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PCB資訊

PCB資訊 - PCB電路板發展史簡介

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PCB電路板發展史簡介
2020-08-20
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印刷電路板(PCB)被很多人譽為電子產品之母,它是電腦、手機等消費電子產品的關鍵部件,在醫療、航空、新能源、汽車等行業有著廣泛應用,幾乎每一天我們都在體驗電子產品帶來的便利。 縱觀PCB發展簡史,每一次技術進步都直接或簡介影響著全人類。


PCB啟蒙階段(1900~1920年代)

在PCB誕生之前,任何電子設備都包含許多電線,它們不僅會糾纏在一起,佔用大量空間,而且短路的情况也不罕見。 第一個提出PCB概念的是德國發明家阿爾伯特-漢森。 他開創了使用的概念“電線”用於電話交換系統,金屬箔用於切割線路導體,然後將石蠟紙粘在線路導體的頂部和底部,並在線路交叉處設定過孔,實現不同層間的電力互連,也為PCB製造和發展奠定了理論基礎。

PCB發展階段(1920s-1940年代)

時間來到了1925年,來自美國的Charles Ducas提出了一個前所未有的想法,即在絕緣基板上印刷電路圖案,隨後進行電鍍以製造用於佈線的導體. 專業術語“PCB”由此而來,這種方法使製造電器變得更為簡單。

1936年,保羅艾斯勒因其第一個發表了薄膜科技,開發了第一個用於收音機的印刷電路板而被奉為“印刷電路之父”。 他使用的方法與我們今天用於印刷電路板的方法非常相似. 這種方法稱為減法,它可以去除不必要的金屬部件。 大約1943,他的科技發明被美國大規模用於製造二戰中使用的近炸引信. 同時,該科技廣泛應用於軍用無線電.


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PCB

PCB商用化及傳播

1948年,PCB迎來了快速發展的轉捩點,美國正式承認用於商業用途的印刷電路板發明. 到50年代,美國軍隊開發出一種自動組裝工藝,從而實現了大規模生產,使PCB在電子消費者中得到了更廣泛的使用。

快速發展階段(1970-1990):

大約在在20世紀70年代,另一項非常重要的發明出現了- IC(集成電路)。 第一個微處理器實際上是由傑克-基爾比在50年代末發明的,但他花了十多年時間與德州儀器分享,這導致了第一個集成電路的發展。 隨著集成電路的誕生,進入電子製造業的世界,使用PCB成為強制性的。

在1970年代,多層PCB發展迅速,追求更高的精度和密度,線條精緻的小孔,高可靠性,更低的花費,和自動化生產. 那個時期,PCB設計工作仍然是手工完成的. PCB Layout工程師使用彩色鉛筆和直尺在透明聚酯薄膜上繪製電路. 為了提高繪圖效率,他們為一些常見的設備製作了幾個包裝範本和電路範本.

到20世紀80年代,PCB仍然是由手工繪製的,這當然是不太動態的,只允許用照片來保存和轉移設計。 然後,電腦和EDA(電子設計自動化)軟件開始發揮作用,使PCB設計變得動態,並被綜合到PCB製造機器中。 同時,相容和輕便的小玩意,如隨身聽和無線電話,以小型PCB為基礎,表面貼裝科技(SMT)開始逐漸取代通孔安裝科技成為當時的主流. 它也進入了數位時代,贏得了人們的青睞。


PCB成熟階段(1990-21世紀)

20世紀90年代,電子設備不斷縮小,也使得機械製造的PCB需求量更大。 互聯網也誕生了,並開始了一場革命,使個人電腦在全球逐步普及。 後來又推出了手機,如果沒有PCB科技的進步和最小化,這種技術上的飛躍是不可能發生的。

在2000年代,PCB變得更複雜,功能更多,而尺寸變得更小. 尤其是多層和柔性電路PCB設計使這些電子設備更具可操作性和功能性,具有小尺寸和低成本的PCB.

21世紀初,智能手機的出現推動了HDI PCB科技的發展. 同時保留雷射鑽孔的微孔,堆疊過孔開始取代交錯過孔,並結合“任何層”施工技術,HDI板最終線寬/線距達到40 μ m.

這種任意層的方法仍然基於減法過程,可以肯定的是,對於移動電子產品,大多數高端HDI仍在使用此科技. 然而,在2017,HDI開始進入新的發展階段,開始從减材工藝轉向基於圖案電鍍的工藝.


PCB

PCB

如今,各種類型的印刷電路板,包括剛性PCB,剛撓結合板,多層印刷電路板,和HDI PCB在市場上被廣泛使用,經歷了多次進化,電路板製造行業仍在大步前行。 未來影響PCB有望在以下幾大領域走得更遠。

1、柔性印刷電路板FPC

柔性印刷電路板使用的行業範圍廣泛從電子和電信到航空航太、汽車及醫療,隨著時間的推移,對柔性PCB的需求將快速新增。

2、高密度互連(HDI)PCB

高密度互連PCB的優勢包括其可靠且高速的訊號,小尺寸,輕巧. 此外,HDI PCB中的走線寬度更小,佈線密度更好,囙此工程師可以將更多的功能和功率裝入很小的空間. 减少了HDI PCB的分層需求,囙此可以相應地降低生產成本. 擁有這麼多優秀的特性,高密度電路板正在成為許多設備和應用程序中的重要組件.

3、大功率電路板

在快速增長的太陽能和電動汽車(EVs)行業的推動下,大功率PCB(48V及以上)的發展勢頭十分強勁。 這些高功率板需要PCB來安裝電池組等較大的元件,同時能够有效地處理干擾問題。

4、物聯網應用的電路板

萬物互聯時代絕不是空想,物聯網科技將每一件物品帶到互聯網上,並且每個對象可以通過共亯數據來相互通信. 讓人們的生活更加智慧便捷. 一般,物聯網設備應配備感測器和無線連接. 囙此,為融入物聯網時代PCB製造商會開發體積更小、集成度更高的產品。 想要擁有永續競爭優勢,印刷電路板製造商需要以創新跟上時代步伐,全面PCB設計、生產和測試,以滿足人們日益增長的需求.


本期PCB發展簡史及未來趨勢就分享到這裡。