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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& x. |( M1 G' T0 o1 j/ u4 ~
关注我,一起变得更加优秀!7 i6 V3 ?8 K6 l8 R0 M! V
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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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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6 y1 e1 X/ ]( ]5 s  H% U! f赛灵思 ZYNQ-XC7Z045 主控
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4 H0 m- h! W: G( Q- R" _* ?' ]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?: f) N' z" ]4 ~$ B3 t

+ D6 x# n' W+ q! R$ v" p( q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。% B5 [. i# Z4 U9 G+ D: L

8 E: U1 M( U& X/ y9 h1 A" h一、PCB 出现之前
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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。
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史前时代的电路设计: \; L/ K# Q2 M

6 [$ G& A; P$ D( b二、第一块 PCB 的诞生2 d8 d  ^# z0 \: o  s" P  b4 ?
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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。; o: w# b4 w* Y% q2 E/ [

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历史上第一块 PCB 电路' D( u7 j7 `1 M' F; ?

" e' ?0 M" S6 c$ t" b3 C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。
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/ t; M% Q/ |& L  P( i! s三、高多层 PCB 的问世: d) b0 p: f' H0 x
- }3 I+ _% P- B5 ]% U- O
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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: q( }+ m: v- \4 J) @& x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。5 W5 K1 p. o. x( l' ~& J& N

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20世纪60年代的多层 PCB
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" B* ?( M! g  e3 Q# ]四、高多层PCB的发展# j& s6 f* y( F2 e
# _, ?+ Y& v* m. L: Z9 O: f, m; T
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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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。
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9 D( I! B! l4 m0 U1 ?4 u( XiPhone15 主板射频板部分2 V- G0 r8 L9 `
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四、高多层板的打样与制造. i* @/ b+ U, A/ 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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5 a0 p7 `6 ?7 Z1 w用洞洞板搭建的简陋电路
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十几年前的洞洞板避障小车9 P  S( f  Z9 {
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。0 a( e6 |, J' s8 H6 |0 Q
(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)6 u: H+ K" p( a3 ^* B
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。" P) I8 b6 E+ t2 u8 M/ q
(我当然不会错过这种好事儿~5 b0 N% k: G8 E

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7 S: D; ^# F# t4 b3 v嘉立创官网公告& u. X' g. U8 [) C* J

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" m1 i( _% q7 h, z: _% T六层PCB打样要花 400 块钱/ o/ Y1 ]! l% _) |. B6 B3 ^' V! Q
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。
8 L% B2 e( a7 h! q1 f: l5 F7 ^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" v- s$ ]) N/ n& [: `8 R
四、高多层板的未来发展
% t& A; X3 o  q& G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。1 B8 C9 v3 E2 V0 g3 W8 k

. g- q; ?/ }& T  S) E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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/ \6 ]% M8 P5 N1 Z. v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。# K2 L+ I) \. ]. ^, l" b* `; [9 m
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; I* M; {2 {1 j5 M图片来源:网络
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往期推荐:点击图片即可跳转阅读
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                                                                                        嵌入式 C 语言的自我修养
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+ E) ]- w- i- I' {3 f% L5 R- f1 Z                                                                                        被 char 类型的变量坑惨了!
  x, L" c! g1 K. Q5 r                                                                # e  R% q# F+ Q# e
                                                                       
( M1 D1 D  s  V9 v                                                                                4 s' f& \  j9 G/ f# n5 Q  ]

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* i( \! ]* v6 \! \" ^% f' I& z+ g                                                                                        嵌入式 C 语言知识点,动态变长数组3 S8 C& N) @* ]% F% j
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: O2 x2 ?# a" q% Z) N关注我,一起变得更加优秀!
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