Tin tức về PCB - Lịch sử của Circuit Board

Tên ban đầu của bảng mạch xuất phát từ bảng mạch in bằng tiếng Anh, trong khi bản dịch tiếng Trung Quốc là "Printed Circuit Board". Một số người còn gọi nó là PWB (Printed Line Board). Như tên cho thấy, sản phẩm này là một sản phẩm mạch được làm bằng công nghệ in. Ông đã thay thế phương thức phân phối dây đồng cho các sản phẩm điện trước những năm 1940, điều này đã đẩy nhanh việc sao chép sản xuất hàng loạt, giảm số lượng sản phẩm, tăng sự tiện lợi và giảm đơn giá.

Các bảng mạch tiên tiến nhất là làm tan chảy kim loại để bao phủ bề mặt của bảng cách nhiệt, do đó tạo thành mạch mong muốn. Sau năm 1936, các phương pháp sản xuất đã chuyển sang sử dụng mực chống ăn mòn để chọn các khu vực chất nền cách điện được phủ bằng kim loại và loại bỏ các khu vực không cần thiết bằng cách khắc. Phương pháp này được gọi là (trừ).

Sự phát triển của công nghệ bảng mạch PCB: Từ thủ công mỹ thuật đến in ấn đến xây dựng mạch điện tử, bắt đầu với một loạt các chuyển đổi trước năm 1913, khi Berry lần đầu tiên áp dụng phương pháp giảm thiểu để sản xuất máy sưởi điện và mô tả các thanh "sưởi ấm", có thể được coi là nguyên mẫu của bảng mạch linh hoạt. Trên thực tế, rất lâu trước Berry vào năm 1903, Hansen đã bắt đầu khám phá các cách khác nhau để sắp xếp gọn gàng một số lượng lớn các dây dẫn để giải quyết vấn đề rối loạn hệ thống dây điện trong tổng đài điện thoại. Tất cả các thiết kế này đều sử dụng dây điện và các vật liệu cách nhiệt khác nhau như giấy, keo Eucommia và cellulose. Đáng chú ý, Hansen đã đề cập trong bằng sáng chế của mình rằng ông sản xuất dây dẫn thông qua "lắng đọng điện hoặc lắng đọng cơ học", chẳng hạn như vẽ dây kim loại bột trực tiếp trên lớp cách điện trong một phương tiện thích hợp. Nhìn lại bằng sáng chế này, thật dễ dàng để thấy sự khởi đầu của nhiều khái niệm mạch hiện đại, bao gồm mạch hai mặt thông qua lỗ, mạch nhiều lớp, mạch mật độ cao và một quy trình bổ sung khác khác với phương pháp sản xuất bảng mạch của vàng.

Năm 1915, Chisholm đã làm việc để cải thiện quy trình sản xuất các bản in thạch bản bằng cách lắng đọng đồng bằng điện và sau đó là niken để có được một bề mặt đồng nhất, linh hoạt và đàn hồi hơn. Để cung cấp đủ bề mặt cho sự lắng đọng kim loại, ông đã sử dụng các dung môi dễ bay hơi, bột kim loại mịn và chất nền xốp có thể được coi là tiền thân của bùn và mực dẫn điện.

Sau đó, Charles Dukas trở thành một nhà phát minh quan trọng. Bằng sáng chế năm 1925 của ông đã được trích dẫn trong ít nhất năm bằng sáng chế khác (bao gồm Eisler, 1948; McLarn, 1947; Nieter, 1955a, b; Rubin, 1948), tất cả đều dựa trên các biến thể khác nhau của phương pháp Dukas. Để làm điều này, ông đã sử dụng các phương pháp khác nhau để tạo ra các mẫu kim loại trên vật liệu cách nhiệt, sau đó mạ các tấm có chứa mạch kim loại để lắng đọng số lượng kim loại cần thiết. Các tấm được sản xuất theo nhiều cách khác nhau, bao gồm nhưng không giới hạn ở:

Sử dụng máy tiện để lộ phần kim loại của thiết kế mong muốn trên chất nền, bao gồm vật liệu dẫn điện được phủ một lớp không dẫn điện.

Sử dụng bùn dẫn điện để chuyển hình ảnh sang bảng trống.

Hình ảnh được in trong một chất có điểm nóng chảy thấp, chẳng hạn như sáp, sau đó được phủ bằng vật liệu dẫn điện.

Bùn dẫn điện và kỹ thuật in tùy ý được sử dụng để tạo ra hình ảnh mong muốn.

Ngoài ra, Charles Ducas đã đề cập đến các dây dẫn có thể được sản xuất ở cả hai bên của chất nền cách điện và mô tả một cách để mở rộng mỗi lớp dây dẫn qua lỗ đến phía bên kia để kết nối giữa các lớp, ngụ ý khái niệm mạch nhiều lớp mà các nhà phát minh đã không đi sâu vào.

Sau năm 1960, thị trường sản phẩm như máy ghi âm, máy ghi băng, máy ghi video liên tục áp dụng công nghệ sản xuất bảng mạch hai mặt thông qua lỗ, do đó, chất nền nhựa epoxy chịu nhiệt và kích thước ổn định được sử dụng rộng rãi, và cho đến nay vẫn là nhựa chính trong sản xuất bảng mạch.

