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我是老溫,一名熱愛學(xué)習(xí)的嵌入式工程師
0 l2 k2 j& V+ C+ w關(guān)注我,一起變得更加優(yōu)秀!' ?) e' p- z5 ]: u4 v! ^) I
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,可以點擊以下鏈接。9 I$ v, F+ J! D
$ s3 r+ q6 r5 ~* G% F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!. @$ E. W G* c- A# h
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賽靈思 ZYNQ-XC7Z045 主控
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; M, G: d2 L/ E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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一、PCB 出現(xiàn)之前4 ]7 g0 q- g- \" e0 |5 G, J: B
i% A- ?$ n3 v( r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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7 v' {$ b( w% H! c史前時代的電路設(shè)計4 u4 ]& ^) t( l) s$ z
7 f; C: c2 t# p: u) t. q) {# w二、第一塊 PCB 的誕生
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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}。6 n' d3 @. {, B& T) U! P# C% D! b
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& x% W% h0 \1 Q' X6 Z% {歷史上第一塊 PCB 電路. L7 T/ r$ g5 E* ^& {
9 A& g( |5 e# M, \8 ~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% n6 W1 s8 w+ [/ Z+ |* g
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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(jī)上面應(yīng)用 6 層印制電路板。
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( w! J" u. b7 Y/ q3 z, {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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, P3 L& z1 v2 H7 D20世紀(jì)60年代的多層 PCB5 t" `+ w3 A/ h; L) ~1 v
7 k. ^ M( c8 k) E$ ~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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$ h, R% ]/ [: g, e8 Z! v: N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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& O ^5 o7 {) p+ [2 N3 U# M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
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四、高多層板的打樣與制造
/ ?0 U, Z8 R/ K7 j: X& W9 U7 {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。, n; U. v3 X/ ]( D2 e$ u
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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
/ a U N |) P5 r( 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。% e! _9 d0 J2 ]/ y7 `
(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)3 _, R) w' k1 h
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)。' i& [0 V4 \- A7 W! k; C7 S
(我當(dāng)然不會錯過這種好事兒~
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, X* g9 [6 z+ _* @! c/ q0 |嘉立創(chuàng)官網(wǎng)公告' [ h7 T2 ~4 k3 F2 m
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5 V7 ?+ v0 F' Y. A0 P- x六層PCB打樣要花 400 塊錢
- P$ N8 C. o4 o. ~6 c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。9 n a/ a! @6 ] h& 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)7 a# D0 ~+ [) J$ s* V' t
四、高多層板的未來發(fā)展
# h6 E: P1 ?: ]* ?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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8 L/ W5 H6 [8 p( }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。
' A, V0 p8 Z# Y l8 O+ Y D5 H
, R5 G$ W# Q: T! D3 R6 r+ r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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: U, e. F* }( q圖片來源:網(wǎng)絡(luò)+ l1 l( y: y* T3 U1 P
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: K* i# ]2 O5 X( L 嵌入式 C 語言的自我修養(yǎng)/ q! u5 a. B* d& v4 f: H) d2 i" ?/ r( |
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- v/ [2 G* s, T' z) _# P. | 被 char 類型的變量坑慘了!1 [6 Z/ {+ [6 f4 L. e, C! F6 N- a1 Q
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嵌入式 C 語言知識點,動態(tài)變長數(shù)組
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