La Fundamentoj de Moderna Elektroniko: Enkonduko al Presita Circuit Board Technology

Presitaj cirkvitoj (PCBoj) formas la suban fundamenton kiu fizike subtenas kaj elektronike ligas elektronikajn komponentojn uzante konduktajn kuprajn spurojn kaj kusenetojn ligitajn al ne-kondukta substrato. PCB-oj estas esencaj por preskaŭ ĉiu elektronika aparato, ebligante la realigon de eĉ la plej kompleksaj cirkvitodezajnoj en integrajn kaj amasprodukteblajn formatojn. Sen PCB-teknologio, la elektronika industrio ne ekzistus kiel ni konas ĝin hodiaŭ.

La procezo de fabrikado de PCB transformas krudajn materialojn kiel vitrofibroŝtofon kaj kupra folion en precizecajn tabulojn. Ĝi implikas pli ol dek kvin kompleksajn ŝtupojn utiligantajn sofistikan aŭtomatigon kaj striktajn procezkontrolojn. La procezfluo komenciĝas per la skema kapto kaj aranĝo de cirkvitkonektebleco sur elektronika dezajnoaŭtomatigo (EDA) softvaro. Artaj maskoj tiam difinas spurlokojn kiuj selekteme eksponas fotosentemajn kuprajn lamenaĵojn uzante fotolitografian bildigon. Akvaforto forigas neeksponitan kupron por postlasi izolitajn konduktajn vojojn kaj kontaktkusenetojn.

Plurtavolaj tabuloj sandviĉas kune rigidajn kuprovestitajn lamenojn kaj prepreg-ligajn foliojn, kunfandante spurojn sur lameniĝo sub alta premo kaj temperaturo. Bormaŝinoj portis milojn da mikroskopaj truoj interkonektiĝantaj inter tavoloj, kiuj tiam estas kovritaj per kupro por kompletigi la 3D-cirkvit infrastrukturon. Sekundara borado, tegaĵo kaj vojigo plue modifas tabulojn ĝis preta por estetikaj silksekranaj tegaĵoj. Aŭtomatigita optika inspektado kaj testado validas kontraŭ dezajnaj reguloj kaj specifoj antaŭ klienta livero.

Inĝenieroj stiras kontinuajn PCB-novaĵojn ebligante pli densan, pli rapidan kaj pli fidindan elektronikon. Alta denseca interkonekto (HDI) kaj ajna-tavolaj teknologioj nun integras pli ol 20 tavolojn por direkti kompleksajn ciferecajn procesorojn kaj radiofrekvencajn (RF) sistemojn. Rigidaj fleksaj tabuloj kombinas rigidajn kaj flekseblajn materialojn por plenumi postulajn formpostulojn. Ceramikaj kaj izolaj metalsubtenaj substratoj (IMB) subtenas ekstremajn altfrekvencojn ĝis milimetra ondo RF. La industrio ankaŭ adoptas ekologie pli ĝentilajn procezojn kaj materialojn por daŭripovo.

La tutmonda PCB-industriospezo superas $ 75 miliardojn tra pli ol 2,000 produktantoj, kreskis je 3.5% CAGR historie. Merkata fragmentiĝo restas alta kvankam firmiĝo progresas iom post iom. Ĉinio reprezentas la plej grandan produktan bazon kun pli ol 55% parto dum Japanio, Koreio kaj Tajvano sekvas ĉe pli ol 25% kolektive. Nordameriko respondecas pri malpli ol 5% de tutmonda produktado. La industria pejzaĝo ŝanĝiĝas al la avantaĝo de Azio en skalo, kostoj kaj proksimeco al gravaj elektronikaj provizoĉenoj. Tamen, landoj konservas lokajn PCB-kapablojn subtenantajn defendon kaj intelektan proprieto-sentemojn.

Ĉar novigoj en konsumantaj aparatoj maturiĝas, emerĝantaj aplikoj en komunika infrastrukturo, transporta elektrizo, aŭtomatigo, aerospaco, kaj medicinaj sistemoj propulsas longperspektivan PCB-industriokreskon. Daŭraj teknologiaj plibonigoj ankaŭ helpas disvastigi elektronikon pli larĝe trans industriaj kaj komercaj uzkazoj. PCB-oj daŭre servos nian ciferecan kaj inteligentan socion dum la venontaj jardekoj.