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我是老溫,一名熱愛學(xué)習(xí)的嵌入式工程師
$ G9 k7 P# p1 ~關(guān)注我,一起變得更加優(yōu)秀!9 r1 d9 a& y5 t6 |; O5 I
前段時(shí)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(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。
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; S1 b% n/ f# P& \/ w3 v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(gè)夠!
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2 _# S% M4 j- @2 p3 T賽靈思 ZYNQ-XC7Z045 主控6 ~ U3 b& E$ m" V) g' j
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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? d$ w- e9 f m( W$ j1 m
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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(shí)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。+ V: Q9 Z" J; A! G* Q3 ^) s, c& J' z
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一、PCB 出現(xiàn)之前
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2 U" p8 |% ]8 `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(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。
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- H5 w! m" p3 \' M, W5 J; D史前時(shí)代的電路設(shè)計(jì)
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二、第一塊 PCB 的誕生
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9 W! z6 U8 L7 u# L; N1936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);膯栴}。
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歷史上第一塊 PCB 電路0 A3 |$ s: U& ?2 \! f7 _' L
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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)。% q4 Z. Q& y" I
, [( c" T0 @7 G, H* H2 q三、高多層 PCB 的問世
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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(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。
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/ o4 Y! `) W, S3 J$ }: Q j我國的第一塊 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)。
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: P' s0 A2 J$ M4 w; h( a+ [6 a0 \2 w20世紀(jì)60年代的多層 PCB
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$ T5 Z4 y8 L+ y+ \6 s/ R四、高多層PCB的發(fā)展
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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(dòng)電話、攝像機(jī)等數(shù)碼電子產(chǎn)品陸續(xù)問世,推動(dòng)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)。
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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。
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. i0 b2 F" t8 b# I" I; J# k時(shí)至今日,我們的生活已經(jīng)離不開高密度多層PCB,因?yàn)槲覀兊纳钜呀?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。: s+ L1 s6 C+ J" J5 t
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1 B. M0 R4 R% X+ O3 E' r- m% BiPhone15 主板射頻板部分
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四、高多層板的打樣與制造
6 `3 e* b2 I( g" H% `0 E4 `! |) l我在2013年剛剛?cè)胄须娮娱_發(fā)的時(shí)候,少不了搗鼓各種簡單的數(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。
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+ @' R6 D4 Z* E用洞洞板搭建的簡陋電路
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十幾年前的洞洞板避障小車; T P$ `3 l$ A2 G# r% `( M( C
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,毫無疑問,受益的肯定是廣大客戶。
* ^$ N8 y" M$ R(我記得當(dāng)時(shí)一天內(nèi)接到四五家PCB板廠的注冊邀請電話,大量送免費(fèi)打樣券)
/ R+ ^; x& U5 F. d嘉立創(chuàng)的免費(fèi)打樣是從雙層板起步的,后來逐漸升級(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發(fā)者輕松獲得高質(zhì)量的PCB打樣服務(wù)。
4 S" `7 V8 z, t+ ~* s(我當(dāng)然不會(huì)錯(cuò)過這種好事兒~. X1 ^7 P# e* n0 ^$ U A5 W
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( T5 V4 @7 w3 C& _/ u' q' W嘉立創(chuàng)官網(wǎng)公告0 P* q! M5 u* D2 |
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# b0 p0 S" e: }/ N六層PCB打樣要花 400 塊錢
6 j1 B* a3 X+ `; P0 _1 R+ \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,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。- Q: r: z3 v* z: k1 e
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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3 u' |9 k+ u8 D# e: m1 F圖片來源:嘉立創(chuàng)官網(wǎng)4 J2 k% u" I/ }) Z) q; o; O' @' y
四、高多層板的未來發(fā)展
) }/ E' L8 C2 Z9 i5 w* u8 K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。1 R- I) r2 m6 i7 L" ?9 X# s
/ G3 C1 c$ Q- J) u. v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(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。
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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。' Z0 n( u) u- w" x2 \% u. n2 K
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圖片來源:網(wǎng)絡(luò)7 R! r) S! Y% r
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3 A1 `0 r6 g" o/ i0 } 嵌入式 C 語言的自我修養(yǎng)
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* g- t' V3 q d 被 char 類型的變量坑慘了!
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嵌入式 C 語言知識(shí)點(diǎn),動(dòng)態(tài)變長數(shù)組
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