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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
3 O- F! w$ @) P5 w2 L關(guān)注我,一起變得更加優(yōu)秀!1 [, G! o  _  A+ ~1 t
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(diǎn)擊以下鏈接。2 F4 G' ]5 y+ u) S- q
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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!3 C/ I5 p: N9 u
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  M  v+ p* F( X) ^; C" f賽靈思 ZYNQ-XC7Z045 主控0 E0 P$ C1 C# o( ?/ A
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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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3 L0 ]- T! e% x0 ^, C6 f; W" P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。% K, q( |# N! g; Y
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一、PCB 出現(xiàn)之前" M* v+ o9 B( Y2 ]8 h! V8 M/ s  w

4 k8 r1 @9 c' K9 h6 I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。( t6 f+ h' W( z/ R

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史前時代的電路設(shè)計
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二、第一塊 PCB 的誕生* _! ^% F8 v: U, \: G( U9 X: w* V4 f

; q  m- n# i7 W# }; z8 W1936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);膯栴}。! v, E/ s9 k7 V2 S' B1 r7 o
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$ C* T- W2 s2 R5 c6 k' S歷史上第一塊 PCB 電路* L" j  c/ k7 i. R: b
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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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3 f; ]* l$ z  h1 P/ I三、高多層 PCB 的問世3 y( Q0 r" r3 @* _7 u

  s4 Q3 @+ k5 D+ g0 M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。/ l. A# _9 z# y5 H6 M% {7 B7 k3 y, @0 |) Q
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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(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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四、高多層PCB的發(fā)展3 g4 G$ X% r* y: ]; e8 s
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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。
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8 A" K$ t7 u; o8 E, H2 Y. E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。
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iPhone15 主板射頻板部分2 m; f! ^0 N* s/ T# V4 j5 O

" A* u' f5 e6 _四、高多層板的打樣與制造! r+ [3 ]# M9 _+ s1 o, m8 s
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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( E# o8 r( w0 U; d用洞洞板搭建的簡陋電路
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( t* V! z: k" p1 c6 U# P十幾年前的洞洞板避障小車; C+ o8 C5 Z# n; {
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(fèi)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。% o) i6 K: f0 L4 a& n$ o- D4 }- F
(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(fèi)打樣券)) z; D7 \  G  K5 _) J3 n* N. V: c
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)。
% o8 c, ~+ b; K/ ~(我當(dāng)然不會錯過這種好事兒~
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嘉立創(chuàng)官網(wǎng)公告
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0 }' I7 d6 c4 ?: ]5 j9 N% a  |六層PCB打樣要花 400 塊錢" H5 h0 B& L' J: ], O* e
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。
# Z0 Q7 N8 F1 p5 Q1 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~
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圖片來源:嘉立創(chuàng)官網(wǎng)
4 h4 _8 C5 s- H, F  P6 }% ]4 W' y7 @" b四、高多層板的未來發(fā)展$ U# X% M) i, u1 X  R% S% j% }) 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(jìn)為現(xiàn)代智能硬件行業(yè)帶來了無限的想象空間。( [  K, k% H2 C+ z5 I' I
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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 G3 s* q: R% D" y5 D  C& 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。
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/ h6 ?' X+ b" n1 h3 v2 u$ I" F圖片來源:網(wǎng)絡(luò)
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% I: p1 Z" p) U5 @' d3 M往期推薦:點(diǎn)擊圖片即可跳轉(zhuǎn)閱讀
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# Z2 T: J( y: K/ G& b$ Y4 Q                                                                                : A: C8 E" V. H$ |1 a
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                                                                                        嵌入式 C 語言的自我修養(yǎng): S$ o$ l0 J- g1 F
                                                       
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& W* B3 ^1 C4 Y3 a$ o0 k                                                                                        被 char 類型的變量坑慘了!1 r3 h6 J( N- l' z" W$ C9 J& e! W2 e
                                                                + r# D0 f# O5 k5 s  n" O
                                                                        ) |  q5 @* O$ y6 s( v0 c  A
                                                                               
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* }/ Z7 Y. e% Y( b( Y4 c7 M5 {  J                                                                               
0 [( I2 E/ C- x  b                                                                                        嵌入式 C 語言知識點(diǎn),動態(tài)變長數(shù)組
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