PCB(Printed Circuit Board)對于我們來說已經不再陌生,它是手機、電腦、收音機、電燈等電子設備的核心部件。沒有線路板的發展,我們就無法享受這些電子設備帶來的便利。剛性線路板、剛柔結合板、多層線路板、高密度線路板等各種類型的印刷電路板在市場上得到廣泛應用,經歷了多次演變。
萌芽階段(1900s-1920s):1903年,德國[敏感詞]發明家Albert Hanson申請了英國專利,他首創了電話交換系統中使用“電線”的概念,用金屬箔切割線路導體,線路導體的頂部和底部粘上石蠟紙,線路交叉處設置過孔,實現不同層間的電氣互連。這和我們現代的線路板制造方法不同,那時候酚醛樹脂還沒有發明,化學蝕刻技術還不成熟。Albert Hansen發明的方法可以說是現代線路板制造的雛形,為后來的發展打下了基礎。
發展階段(1920s-1940s):1925年,來自美國的查爾斯·杜卡斯(Charles Ducas)有了一個創新的想法,即在絕緣基板上印刷電路圖案,然后進行電鍍,制成導體用于布線?!癙CB”一詞就是在這個時候出現的,這種方法使制造電器變得容易。
1936年,被譽為“印刷電路之父”的奧地利人保羅·艾斯勒博士在英國發表了箔膜技術,研制出[敏感詞]塊用于收音機的印刷電路板。保羅·艾斯勒博士使用的方法與我們今天用于印刷電路板的方法非常相似。這種方法稱為減材工藝,它可以去除不需要的金屬部分。1943年前后,保羅·艾斯勒的技術發明被美國大規模用于制造二戰用的近炸引信,同時,該技術廣泛應用于軍用無線電。
轉折點(1948):1948年是線路板歷史發展進程的轉折點,美國正式承認印刷電路板的發明可用于商業用途。當時很少有電子設備使用線路板歷史,但這一決定在很大程度上促進了線路板的發展和應用。
繁榮階段(1950s-1990s):1950年代到1990年代,線路板產業形成并快速成長,即線路板產業化初期,此時PCB已成為一個產業。20世紀50年代,電子市場開始使用晶體管,有效地縮小了電子產品的尺寸,并更容易整合線路板,此外,電子產品的可靠性也得到顯著提高。
1953年,摩托羅拉研制出電鍍過孔的雙面板。1955年前后,日本東芝公司推出了一種在銅箔表面生成氧化銅的技術,覆銅板出現了,正是由于這兩項技術,多層印刷電路板才得以成功發明并得到大規模應用。
1960年代,此時印制電路板得到廣泛應用,線路板技術越來越先進,得益于多層印制電路板的廣泛使用,布線與基板面積的比例得到有效提高。
20世紀70年代,多層線路板發展迅猛,追求更高的精度和密度、小孔、精致的線條、高可靠性、低成本和自動化生產。那個時期,線路板設計工作還是靠人工完成。線路板設計工程師使用彩色鉛筆和尺子在透明聚酯薄膜上繪制電路,為了提高繪圖效率,他們針對一些常用器件制作了幾種封裝模板和電路模板。20世紀80年代,表面貼裝技術開始逐漸取代通孔貼裝技術成為當時的主流,線路板技術也進入了數字時代。
成熟階段(1990年代至今):隨著個人電腦、CD、照相機、游戲機等電子設備的發展,相應地發生了很大的變化,必須減小線路板的尺寸以適應這些小型電子設備。線路板數字化設計實現了許多步驟的自動化,使小型和輕型元件的設計變得更加容易。至于元器件供應商,他們也需要通過降低用電量來改進他們設計,同時,他們也需要考慮降低成本的問題。
2000年代,線路板變得越來越復雜,功能越來越多,尺寸越來越小。特別是多層和柔性電路線路板設計使這些電子設備更加實用和實用,線路板尺寸小且成本更低。
21世紀初,智能手機的出現帶動了高密度線路板技術的發展,在保留激光打孔微過孔的同時,堆疊過孔開始取代交錯過孔,并結合“任意層”構建技術,最終高密度線路板板線寬/線距達到40μm。這種任意層方法仍然是基于減法工藝,可以肯定的是,對于移動電子產品,大多數高端高密度線路板仍然使用這種技術。不過,2017年高密度線路板開始進入新的發展階段,開始從減材工藝轉向以圖形電鍍為主的工藝。
回顧發展歷程,隨著科學技術在不斷進步,線路板產業不斷更新、不斷演進, 線路板在當今時代扮演著重要的角色。隨著消費市場電子產品應用的不斷涌現,如可穿戴電子設備、電子助聽器、血糖儀、電動汽車智能設備、航空航天等領域,人們對線路板的設計、材料和制造提出了更高的要求。
來源:老趙說制造
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