Hoe zijn printplaatassemblages geëvolueerd?

Alle uitvindingen doorlopen evolutionaire cursussen. PCB's, of printplaten, hebben een ongelooflijke loop in de geschiedenis doorgemaakt. Als er één ding is dat de elektronische assemblage-industrie heeft uitgedaagd, is het de noodzaak van miniaturisatie. Naarmate componenten in een elektrische unit kleiner en dichter bij elkaar komen te staan, wordt het print- en reinigingsproces naar de rand geduwd. Men zou kunnen denken dat miniaturisatie een product is van de laatste 5-10 jaar. Dit proces begon echter ongeveer honderd jaar geleden.

Geschiedenis van kringen

Als je aan printplaatassemblages denkt, denk je meteen aan moderne technologie. Het begon allemaal met Albert Hanson, een Duitse wetenschapper die een patent indiende voor een apparaat dat telefooncentrales zou verbeteren. Deze primitieve printplaat had draden bevestigd aan een geleidend substraat en gehecht aan een plat oppervlak.

Dit apparaat bestond uit technologie die je zou beschouwen als een voorloper van de moderne printplaat. Het had ook het eenvoudige doorlopende ontwerp van de huidige printplaat. De eerste echte printplaat werd in 1927 gepatenteerd door de Amerikaanse uitvinder Charles Ducas. Zijn printplaatontwerp had geleidende materialen gestencild op een houten bord dat was uitgevlakt.

Dit is misschien hoe het woord "bord" is opgenomen in wat je nu een printplaat noemt. Charles Ducus gebruikte een stencil om de draden rechtstreeks op het bord te printen. Hij bracht ook inkt aan voor de geleiding van elektriciteit. Dit concept bracht het elektronische pad in lijn met een geïsoleerd oppervlak, waardoor vandaag de dag een meer herkenbaar apparaat als een printplaat is ontstaan.

Evolutie naar meerlagige printplaat

Ducus conceptualiseerde zijn uitvinding verder en dacht aan de mogelijkheid om meerdere kaarten in lagen te leggen, waardoor een meerlaagse printplaat zou ontstaan. Het verbinden van meerdere borden tot een object met meerdere lagen zou echter een andere grote uitvinder vereisen die de capaciteiten had om zijn concept in realiteit om te zetten.

Toen kwam Paul Eisler, die algemeen bekend en gewaardeerd wordt voor het uitvinden van de huidige printplaat. Nadat hij Australië had verlaten in de begindagen van de Tweede Wereldoorlog, vestigde hij zich in Engeland. Hij werkte bij een krantendrukkerij, wat hem ertoe bracht zijn printexpertise te gebruiken om een ​​idee te formuleren dat elektronische schakelingen op borden drukte.

Dit was een enorme sprong voorwaarts in de arbeidsintensieve praktijk van het handmatig solderen van elke draad. Zijn uitvindingen hielpen in de Tweede Wereldoorlog omdat ze werden gebruikt in radiotoestellen die de Britten en Amerikanen tijdens de oorlog gebruikten.

Etsontwerp

In 1943 werd een patent verleend voor een printplaatontwerp dat geavanceerder was dan het ontwerp dat in de Tweede Wereldoorlog werd gebruikt. Het omvatte het etsen van de circuits op koperfolie en op met glas versterkte niet-geleidende substraten. In 1948 bracht het Amerikaanse leger deze technologie naar het publiek, zodat de innovatie op grote schaal kon worden ontwikkeld.

Transistoren

In de jaren vijftig werd de printplaat verder verbeterd naarmate de transistors opkwamen. Deze componenten hielpen de grootte van de elektronica te verkleinen en maakten het gemakkelijker om PCB's in de elektronica op te nemen. Dit verbeterde ook de betrouwbaarheid van de elektronica en het was het begin van het langgekoesterde doel van miniaturisatie. In de jaren '50 en '60 evolueerden PCB's naar dubbelzijdige borden met identificatieprint aan de ene kant en elektronische componenten aan de andere kant.

Concluderende gedachten

Tegenwoordig hebben ontwerpen van printplaten zinkplaten, siliciumchips, soldeermaskers en meer componenten die elektronische componenten effectiever maken. Bovendien domineert de printplaatassemblagetechnologie die bekend staat als de Surface Mount-technologie de wereld van PCB's. Componenten voor opbouwmontage worden rechtstreeks op het bord gesoldeerd en zijn de industriestandaard geworden.