История печатных плат:как все начиналось

ПХД — одно из величайших изобретений в истории. А история печатных плат насчитывает более 130 лет.

Интересно, что промышленная машина продвинулась вперед с корректировками и улучшениями. В результате практически невозможно сравнить первые печатные платы с современными разработками.

Но, как гласит известное изречение:«Чтобы знать, с чего она начинается, нужно знать, куда она направляется». Поэтому мы расскажем вам, с чего все началось, об идее устройства, изобретателях и многом другом.

Вы готовы? Давайте начнем.

История печатных плат

Альберт Хэнсон, немецкий ученый, был одним из тех, кто начал поиски более простого электрического пути. Без сомнения, его изобретение не было похоже на печатные платы. Но это проложило путь к созданию устройства.

Альберт Хэнсон

Источник:LeaderTelegram

В 1903 году Альберт подал патент на устройство для улучшения плат телефонных станций.

Действительно, устройство представляло собой голую печатную плату с проводами, соединенными с плоской поверхностью токопроводящими элементами.

Печатная плата Альберта имела сквозную конструкцию с проводниками, но не имела современных предшественников.

В 1927 году Чарльз Дюка, американский изобретатель, сделал смелый шаг вперед в мире печатных плат. И начал он с того, что напечатал провода прямо на плате с помощью трафарета. Затем он добавил чернил для проведения электричества. Целью изобретения было разместить электронный тракт на изолированной поверхности. Интересно, что Дукас придумал устройство, похожее на печатную плату.

Чарльз Дюка рисует печатную плату

Источник:Энциклопедия

Несмотря на то, что Дукас придумал печатную плату, он рассматривал возможность создания многослойной печатной платы путем соединения множества плат. Следовательно, потребовался еще один великий ум, чтобы увидеть идеи Дюка и воплотить их в жизнь.

А человеком, который расставил все точки над I и перечеркнул Т, был Пол Эйслер. Поэтому неудивительно, что ему приписывают изобретение печатной платы.

Пол Эйслер

Источник:Википедия

Но все случилось, когда он поселился в Англии после отъезда из Австрии. Австрийский изобретатель имел опыт работы в полиграфической промышленности, поэтому он помог зародить идею печати электронных схем на платах.

И его творение облегчило трудоемкую практику ручной пайки проводов к вашим платам. Кроме того, одна из его печатных плат впервые использовалась в радио, что американцы и британцы сочли находчивым во время Второй мировой войны.

Хронология эволюции печатных плат

1925

Американский изобретатель Чарльз Дукас нарисовал токопроводящие материалы на деревянной доске. И это был патент на его первую схему печатной платы.

1936

Пауль Эйслер, австрийский изобретатель, создал первую печатную плату. И это было полезно в радиоприемнике.

1943

Пол сделал еще один шаг и запатентовал более совершенную конструкцию печатной платы. И конструкция требовала травления цепей на медной фольге на непроводящей подложке.

1944

Великобритания и Америка объединили свои усилия для создания неконтактных взрывателей в артиллерийских снарядах, минах и бомбах во время Второй мировой войны.

1948

Когда армия США выпустила ее для широкой публики, произошло общее развитие технологии печатных плат.

1950-е

Транзисторы попали на рынок электроники. Следовательно, это уменьшило размер электроники. Следовательно, было проще добавлять печатные платы, что повышало надежность электроники.

1950–1960-е годы

Печатные платы превратились в платы (двусторонние) с печатной идентификацией на одной стороне и электрическими компонентами на другой. Кроме того, конструкции печатных плат имели цинковые пластины, покрытия и коррозионно-стойкие материалы, чтобы избежать износа.

1960-е

Электронные конструкции имели кремниевые чипы или интегральные схемы. Следовательно, стало возможным иметь один чип с десятками тысяч компонентов. Следовательно, надежность, мощность и скорость электроники значительно повысились.

Кроме того, на печатной плате было больше слоев для проводников новой ИС. Но поскольку микросхемы были небольшими, печатные платы уменьшились в размерах, а пайка соединений усложнилась.

1970-е

Произошла путаница между печатными платами и полихлорированным бифенилом (экологически опасным химическим веществом). И это потому, что в то время у них обоих была аббревиатура PCB. В результате возникли проблемы со здоровьем населения и общественное замешательство.

Поэтому ученые изменили название устройства на PWB (печатная плата), чтобы избежать путаницы. Это название сохранялось до 1990-х годов, когда химические ПХД прекратили свое существование.

1970–1980-е годы

Для облегчения пайки медных цепей были разработаны паяльные маски из тонких полимерных материалов. Это помогло соединить соседние курсы и повысить плотность трасс.

