印制电路板发展历史

印刷电路板（PCB）的历史源远流长，与电磁学的发展以及电子技术的进步紧密相连。

早期电磁学发展奠定基础

19世纪，电磁学理论取得了一系列重大突破。1831年，法拉第发表电磁感应定律，这一理论为后来的电子通信技术发展提供了可能，例如萨缪尔·摩尔斯1837年发明了电报，贝尔于1876年获得了电话的发明专利。1864年，麦克斯韦发表《电磁场的动力学理论》，提出了著名的麦克斯韦方程组，建立了完整的电磁学理论体系，为电磁学在生产生活中的应用奠定了强大的理论基础，也为PCB的诞生创造了理论条件。1887年，赫兹证实了麦克斯韦关于电磁波存在的预言，这一实验成果推动了无线电报的发明，是人类利用电磁波的第一个巨大成就，电子学开始了对电磁波研究和利用的兴旺时期。

电子管时代与PCB雏形

1897年德国科学家布朗制造出第一个真空管，1904年，英国的弗莱明发明了真空二极管，1906年，德佛雷斯特在二极真空管内加入栅极，发明了三极真空管。电子管成为电子器件的第一代，在晶体管发明以前，电子管几乎是各种电子设备中唯一可用的电子器件。但在PCB技术没有大规模应用之前，电子设备的制作存在诸多问题，如人工接线效率低、容易出现安装错误、端子焊接可靠性低等。为解决这些问题，人们开始探索以印刷的方式取代配线的方法，以实现机器化大规模生产。

早期PCB相关发明

1903年，德国发明家Albert Hanson申请了一项英国专利，他首创将线路观念应用于电话交换机系统，利用金属箔切割成线路导体，在线路交点上设置导通孔实现不同层间的电气互联，这是现代PCB制造的雏形。1907年，美国化学家利奥·亨德里克·贝克兰改进了酚醛树脂的生产技术，为印制电路板的问世与发展创造了必要的条件。1920年代，早期的PCB板材多种多样，如电木、松石、薄木板等，这些电路板主要用于收音机和留声机。

PCB的逐步发展成熟

20世纪中叶，PCB技术不断发展。1960年代，PCB技术日益成熟，Motorola的双面板问世后，多层印刷电路板开始出现，使配线与基板面积之比更为提高，多层(4 +层数)PCB开始生产，电镀贯穿孔金属化双面PCB也实现了大规模生产。1970年代，多层PCB迅速发展，并不断向高精度、高密度、细线小孔、高可靠性、低成本和自动化连续生产方向发展，以适应摩尔定律的步伐。1993年，摩托罗拉的Paul T. Lin申请了一种称为BGA（球栅阵列）封装的专利，这标志着有机封装基板的开始。1995年，松下公司开发出ALIVH（任意层间通孔）结构的BUM PCB制造技术。

现代PCB应用广泛

如今，印刷电路板广泛应用于我们身边的日常电子设备，如手机、路由器、个人电脑，以及复杂的雷达、导弹、卫星等设备中，成为电子设备不可或缺的组成部分，在实现电子元器件之间的电气连接方面发挥着至关重要的作用。

印制电路板发展趋势

技术发展趋势

高密度互连（HDI）PCB

随着对微型电子设备需求的不断增长，HDI PCB成为行业小型化趋势的主要推动力。与传统PCB相比，HDI PCB的电路更密集，通常平均每平方英寸有120 - 160个引脚。盲孔、埋孔和微孔以及不经过外表面连接不同层的镀孔有助于实现HDI PCB的紧凑设计，从而减小了电路板尺寸并允许在更小的区域内装入更多的电路。这些电路板不仅体积更小，还具有更好的信号完整性和高速数据传输能力，非常适合满足对高性能微型电子设备的需求，例如智能手机、心脏起搏器等设备。

柔性PCB

柔性PCB（FCB）也称为柔性印刷电路，其印刷电路和元件放置在柔性塑料基板（通常是聚酰亚胺）上。这种材料选择使FCB轻薄并且非常灵活，适合狭小空间的应用场景。FCB将PCB和连接器的优良品质结合在一个单一的柔性封装中，在小型和轻型电子产品，尤其是可穿戴和电子医疗设备中的需求量很大，未来在PCB设计中将发挥重要作用。

表面贴装技术（SMT）

传统的PCB生产采用通孔方法，需要手工将导线穿入电路板。而SMT是一种通过自动化生产线将元件直接安装到电路板上的组装过程。使用SMT的设备称为表面贴装设备，其元器件经过专门设计，可直接焊接到电路板上。SMT的主要优势在于有利于自动化PCB制造，从而大幅节省成本和时间，并且允许将更小的元件更紧密地安装在PCB上，推动了小型化的发展。

3D打印

过去，3D打印主要用于PCB行业的原型设计。但现在，借助专业的电路板3D打印机，增材制造可以以比传统方法更快、更低成本的方式生产高度复杂的PCB。3D打印还有望为PCB生产提供一种更可持续的方法，通过仅使用严格需要的材料来消除不必要的浪费。这一技术对于需要少量PCB用于特殊电子产品的应用，如军事或航空航天环境，尤其有用。

