如今,人們普遍認識到pcb存在于每一種電子產品中,從大到小(甚至很小),人們很容易忘記它們曾經是一項開創性的創新。在PCB發明之前,任何含有許多導線的電子設備不僅會纏繞在一起,占用大量空間,而且短路也并不少見。再加上設備越來越小的趨勢,對更好的解決方案的需求也就不足為奇了。
首先
第一個PCB概念是由德國發明人Albert Hanson于20世紀初發明的,他為多層絕緣板的扁平導體申請了專利,但是技術界并沒有真正被大規模投入使用。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期間使用PCB制造近程熔斷器,PCB才得以正常生產和使用。同時,位于英格蘭的奧地利發明家保羅·埃斯勒(Paul Eisler)將PCB的構思提高到了另一個層次-將銅箔放在不導電的玻璃基座上,與當今的PCB更加相似。
傳播PCB
1948年,戰后,美國公布了這項有用的發明用于商業用途。但是,直到50年代,美國軍方才開發出一種自動組裝工藝,才讓PCB大規模生產,并使PCB在電子產品消費者中得到了更廣泛的應用。在冷戰期間,由于競爭對手美國和蘇聯之間的緊張局勢不斷升級,雙方都在努力提高各自的通信能力,希望取得了進展。十年后,Hazeltine公司申請了第一個鍍通孔技術的專利,該技術允許PCB元件在沒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,IBM也開發出了表面安裝技術。
集成電路的誕生
在20世紀70年代,另一項非常重要的發明問世——集成電路。第一個發明微處理器實際上是由杰克?基爾比在50年代末發明的,但他花了十多年才讓德州儀器公司使用它,隨后第一個集成電路誕生。集成電路的誕生讓世界電子產品制造使用PCB成為強制性要求。
PCB設計升級
直到1980年代,PCB仍然是手工繪制的,當然它的動態性較差,只允許使用照片保存和轉移設計。然后計算機和EDA(電子設計自動化)軟件的介入,使PCB設計動態并集成到PCB制造機械中。同時,諸如Walkman和無繩電話之類的兼容且輕巧的小工具以小型PCB為基礎贏得了廣泛的關注。與此同時,兼容和輕便的小設備,如隨身聽和無線電話以小型PCB為基礎贏得了廣泛的關注。
保持輕便
在1990年代,電子設備繼續小型化,這幾乎使手工制造PCB成為不可能,并使機械制造的PCB的需求更高。互聯網也由此誕生并開始了一場革命,將個人計算機變成了必需品。后來推出了手機,如果沒有PCB技術的進步和小型化,這是不可能發生的技術飛躍。
此外,設計人員不再為單一目的和用途而設計PCB,而是開始采用測試設計(DFT)策略,這意味著他們必須時刻牢記將來進行修復和更改的可能性,并考慮所有邊緣情況。
多重時代
在新的千年中,這個時代的代名詞是“混合動力”。不再需要設計許多不同的設備來完成一件事情,如今,每個電子設備都可以執行許多不同的動作。手機不再僅用于撥打電話,并且電視越來越智能。同時,PCB為應對這一技術革命而精心設計,那么下一步將走向何方?
未來發展
只有未來才能說明我們今天在PCB行業中看到的增長趨勢是否將成為電子行業中的下一件大事,或許我們將看到該行業朝著其他方向發展:
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柔性PCB-PCB行業是一個快速發展的行業,近年來,PCB行業中增長最快的部門是柔性PCB。可穿戴電子設備,柔性顯示器和醫療應用只是導致對柔性和柔性剛板不斷增長的需求的一些行業。隨著柔性(和可拉伸)PCB的技術能力變得越來越復雜,產品設計的機會也增加了,我們還沒有意識到在未來幾年中PCB行業的這種潛力。
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大功率板-尤其是在快速增長的太陽能和電動汽車(EVs)行業的推動下,功率更大的PCB(48V及更高)得到了巨大的發展。這些大功率板要求PCB能夠安裝更大的組件,例如電池組,同時還要能夠有效處理干擾問題。
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3D打印技術–3D打印已在許多行業和研發部門中成為現實,但是,當考慮打印導電和非導電材料的混合物時,由于現代板的復雜性和易碎性,這仍然面臨著巨大的挑戰才達到傳統PCB行業的當前能力。使PCB的3D打印化的成本效益是要克服的巨大挑戰,特別是對于批量生產而言。
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