我是老温，一名热爱学习的嵌入式工程师5 @' R4 s7 r' i) T6 ~
关注我，一起变得更加优秀！
1 [4 W, t% ]7 g5 u* ?+ F3 w春节假期后的第二天，现在已经是凌晨三点，办公室里面的日光灯管在工程师的头顶嘶鸣着，鼠标的点击声和键盘的按压声，在不断地相互辉映着。8 ~ r% p) ]: M6 k0 m: g
（说好的，春节假期回来后，两周内进行产品小批量生产，然后交付给客户。5 \' G; ~: P8 ^& L" q; K
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我揉了揉疲惫的双眼，盯着示波器上扭曲的信号波形，第28次按下了Debug Tools上面的固件烧录按键，心里面期待奇迹发生。2 L' n6 T( i2 N+ J
某台样机的LCD显示屏，显示图像时依然存在撕裂现象，但作为一名饱经风雨的嵌入式软件工程师，有时候我却信奉，“硬件问题都是玄学”，。。。0 _% Y' }+ `7 {, i( @
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! M$ H# a; |' q, k图源：网络。
' h! t9 X* p* |' `% ?7 [1 _$ r“老温，用最初制作的工程样机，你的代码确实是通过了单元测试。”，硬件组的林工，他把出问题产品的硬件测试报告推到我面时说道。
( a0 B7 ~; ?6 Q9 X$ o: d“但是你看，换了试产供应商后做的样机，这颗芯片的CLK时钟线，在穿过六层板的第三信号层时，就会串扰DDR的信号。”' Z7 N3 |. ]) e6 _. m& ?2 ?
我看着他用手指点在那些蝌蚪般的蛇形走线上，疲倦的大脑突然意识到：阻抗和信号完整性，我为啥一直没有注意到这个排查方向？！) Q- A% z; D* [. F* V& Z- b# Q
“软件调试了数十遍，结果，问题居然出现在硬件制作工艺的差异上？”，望着窗外漆黑的天际，我苦笑一声。) F% V0 F+ \/ W0 m3 l
作为一名嵌入式软件工程师，平时都习惯了在代码里面编织各种逻辑，却从未像此刻这般渴望，渴望窥探电路板下铜箔与树脂的微观世界。
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0 q. u& k" Z: w, ~$ Z8 P. j, \# c/ t三天后。。。
& Q3 M5 |- q0 O( H5 S# K“老温，来试试这个新样板。”，林工扔来一款新的样机，焊盘在太阳的照耀下泛着金色的光芒。2 ~0 e0 Y/ x8 j) s
我问：“林工，这次改版跟前两天调试的，有啥不一样吗？”3 p/ L0 b8 v; T% n7 {, H
林工说：“我重新改进了DDR和CPU相关的布线，用了嘉立创的盘中孔工艺，并且重新进行了阻抗匹配，你再试试”。
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/ o+ v" `1 l2 F% F" p--- 编译、烧录、按下RESET按键，一整套常规动作下来，
% o; M9 H/ ~8 ?- L X这一次，“奇迹”发生了，新样机运行无误，图像照片终于可以完美地显示在LCD屏幕上面。
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“为何会如此神奇，林工，可以详细说说你的改动吗？”，我问。' d& s+ R# v+ U# A. U* u& p
林工说：“我问外包商拿了PCB源文件，发现他们layout是用常规的BGA扇出布线方式，导致PCB上面有较多的过孔侵占布线空间。”* E4 I' V- F+ L) J+ [& P4 X
“他们为了省成本，还换了PCB打样的供应商，又没有注意高速信号的阻抗匹配，所以就导致了这次问题！”
" @, p! R, a' m! \林工接着说道，8 w/ T7 ~/ d+ J' p( D
“我在他们的基础上，把BGA封装的芯片改成嘉立创盘中孔了，也换了打样供应商，在嘉立创做6层板打样。”+ X8 |1 t/ N( q* v& M" k
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* p9 b+ l, s# J: j引用 CanMV 的PCB渲染图1 b% j$ ^5 V* K7 X* P
