Historia de desarrollo y tendencias de PCB

tarjeta de circuito impreso(Placa de circuito impreso) ya no es extraño para nosotros, que es una parte fundamental de los dispositivos electrónicos como los teléfonos móviles, ordenadores, radios, y luces. Sin el desarrollo de PCB, no habría forma de que pudiéramos disfrutar de la comodidad que brindan estos dispositivos electrónicos. Luego, una pregunta me viene a la mente: ¿Cuál es la historia de desarrollo de PCB?? Bien, vamos a discutirlo en este artículo.

Hitos en el proceso de desarrollo de la historia de PCB

Podemos aprender el proceso de desarrollo de PCB dividiéndolo en varias etapas vitales que se enumeran a continuación：

Etapa de florecimiento(1900Década de 1920):

En 1903, un famoso inventor alemán llamado Albert Hanson solicitó una patente británica, and he pioneered the concept of using “wires” used in the telephone exchange systems, la lámina de metal se utiliza para cortar conductores de línea, y luego se pega papel de parafina en la parte superior e inferior de los conductores de línea, y los agujeros de vía se establecen en las intersecciones de líneas para realizar la interconexión eléctrica entre diferentes capas. Esto es diferente de nuestro moderno método de fabricación de PCB, porque la resina fenólica aún no se ha inventado en ese momento, y la tecnología de grabado químico aún no está madura. Se puede decir que el método inventado por Albert Hansen es el prototipo de la fabricación de PCB moderna, que es una base para el siguiente desarrollo.

Etapa de desarrollo(1920Década de 1940):

En 1925, Charles Ducas vino de los Estados Unidos y tuvo un pensamiento innovador para imprimir patrones de circuitos en un sustrato de aislante., y luego se aplicó chapado para hacer conductores para el cableado. The term “PCB” emerged at this time. Este método facilita la fabricación de electrodomésticos..

En 1936, el Dr. austriaco. Paul Eisler, known as “the father of printed circuit”, publicó la tecnología de película de aluminio en el Reino Unido que desarrolló la primera placa de circuito impreso para su uso en un aparato de radio. Y el método que usó Paul Eisler es muy similar al que usamos para las placas de circuito impreso de hoy. Este método se llama resta, Puede eliminar las partes metálicas innecesarias..

Alrededor 1943, La invención técnica de Paul Eisler fue utilizada a gran escala por Estados Unidos para fabricar espoletas de proximidad para su uso en la Segunda Guerra Mundial.. Al mismo tiempo, la tecnología es ampliamente utilizada en radios militares.

Punto de retorno(1948):

El año 1948 es un punto de inflexión en el proceso de desarrollo de la historia de PCB, como los Estados Unidos reconocieron oficialmente la invención de la placa de circuito impreso para uso comercial. Aunque hay pocos equipos electrónicos que utilizan el historial de PCB en ese momento, esta decisión promovió el desarrollo y la aplicación de PCB en gran parte.

Etapa floreciente(1950Década de 1990):

Desde la década de 1950 hasta la de 1990, la industria de los PCB se formó y creció rápidamente, es decir, la etapa inicial de la industrialización de PCB, momento en el que PCB se ha convertido en una industria.
En la década de 1950, los transistores se utilizan en el mercado de la electrónica, lo que ayudó a reducir el tamaño de la electrónica de manera efectiva y facilitó mucho la incorporación de PCB, además, la confiabilidad electrónica se mejoró significativamente.

En 1953, Motorola desarrolló una placa de doble cara con vías galvanizadas. Alrededor 1955, Toshiba de Japón introdujo una tecnología para generar óxido de cobre en la superficie de la hoja de cobre., y laminado revestido de cobre (CCL) apareció. Gracias a estas dos tecnologías, las placas de circuito impreso multicapa se inventaron con éxito y se han utilizado a gran escala.
En los años 1960, Las placas de circuito impreso se usaban ampliamente en este momento., La tecnología de PCB era cada vez más avanzada, y gracias al amplio uso de placas de circuito impreso de múltiples capas, la relación entre el cableado y el área del sustrato se incrementó de manera eficiente.

