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线路板发展过程中的几个重要里程碑
集萃丝印特印网  2022-12-13

    【网观察】

       PCB(Printed Circuit Board)对于我们来说已经不再陌生,它是手机、电脑、收音机、电灯等电子设备的核心部件。没有线路板的发展,我们就无法享受这些电子设备带来的便利。刚性线路板、刚柔结合板、多层线路板、高密度线路板等各种类型的印刷电路板在市场上得到广泛应用,经历了多次演变。


萌芽阶段(1900s-1920s)

       1903年,德国著名发明家Albert Hanson申请了英国专利,他首创了电话交换系统中使用“电线”的概念,用金属箔切割线路导体,线路导体的顶部和底部粘上石蜡纸,线路交叉处设置过孔,实现不同层间的电气互连。这和我们现代的线路板制造方法不同,那时候酚醛树脂还没有发明,化学蚀刻技术还不成熟。 Albert Hansen发明的方法可以说是现代线路板制造的雏形,为后来的发展打下了基础。


发展阶段(1920s-1940s)

      1925年,来自美国的查尔斯·杜卡斯(Charles Ducas)有了一个创新的想法,即在绝缘基板上印刷电路图案,然后进行电镀,制成导体用于布线。 “PCB”一词就是在这个时候出现的,这种方法使制造电器变得容易。

      1936年,被誉为“印刷电路之父”的奥地利人保罗·艾斯勒博士在英国发表了箔膜技术,研制出第一块用于收音机的印刷电路板。 保罗·艾斯勒博士使用的方法与我们今天用于印刷电路板的方法非常相似。这种方法称为减材工艺,它可以去除不需要的金属部分。1943年前后,保罗·艾斯勒的技术发明被美国大规模用于制造二战用的近炸引信,同时,该技术广泛应用于军用无线电。


转折点(1948)

      1948年是线路板历史发展进程的转折点,美国正式承认印刷电路板的发明可用于商业用途。当时很少有电子设备使用线路板历史,但这一决定在很大程度上促进了线路板的发展和应用。


繁荣阶段(1950s-1990s)

      1950年代到1990年代,线路板产业形成并快速成长,即线路板产业化初期,此时PCB已成为一个产业。20世纪50年代,电子市场开始使用晶体管,有效地缩小了电子产品的尺寸,并更容易整合线路板,此外,电子产品的可靠性也得到显着提高。

      1953年,摩托罗拉研制出电镀过孔的双面板。 1955年前后,日本东芝公司推出了一种在铜箔表面生成氧化铜的技术,覆铜板出现了,正是由于这两项技术,多层印刷电路板才得以成功发明并得到大规模应用。

      1960年代,此时印制电路板得到广泛应用,线路板技术越来越先进,得益于多层印制电路板的广泛使用,布线与基板面积的比例得到有效提高。

       20世纪70年代,多层线路板发展迅猛,追求更高的精度和密度、小孔、精致的线条、高可靠性、低成本和自动化生产。那个时期,线路板设计工作还是靠人工完成。 线路板设计工程师使用彩色铅笔和尺子在透明聚酯薄膜上绘制电路,为了提高绘图效率,他们针对一些常用器件制作了几种封装模板和电路模板。20世纪80年代,表面贴装技术开始逐渐取代通孔贴装技术成为当时的主流,线路板技术也进入了数字时代。


成熟阶段(1990年代至今)

      随着个人电脑、CD、照相机、游戏机等电子设备的发展,相应地发生了很大的变化,必须减小线路板的尺寸以适应这些小型电子设备。线路板数字化设计实现了许多步骤的自动化,使小型和轻型元件的设计变得更加容易。至于元器件供应商,他们也需要通过降低用电量来改进他们设计,同时,他们也需要考虑降低成本的问题。

       2000年代,线路板变得越来越复杂,功能越来越多,尺寸越来越小。特别是多层和柔性电路线路板设计使这些电子设备更加实用和实用,线路板尺寸小且成本更低。

      21世纪初,智能手机的出现带动了高密度线路板技术的发展,在保留激光打孔微过孔的同时,堆叠过孔开始取代交错过孔,并结合“任意层”构建技术,最终高密度线路板板线宽/线距达到40μm。这种任意层方法仍然是基于减法工艺,可以肯定的是,对于移动电子产品,大多数高端高密度线路板仍然使用这种技术。不过,2017年高密度线路板开始进入新的发展阶段,开始从减材工艺转向以图形电镀为主的工艺。


结论

回顾发展历程,随着科学技术在不断进步,线路板产业不断更新、不断演进, 线路板在当今时代扮演着重要的角色。随着消费市场电子产品应用的不断涌现,如可穿戴电子设备、电子助听器、血糖仪、电动汽车智能设备、航空航天等领域,人们对线路板的设计、材料和制造提出了更高的要求


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