Sejarah Inovasi PCB dan Dampaknya

Langsung Ke: Apa Itu Papan Sirkuit Tercetak? | Di mana Papan Sirkuit Cetak Digunakan | Sejarah PCB | 1850-1900 | 1900-1950 | 1950-2000 | 2000 dan Setelahnya | Papan Sirkuit Cetak Berkualitas

Papan sirkuit tercetak adalah komponen internal yang mengirimkan sinyal listrik melalui perangkat elektronik. Setiap kali Anda menyalakan komputer atau menekan tombol pada ponsel cerdas, alarm radio, atau komponen stereo, Anda berinteraksi dengan papan sirkuit tercetak, yang ada di dalam penutup semua perangkat tersebut. Jika listrik adalah sumber kehidupan elektronik, papan sirkuit tercetak adalah organ internal yang vital.

Di dunia yang sangat bergantung pada perangkat saat ini, kebanyakan orang tidak menyadari sirkuit kompleks yang terdapat di setiap smartphone atau pemutar MP3 portabel. Tanpa papan sirkuit tercetak, teknologi modern tidak akan mungkin terwujud.

Apa Itu Papan Sirkuit Cetak?

Papan sirkuit tercetak (PCB) adalah perangkat substrat yang memiliki fitur terukir komponen listrik. PCB hadir dalam varietas single, double-layer dan multi-layer dengan lapisan tembaga yang sesuai. PCB dengan kepadatan tertinggi terdiri dari beberapa lapisan. Ini berisi lubang berlapis yang menghubungkan konduktor pada lapisan yang berbeda. Pada PCB yang lebih rumit, substrat sering kali dilapisi dengan kapasitor, resistor, dan komponen lainnya. Lapisan sebagian besar PCB yang kokoh biasanya terdiri dari substrat yang terbuat dari epoksi kaca FR-4.

PCB merupakan bagian integral dari hampir semua perangkat elektronik, kecuali produk yang paling sederhana. Desain PCB melibatkan detail sirkuit yang rumit, tetapi perakitan dan produksi PCB dapat diimplementasikan secara seragam. Karena PCB terdiri dari komponen kabel terpasang dengan satu bagian, produksi massal PCB adalah proses yang mudah, relatif murah, dan umumnya bebas kesalahan, terutama jika dibandingkan dengan opsi kabel lain seperti point-to-point dan wire wrap.

Singkatan PCB berlaku untuk papan kosong dan papan rakitan. Jika papan memiliki koneksi tembaga, namun tidak memiliki bagian yang disematkan, nama yang lebih tepat adalah papan kabel tercetak, meskipun istilah itu dihilangkan secara virtual dari bahasa teknologi. Istilah lain yang lebih umum termasuk rakitan papan sirkuit tercetak dan rakitan sirkuit tercetak, yang merupakan PCB dengan komponen elektronik.

Di Mana Papan Sirkuit Tercetak Digunakan?

Papan sirkuit tercetak sangat penting dalam beragam perangkat elektronik dan komponen komputer. PCB dalam bentuk modernnya telah ada sejak tahun 1960-an, ketika mereka menjadi komponen dalam kalkulator, mesin kasir, dan perangkat sederhana lainnya dengan sirkuit listrik.

Pada 1970-an, PCB mulai muncul di jam tangan digital dan beberapa video game dan komputer pribadi pertama di dunia. Pada 1980-an, PCB ada di radio alarm, perekam kaset video, konsol game Atari, pemutar CD dan laser, dan telepon nirkabel. Selama tahun 1990-an, PCB yang semakin canggih dan miniatur bertanggung jawab atas penyebaran komputer desktop dan perangkat periferal seperti pemindai dan printer di antara orang Amerika sehari-hari.

Evolusi yang cepat dari perangkat komputerisasi sejak akhir 1990-an telah menyebabkan PCB yang lebih kecil dan lebih kecil dengan kapasitas yang lebih besar daripada papan dari dekade sebelumnya. Smartphone, misalnya, telah tumbuh lebih kompak, namun tahan terhadap kerusakan. Perkembangan serupa terjadi selama kira-kira 12 tahun dengan pemutar MP3 portabel, yang berkembang dari pemutar Archos yang berat dan tidak praktis di awal tahun 2000-an ke model iPod Nano yang ramping dan ringan yang disukai oleh pendengar masa kini yang sedang bepergian.

