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我是老溫,一名熱愛學習的嵌入式工程師
7 v! G/ K5 i/ h關注我,一起變得更加優(yōu)秀!2 U/ d/ J0 K# ?; _$ i( g
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,關于拆解相關的文章,可以點擊以下鏈接。. r! R; J( G, q% p/ d
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拆開多款大疆無人機主控,電調(diào)板,欣賞電路板,一次看個夠!
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, R& X1 V- J2 i: s賽靈思 ZYNQ-XC7Z045 主控
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) J5 O# N" {4 @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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5 B5 } \& _7 [1 P8 C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,我開始扒拉那些關于印刷電路板(Printed Circuit Board,簡稱 PCB)鮮為人知的發(fā)展歷史。
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一、PCB 出現(xiàn)之前
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% r7 A/ u2 {# }0 a, G在PCB出現(xiàn)之前,電子元器件是通過導線直連的方式,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。/ O4 ~/ }9 _& _( n' M! {1 Y
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史前時代的電路設計
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二、第一塊 PCB 的誕生4 Q$ [7 G+ @0 u; r
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1936年,奧地利工程師 Paul Eisler 受到了印刷技術的啟發(fā),首先提出“印刷電路”的概念,并且在一臺收音機里面設計出世界上第一塊PCB電路,解決了手工焊接電路容易出錯且難以規(guī);膯栴}。' E# C2 y& x% z0 _* z
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, T2 |& M6 f ^歷史上第一塊 PCB 電路
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, l L. J3 M$ ?( t后來, Paul Eisler 還參考照相印刷工藝,用化學藥水來溶解未被掩蔽的金屬銅箔,即腐箔技術,奠定了以后光刻工藝的技術基礎。
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7 r5 E4 X: c& K* D5 g三、高多層 PCB 的問世' @ z% z/ }9 ?; z q
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二十世紀五六十年代,集成電路 IC 的快速發(fā)展,PCB開始邁進了多層板時代,1960年,Litton Systems公司首先在一臺小型計算機上面應用 6 層印制電路板。. _, f' L' ~6 g& r* c# G
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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層板應用于大型計算機工業(yè)化生產(chǎn)。
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20世紀60年代的多層 PCB
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$ s6 c8 N- L/ F' l0 _1 L# X9 J四、高多層PCB的發(fā)展
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二十世紀九十年代,輕量小型化的筆記本電腦、移動電話、攝像機等數(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(HDI PCB)的發(fā)展,后來也衍生發(fā)明出BGA(球柵陣列)封裝技術。/ d# { T/ Z3 f; m
) `+ g% t F' q二十一世紀初,第二代 HDI 技術可以讓 PCB 的最終線距達到了 40 μm,2017年后,HDI 和 微孔技術在提升元器件密度方面,提供了顯著的幫助。
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3 f5 G4 M9 a4 q- f k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)離不開手機的參與,手機各種主板PCB就是基于高密度多層PCB技術來制造的。3 E' k8 d+ U7 z! v
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3 [% b" e/ W* x1 PiPhone15 主板射頻板部分
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四、高多層板的打樣與制造' W' ^3 B; O$ \. E8 h$ t5 Z
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!)
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' _& \7 v$ k- g1 M7 Y% l; r3 h" ^用洞洞板搭建的簡陋電路8 e7 A* ^2 i y+ K8 ?% f4 L" ]0 Z
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十幾年前的洞洞板避障小車
8 P/ B$ p" d$ i! C; [ x如今,現(xiàn)代PCB技術的發(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。
# ~+ g, ?4 \9 r' x(我記得當時一天內(nèi)接到四五家PCB板廠的注冊邀請電話,大量送免費打樣券)
8 f; s1 H2 M* [- ~# G5 }( I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。7 E; x& G R H" ?
(我當然不會錯過這種好事兒~$ I) ?* ^7 u' u+ ?/ T
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3 P7 x. r2 q/ M) C) l嘉立創(chuàng)官網(wǎng)公告
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+ k7 [* @/ n7 J P* x( V六層PCB打樣要花 400 塊錢
* D) K( ~; A3 u0 w* Y3 F6 _之所以選擇嘉立創(chuàng)進行PCB打樣,主要是因為嘉立創(chuàng)的服務體系做得很完善,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,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。' h# f: f4 n- J+ T2 P
最近,嘉立創(chuàng)還搞出了高多層板統(tǒng)一默認盤中孔,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~+ N) N" D0 A8 g3 B, j
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* u; t7 W1 g* d# l- B圖片來源:嘉立創(chuàng)官網(wǎng)
' L, d2 \8 t0 i: t( e& t9 Z四、高多層板的未來發(fā)展
3 e4 c2 @2 o6 U/ Z) F2 X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為現(xiàn)代智能硬件行業(yè)帶來了無限的想象空間。6 Z! V5 A0 D6 S
! H/ a. g P' t不久的將來,無論是AI大模型算力卡、具身智能機器人,還是自動駕駛以及航天工業(yè),這些科技領域的發(fā)展都將會大大依賴于高多層PCB的支持。# o' j f/ {5 N- \( N3 a
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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。: Y* [; n2 \7 }* e
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; d2 v' q& m7 x0 R% Y% |. c圖片來源:網(wǎng)絡' F3 G3 H/ s; e9 n. w
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往期推薦:點擊圖片即可跳轉(zhuǎn)閱讀+ S: T K* m- F# t
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$ J P8 P) @+ \: p% O& Z [- ~
, f( U" G: s2 M4 e 嵌入式 C 語言的自我修養(yǎng)
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6 Q; \9 e& v3 ?& a0 F+ Y8 ~+ p; _ 被 char 類型的變量坑慘了!" z( r0 b) M9 L( J# n
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嵌入式 C 語言知識點,動態(tài)變長數(shù)組
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