印制電路板發(fā)展歷史

印刷電路板（PCB）的歷史源遠(yuǎn)流長(zhǎng)，與電磁學(xué)的發(fā)展以及電子技術(shù)的進(jìn)步緊密相連。

早期電磁學(xué)發(fā)展奠定基礎(chǔ)

19世紀(jì)，電磁學(xué)理論取得了一系列重大突破。1831年，法拉第發(fā)表電磁感應(yīng)定律，這一理論為后來(lái)的電子通信技術(shù)發(fā)展提供了可能，例如薩繆爾·摩爾斯1837年發(fā)明了電報(bào)，貝爾于1876年獲得了電話的發(fā)明專(zhuān)利。1864年，麥克斯韋發(fā)表《電磁場(chǎng)的動(dòng)力學(xué)理論》，提出了著名的麥克斯韋方程組，建立了完整的電磁學(xué)理論體系，為電磁學(xué)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用奠定了強(qiáng)大的理論基礎(chǔ)，也為PCB的誕生創(chuàng)造了理論條件。1887年，赫茲證實(shí)了麥克斯韋關(guān)于電磁波存在的預(yù)言，這一實(shí)驗(yàn)成果推動(dòng)了無(wú)線電報(bào)的發(fā)明，是人類(lèi)利用電磁波的第一個(gè)巨大成就，電子學(xué)開(kāi)始了對(duì)電磁波研究和利用的興旺時(shí)期。

電子管時(shí)代與PCB雛形

1897年德國(guó)科學(xué)家布朗制造出第一個(gè)真空管，1904年，英國(guó)的弗萊明發(fā)明了真空二極管，1906年，德佛雷斯特在二極真空管內(nèi)加入柵極，發(fā)明了三極真空管。電子管成為電子器件的第一代，在晶體管發(fā)明以前，電子管幾乎是各種電子設(shè)備中唯一可用的電子器件。但在PCB技術(shù)沒(méi)有大規(guī)模應(yīng)用之前，電子設(shè)備的制作存在諸多問(wèn)題，如人工接線效率低、容易出現(xiàn)安裝錯(cuò)誤、端子焊接可靠性低等。為解決這些問(wèn)題，人們開(kāi)始探索以印刷的方式取代配線的方法，以實(shí)現(xiàn)機(jī)器化大規(guī)模生產(chǎn)。

早期PCB相關(guān)發(fā)明

1903年，德國(guó)發(fā)明家Albert Hanson申請(qǐng)了一項(xiàng)英國(guó)專(zhuān)利，他首創(chuàng)將線路觀念應(yīng)用于電話交換機(jī)系統(tǒng)，利用金屬箔切割成線路導(dǎo)體，在線路交點(diǎn)上設(shè)置導(dǎo)通孔實(shí)現(xiàn)不同層間的電氣互聯(lián)，這是現(xiàn)代PCB制造的雛形。1907年，美國(guó)化學(xué)家利奧·亨德里克·貝克蘭改進(jìn)了酚醛樹(shù)脂的生產(chǎn)技術(shù)，為印制電路板的問(wèn)世與發(fā)展創(chuàng)造了必要的條件。1920年代，早期的PCB板材多種多樣，如電木、松石、薄木板等，這些電路板主要用于收音機(jī)和留聲機(jī)。

PCB的逐步發(fā)展成熟

20世紀(jì)中葉，PCB技術(shù)不斷發(fā)展。1960年代，PCB技術(shù)日益成熟，Motorola的雙面板問(wèn)世后，多層印刷電路板開(kāi)始出現(xiàn)，使配線與基板面積之比更為提高，多層(4 +層數(shù))PCB開(kāi)始生產(chǎn)，電鍍貫穿孔金屬化雙面PCB也實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模生產(chǎn)。1970年代，多層PCB迅速發(fā)展，并不斷向高精度、高密度、細(xì)線小孔、高可靠性、低成本和自動(dòng)化連續(xù)生產(chǎn)方向發(fā)展，以適應(yīng)摩爾定律的步伐。1993年，摩托羅拉的Paul T. Lin申請(qǐng)了一種稱(chēng)為BGA（球柵陣列）封裝的專(zhuān)利，這標(biāo)志著有機(jī)封裝基板的開(kāi)始。1995年，松下公司開(kāi)發(fā)出ALIVH（任意層間通孔）結(jié)構(gòu)的BUM PCB制造技術(shù)。

