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這些嵌入式主板,確實驚艷到我了!

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發(fā)表于 2024-9-2 17:50:00 | 只看該作者 |只看大圖 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
我是老溫,一名熱愛學(xué)習(xí)的嵌入式工程師
5 J/ m8 y1 B6 S8 _' k1 J. n( o. W關(guān)注我,一起變得更加優(yōu)秀!
) K* S; ^5 W# A& F! x$ j; s前段時間,我在網(wǎng)上看到有某些科技愛好者,拆解了多款大疆無人機(jī)的嵌入式主板和電調(diào)板,里面的PCB板子形狀以及元器件的布局,確實讓人感到驚艷,關(guān)于拆解相關(guān)的文章,可以點擊以下鏈接。
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拆開多款大疆無人機(jī)主控,電調(diào)板,欣賞電路板,一次看個夠!  [2 M5 Q" ?! {6 t
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賽靈思 ZYNQ-XC7Z045 主控
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這么多高性能的處理器和存儲器芯片,到底是怎么“塞”在一塊小面積的 PCB 電路板上面,并且還能實現(xiàn)這么多功能的?
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作為一名充滿好奇心的業(yè)余非專業(yè)嵌入式工程師,平時也不少跟硬件電路打交道,于是,我開始扒拉那些關(guān)于印刷電路板(Printed Circuit Board,簡稱 PCB)鮮為人知的發(fā)展歷史。3 X6 _- e& H( z+ \8 t& d6 h
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一、PCB 出現(xiàn)之前
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( N: n) a* f8 v. P在PCB出現(xiàn)之前,電子元器件是通過導(dǎo)線直連的方式,直接焊接在一個絕緣底座上面的,這種方式雖然也可以讓電子元器件工作,但整個體積比較龐大,也很脆弱笨重。$ G- v& d8 O& y( q

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史前時代的電路設(shè)計! Z- l$ y! T' Z% ?! d$ s) Q
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二、第一塊 PCB 的誕生' U9 D4 Y+ ~( N3 t9 j1 |; k" a! I  ^

1 }6 @- N, H& k% G1936年,奧地利工程師 Paul Eisler 受到了印刷技術(shù)的啟發(fā),首先提出“印刷電路”的概念,并且在一臺收音機(jī)里面設(shè)計出世界上第一塊PCB電路,解決了手工焊接電路容易出錯且難以規(guī)模化的問題。
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  q$ S0 b1 z* m/ ]8 l% a6 h0 Z歷史上第一塊 PCB 電路
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2 R. ?) ?8 r2 Q  N, f4 @后來, Paul Eisler 還參考照相印刷工藝,用化學(xué)藥水來溶解未被掩蔽的金屬銅箔,即腐箔技術(shù),奠定了以后光刻工藝的技術(shù)基礎(chǔ)。$ v6 g+ P9 ~" [5 ~' e# m- M) L# s
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三、高多層 PCB 的問世) W! ?8 Y0 x! f% ]' v
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二十世紀(jì)五六十年代,集成電路 IC 的快速發(fā)展,PCB開始邁進(jìn)了多層板時代,1960年,Litton Systems公司首先在一臺小型計算機(jī)上面應(yīng)用 6 層印制電路板。, q6 v$ f9 Q( O% s' k0 M( r2 S$ I  v

8 F; i  B" `) }5 Q, W5 B我國的第一塊 6 層電路板是在1964年實驗室條件下研制成功的,并在1967年把 6 ~ 8層板應(yīng)用于大型計算機(jī)工業(yè)化生產(chǎn)。
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20世紀(jì)60年代的多層 PCB
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7 K* c! q, \+ ~+ U( L四、高多層PCB的發(fā)展' w) h* I! N( p, w( Z8 Y
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二十世紀(jì)九十年代,輕量小型化的筆記本電腦、移動電話、攝像機(jī)等數(shù)碼電子產(chǎn)品陸續(xù)問世,推動了高密度互連多層板技術(shù)(HDI PCB)的發(fā)展,后來也衍生發(fā)明出BGA(球柵陣列)封裝技術(shù)。1 W: k" M+ i5 s, E

& h; G3 V, Z- N$ J( t2 y二十一世紀(jì)初,第二代 HDI 技術(shù)可以讓 PCB 的最終線距達(dá)到了 40 μm,2017年后,HDI 和 微孔技術(shù)在提升元器件密度方面,提供了顯著的幫助。
4 x1 m! Y- n0 ?) {; e/ q3 N! U: w5 t4 A( a8 F5 S
時至今日,我們的生活已經(jīng)離不開高密度多層PCB,因為我們的生活已經(jīng)離不開手機(jī)的參與,手機(jī)各種主板PCB就是基于高密度多層PCB技術(shù)來制造的。; `, }, b/ u' S$ ]' d3 e
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! L' T6 e6 M; h% n5 w! q% diPhone15 主板射頻板部分' `! A/ r9 Z' g7 w