Pengembangan komponen chip dengan fleksibilitas yang lebih besar telah memfasilitasi miniaturisasi perangkat. Dengan susunan kotak bola mikro dan papan yang lebih pendek, perusahaan sekarang dapat memproduksi perangkat komputerisasi kecil, mengetahui bahwa PCB cukup ringkas untuk dimasukkan ke dalam penutup yang ada. Ini berbeda dengan PCB sebelumnya, di mana ukuran papan sering kali menentukan persyaratan ukuran perangkat penutup.

Sejarah PCB

Selama setengah abad terakhir, komponen teknologi PCB telah diukur ke tingkat mikro. Selama tahun 1960-an, PCB dalam kalkulator khas terdiri dari sekitar 30 transistor. Saat ini, PCB di komputer rata-rata menampilkan jutaan transistor dalam satu chip pada motherboard. Perkembangan ini memungkinkan untuk memuat peningkatan tingkat fungsionalitas pada perangkat yang lebih kecil dan lebih kecil. Selain itu, komponen seperti kapasitor dan resistor juga menyusut menjadi pecahan dari ukuran sebelumnya.

Kemampuan canggih yang dimiliki PCB modern telah menyesuaikan pengguna dengan aktivasi sepersekian detik pada setiap prompt yang mungkin. Kemungkinan besar, pengguna PC atau perangkat seluler saat ini akan menjadi bingung hanya dengan penundaan lima detik pada fungsi tertentu. Mungkin tanda evolusi PCB yang paling jelas adalah dalam video game, yang telah berkembang dari sistem Pong sederhana tahun 1970-an ke skenario fotorealistik yang memungkinkan gamer bertarung dan balapan melalui konsol game saat ini.

Kita dapat menelusuri sejarah papan sirkuit tercetak kembali ke masa jauh sebelum mereka ada dalam desain. Roda bergerak saat Benjamin Franklin menerbangkan layang-layang ke badai dan menemukan kualitas listrik petir.

1850-1900

Salah satu ciri dari paruh kedua abad ke-19 adalah kemajuan teknologi dengan pesat. Dalam dekade-dekade setelah Perang Saudara, kota-kota di sepanjang Pantai Timur dan di seluruh Midwest dilengkapi dengan tenaga listrik, yang menggantikan penggunaan minyak pemanas dan batu bara. Saat listrik menyebar, pinggiran kota dan daerah pedesaan juga terhubung ke jaringan listrik yang baru terbentuk. Minyak, sementara itu, hampir kehilangan fungsinya sampai mobil membuat bensin diperlukan pada pergantian abad.

Penyebaran tenaga listrik menandakan pengenalan telepon, bola lampu dan kamera konsumen, yang semuanya memasuki pasar selama kuartal terakhir tahun 1800-an. Meskipun PCB itu sendiri tidak ada dalam jangka waktu ini, fondasi teknologi untuk pengembangan akhirnya hampir sepenuhnya berakar pada akhir abad ke-19.

1900-1950

Pada tahun 1903, penemu Jerman Albert Hanson mengajukan paten pertama untuk perangkat seperti PCB. Perangkat itu adalah konduktor datar untuk papan isolasi multi-layer. Namun, perangkat jenis ini tidak akan digunakan secara luas dalam teknologi yang muncul di awal abad ke-20, periode yang melihat pengenalan radio, fonograf, mesin cuci, pengering, dan penyedot debu.

Sama seperti kelebihan naif dari Zaman Emas tenggelam dengan Titanic, dan kengerian Perang Besar merendahkan sentimen nasionalistik, kemenangan terbesar manusia atas alam adalah pengembangan pesawat terbang. Di tengah percobaan Larangan yang gagal, orang Amerika lebih bersemangat untuk menjauh dari mesin dan menuju ke speakeasy terdekat untuk malam yang direndam gin di bawah lampu Deco-décor.

Depresi Hebat, yang dipicu oleh jatuhnya pasar saham pada Oktober 1929, merupakan kemunduran lebih lanjut bagi evolusi PCB. Acara tersebut mengakhiri kesembronoan Era Jazz dan mengantarkan periode geng berantai, antrean roti, dan rumah petak sempit di mana keluarga kekurangan uang untuk dibelanjakan pada barang-barang mewah.