Через некоторое время изобретатели разработали фотополимерное покрытие. Благодаря этому инженеры могли наносить слой непосредственно на схемы, высушивать и модифицировать с помощью фотоэкспозиции. И это еще больше увеличило плотность схемы. Следовательно, он стал стандартным методом производства печатных плат.

1980-е

Технология поверхностного монтажа (SMT) стала новой технологией сборки. Изначально все компоненты печатной платы имели проволочные выводы. Следовательно, было жизненно важно впаять компоненты в отверстия на печатной плате. А отверстия занимали много места, что было полезно для прокладки дополнительных цепей.

Компоненты SMT

Источник:Викисклад

Таким образом, компоненты SMT стали производственным стандартом. А инженеры припаяли компоненты к небольшим площадкам на печатной плате, не используя отверстия. Со временем компоненты SMT заменили детали со сквозными отверстиями и стали отраслевым стандартом.

В результате повысились надежность, производительность и функциональная мощность. И произошло снижение производственных затрат.

1990-е

Размер печатных плат постоянно уменьшался из-за популярности программного обеспечения CAM / CAD (автоматизированное производство и проектирование). Кроме того, механические конструкции способствовали автоматизации проектирования печатных плат.

Конструктивное проектирование CAD/CAM

Источник:Викисклад

Кроме того, это помогает упростить все более сложные конструкции с помощью более легких и мелких деталей. Кроме того, более мелкие соединения позволяют быстро увеличивать размер или миниатюризацию печатной платы.

2000-е

Печатные платы отмечают повышенную сложность, совместимость, большее количество слоев и легкость. Тем не менее, гибкая схема и многослойная конструкция печатной платы позволяют расширить функциональные возможности электронных устройств с меньшими и более дешевыми печатными платами.

Печатные платы сегодня

В наши дни нет никакой путаницы, связанной с печатными платами. Поскольку мы пережили эру химических печатных плат, без сомнения, в промышленности вы можете использовать термины PWB (печатная плата) и печатная плата взаимозаменяемо. Но более знакомое слово — печатная плата.

Последней инновацией в технологии печатных плат стали гибко-жесткие печатные платы. Интересно, что эта технология сочетает в себе схему из твердого картона с жесткой структурой и сложностью.

Таким образом, благодаря комбинированным слоям гибко-жесткие печатные платы тоньше, меньше и могут вписываться в небольшие продукты или изделия необычной формы.

Что ждет печатные платы в будущем?

Благодаря последним технологическим достижениям инженеры могут печатать печатные платы с помощью многоэтапных процедур, таких как фотолитография и традиционное вакуумное напыление.

Фотолитографический процесс ℅ Джанлука Гренчи

Источник:Researchgate

Звучит хорошо, правда? Это правда, но трудно игнорировать препятствия, связанные с этим уровнем технологий. ПХБ дороги, требуют высокой температуры обработки и содержат токсичные отходы.

И со всем, что происходит в этой отрасли, печатные платы скоро произведут революцию. В конце концов, это уже началось, поскольку 3D-печать становится вещью. Таким образом, 3D-печать печатных плат стала реальностью.

3D-печать на печатной плате

Источник:Викисклад

Кроме того, научно-исследовательские институты предсказывают, что будущее ПХД будет экологически безопасным. Так что стоит ожидать бумажно-печатных плат.

Кроме того, производители, занимающиеся производством небольших электронных устройств, перенесут разработку печатных плат на меньшие платы с большей емкостью.

Кроме того, нам следует ожидать появления большего количества формованных в 3D пластиковых плат, встроенных компонентов, интегрированных микросхем и технологии POP (упаковка на упаковке).

Эти достижения, несомненно, являются предшественниками, которые будут поддерживать постоянный рост отрасли печатных плат с годами.

Округление

WellPCB уже много лет занимается производством печатных плат. И мы всегда выполняем свое обещание:поставлять качественные печатные платы в отрасли. Кроме того, мы используем новейшие технологии печатных плат.

Кроме того, наши гибко-жесткие печатные платы могут быть сложными и трудоемкими в изготовлении. Но мы обращаемся со всеми гибкими частями осторожно. Затем мы проходим проверку качества печатной платы и превосходим отраслевые стандарты.

Кроме того, у нас есть совершенно новое оборудование и общая производственная площадь 10000 м ² . . Таким образом, мы можем поставить более 10 000 разновидностей и 30 000 м ² . футов 2-32-слойных печатных плат в месяц.

Итак, вам нужны лучшие печатные платы для ваших проектов? Свяжитесь с нами.