) V9 _# M! ]" H四、高多層板的打樣與制造, q( E3 R" J; b2 t8 s6 M$ y; C
我在2013年剛剛?cè)胄须娮娱_發(fā)的時候,少不了搗鼓各種簡單的數(shù)字電路,那時候的雙層PCB打樣也不便宜,一款小面積的雙層PCB打樣就要50塊錢,而且還不包郵。(那時候,洞洞板真是個好東西。/ S  L5 @! `1 y0 @- l

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用洞洞板搭建的簡陋電路/ X! c7 r; ]9 h' Q& R

4 l! m0 T& A8 ?. r十幾年前的洞洞板避障小車
% z1 ?, c9 |4 m/ z& K2 W. F如今,現(xiàn)代PCB技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)讓硬件產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)的成本降低了不少,其中一個典型案例,就是嘉立創(chuàng)在前幾年推出的PCB免費打樣,當(dāng)時還引起了PCb制板行業(yè)的價格內(nèi)卷,毫無疑問,受益的肯定是廣大客戶。. r+ T) m0 w- Q  L/ ?! {
(我記得當(dāng)時一天內(nèi)接到四五家PCB板廠的注冊邀請電話,大量送免費打樣券)
' d. A& T7 A3 y- x嘉立創(chuàng)的免費打樣是從雙層板起步的,后來逐漸升級到4層、6層沉金板免費打樣,這種讓利幅度,可以讓所有智能硬件開發(fā)者輕松獲得高質(zhì)量的PCB打樣服務(wù)。2 }$ A. i, F8 z" u
(我當(dāng)然不會錯過這種好事兒~
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3 s' C& `+ J2 O$ d5 x4 R/ z, m* j4 x嘉立創(chuàng)官網(wǎng)公告+ J, r* B2 }+ W  M1 h; T
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六層PCB打樣要花 400 塊錢6 D1 [1 j3 J6 N$ L) `
之所以選擇嘉立創(chuàng)進(jìn)行PCB打樣,主要是因為嘉立創(chuàng)的服務(wù)體系做得很完善,不僅僅能提供PCB打樣,還可以提供PCB-layout,物料采購,smt貼片,3D外殼制作等等一整套產(chǎn)業(yè)鏈服務(wù),無疑是為經(jīng)常跟智能硬件打交道的嵌入式工程師,提供了很大的幫助。
) l: i, }, {( P最近,嘉立創(chuàng)還搞出了高多層板統(tǒng)一默認(rèn)盤中孔,把沉金厚度提高到2u",并且不限定你的PCB板子上面是否有BGA封裝芯片,一起來欣賞一下高多層PCB的盤中孔和加厚沉金工藝吧~
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圖片來源:嘉立創(chuàng)官網(wǎng)
) g3 R, {1 [6 T1 W% C$ k! t四、高多層板的未來發(fā)展
( p- l) M; c& l' E) k0 p; J: l從早期的單雙面電路,發(fā)展到如今的高多層板,PCB 制作工藝的演變推進(jìn)為現(xiàn)代智能硬件行業(yè)帶來了無限的想象空間。
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不久的將來,無論是AI大模型算力卡、具身智能機(jī)器人,還是自動駕駛以及航天工業(yè),這些科技領(lǐng)域的發(fā)展都將會大大依賴于高多層PCB的支持。0 C) M% \( G; A3 q' t9 w+ D, n

) n( n0 x; Z9 Z4 R" K這不僅僅是嘉立創(chuàng)繼續(xù)努力深耕的方向,也是所有科技創(chuàng)新者的共同愿景和期盼。
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$ p& K; W8 X5 F  N/ C圖片來源:網(wǎng)絡(luò)
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+ o3 h1 S! N2 a往期推薦:點擊圖片即可跳轉(zhuǎn)閱讀* ?# e2 Y) \; Q% o* c' O
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( K; a. V. E" U. u                                                                                        嵌入式 C 語言的自我修養(yǎng)
0 D* z2 W8 ^1 h; z$ G- A                                                        ( d) K4 M* t1 ~' h  Z( v; h- Z
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5 v% O# j0 u' M' z4 b& H                                                                                ) A! x1 @+ k* N3 i
                                                                                        被 char 類型的變量坑慘了!
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3 s9 A  w3 Z2 `7 Z3 \( h                                                                                / d! k6 X9 m6 Q& F
                                                                                        嵌入式 C 語言知識點,動態(tài)變長數(shù)組3 Q; T- u  E" @  \4 a$ d) G
我是老溫,一名熱愛學(xué)習(xí)的嵌入式工程師; d! j. D7 T- ~5 P8 R! m
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