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这些嵌入式主板,确实惊艳到我了!

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发表于 2024-9-2 17:50:00 | 显示全部楼层 |阅读模式
我是老温,一名热爱学习的嵌入式工程师
1 ?2 [$ E% ?/ l关注我,一起变得更加优秀!
8 }2 n) `8 \8 G$ Y# U0 O前段时间,我在网上看到有某些科技爱好者,拆解了多款大疆无人机的嵌入式主板和电调板,里面的PCB板子形状以及元器件的布局,确实让人感到惊艳,关于拆解相关的文章,可以点击以下链接。
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8 ~. m( A$ p/ D% f! g$ k9 d拆开多款大疆无人机主控,电调板,欣赏电路板,一次看个够!
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赛灵思 ZYNQ-XC7Z045 主控
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这么多高性能的处理器和存储器芯片,到底是怎么“塞”在一块小面积的 PCB 电路板上面,并且还能实现这么多功能的?
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" r9 [, \6 I. N/ i" Y9 V1 J9 A* g作为一名充满好奇心的业余非专业嵌入式工程师,平时也不少跟硬件电路打交道,于是,我开始扒拉那些关于印刷电路板(Printed Circuit Board,简称 PCB)鲜为人知的发展历史。
8 c: i. }2 o  K: L5 J5 \7 x( d2 d* y. q
一、PCB 出现之前
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8 T; q, }: ?+ U在PCB出现之前,电子元器件是通过导线直连的方式,直接焊接在一个绝缘底座上面的,这种方式虽然也可以让电子元器件工作,但整个体积比较庞大,也很脆弱笨重。4 J7 ?6 _3 L+ Q6 |0 T  H
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  `7 I! g& D) X' q0 e3 ^: z- e  O4 F史前时代的电路设计) W9 Z' }6 \) u/ C
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二、第一块 PCB 的诞生
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1936年,奥地利工程师 Paul Eisler 受到了印刷技术的启发,首先提出“印刷电路”的概念,并且在一台收音机里面设计出世界上第一块PCB电路,解决了手工焊接电路容易出错且难以规模化的问题。
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2 h, c6 a  X! r* \历史上第一块 PCB 电路6 \+ a* H7 t4 Q
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后来, Paul Eisler 还参考照相印刷工艺,用化学药水来溶解未被掩蔽的金属铜箔,即腐箔技术,奠定了以后光刻工艺的技术基础。+ o# h$ b3 W7 s4 B9 s# s' G

9 L  z7 f$ N" V4 ~+ Z4 N三、高多层 PCB 的问世
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二十世纪五六十年代,集成电路 IC 的快速发展,PCB开始迈进了多层板时代,1960年,Litton Systems公司首先在一台小型计算机上面应用 6 层印制电路板。
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8 t4 G4 a5 R( c; e: X. E* Z我国的第一块 6 层电路板是在1964年实验室条件下研制成功的,并在1967年把 6 ~ 8层板应用于大型计算机工业化生产。9 \7 `% D0 N+ W. v) `1 ^- q
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20世纪60年代的多层 PCB% p# w; ]* {+ E1 g
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四、高多层PCB的发展& Z+ V0 e( a% Y+ I3 e" a& c
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二十世纪九十年代,轻量小型化的笔记本电脑、移动电话、摄像机等数码电子产品陆续问世,推动了高密度互连多层板技术(HDI PCB)的发展,后来也衍生发明出BGA(球栅阵列)封装技术。
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二十一世纪初,第二代 HDI 技术可以让 PCB 的最终线距达到了 40 μm,2017年后,HDI 和 微孔技术在提升元器件密度方面,提供了显著的帮助。
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" s; \! Y+ t, z4 l* C时至今日,我们的生活已经离不开高密度多层PCB,因为我们的生活已经离不开手机的参与,手机各种主板PCB就是基于高密度多层PCB技术来制造的。8 w/ {$ I- r7 V
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! U3 a6 {) a7 z1 q( V6 y( l四、高多层板的打样与制造
3 Z! E/ |8 s1 f& a我在2013年刚刚入行电子开发的时候,少不了捣鼓各种简单的数字电路,那时候的双层PCB打样也不便宜,一款小面积的双层PCB打样就要50块钱,而且还不包邮。(那时候,洞洞板真是个好东西!)
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用洞洞板搭建的简陋电路0 r) H" c! F6 A