現(xiàn)代PCB應(yīng)用廣泛

如今，印刷電路板廣泛應(yīng)用于我們身邊的日常電子設(shè)備，如手機(jī)、路由器、個(gè)人電腦，以及復(fù)雜的雷達(dá)、導(dǎo)彈、衛(wèi)星等設(shè)備中，成為電子設(shè)備不可或缺的組成部分，在實(shí)現(xiàn)電子元器件之間的電氣連接方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

印制電路板發(fā)展趨勢(shì)

技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

高密度互連（HDI）PCB

隨著對(duì)微型電子設(shè)備需求的不斷增長(zhǎng)，HDI PCB成為行業(yè)小型化趨勢(shì)的主要推動(dòng)力。與傳統(tǒng)PCB相比，HDI PCB的電路更密集，通常平均每平方英寸有120 - 160個(gè)引腳。盲孔、埋孔和微孔以及不經(jīng)過(guò)外表面連接不同層的鍍孔有助于實(shí)現(xiàn)HDI PCB的緊湊設(shè)計(jì)，從而減小了電路板尺寸并允許在更小的區(qū)域內(nèi)裝入更多的電路。這些電路板不僅體積更小，還具有更好的信號(hào)完整性和高速數(shù)據(jù)傳輸能力，非常適合滿足對(duì)高性能微型電子設(shè)備的需求，例如智能手機(jī)、心臟起搏器等設(shè)備。

柔性PCB

柔性PCB（FCB）也稱(chēng)為柔性印刷電路，其印刷電路和元件放置在柔性塑料基板（通常是聚酰亞胺）上。這種材料選擇使FCB輕薄并且非常靈活，適合狹小空間的應(yīng)用場(chǎng)景。FCB將PCB和連接器的優(yōu)良品質(zhì)結(jié)合在一個(gè)單一的柔性封裝中，在小型和輕型電子產(chǎn)品，尤其是可穿戴和電子醫(yī)療設(shè)備中的需求量很大，未來(lái)在PCB設(shè)計(jì)中將發(fā)揮重要作用。

表面貼裝技術(shù)（SMT）

傳統(tǒng)的PCB生產(chǎn)采用通孔方法，需要手工將導(dǎo)線穿入電路板。而SMT是一種通過(guò)自動(dòng)化生產(chǎn)線將元件直接安裝到電路板上的組裝過(guò)程。使用SMT的設(shè)備稱(chēng)為表面貼裝設(shè)備，其元器件經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)，可直接焊接到電路板上。SMT的主要優(yōu)勢(shì)在于有利于自動(dòng)化PCB制造，從而大幅節(jié)省成本和時(shí)間，并且允許將更小的元件更緊密地安裝在PCB上，推動(dòng)了小型化的發(fā)展。

3D打印

過(guò)去，3D打印主要用于PCB行業(yè)的原型設(shè)計(jì)。但現(xiàn)在，借助專(zhuān)業(yè)的電路板3D打印機(jī)，增材制造可以以比傳統(tǒng)方法更快、更低成本的方式生產(chǎn)高度復(fù)雜的PCB。3D打印還有望為PCB生產(chǎn)提供一種更可持續(xù)的方法，通過(guò)僅使用嚴(yán)格需要的材料來(lái)消除不必要的浪費(fèi)。這一技術(shù)對(duì)于需要少量PCB用于特殊電子產(chǎn)品的應(yīng)用，如軍事或航空航天環(huán)境，尤其有用。

