PCBの開発履歴と動向

PCB(プリント回路基板) もはや私たちにとって奇妙ではありません, 携帯電話などの電子機器の中核部分です, コンピューター, ラジオ, とライト. PCBの開発なし, これらの電子機器がもたらす便利さを享受する方法はありません。. その後, 質問が頭に浮かぶ: PCBの開発履歴は？? 上手, この記事でそれについて議論しましょう.

PCBの歴史の開発プロセスにおけるマイルストーン

PCB開発プロセスは、以下に示すいくつかの重要な段階に分割することで学ぶことができます。：

出芽段階(1900s-1920年代):

に 1903, アルバート・ハンソンという名の有名なドイツの発明家が英国の特許を申請しました, and he pioneered the concept of using “wires” used in the telephone exchange systems, 金属箔は線導体の切断に使用されます, 次に、パラフィン紙を線導体の上部と下部に接着します, 異なる層間の電気的相互接続を実現するために、線の交点にビアホールが設定されています. これは、最新のPCB製造方法とは異なります。, 当時、フェノール樹脂はまだ発明されていなかったからです, 化学エッチング技術はまだ成熟していません. アルバート・ハンセンによって発明された方法は、現代のPCB製造のプロトタイプであると言えます。, 次の開発のベースです.

開発段階(1920s-1940年代):

に 1925, Charles Ducasは、絶縁基板に回路パターンを印刷するという革新的な考えを持っていた米国出身です。, その後、メッキを施して配線用導体を作成しました. The term “PCB” emerged at this time. この方法により、電化製品の製造が容易になります.

に 1936, オーストリアの博士. パウル・アイスラー, known as “the father of printed circuit”, ラジオセットで使用するための最初のプリント回路基板を開発した英国で公開された箔フィルム技術. そして、Paul Eislerが使用した方法は、今日のプリント回路基板に使用している方法と非常によく似ています。. この方法は減算と呼ばれます, 不要な金属部分を取り除くことができます.

その周り 1943, パウルアイスラーの技術的発明は、第二次世界大戦で使用するための近接信管を作るために米国によって大規模に使用されました. 同時に, この技術は軍用無線機で広く使用されています.

ターニングポイント(1948):

年 1948 PCB履歴開発プロセスのターニングポイントです, 米国が商用利用のためのプリント回路基板の発明を公式に認めたように. 当時、PCB履歴を利用した電子機器はほとんどありませんが, この決定は、PCBの開発と応用を大部分促進しました.

繁栄期(1950s-1990年代):

1950年代から1990年代まで, PCB産業が形成され、急速に成長しました, あれは, PCB工業化の初期段階, その時点でPCBは産業になりました.
1950年代に, トランジスタはエレクトロニクス市場で使用されています, これは、電子機器のサイズを効果的に縮小し、PCBの組み込みをはるかに容易にするのに役立ちました, 更に, 電子の信頼性が大幅に向上しました.

に 1953, 電気メッキビアを備えた両面ボードは、モトローラによって開発されました. その周り 1955, 日本の東芝は、銅箔の表面に酸化銅を生成する技術を導入しました, および銅張りラミネート (CCL) 現れた. これらの2つのテクノロジーのおかげで, 多層プリント回路基板は成功裏に発明され、大規模に使用されてきました.
1960年代に, 当時はプリント基板が広く使われていました, PCB技術はますます進歩しました, 多層プリント回路基板の幅広い使用のおかげで, 基板面積に対する配線の比率が効率的に増加しました.

1970年代に, の急速な発展があります 多層PCB, より高い精度と密度を目指して, 絶妙なラインの小さな穴, 高信頼性, より低いコストで, と自動生産. その時期に, PCB設計作業はまだ手動で行われました. PCBレイアウトエンジニアは、色鉛筆と定規を使用して、透明なポリエステルフィルムに回路を描きました。. 描画効率を向上させるために, 彼らはいくつかの一般的なデバイス用にいくつかのパッケージテンプレートと回路テンプレートを作成しました.

