PCB(Circuit imprimé) ne nous est plus étranger, qui fait partie intégrante des appareils électroniques tels que les téléphones portables, des ordinateurs, radios, et lumières. Sans le développement de PCB, il n'y aurait aucun moyen que nous puissions profiter de la commodité apportée par ces appareils électroniques. ensuite, une question me vient à l'esprit: Quelle est l'histoire du développement de PCB? bien, discutons-en dans cet article.
Jalons du processus de développement de l'histoire des PCB
Nous pouvons apprendre le processus de développement de PCB en le divisant en plusieurs étapes vitales qui sont énumérées ci-dessous：
Stade de bourgeonnement(1900années 1920):
Dans 1903, un célèbre inventeur allemand nommé Albert Hanson a déposé une demande de brevet britannique, et il a été le pionnier du concept d'utilisation “fils” utilisé dans les systèmes de central téléphonique, la feuille métallique est utilisée pour couper les conducteurs de ligne, puis du papier paraffine est collé en haut et en bas des conducteurs de ligne, et des trous d'interconnexion sont placés aux intersections de lignes pour réaliser l'interconnexion électrique entre différentes couches. Ceci est différent de notre méthode de fabrication de PCB moderne, car la résine phénolique n'a pas encore été inventée à cette époque, et la technologie de gravure chimique n'est pas encore mature. La méthode inventée par Albert Hansen peut être considérée comme le prototype de la fabrication moderne de PCB, qui est une base pour le développement suivant.
Stade de développement(1920s-1940):
Dans 1925, Charles Ducas est venu des États-Unis qui a eu une idée innovante pour imprimer des motifs de circuits sur un substrat d'isolant, puis le placage a été appliqué pour fabriquer des conducteurs pour le câblage. Le terme “PCB” a émergé à ce moment. Cette méthode facilite la fabrication d'appareils électriques.
Dans 1936, le Dr autrichien. Paul Eisler, connu comme “le père du circuit imprimé”, a publié une technologie de film d'aluminium au Royaume-Uni qui a développé la première carte de circuit imprimé à utiliser dans un poste de radio. Et la méthode utilisée par Paul Eisler est très similaire à celle que nous utilisons pour les circuits imprimés d'aujourd'hui.. Cette méthode s'appelle la soustraction, il peut supprimer les pièces métalliques inutiles.
Environ 1943, L'invention technique de Paul Eisler a été utilisée à grande échelle par les États-Unis pour fabriquer des fusées de proximité à utiliser pendant la Seconde Guerre mondiale. En même temps, la technologie est largement utilisée dans les radios militaires.
Tournant(1948):
L'année 1948 est un tournant dans le processus de développement de l'histoire des PCB, comme les États-Unis ont officiellement reconnu l'invention des cartes de circuits imprimés à des fins commerciales. Bien qu'il existe peu d'équipements électroniques utilisant l'historique des PCB à cette époque, cette décision a favorisé le développement et l'application des PCB en grande partie.
Stade florissant(1950s-1990):
Des années 50 aux années 90, l'industrie des PCB s'est formée et s'est rapidement développée, C'est, les premiers stades de l'industrialisation des PCB, date à laquelle les PCB sont devenus une industrie.
Dans les années 1950, les transistors sont utilisés sur le marché de l'électronique, ce qui a permis de réduire efficacement la taille de l'électronique et de faciliter l'intégration des PCB, en outre, la fiabilité électronique a été considérablement améliorée.
Dans 1953, une carte double face avec des vias galvanisés a été développée par Motorola. Environ 1955, Toshiba du Japon a introduit une technologie pour générer de l'oxyde de cuivre à la surface d'une feuille de cuivre, et stratifié cuivré (CCL) apparu. Grâce à ces deux technologies, les circuits imprimés multicouches ont été inventés avec succès et ont été utilisés à grande échelle.
Dans les années 1960, les circuits imprimés étaient largement utilisés à cette époque, La technologie PCB était de plus en plus avancée, et grâce à la large utilisation de cartes de circuits imprimés à plusieurs couches, le rapport entre le câblage et la surface du substrat a été augmenté efficacement.