人工智能（AI）

在PCB生產(chǎn)過(guò)程中，由于布局復(fù)雜、元件多樣，可能會(huì)出現(xiàn)各種缺陷。AI帶來(lái)的高度自動(dòng)化的視覺(jué)質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)，有助于降低與質(zhì)量控制不到位所產(chǎn)生的相關(guān)成本。這些系統(tǒng)能夠檢測(cè)到微小的缺陷，無(wú)需大量人工參與即可提高PCB組件的產(chǎn)出質(zhì)量。此外，AI也是PCB設(shè)計(jì)中的新技術(shù)，可以幫助工程師測(cè)試和優(yōu)化布局以獲得更好的性能，并在投入生產(chǎn)之前發(fā)現(xiàn)潛在問(wèn)題。

行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)

市場(chǎng)需求增長(zhǎng)與產(chǎn)能轉(zhuǎn)移

隨著全球電子產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展，印刷電路板作為電子產(chǎn)品的重要組成部分，其市場(chǎng)需求不斷增長(zhǎng)。特別是在中國(guó)，由于全球PCB產(chǎn)能不斷向中國(guó)大陸地區(qū)轉(zhuǎn)移以及電子終端產(chǎn)品制造業(yè)的蓬勃發(fā)展，中國(guó)PCB市場(chǎng)呈現(xiàn)出較為快速的增長(zhǎng)趨勢(shì)。例如，2017 - 2021年，全球PCB產(chǎn)值從580億美元增長(zhǎng)至705.1億美元，復(fù)合年增長(zhǎng)率（CAGR）為5%；而在相同期間，中國(guó)大陸地區(qū)的PCB產(chǎn)值從297.32億美元增長(zhǎng)至373.28億美元，CAGR為5.85%，高于全球平均水平。

定制化特征明顯

印制電路板下游應(yīng)用領(lǐng)域覆蓋通信通訊、計(jì)算機(jī)及周邊產(chǎn)品、消費(fèi)電子、汽車(chē)電子、工業(yè)控制、醫(yī)療電子、航空航天及其他軍工等眾多領(lǐng)域。各領(lǐng)域?qū)τ≈齐娐钒宓墓に?、結(jié)構(gòu)、電路圖像等方面的要求均存在差異，同一領(lǐng)域甚至同一設(shè)備也會(huì)因?yàn)樾吞?hào)不同，對(duì)印制電路板產(chǎn)生不同需求，所以產(chǎn)品定制化特征明顯。

智能制造和生產(chǎn)自動(dòng)化

智能制造可通過(guò)自動(dòng)化設(shè)備及通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)、倉(cāng)儲(chǔ)自動(dòng)化，并利用網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)等技術(shù)實(shí)時(shí)采集設(shè)備數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)應(yīng)用于企業(yè)統(tǒng)一管理控制平臺(tái)，從而提供最優(yōu)的生產(chǎn)方案、協(xié)同制造和設(shè)計(jì)、個(gè)性化定制，實(shí)現(xiàn)工藝的有效控制和智能化生產(chǎn)。生產(chǎn)自動(dòng)化是指利用智能化生產(chǎn)設(shè)備（智能加工設(shè)備、智能機(jī)器人、自動(dòng)流水線等）實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化投料、過(guò)程生產(chǎn)、智能分揀包裝，全流程大幅度減少人力資源的使用，提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)精度，可保證同一型號(hào)產(chǎn)品不同加工周期批次的一致性。隨著行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)加劇，掌握智能制造和生產(chǎn)自動(dòng)化的企業(yè)將大幅提高生產(chǎn)效率，降低成本，提升盈利能力，占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位。

適應(yīng)高頻和高速化需求

通信技術(shù)從有線發(fā)展到無(wú)線，從低頻、低速發(fā)展到高頻、高速的過(guò)程，伴隨著印制電路板工藝技術(shù)的不斷改進(jìn)。5G通信技術(shù)的快速發(fā)展，云計(jì)算時(shí)代的到來(lái)等，都對(duì)印制電路板提出了更高的要求，通訊設(shè)備高頻和高速化是必然趨勢(shì)。為滿足高頻和高速化需求，需要從電路設(shè)計(jì)方面減少信號(hào)干擾與損耗，保持信號(hào)完整性，并開(kāi)發(fā)高性能基材，如采用超平面銅箔的覆銅板，降低銅表面粗糙程度，從而降低信號(hào)傳輸損耗等。

