平時做硬件開發，我們每天都會接觸各種電子元器件：電阻、電容、MOS管、二極管……它們在原理圖和PCB上只是一個個普通的封裝，但很少有人真正看過它們里面到底長什么樣。
有一本叫 《Open Circuits》 的書，就做了一件很有意思的事情：把這些元器件切開，再用專業顯微攝影記錄下它們的內部結構。原來，那些看似不起眼的小器件，內部竟然比想象中精密得多。
1、鍺二極管（Germanium Diode）
經典的鍺二極管即使在今天仍然可以在礦石收音機中找到，但它們已被更現代的二極管設計所取代。這是一種點接觸二極管，其半導體導體是一塊鍺，而不是其他類型二極管中使用的方鉛礦或硅。
這種二極管中的“貓須”是一根細金絲，彎成彈簧狀，并削成極細的尖端。這根金絲焊接在陽極引線上，然后插入玻璃外殼中，直到與鍺接觸。之后，電流通過“貓須”和鍺，使它們熔合在一起。
一塊微小的灰色鍺方塊焊接在銅陰極上
2、μA702集成電路
這款名為μA702的芯片是首款上市的模擬集成電路芯片。它由仙童半導體公司的傳奇集成電路設計師鮑勃·維德勒設計，于1964年發布。該硅芯片上共有九個晶體管。
μA702是一款運算放大器，用于對模擬信號進行減法和放大。運算放大器是模擬電路的基本組成部分，跟邏輯門是數字電路的基本組成部分一樣。
3、存帶窗口 EPROM
只讀存儲器（ROM）是一種永久性計算機存儲器，只能讀取而不能寫入。實際上，許多 ROM 設備需要在初始階段進行編程。如果設備可以擦除和重寫，而不是一次性使用后就被丟棄，那就更方便了。
這種可擦除可編程只讀存儲器（EPROM）芯片有一個石英玻璃窗口，可以讓硅芯片暴露在紫外線下，紫外線會擦除存儲器上的所有數據，將每個位重置為數字 1。之后，可以對芯片進行重新編程，將各個位設置為 0 來存儲數據。
EPROM 芯片曾經經常用作計算機主板上的 BIOS 芯片，通常用不透明的貼紙覆蓋窗口。它們已被電可擦除可編程只讀存儲器（EEPROM）及其后繼者閃存所取代。
4、磁芯存儲器（Core Memory）
在廉價存儲芯片出現之前，磁芯存儲器是計算機主存儲器中為數不多的可靠技術之一。與包含數十億比特的現代存儲芯片不同，磁芯存儲器包含的比特數非常少，以至于你可以看到每一個比特。每個甜甜圈形狀的磁芯都由鐵氧體陶瓷制成，可以沿兩個方向之一磁化，分別代表二進制的 1 或 0。
下面是一臺大約 1967 年的卡西歐 AL-1000 計算器的磁芯存儲器平面，它擁有 448 位（或 56 字節）的內存。穿過磁芯的紅色水平和垂直導線網格用于尋址單個磁芯以進行寫入或讀取操作。
穿過磁芯的紅色水平和垂直導線網格用于尋址單個磁芯以進行寫入或讀取操作。穿過每個磁芯的對角銅色導線是用于讀取存儲在選定磁芯中的信息的讀出線。黑線是抑制線，它可以通過抵消紅線的磁場，選擇性地阻止信息寫入一組磁芯。
5、磁帶頭（Magnetic Tape Head）
磁頭負責從磁帶讀取或寫入信息，例如模擬音樂或數字數據。它們外觀看似簡單，但光滑的外殼下隱藏著復雜的內部結構。
磁頭的核心是一個銅線圈。該線圈與一個C形鐵芯極片共同構成一個電磁鐵，將磁場集中在磁頭與磁帶接觸點處的微小間隙中。磁鐵和極片的工作原理與常見的蹄形磁鐵非常相似：將兩個磁極靠近，即可在間隙中產生強磁場。
間隙本身由夾在鐵芯兩端的薄銅箔或金箔構成。這層箔片確保間隙寬度精確控制且一致，從而帶來更佳的整體保真度和性能。
6、硬盤磁頭（Hard Drive Head）
電腦硬盤包含一個微型磁帶磁頭，這些磁頭位于陶瓷滑塊上，這些滑塊由旋轉式音圈電機平行定位。
這款1992年生產的2GB Micropolis品牌硬盤有八個盤片用于存儲數據。
當硬盤旋轉時，每個滑塊在其與盤片表面之間一層超薄的空氣墊上滑動。
7、多層電路板（Multilayer Circuit Boards）
PCB工廠通過制造更復雜的銅和玻璃纖維夾層結構來生產兩層以上的PCB。
四層板的制造過程通常是先蝕刻兩塊薄的雙層板，然后將它們層壓到公共玻璃纖維芯的兩側。層壓過程在高壓高溫壓機中將各層永久粘合在一起。同樣的工藝，但選擇不同的層數，可以生產數十層的電路板。
四層板橫截面
六層板橫截面
諸如盲孔和埋孔（不貫穿整個電路板的鍍通孔）之類的特殊功能，可以通過在層壓之前在各層上鉆孔和鍍孔來實現。
手機10層PCB，采用盲孔和埋孔連接不同層
斜切后，更容易看出電路板的三維結構。
8、彈性連接器（Elastomeric connectors）
彈性連接器是一種非常特殊的柔性電路。它們常見于廉價設備（例如手表和計算器）的液晶顯示 (LCD) 模塊中。
典型的 LCD 模塊包含一塊帶有透明導電電極的玻璃面板，以及下方用于驅動顯示屏的電路板。彈性連接器是一條柔軟的橡膠條，位于電極和電路板上相應的接觸焊盤之間，從而在兩者之間提供可靠且柔順的連接。
該連接器由交替的平行絕緣白色硅橡膠層和導電碳填充黑色硅橡膠層構成。頂部和底部還有薄薄的絕緣白色硅膠襯墊。
9、MicroSD Card
microSD包含一塊非常薄的電路板，上面裝有一個存儲芯片。由于整個設備被黑色環氧樹脂封裝，因此，至少在將卡切開之前，不會立即注意到有一塊電路板。
令人驚訝的是，它幾乎占據了卡內部的全部空間，甚至在鍍金連接器的下方。
現在MicroSD卡最大能做多少存儲了？2TB？
10、牛屎封裝（Glob-Top Packaging）
超低成本電子產品都用這種封裝，需要在制造過程中盡可能節省每一分錢。這類產品通常不使用傳統的環氧樹脂封裝芯片，也不使用需要焊接的金屬引腳。為了節省成本，集成電路芯片本身被粘合到電路板上，并通過極細的鍵合線連接到電路。一團環氧樹脂覆蓋住脆弱的導線，芯片即可使用。
《Open Circuits》給人的感覺，并不像一本普通的攝影集，更像是把電子元器件拆開后，上了一堂"硬件公開課"。
平時焊在PCB上的電阻、電容、芯片，我們更多關注的是參數、封裝和性能，很少有人會去想它們里面到底長什么樣。而這些橫截面照片，把那些平時根本看不到的內部結構完整地展示了出來。
