Sejak dicipta pada permulaan abad ini dan dipatenkan oleh Paul Eisler pada tahun 1943, papan litar bercetak telah berkembang dan maju jauh melangkaui fungsi asalnya.
PCB hari ini adalah sistem kecil berbilang lapisan yang kompleks dan hampir tidak menyerupai nenek moyang terawal mereka. Ia juga dihasilkan pada kadar yang jauh lebih tinggi dan lebih cekap berbanding sebelum ini hasil daripada perisian reka bentuk dan proses pembuatan yang canggih. Malah 10 tahun lalu, mikrovia, HDI dan FPGA hanya dilihat dalam reka bentuk yang paling mahal, namun kini mudah didapati oleh para pereka di seluruh dunia.
Namun, apabila teknologi dan permintaan pengguna berkembang dan meningkat, PCB juga mesti turut berkembang. Sebagai asas bagi semua peranti elektronik, PCB menghadapi tekanan hebat untuk pembangunan dan pertumbuhan. Dengan pengguna mendesak peranti yang lebih nipis dan pantas, serta industri mencari fungsi yang dipertingkatkan, PCB mesti terus berkembang pada masa hadapan.
Tetapi apakah sebenarnya rupa masa depan papan litar bercetak?
Masa Depan PCB
Walaupun PCB moden dihasilkan pada kadar yang luar biasa dengan kerumitan yang menakjubkan, sentiasa ada ruang untuk pembangunan. Sama ada dari segi bentuk PCB itu sendiri atau aksesori yang dipasang terus pada papan, pengguna sentiasa mendesak untuk PCB dan fungsi PCB yang baharu dan berbeza.
Terdapat juga banyak ruang untuk berkembang dalam proses pembuatan itu sendiri apabila peningkatan kerumitan PCB memperkenalkan cabaran baharu kepada syarikat pembuatan. Itulah sebabnya kebanyakan ramalan tentang masa depan papan litar bercetak memberi tumpuan yang kuat pada bidang berikut.
1. Kamera Papan PCB
Kamera papan, atau juga dipanggil kamera PCB, ialah kamera yang dipasang terus pada papan litar. Kamera PCB ini terdiri daripada kanta, apertur dan penderia imej serta direka untuk mengambil gambar dan video digital. Secara keseluruhan, kamera ini berukuran lebih kurang sebesar sekeping syiling suku dolar dan boleh dipasang pada PCB bersaiz apa pun. Ini bermakna kamera ini cukup kecil untuk dimuatkan ke dalam hampir apa sahaja peranti elektronik.
Sejak diperkenalkan, kamera papan telah berkembang dengan pesat, dengan pengimejan foto dan video serta ketahanan menjadi bidang penambahbaikan utama. Kini, kamera kecil ini boleh merakam imej dan video beresolusi tinggi dengan mudah. Dalam beberapa tahun akan datang, kamera papan dijangka akan berkembang dengan lebih jauh lagi, menghasilkan penyelesaian berkuasa untuk kedua-dua industri dan elektronik pengguna.
Disebabkan saiznya, kamera papan mempunyai beberapa aplikasi dalam pelbagai industri. Ini termasuk:
•Elektronik PenggunaKamera papan telah didapati sangat berguna dalam elektronik pengguna, terutamanya dalam peranti mudah alih genggam. Pada masa kini, telefon pintar, tablet, komputer riba dan peranti elektronik genggam kecil yang lain lazimnya menggunakan kamera papan. Syarikat elektronik pengguna sentiasa berusaha menghasilkan kamera yang lebih kecil dan lebih berkuasa.
•Instrumen PerubatanKhususnya, kamera papan kecil telah menemui ceruk dalam industri perubatan untuk prosedur tidak invasif dan invasif minimum. Kamera bersaiz pil kini digunakan yang boleh ditelan oleh pesakit supaya doktor dapat mengambil video dan imej yang menyeluruh dari dalam saluran pencernaan tanpa pembedahan invasif. Kamera boleh pakai juga semakin mendapat tempat semasa pembedahan sebagai alat pengajaran.
