這些嵌入式主板，確實(shí)驚艷到我了！

只看大圖 · 發(fā)表于 2024-9-2 17:50:00

我是老溫，一名熱愛(ài)學(xué)習(xí)的嵌入式工程師
關(guān)注我，一起變得更加優(yōu)秀！
前段時(shí)間，我在網(wǎng)上看到有某些科技愛(ài)好者，拆解了多款大疆無(wú)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(shí)讓人感到驚艷，關(guān)于拆解相關(guān)的文章，可以點(diǎn)擊以下鏈接。

拆開(kāi)多款大疆無(wú)人機(jī)主控，電調(diào)板，欣賞電路板，一次看個(gè)夠！

賽靈思 ZYNQ-XC7Z045 主控

這么多高性能的處理器和存儲(chǔ)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(shí)現(xiàn)這么多功能的？

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(shí)也不少跟硬件電路打交道，于是，我開(kāi)始扒拉那些關(guān)于印刷電路板（Printed Circuit Board，簡(jiǎn)稱 PCB）鮮為人知的發(fā)展歷史。

一、PCB 出現(xiàn)之前

在PCB出現(xiàn)之前，電子元器件是通過(guò)導(dǎo)線直連的方式，直接焊接在一個(gè)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(gè)體積比較龐大，也很脆弱笨重。

史前時(shí)代的電路設(shè)計(jì)

二、第一塊 PCB 的誕生

1936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(tái)收音機(jī)里面設(shè)計(jì)出世界上第一塊PCB電路，解決了手工焊接電路容易出錯(cuò)且難以規(guī)�；膯�(wèn)題。

歷史上第一塊 PCB 電路

后來(lái)， Paul Eisler 還參考照相印刷工藝，用化學(xué)藥水來(lái)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)。

三、高多層 PCB 的問(wèn)世

二十世紀(jì)五六十年代，集成電路 IC 的快速發(fā)展，PCB開(kāi)始邁進(jìn)了多層板時(shí)代，1960年，Litton Systems公司首先在一臺(tái)小型計(jì)算機(jī)上面應(yīng)用 6 層印制電路板。

我國(guó)的第一塊 6 層電路板是在1964年實(shí)驗(yàn)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(jì)算機(jī)工業(yè)化生產(chǎn)。

20世紀(jì)60年代的多層 PCB

四、高多層PCB的發(fā)展

二十世紀(jì)九十年代，輕量小型化的筆記本電腦、移動(dòng)電話、攝像機(jī)等數(shù)碼電子產(chǎn)品陸續(xù)問(wèn)世，推動(dòng)了高密度互連多層板技術(shù)（HDI PCB）的發(fā)展，后來(lái)也衍生發(fā)明出BGA（球柵陣列）封裝技術(shù)。

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。

時(shí)至今日，我們的生活已經(jīng)離不開(kāi)高密度多層PCB，因?yàn)槲覀兊纳钜呀?jīng)離不開(kāi)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(lái)制造的。

iPhone15 主板射頻板部分

四、高多層板的打樣與制造
我在2013年剛剛?cè)胄须娮娱_(kāi)發(fā)的時(shí)候，少不了搗鼓各種簡(jiǎn)單的數(shù)字電路，那時(shí)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(shí)候，洞洞板真是個(gè)好東西�。�

用洞洞板搭建的簡(jiǎn)陋電路

十幾年前的洞洞板避障小車
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(gè)環(huán)節(jié)的成本降低了不少，其中一個(gè)典型案例，就是嘉立創(chuàng)在前幾年推出的PCB免費(fèi)打樣，當(dāng)時(shí)還引起了PCb制板行業(yè)的價(jià)格內(nèi)卷，毫無(wú)疑問(wèn)，受益的肯定是廣大客戶。
（我記得當(dāng)時(shí)一天內(nèi)接到四五家PCB板廠的注冊(cè)邀請(qǐng)電話，大量送免費(fèi)打樣券）
嘉立創(chuàng)的免費(fèi)打樣是從雙層板起步的，后來(lái)逐漸升級(jí)到4層、6層沉金板免費(fèi)打樣，這種讓利幅度，可以讓所有智能硬件開(kāi)發(fā)者輕松獲得高質(zhì)量的PCB打樣服務(wù)。
（我當(dāng)然不會(huì)錯(cuò)過(guò)這種好事兒~

）

嘉立創(chuàng)官網(wǎng)公告

六層PCB打樣要花 400 塊錢
之所以選擇嘉立創(chuàng)進(jìn)行PCB打樣，主要是因?yàn)榧瘟?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(gòu)，smt貼片，3D外殼制作等等一整套產(chǎn)業(yè)鏈服務(wù)，無(wú)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。
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(lái)欣賞一下高多層PCB的盤中孔和加厚沉金工藝吧~

圖片來(lái)源：嘉立創(chuàng)官網(wǎng)
四、高多層板的未來(lái)發(fā)展
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(lái)了無(wú)限的想象空間。

不久的將來(lái)，無(wú)論是AI大模型算力卡、具身智能機(jī)器人，還是自動(dòng)駕駛以及航天工業(yè)，這些科技領(lǐng)域的發(fā)展都將會(huì)大大依賴于高多層PCB的支持。

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。