1980年代に, 表面実装技術(SMT) 徐々にスルーホール実装技術に取って代わり始め、その時代に主流になりました. デジタル時代にも突入.

成熟期(1990雪):

パソコンなどの電子機器の開発に伴い, CD, カメラ, ゲーム機, 等, それに応じて大きな変化が起こった. これらの小さな電子機器に合うように、PCBのサイズを小さくする必要があります.

コンピュータ化設計は、PCB設計の多くのステップで自動化を実現し、小型で軽量のコンポーネントを使用した設計を容易にしました。. コンポーネントサプライヤーに関して, 電力消費量を削減することで、デバイスも改善する必要があります, しかし同時に, 彼らはコスト削減の問題を考慮する必要があります.

2000年代に, PCBはより複雑になり、機能が増え、サイズは小さくなりました. 特に多層およびフレックス回路PCB設計により、これらの電子デバイスははるかに実用的で機能的になりました, 小型で低コストのPCB.

21世紀初頭, スマートフォンの登場により、HDIPCBテクノロジーの開発が促進されました. レーザードリル加工されたマイクロビアを保持しながら, 積み重ねられたビアが驚異的なビアに取って代わり始めました, and combined with “any layer” construction technology, HDIボードの最終的な線幅/線間隔は40μmに達しました.

この任意のレイヤーの方法は、依然としてサブトラクティブプロセスに基づいています, そして、モバイル電子製品の場合は確かです, ほとんどのハイエンドHDIはまだこのテクノロジーを使用しています. しかしながら, に 2017, HDIは開発の新しい段階に入り始めました, サブトラクティブプロセスからパターンメッキに基づくプロセスへの移行を開始.

主な傾向はPCB業界に影響を与えるだろう

最近は, を含むさまざまなタイプのプリント回路基板 リジッドPCB, リジッドフレックスPCB, 多層PCB, およびHDIPCBは市場で広く使用されています, 何度も進化を経験している. 私たちが確認できるのは、そのような進化は、人々からの絶えず改善された要件とともに、将来も続くだろうということです。.

そう, ここに別の質問があります, PCBがどのようなトレンドに向かって発展するかを考えたことがありますか? 消費者市場における新たな電子製品アプリケーションとともに, ウェアラブル電子機器など, 電子補聴器, 血糖値計, 電気自動車用インテリジェントデバイス, 航空宇宙, およびその他のフィールド, 人々はPCB設計のより高い要件を持っています, 材料, と製造. 以下は 5 将来的にPCB業界に影響を与える主な傾向:

モノのインターネット

モノのインターネット, 略してIoT, 輝かしく無限の未来を持つ業界です. このテクノロジーはすべてのオブジェクトをインターネットにもたらします, 各オブジェクトは、データを共有することで相互に通信できます. それは人々の生活をよりスマートで便利にします. 通常は, IoTデバイスにはセンサーとワイヤレス接続を装備する必要があります. したがって、, これらの要件を満たすためにPCBを進化させる必要があります.

例えば, BLEブレスレットやその他のポータブルデバイスなどの小さなサイズのIoTデバイスには、同じ機能を備えたより小さなコンポーネントが必要です. 次にPCBの場合, 同時にさらに複雑なコンポーネントを装備する必要がある一方で、それらは小さくなっているはずです. これは課題となる可能性がありますが、PCBメーカーがIoTの市場に参入し、そこから利益を得たい場合はチャンスです。.

フレックスPCB

近年では, フレックスPCB PCB開発で急速に市場シェアを獲得しています, httpsから下の写真を確認しましょう://www.www.grandviewresearch.com, これは、アジア太平洋地域におけるフレキシブルプリント回路基板の年間市場規模を示しています。 2015 に 2025. それから得られるのは、総市場規模が継続的に拡大しているということです。, フレックスPCBが使用した産業は、エレクトロニクスやテレコムから航空宇宙や自動車にまで及びます。. フレックスPCBの需​​要は、時間が経つにつれて信じられないほど増加するでしょう。.