Dans les années 1970, il y a un développement rapide de PCB multicouches, aspirer à une précision et une densité plus élevées, petits trous aux lignes exquises, grande fiabilité, moindre coût, et fabrication automatique. A cette époque, le travail de conception de PCB était toujours fait manuellement. Les ingénieurs de PCB Layout ont utilisé des crayons de couleur et des règles pour dessiner des circuits sur un film polyester transparent. Afin d'améliorer l'efficacité du dessin, ils ont créé plusieurs modèles d'emballage et modèles de circuits pour certains appareils courants.
Dans les années 1980, technologie de montage en surface(SMT) a commencé à remplacer progressivement la technologie de montage traversant et à devenir le courant dominant à cette époque. Il est également entré dans l'ère numérique.
Stade d'âge mûr(1990neiger):
Avec le développement des appareils électroniques tels que les ordinateurs personnels, CD, appareils photo, consoles de jeux, etc., de grands changements ont eu lieu en conséquence. La taille des PCB doit être réduite pour s'adapter à ces petits appareils électroniques.
La conception informatisée a permis d'automatiser de nombreuses étapes de la conception de circuits imprimés et a facilité les conceptions avec des composants petits et légers. En ce qui concerne les fournisseurs de composants, ils doivent aussi améliorer leurs appareils en réduisant leur consommation électrique, mais en même temps, ils doivent considérer la question de la réduction des coûts.
Dans les années 2000, Les PCB sont devenus plus complexes avec plus de fonctions tandis que la taille est devenue plus petite. En particulier, les conceptions de circuits imprimés multicouches et flexibles ont rendu ces appareils électroniques beaucoup plus maniables et fonctionnels., avec des PCB de petite taille et à moindre coût.
Début du 21e siècle, l'émergence des smartphones a conduit au développement de la technologie PCB HDI. Tout en conservant les micro vias percés au laser, les vias empilés ont commencé à remplacer les vias décalés, et combiné avec “n'importe quelle couche” technologie du bâtiment, la largeur de ligne finale/l'espacement des lignes de la carte HDI a atteint 40 μm.
Cette méthode de couche arbitraire est toujours basée sur un processus soustractif, et il est certain que pour les produits électroniques mobiles, la plupart des HDI haut de gamme utilisent encore cette technologie. pourtant, dans 2017, HDI a commencé à entrer dans une nouvelle étape de développement, commencer à passer d'un processus soustractif à un processus basé sur le placage à motif.
Les principales tendances auraient un impact sur l'industrie des PCB
Aujourd'hui, divers types de cartes de circuits imprimés, y compris PCB rigide, PCB rigide-flex, PCB multicouche, et HDI PCB sont largement utilisés sur le marché, qui sont vécues de nombreuses fois l'évolution. Ce que nous pouvons confirmer, c'est qu'une telle évolution se poursuivra à l'avenir avec les exigences sans cesse améliorées des personnes.
Donc, voici une autre question, avez-vous déjà réfléchi aux tendances que les PCB évolueront vers? Parallèlement aux applications de produits électroniques émergentes sur le marché de la consommation, tels que les appareils électroniques portables, appareils auditifs électroniques, lecteurs de glycémie, dispositifs intelligents pour véhicules électriques, aérospatial, et autres domaines, les gens ont des exigences plus élevées en matière de conception de circuits imprimés, Matériel, et fabrication. Ci-dessous sont 5 principales tendances qui affecteraient l'industrie des PCB à l'avenir:
Internet des objets
Internet des objets, IdO en abrégé, est une industrie avec un avenir brillant et illimité. Cette technologie amène chaque objet sur Internet, et chaque objet peut communiquer entre eux en partageant des données avec. Cela rend la vie des gens plus intelligente et pratique. Normalement, Les appareils IoT doivent être équipés de capteurs et d'une connectivité sans fil. Donc, il est nécessaire de faire évoluer le PCB pour répondre à ces exigences.
Par exemple, ces appareils IoT de petite taille tels que les bracelets BLE ou d'autres appareils portables ont besoin de composants plus petits avec la même fonctionnalité. puis pour PCB, ils devraient être de plus en plus petits alors qu'il devrait équiper des composants encore plus complexes en même temps. Cela peut être un défi mais une opportunité pour les fabricants de PCB s'ils veulent entrer sur le marché de l'IoT et en tirer profit.