En los 1970s, hay un rápido desarrollo de PCB multicapa, aspirando a una mayor precisión y densidad, pequeños agujeros con líneas exquisitas, alta fiabilidad, costo más bajo, y producción automática. En ese período, el trabajo de diseño de PCB todavía se hizo manualmente. Los ingenieros de PCB Layout utilizaron lápices de colores y reglas para dibujar circuitos en una película de poliéster transparente.. Para mejorar la eficiencia del dibujo, Hicieron varias plantillas de empaquetado y plantillas de circuitos para algunos dispositivos comunes..

En la década de 1980, tecnología de montaje en superficie(SMT) comenzó a reemplazar gradualmente la tecnología de montaje de orificios pasantes y se convirtió en la corriente principal en ese momento. También ha entrado en la era digital..

Etapa madura(1990nieve):

Con el desarrollo de dispositivos electrónicos como computadoras personales., CD, cámaras, consolas de juegos, etc., se han producido grandes cambios en consecuencia. El tamaño de las placas de circuito impreso debe reducirse para adaptarse a estos pequeños dispositivos electrónicos.

El diseño de informatización logró la automatización en muchos pasos en el diseño de PCB y facilitó los diseños con componentes pequeños y livianos. En cuanto a los proveedores de componentes, también necesitan mejorar sus dispositivos reduciendo su consumo eléctrico, pero al mismo tiempo, necesitan considerar la cuestión de la reducción de costos.

En la década de 2000, Los PCB se volvieron más complejos con más funciones mientras que el tamaño se hizo más pequeño. Especialmente los diseños de PCB de circuito flexible y multicapa hicieron que estos dispositivos electrónicos fueran mucho más viables y funcionales, con PCB de pequeño tamaño y menor costo.

Principios del siglo XXI, la aparición de los teléfonos inteligentes impulsó el desarrollo de la tecnología HDI PCB. Mientras retiene las microvías perforadas con láser, Las vías apiladas comenzaron a reemplazar las asombrosas vías, and combined with “any layer” construction technology, el ancho de línea final / espaciado de línea de la placa HDI alcanzó los 40 μm.

Este método de capa arbitrario todavía se basa en un proceso sustractivo, y es cierto que para productos electrónicos móviles, la mayoría de los HDI de gama alta todavía utilizan esta tecnología. sin embargo, en 2017, HDI comenzó a entrar en una nueva etapa de desarrollo, comenzar a cambiar de un proceso sustractivo a un proceso basado en el patrón de recubrimiento.

Las principales tendencias afectarían a la industria de PCB

Hoy en día, varios tipos de placas de circuito impreso incluyendo placa de circuito impreso rígida, PCB rígido-flexible, PCB multicapa, y HDI PCB son ampliamente utilizados en el mercado, que se experimentan muchas veces la evolución. Lo que podemos confirmar es que dicha evolución continuaría en el futuro junto con los requisitos constantemente mejorados por parte de las personas..

Entonces, aquí viene otra pregunta, ¿Alguna vez ha considerado qué tendencias se desarrollarán en PCB?? Junto con las aplicaciones emergentes de productos electrónicos en el mercado de consumo, como dispositivos electrónicos portátiles, audífonos electrónicos, medidores de glucosa en sangre, dispositivos inteligentes para vehículos eléctricos, aeroespacial, y otros campos, las personas tienen mayores requisitos de diseño de PCB, material, y manufactura. Debajo están 5 principales tendencias que afectarían a la industria de PCB en el futuro:

Internet de las Cosas

Internet de las Cosas, IoT para abreviar, es una industria con un futuro brillante e ilimitado. Esta tecnología trae todos los objetos a Internet., y cada objeto puede comunicarse entre sí compartiendo datos con. Hace que la vida de las personas sea más inteligente y conveniente. Normalmente, Los dispositivos de IoT deben estar equipados con sensores y conectividad inalámbrica. Así, es necesario desarrollar PCB para cumplir con estos requisitos.

Por ejemplo, aquellos dispositivos de IoT con tamaños pequeños, como brazaletes BLE u otros dispositivos portátiles, necesitan componentes más pequeños con la misma funcionalidad. Entonces para PCB, Deberían hacerse más pequeños mientras que deberían equipar componentes aún más complejos al mismo tiempo.. Esto puede ser un desafío, pero una oportunidad para los fabricantes de PCB si desean ingresar al mercado de IoT y beneficiarse de él..