•Teknologi Pengawasan: Oleh kerana kamera PCB sangat kecil saiznya, ia mudah disembunyikan di dalam objek, menjadikannya pilihan yang sangat baik untuk tujuan pengawasan. Ramai pengguna, syarikat keselamatan dan organisasi menggunakan kamera kecil ini untuk memantau rumah dan perniagaan mereka daripada penceroboh. Apabila teknologi semakin maju, aplikasi pengawasannya terus berkembang.
Industri-industri ini hanyalah beberapa contoh tentang bagaimana kamera papan boleh digunakan dan bagaimana trend mungkin berterusan pada masa hadapan. Pada masa ini, industri kamera papan semakin bergerak ke arah kamera papan yang boleh disesuaikan yang berkualiti tinggi dan tahan lasak. Keupayaan siang/malam dan cahaya malap yang dipertingkatkan juga sedang dibangunkan untuk membantu meningkatkan tujuan pengimejan perubatan dan pengawasan.
2. Elektronik Cetakan 3D
Teknologi percetakan 3D mungkin merupakan salah satu inovasi teknologi yang paling menarik dalam beberapa tahun kebelakangan ini. Daripada organ bercetak 3D hinggalah kepada senjata api dan peluru, percetakan 3D telah mencapai beberapa perkara yang luar biasa dalam pelbagai industri. Industri PCB tidak terkecuali.
Pencetakan 3D telah terbukti menjadi bahagian penting dalam salah satu inovasi besar PCB dalam beberapa tahun kebelakangan ini: 3D PE. Elektronik bercetak 3D, atau 3D PE, berada pada kedudukan untuk merevolusikan cara sistem elektrik direka bentuk pada masa hadapan. Sistem ini menghasilkan litar 3D dengan mencetak item substrat lapis demi lapis kemudian menambah dakwat cecair di atasnya yang mengandungi fungsi elektronik. Teknologi pemasangan permukaan kemudian boleh ditambah untuk menghasilkan sistem akhir. Hasilnya ialah satu litar yang boleh mengambil apa-apa bentuk yang boleh dibayangkan.
3D PE berpotensi memberikan manfaat teknikal dan pembuatan yang sangat besar kepada kedua-dua syarikat pembuatan litar dan pelanggan mereka — terutamanya jika dibandingkan dengan PCB 2D tradisional. Kelebihan ini termasuk:
•Reka Bentuk NovelDengan membenarkan litar dicetak di atas bentuk sedia ada, teknik pembuatan PE 3D membolehkan litar mengambil bentuk baharu dan menakjubkan yang sebelum ini mustahil dengan pembuatan PCB tradisional. PE 3D boleh dibentuk agar muat pada sebarang pembawa litar sambil tetap menggabungkan fungsi elektronik, optik dan mekanikal. Ini membolehkan ciri produk baharu dan pengoptimuman. Bukan sahaja PE 3D boleh dibentuk, ia juga boleh diskalakan untuk mencetak pada komponen yang lebih besar daripada apa sahaja yang mungkin menggunakan kaedah pembuatan PCB 2D.
•Kecekapan DipertingkatkanOleh kerana pembuatan PE 3D ialah proses tambahan yang menggunakan kaedah digital, ia jauh lebih menjimatkan penggunaan bahan berbanding pembuatan PCB 2D. Sistem ini hanya menggunakan sebanyak bahan yang diperlukan dan tidak lebih, bermakna bahan digunakan dengan lebih cekap. Selain itu, aspek digital dalam proses pengeluaran meningkatkan ketepatan keseluruhan dengan menghapuskan punca ralat manusia. Walaupun litar masih kadangkala akan gagal menggunakan kaedah ini, peningkatan automasi mengurangkan kemungkinan kegagalan, sekali gus meningkatkan kecekapan keseluruhan.
•Mesra AlamOleh kerana tiada had sebenar terhadap jenis bahan substrat yang boleh digunakan dalam pembuatan PE 3D, Kilang PCB boleh memilih sebarang bahan yang mereka inginkan. Ini menjadikan pengeluaran yang mesra alam jauh lebih mudah kerana mereka boleh memilih bahan berkos rendah dan boleh dikitar semula.
