如今,人們普遍認(rèn)識(shí)到pcb存在于每一種電子產(chǎn)品中,從大到小(甚至很小),人們很容易忘記它們?cè)?jīng)是一項(xiàng)開(kāi)創(chuàng)性的創(chuàng)新。在PCB發(fā)明之前,任何含有許多導(dǎo)線的電子設(shè)備不僅會(huì)纏繞在一起,占用大量空間,而且短路也并不少見(jiàn)。再加上設(shè)備越來(lái)越小的趨勢(shì),對(duì)更好的解決方案的需求也就不足為奇了。
首先
第一個(gè)PCB概念是由德國(guó)發(fā)明人Albert Hanson于20世紀(jì)初發(fā)明的,他為多層絕緣板的扁平導(dǎo)體申請(qǐng)了專利,但是技術(shù)界并沒(méi)有真正被大規(guī)模投入使用。1929年的股市崩盤和大蕭條再次造成了延誤,因此直到1943年美軍在第二次世界大戰(zhàn)期間使用PCB制造近程熔斷器,PCB才得以正常生產(chǎn)和使用。同時(shí),位于英格蘭的奧地利發(fā)明家保羅·埃斯勒(Paul Eisler)將PCB的構(gòu)思提高到了另一個(gè)層次-將銅箔放在不導(dǎo)電的玻璃基座上,與當(dāng)今的PCB更加相似。
傳播PCB
1948年,戰(zhàn)后,美國(guó)公布了這項(xiàng)有用的發(fā)明用于商業(yè)用途。但是,直到50年代,美國(guó)軍方才開(kāi)發(fā)出一種自動(dòng)組裝工藝,才讓PCB大規(guī)模生產(chǎn),并使PCB在電子產(chǎn)品消費(fèi)者中得到了更廣泛的應(yīng)用。在冷戰(zhàn)期間,由于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手美國(guó)和蘇聯(lián)之間的緊張局勢(shì)不斷升級(jí),雙方都在努力提高各自的通信能力,希望取得了進(jìn)展。十年后,Hazeltine公司申請(qǐng)了第一個(gè)鍍通孔技術(shù)的專利,該技術(shù)允許PCB元件在沒(méi)有交叉連接的情況下以一種更加可靠的方式放置在一起。與此同時(shí),IBM也開(kāi)發(fā)出了表面安裝技術(shù)。
集成電路的誕生
在20世紀(jì)70年代,另一項(xiàng)非常重要的發(fā)明問(wèn)世——集成電路。第一個(gè)發(fā)明微處理器實(shí)際上是由杰克?基爾比在50年代末發(fā)明的,但他花了十多年才讓德州儀器公司使用它,隨后第一個(gè)集成電路誕生。集成電路的誕生讓世界電子產(chǎn)品制造使用PCB成為強(qiáng)制性要求。
PCB設(shè)計(jì)升級(jí)
直到1980年代,PCB仍然是手工繪制的,當(dāng)然它的動(dòng)態(tài)性較差,只允許使用照片保存和轉(zhuǎn)移設(shè)計(jì)。然后計(jì)算機(jī)和EDA(電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化)軟件的介入,使PCB設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)并集成到PCB制造機(jī)械中。同時(shí),諸如Walkman和無(wú)繩電話之類的兼容且輕巧的小工具以小型PCB為基礎(chǔ)贏得了廣泛的關(guān)注。與此同時(shí),兼容和輕便的小設(shè)備,如隨身聽(tīng)和無(wú)線電話以小型PCB為基礎(chǔ)贏得了廣泛的關(guān)注。
保持輕便
在1990年代,電子設(shè)備繼續(xù)小型化,這幾乎使手工制造PCB成為不可能,并使機(jī)械制造的PCB的需求更高?;ヂ?lián)網(wǎng)也由此誕生并開(kāi)始了一場(chǎng)革命,將個(gè)人計(jì)算機(jī)變成了必需品。后來(lái)推出了手機(jī),如果沒(méi)有PCB技術(shù)的進(jìn)步和小型化,這是不可能發(fā)生的技術(shù)飛躍。
此外,設(shè)計(jì)人員不再為單一目的和用途而設(shè)計(jì)PCB,而是開(kāi)始采用測(cè)試設(shè)計(jì)(DFT)策略,這意味著他們必須時(shí)刻牢記將來(lái)進(jìn)行修復(fù)和更改的可能性,并考慮所有邊緣情況。
多重時(shí)代
在新的千年中,這個(gè)時(shí)代的代名詞是“混合動(dòng)力”。不再需要設(shè)計(jì)許多不同的設(shè)備來(lái)完成一件事情,如今,每個(gè)電子設(shè)備都可以執(zhí)行許多不同的動(dòng)作。手機(jī)不再僅用于撥打電話,并且電視越來(lái)越智能。同時(shí),PCB為應(yīng)對(duì)這一技術(shù)革命而精心設(shè)計(jì),那么下一步將走向何方?
未來(lái)發(fā)展
只有未來(lái)才能說(shuō)明我們今天在PCB行業(yè)中看到的增長(zhǎng)趨勢(shì)是否將成為電子行業(yè)中的下一件大事,或許我們將看到該行業(yè)朝著其他方向發(fā)展:
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柔性PCB-PCB行業(yè)是一個(gè)快速發(fā)展的行業(yè),近年來(lái),PCB行業(yè)中增長(zhǎng)最快的部門是柔性PCB??纱┐麟娮釉O(shè)備,柔性顯示器和醫(yī)療應(yīng)用只是導(dǎo)致對(duì)柔性和柔性剛板不斷增長(zhǎng)的需求的一些行業(yè)。隨著柔性(和可拉伸)PCB的技術(shù)能力變得越來(lái)越復(fù)雜,產(chǎn)品設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)也增加了,我們還沒(méi)有意識(shí)到在未來(lái)幾年中PCB行業(yè)的這種潛力。
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大功率板-尤其是在快速增長(zhǎng)的太陽(yáng)能和電動(dòng)汽車(EVs)行業(yè)的推動(dòng)下,功率更大的PCB(48V及更高)得到了巨大的發(fā)展。這些大功率板要求PCB能夠安裝更大的組件,例如電池組,同時(shí)還要能夠有效處理干擾問(wèn)題。
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3D打印技術(shù)–3D打印已在許多行業(yè)和研發(fā)部門中成為現(xiàn)實(shí),但是,當(dāng)考慮打印導(dǎo)電和非導(dǎo)電材料的混合物時(shí),由于現(xiàn)代板的復(fù)雜性和易碎性,這仍然面臨著巨大的挑戰(zhàn)才達(dá)到傳統(tǒng)PCB行業(yè)的當(dāng)前能力。使PCB的3D打印化的成本效益是要克服的巨大挑戰(zhàn),特別是對(duì)于批量生產(chǎn)而言。
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