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我是老溫,一名熱愛學(xué)習(xí)的嵌入式工程師
$ K: p3 c7 m" R, a, r$ {/ I' K$ p關(guān)注我,一起變得更加優(yōu)秀!; ?1 B) x$ }& c
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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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!2 `1 z4 y& V, D$ g% R
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賽靈思 ZYNQ-XC7Z045 主控
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$ G, O5 a( s, E$ I0 b) ^% |& n7 A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(shí)現(xiàn)這么多功能的?) N. W8 d- ^# |1 t r6 p
# U/ u4 \- e$ D0 P& {( H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。
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: ^! F; S+ C/ \一、PCB 出現(xiàn)之前
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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。* r0 [5 |! R$ O( Z" d) S8 I( |9 i
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史前時(shí)代的電路設(shè)計(jì)
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- \5 p6 _$ Y A二、第一塊 PCB 的誕生# P: l7 {6 m: o/ G9 |- ~1 R8 H
& V1 M; ~ Y/ M; ^, |/ S! m3 t1936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(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}。( o- v4 V" a9 ~
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8 X k0 `; F; R2 b3 I歷史上第一塊 PCB 電路
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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)。
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5 K' ?3 M7 t4 J$ g( {2 ]* \三、高多層 PCB 的問世+ t4 Y2 N5 T9 A; k
0 \+ C2 D" T* L6 J7 G R1 `! b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公司首先在一臺小型計(jì)算機(jī)上面應(yīng)用 6 層印制電路板。
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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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# F/ U \& X' |4 W$ v7 k/ w20世紀(jì)60年代的多層 PCB
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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)。
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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。6 ~) C8 c/ H1 R' F7 P3 E
: r8 @9 q W$ ?( y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。: i: x: O( @; m) Z$ {; j( h
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iPhone15 主板射頻板部分
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四、高多層板的打樣與制造' d9 x/ L* r5 D0 z# K; L' T
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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# C' R3 j9 W6 f3 E4 l用洞洞板搭建的簡陋電路
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9 t; R% l" c: L; n; \7 a) w十幾年前的洞洞板避障小車
' O* ?7 L; R+ ?! u8 ~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。
( w- y& T1 k* H+ e(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)
e Y4 I1 B$ K% M3 V% R嘉立創(chuàng)的免費(fèi)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(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)。
6 S; q( ~% c8 w8 K(我當(dāng)然不會錯(cuò)過這種好事兒~
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嘉立創(chuàng)官網(wǎng)公告
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& y0 c$ o( l* @' |5 P& J六層PCB打樣要花 400 塊錢
" N* l& m$ s- Z) r8 |5 V; D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。" g/ Q" d; v5 T9 M, J6 k
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~& a, J* ]2 `/ l% Q/ r
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圖片來源:嘉立創(chuàng)官網(wǎng); R+ k. {. i0 y; G* _
四、高多層板的未來發(fā)展
# U* e$ ]- m! E$ B' d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。& b% L6 y, H7 `- V+ ?
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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。' y5 u! \, t8 y m& e
c' E* \/ C# _7 {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。/ K1 X$ M' z6 a! s3 q
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圖片來源:網(wǎng)絡(luò), q; ]) Z$ @0 S. H% E' J
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5 `5 F8 w q8 X) u( H 嵌入式 C 語言的自我修養(yǎng)
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+ q2 H) b4 q$ O# g 被 char 類型的變量坑慘了!& ?3 F2 H9 j, g& _ W
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8 V# [8 ? T! { 嵌入式 C 語言知識點(diǎn),動態(tài)變長數(shù)組9 r$ i9 n) g+ N: @ ^' w; ^" k
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