人工智能（AI）

在PCB生产过程中，由于布局复杂、元件多样，可能会出现各种缺陷。AI带来的高度自动化的视觉质量检测系统，有助于降低与质量控制不到位所产生的相关成本。这些系统能够检测到微小的缺陷，无需大量人工参与即可提高PCB组件的产出质量。此外，AI也是PCB设计中的新技术，可以帮助工程师测试和优化布局以获得更好的性能，并在投入生产之前发现潜在问题。

行业发展趋势

市场需求增长与产能转移

随着全球电子产业的持续发展，印刷电路板作为电子产品的重要组成部分，其市场需求不断增长。特别是在中国，由于全球PCB产能不断向中国大陆地区转移以及电子终端产品制造业的蓬勃发展，中国PCB市场呈现出较为快速的增长趋势。例如，2017 - 2021年，全球PCB产值从580亿美元增长至705.1亿美元，复合年增长率（CAGR）为5%；而在相同期间，中国大陆地区的PCB产值从297.32亿美元增长至373.28亿美元，CAGR为5.85%，高于全球平均水平。

定制化特征明显

印制电路板下游应用领域覆盖通信通讯、计算机及周边产品、消费电子、汽车电子、工业控制、医疗电子、航空航天及其他军工等众多领域。各领域对印制电路板的工艺、结构、电路图像等方面的要求均存在差异，同一领域甚至同一设备也会因为型号不同，对印制电路板产生不同需求，所以产品定制化特征明显。

智能制造和生产自动化

智能制造可通过自动化设备及通信技术实现生产、仓储自动化，并利用网络互联等技术实时采集设备数据，将数据应用于企业统一管理控制平台，从而提供最优的生产方案、协同制造和设计、个性化定制，实现工艺的有效控制和智能化生产。生产自动化是指利用智能化生产设备（智能加工设备、智能机器人、自动流水线等）实现自动化投料、过程生产、智能分拣包装，全流程大幅度减少人力资源的使用，提高生产效率和生产精度，可保证同一型号产品不同加工周期批次的一致性。随着行业竞争加剧，掌握智能制造和生产自动化的企业将大幅提高生产效率，降低成本，提升盈利能力，占据优势地位。

适应高频和高速化需求

通信技术从有线发展到无线，从低频、低速发展到高频、高速的过程，伴随着印制电路板工艺技术的不断改进。5G通信技术的快速发展，云计算时代的到来等，都对印制电路板提出了更高的要求，通讯设备高频和高速化是必然趋势。为满足高频和高速化需求，需要从电路设计方面减少信号干扰与损耗，保持信号完整性，并开发高性能基材，如采用超平面铜箔的覆铜板，降低铜表面粗糙程度，从而降低信号传输损耗等。

提高耐热和散热性

伴随着电子设备不断向小型化、高功能的方向发展，热管理要求也不断增加，这就需要印制电路板本身提升耐热和散热性。近年来，行业内已逐渐开发出平面型厚铜基板印制电路板、多层高导热厚铜板、嵌铜块印制板、铝金属基印制电路板等解决上述问题。其中，嵌铜块印制板、金属基电路板简易经济、连接可靠、导热和强度高，适用于消费电子、汽车电子、航空航天等多领域。随着下游电子器件的发展，印制电路板厂商将基于耐热和散热性开发出更多科学高效的基材。

环保与清洁生产

全球印制电路板产业对环境保护与清洁生产的重视程度不断增加，除了在日常生产中规范污染物处理并创建清洁生产模式，使用新型环保材料、提高工艺技术从而制造出节能环保的新型产品也将成为行业发展方向。例如，制造商可以通过使用可生物降解材料（如纸张或纤维素）来减少长期环境浪费，而不再使用传统的玻璃纤维；此外，含有大量铅和其他有害物质的传统焊料也可以用无铅替代品代替。随着未来环境法规的不断发展，可持续材料的选择将成为PCB制造商更加看重的设计考虑因素。

PCBA电路板/线路板清洗剂W3210介绍

PCBA电路板/线路板清洗剂W3210是合明自主开发的PH中性配方的电子产品焊后残留水基清洗剂。适用于清洗PCBA等不同类型的电子组装件上的焊剂、锡膏残留，包括SIP、WLP等封装形式的半导体器件焊剂残留。由于其PH中性，对敏感金属和聚合物材料有绝佳的材料兼容性。

PCBA电路板/线路板清洗剂W3210的产品特点：

1、PH 值呈中性，对铝、铜、镍、塑料、标签等敏感材料上显示出绝佳的材料兼容性。

2、用去离子水按一定比例稀释后不易起泡，可适用于喷淋、超声工艺。

3、不含卤素，材料环保；气味清淡，使用液无闪点，使用安全，不需要额外的防爆措施。

4、由于PH中性，减轻污水处理难度。

PCBA电路板/线路板清洗剂W3210的适用工艺：

W3210水基清洗剂适用于在线式或批量式喷淋清洗工艺，也可应用于超声清洗工艺。

PCBA电路板/线路板清洗剂W3210产品应用：

W3210可以应用于不同类型的焊剂残留的水基清洗剂。产品为浓缩液，清洗时可根据残留物的清洗难易程度，用去离子水稀释后再进行使用，安全环保使用方便，是电子精密清洗高端应用的理想之选。