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十几年前的洞洞板避障小车
1 O5 G3 k5 Y% \* d& B) Y$ s. M如今,现代PCB技术的发展已经让硬件产业链各个环节的成本降低了不少,其中一个典型案例,就是嘉立创在前几年推出的PCB免费打样,当时还引起了PCb制板行业的价格内卷,毫无疑问,受益的肯定是广大客户。5 d' X1 C- D5 s
(我记得当时一天内接到四五家PCB板厂的注册邀请电话,大量送免费打样券)
" I) l2 k4 Y2 P/ H" a嘉立创的免费打样是从双层板起步的,后来逐渐升级到4层、6层沉金板免费打样,这种让利幅度,可以让所有智能硬件开发者轻松获得高质量的PCB打样服务。
8 M- l& A& Z% ]; d" a: v! x1 _1 e(我当然不会错过这种好事儿~4 o4 E' y7 {5 Y4 U/ N9 x  L

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/ `, u; }3 V+ i! S; @$ B嘉立创官网公告
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六层PCB打样要花 400 块钱4 u8 q) w: ]7 Y3 |' I, V5 c8 `3 ?
之所以选择嘉立创进行PCB打样,主要是因为嘉立创的服务体系做得很完善,不仅仅能提供PCB打样,还可以提供PCB-layout,物料采购,smt贴片,3D外壳制作等等一整套产业链服务,无疑是为经常跟智能硬件打交道的嵌入式工程师,提供了很大的帮助。
0 u) e# A6 l' T3 {; A1 ~最近,嘉立创还搞出了高多层板统一默认盘中孔,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封装芯片,一起来欣赏一下高多层PCB的盘中孔和加厚沉金工艺吧~
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图片来源:嘉立创官网
& [# |$ K. T( d, R( S四、高多层板的未来发展
6 ^1 Y! f& w+ o, K从早期的单双面电路,发展到如今的高多层板,PCB 制作工艺的演变推进为现代智能硬件行业带来了无限的想象空间。+ u8 q' `% p. w$ W# ?0 m3 S

# D$ Z( K6 ^8 \2 a$ u8 C! R不久的将来,无论是AI大模型算力卡、具身智能机器人,还是自动驾驶以及航天工业,这些科技领域的发展都将会大大依赖于高多层PCB的支持。
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这不仅仅是嘉立创继续努力深耕的方向,也是所有科技创新者的共同愿景和期盼。' k9 w9 V$ p; b  t3 E2 ?- _

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, Z  i8 q4 j; q; Z8 L. n图片来源:网络
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0 P4 X3 R* G9 A5 x' B/ F, l往期推荐:点击图片即可跳转阅读& A/ v2 h* _/ \' C! P" e" w
                                                       
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% c! G5 a! q$ H7 |( m, c                                                                                        嵌入式 C 语言的自我修养9 O3 |6 R8 I, @9 u* b9 w
                                                        " h6 \9 Q4 |5 Z8 a
                                                               
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                                                                                % C' y  n' n6 D! v. D, ]- J  ]
                                                                                        被 char 类型的变量坑惨了!
" a/ I  P% a  R5 p& J                                                               
  E  `7 j. y3 a8 E6 X; }+ h                                                                       
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) |1 @# A) V8 h7 ~$ @+ c- B8 o4 e我是老温,一名热爱学习的嵌入式工程师" T2 ~9 B9 K4 o6 z% ?  H
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