Adaptasi signifikan pertama dari teknologi seperti PCB terjadi setelah serangan terhadap Pearl Harbor pada bulan Desember 1941 yang membutakan Amerika. Intelijen militer percaya bahwa mereka dapat mencegah serangan ini jika Departemen Luar Negeri memiliki perlengkapan yang lebih baik untuk berkomunikasi dengan pangkalan militer Honolulu, di mana tanda-tanda bahaya yang akan segera muncul telah terlihat beberapa waktu sebelumnya.

Saat negara tersebut terlibat dalam Perang Dunia II, pasukan militer AS menemukan perangkat Inggris yang dikenal sebagai proximity fuse, yang melengkapi peluru artileri dengan kemampuan untuk mencapai target yang tepat di daratan dan lautan yang luas.

Militer AS akhirnya menganut dan mengadopsi konsep di balik sekering jarak, meningkatkan desain dan membuatnya cocok untuk produksi massal. Sekitar waktu yang sama, penemu Austria yang berbasis di Inggris, Paul Eisler, mengembangkan konsep PCB dengan perangkat yang menggunakan foil tembaga pada dasar kaca non-konduktif. Desain akan menandakan isolasi tembaga atas/bawah modern pada PCB. Penemunya juga memperkenalkan radio yang dilengkapi PCB pada tahun 1943 yang nantinya terbukti berguna dalam operasi militer.

1950-2000

Dengan berakhirnya Perang Dunia II datang kembali ke rumah tangga sebagai prajurit Amerika tiba kembali dari Eropa dan Timur Jauh. Frank Sinatra meraih pukulan demi pukulan, para pesepakbola bobby menukar riasan kaki dengan nilon asli dan keluarga dihangatkan dengan penemuan baru seperti album rekaman 33 rpm dan pesawat televisi. Berakhirnya Depresi Hebat mengantarkan kebangkitan kelas menengah, yang mendorong pembangunan pinggiran kota melalui pinggiran kota dan di tengah Amerika.

Penggunaan PCB pascaperang pertama yang signifikan datang pada tahun 1947 dengan transistor Bell Labs. Ketika ketegangan Perang Dingin meningkat antara Amerika Serikat dan Uni Soviet selama tahun 1950-an, masing-masing pihak harus meningkatkan kemampuan komunikasinya untuk tetap mengikuti perkembangan di front musuh. Sama seperti Elvis Presley pertama kali memukul layar TV yang mengguncang panggulnya ke "Heartbreak Hotel", Angkatan Darat AS mematenkan "Pemrosesan Sirkuit Listrik Perakitan" pada tahun 1956.

Untuk pertama kalinya, kemampuan untuk menahan listrik dan berkomunikasi antara komponen jejak tembaga telah membuahkan hasil. Perlombaan itu sekarang menjadi yang pertama ke luar angkasa, yang dimenangkan Soviet di beberapa bidang dengan mengirimkan satelit pertama, Sputnik, pada tahun 1957. Mereka menindaklanjuti pencapaian ini dengan peluncuran tanpa awak pertama ke bulan dan peluncuran berawak pertama. orbit Bumi masing-masing pada tahun 1959 dan 1961.

Pada tahun 1963 - tepat ketika AS menggenjot eksploitasi ruang angkasanya sendiri dan boomer berkabung JFK bersiap untuk The Beatles dan Invasi Inggris berikutnya - dua perkembangan terjadi dalam teknologi PCB. Salah satunya melibatkan teknologi hole-through berlapis, paten Hazeltine Corp. yang memungkinkan untuk menempatkan komponen secara dekat pada PCB yang sama tanpa risiko konflik. Inovasi kedua saat ini adalah perkembangan teknologi surface mount, atas izin IBM. Kedua inovasi tersebut merupakan komponen penting dari pendorong roket Saturnus.

Sebagai psyched-out, Technicolor 1960-an memberi jalan kepada 1970-an berbahan bakar kokas, insinyur Texas Instruments Jack Kilby memperkenalkan mikroprosesor pertama. Kilby mengembangkan sirkuit terpadu, yang diadopsi dengan cepat dalam perakitan elektronik. Pada saat ini, PCB telah menjadi keharusan dalam teknologi komputer. Selama paruh kedua dekade ini, komputer rumahan pertama memasuki pasar, dimulai dengan MITS Altair 8800 dan IMSAI 8080 pada 1975, diikuti oleh Apple 1 pada April 1976.