Với sự phát triển của công nghệ bán dẫn, các thiết bị điện tử đang hướng tới các cấu trúc có mật độ cao hơn. Lắp ráp điện tử là một cấu trúc kết hợp một-một. Tất nhiên, khi mật độ của các thành phần điện tử tăng lên, bảng mạch vận chuyển của các thành phần cũng cần tăng mật độ kết nối, dần dần hình thành xu hướng thiết kế của bảng mạch mật độ cao ngày nay.

Mặc dù khái niệm bảng mạch tích lũy đã xuất hiện liên tục trong các sản phẩm kể từ năm 1967, công nghệ vi lỗ đã không trưởng thành và thực tế cho đến khi IBM phát hành công nghệ SLC vào năm 1990. Trước đó, các nhà thiết kế sẽ sử dụng một số phương pháp ép để có được mật độ dây cao hơn nếu không sử dụng toàn bộ bảng của bảng thông qua lỗ. Do sự phát triển nhanh chóng của vật liệu, vật liệu cách nhiệt nhạy sáng và không nhạy sáng liên tục được đưa ra thị trường, công nghệ micropore dần trở thành cấu trúc thiết kế chính của bảng mạch mật độ cao, xuất hiện trong nhiều sản phẩm điện tử di động.

Trong kết nối giữa các lớp mạch, ngoài mạ điện, các kết nối được thực hiện bằng cách sử dụng công nghệ dán dẫn điện cũng xuất hiện liên tiếp. Được biết đến nhiều hơn với phương pháp ALIVH do Panasonic phát hành và phương pháp B2it do Toshiba phát hành. Những công nghệ này được áp dụng cho bảng mạch. Bước vào kỷ nguyên mật độ cao (HDI kết nối mật độ cao).

Bảng mạch in (PCB), hoạt động như một cầu nối giữa các linh kiện điện tử và phương tiện truyền tải chuyển tiếp, đồng thời mang vai trò hỗ trợ, được ca ngợi là "nền tảng của các sản phẩm điện tử". Chất lượng quy trình sản xuất PCB không chỉ liên quan trực tiếp đến độ tin cậy của sản phẩm điện tử, mà còn ảnh hưởng sâu sắc đến độ chính xác của việc truyền tín hiệu giữa các chip khác nhau, do đó, mức độ phát triển của ngành công nghiệp PCB phản ánh một mức độ nhất định sức mạnh kỹ thuật của ngành công nghiệp công nghệ thông tin quốc gia hoặc khu vực. Những tiến bộ trong công nghệ PCB có liên quan chặt chẽ đến sự phát triển của ngành công nghiệp mạch tích hợp, và những tiến bộ nhanh chóng trong công nghệ bán dẫn đã thúc đẩy sức mạnh kỹ thuật của ngành công nghiệp PCB. Mức độ phát triển của ngành công nghiệp PCB phản ánh một phần sức mạnh kỹ thuật của ngành công nghiệp công nghệ thông tin của một quốc gia hoặc khu vực. Sự tiến bộ của công nghệ PCB có liên quan chặt chẽ đến sự phát triển của ngành công nghiệp mạch tích hợp, và sự tiến bộ nhanh chóng của công nghệ bán dẫn đã thúc đẩy sự phát triển liên tục và ngày càng trưởng thành của công nghệ công nghiệp PCB. Kể từ khi PCB lần đầu tiên được áp dụng cho đài phát thanh vào năm 1936, công nghệ PCB đã trải qua những thay đổi lớn trong gần một trăm năm, từ công nghệ chèn đến công nghệ gắn trên bề mặt (SMT) đến đóng gói mảng bóng (BGA). Trong lĩnh vực chế biến PCB, sản xuất đồ họa, khoan laser, lớp phủ bề mặt và quá trình thử nghiệm đã đạt được những tiến bộ mới, và các công nghệ như lỗ mù, lỗ chôn và phương pháp phân lớp ngày càng được sử dụng rộng rãi, trong khi mật độ cao và hiệu suất cao đã trở thành xu hướng chính trong sự phát triển của công nghệ PCB.

Các liên kết thượng nguồn của chuỗi công nghiệp bảng PCB bao gồm các nguyên liệu khác nhau, chẳng hạn như tấm đồng tráng (CCL), tấm bán rắn, lá đồng, bóng đồng, muối vàng, màng khô và mực, v.v.; Trung bình là sản xuất sản xuất PCB; Hạ lưu được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực truyền thông, điện tử tiêu dùng, điện tử ô tô, điều khiển công nghiệp, y tế, hàng không vũ trụ, quốc phòng và đóng gói chất bán dẫn. Trong số các chi phí hoạt động của PCB, chi phí nguyên liệu chiếm tỷ lệ cao, thường là khoảng 60%, trong đó chi phí của tấm phủ đồng chiếm tỷ lệ lớn nhất, 30%, và tầm quan trọng của nó là hiển nhiên, tiếp theo là lá đồng (9%), quả bóng đồng (6%) và mực (3%), vv Là vật liệu cốt lõi của sản xuất PCB, việc sản xuất tấm phủ đồng chủ yếu dựa vào ba nguyên liệu chính: lá đồng, nhựa và vải sợi thủy tinh, chịu trách nhiệm cho các chức năng dẫn điện, cách nhiệt và hỗ trợ của PCB, trong đó lá đồng chiếm 42%, nhựa chiếm 26% và vải sợi thủy tinh chiếm 19%.