如果你曾經(jīng)拆卸過電子設(shè)備,一定看見過里面有塊綠色的長方形小平板,上面有著密密麻麻的線路連接。這就是大名鼎鼎的PCB (Printed Circuit Board),中文名印制電路板。由于采用電子印刷術(shù)制作而成,所以被稱為“印刷”電路板。
PCB幾乎能提供所有電子產(chǎn)品的機械支持和電氣連接。其最大的優(yōu)勢在于能保證電子產(chǎn)品的質(zhì)量,且提高勞動生產(chǎn)率。當(dāng)電子設(shè)備采用PCB后,可以避免人工接線導(dǎo)致的差錯,并實現(xiàn)電子元器件自動插裝或貼裝等,極大地省下了人力。
跟據(jù)IPC最新發(fā)布的《2014年全球PCB生產(chǎn)報告》估測,2014年全球PCB產(chǎn)值達到602億美元,市場一片光明??赡闶欠裣脒^,或許有一天PCB會壽終正寢,走向終結(jié)?
意想不到的技術(shù)發(fā)展往往能夠改變世界的進程,并迅速占據(jù)統(tǒng)治地位,不少人將這種現(xiàn)象稱為“技術(shù)的黑天鵝”,比如晶體管和互聯(lián)網(wǎng),比如只需要幾百塊錢就可以擁有自己的機械原型實驗室的3D 打印。
TEConnectivity副總裁兼首席技術(shù)官Phil Gilchrist認為,下一個被“技術(shù)黑天鵝”現(xiàn)象顛覆的領(lǐng)域,很可能就是當(dāng)前仍大紅大紫的PCB領(lǐng)域。
不可否認,PCB確實優(yōu)勢顯著,不過其也存在諸多弊端。由于PCB只是一小塊扁平硬板,首先設(shè)計上被限制,信號與線路的連接設(shè)計必須采用共面設(shè)計,很難與其他元件協(xié)作,這給設(shè)計師帶來了不小的麻煩;其次,輸送信號的能力有限,隨著距離的增大,信號勢必迅速衰減;第三,在大型電氣設(shè)備中,PCB形成了一面“墻壁”,氣流遇到 PCB板后被阻擋并返回,嚴重影響了設(shè)備的散熱與冷卻,更別提用液體為設(shè)備降溫了;第四,由于材料所限,高溫情況下,PCB 很容易發(fā)生翹曲,導(dǎo)致?lián)p壞,一旦損壞就必須全部取出,維修成本高。
因此,Phil Gilchrist預(yù)測,供電和數(shù)據(jù)線纜架構(gòu)的崛起,可能會威脅到PCB多年的穩(wěn)定地位。
與PCB 必須采用共面結(jié)構(gòu)不同,線纜的架構(gòu)則可在任一方向與電子元件連接,線纜可使電源和數(shù)據(jù)連接器正好接入需要它們的位置。并且由于去除了PCB帶來的信號傳輸能力限制,大大增加連接器之間的互連距離,其中無源線纜使得互連長度延長了至少四倍,而有源光纜則達到了數(shù)公里。另外通過線纜的連接,電子設(shè)備的造型將不受PCB設(shè)計的局限,物理結(jié)構(gòu)可以被大大縮減或者完全重新設(shè)計,這也極大地改變了在我們?nèi)粘I钪姓J為是正常的一些事物,例如可穿戴設(shè)備,智能設(shè)備及便攜式設(shè)備等。
再者,線纜架構(gòu)不會像PCB那樣形成一面“墻壁”。無論是空氣還是液體,都可以自由地流經(jīng)整個設(shè)備,從而加速設(shè)備的冷卻,減少對環(huán)境的熱影響。此外,線纜通常也比PCB更耐用。線纜能在高溫惡劣環(huán)境中依舊保持極佳的信號性能。即使出現(xiàn)問題,用戶也只需拔掉一個元件,然后用新的替換它就行了。
那么,線纜真的能在未來趕超PCB,終結(jié)PCB的輝煌時代嗎?
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