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我是老溫,一名熱愛學(xué)習(xí)的嵌入式工程師2 m! F% `6 c W* M+ i5 }" D. T" p% m
關(guān)注我,一起變得更加優(yōu)秀!
# A- }( l+ m1 m* a5 U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。7 Q s$ U" i7 z
5 {( r: X' ?1 n4 ^) X; L, R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!6 ]+ p1 l3 I! U3 B ?& ^
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賽靈思 ZYNQ-XC7Z045 主控
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5 T% F3 t; m" Y3 `& K N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?# J8 `1 O# H# _/ J$ A7 x
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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。" } g0 n2 _ @4 _3 r" a1 r
1 Q. k- g+ t) W, l* s7 a% P: V一、PCB 出現(xiàn)之前
+ b! S: V7 @2 \) F; p" d7 i
1 @! Y. ?0 _, m5 H; f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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史前時(shí)代的電路設(shè)計(jì)
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% t7 h2 B9 h$ t$ }二、第一塊 PCB 的誕生
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, a- C0 z3 B: y+ O7 {$ G% Z3 e1936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}。: f, j1 [$ D, R' P& Z% l& {
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! Y* r9 ~6 g7 n2 a. X& k4 E歷史上第一塊 PCB 電路+ s; ]' u/ M1 {# i
& h2 h0 P, ~0 |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)。! [9 c* X. a* W. a+ b
; |% g1 l9 J0 a三、高多層 PCB 的問世" N7 A* H. U& V: D/ |! V
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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。$ x L; s: d; c, B
1 A' U9 A5 l0 E; K" _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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20世紀(jì)60年代的多層 PCB7 X! I+ q0 O# x$ ]9 J$ D
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四、高多層PCB的發(fā)展
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1 q" \' D" ^8 h) f5 b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)。/ {3 [2 [; }1 j; Q" U
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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。' D- K0 n8 B% _. W/ _- B
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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。: X5 ]1 I4 J0 [" e8 |0 F g$ h2 g
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iPhone15 主板射頻板部分7 c7 [7 p3 B+ C0 K G* n
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四、高多層板的打樣與制造( C6 h# ]1 r8 I, k
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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4 h6 u9 `( z, o+ b! d, N$ |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
0 h1 Q3 [- H- F# O V1 u0 l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。6 D7 A+ R; _- \5 M% {4 _1 u
(我記得當(dāng)時(shí)一天內(nèi)接到四五家PCB板廠的注冊(cè)邀請(qǐng)電話,大量送免費(fèi)打樣券)' N6 {: G; ^% w4 s [* g3 m5 x
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)。- X8 R& P4 G3 \8 T- W, K4 F; z$ K
(我當(dāng)然不會(huì)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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六層PCB打樣要花 400 塊錢* |3 i& ^3 U+ r* k j9 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。 H. b$ {/ l" E$ [( t! M" 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~
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9 ], L8 H; m+ M4 x1 X$ ]- \7 e圖片來源:嘉立創(chuàng)官網(wǎng)0 ]8 T+ f h" A( S1 V7 D' c( x
四、高多層板的未來發(fā)展; C% m; x0 x3 h2 _$ C& r2 O
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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% m# }( C0 `' @/ t9 d$ R; @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。& Y) k3 h ?0 r9 A( m! B4 ~) o
) ? T' r) F' ?& D/ a2 L5 N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。4 @# L3 _! ]7 `5 w. z6 h1 J
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圖片來源:網(wǎng)絡(luò)$ l; T. U+ e, L/ }
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$ i P% Y( d. _往期推薦:點(diǎn)擊圖片即可跳轉(zhuǎn)閱讀: o. L$ c4 _. D
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嵌入式 C 語言的自我修養(yǎng)# I2 H9 w" N1 H* g
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* ?# E' [2 g3 J f8 Z6 h 被 char 類型的變量坑慘了!% f/ F" M5 Y4 v0 t" u7 y% V5 M: o
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