PCB-Neuigkeiten - Die Geschichte der Leiterplatte

Der ursprüngliche Name der Leiterplatte stammt von der englischen Leiterplatte, während das Chinesische als "Leiterplatte" übersetzt wird. Einige Leute nennen es auch PWB (Printed Wireing Board). Wie der Name schon sagt, handelt es sich bei diesem Produkt um ein Schaltungsprodukt, das durch Drucktechnologie hergestellt wird. Er ersetzte die Kupferdrahtverteilungsmethode für elektrische Produkte vor den 1940er Jahren, was die Serienreplikation beschleunigte, das Produktvolumen reduzierte, den Komfort erhöhte und die Stückpreise senkte.

Die fortschrittlichste Leiterplatte besteht darin, das Metall zu schmelzen, um die Oberfläche der Isolierplatte zu bedecken, um die erforderliche Schaltung herzustellen. Nach 1936 hat sich die Produktionsmethode auf die Auswahl von mit Metall bedeckten Isoliersubstraten mit korrosionsbeständigen Tinten verlagert und unnötige Bereiche durch Ätzen entfernt. Diese Methode wird als Subtraktive Methode bezeichnet.

Die Entwicklung der Leiterplattentechnologie: Vom Kunsthandwerk über die Drucktechnologie bis zum Bau elektronischer Schaltungen, eine Reihe von Transformationen, die vor 1913 begann, als Berry den subtraktiven Prozess zum ersten Mal auf die Herstellung von elektrischen Heizungen anwendete und "erhitzte" Streifen beschrieb, die als Prototyp für flexible Leiterplatten angesehen werden können. Tatsächlich hatte Hanson in 1903 begonnen, verschiedene Wege zu erforschen, um eine große Anzahl von Leitern kompakt zu arrangieren, um das Problem der unübersichtlichen Verkabelung von Telefonzentralen zu lösen. Alle diese Designs verwendeten Drähte und eine Vielzahl von Isoliermaterialien wie Papier, Guttapercha und Zellulose. Bemerkenswerterweise erwähnt Hanson in seinem Patent, dass er Leiter durch Elektrodenpositionierung oder mechanische Abscheidung herstellt, z. B. das Zeichnen von Linien aus pulverförmigem Metall direkt auf die Isolierung in einem geeigneten Medium.

In 1915 arbeitete Chisholm daran, den Herstellungsprozess für lithographische Druckplatten zu verbessern, indem er die Elektrodeposition von Kupfer mit anschließender Nickelabscheidung verwendete, um eine gleichmäßige, flexiblere und widerstandsfähigere Oberfläche zu erhalten. Um eine ausreichende Oberfläche für die Metallabscheidung zu schaffen, verwendete er flüchtige Lösungsmittel, feine Metallpulver und poröse Substrate, die als Vorläufer von leitfähigen Pasten und Tinten angesehen werden können.

Danach wurde Charles Ducas ein wichtiger Erfinder. Sein 1925-Patent wird in mindestens fünf anderen Patenten zitiert (einschließlich Eisler,1968; McLarn,1947; Nieter, 1955a, b; Rubin, 1968), die alle auf verschiedenen Variationen der Ducas-Methode basieren, um alternative Methoden zur Herstellung von Leitern zu finden, die das Aufwickeln von einzelsträngigen Drähten vermieden. Zu diesem Zweck verwendete er eine Vielzahl von Methoden, um Metallisierungsmuster auf Isoliermaterialien herzustellen und anschließend Platten mit metallisierten Schaltkreisen zu beschichten, um die gewünschte Menge an Metall abzulagern. Die Platten werden auf eine Vielzahl von Arten hergestellt, einschließlich, aber nicht beschränkt auf:

Exposition des Metallteils des gewünschten Designs mithilfe einer Drehmaschine auf einem Substrat, das aus einem leitfähigen Material besteht, das mit einer nichtleitenden Schicht beschichtet ist.

Übertragen des Bildes auf ein leeres Panel mit einer leitfähigen Paste.

Drucken Sie das Bild in einer Substanz mit niedrigem Schmelzpunkt (z.B. Wachs) und beschichten Sie es anschließend mit einem leitfähigen Material.

Leitfähige Paste und beliebige Drucktechniken werden verwendet, um das gewünschte Bild zu erstellen.

Darüber hinaus erwähnt Charles Ducas Leiter, die auf beiden Seiten eines isolierenden Substrats hergestellt werden können und beschreibt ein Verfahren, die Leiter jeder Schicht durch Löcher auf die andere Seite zu verlängern, um Zwischenschichtverbindungen herzustellen, was auf das Konzept der Mehrschichtschaltungen hinweist, aber der Erfinder geht nicht weiter auf dieses.

Nach den 1960er Jahren nahm der Produktmarkt für Plattenspieler, Tonbandrecorder und Videorecorder sukzessive die doppelseitige Durchgangsloch-Leiterplattenherstellungstechnologie an, so dass das hitzebeständige und stabile Epoxidharzsubstrat weit verbreitet war, und es ist immer noch das Hauptharz für die Leiterplattenproduktion.

