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我是老溫,一名熱愛學(xué)習(xí)的嵌入式工程師# R' f% u& q( i3 \: l5 Z
關(guān)注我,一起變得更加優(yōu)秀!
n$ A8 l* |: v4 v# \: 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,可以點擊以下鏈接。% M2 j$ {; _5 X o0 c% O4 l
8 ^3 b! P: T- s( S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!) v4 I% g$ S/ z5 N1 o. Z. h, o% n' z
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5 k1 x6 W# u" J6 \" `賽靈思 ZYNQ-XC7Z045 主控; k T% `1 z6 M# L
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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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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。
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! i6 y! O- f2 X一、PCB 出現(xiàn)之前- g# ~9 G& R1 }
3 g) @& I, i9 S; _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。
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- e% l- |9 b, g1 F/ ]- q& d史前時代的電路設(shè)計+ E% W$ a) _! R: B/ @4 x% f8 ?
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二、第一塊 PCB 的誕生7 |3 W$ x6 V5 @
: _5 }2 z e" G1936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}。: a' Y% d. P" g0 V
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1 a4 D" n5 l' F E歷史上第一塊 PCB 電路 H: ~/ O4 a( F/ V! {: C6 P7 m
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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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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)了多層板時代,1960年,Litton Systems公司首先在一臺小型計算機上面應(yīng)用 6 層印制電路板。$ }+ u- ?) I5 w6 V- j# S( W# H
6 f4 I8 A' h! n+ ~8 ^# O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* X+ Y. C, Y; Y* m6 I# w
l+ @. B6 G8 f" X ~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)。& i. R$ U& e2 l) |$ q- z1 O, X
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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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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(shù)來制造的。
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iPhone15 主板射頻板部分. W! J9 W) c+ L- Y$ v
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四、高多層板的打樣與制造
! c$ K* K7 @; {& D: K# u% M& B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!)9 @" r0 }3 m8 d' h/ d
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用洞洞板搭建的簡陋電路
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- J* O, ?0 x) m) V$ B十幾年前的洞洞板避障小車
# h* B# ?' {4 Q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。
2 U, W) I$ f9 i* Z( G3 k- ?(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,大量送免費打樣券)
9 x$ Q! Y! {3 r% W8 j0 r: E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(wù)。; ^: x! h( `- S" j
(我當(dāng)然不會錯過這種好事兒~, o9 g4 o/ V y% W
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% \7 I p& N! ]' @ v& @% c嘉立創(chuàng)官網(wǎng)公告
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六層PCB打樣要花 400 塊錢
% z3 I3 A7 M5 ]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。* m& R" n1 p" Z( l. U r
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~/ {0 W4 E" Y* H- K; U7 H
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圖片來源:嘉立創(chuàng)官網(wǎng)
( d Y1 l. p# O% _2 S四、高多層板的未來發(fā)展
& w& o3 y. A7 v% O4 r5 s3 g6 A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。
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4 W- o' G* H) g, G2 @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(lǐng)域的發(fā)展都將會大大依賴于高多層PCB的支持。0 k' J9 v( Z0 L/ J9 j+ A. W2 {- w
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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。3 n' p- x# j0 y) @3 m# p6 Q. t
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圖片來源:網(wǎng)絡(luò)
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往期推薦:點擊圖片即可跳轉(zhuǎn)閱讀; A3 i! ?# {. J% H- }8 V7 h1 E
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嵌入式 C 語言的自我修養(yǎng)7 r8 w" I o# V& p$ V" ?
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被 char 類型的變量坑慘了!' K( Q1 H. L0 T# l# [- S
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8 [9 f7 |& V) X* l 嵌入式 C 語言知識點,動態(tài)變長數(shù)組' }0 V7 v( o( ^8 A2 l- d9 ~
我是老溫,一名熱愛學(xué)習(xí)的嵌入式工程師
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