PCB flexible
Dans les années récentes, circuits imprimés flexibles gagnent rapidement des parts de marché dans le développement des PCB, vérifions l'image ci-dessous de https://www.grandviewresearch.com, qui montre la taille du marché des circuits imprimés flexibles en Asie-Pacifique à partir de l'année 2015 à 2025. Ce que nous pouvons en tirer, c'est que l'échelle totale du marché augmente continuellement, les industries utilisées par les PCB flexibles vont de l'électronique et des télécommunications à l'aérospatiale et l'automobile. La demande de circuits imprimés flexibles augmenterait incroyablement au fil du temps.
Alors pourquoi les PCB flexibles sont-ils si populaires? Voici quelques raisons: D'un côté, les PCB flexibles peuvent économiser de l'espace car ils sont plus petits que les autres types de PCB. D'autre part, ils peuvent résister à des environnements difficiles avec une capacité accrue et une meilleure fiabilité.
Interconnexion haute densité(HDI) PCB
Les avantages des PCB d'interconnexion haute densité incluent leur signal fiable et à haute vitesse, petite taille, et léger aussi. en plus, les largeurs de trace dans les PCB HDI sont beaucoup plus petites et la densité de câblage est meilleure, afin que les ingénieurs puissent emballer plus de fonctions et de puissance dans même un petit espace. Le besoin de stratification est réduit pour les PCB HDI, donc le coût de production peut être réduit en conséquence. Avec tant d'excellentes caractéristiques, PCB HDI deviennent des composants vitaux dans de nombreux appareils et applications.
Maintenant, les gens préfèrent utiliser des appareils automatiques qui sont disponibles partout, y compris, mais sans s'y limiter, les applications aérospatiales, outils de diagnostic médical de communications militaires, et technologie portable. pendant ce temps, des pièces plus petites avec des signaux plus rapides étaient de plus en plus nécessaires, c'est la raison pour laquelle nous avons besoin de ces PCB d'interconnexion haute densité.
PCB haute puissance
Le PCB haute puissance est un type de PCB qui peut gérer une tension supérieure à 48V, ils deviennent plus minces et plus légers avec une plus grande efficacité, meilleure capacité d'absorption de chaleur, et durabilité. Les plus récents PCB haute puissance peuvent supporter plus de chaleur avec une dissipation thermique améliorée. Avec une batterie améliorée, ce type de PCB est capable de fonctionner beaucoup plus longtemps.
L'émergence de cette tendance est due au besoin croissant de véhicules électriques qui nécessitent des tensions souvent de plusieurs centaines. en plus, de plus en plus de personnes respectent le concept durable, Donc, le besoin de panneaux solaires augmente en conséquence, qui nécessitent la tension à 24V ou 28V. En un mot, les circuits imprimés haute puissance ont un plus large éventail d'applications aujourd'hui et dans le futur.
Solutions commerciales sur étagère
Une autre tendance dans l'industrie de l'histoire des PCB est les solutions commerciales sur étagère, également connu sous le nom de COTS, y compris les modules PCB, Composants, et planches. Le point culminant des composants COTS est qu'ils sont conçus pour être facilement installés dans les systèmes existants, ce qui serait très pratique. Son utilisation est considérée comme capable de rendre les composants plus standard et plus fiables. Vous devez donc vous demander quel type d'application les gens utilisent COTS, En réalité, l'aérospatiale est l'un des principaux domaines dans lesquels les COTS sont utilisés pour réduire les coûts d'initiatives majeures, garder la garantie de qualité et de sécurité tout en réalisant plus rapidement les projets.
Conclusion
Retour sur le processus de développement, l'industrie de l'histoire des PCB est constamment mise à jour et en évolution. Les PCB jouent un rôle important dans cette époque moderne, car la technologie s'améliore constamment, peu importe ce que ces tendances nous apporteraient, il y a une chose qui ne changera jamais – Les PCB seront toujours nécessaires.
pourtant, ainsi que l'évolution et le développement de l'industrie des PCB, un impact dramatique sur la conception et la fabrication se produirait. Par conséquent, si les fabricants de circuits imprimés veulent rester compétitifs, ils doivent être innovants pour suivre la tendance, y compris apporter des modifications à l'assemblage des circuits imprimés, conception, et la fabrication pour répondre aux besoins accrus des personnes.
MOKO, en tant que principal concepteur et fabricant de PCB en Chine, compte plus 16 années d'expérience dans l'industrie des PCB et possède un professionnel R&Équipe D. Nous suivons toujours la tendance dans l'industrie des PCB. Vous avez des questions sur PCB? Nous contacter, plongeons ensemble dans le monde des PCB!
