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為什么科技這么發達,電子產品還用PCB廠的電路

  手機電腦這樣的消費電子產品,各種媒體渠道在宣傳過程中無不是幾核CPU幾G RAM幾代eMMC的時候,如果說PCB是“低級”的組件的話,我就明確地告訴你,不用PCB廠的PCB,電腦應該是這樣的

  而不是這樣的

 

  告訴我,你愿意在家里面專門騰出一個空房間,就為放一臺“不用電路板”的電腦嗎?

  現在的集成電路技術尚且能在摩爾定律的預言下高速發展,但是遠沒有發達能到將一臺電腦,或者手機所有功能模塊的集成電路做到一塊die上并保質保量大規模生產的程度?;蛟S你聽過有種東西叫“膠水封裝”,能把幾個芯片弄到一塊,看上去是這樣的:

 

  且慢,底下的不還是傳統意義上的PCB嗎?! 

  那既然在一塊die上不能做出所有功能,那貴一點我也從了,可不可以將幾塊實現不同功能的die堆疊起來,做所謂的“3D”集成電路?有一種TSV(Through-Silicon Via)技術可以實現不同wafer或者die上的電氣連接。多花了不少錢,總算在一塊集成電路的package里面做好了所有功能,但是你的USB接口怎么辦?耳機插孔怎么辦?

 

  這還不是得做一塊電路板把所有的外部接口引出來嗎?! 

  說了這么多,我只是想表達一個觀點:電子產品里面何為“低級”?哪些才是“低級”的,“沒有技術含量”的組件?一直都存在的組件,必然有它存在的合理性。無論是從設計的角度考慮還是從成本、生產還有消費者使用和售后服務檢修的角度來考慮,一個電子產品是不可能將所有功能模塊只用一塊集成電路實現,或者打包放在一個封裝內的。

  你可以說我用藍牙耳機、無線充電,用MEMS的麥克風和揚聲器,這樣子不就不用任何外部連接了嗎?但是問題是這樣子的手機或者電腦造出來,有多少人愿意埋單?出問題了除了換新的還有別的方法嗎?敏感部分怎么做電磁屏蔽?

  即使是在最一成不變的電路板上,業界也是在不斷地付出努力研發新技術去推進它進步的。

  比如FPC(柔性電路板)這種東西,在消費電子產品里面用得越來越多了。最主要的優勢是耐彎折(要配合電路元件實現),問題是貴且在極端環境下可靠性不夠

 

  "Olympus Stylus" by Steve Jurvetson - CC BY 2.0

  還有SIP,典型如Apple Watch里面用到的SIP(System In-Package),能夠將整個主板做得非常小,問題就一個字:貴。

 

  還有我在之前的一個問題里面提到的光速變慢,會影響計算機速率和網絡帶寬嗎? - 知乎用戶的回答,做高速總線的其實巴不得光速變快,這樣就可以輕松提高傳輸數據的速度了。但問題是在現有的物理理論框架下光速是不可能變得更快的。要想電路板上的電信號傳得更快,只能用介電常數更低的材料而不是常用的FR4玻璃纖維。問題是換了一種材料消費者能僅憑肉眼看出來然后贊賞廠商的設計嗎?電腦主板有多少人會去留意廠商多上了幾層板去優化信號完整性和電源完整性,而不是所謂的“性價比”?從不久以前的“黑色主板質量更好”這種論調的泛濫就知道在目前的消費電子市場這樣搞是不行的。

  所以總結一下,為什么科技這么發達,電子產品還在用電路板這種低級的東西?

•電子元件之間的電氣連接必需和產品小型化要求??偛荒芡鈿だ锩嫒欢央娋€。

•產品的市場定位決定了不可能有成本用更高級的東西。

•用了更高級的物料和技術,還有生產技術,但是消費者沒發現,或者根本不懂。


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