提高耐熱和散熱性

伴隨著電子設(shè)備不斷向小型化、高功能的方向發(fā)展，熱管理要求也不斷增加，這就需要印制電路板本身提升耐熱和散熱性。近年來(lái)，行業(yè)內(nèi)已逐漸開(kāi)發(fā)出平面型厚銅基板印制電路板、多層高導(dǎo)熱厚銅板、嵌銅塊印制板、鋁金屬基印制電路板等解決上述問(wèn)題。其中，嵌銅塊印制板、金屬基電路板簡(jiǎn)易經(jīng)濟(jì)、連接可靠、導(dǎo)熱和強(qiáng)度高，適用于消費(fèi)電子、汽車(chē)電子、航空航天等多領(lǐng)域。隨著下游電子器件的發(fā)展，印制電路板廠商將基于耐熱和散熱性開(kāi)發(fā)出更多科學(xué)高效的基材。

環(huán)保與清潔生產(chǎn)

全球印制電路板產(chǎn)業(yè)對(duì)環(huán)境保護(hù)與清潔生產(chǎn)的重視程度不斷增加，除了在日常生產(chǎn)中規(guī)范污染物處理并創(chuàng)建清潔生產(chǎn)模式，使用新型環(huán)保材料、提高工藝技術(shù)從而制造出節(jié)能環(huán)保的新型產(chǎn)品也將成為行業(yè)發(fā)展方向。例如，制造商可以通過(guò)使用可生物降解材料（如紙張或纖維素）來(lái)減少長(zhǎng)期環(huán)境浪費(fèi)，而不再使用傳統(tǒng)的玻璃纖維；此外，含有大量鉛和其他有害物質(zhì)的傳統(tǒng)焊料也可以用無(wú)鉛替代品代替。隨著未來(lái)環(huán)境法規(guī)的不斷發(fā)展，可持續(xù)材料的選擇將成為PCB制造商更加看重的設(shè)計(jì)考慮因素。

PCBA電路板/線路板清洗劑W3210介紹

PCBA電路板/線路板清洗劑W3210是合明自主開(kāi)發(fā)的PH中性配方的電子產(chǎn)品焊后殘留水基清洗劑。適用于清洗PCBA等不同類(lèi)型的電子組裝件上的焊劑、錫膏殘留，包括SIP、WLP等封裝形式的半導(dǎo)體器件焊劑殘留。由于其PH中性，對(duì)敏感金屬和聚合物材料有絕佳的材料兼容性。

PCBA電路板/線路板清洗劑W3210的產(chǎn)品特點(diǎn)：

1、PH 值呈中性，對(duì)鋁、銅、鎳、塑料、標(biāo)簽等敏感材料上顯示出絕佳的材料兼容性。

2、用去離子水按一定比例稀釋后不易起泡，可適用于噴淋、超聲工藝。

3、不含鹵素，材料環(huán)保；氣味清淡，使用液無(wú)閃點(diǎn)，使用安全，不需要額外的防爆措施。

4、由于PH中性，減輕污水處理難度。

PCBA電路板/線路板清洗劑W3210的適用工藝：

W3210水基清洗劑適用于在線式或批量式噴淋清洗工藝，也可應(yīng)用于超聲清洗工藝。

PCBA電路板/線路板清洗劑W3210產(chǎn)品應(yīng)用：

W3210可以應(yīng)用于不同類(lèi)型的焊劑殘留的水基清洗劑。產(chǎn)品為濃縮液，清洗時(shí)可根據(jù)殘留物的清洗難易程度，用去離子水稀釋后再進(jìn)行使用，安全環(huán)保使用方便，是電子精密清洗高端應(yīng)用的理想之選。