印刷電路
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印刷電路(Printed Circuit)
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什麼是印刷電路[1]
印刷電路是指採用各種印製方法(例如,壓印、覆鍍、腐蝕)或採用“膜電路”工藝,將導線、接點或其他印製元件(例如,電感器、電阻器、電容器)按預定的圖形單獨或互相連接地印製在絕緣基片上的電路,但能夠產生、整流、調製或放大電信號的元件(例如,半導體元件)除外。不包括裝有非印製元件的電路,也不包括單個的分立式電阻器、電容器及電感器。但印刷電路可配有非經印刷的連接元件。
印刷電路的發明[2]
1944年,當第二次世界大戰進人最後決戰階段的時候,德國法西斯為了作垂死掙扎,集中了400枚V—I飛機式的導彈,向英國倫敦發動了第二次閃電戰,妄圖把倫敦城一舉炸平。在這危急關頭,盟軍用帶有印刷電路無線電“近發引信”的高射炮彈奇跡般地將大多數的空襲飛機擊毀,使這座歐洲名城免受了毀滅性打擊,併為最後擊敗法西斯創造了條件。
“近發引信”是印刷電路的首次應用,它不同於“普通引信”。普通引信是依靠正確的瞄準擊發,才能在適當的時刻引爆炸葯;而印刷電路無線電近發引信只要攻擊目標到達殺傷範圍(在100米之內)都會引爆炸葯,因此後者大大提高了高射炮彈的命中率。
近發引信在實戰中所創的佳績,說明瞭印刷電路的優越性,以致美國當局在1948年下令所有機載設備必須採用印刷電路。
印刷電路這一重大發明是由保羅·艾斯勒發明創造的。但遺憾的是正像其他許多發明一樣,一開始並未受到重視。1936年,滿懷信心和希望的艾斯勒向普列賽公司展示了他精心製作的一個小型印刷電路收音機,但該公司的領導人不知是因為思想保守還是一時糊塗,竟然沒有預見到印刷電路具有增強可靠性、生產簡單、能使產品小型化以及能開創新產品和市場等優點,相反卻嘲笑艾斯勒的發明是“婦人之見”。這次遭遇使艾斯勒深受打擊,他不得不轉入其他的創造研究活動。
然而,他並未失去信心,在第二次世界大戰爆發後,艾斯勒又回到他的印刷電路的研究中。他堅信這一發明將有助於打敗希特勒德國法西斯。也許是天遂人願,一個偶然的機會,一位美國軍事人員發現了他的印刷電路,並很快地將這一成果報告了在華盛頓的美國標準局。經認真研究後,美國標準局決定將它應用到近發引信上。這樣,這匹“千里馬”終於遇上了“伯樂”,艾斯勒的發明有了用武之地。
艾斯勒生於1930年,23歲那年畢業於維也納工學院,畢業後成為了一名電子工程師。不幸的是,受排猶(猶太人)分子的迫害,他在奧地利無法找到工作,只好輾轉來到南斯拉夫貝爾格萊德的HMV公司,從事鐵路無線電接收和聲音傳送的抗干擾設備的研究開發工作。
但由於經濟困難,該公司又不得不中止了由該公司生產這種設備的合同,HMV公司付完費用之後,就中斷了與艾斯勒的談判,於是艾斯勒又一次丟掉了飯碗。
艾斯勒只好又回到維也納,在一家無線電周刊雜誌當幫工,從此開始學習印刷技術,後來又得到了一份編輯職務的工作。在這個過程中,他熟悉了有關印刷製版方面的知識,為他以後發明印刷電路打下了基礎。
1934年,奧地利法西斯上臺後,艾斯勒意識到不可能再繼續留在奧地利,就打算前往美國或英國,可是在這兩個國家並無朋友可提供幫助。於是他靈機一動,以他已有的兩項專利發明——自動錄音和立體電視,作為資本,得到了訪問英國的邀請和簽證。
到了英國後,馬可尼公司以250英鎊買下他的立體電視的專利權。幾個月,這筆微薄的資金已所剩無幾了,陷入貧困境地的艾斯勒並不放棄他的創造工作。雖然他生活在一間狹小的房間里,會影響到他的實驗工作,好在電子領域的工具和儀器都不龐大,而且價格較低廉。他的研究可以不受這些條件的限制。艾斯勒把全部精力都投入到電子線路板的研製中。他將自己在印刷工作中學到的技術,與他的電子學知識結合起來,將原來用導線連接電子元件(如電阻、電容、電感、開關等元件)改為印製在絕緣板上的電路,使線路結構緊湊合理、質量得到保證。
在試製中碰到問題,他就經常去大英博物館閱覽室查閱資料,充實自己的印刷知識。經過反覆試驗,終於完成了印刷電路的發明。
印刷電路對電腦的意義[3]
印刷電路不但用不著在電路板上一次一次地進行焊接,免去了大量複雜的手工接線操作,而且能達到高精度,使電路板的生產效率大大提高。印刷業可以將大的圖片縮小製版,印刷電路同樣也可以把電子線路圖縮小製版,這對電腦的發展產生了巨大的推動作用,使電腦的小型化成為可能,併為集成電路的產生準備了條件。今天,所有的電腦以及所有的電子產品,都使用了印刷電路。
現在的印刷電路是把導體圖形用印製手段蝕刻或感光在一塊絕緣基板上,使電子元件互相連接的一種電子電路。它已經可以使用自動繪圖儀迅速地把導體圖形直接描繪在玻璃版上製版,然後印刷出來。印刷電路使電子設備的批量生產變得簡單易行,使電子設備性能一致,質量穩定,結構緊湊。如果沒有印刷電路工藝,20世紀50年代以來的電子設備就不可能取得這樣大的進展。