Meskipun inovatif pada masanya, teknologi 8-track, Super 8, analog 1970-an dengan cepat ketinggalan zaman oleh kemajuan teknologi tinggi dari suara surround, sejernih kristal, digital 1980-an. Ketika Michael Jackson berjalan di bulan generasi X ke era video, dekade ini melihat perangkat yang bergantung pada PCB muncul di ruang keluarga dan kantong orang Amerika sehari-hari. Gadget seperti perekam VHS, pemutar CD, Walkman, telepon nirkabel, dan konsol game, semuanya mengirimkan sinyal melalui PCB. Komputer pribadi dan perangkat lunak EDA juga membuat terobosan selama waktu ini.

Apa pun yang mungkin kurang pada tahun 1990-an mengenai identitas budaya, itu adalah waktu yang booming untuk teknologi PCB. Tahun 90-an adalah dekade di mana perangkat menjadi lebih kecil berkat perkembangan desain PCB yang memungkinkan lebih banyak gerbang pada chip tunggal. Karena semakin banyak rumah tangga yang terhubung ke Internet — pertama melalui layanan dial up dan kemudian, menjelang akhir dekade, melalui kabel dan saluran DSL — komputer pribadi menjadi perlengkapan rumah tangga.

Komputer bukan lagi mesin besar dan rumit yang memicu ledakan nuklir dengan menekan tombol yang salah — komputer sekarang menjadi perangkat interaktif yang ringkas, dapat diakses, yang menghadirkan dunia yang penuh informasi ke ujung jari semua orang. PCB juga merupakan komponen penting dari ponsel, yang dengan cepat mengungguli ponsel antena nirkabel menjadi simbol status umum pada pertengahan 90-an.

Di tengah kemajuan teknologi yang cepat dan miniaturisasi, muncul kebutuhan yang meningkat untuk merancang PCB dengan mempertimbangkan potensi modifikasi. Meskipun dimungkinkan untuk memodifikasi PCB sebelumnya dengan pengkabelan ulang yang sederhana, papan yang lebih baru memiliki bagian yang lebih kecil yang secara fisik lebih sulit untuk diubah, apalagi disolder. Akibatnya, desain PCB menjadi proses yang lebih berdedikasi.

2000 dan Setelahnya

Abad ke-21 telah menyaksikan inovasi 50 tahun terakhir yang terintegrasi dan dipadatkan menjadi unit tunggal yang ringan yang dapat dibawa orang ke mana saja. Dulu Anda memerlukan perangkat terpisah untuk setiap fungsi — telepon untuk panggilan, kalkulator untuk matematika, stereo untuk musik, televisi untuk film dan acara, PC untuk akses Internet, kamera untuk foto, dll. — Anda sekarang dapat menjalankan semua fungsi dan menggunakan semua jenis media di laptop, pad, atau smartphone yang terhubung dengan seluler.

Orang hanya bisa menebak apa yang akan terjadi di masa depan untuk PCB dan teknologi yang mereka bawa ke kehidupan. Saat pembicaraan menyebar tentang rumah pintar, kendaraan tanpa pengemudi, dan kecerdasan buatan, PCB dengan berbagai dimensi mungkin akan menjadi komponen dalam kenop dan pegangan otomatis di gedung dan mobil yang terkomputerisasi. Demikian juga, PCB pada akhirnya dapat dimasukkan di bawah bagian bergerak dari teknologi yang diantisipasi seperti robot militer dan rekan kerja.

Papan Sirkuit Cetak Berkualitas Dari Millennium Circuits Limited

Sejak perkembangan elektronik dan teknologi komputerisasi, papan sirkuit tercetak telah mengandung sirkuit dalam yang memungkinkan perangkat tersebut aktif dan berfungsi. Tanpa papan sirkuit tercetak, teknologi pascaperang tidak akan pernah mendekati kapasitas dan kecanggihan teknologi tinggi saat ini. Saat potensi tertinggi perangkat komputer mendekati puncaknya, publik menunggu masa depan pengiriman drone, mobil self-driving, pekerja robot, dan peralatan pintar.

Untuk membuat tanda Anda pada gelombang inovasi teknologi berikutnya, Anda harus memiliki PCB yang dilengkapi untuk menjalankan fungsi yang dimaksud. Hubungi Sirkuit Milenium untuk mendapatkan penawaran singkat tentang PCB.