印刷電路板(PCB)被很多人譽(yù)為電子產(chǎn)品之母,它是計(jì)算機(jī)、手機(jī)等消費(fèi)電子產(chǎn)品的關(guān)鍵部件,在醫(yī)療、航空、新能源、汽車等行業(yè)有著廣泛應(yīng)用。縱觀PCB發(fā)展簡(jiǎn)史,每一次技術(shù)進(jìn)步都直接或簡(jiǎn)介影響著全人類,今天我們就來(lái)回顧一下PCB的發(fā)展歷史。
早在1903年,阿爾伯特·漢森首創(chuàng)利用“線路”概念應(yīng)用于電話交換系統(tǒng)上,它是用金屬箔切割成線路導(dǎo)體,將之粘于石蠟紙上,上面同樣貼上一層石蠟紙,成了現(xiàn)今PCB的構(gòu)造雛形。
第一個(gè) PCB 專利的圖紙
1925年,提查爾斯·杜卡斯交了一項(xiàng)專利,該專利描述了將導(dǎo)電油墨添加到絕緣材料中的過(guò)程。該專利是第一個(gè)類似于 PCB 的實(shí)際應(yīng)用。
查爾斯·杜卡斯專利
1936年,保羅?愛(ài)斯勒發(fā)明了箔膜技術(shù),今天的“圖形轉(zhuǎn)移技術(shù)”就是沿襲其發(fā)明,算是真正PCB技術(shù)的開(kāi)端。
保羅?愛(ài)斯勒1907年在奧地利出生,1930年畢業(yè)于維也納大學(xué)工程學(xué)士學(xué)位。在當(dāng)時(shí),印刷是相當(dāng)強(qiáng)大的技術(shù),他開(kāi)始想象如何讓印刷技術(shù)運(yùn)用到在絕緣基底的電路上。
1936年,愛(ài)斯勒開(kāi)發(fā)了利用蝕刻箔在基板上記錄下痕跡的概念,他首先在收音機(jī)裝置里采用了印刷電路板,起初,沒(méi)有人真正重視這項(xiàng)發(fā)明,直到1943年,為了做炸彈的爆炸計(jì)時(shí)裝置,美國(guó)人使用印刷電路作為炸彈上的近炸引信,這才開(kāi)始被大量應(yīng)用。
MARK53
首次印制電路技術(shù)研討會(huì)
1947年,出于對(duì)航空航天技術(shù)發(fā)展的迫切需要,美國(guó)航空局和美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)局于當(dāng)年發(fā)起了首次印制電路技術(shù)研討會(huì),會(huì)上,列出了26種不同的制造方法,并歸結(jié)為如下六大類:
涂料法
模壓法
粉末燒結(jié)法
噴涂法
真空鍍膜法
化學(xué)沉積法
上述方法,在當(dāng)時(shí),由于生產(chǎn)工藝條件的限制,都沒(méi)有能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn),但其中的有些方法,直到現(xiàn)在還在不斷地被借鑒,并發(fā)展成為新的工藝、新的方法。
冷戰(zhàn)帶來(lái)的科技發(fā)展
隨著冷戰(zhàn)時(shí)代的到來(lái),美國(guó)和蘇聯(lián)之間的局勢(shì)日漸嚴(yán)峻。冷戰(zhàn)推動(dòng)了科技的迅速發(fā)展,1956年,美國(guó)陸軍申請(qǐng)了“電路組裝工藝”專利;1957年,蘇聯(lián)發(fā)射了人類第一顆人造衛(wèi)星"伴侶號(hào)"。"伴侶號(hào)"的發(fā)射成功在政治,軍事,技術(shù),科學(xué)領(lǐng)域帶來(lái)了新的發(fā)展。
1963年,Hazeltine Corp發(fā)明了電鍍孔技術(shù),這項(xiàng)技術(shù)使得組件可以在PCB上緊密排列在一起。同時(shí),IBM公司將SMT技術(shù)首次引入實(shí)際應(yīng)用。這兩項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)都在土星火箭助推器中得到了首次實(shí)際應(yīng)用。
第一個(gè)通孔PCB技術(shù)專利
PCB的快速發(fā)展
20世紀(jì)70年代,另一項(xiàng)非常重要的發(fā)明出現(xiàn)了,那就是集成電路。集成電路的發(fā)明,使PCB成為電子制造中的關(guān)鍵部件。
20世紀(jì)80年代,表面安裝印制板(SMT)逐漸替代插裝式PCB,成為生產(chǎn)主流。
20世紀(jì)90年代,表面安裝進(jìn)一步從扁平封裝(QFP)向球珊陣列封裝(BGA)發(fā)展。
進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái),高密度的BGA、芯片級(jí)封裝以及有機(jī)層壓板材料為基板的多芯片模塊封裝印制板得到迅猛發(fā)展。
中國(guó)PCB行業(yè)現(xiàn)狀
在全球PCB產(chǎn)業(yè)向亞洲轉(zhuǎn)移的整體趨勢(shì)下,中國(guó)作為電子產(chǎn)品制造大國(guó),以巨大的內(nèi)需市場(chǎng)和較為低廉的生產(chǎn)成本吸引了大量外資和本土PCB企業(yè)投資,促進(jìn)中國(guó)PCB產(chǎn)業(yè)在短短數(shù)年間呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)。
當(dāng)前,中國(guó)已成為全球最大PCB生產(chǎn)國(guó),也是目前全球能夠提供PCB最大產(chǎn)能及最完整產(chǎn)品類型的地區(qū)之一。2021年,我國(guó)大陸PCB行業(yè)產(chǎn)值達(dá)到442億美元,隨著PCB產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的深化,我國(guó)PCB產(chǎn)值規(guī)模比重將進(jìn)一步提升。
數(shù)據(jù)來(lái)源:Prismark、觀知海內(nèi)咨詢
審核編輯 :李倩
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原文標(biāo)題:回顧PCB發(fā)展史:電子工業(yè)的百年基石
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