我来兴趣了，接着问：“为啥盘中孔会有如此大的作用？”。/ U* a1 P0 x6 d1 K
林工继续耐心解释：“当常规的过孔侵占了30%的布线空间，我们可以考虑用盘中孔工艺，0.2mm的树脂塞孔既能保持焊盘完整，又让阻抗连续性提升了18%”。" O$ f8 O5 h: K# I( p
“噢噢，原来如此，又学到了。”，我似懂非懂地点了点头。* u' ?9 u% ^1 C% }3 c3 W1 |1 M+ T
“那你这次又沉金又盘中孔的，岂不是成本很高？”，我接着说。
1 X6 u- v; D0 y$ x2 c8 k/ e林工笑着说，“你这写代码的不懂，在嘉立创，6~32层打板时可以免费使用盘中孔+沉金加厚工艺，6层板还可以直接用免费打样券，成本又进一步降低”。7 `( z$ o7 n: X5 {7 l
“我比较过价格，10cm*10cm的6层沉金亚黑PCB样板，在其他厂家光是沉金+盘中孔的工艺费用，就接近400！”
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2~6层沉金PCB，领券免费打样
3 Q- [4 y/ C4 o- P# K“反正样板便宜，我现在先多整几块给你，你多验证几遍，没问题就可以发布固件进入小批量了。”，林工最后说道。
& o, o$ N$ ~2 y- [5 n1 p. {) t我看着桌面上一堆金灿灿的PCB和样机，脑袋突然间陷入了思考，思考起嵌入式软件和硬件之间的哲学关联。
+ r9 \7 C; I9 t0 s在嘉立创的高多层pcb设计指南里，我发现了硬件电路板与软件分层架构，有着惊人的相似性：9 W& n$ @ t W. j# w
- 电源层采用铜块挖空技术，如同代码中的内存池管理。
# s! I3 F: X4 E$ j$ Z- 差分信号层错位堆叠设计，堪比多线程的锁机制。 e( g6 I, ]" M0 B* |
- 混合介电常数材料应用，像极了软件里的缓存分级策略。
$ b# A2 v4 |( [+ M! U% r- 盘中孔像极了代码里的“指针跳转”，绕过堆栈溢出风险；, @# A/ c7 C1 |) q% x0 m- e$ [
- 六层堆叠堪比分布式系统的分层架构，让电源、信号、地各司其职；( Y1 x! I/ f& e: [, V
- 沉金工艺则如同严密的异常处理机制，将氧化与虚焊的概率收敛至零。5 t& B* E# P7 \1 A/ S: M8 _; P, \- H
如今，我依然保持着嵌入式软件工程师的“傲慢”，但工位上的《高速PCB设计秘籍》已经逐渐开始与往年的《C++高级编程》并驾齐驱。6 ~* l- I* j2 x3 ~
我在想：“真正的嵌入式全栈工程师，应该既能用代码驯服晶体管，也能让铜箔的纹路吟诵出最优的算法。”
( r! g- x& a9 E, @3 Z1 \我转动板卡，让阳光在沉金焊盘上折射出一道金色光芒，在这个时代，最优雅的编程语言，可能就隐藏在1oz铜厚的微带线里。 ; J& F* F5 J* l n3 X
感谢阅读，愿各位工程师在未来的日子里，信号完整，代码无Bug！
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# O0 d3 {9 U; J* [/ b8 W7 l+ A图文无关，只为并茂
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+ p/ T8 {# w& Z$ n8 p9 e2025年，抽屉里的嵌入式开发板，早就已经写满了岁月的痕迹！* t3 V' ~: X# G$ S* y
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硬件都做出来了，客户说想改一下，结果，全部推倒重做！
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不想让嵌入式核心板吃灰，于是，我准备对它下手了！
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$ t' h" _! ^9 z$ E这些嵌入式主板，确实惊艳到我了！9 C6 ]8 W$ @; e' q# Y
我是老温，一名热爱学习的嵌入式工程师3 I. u* f0 p( v5 {5 L1 L# z& Y- k
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