では、なぜフレックスPCBがそれほど人気が​​あるのでしょうか。? ここにいくつかの理由があります: 一方では, フレックスPCBは、他のタイプのPCBよりも小さいため、スペースを節約できます。. 一方, 能力が向上し、信頼性が向上し、過酷な環境に耐えることができます.

高密度相互接続(HDI) PCB

高密度相互接続PCBの利点には、信頼性の高い高速信号が含まれます。, 小さいサイズ, 軽量でもあります. 加えて, HDI PCBのトレース幅ははるかに小さく、配線密度は優れています, そのため、エンジニアは小さなスペースでもより多くの機能とパワーを詰め込むことができます. HDIPCBの階層化の必要性が減少します, それに応じて生産コストを削減できます. 非常に多くの優れた特性を備えています, HDIPCB 多くのデバイスやアプリケーションで重要なコンポーネントになりつつあります.

現在のところ, 人々は、航空宇宙アプリケーションを含むがこれに限定されない、どこでも利用できる自動デバイスを使用することを好みます, 軍事通信医療診断ツール, ウェアラブルテクノロジー. その間, より速い信号を備えたより小さな部品がますます必要とされました, それが、これらの高密度相互接続PCBが必要な理由です。.

ハイパワーPCB

ハイパワーPCBは、48Vを超える電圧を管理できるPCBの一種です。, それらはより高い効率でより薄くそしてより軽くなっています, より良い熱吸収能力, と耐久性. 最新のハイパワーPCBは、熱放散を改善してより多くの熱に耐えることができます. 改良されたバッテリーパッケージ付き, この種のPCBははるかに長く動作することができます.

この傾向の出現は、しばしば数百の電圧を必要とする電気自動車の必要性が高まっているためです。. 加えて, ますます多くの人々が持続可能な概念を尊重しています, したがって、, それに応じてソーラーパネルの必要性が高まっています, 24Vまたは28Vの電圧が必要です. 一言で, ハイパワーPCBは、現在および将来において幅広い用途があります.

市販のソリューション

PCBヒストリー業界のもう1つのトレンドは、市販の既製のソリューションです。, COTSとも呼ばれます, PCBモジュールを含む, コンポーネント, とボード. COTSコンポーネントのハイライトは、既存のシステムに簡単にインストールできるように設計されていることです。, とても便利です. これを使用すると、コンポーネントをより標準的で信頼性の高いものにすることができると考えられます。. したがって、人々がCOTSを使用するアプリケーションの種類について疑問に思う必要があります。, 実際には, 航空宇宙は、主要なイニシアチブのコストを削減するためにCOTSが使用される主要な領域の1つです。, プロジェクトをより迅速に完了しながら、品質と安全性の保証を維持します.

結論

開発プロセスを振り返って, PCBの歴史産業は絶えず更新され進化しています. 技術は絶えず進歩しているため、PCBはこの現代において重要な役割を果たしています, これらの傾向が私たちに何をもたらすかに関係なく, there is one thing that would never change – PCBs will always be in need.
しかしながら, PCB業界の進化と発展とともに, 設計と製造の両方に劇的な影響がもたらされる. したがって、, プリント回路基板メーカーが競争力を維持したい場合, PCBアセンブリに変更を加えるなど、トレンドに対応するには革新的である必要があります, 設計, 人々の高まるニーズを満たすための製造.

モコ, 中国の主要なPCB設計者および製造業者として, 終わった 16 PCB業界での長年の経験とプロのRを所有しています&Dチーム. PCB業界のトレンドを常にフォローしています. PCBについて質問があります? お問い合わせ, 一緒にPCBの世界に飛び込みましょう!