De Evolutie van Printplaten: Van 1940s Oorsprong tot Moderne High-Speed Design

De printplaat (PCB) stelt alle elektrische componenten in staat om samen te werken en zodoende alle elektronische apparaten die we vandaag zien te laten functioneren. De printplaat optimaliseert dus de functionaliteit van elektronica en heeft door de geschiedenis heen veel rollen vervuld.

Bijvoorbeeld fungeerde het in de beginjaren voornamelijk als componentenhouder. Vervolgens werd het een alternatief voor onnodige bedrading en kabels. Tegenwoordig is het de superstructuur voor high-speed design.

De Geboorte van de Eerste PCB

In 1940 werd de eerste printplaat geproduceerd, bedoeld voor de naderingsontploffing van artilleriegranaten. Dit was midden in de Tweede Wereldoorlog, toen Groot-Britsland oorlog voerde tegen de nazi's. Omdat ze op de achtervoet stonden, bedacht het Britse inlichtingencomité een naderingsontploffing. Deze werd in de granaten geplaatst en ontplofte zodra hij zich een object naderde.

Deze uitvinding was revolutionair voor die tijd, omdat het een circuit omvatte dat kon detecteren wanneer het dicht genoeg bij iets was en vervolgens ontplofte. Het VK was met deze uitvinding zeer succesvol. Na de oorlog, die in 1945 eindigde, werd in 1947 de eerste transistor uitgevonden.

Deze transistor revolusionerde de manier waarop mensen naar elektronica keken en veranderde de elektronicawereld, wat leidde tot grote vooruitgang. In deze periode was de eerste toepassing van de transistor de televisie, wat populair werd.

De printplaat in de televisie ziet er niets uit als de printplaten van vandaag. In plaats daarvan leek het alsof individuele componenten vastgebonden waren en draden gesoldeerd waren aan elke componentenaansluiting.

Dit was een zeer handmatig intensieve manier om een elektronisch apparaat te bouwen, en het kan een paar dagen hebben geduurd voordat fabrikanten ze klaar hadden. Als iemand de hele dag aan het solderen is, vraag je je af wat de kwaliteit van het product is.

Inleiding tot Etsen van Koper

In 1956 patentte het Amerikaanse leger een geëtste koperplaat. Op dat moment was dit een zeer ongewone manier om een circuit te maken. Het idee achter geëtst koper omvatte het nemen van een vlak koperoppervlak en het wegetsen van de sporen die je wilt. Daarna bevestig je bedrade componenten, of "through-hole componenten", en druk je ze door de printplaat.

Dit was revolutionair omdat het een moeilijk en tijdrovend proces omzette in een proces dat in 20 minuten voltooid kon worden. Dit was een gigantische sprong vooruit in de elektronicafabricage. Toch had je toen alleen eenzijdige printplaten, maar het diende het doel om van punt A naar punt B te komen.

PCB Vandaag

Een printplaat van vandaag is hooggeoptimaliseerd dankzij miniaturisatie. Als je vandaag naar een gespecialiseerde printplaat kijkt, vind je erg kleine componenten die netjes uitgelijnd zijn op een printplaat die alle poorten, headers en sockets verbindt. Deze sporen op printplaten hebben alle moderne elektronica mogelijk gemaakt.

Voordat ze wijdverspreid raakten, was het verbinden van componenten binnen een apparaat een tijdrovend en ongestructureerd proces. Het idee om draden in vlak fiberglas in te sluiten maakte het mogelijk om hoog complexe elektronische apparaten, zoals smartphones en laptops, te minimaliseren.

Bovendien hebben de printplaten van vandaag ook lagen koper aan beide kanten van de fiberglasplaat, waardoor ze meer componenten kunnen bevatten.

Conclusie

Zoals je kunt zien, zijn de technologieën van printplaten een lange weg afgelegd, en vandaag de dag vervullen ze de belangrijkste functies voor de mensheid, door de wielen van handel en informatie te laten draaien.