Mit der Entwicklung der Halbleitertechnologie bewegen sich elektronische Produkte in Richtung Strukturen mit höherer Dichte. Die elektronische Baugruppe ist eine Eins-zu-Eins-Kombinationsstruktur. Wenn die Dichte elektronischer Komponenten zunimmt, muss die Trägerplatine der Komponente natürlich auch die Verbindungsdichte erhöhen, die allmählich den Designtrend der heutigen Leiterplatte mit hoher Dichte gebildet hat.

Obwohl das Konzept der Aufbauplatinen in Produkten sukzessive seit 1973 aufgetaucht ist, wurde die Mikrovia-Technologie erst in den 1990er Jahren von IBM entwickelt und praktisch. Wenn zuvor die Vollplatinen-Durchgangslöcher der Leiterplatte nicht verwendet würden, würde der Konstrukteur mehrere Pressmethoden verwenden, um eine höhere Verdrahtungsdichte zu erzielen. Aufgrund des schnellen Fortschritts von Materialien wurden lichtempfindliche und nicht lichtempfindliche Isoliermaterialien nacheinander aufgelistet, und die Mikrolochtechnologie ist allmählich die Hauptkonstruktionsstruktur von Leiterplatten mit hoher Dichte geworden und tritt in vielen mobilen elektronischen Produkten auf.

In der Verbindung zwischen Schaltungsschichten ist neben der Galvanik auch der Einsatz von leitfähiger Pastentechnologie für Steckverbinder nacheinander aufgetaucht. Bekanntere sind die ALIVH-Methode von Panasonic und die B2it-Methode von Toshiba. Diese Technologien werden auf Leiterplatten angewendet. In die Ära der hohen Dichte (High Density Interconnection-HDI).

Leiterplatte (PCB) als Brücke zwischen elektronischen Komponenten und Relais-Übertragungsmedium, während sie die Rolle der Unterstützung trägt, bekannt als “der Grundstein der elektronischen Produkte â€' Die Qualität des Leiterplattenherstellungsprozesses hängt nicht nur direkt mit der Zuverlässigkeit elektronischer Produkte zusammen, sondern beeinflusst auch tief die Genauigkeit der Signalübertragung zwischen verschiedenen Chips. Daher bildet der Entwicklungsstand der Leiterplattenindustrie bis zu einem gewissen Grad die technische Stärke einer Land- oder Regionalinformationstechnologie (IT)-Industrie ab. Der Fortschritt der Leiterplattentechnologie ist eng mit der Entwicklung der integrierten Schaltungsindustrie verbunden, dem schnellen Fortschritt der Halbleitertechnologie, um die Technologiestärke der Leiterplattenindustrie zu fördern. Der Entwicklungsstand der Leiterplattenindustrie bildet die technische Stärke der Informationstechnologie (IT)-Industrie eines Landes oder einer Region bis zu einem gewissen Grad ab. Der Fortschritt der PCB-Technologie ist eng mit der Entwicklung der integrierten Schaltungsindustrie verbunden, und der schnelle Fortschritt der Halbleitertechnologie hat die kontinuierliche Entwicklung und zunehmende Reife der PCB-Industrietechnologie angetrieben. Seit 1936 wurde PCB zum ersten Mal im Radio verwendet, fast hundert Jahre, PCB-Technologie hat von Single-Panel, Dual-Panel zu Multi-Panel, von der Einfügetechnik zur Oberflächenmontage Technologie (SMT) und dann zum Ball Grid Array Paket (BGA) der großen Veränderung erfahren. Im Bereich der Leiterplattenbearbeitung, Grafikproduktion, Laserbohrung, Oberflächenbeschichtung und Testverfahren haben neue Fortschritte gemacht, Sacklöcher, vergrabene Löcher und Schichtverfahren und andere Technologien werden zunehmend weit verbreitet, während hohe Dichte und hohe Leistung der Haupttrend in der Evolution der Leiterplattentechnologie geworden sind.

Das vorgelagerte Glied der Leiterplattenindustriekette deckt alle Arten von Rohstoffen ab, wie kupferplattiertes Laminat (CCL), halbgehärtetes Blatt, Kupferfolie, Kupferkugel, Goldsalz, trockener Film und Tinte usw.; Der Midstream ist die Produktion der Leiterplattenherstellung; Downstream ist weit verbreitet in der Kommunikation, Unterhaltungselektronik, Automobilelektronik, industrielle Steuerung, Medizin, Luft- und Raumfahrt, nationale Verteidigung und Halbleiterverpackungen und anderen Bereichen. Bei den Betriebskosten der Leiterplatte machten die Rohstoffkosten einen hohen Anteil aus, in der Regel etwa 60%, wovon die Kosten für CCL den größten Anteil von 30% ausmachten, deren Bedeutung selbstverständlich ist, gefolgt von Kupferfolie (9%) Kupferkugel (6%) und Tinte (3%) usw. Als Kernmaterial für die Leiterplattenherstellung stützt sich die Herstellung von CCL hauptsächlich auf drei Hauptrohstoffe: Kupferfolie, Harz und Glasfasergewebe, die jeweils für die leitfähigen, isolierenden und unterstützenden Funktionen der Leiterplatte verantwortlich sind, wovon Kupferfolie 42% Harz ausmacht und Glasfasergewebe ausmacht.