印制电路板的历史简述

印制电路板的历史

这些天来,人们都知道,每件电器产品中都有PCB,从大到小(甚至很小),人们很容易忘记它们曾经是一种突破性的创新。在发明PCB之前,任何电子设备都包含许多电线,它们不仅会纠缠在一起,占用大量空间,而且短路的情况也不罕见。再加上设备越来越小的趋势,难怪会出现对更好的解决方案的需求。

初步措施

第一个PCB概念是由德国发明家阿尔伯特-汉森在20世纪初发明的,他为多层绝缘板的扁平导体申请了一项专利,但技术界还没有准备好欢迎这种新的电气元件。1929年的股票市场崩溃和大萧条造成了另一次延迟,因此,直到1943年美国军队在第二次世界大战期间用它来制造近距离引信时,PCB才被生产和经常使用。同时,位于英国的奥地利发明家保罗-艾斯勒将PCB的想法提升到另一个层次--将铜箔放在不导电的玻璃底座上,与现在的PCB更为相似。

传播PCB的信息

1948年,在战后,这项有用的发明被美国发布用于商业用途。然而,直到50年代,美国军队才开发出一种自动组装工艺,从而实现了大规模生产,使PCB在电子消费者中得到了更广泛的使用。进展是在冷战期间取得的,因为对手--美国和苏联之间的紧张局势加剧,它们都在努力提高其通信能力。十年后,Hazeltine公司为第一项电镀通孔技术申请了专利,该技术使PCB元件能够以更可靠的方式放置在一起,没有交叉连接。与此同时,表面贴装技术也由IBM开发。

集成电路的诞生

在20世纪70年代,另一项非常重要的发明出现了 - IC(集成电路)。第一个微处理器实际上是由杰克-基尔比在50年代末发明的,但他花了十多年时间与德州仪器的同事分享,这导致了第一个集成电路的发展。随着集成电路的诞生,进入电子制造业的世界,使用PCB成为强制性的。

PCB设计升级

直到20世纪80年代,PCB仍然是由手工绘制的,这当然是不太动态的,只允许用照片来保存和转移设计。然后,计算机和EDA(电子设计自动化)软件开始发挥作用,使PCB设计变得动态,并被整合到PCB制造机器中。同时,兼容和轻便的小玩意,如随身听和无绳电话,以小型PCB为基础,赢得了人们的青睐。

保持轻盈

20世纪90年代,电子设备不断缩小,这使得手工制造PCB几乎不可能,也使得机械制造的PCB需求量更大。互联网也诞生了,并开始了一场革命,使个人电脑成为必备品。后来又推出了手机,如果没有PCB技术的进步和最小化,这种技术上的飞跃是不可能发生的。
此外,设计师不再为单一的目的和用途设计PCB,他们开始采用测试设计(DFT)策略,这意味着他们必须始终牢记未来修复和改变的可能性,并考虑所有的边缘情况。

多重性时代

在新的千年里,游戏的名称是--走向混合。不再需要设计许多不同的设备来做一件事,今天每个电子设备都可以执行许多不同的动作。电话不再只用来打电话,电视也越来越智能。同时,印刷电路板为这场技术革命进行了很好的设计,那么,下一步将走向何方?

那么,它要去哪里呢?

只有未来才能说明,我们今天在PCB行业看到的增长趋势是否会成为电子行业的下一个大事件,或者我们会看到该行业向其他方向发展。

  • 柔性印刷电路板--印刷电路板行业是一个快速增长的行业,而近年来印刷电路板行业中增长最快的部门是柔性印刷电路板。可穿戴电子设备、柔性显示器和医疗应用只是导致对柔性和软硬结合PCB需求不断增长的部分行业。随着柔性(和可拉伸)印刷电路板的技术能力越来越成熟,产品设计机会也越来越多,我们还没有意识到未来几年PCB行业这一部门的潜力。
  • 大功率板--在快速增长的太阳能和电动汽车(EVs)行业的推动下,大功率PCB(48V及以上)的发展势头十分强劲。这些高功率板需要PCB来安装电池组等较大的元件,同时能够有效地处理干扰问题。
  • 3D打印技术--3D打印已经在许多行业和研发部门成为现实,然而,当着眼于打印导电和非导电材料的混合物时,以现代电路板的复杂性和脆弱性,在达到传统PCB行业目前的能力之前,这个行业仍有很大的挑战。使PCB的3D打印具有成本效益是另一个需要克服的巨大挑战,特别是对于大规模生产而言。

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