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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
0 q: H$ m7 B" U. c关注我,一起变得更加优秀!
" v0 k* z9 s, S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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2 V! ]; Y2 L! n8 w; ?2 n赛灵思 ZYNQ-XC7Z045 主控/ \/ i8 o* _5 ^7 H0 N1 O4 t

( [; V1 @% [4 S* ^* ~+ U# z# H4 C) v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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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。" `$ C. E$ a. Q/ ~

+ U0 p; ?; H7 I1 |9 Z) z- \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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+ v1 G; }! Z/ B/ x+ V史前时代的电路设计# J! `0 h3 w4 h7 S5 i$ g1 `4 g9 u3 a
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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。3 [4 N3 d+ D- M. k! b1 H3 Q

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历史上第一块 PCB 电路2 p% h" U, [: S$ D" t

; r# ?: L$ d0 ?- S6 o. {! o- h7 ^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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三、高多层 PCB 的问世6 r: Z! h1 y$ ?/ I- Y: F1 z
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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。, P0 k& d% m! t; h' F

5 y  [1 m" {0 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。$ K* {- k6 {" O" w! @% e
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7 L: _1 Q# H. u  K3 {20世纪60年代的多层 PCB4 J$ H) z1 v2 s
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四、高多层PCB的发展  v4 j8 h  m" ]; M! c
! x% W5 c$ F, n$ ]# n' E
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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$ ~1 R1 H# ~: B9 B: Q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。8 M. \5 v0 m. Q2 w
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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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: Q& p5 [8 I* W; f$ i1 m8 ViPhone15 主板射频板部分( R* I7 b$ k2 G% }( K+ Z

% k( c/ h, d" ?9 F四、高多层板的打样与制造$ _9 s! W% T" S; W) b
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$ W/ J- O3 N' J' b

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十几年前的洞洞板避障小车
2 y$ k; t. j3 ]8 ?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。
( N" m4 x& D. b) ~# z( C(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)
: h8 A4 P: @6 u+ U5 C' x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。/ Z/ E3 t) {5 s- r9 v  }, F  T! o
(我当然不会错过这种好事儿~6 k  _+ |+ X, X* y

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0 O! e* Y3 P$ G& S) N嘉立创官网公告
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六层PCB打样要花 400 块钱
2 h  Z( A# P4 K. m' Z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。
; m- z" @" W! y; A* r1 b' A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~: G6 B7 S% _0 K( j; H. _

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图片来源:嘉立创官网6 s' n5 X  \+ F- `
四、高多层板的未来发展& D. R% g7 w5 J3 G5 L- Z6 L
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。( N7 a8 B5 v8 W0 o' I7 @) ^2 ~
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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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8 C. N9 N; J# L' ~% k; I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。' i% `# {8 G5 F0 M/ b

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# ~" k8 h5 }) y4 f# l+ G图片来源:网络0 {# ]7 V5 r+ S4 v) u1 L
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1 q! }% {2 ^/ }! P) B7 r, I5 ]往期推荐:点击图片即可跳转阅读
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                                                                                        被 char 类型的变量坑惨了!9 U: w+ Z* @' S* @+ ~
                                                                0 f0 K  m3 s3 V7 i: |2 T0 ?
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