pcb是如何制造出来的

PCB设计

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描述

随着电子电气设备的迅速普及,PCB伴随着智能设备已经涌入了家庭和工厂。常见的手机,电脑,电视,工业设备,汽车等等,都在使用,而在最开始的时候,是没有PCB这种东西的,是通过手工焊接元器件和连线完成电路的组装的,为了解决早期电子设备中的连接问题和线路布局的繁琐问题,才出现了PCB,PCB的出现极大简化了组装流程,提高了生产力,而且为集成电路的发展提供了便利。下面和大家分享一下PCB是怎么被发明出来的。

    在20世纪初,电子设备使用的是离散元件,这些元件通过手工焊接或者点对点连接来完成电路的布局。随着电子设备的发展和功能的增加,线路的复杂性也不断提高,而手工布线的方式变得难以应对。

下面是一个组装电路的实例图:

电路图

    为了提高生产效率和可靠性,早期的打板技术出现了。这种技术使用模具或者手工将导线插入孔中,然后焊接在板上,实现了线路的固定连接。然而,打板技术存在着一些局限性,如连接的可靠性以及对复杂电路的扩展能力有限。人们开始寻找一种更先进的解决方案。在二战期间,由于战胜的需要(果然需求可以推动技术的进步),美国的保密通信系统遇到了线路布局的挑战。

     直到一个人的出现,奥地利电气工程师保·艾斯勒,他发明了PCB。早期艾斯勒在维也纳工程学院学习电气工程,毕业后,他也学习过印刷技术,在他对电路板进行研究时,经常到图书馆查阅有关印刷技术方面的书刊。经过思考,他萌发出一个念头,要是像印刷书籍或者报纸一样,把电子设备的电路一次印刷在电路板上,就不需要一块一块制作, 就可以快速批量的生产了,会大大提高电子产品的生产效率和可靠性。于是在他的努力下出现了PCB,当然早期还是比较简陋,不像现在这么精密和复杂,但是随着印刷电路板的制造水平不断提高,也使得PCB的成本不断降低,精度也不断在提高,设备也不短小型化。现在的加工工艺可以达到几十层之多。可以想象没有PCB,几十年来的飞机,汽车,计算机,宇航,智能手机,几乎无法实现,根据需要,产生了不同类型的PCB,单层,双层,多层,刚性,柔性等等。不同类型的PCB也对应不同的应用场景。PCB的出现给现代的电子电气产业带来了一系列的发展,使用PCB有很大优势。如:

(1)与集成电路配合,设备小型化。

(2)提高布线密度,缩小元器件的间距,提高了信号质量,使得复杂产品的设计更加简便。

(3)增加了屏蔽层,极大改善了信号的干扰和抗干扰能力。

(4)通过多层的连通和散热,使得整体设备的散热能够传导,不再局限于某个发热器件,这对电路设计至关重要,可以有效提高电路的稳定性。

(5)批量的生产和贴装,使得电子设备的生产力得到大幅度提高,另一方面也降低了相关产品的价格。

(6)PCB配合集成电路使用,使得设备的电路产品维护和调试简化很多。

     因此对于电子行业的人来说,PCB绝对是一项伟大的发明。通过技术和加工工艺的不断进步,PCB已经成为了现代电子设备中不可或缺组成部分。

编辑:黄飞

 

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