De Oorsprong Van Geprinte Printplaten: Een 130-Jarige Evolutie

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

Interessant genoeg: de industriële machine heeft zich voortdurend ontwikkeld met aanpassingen en verbeteringen. Als gevolg is het bijna onmogelijk de eerste PCBs te vergelijken met moderne ontwerpen.

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

Klaar? Laten we beginnen.

De Geschiedenis Van PCBs

Albert Hanson, een Duitse wetenschapper, was een van de personen die een zoektocht begon naar een eenvoudiger elektrisch pad. Zeker, zijn uitvinding leek nog niet op moderne PCBs. Maar het baande de weg voor de creatie van het apparaat.

Albert deed in 1903 een octrooiaanvraag voor een apparaat om telefoonwisselborden te verbeteren. Het was een kaale printplaat met draden verbonden aan een plat oppervlak met geleidende stukken. Hansons printplaat had een doorboorconstructie met geleiders, maar miste moderne voorlopers.

In 1927 deed de Amerikaanse uitvinder Charles Ducas een grote stap voorwaarts in de PCB-wereld. Hij begon met het direct printen van draden op een bord met een schabloon. Daarna voegde hij inkt toe om elektriciteit te geleiden. Het doel: een elektronisch pad op een geïsoleerd oppervlak plaatsen. Interessant genoeg kwam Ducas met een apparaat dat leek op een printplaat.

Hoewel Ducas de printplaat uitvond, overwoog hij de mogelijkheid van een meervoudige printplaat door meerdere borden te verbinden. Het kostte nog een groot verstand om Ducas' ideeën tot uitvoering te brengen.

En de man die de i's puntte en de t's kruiste was Paul Eisler. Het is dus geen verrassing dat hij veel credit krijgt voor de uitvinding van de PCB.

Dit gebeurde toen hij in Engeland vestigde na vertrek uit Oostenrijk. De Oostenrijkse uitvinder had een achtergrond in de drukindustrie, wat helpt bij het bedenken van het printen van elektronische circuits op borden.

Zijn creatie vergemakkelijkte de arbeidsintensieve praktijk van handmatig solderen van draden op borden. Een van zijn PCBs had zijn eerste toepassing in radio – wat Amerikanen en Britten nuttig vonden tijdens de Tweede Wereldoorlog.

Evolutietijdlijn Van PCB

1925

Charles Ducas tekent geleidende materialen op een houten plank. Octrooi voor zijn eerste printplaatontwerp.

1936

Paul Eisler creëert de eerste PCB. Toepassing in een radioset.

1943

Paul octrooeit een geavanceerdere PCB-ontwerp. Benodigde etching van circuits tegen koperfolie op een niet-geleidend substraat.

1944

Britten en Amerikanen samen voor proximity fuse in artilleriegranaten, mijnen en bommen tijdens WOII.

1948

Algehele ontwikkeling van PCB-technologie toen het Amerikaanse leger het vrijgaf aan het publiek.

Jaren '50

Transistors slaan de elektronica markt. Vermindering van elektronica-afmetingen. Makkelijker om PCBs toe te voegen – verbeterde betrouwbaarheid.

Jaren '50 – '60

PCBs ontwikkelen zich tot dubbelzijdige borden: identificatieprint aan één kant, elektronische componenten aan de andere. Zinkplaten, coatings, corrosieweerstandsmaterialen tegen achteruitgang.

Jaren '60

Elektronische ontwerpen met siliciumchips/geïntegreerde circuits. Eén chip met tienduizenden componenten. Grote verbetering in betrouwbaarheid, vermogen, snelheid.

PCBs kregen meer lagen voor de geleiders van de nieuwe ICs. Maar omdat IC-chips klein waren, werden PCBs kleiner en solderen uitdagender.

Jaren '70

Verwarving tussen printplaten en polychlorinated biphenyl (milieuschadelijke chemische stof) – beide hadden PCB-afkorting. Gezondheidszorgen en verwarring.

Wetenschappers veranderden de naam in PWB (printed wiring board) om verwarring te verminderen. Deze naam bleef tot de jaren '90, toen chemische PCBs uitgefaseerd werden.

