História do PCB:como tudo começou

O PCB é uma das maiores invenções da história. E a história do PCB remonta a mais de 130 anos.

Curiosamente, a máquina industrial avançou com ajustes e aprimoramentos. Como resultado, é quase impossível comparar os primeiros PCBs com designs modernos.

Mas como diz o famoso ditado:“Você precisa saber onde começa para saber para onde está indo”. Por isso, mostraremos onde tudo começou, a ideia por trás do dispositivo, os inventores e muito mais.

Você está pronto? Vamos fazer a bola rolar.

A história dos PCBs

Albert Hanson, um cientista alemão, foi um dos indivíduos que iniciou uma busca para criar um caminho elétrico mais direto. Sem dúvida, sua invenção não se parecia com os PCBs. Mas abriu o caminho para a criação do dispositivo.

Albert Hanson

Fonte:LeaderTelegram

Albert registrou uma patente para um dispositivo em 1903 para aprimorar as placas de troca telefônica.

Na verdade, o dispositivo era uma placa de circuito simples que apresentava fios ligados a uma superfície plana com peças condutoras.

A placa de circuito de Albert tinha uma construção de orifícios com condutores, mas carecia de precursores modernos.

Em 1927, Charles Ducas, um inventor americano, deu um passo ousado no mundo do PCB. E ele começou imprimindo fios diretamente em uma placa com um estêncil. Então, ele adicionou tinta para conduzir eletricidade. O objetivo da invenção era colocar um caminho eletrônico em uma superfície isolada. Curiosamente, Ducas surgiu com um dispositivo que parecia uma placa de circuito impresso.

Charles Ducas desenhando um PCB

Fonte:Enciclopédia

Embora Ducas tenha descoberto a placa de circuito, ele contemplou a possibilidade de ter uma placa de circuito multicamadas conectando muitas placas. Por isso, foi preciso outra grande mente para ver as ideias de Ducas e trazê-las à luz.

E o homem que pontilhava os Is e cruzava os Ts era Paul Eisler. Portanto, não é surpresa que ele receba muito crédito por inventar o PCB.

Paul Eisler

Fonte:Wikipédia

Mas tudo aconteceu quando ele se estabeleceu na Inglaterra depois de deixar a Áustria. O inventor austríaco tinha experiência na indústria de impressão, por isso ajudou a criar a ideia de imprimir circuitos eletrônicos em placas.

E sua criação facilitou a prática trabalhosa de soldar à mão os fios em suas placas. Além disso, um de seus PCBs teve sua primeira aplicação no rádio – que americanos e britânicos acharam engenhoso durante a Segunda Guerra Mundial.

Cronograma de evolução do PCB

1925

Um inventor americano, Charles Ducas, desenhou materiais condutores em uma prancha de madeira. E foi uma patente para seu primeiro projeto de placa de circuito.

1936

Paul Eisler, um inventor austríaco, criou o primeiro PCB. E foi útil em um aparelho de rádio.

1943

Paul deu um passo adiante para patentear um design de PCB mais avançado. E o projeto exigia gravar os circuitos contra uma folha de cobre em um substrato não condutor.

1944

A Grã-Bretanha e os Estados Unidos uniram forças para criar fusíveis de proximidade em projéteis de artilharia, minas e bombas durante a Segunda Guerra Mundial.

1948

Houve um desenvolvimento geral da tecnologia PCB quando o Exército dos EUA a divulgou ao público.

A década de 1950

Os transistores chegaram ao mercado de eletrônicos. Consequentemente, reduziu o tamanho da eletrônica. Assim, foi mais fácil adicionar PCBs – o que aumentou a confiabilidade da eletrônica.

Décadas de 1950 – 1960

Os PCBs evoluíram para placas (frente e verso) com identificação de impressão de um lado e componentes elétricos do outro. Além disso, os projetos de PCB tinham placas de zinco, revestimentos e materiais resistentes à corrosão para evitar a deterioração.

A década de 1960

Projetos eletrônicos tinham chips de silício ou circuitos integrados. Assim, tornou-se possível ter um único chip com dezenas de milhares de componentes. Consequentemente, houve uma melhoria significativa na confiabilidade, potência e velocidade da eletrônica.

Além disso, o PCB tinha mais camadas para conter os novos condutores do IC. Mas como os chips IC eram pequenos, os PCBs reduziram em tamanho e as conexões de solda tornaram-se desafiadoras.

A década de 1970

Houve uma confusão entre as placas de circuito impresso e o bifenil policlorado (um produto químico prejudicial ao meio ambiente). E é porque ambos tinham a sigla PCB naquela época. Como resultado, houve preocupações com a saúde da comunidade e confusão pública.

Assim, os cientistas do dispositivo mudaram o nome para PWB (placa de fiação impressa) para reduzir a confusão. Esse nome permaneceu até a década de 1990, quando os PCBs químicos foram extintos.

