História do PCB

Visão geral: Se olhar atentamente para os produtos electrónicos na nossa vida, verá que os dispositivos electrónicos que utilizamos estão a ficar cada vez mais pequenos, mas as suas funções estão a tornar-se cada vez mais poderosas. Outrora um ecrã de computador era um bloco enorme, agora pode ser feito tão fino como uma moeda. Este progresso através do abismo tem beneficiado do desenvolvimento de placas de circuito impresso. Segue-se uma tabela comparativa da antiga versão do computador e da placa de PCB de alta densidade.
Placa de Circuito Avançado de Alta Densidade
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Nos computadores modernos, é possível encontrar milhões de transístores ou mais numa única motherboard de computador. O conceito de fabrico minúsculo e de alta densidade tornou-se a corrente dominante da época, o que também consolidou a posição do PCB na indústria de fabrico de electrónica.

Condições de desenvolvimento de PCB

Como todas as grandes invenções, a placa de circuito impresso não surgiu do nada, foi construída sobre os alicerces do progresso ao longo da história. Voltemos no tempo a 140 anos atrás, quando não existiam placas de circuito.

O sistema eléctrico desenvolveu-se de urbano para rural de 1880 a 1900, o carvão, a madeira e o petróleo foram gradualmente substituídos, e a electricidade entrou na casa. Durante este período, houve muitas invenções sobre o electromagnetismo e o motor. Devido à influência desta era, o PCB perdurou durante muito tempo na história e tornou-se uma parte indispensável da indústria de fabrico de electrónica.

  • Edison inventou a lâmpada em 1879 e é conhecido como o maior inventor do mundo.
  • Nikola Tesla inventou o motor e a fonte de alimentação CA em 1888 e 1895, respectivamente.
  • Alexander Graham Bell inventou o telefone em 1876.
  • A Kodak inventou a primeira câmara em 1884.
  • Herman Hollerith inventou a máquina tabuladora em 1890 e iria continuar a criar a IBM.

Nota: O PCB não teve origem nesta era, mas beneficiou desta era. As placas de circuitos impressos não existiriam sem os avanços da era dourada, e sem os efeitos de propagação da electricidade.

História do PCB

As placas de circuitos impressos foram desenvolvidas no início do século XX e esperaram até que a electricidade se generalizasse. Com a actualização contínua de fabrico de PCB A tecnologia de embalagem de semicondutores é amplamente utilizada nas fábricas de PCB, o que torna os PCB mais baratos, mais eficientes, e os produtos electrónicos adequados para investimento. Em 2014, o mercado global de placas de PCB sem revestimento ultrapassou US$60,2 mil milhões e espera-se que atinja US$79 mil milhões em 2024.

O ponto de partida do desenvolvimento do PCB

Albert Hanson solicitou uma patente britânica em 1903 para um dispositivo que era um condutor de folha plana sobre uma placa de isolamento multicamadas. Na patente de Albert Hanson ele descreve-nos o conceito de aplicação de furo. Esta é a primeira vez que os seres humanos fazem ligações eléctricas através de perfurações.

Charles Ducasse patenteou o "Método de adição de tinta condutora a materiais isolantes" em 1925. Embora esta patente não realize a ligação eléctrica entre o circuito e os componentes, é apenas utilizada como uma bobina de aquecimento plana. Mas lançou as bases para a forma de produzir placas de circuito impresso.

Em 1943 Paul Eisler produziu o primeiro simples PCB rígida em substituição da forma tradicional de confiar nos fios para conseguir ligações eléctricas. Este desenho PCB envolve circuitos de gravura em folha de cobre que é ligada a um substrato não condutor reforçado com vidro.

A primeira aplicação de PCB

O PCB inventado por Paul Eisler foi afirmado pelos militares americanos e aplicado a rádios militares. Durante a Segunda Guerra Mundial, o governo dos EUA e o governo britânico chegaram a uma cooperação para desenvolver conjuntamente placas de circuito, e utilizaram a tecnologia PCB em armas militares durante a Segunda Guerra Mundial.

A tecnologia tem sido reconhecida tanto pelo Reino Unido como pelos Estados Unidos, e por esta razão, os Estados Unidos montam secretamente placas de circuitos impressos em bases militares. A fim de melhorar a eficiência, o lado americano especializa-se na pesquisa de métodos de montagem e desenvolve uma linha de montagem automática de paragem única. O Montagem de PCB A tecnologia utilizada pelos militares dos EUA era a mais avançada do mundo na altura. O circuito de dupla face que desenharam foi concebido com revestimento de passagem e vias revestidas a cobre para transportar sinais eléctricos através da placa. Além disso, a fim de evitar a humidade e aumentar a taxa de utilização de PCB, os Estados Unidos utilizam placas de zinco com revestimentos resistentes à corrosão no desenho. Em segundo lugar, os transístores aumentam significativamente a utilização de placas de circuito impresso, ao mesmo tempo que melhoram a fiabilidade do circuito.