Jaren '70 – '80

Om soldeeraanbreng op koperbanen te vergemakkelijken, werden soldeermaskers ontwikkeld van dunne polymermaterialen. Overbrugging van aangrenzende banen en verhoogde circuitdichtheid.

Later: foto-imageerbare polymere coating. Ingenieurs konden de laag direct op circuits aanbrengen, drogen en wijzigen via foto-expositie. Verder verhoogde circuitdichtheid. Wordt de standaard productiemethode.

Jaren '80

Surface Mount Technology (SMT) komt op als nieuwe assemblage technologie. Initieel hadden alle PCB-componenten draadleids. Solderen in PCB-gaten was nodig. Gaten namen veel ruimte in beslag voor extra circuitroutering.

SMT componenten werden de productiestandaard. Ingenieurs soldeerden componenten op kleine pads zonder gaten. SMT verving doorboorcomponenten en werd industriestandaard.

Resultaat: betere betrouwbaarheid, prestaties, functioneel vermogen. Productiekosten daalden.

Jaren '90

Continue verkleining van PCB-afmetingen door CAM/CAD (computer-ondersteunde productie en ontwerp) software. Mechanische ontwerpen bijdroegen aan automatisering van PCB-ontwerp.

Vereenvoudigt steeds complexere ontwerpen met lichtere en kleinere onderdelen. Kleinere verbindingen staan snelle PCB-miniaturisatie toe.

Jaren 2000

PCBs voldoen aan verhoogde complexiteit, compatibiliteit, hogere laagaantallen, lichtgewicht. Flexibele circuits en meervoudige PCB-ontwerpen stellen verhoogde operationele functionaliteit toe in kleinere en goedkoper PCBs.

Geprinte Printplaten Vandaag

Deze dagen: geen verwarring meer over PCBs. We hebben de tijd van chemische PCBs overleefd. In de industrie zijn PWB (printed wiring board) en printed circuit board uitwisselbaar. Maar "printed circuit board" is de bekendere term.

De nieuwste innovatie in PCB-technologie is de rigid-flex PCB. Deze technologie combineert een hard bord circuit met een rigide structuur en complexiteit.

Dankzij gecombineerde lagen zijn rigid-flex PCBs dunner, kleiner en passen in kleine of ongewone vormproducten.

Wat Houd De Toekomst In Voor PCBs?

Door recente technologische vooruitgang kunnen ingenieurs printplaten produceren met multi-stap procedures zoals fotolithografische en conventionele vacuümdeponeringspatronering.

Klinkt goed, maar we mogen de struikelblokken niet negeren: PCBs zijn duur, vereisen hoge verwerkingstemperaturen en produceren giftig afval.

Met al wat er speelt, zullen PCBs binnenkort een revolutie ondergaan. 3D-printen wordt een feit. 3D-geprinte PCBs zijn realiteit.

Onderzoeksinstituten voorspellen een groene toekomst voor PCBs. We mogen papier-geprinte printplaten verwachten.

De drang van fabricanten om kleinere elektronische apparaten te produceren, zal PCB-productieontwerp drijven naar kleinere borden met hogere capaciteiten.

Verder mogen we meer 3D-gevormde plastic borden, ingebedde componenten, geïntegreerde chips en POP (package on package) verwachten.

Deze vooruitgang zijn de voorlopers die de PCB-industrie constant groeiend zullen houden – naarmate de jaren vorderen.

Afsluiting

WellPCB is al jaren actief in PCB-fabricatie. We leveren altijd op ons belofte: kwalitatieve PCBs in de industrie. We gebruiken de nieuwste PCB-technologie.

Onze rigid-flex PCBs kunnen complex en tijdrovend zijn om te fabriceren. Maar we hanteren alle flexibele delen zorgvuldig. Vervolgens doorlopen de printplaten kwaliteitstesten en overtreffen industriestandaarden.

Daarnaast hebben we nieuwe apparatuur en een totale productieoppervlakte van 10.000 m². We kunnen maandelijks meer dan 10.000 variëteiten en 30.000 m² van 2-32 laag PCBs leveren.

Heeft u de beste PCBs nodig voor uw projecten? Neem gerust contact met ons op.