我们今天使用的印刷电路板 (PCB) 在过去 100 年及以后不断发展。PCB 有着激动人心的历史，它最早起源于最早进入电子领域的企业，后来因革新点对点接线板的愿望而重新构想。了解塑造现代 PCB 的重要事件可以更好地理解这项技术，并了解PCB 组装的未来。

 

1. 第一个远距离无线电报系统

 

1895 年，一位名叫古列尔莫·马可尼 (Guglielmo Marconi) 的意大利物理学家发明了第一个成功的长距离无线电报系统，从而创造了历史。

马可尼在使用粗制感应线圈（用于增加电压）、火花放电器和用于接收无线电波的简单相干装置或检测器进行实验后创造了这项发明。他成功地使用摩尔斯电码在短距离内传输了消息，并最终通过测试垂直天线扩大了信号传输范围。马可尼的收音机使用传统的点对点布线系统工作。

点对点系统采用单独的电线连接每个组件的设计。结果是一个大的、笨重的、不可靠的设备，经常连接不良。由于需要改进复杂的点对点布线系统，马可尼的收音机在 1900 年代初期催生了第一批 PCB。

 

2.印刷电路板的发明

维也纳工程师和发明家艾斯勒于 1936 年开发出第一块 PCB。在 1930 年代，印刷是一项成功且强大的技术。艾斯勒设想了一种通过印刷过程创建的电子电路——一种可以消除手工焊线的劳动密集型要求的电路。他的发明通过将电线印刷到绝缘底座上然后将元件安装在顶部来绕过点对点布线的问题。

艾斯勒生活艰难，1936 年离开奥地利移居英国，以逃避纳粹的迫害。二战开始后，英国将他认定为敌对外国人，一直关押在监狱中，直到 1941 年获释。此后，他发现很难获得安全保障在英国找到一份工作，无法将他的印刷电路板创意卖给主要的通信公司。

艾斯勒继续尝试出售他的发明，并设法在英格兰聘请了一家名为 Henderson and Spalding 的光刻公司。该公司通过一家名为 Technograph 的子公司投资印刷电路创意。

对艾斯勒来说不幸的是，他签署的合同丧失了他对这项发明的权利。他获得了 Technograph 16.5% 的所有权，但同意在其任职期间提交任何专利权。

1843 年，艾斯勒获得了在许多产品中使用印刷电路（通过 Technograph）的专利，包括电机、变压器、电缆、天线和加热壁纸。尽管如此，在美国人需要一种方法来改进一种称为近炸保险丝的装置以在战争期间击落 V1 火箭之前，对印刷电路没有需求。

 

3. 二战期间的武器发展

 

英国军事研究人员在二战初期发明了近炸引信。近炸引信在距目标一定距离内自动引爆爆炸装置。英国人与美国分享了他们的初步设计，美国帮助设计和制造了保险丝。

尽管他之前的谈判失败了，但艾斯勒已经获得了其他印刷电路板应用的专利，包括以他的印刷电路板为特色的收音机设计。

多氯联苯改进了代理引信的设计，赋予它们无线电系统的能力来跟踪射弹的路径并发射与目标相互作用的无线电波。使用 PCB 技术的代理保险丝的复杂触发机制在二战中非常重要，后来美国于 1948 年强制要求在所有机载仪器中使用 PCB。  

 

4. PCB自动组装工艺的发明

 

第一个 PCB 使用“通孔结构”。他们使用导线，在电路板上钻孔以连接每个组件的导线。早期的 PCB 材料（在 1920 年代）由从木片到胶木或任何材料组成——任何可以钻孔并可以将扁平黄铜线铆接进去的材料。1947年，第一块带有电镀通孔的双面PCB制成。

1949 年，美国陆军信号兵团的两名成员（Moe Abramson 和 Stanislaus F. Danko）提出了第一个 PCB 自动组装工艺，该工艺使用铜箔互连图案和浸焊技术将元件引线插入电路板。该过程绘制布线图案并将其拍摄到锌制成的板上。

然后，开发人员使用该印版制作印刷版，这有助于开发一种简单的胶印工艺。它于 1956 年正式获得专利，并将演变成我们今天使用的PCB 制造工艺。

 

5. PCB设计和制造的改进

 

在 1950 年代和 1960 年代，工程师们继续使用新材料和树脂开发印刷电路板，以更快、更高效、更大批量地印刷电路。在大多数情况下，这段时间的 PCB 仍然是单面的。

1960 年，多层电路板出现——具有三层或更多层导电材料的 PCB，以节省空间并增加灵活性。60 年代还催生了 PCB 制造中的热风焊接方法，该方法使用热风站和工具来熔化焊料，以实现更精确的焊接和修复过程。

在 20 世纪 80 年代，今天使用最广泛的方法开始实践——表面贴装组装。随着 PCB 在几乎所有电子产品的使用中变得越来越普遍，对更小电路的需求也出现了。为了适应这种需求，国际商业机器公司 (IBM) 提出了表面贴装技术。IBM 于 1960 年首次展示了这种 PCB 组装方法，但直到 80 年代才得到普及，部分原因是当时它不适合手动或低自动化 PCB 制造。

表面贴装包括将元件直接放置到 PCB 表面，在许多应用中取代传统的通孔组装方法（尽管这两种方法今天仍在使用）。表面贴装加快了生产过程，但可能会遇到更小、更紧凑的 PCB 的问题。

IBM 从 1980 年代开始在其计算机中使用表面贴装技术，并于 2005 年向其他人免费提供该专利，当时它发布了 500 项专利，目的是提高生产力和盈利能力。