Décadas de 1970 – 1980

Para facilitar a aplicação de solda em circuitos de cobre, foram desenvolvidas máscaras de solda de materiais poliméricos finos. E isso ajudou a conectar cursos adjacentes e aumentar a densidade do circuito.

Depois de um tempo, os inventores desenvolveram um revestimento de polímero de imagem fotográfica. Com isso, os engenheiros puderam aplicar a camada diretamente nos circuitos, dessecar e modificar por exposição fotográfica. E isso aumentou ainda mais a densidade do circuito. Por isso, tornou-se o método de fabricação padrão de PCB.

A década de 1980

A Tecnologia de Montagem em Superfície (SMT) entrou em cena como uma nova tecnologia de montagem. Inicialmente, todos os componentes do PCB apresentavam fio condutor. Portanto, era vital soldar os componentes nos orifícios do PCB. E os buracos ocupavam muito espaço que era útil para roteamento extra de circuitos.

Componentes SMT

Fonte:Wikimedia Commons

Assim, os componentes SMT tornaram-se o padrão de fabricação. E os engenheiros soldaram os componentes em pequenas almofadas no PCB sem usar os furos. Com o tempo, os componentes SMT substituíram as peças dos furos passantes e se tornaram o padrão da indústria.

Como resultado, a confiabilidade, o desempenho e o poder funcional aumentaram. E houve uma redução nos custos de produção.

A década de 1990

Houve uma redução contínua no tamanho do PCB devido à proeminência do software CAM/CAD (fabricação e projeto auxiliados por computador). Além disso, os projetos mecânicos contribuíram para a automação do projeto de PCB.

Projeto estrutural CAD/CAM

Fonte:Wikimedia Commons

Além disso, ajuda a facilitar projetos cada vez mais complexos com peças mais leves e menores. Além disso, mais conexões menores permitem o encolhimento ou miniaturização de PCB em rápido aumento.

Os anos 2000

PCBs marcam as caixas para maior complexidade, compatibilidade, maior número de camadas e leveza. Dito isto, o circuito flexível e o design de PCB multicamadas permitem maior funcionalidade operacional em dispositivos eletrônicos com PCBs menores e mais baratos.

Placas de circuito impresso hoje

Atualmente, não há confusão associada a PCBs. Como sobrevivemos à era dos PCBs químicos, sem dúvida, na indústria, você pode usar os termos PWB (placa de fio impresso) e placa de circuito impresso de forma intercambiável. Mas a palavra mais familiar é placa de circuito impresso.

A mais recente inovação que atingiu a tecnologia PCB é o PCB rígido-flex. Curiosamente, esta tecnologia combina um circuito de hardboard com uma estrutura rígida e complexidade.

Assim, graças às camadas combinadas, os PCBs rígidos-flexíveis são mais finos, menores e podem se encaixar em produtos pequenos ou de formato incomum.

O que o futuro reserva para PCBs?

Devido aos recentes avanços tecnológicos, os engenheiros podem imprimir placas de circuito com procedimentos de várias etapas, como padrões fotolitográficos e convencionais de deposição a vácuo.

Processo fotolitográfico ℅ Gianluca Grenci

Fonte:Researchgate

Parece bom, certo? É verdade, mas é difícil ignorar os problemas que vêm com esse nível de tecnologia. Os PCBs são caros, precisam de uma alta temperatura de processamento e envolvem resíduos tóxicos.

E com tudo o que está acontecendo neste setor, os PCBs vão revolucionar em breve. Afinal, já começou, pois a impressão 3D está se tornando uma coisa. Assim, a impressão 3D de PCBs é uma realidade.

Impressão 3D em PCB

Fonte:Wikimedia Commons

Além disso, institutos de pesquisa previram que o futuro dos PCBs será verde. Portanto, devemos esperar placas de circuito impresso em papel.

Além disso, os fabricantes acionados para produzir aparelhos eletrônicos menores transferirão o projeto de produção de PCB para placas menores com capacidades mais altas.

Além disso, devemos esperar ver mais placas plásticas moldadas em 3D, componentes embutidos, chips integrados e POP (package on package) se tornando uma coisa.

Esses avanços são, sem dúvida, os precursores que manterão a indústria de PCB em constante crescimento - com o passar dos anos.

Arredondando

A WellPCB está no ramo de fabricação de PCB há anos. E sempre cumprimos nossa promessa:fornecer PCBs de qualidade na indústria. Além disso, usamos a mais recente tecnologia de PCB.

Além disso, nossos PCBs rígidos e flexíveis podem ser complexos e demorados para fabricar. Mas lidamos com todas as partes flexíveis com cuidado. Em seguida, passamos a placa de circuito impresso por meio de testes de garantia de qualidade e superamos os padrões da indústria.

Além disso, temos equipamentos novos e uma área total de produção de 10.000 m ² . Assim, podemos entregar mais de 10.000 variedades e 30.000 m ² pés de PCBs de 2-32 camadas mensalmente.

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