PCB发展简史及未来趋势

印刷电路板（PCB）被很多人誉为电子产品之母，它是计算机、手机等消费电子产品的关键部件，在医疗、航空、新能源、汽车等行业有着广泛应用，几乎每一天我们都在体验电子产品带来的便利。纵观PCB发展简史，每一次技术进步都直接或简介影响着全人类，今天SPEA将要和大家讲述下PCB发展简史及未来趋势。

PCB启蒙阶段(1900~1920年代)

在PCB诞生之前，任何电子设备都包含许多电线，它们不仅会纠缠在一起，占用大量空间，而且短路的情况也不罕见。第一个提出PCB概念的是德国发明家阿尔伯特-汉森。他开创了使用的概念 “电线” 用于电话交换系统, 金属箔用于切割线路导体, 然后将石蜡纸粘在线路导体的顶部和底部, 并在线路交叉处设置过孔，实现不同层间的电气互连，也为PCB制造和发展奠定了理论基础。

PCB发展阶段(1920s-1940 年代)

时间来到了1925年，来自美国的Charles Ducas提出了一个前所未有的想法，即在绝缘基板上印刷电路图案，随后进行电镀以制造用于布线的导体. 专业术语“PCB”由此而来，这种方法使制造电器变得更为简单。

1936年，保罗艾斯勒因其第一个发表了箔膜技术，开发了第一个用于收音机的印刷电路板而被奉为“印刷电路之父”。他使用的方法与我们今天用于印刷电路板的方法非常相似. 这种方法称为减法, 它可以去除不必要的金属部件。大约 1943, 他的技术发明被美国大规模用于制造二战中使用的近炸引信. 同时, 该技术广泛应用于军用无线电.

PCB商用化及传播

1948年，PCB迎来了快速发展的转折点, 美国正式承认用于商业用途的印刷电路板发明. 到50年代，美国军队开发出一种自动组装工艺，从而实现了大规模生产，使PCB在电子消费者中得到了更广泛的使用。

快速发展阶段(1970-1990):

大约在在20世纪70年代，另一项非常重要的发明出现了 - IC（集成电路）。第一个微处理器实际上是由杰克-基尔比在50年代末发明的，但他花了十多年时间与德州仪器分享，这导致了第一个集成电路的发展。随着集成电路的诞生，进入电子制造业的世界，使用PCB成为强制性的。

在 1970 年代, 多层PCB发展迅速, 追求更高的精度和密度, 线条精致的小孔, 高可靠性, 更低的花费, 和自动化生产. 那个时期, PCB设计工作仍然是手工完成的. PCB Layout 工程师使用彩色铅笔和直尺在透明聚酯薄膜上绘制电路. 为了提高绘图效率, 他们为一些常见的设备制作了几个包装模板和电路模板.

到20世纪80年代，PCB仍然是由手工绘制的，这当然是不太动态的，只允许用照片来保存和转移设计。然后，计算机和EDA（电子设计自动化）软件开始发挥作用，使PCB设计变得动态，并被整合到PCB制造机器中。同时，兼容和轻便的小玩意，如随身听和无绳电话，以小型PCB为基础，表面贴装技术(SMT) 开始逐渐取代通孔安装技术成为当时的主流. 它也进入了数字时代，赢得了人们的青睐。

成熟阶段（1990-21世纪）

20世纪90年代，电子设备不断缩小，也使得机械制造的PCB需求量更大。互联网也诞生了，并开始了一场革命，使个人电脑成在全球逐步普及。后来又推出了手机，如果没有PCB技术的进步和最小化，这种技术上的飞跃是不可能发生的。

在 2000 年代, PCB变得更复杂，功能更多，而尺寸变得更小. 尤其是多层和柔性电路 PCB 设计使这些电子设备更具可操作性和功能性, 具有小尺寸和低成本的 PCB.

21世纪初, 智能手机的出现推动了HDI PCB技术的发展. 同时保留激光钻孔的微孔, 堆叠过孔开始取代交错过孔, 并结合 “任何层” 施工技术, HDI板最终线宽/线距达到40μm.

这种任意层的方法仍然基于减法过程, 可以肯定的是，对于移动电子产品, 大多数高端 HDI 仍在使用此技术. 然而, 在 2017, HDI开始进入新的发展阶段, 开始从减材工艺转向基于图案电镀的工艺.

如今, 各种类型的印刷电路板，包括刚性PCB, 刚挠结合板, 多层印刷电路板, 和HDI PCB在市场上被广泛使用, 经历了多次进化，电路板制造行业仍在大部前行。未来影响PCB有望在以下几大领域走得更远。

柔性印刷电路板

柔性印刷电路板使用的行业范围广泛从电子和电信到航空航天、汽车及医疗，随着时间的推移，对柔性PCB 的需求将快速增加。

高密度互连(HDI) PCB

高密度互连 PCB 的优势包括其可靠且高速的信号, 小尺寸, 轻巧. 此外, HDI PCB中的走线宽度更小，布线密度更好, 因此工程师可以将更多的功能和功率装入很小的空间. 减少了 HDI PCB 的分层需求, 因此可以相应地降低生产成本. 拥有这么多优秀的特性, 高密度电路板 正在成为许多设备和应用程序中的重要组件.

大功率板

在快速增长的太阳能和电动汽车（EVs）行业的推动下，大功率PCB（48V及以上）的发展势头十分强劲。这些高功率板需要PCB来安装电池组等较大的元件，同时能够有效地处理干扰问题。

物联网

万物互联时代绝不是空想，物联网技术将每一件物品带到互联网上, 并且每个对象可以通过共享数据来相互通信. 让人们的生活更加智能便捷. 一般, 物联网设备应配备传感器和无线连接. 因此, 为融入物联网时代PCB 制造商会开发体积更小、集成度更高的产品。

读史可以明智,知古方能鉴今。印刷电路板制造商想要拥有可持续竞争优势, 需要以创新跟上时代步伐，全面 PCB设计、生产和测试，以满足人们日益增长的需求.

本期PCB发展简史及未来趋势就分享到这里。SPEA作为国际化的PCB自动化测试领域的巨头，积累了近50年电路板测试经验，我们时刻关注PCB行业前沿趋势. 更多PCB测试相关内容请关注下期内容。

　审核编辑：汤梓红