Geschiedenis van PCB:hoe het allemaal begon

De PCB is een van de grootste uitvindingen in de geschiedenis. En de geschiedenis van PCB gaat terug tot meer dan 130 jaar.

Interessant is dat de industriële machine overal vooruit is gegaan met aanpassingen en verbeteringen. Hierdoor is het bijna onmogelijk om de eerste PCB's te vergelijken met moderne ontwerpen.

Maar zoals het beroemde gezegde luidt:"Je moet weten waar het begint om te weten waar het naartoe gaat." Daarom nemen we je mee door waar het allemaal begon, het idee achter het apparaat, de uitvinders en meer.

Ben je klaar? Laten we de bal aan het rollen brengen.

De geschiedenis van PCB's

Albert Hanson, een Duitse wetenschapper, was een van de individuen die een zoektocht begon om een ​​eenvoudiger elektrisch pad te creëren. Zijn uitvinding leek ongetwijfeld niet op de PCB's. Maar het maakte de weg vrij voor de creatie van het apparaat.

Albert Hanson

Bron:LeaderTelegram

Albert diende in 1903 een patent in voor een apparaat om telefooncentrales te verbeteren.

Het apparaat was inderdaad een kale printplaat met draden die met geleidende stukken aan een plat oppervlak waren gebonden.

De printplaat van Albert had een doorlopende constructie met geleiders, maar miste moderne voorlopers.

In 1927 zette Charles Ducas, een Amerikaanse uitvinder, een gedurfde stap voorwaarts in de PCB-wereld. En hij begon met het printen van draden rechtstreeks op een bord met een stencil. Daarna voegde hij inkt toe om elektriciteit te geleiden. Het doel van de uitvinding was om een ​​elektronisch pad op een geïsoleerd oppervlak te plaatsen. Interessant genoeg bedacht Ducas een apparaat dat eruitzag als een printplaat.

Charles Ducas tekent een PCB

Bron:Encyclopedie

Hoewel Ducas de printplaat uitvond, overwoog hij de mogelijkheid om een ​​meerlagige printplaat te hebben door veel printplaten aan te sluiten. Daarom was er nog een grote geest voor nodig om de ideeën van Ducas te zien en aan het licht te brengen.

En de man die de puntjes op de i zette en de T's kruiste, was Paul Eisler. Het is dan ook geen verrassing dat hij veel lof krijgt voor het uitvinden van de PCB.

Paul Eisler

Bron:Wikipedia

Maar het gebeurde allemaal toen hij zich in Engeland vestigde nadat hij Oostenrijk had verlaten. De Oostenrijkse uitvinder had een achtergrond in de grafische industrie, dus het hielp bij het ontstaan ​​van het idee om elektronische schakelingen op borden te printen.

En zijn creatie versoepelde de arbeidsintensieve praktijk van het met de hand solderen van draden aan uw platen. Verder had een van zijn PCB's zijn eerste toepassing in de radio - die Amerikanen en Britten vindingrijk vonden tijdens de Tweede Wereldoorlog.

Evolutietijdlijn van PCB

1925

Een Amerikaanse uitvinder, Charles Ducas, tekende geleidende materialen op een houten plank. En het was een patent voor zijn eerste printplaatontwerp.

1936

Paul Eisler, een Oostenrijkse uitvinder, creëerde de eerste PCB. En het was handig in een radioset.

1943

Paul ging nog een stap verder en patenteerde een geavanceerder PCB-ontwerp. En het ontwerp vereiste het etsen van de circuits tegen koperfolie op een niet-geleidend substraat.

1944

Groot-Brittannië en Amerika hebben hun krachten gebundeld om tijdens de Tweede Wereldoorlog een proximiteit te creëren in artilleriegranaten, mijnen en bommen.

1948

Er was een algemene ontwikkeling van de PCB-technologie toen het Amerikaanse leger het aan het publiek vrijgaf.

De jaren vijftig

Transistoren komen op de elektronicamarkt. Bijgevolg verkleinde het de omvang van de elektronica. Daarom was het gemakkelijker om PCB's toe te voegen, wat de betrouwbaarheid van elektronica verbeterde.

De jaren 1950 – 1960

PCB's gingen door tot borden (dubbelzijdig) met gedrukte identificatie aan de ene kant en elektrische componenten aan de andere. PCB-ontwerpen hadden ook zinkplaten, coatings en corrosiebestendige materialen om aantasting te voorkomen.

De jaren 60

Elektronische ontwerpen hadden siliciumchips of geïntegreerde schakelingen. Zo werd het mogelijk om één chip te hebben met tienduizenden componenten. Bijgevolg was er een aanzienlijke verbetering in de betrouwbaarheid, het vermogen en de snelheid van de elektronica.

Ook had de PCB meer lagen om de geleiders van de nieuwe IC te bevatten. Maar omdat de IC-chips klein waren, werden PCB's kleiner en werden soldeerverbindingen een uitdaging.

De jaren 70

Er was een verwisseling tussen de printplaten en polychloorbifenyl (een milieubelastende chemische stof). En dat komt omdat ze toen allebei de afkorting PCB hadden. Als gevolg hiervan waren er gezondheidsproblemen in de gemeenschap en verwarring bij het publiek.

Daarom hebben de wetenschappers van het apparaat de naam veranderd in PWB (printed bedradingsbord) om verwarring te voorkomen. Deze naam bleef bestaan ​​tot de jaren 1990, toen chemische PCB's geleidelijk werden uitgefaseerd.

