談?wù)凱CB的歷史與未來(lái)發(fā)展走向

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(zhuān)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(pán)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(zhuān)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(huà)之類(lèi)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(huà)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(huà)，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：

• 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(mén)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。

• 大功率板-尤其是在快速增長(zhǎng)的太陽(yáng)能和電動(dòng)汽車(chē)（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。

• 3D打印技術(shù)–3D打印已在許多行業(yè)和研發(fā)部門(mén)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。