A popularidade do PCB

Devido ao excelente desempenho das placas PCB durante a Segunda Guerra Mundial, os Estados Unidos reconheceram oficialmente esta tecnologia em 1956, e o Exército dos EUA publicou pela primeira vez uma patente para o "processo de montagem de circuitos". Isto também proporcionou uma grande ajuda para o desenvolvimento posterior das placas de circuito. A partir de hoje, em 2022, os fabricantes de placas de circuito impresso têm uma grande variedade de técnicas de montagem, tanto para fixar a electrónica como para fazer ligações eléctricas entre componentes com vestígios de cobre.

A Hazeltine Corporation patenteou em 1963 a tecnologia de folheado de passagem de furos. Esta tecnologia permite que os componentes electrónicos, de outro modo independentes, sejam dispostos de perto na placa PCB, e o mais importante, não precisamos de nos preocupar com a ligação cruzada. Esta patente torna a ligação dos componentes mais clara até agora, permitindo que a placa de circuito seja utilizada na vida familiar real.

Fases evolutivas dos PCB

Nos anos 70, as placas de circuito impresso introduziram mudanças de terra, com a introdução de circuitos integrados (circuitos integrados-microprocessadores) que revolucionaram as placas de circuito impresso. Esta é a razão para os já mencionados "milhões de transístores podem ser encontrados numa placa mãe". Com a introdução de circuitos integrados, o número de camadas condutoras no empilhamento de PCB aumentou. Embora o volume da placa de circuito se torne menor, a função é mais potente, claro, o aumento da dificuldade de soldadura do PCB.

Para quebrar esta situação, as empresas fabricantes de PCB introduziram máscaras de solda feitas de materiais poliméricos finos. Este movimento reduz a formação de pontes entre pinos adjacentes ou componentes discretos. O revestimento fotopolímero é aplicado no circuito e imitado num ambiente seco e exposto. A Tecnologia FS acredita que este método se tornará um procedimento padrão no Processo de fabrico de PCB.

Os PCBs dominam na electrónica

Com a popularidade da tecnologia de montagem de superfície (PCB SMT) em 1980, Fábricas de PCBA realizaram o processo de produção de montagem automatizada. Através de PCB SMT o desempenho das placas de circuito foi significativamente melhorado ao mesmo tempo que se reduz o consumo de energia. Em comparação com a tecnologia tradicional de passagem de furos, o custo de montagem SMT diminuiu significativamente.

Com a mudança dos padrões de consumo, muitos dispositivos domésticos surgiram em 1980, como por exemplo: televisores, computadores, consolas de jogos, auscultadores e assim por diante. A popularidade destes electrodomésticos promoveu grandemente o desenvolvimento de componentes electrónicos, e a procura de SMD (Se não estiver claro sobre o conceito de SMD e SMT, pode ler o artigo".SMD vs SMT) componentes e circuitos integrados atingiu uma altura sem precedentes neste momento. Estes componentes electrónicos proporcionam funções mais poderosas para o PCBA, tornando a indústria do PCBA uma parte indispensável dos produtos electrónicos de consumo.

Tendências futuras das placas de circuito impresso

O 2021 Exposição PCBA observou que com a proliferação da inteligência artificial, a monitorização da saúde e os dispositivos implantáveis estão a tornar-se mais comuns na vida quotidiana. Os avanços no CCTV e no equipamento de segurança de alarme de incêndio que são necessários na vida dependem de minúsculos PCB de alta densidade. Por outro lado, a fim de alcançar um desempenho seguro e potente, o equipamento aeroespacial, de telecomunicações e militar tornou-se cada vez mais exigente em relação aos PCB, e o equipamento de aplicação avançada é completamente inseparável de placas de PCB mais complexas.

Além disso, os resíduos da indústria de fabrico de electrónica causam sérios danos ao ambiente, o que reflecte que o desenvolvimento tecnológico dos PCB é tão importante como outras indústrias. Para dar um exemplo simples: a indústria de inteligência artificial - aspiradores - robôs varredores - é exactamente o benefício trazido pelo salto qualitativo dos PCB.

O conceito metaverso mais quente em 2022 também precisa de confiar no alto desempenho PCB flexíveis para realizar. Provavelmente a única forma de reduzir o número de componentes nos desenhos de circuitos no futuro é converter os PCBs em ficheiros de origem.

Através da evolução da história, o PCB pode conformar-se com a tendência dos tempos. Tomemos como exemplo a montagem de PCB chave na mão, que reduz o custo de tempo de fabrico, montagem e aquisição para os clientes, e só a montagem mecânica final pode realizar a venda e compra de produtos. Haverá mais progresso na indústria de PCB no futuro.

O acima exposto é todo o conteúdo da "história das placas de circuito impresso", mais artigos relacionados podem ser encontrados no Blog de Conhecimento PCB.

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