lái)判斷廠(chǎng)家的焊接技術(shù)是否過(guò)硬。由于電路板上元件眾多，漏焊，錯焊的現象不易檢測到，有資金實(shí)力的廠(chǎng)家一般通過(guò)ICT（在線(xiàn)測試）來(lái)檢測把關(guān)，一臺ICT的價(jià)格大約在20萬(wàn)元左右，而每一款主板產(chǎn)品都需要專(zhuān)門(mén)對應的測試針床，制作一個(gè)針床需要約3－5萬(wàn)元，對廠(chǎng)商而言，又是一筆不小的投入。          產(chǎn)品最后一個(gè)環(huán)節就是檢驗了，每個(gè)產(chǎn)品應該在生產(chǎn)線(xiàn)上進(jìn)行檢驗，包括功能檢驗和外觀(guān)檢驗，一些質(zhì)量管理嚴謹廠(chǎng)家的產(chǎn)品還必須在45度高溫的老化間內運行諸如3D MARK軟件數小時(shí)（俗稱(chēng)拷機）；再通過(guò)振動(dòng)測試檢驗其產(chǎn)品焊接和安裝的牢固性，確實(shí)沒(méi)有問(wèn)題才能出廠(chǎng)。    至此，主板的制造過(guò)程基本介紹完了。下面談?wù)剝r(jià)格的迷信：          市面上，一般我國臺灣生產(chǎn)的產(chǎn)品由于品質(zhì)認同度較高，其價(jià)格也較大陸廠(chǎng)商的貴。臺灣的電子工業(yè)較大陸發(fā)展早，在生產(chǎn)工藝和品質(zhì)管理方面確實(shí)有許多值得借鑒之處，但是，經(jīng)過(guò)近二十年的改革開(kāi)放，祖國大陸的電子制造工藝在九十年代中期已相當成熟，國內的電子產(chǎn)品已普遍銷(xiāo)往歐美日等國，成為制造大國，包括業(yè)界許多著(zhù)名的臺資企業(yè)都已在大陸設廠(chǎng)生產(chǎn)，大陸的品質(zhì)水平已與臺灣無(wú)異，而且價(jià)格更具競爭力。但值得注意的是，某些國內商家，刻意宣稱(chēng)自已的產(chǎn)品是從臺灣進(jìn)口的，無(wú)非是想標榜其品質(zhì)，來(lái)賺取較高潤，其實(shí)，消費者只要認真觀(guān)察其主板上所用的元件是不是臺灣產(chǎn)的就可以知道了，如果大部份是大陸生產(chǎn)的元件，產(chǎn)地大概也可猜到七八分了。          另一種迷信認為優(yōu)質(zhì)品牌的產(chǎn)品一定價(jià)格高，其實(shí)，在規?；a(chǎn)后，決定主板成本的主要因素是原材料成本和制造成本。如果廠(chǎng)家有采購規模優(yōu)勢和規模制造的優(yōu)勢，成本較低就是很自然的事了?？傊?，產(chǎn)品品質(zhì)的關(guān)鍵不在產(chǎn)品定價(jià)的高低，而要看廠(chǎng)家是如何設計的，如何選料的，更要看其采購規模和制造規模。