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暢想下:60年后PCB到底會(huì)是個(gè)什么樣子?

發(fā)布時(shí)間:2017-01-05 責(zé)任編輯:sherry

 【導(dǎo)讀】來(lái)暢想下,60年后 PCB是什么樣子呢?或許電子產(chǎn)品中必備的PCB讓我們熟悉的快忘記它了,從而也忽略了它若干年來(lái)的持續(xù)創(chuàng)新,事實(shí)上,無(wú)論是從尺寸、精度、還是從材料,PCB一直都默默改進(jìn),一直追隨者元器件發(fā)展的腳步。
 
這篇文章最初是在EDN美版60周年上看到的,作者M(jìn)ichael提到了一個(gè)問(wèn)題“Will there still be PCBs in 60 years?” 60年后我們的PCB會(huì)變成什么樣子,PCB還會(huì)存在嗎?這是一個(gè)有趣的話題。
 
在討論這個(gè)話題之前,我們先回到?jīng)]有PCB的時(shí)候,那時(shí)有人認(rèn)為電腦會(huì)是這樣的:
PCB
或許電子產(chǎn)品中必備的PCB讓我們熟悉的快忘記它了,從而也忽略了它若干年來(lái)的持續(xù)創(chuàng)新,事實(shí)上,無(wú)論是從尺寸、精度、還是從材料,PCB一直都默默改進(jìn),一直追隨者元器件發(fā)展的腳步。
 
PCB的漸進(jìn)式創(chuàng)新
 
最明顯的短期變化,一定是一些“漸進(jìn)式創(chuàng)新”。如低損耗介質(zhì)、超光滑銅、HDI(高密度互連)、集成flex、嵌入式組件以及去耦層等PCB先進(jìn)技術(shù)將用于越來(lái)越多的電子產(chǎn)品。由于電子系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜,高密度互聯(lián)已經(jīng)很常見(jiàn)。
 
話又說(shuō)回來(lái),當(dāng)轉(zhuǎn)向更大的硅集成——包括多芯片封裝,這些都會(huì)在一定程度上抵消這種趨勢(shì)。
 
但是:當(dāng)你的系統(tǒng)可以被放入一塊芯片、或者是芯片堆棧中的時(shí)候,誰(shuí)還會(huì)需要高科技的PCB?
 
嵌入式光學(xué)
 
光互聯(lián)廣泛用于高速數(shù)據(jù)。預(yù)計(jì)嵌入光學(xué)波導(dǎo)管的PCB會(huì)成為常見(jiàn)的底板和卡片,且有可能和3D打印相連。
嵌入式光波導(dǎo)的樣子。藍(lán)色:主動(dòng)元件。橙色:電氣連接。黃色和淺藍(lán)色:波導(dǎo)和覆層
圖:嵌入式光波導(dǎo)的樣子。藍(lán)色:主動(dòng)元件。橙色:電氣連接。黃色和淺藍(lán)色:波導(dǎo)和覆層
 
新型基板
 
PCB將以新的形式存在,例如軟性材料。超薄材料將用于外用的醫(yī)療監(jiān)視器,只使用范德華力“貼住”,而內(nèi)用的可能包括可溶解的傳感器。如果麥片盒上真的可以播放視頻的話,那就有可能是通過(guò)一個(gè)類似膠卷的PCB實(shí)現(xiàn)的。
藍(lán)牙傳感器電路:可以折疊成想要的形狀,并用塑料制造出來(lái)。
圖:藍(lán)牙傳感器電路:可以折疊成想要的形狀,并用塑料制造出來(lái)。
 
3D打印PCB
 
3D打印PCB正慢慢走向現(xiàn)實(shí)。雖然這項(xiàng)技術(shù)乍一看很可疑——或許只對(duì)快速原型有用,但并難看出它可能會(huì)成為占主導(dǎo)地位的生產(chǎn)方法。帶多個(gè)噴嘴的高速打印機(jī)能比現(xiàn)有方法更快、更便宜的制造PCB,從而淘汰蝕刻、鉆孔、壓合、甚至焊接。
這款PCB是由納米尺寸的3D打印機(jī)的。
圖:這款PCB是由納米尺寸的3D打印機(jī)的。
 
3D打印PCB還能嵌入組件(比如電阻、光學(xué)和微波波導(dǎo)等)。一些分立器件和IC封裝/裸片可以被放在內(nèi)部。過(guò)孔能穿過(guò)任意層,不需要孔焊盤。
 
另外,同一臺(tái)機(jī)器還能集成零件,從而取代焊接,只需要打印更多的導(dǎo)電油墨,后者直接被擠入軟性板材。
 
最后,您認(rèn)為PCB在60年后會(huì)變成什么樣?這里開腦洞的再做個(gè)小調(diào)查,歡迎評(píng)論留下您的看法:
 
○ 不好說(shuō),沒(méi)法想象沒(méi)有PCB的電子產(chǎn)品
 
○ 這么弱智的產(chǎn)品一定會(huì)消失,以后會(huì)是真正的片上系統(tǒng)SoC,一個(gè)芯片就是一個(gè)系統(tǒng)
 
○ 如果SoC太貴,那還有系統(tǒng)級(jí)封裝SIP(System In-Package),總之不會(huì)看到PCB+元器件的形式
 
○ 3D IC會(huì)大放光彩,TSV技術(shù)實(shí)現(xiàn)不同晶圓/裸片上的電氣連接
 
○ 繼續(xù)存在,但是材料一定會(huì)有些變化
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