Histoire du PCB

Vue d'ensemble : Si vous observez attentivement les produits électroniques de notre vie, vous constaterez que les appareils électroniques que nous utilisons sont de plus en plus petits, mais que leurs fonctions sont de plus en plus puissantes. Alors que l'écran d'un ordinateur était autrefois un énorme bloc, il peut désormais être aussi fin qu'une pièce de monnaie. Cette traversée du gouffre a bénéficié du développement des circuits imprimés. Voici un tableau comparatif de l'ancienne version de l'ordinateur et de la carte de circuit imprimé à haute densité.
Carte de circuit imprimé haute densité avancée
blog.18

Dans les ordinateurs modernes, vous pouvez trouver des millions de transistors ou plus sur une seule carte mère d'ordinateur. Le concept de fabrication minuscule et à haute densité est devenu le courant dominant de l'époque, ce qui a également consolidé la position du PCB dans l'industrie de la fabrication électronique.

Conditions de développement du PCB

Comme toutes les grandes inventions, le circuit imprimé n'est pas sorti de nulle part, il a été construit sur les bases du progrès au cours de l'histoire. Remontons dans le temps jusqu'à il y a 140 ans, lorsque les circuits imprimés n'existaient pas.

Le système électrique s'est développé des villes vers les campagnes entre 1880 et 1900, le charbon, le bois et le pétrole ont été progressivement remplacés et l'électricité est entrée dans les foyers. Au cours de cette période, de nombreuses inventions concernant l'électromagnétisme et les moteurs ont vu le jour. En raison de l'influence de cette époque, le PCB a perduré pendant longtemps dans l'histoire et est devenu un élément indispensable de l'industrie de la fabrication électronique.

  • Edison a inventé l'ampoule électrique en 1879 et est connu comme le plus grand inventeur du monde.
  • Nikola Tesla a inventé le moteur et l'alimentation en courant alternatif en 1888 et 1895, respectivement.
  • Alexander Graham Bell a inventé le téléphone en 1876.
  • Kodak a inventé le premier appareil photo en 1884.
  • Herman Hollerith a inventé la machine à tabuler en 1890 et allait créer IBM.

Remarque : les circuits imprimés ne sont pas nés à cette époque, mais ont bénéficié de cette époque. Les circuits imprimés n'existeraient pas sans les progrès de la fabrication de l'âge d'or et les effets de l'électricité.

Histoire du PCB

Les circuits imprimés ont été développés au début du 20e siècle et ont attendu que l'électricité se généralise. Avec l'amélioration continue des Fabrication de PCB la technologie d'emballage des semi-conducteurs est largement utilisée dans les usines de PCB, ce qui fait que les PCB deviennent moins coûteux, plus efficaces, et les produits électroniques adaptés aux investissements. En 2014, le marché mondial des cartes nues pour PCB a dépassé $60,2 milliards de dollars américains et devrait atteindre $79 milliards de dollars américains d'ici 2024.

Le point de départ du développement du PCB

Albert Hanson a déposé un brevet britannique en 1903 pour un dispositif qui consistait en une feuille conductrice plate sur un panneau d'isolation multicouche. Dans le brevet d'Albert Hanson, il nous décrit l'application de la perforation du concept. C'est la première fois que l'homme réalise des connexions électriques à travers des perforations.

Charles Ducasse a fait breveter la "Méthode d'ajout d'encre conductrice aux matériaux isolants" en 1925. Bien que ce brevet ne réalise pas la connexion électrique entre le circuit et les composants, il n'est utilisé que comme serpentin chauffant plat. Mais il a jeté les bases de la fabrication des circuits imprimés.

En 1943, Paul Eisler a produit le premier appareil simple au monde. PCB rigide qui remplace la méthode traditionnelle consistant à utiliser des fils pour réaliser des connexions électriques. Cette conception de PCB implique la gravure de circuits sur une feuille de cuivre qui est collée à un substrat non conducteur renforcé par du verre.

La première application du PCB

Le PCB inventé par Paul Eisler a été confirmé par l'armée américaine et appliqué aux radios militaires. Pendant la Seconde Guerre mondiale, le gouvernement américain et le gouvernement britannique sont parvenus à une coopération pour développer conjointement des circuits imprimés, et ont utilisé la technologie des PCB dans les armes militaires pendant la Seconde Guerre mondiale.

La technologie a été reconnue par le Royaume-Uni et les États-Unis, et c'est pour cette raison que les États-Unis assemblent secrètement les cartes de circuits imprimés dans les bases militaires. Afin d'améliorer l'efficacité, la partie américaine se spécialise dans la recherche de méthodes d'assemblage et développe une ligne d'assemblage automatique à guichet unique. Le site Assemblage de PCB utilisée par l'armée américaine était la plus avancée au monde à l'époque. Le circuit double face qu'ils ont conçu était doté d'un placage de trous traversants et de vias recouverts de cuivre pour transporter les signaux électriques d'un bout à l'autre de la carte. En outre, afin de prévenir l'humidité et d'augmenter le taux d'utilisation des PCB, les États-Unis utilisent des plaques de zinc avec des revêtements résistants à la corrosion dans la conception. Deuxièmement, les transistors augmentent considérablement le taux d'utilisation des cartes de circuits imprimés, tout en améliorant la fiabilité des circuits.

