12万平米的工厂没几个人,内存、SSD硬盘都是怎么造出来的?

2017-09-30 00:15 出处:PConline原创 作者:萧剑一生 责任编辑:mengxianrui1

   [PConline 资讯] 不论是PC还是手机,玩家们整天打交道的电子产品都少不了内存和闪存,这两者的性能、容量也是判断电脑、手机高端与否的一个关键点,可是大家知道内存、SSD硬盘是怎么来的吗?特别是最近爆发过SSD硬盘闪存黑芯门事件,我们日前也揭露过市场上一些虚假宣传的SSD硬盘,所以很多玩家对存储产品是有些担心的。威刚公司本周二开放了苏州工厂生产线给广大媒体、网友参观,首次展示了全自动化的内存、SSD生产线以及严格的质检、售后流程。

威刚工厂行

   威刚是全球知名的存储产品研发、生产的存储大厂,涉及的产品包括内存、SSD硬盘、存储卡、移动硬盘以及服务器级、工控级存储芯片。大家最熟悉的肯定是内存、SSD以及存储卡了吧。
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威刚三期工厂布局示意图
 
   威刚在台湾及苏州两地都有工厂从事自有品牌及OEM产品生产,苏州工厂是在大陆的唯一工厂,从2004年到2016年已经建立了三期工程,占地面积超过191亩,约合12.9万平方米。

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   威刚苏州工厂非常注重环保、绿化,大量应用了LED绿色能源,每年光是电费就能节省20多万元的开支。
 
   9月26日下午,我们太平洋电脑网获邀参观了苏州工厂,威刚开放了生产车间、质检车间、实验室以及售后维护等部门给媒体、网友,大家可以亲自看下以往颇为神秘的内存、SSD是如何制造出来的。

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   进入工厂之前的第一件事就是换防护服,因为生产中的电子产品非常脆弱,不论是静电还是灰尘都会对电子芯片产生影响,威刚工厂的员工要遵循严格的程序才能进入厂房,这次媒体及网友也是如此。

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   威刚的三期工厂占地面积达到了12.9万平方米,但是进入厂房之后大家应该注意到里面并没有多少操作工人,原因就在于威刚工厂自动化程度非常高,威刚斥资数千万购买了先进的自动化生产装备,并且自己研发、改良了很多设备,使得内存、SSD生产过程中不需要太多的人工干预,不仅是节约成本、提高效率,而且品质更有保证,因为机器自动运行的可靠性要比人工更高效。

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内存/SSD生产过程

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   在威刚的苏州工厂里,内存、SSD的生产流程很相似,威刚特地为媒体、网友准备了一个简易的生产流程示意图,展示了从PCB焊锡膏到贴片、切割、封装、检测全过程,如下图所示:

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   从左边开始,首先是原始的PCB,然后在这块PCB上焊锡膏,再把封装好的DRAM或者NAND芯片(晶圆封装是另一个生产流程)安装到PCB上,接着会把芯片、PCB加热固化,然后就是切割内存、封装、检测等过程了。

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这是安装好DRAM芯片的PCB板

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   贴片之后就要焊接了,这个过程也是在回焊炉中自动完成的。

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   焊接完成之后会给内存贴标签,别小看这个过程,为了保证产品质量,威刚建立了一套可追溯的管理体系,一旦发现内存有什么问题,就可以通过标签追溯整个生产过程,便于管控整个生产流程,保证产品质量。

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   贴完标签之后就要切割PCB了,在切割过程威刚也是全自动操作的,因为有的公司在切割中还需要人工操作,威刚表示他们投资研发了全自动的切割机器,不需要人工参与,避免了人为因素可能带来的污染及损害。

   到了前一个步骤,生产过程算是完成了,不过这不代表产品就能上市了,后面还会有苛刻的验证、测试过程,包括高温、低温、电磁、湿度、老化等等。在参观过程中我们也跟威刚的工程师做了交流,他们强调测试过程对保证存储产品的质量非常关键,它也会影响很多内存、SSD兼容性、稳定性的表现。

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   最后的一步就是组装、包装了,完成了PCB生产、检测之后就可以组装了,对SSD来说就是装外壳,对内存来说可能不需要外壳(普通裸条),也可能需要装入不同的散热片(马甲条)。

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   有意思的是,威刚不仅生产内存、SSD硬盘等存储产品,他们还搞起了LED照明,这其实也是半导体产业了。但在半导体之外,威刚公司在台湾还经营虫草、并且有虫草酒,还投资拍了电影,比如《我的少女时代》这些都有参与。

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   前面我们介绍了威刚内存、SSD的生产流程,这里开始的就真的是生产过程了,具体步骤跟上面介绍的是一样的,首先是印刷PCB、SMT机器安装内存/闪存芯片、焊接、贴标签、切割、检测、包装等等。

