芯耀
846
我是老溫，一名熱愛學習的嵌入式工程師。關注我，一起變得更加優(yōu)秀！
兩三個月前，經(jīng)常在一起加班的實習小師妹向我求助，“師兄，幾位同學拉著我一起組隊參加學院的電賽，要我負責硬件原理圖設計和畫PCB，怎么辦，我現(xiàn)在好慌？”
作為師兄，我按捺不住好為人師的虛榮心，趕緊擼起袖子給小師妹一頓分析：“硬件相關的知識你現(xiàn)在學得怎樣啦？在學校做過什么硬件相關的項目？”
“之前跟工作室的同學買模塊搭建電路，然后寫過一些調(diào)試代碼，上課的時候?qū)W過畫電路板，但還沒試過打板，焊接也比較少?！?，師妹回答道。
我接著說：“那你當務之急，可能需要系統(tǒng)性地學習一遍如何設計出一塊能工作的電路板，過程包括物料選型，原理設計，畫板子，打板，焊接，調(diào)試，。。?！?/p>
小師妹聽后皺了皺眉頭，“啊，這么復雜??？幾個月的時間要學這么多，能來得及嗎？”
“放心，有我在怕啥，肯定沒問題！你先網(wǎng)上學習一下基本的電路知識，然后學一下EDA工具的使用，然后。。?！?，我虛榮且自信地接著說~
。。。。。。（大概兩個月后）
晚上加完班沒啥事做，小師妹又找到我，“謝謝師兄指導，我現(xiàn)在已經(jīng)學會設計原理圖和畫兩層板了，現(xiàn)在嘗試用立創(chuàng)的泰山派核心板做主控，然后自己畫個四層底板，做往年電賽的題目。”
一頓扒拉之后，小師妹突然問：“師兄，為啥泰山派做得這么小了，還能塞下這么多的芯片和元器件啊？對比起我現(xiàn)在畫的丑大胖底板，這是什么神仙設計啊？”
看著小師妹手上的泰山派，我瞬間來了興趣，上網(wǎng)扒拉了一下這款板子的信息，是立創(chuàng)開發(fā)板的產(chǎn)品之一，網(wǎng)上有全部的開源資料。
于是，我聯(lián)系了嘉立創(chuàng)的朋友，讓她寄了一塊泰山派開發(fā)板和它的PCB板子給我，周末在家閑著無聊，打算對它搗鼓一番（把它拆了）。
我看了一下，泰山派用的是八層沉金PCB設計，這八個層分別是：
TOP1?/?GND2?/?SIG3?/?VCC4?/?GND5?/?SIG6?/?VCC7?/?BOT8
所以，它能在有限的電路板面積內(nèi)放下盡可能多的元器件，且能保證電路的相對穩(wěn)定，網(wǎng)上的資料說，這塊板子是用了盤中孔和沉金加厚工藝，盤中孔是啥？看以下圖片說明。
由于小師妹對硬件比較感興趣，為了更好地進行硬件科普，我決定進一步把泰山派的PCB拆開，看看這八層PCB里面究竟是長啥樣兒的，于是，我搬出了很久沒使用過的加熱臺。。。
我先把泰山派八層沉金PCB切割分成一大一小兩塊，把加熱臺的溫度設置到了350度以上，然后開機預熱。
溫度穩(wěn)定后，把泰山派放在加熱臺上，高溫可以讓PCB的疊層間膨脹并且軟化，這樣就可以使用美工刀一層一層地把PCB剝開，頂層TOP1在軟化之后還是比較好剝開的。
第二層的網(wǎng)絡是GND2，從PCB設計文件上看，直接就是一大塊鋪銅，在充分加熱后剝開銅皮，能感受到銅皮在高溫下變得很軟。
接著就是絕緣芯板，芯板本身比較硬，有一定的脆性，而且由于絕緣芯板被多塊銅皮包夾著，一直高溫加熱加上銅皮優(yōu)良的導熱性能，直接就讓絕緣芯板開始發(fā)黑，并且冒出大量濃煙，非常不好拆。
嘉立創(chuàng)的八層PCB壓合得非常緊，在繼續(xù)一頓猛如虎的操作之后，還是沒能把八層PCB全部剝開分離，再加熱下去我感覺會把整塊PCB給毀掉。
還有一塊小的PCB，再繼續(xù)嘗試一下，看看這塊小的PCB好不好拆，我用同樣的方法加熱到350℃以上后，用美工刀和鉗子很輕松就把第一層完全剝離開。
這是泰山派的Wi-Fi/BT模組AP6212的位置，可以看到用了一部分圓弧走線的方式，這種走線方式可以減少電磁干擾，提高信號完整性。
第二層就不好拆了，長時間的加熱讓PCB冒大量濃煙，這塊小的PCB最后結局估計還是跟那塊大的PCB一樣（不能再繼續(xù)拆了，濃煙太大），不得不再次感嘆，嘉立創(chuàng)把八層PCB壓合得太緊了。
對著泰山派的PCB設計文件，我仔細觀察了那塊拆開的PCB，可以看到被掀開的頂層TOP1和SIG3的走線非常工整，GND2大面積的鋪銅，還有加熱得發(fā)黑的絕緣芯板。
泰山派的RK3566 CPU，BGA焊盤處用了大量的盤中孔布線，在嘉立創(chuàng)，6層以上的PCB板子是可以免費使用盤中孔的，盤中孔工藝的優(yōu)勢可以網(wǎng)上問問AI，這里就不過多展開了。
長時間的高溫加熱，PCB的黑色阻焊已經(jīng)開始脫落，但加厚的沉金焊盤還是沒有剝開掉落的跡象，對于6層以上的PCB板子，現(xiàn)在嘉立創(chuàng)可以把沉金免費加厚至2u''的厚度。
這次泰山派八層PCB拆解，雖然只拆開到前面的三四層，不算是太成功，但還是可以比較清晰地觀察到PCB的內(nèi)部構造和加工工藝。
由此可見，嘉立創(chuàng)PCB的疊層壓合，盤中孔工藝，沉金加厚，黑色阻焊油墨，等等，在行業(yè)內(nèi)的質(zhì)量和性價比還是非常高的。
整個拆解過程可以看看以下視頻，拆解的時候，左手拿鉗右手拿刀，我感覺我在做煎餅果子。
小師妹對硬件的興趣越來越大，嵌入式硬件設計的難度，一點都不亞于嵌入式軟件，看來我還是得不斷努力加深對硬件相關知識的學習，才能更好地和小師妹繼續(xù)交流。
如果哪位工程師有八層板的拆解經(jīng)驗，歡迎評論區(qū)交流，感謝閱讀！