La popularité des PCB

En raison des excellentes performances des cartes de circuits imprimés pendant la Seconde Guerre mondiale, les États-Unis ont officiellement reconnu cette technologie en 1956, et l'armée américaine a publié pour la première fois un brevet pour le "processus d'assemblage de circuits". Cela a également fourni une grande aide pour le développement ultérieur des cartes de circuits imprimés. Aujourd'hui, en 2022, les fabricants de circuits imprimés disposent d'une grande variété de techniques d'assemblage pour fixer les composants électroniques et établir des connexions électriques entre eux à l'aide de pistes de cuivre.

Hazeltine Corporation a breveté la technologie des trous traversants plaqués en 1963. Cette technologie permet d'agencer étroitement les composants électroniques, par ailleurs indépendants, sur la carte de circuit imprimé et, surtout, de ne pas avoir à se soucier des connexions croisées. Ce brevet rend la connexion des composants plus claire jusqu'à présent, ce qui permet d'utiliser le circuit imprimé dans la vraie vie familiale.

Étapes de l'évolution des PCB

Dans les années 1970, les cartes de circuits imprimés ont connu des changements révolutionnaires, avec l'introduction des CI (circuits intégrés-microprocesseurs) qui ont révolutionné les cartes de circuits imprimés. C'est la raison pour laquelle on peut dire que "des millions de transistors se trouvent sur une carte mère". Avec l'introduction des circuits intégrés, le nombre de couches conductrices dans l'empilement des circuits imprimés a augmenté. Bien que le volume du circuit imprimé devienne plus petit, la fonction est plus puissante, bien sûr, l'augmentation de la difficulté de la soudure du PCB.

Pour remédier à cette situation, les entreprises de fabrication de circuits imprimés ont introduit des masques de soudure faits de matériaux polymères fins. Cette mesure réduit la formation de ponts entre les broches adjacentes ou les composants discrets. Le revêtement photopolymère est appliqué sur le circuit et imagé dans un environnement sec et exposé. FS Technology pense que cette méthode deviendra une procédure standard dans les années à venir. Processus de fabrication des PCB.

Les PCB dominent dans l'électronique

Avec la popularité de la technologie de montage en surface (PCB SMT) en 1980, Usines de PCBA ont réalisé le processus de production d'assemblage automatisé. Grâce à PCB SMT les performances des cartes de circuits imprimés ont été considérablement améliorées tout en réduisant la consommation d'énergie. Par rapport à la technologie traditionnelle des trous traversants, le coût de l'assemblage SMT a considérablement diminué.

Avec le changement des modes de consommation, de nombreux appareils ménagers sont apparus en 1980, tels que : Téléviseurs, ordinateurs, consoles de jeux, casques audio, etc. La popularité de ces appareils ménagers a grandement favorisé le développement des composants électroniques, et la demande de SMD (Si vous ne comprenez pas bien le concept de SMD et SMT, vous pouvez lire l'article "SMD vs SMT") et des circuits intégrés a atteint un niveau sans précédent à l'heure actuelle. Ces composants électroniques fournissent des fonctions plus puissantes pour le PCBA, faisant de l'industrie du PCB un élément indispensable des produits électroniques de consommation.

Tendances futures des cartes de circuits imprimés

Les 2021 Exposition sur les PCBA a noté qu'avec la prolifération de l'intelligence artificielle, la surveillance de la santé et les dispositifs implantables deviennent plus courants dans la vie quotidienne. Les progrès réalisés dans le domaine de la télévision en circuit fermé et des équipements de sécurité des alarmes incendie, qui sont nécessaires dans la vie, reposent sur de minuscules circuits imprimés à haute densité. D'autre part, afin d'obtenir des performances sûres et puissantes, les équipements aérospatiaux, de télécommunications et militaires sont devenus de plus en plus exigeants en matière de PCB, et les équipements d'application avancés sont totalement indissociables de cartes PCB plus complexes.

En outre, les déchets de l'industrie de fabrication de produits électroniques causent de graves dommages à l'environnement, ce qui montre que le développement technologique des PCB est aussi important que celui des autres industries. Pour donner un exemple simple : l'industrie de l'intelligence artificielle - aspirateurs - robots balayeurs - est exactement le bénéfice apporté par le saut qualitatif du PCB.

Le concept de métavers le plus en vogue en 2022 doit également s'appuyer sur des performances élevées. circuits imprimés flexibles à réaliser. La seule façon de réduire le nombre de composants dans les conceptions de circuits à l'avenir est probablement de convertir les PCB en fichiers sources.

À travers l'évolution de l'histoire, le PCB peut se conformer à la tendance de l'époque. Prenons l'exemple de l'assemblage de PCB clé en main, il réduit le coût de la fabrication, de l'assemblage et de l'approvisionnement pour les clients, et seul l'assemblage mécanique final peut réaliser la vente et l'achat des produits. L'industrie du PCB connaîtra d'autres progrès de ce type à l'avenir.

Ce qui précède est l'intégralité du contenu de "l'histoire des circuits imprimés", d'autres articles connexes peuvent être trouvés dans le site Web de la Commission européenne. Blog sur la connaissance des circuits imprimés.

Plus d'articles liés :

Qu'est-ce qu'un PCB ?

Comment fonctionne une carte PCB ?

Que signifie SMT en électronique ?

Derniers blogs sur les PCBA

Que sont les composants SMD ?

Que sont les composants CMS Les dispositifs électroniques dont les composants sont fixés ou montés directement sur la surface de la carte de circuit imprimé (PCB) sont connus sous le nom de

Lire plus "