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   从实际生产过程来看,威刚偌大的车间里就不需要几名工人,我们了解到一条SMT生产线也就是配备1-2名员工,通常也只是在发现问题时才需要员工参与,大部分情况下都是自动化生产、切割、测试的,不需要人为干预。

   为了提高自动化过程,威刚甚至会自己投资研发生产装备,比如之前介绍过的焊锡膏过程,威刚的设备已经可以做到不需要人工检查,锡膏焊的不好可以自动返回前一步骤重做。类似的设备还有很多,许多设备都是威刚跟供应商联合定制、研发的。考虑到这些是威刚的商业机密,我们就不再详细描述了。

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   生产过程完成之后,下一阶段就是测试了,这对半导体产品来说也尤为重要,包括温度、湿度、雾化、老化等等,上图及下面这些是工厂里的测试过程,不过后面的实验室中还会有更详细的介绍。

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   这里的测试设备就是车间里看到的ATE内存自动测试设备,根据威刚所说,这一套设备价值数百万美元,成本非常高。

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威刚苏州工厂的实验室及售后中心
 
   除了生产车间,威刚这次还开放了研发、测试实验室及售后中心给大家参观,其中实验室又分为可靠性测试、机械测试及功能测试,我们来详细看下。

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   首先是可靠性测试,包括高温、低温、湿度、雾化、静电以及冷热冲击等测试。上图中就是高温测试,当前测试的温度是70°C,检测内存在高温环境下的使用情况。

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   这里则是低温测试,测试内存在零下40°C时的使用情况。

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   这里是冷热冲击测试,就是说一下冷、一下热,交替低温、高温负载,高温度范围可达50-200°C,低温则是零下20到90°C。

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   这里是功能测试了,上边的是SSD测试区,下边的是内存测试区,运行的是3DMark、MemoryTest等软件,很多玩家都用过。

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   这个大水柱是做什么的?有些玩家可能猜出来了,这是测试防水性能的,因为威刚的移动硬盘产品线有三防系列的,防水性能是个重点,IP68级别的需要在1.5米水深下保持30分钟,测试时就需要这样的设备。
 
   下面这些主要就是机械强度测试了,包括弯曲、跌落、冲击、震动等等。

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   大家注意到了没有,跟生产过程类似,威刚的测试过程几乎没有人工参与,依靠的主要是机器人手臂,这样做不仅可以减少人力,实际上还能大大降低人工操作带来的不良率问题,是提高产品可靠性的重要过程。

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   有些玩家可能购买过威刚的三防移动硬盘,知道威刚在三防上的实力,在这个背后就是威刚完整、可靠的三防测试了,前面我们看到了防水测试,这里的则是防震测试,下面这个胖墩墩的震体重量达到了2顿,可以模拟产品在震动中的防护性能。

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   这个是盐雾试验机,顾名思义是测试内存在腐蚀性环境下的表现,由于近年来空气不太好,雾霾较多,特别是在北方城市,所以这个测试也是很有意思的。

   前面的车间介绍里提到了威刚的ATE自动化测试设备,在实验室里也有这种设备,ATE测试机可以自动完成内存参数、功能等测试、验证,功能先进,不过成本也高,据威刚所说ATE测试设备价值数百万美元,所以国内只有寥寥数台,只有存储大厂才能用得起、用得上。

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   这里的是ESD静电防护测试,大家都知道静电对电子产品的影响是致命的,所以静电防护也是影响产品质量的重点,这套平台可以根据需要对威刚的产品施加不同的静电以检测防护水平。
 
威刚售后维修、客服中心
 
   参观的第三站是威刚的售后维修及客服中心,这里其实是消费者最不愿意接触的地方,但一旦需要了,可靠方便的售后服务也是维护消费者权益的一环。
 

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   从威刚的RMA售后流程来看,除了经销商等客户之外,普通消费者也可以联系售后中心寄送产品,威刚选择的物流合作伙伴是顺丰快递,快递费则是双方各自负责一程。
 
   至于具体的售后期限,SSD硬盘产品根据不同等级分为3年、6年不等,内存产品是终身质保,返修周期通常是7天左右(来回时间,用顺丰就是好啊!),如果没能修复,威刚还会提供升级产品。
 
   威刚在全国有20多个授权服务中心,50多个授权服务网点,此外他们还设立了400电话客服、QQ客服等服务体系,方便消费者电话或者网络查询产品售后信息。
 
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   这次的参观就是这些了,大家可以从中了解到威刚内存、SSD硬盘从生产到测试再到售后服务一条龙的过程,给人印象最深的还是威刚工厂的全自动化生产过程,整个SMT车间里的设备大部分都不需要工人干预,除了意外情况之外全都可以自动化生产。
 
   对保证产品质量来说,全自动化比人工效率高太多了,而且可靠性更好,再加上完善的检测、测试过程,内存、SSD的可靠性、质量才有保障。

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