PCB flexible

En años recientes, PCB flexibles PCB flexibles, veamos la siguiente imagen de https://www.www.grandviewresearch.com, que muestra el tamaño del mercado de placas de circuitos impresos flexibles en Asia Pacífico del año 2015 a 2025. Lo que podemos obtener es que la escala total del mercado aumenta continuamente., Las industrias que utilizan los PCB flexibles van desde la electrónica y las telecomunicaciones hasta la aeroespacial y la automoción.. La demanda de PCB flexibles aumentaría increíblemente con el paso del tiempo.

Entonces, ¿por qué los PCB flexibles son tan populares?? Aquí hay algunas razones: Por un lado, las placas de circuito impreso flexibles pueden ahorrar espacio ya que son más pequeñas que otros tipos de placas de circuito impreso. Por otra parte, Pueden soportar entornos difíciles con mayor capacidad y mejor confiabilidad..

Interconexión de alta densidad(IDH) tarjeta de circuito impreso

Las ventajas de los PCB de interconexión de alta densidad incluyen su señal confiable y de alta velocidad, talla pequeña, y ligero también. Adicionalmente, los anchos de traza en PCB HDI son mucho más pequeños y la densidad del cableado es mejor, para que los ingenieros puedan incluir más funciones y potencia incluso en un espacio pequeño. Se reduce la necesidad de capas para PCB HDI, por lo que el costo de producción se puede reducir en consecuencia. Con tantas excelentes características, PCB flexibles PCB flexibles.

En el presente, las personas prefieren usar dispositivos automáticos que están disponibles en todas partes, incluidas, entre otras, las aplicaciones aeroespaciales, herramientas de diagnóstico médico de comunicaciones militares, y tecnología portátil. mientras tanto, las piezas más pequeñas con señales más rápidas eran cada vez más necesarias, esa es la razón por la que necesitamos esos PCB de interconexión de alta densidad.

PCB de alta potencia

La PCB de alta potencia es un tipo de PCB que puede administrar un voltaje superior a 48 V, se vuelven más delgados y livianos con mayor eficiencia, mejor capacidad de absorción de calor, y durabilidad. Los PCB de alta potencia más nuevos pueden soportar más calor con una disipación de calor mejorada. Con un paquete de batería mejorado, este tipo de PCB puede funcionar mucho más tiempo.

El surgimiento de esta tendencia se debe a la creciente necesidad de vehículos eléctricos que requieren voltajes a menudo en cientos. Adicionalmente, cada vez más personas respetan el concepto sostenible, por lo tanto, la necesidad de paneles solares está aumentando en consecuencia, que requieren el voltaje a 24 V o 28 V. En una palabra, Los PCB de alta potencia tienen una gama más amplia de aplicaciones en la actualidad y en el futuro..

Soluciones comerciales listas para usar

Otra tendencia en la industria de la historia de las PCB son las soluciones comerciales listas para usar, también conocido como COTS, incluidos los módulos de PCB, componentes, y tablas. Lo más destacado de los componentes COTS es que están diseñados para instalarse fácilmente en sistemas existentes., que seria muy conveniente. Se considera que su uso puede hacer que los componentes sean más estándar y confiables.. Entonces debes estar preguntándote qué tipo de aplicación usa la gente COTS, De hecho, La industria aeroespacial es una de las áreas principales en las que se utiliza COTS para reducir los costos de iniciativas importantes., mantener la garantía de calidad y seguridad mientras completa los proyectos con mayor rapidez.

Conclusión

Mirando hacia atrás en el proceso de desarrollo, la industria de la historia de las placas de circuito impreso se actualiza y evoluciona constantemente. Los PCB juegan un papel importante en estos tiempos modernos, ya que la tecnología está mejorando constantemente., no importa lo que estas tendencias nos traigan, there is one thing that would never change – PCBs will always be in need.
sin embargo, junto con la evolución y el desarrollo de la industria de PCB, se produciría un impacto dramático tanto en el diseño como en la fabricación. Por lo tanto, si los fabricantes de placas de circuito impreso quieren seguir siendo competitivos, Deben ser innovadores para mantenerse al día con la tendencia, incluida la realización de cambios en el ensamblaje de PCB., diseño, y fabricación para satisfacer las crecientes necesidades de las personas.

MOKO, como diseñador y fabricante líder de PCB en China, Tiene mas de 16 años de experiencia en la industria de PCB y posee un profesional R&Equipo D. Siempre seguimos la tendencia en la industria de PCB. Tengo alguna pregunta sobre PCB? Contáctenos, sumergámonos juntos en el mundo de las placas de circuito impreso!