De jaren 70 – 80

Om de soldeertoepassing van kopercircuits te vergemakkelijken, werden soldeermaskers ontwikkeld van dunne polymeermaterialen. En dit hielp om aangrenzende banen te overbruggen en de circuitdichtheid te vergroten.

Na een tijdje ontwikkelden uitvinders een fotoafbeeldbare polymeercoating. Hiermee konden ingenieurs de laag rechtstreeks op de circuits aanbrengen, uitdrogen en wijzigen door fotobelichting. En deze verder verbeterde circuitdichtheid. Daarom werd het de standaard productiemethode voor PCB's.

De jaren 80

Surface Mount Technology (SMT) kwam in het spel als een nieuwe assemblagetechnologie. Aanvankelijk waren alle PCB-componenten voorzien van draad. Daarom was het van vitaal belang om de componenten in de PCB-gaten te solderen. En de gaten namen veel ruimte in beslag, wat handig was voor extra circuitroutering.

SMT-componenten

Bron:Wikimedia Commons

SMT-componenten werden dus de productiestandaard. En ingenieurs soldeerden de componenten op kleine pads op de PCB zonder de gaten te gebruiken. Na verloop van tijd vervingen SMT-componenten doorlopende onderdelen en werden de industriestandaard.

Als gevolg hiervan namen de betrouwbaarheid, prestaties en functionele kracht toe. En er was een verlaging van de productiekosten.

De jaren 90

Er was een voortdurende vermindering van de PCB-grootte als gevolg van de bekendheid van CAM/CAD-software (computer-aided manufacturing and design). Ook hebben mechanische ontwerpen bijgedragen aan de automatisering van PCB-ontwerp.

CAD/CAM constructief ontwerp

Bron:Wikimedia Commons

Verder helpt het om steeds complexere ontwerpen te vergemakkelijken met lichtere en kleinere onderdelen. Bovendien maken meer kleine verbindingen een snel toenemende PCB-krimp of miniaturisatie mogelijk.

De jaren 2000

PCB's vinken de vakjes aan voor meer complexiteit, compatibiliteit, hogere lagentellingen en lichtheid. Dat gezegd hebbende, maken het flexibele circuit en het meerlagige PCB-ontwerp een grotere operationele functionaliteit mogelijk in elektronische apparaten met kleinere en goedkopere PCB's.

Geprinte printplaten vandaag

Tegenwoordig is er geen verwarring meer over PCB's. Omdat we het tijdperk van chemische PCB's hebben overleefd, kunt u in de industrie ongetwijfeld de termen PWB (printed wire board) en printplaat door elkaar gebruiken. Maar het meer bekende woord is printplaat.

De nieuwste innovatie die de PCB-technologie heeft geraakt, is de rigid-flex PCB. Interessant is dat deze technologie een hardboard-circuit combineert met een rigide structuur en complexiteit.

Dankzij de gecombineerde lagen zijn de rigid-flex PCB's dus dunner, kleiner en passen ze in kleine of ongebruikelijk gevormde producten.

Wat brengt de toekomst voor PCB's?

Dankzij recente technologische vooruitgang kunnen ingenieurs printplaten printen met meerstapsprocedures zoals fotolithografische en conventionele vacuümdepositiepatronen.

Fotolithografisch proces ℅ Gianluca Grenci

Bron:Researchgate

Klinkt goed, toch? Dat is waar, maar het is moeilijk om de haken en ogen te negeren die bij dit technologieniveau horen. De PCB's zijn prijzig, hebben een hoge verwerkingstemperatuur nodig en bevatten giftig afval.

En met alles wat er gaande is in deze industrie, zullen de PCB's binnenkort een revolutie teweegbrengen. Het is tenslotte al begonnen, want 3D-printen begint een ding te worden. Daarom is 3D-printen van PCB's een realiteit.

3D-printen op PCB

Bron:Wikimedia Commons

Bovendien voorspellen onderzoeksinstituten dat de toekomst van PCB's groen zal zijn. We mogen dus op papier gedrukte printplaten verwachten.

Ook zullen de drive-by-fabrikanten om kleinere elektronische apparaten te produceren, het PCB-productieontwerp verplaatsen naar kleinere borden met hogere capaciteiten.

Bovendien mogen we verwachten dat meer 3D-gegoten plastic borden, ingebedde componenten, geïntegreerde chips en POP (package on package) iets gaan worden.

Deze ontwikkelingen zijn ongetwijfeld de voorlopers die ervoor zullen zorgen dat de PCB-industrie constant blijft groeien - naarmate de jaren verstrijken.

Afronding

WellPCB houdt zich al jaren bezig met PCB-fabricage. En we komen altijd onze belofte na:het leveren van hoogwaardige PCB's in de industrie. Bovendien gebruiken we de nieuwste PCB-technologie.

Bovendien kunnen onze rigid-flex PCB's complex en tijdrovend zijn om te fabriceren. Maar we gaan zorgvuldig om met alle flexibele onderdelen. Vervolgens passeren we de printplaat door middel van kwaliteitsborgingstesten en overtreffen we de industrienormen.

Daarnaast hebben we gloednieuwe apparatuur en een totale productieruimte van 10000 m ² . Daarom kunnen we meer dan 10000 variëteiten leveren en 30000 m ² voeten van 2-32 laag PCB's maandelijks.

Dus, heb je de beste PCB's nodig voor je projecten? Neem gerust contact met ons op.