下圖清晰地展示了顯卡SMT制造中各關(guān)鍵治具如何應(yīng)用于不同工序:
圖表
代碼
下載
通孔元件
無通孔元件
全板支撐
承載與防變形
遮蔽與承載
探測高密度測試點
模擬真實工作環(huán)境
錫膏印刷
元件貼裝
回流焊接
混合工藝分支
波峰焊/選擇性焊接
在線測試(ICT)
功能測試(FCT)
散熱器安裝
印刷治具
回流焊治具
(合成石載具)
波峰焊治具
ICT測試治具
FCT測試治具
(帶負(fù)載與散熱)
下面我們來詳細(xì)了解這些關(guān)鍵治具的具體功能與設(shè)計特點:
1. 回流焊治具 / 回流焊載具
這是顯卡SMT中最重要的治具,其重要性甚至超過主板。
功能:承載顯卡PCB通過回流焊爐,防止其在高溫下因自身重量和熱應(yīng)力而彎曲變形。這種變形對于巨大的GPU芯片是致命的,會導(dǎo)致橋連、虛焊或焊點開裂。
設(shè)計特點:
材料:使用合成石。因為它耐高溫、隔熱且尺寸穩(wěn)定。
全板支撐:載具設(shè)計有密集的支撐塊,均勻地頂住PCB的整個背面,特別是GPU和顯存區(qū)域的下方,提供最強(qiáng)的支撐力。
避讓:必須為PCB背面已有的SMT元件(如貼片電容)和測試點開鑿的避讓孔,既不能壓到元件,又要保證支撐面積。
2. 波峰焊治具 / 選擇性焊接掩模功能:由于顯卡上有PCIe金手指、顯示接口等不能上錫的區(qū)域,以及一些不耐高溫的塑料接口,在通過波峰焊或選擇性焊接設(shè)備時,需要使用治具來遮蔽保護(hù)這些區(qū)域。
設(shè)計特點:
掩模設(shè)計:治具上會有專門的蓋板或擋塊,地覆蓋在需要保護(hù)的部位上。
材料:同樣需要耐高溫,常用合成石或鋁合金。
3. 測試治具ICT測試治具:
功能:檢測所有焊接點的電氣連接是否正確。由于GPU底部焊點無法直接探測,ICT主要通過測試與之相連的外圍電路和去耦電容來間接判斷。
挑戰(zhàn):顯卡PCB密度高,測試點布局緊張,對探針的精度和密度要求。
FCT功能測試治具:
集成負(fù)載:治具上集成了PCIe插槽、輔助供電接口(6/8-pin)、顯示接口連接器。
散熱系統(tǒng):FCT測試時必須安裝散熱器!否則GPU會在幾秒內(nèi)過熱損壞。因此治具通常集成一套水冷或強(qiáng)風(fēng)冷系統(tǒng),用于在測試過程中為GPU散熱。
自動化:配合自動化機(jī)械臂,實現(xiàn)顯卡的自動安裝、鎖緊散熱器、測試和拆卸。
功能:這是顯卡生產(chǎn)的“考驗”。治具模擬一臺PC,為顯卡提供電源、PCIe信號,并連接顯示器或負(fù)載,運行固件和測試程序,測試其圖形處理能力、顯存完整性、時鐘、功耗和所有輸出接口。
設(shè)計特點:
4. 散熱器安裝治具功能:確保巨大的散熱器和風(fēng)扇模組能夠被準(zhǔn)確、平穩(wěn)地安裝在GPU核心上,并且四周的螺絲能夠被均勻、順序地鎖緊,避免因受力不均壓碎GPU芯片。
設(shè)計特點:提供的定位,引導(dǎo)螺絲刀或自動鎖螺絲機(jī)工作。