Disebabkan oleh manfaat ini, pengeluaran PE 3D telah maju dengan pesat dan sedang bergerak ke arah pengeluaran besar-besaran berjumlah tinggi. Walaupun aplikasi PE 3D pada masa ini agak terhad, kebanyakannya tertumpu pada tolok, antena dan penderia, sejumlah besar penyelidikan sedang dijalankan untuk mengembangkan keupayaan pembuatan PE 3D. Ini termasuk membangunkan jenis permukaan yang boleh dicetak, jenis SMD yang boleh ditambah padanya dan alat pembuatan yang boleh digunakan untuk mencetaknya.
Ramai pemimpin industri menjangkakan industri PE 3D akan berkembang dengan pesat apabila syarikat pembuatan dan industri pengguna menemui kaedah serta aplikasi baharu untuk teknologi PE 3D.
3. Penempat Automatik PCB
Kebanyakan PCB hari ini menyertakan penghala automatik dalam reka bentuknya. Komponen PCB ini menghala fungsi elektronik di seluruh papan untuk memodelkan ciri-ciri susun atur PCB, sekali gus menjadikan proses automasi jauh lebih mudah.
Walau bagaimanapun, autorouter sukar untuk dicipta dan disediakan, mengambil banyak masa dan tenaga kerja. Disebabkan kesukaran ini, masa yang dijimatkan melalui automasi hilang dalam proses penyediaan. Atas sebab ini, ramai pengeluar dan pereka PCB sedang mengkaji autoplacer sebagai alternatif. Autoplacer mempercepatkan proses automasi dengan cuba mengintegrasikan sistem CAD mekanikal dan elektrik, sekali gus memudahkan proses pembuatan. Sehingga hari ini, alat penempatan automatik masih belum diterima secara meluas dalam industri pembuatan PCB. Sebabnya terletak terutamanya pada perbezaan antara kekangan autoplacer dan autorouter:
•Penghala automatik: Kekangan penghalaan terutama ditentukan oleh ciri-ciri papan, yang boleh dimodelkan dengan mudah dalam persekitaran reka bentuk PCB. Sifat-sifat ini termasuk bilangan lapisan, jarak antara jejak, jarak sambungan dan arah lapisan.
•Penempat automatikKekangan yang menentukan penempatan komponen boleh dipacu oleh pertimbangan mekanikal. Ini termasuk bentuk sarung produk, isu ergonomik seperti kedudukan butang, pelesapan haba dan pengoptimuman pick-and-place.
Kekangan yang menentukan operasi autoplacer tidak semestinya ada kaitan dengan reka bentuk papan, sebaliknya dengan reka bentuk produk. Ini boleh bermakna lebihan kerja yang ketara bagi pereka bentuk, kerana mereka perlu mengambil kira jauh lebih banyak perkara daripada sekadar reka bentuk PCB. Walaupun autoplacer boleh mempercepatkan proses pembuatan dengan ketara berbanding autorouter, hal ini bergantung terutamanya pada pengoptimuman pengurusan kekangan autoplacer. Di sinilah teknologi baharu mesti memainkan peranan.
Teknologi reka bentuk PCB semakin berkembang kebelakangan ini, dan seiring dengannya muncul idea sistem CAD bersepadu. Oleh kerana autoplacer bergantung pada aspek reka bentuk elektrik dan mekanikal, sistem CAD elektrik dan mekanikal bersepadu yang mengenakan kekangan dalam kedua-dua bidang adalah perlu untuk menjadikan autoplacer lebih cekap.
Dengan beralih kepada pilihan perisian reka bentuk ini, autoplacer secara beransur-ansur menjadi alternatif yang lebih berkesan berbanding autorouter. Peralihan daripada autorouter kepada autoplacer ini dijangka membawa manfaat sebenar kepada proses reka bentuk PCB.
4. Keupayaan Berkelajuan Tinggi
Dunia hari ini bergerak dengan sangat pantas, menuntut manusia dan teknologi untuk bergerak dengan cepat juga. Seiring berlalunya tahun, kita menjangkakan segala-galanya menjadi lebih pantas – termasuk elektronik. Untuk membolehkan peranti kita memenuhi permintaan kelajuan yang semakin meningkat ini, teknologi PCB perlu menyesuaikan diri sewajarnya.
PCB berkelajuan tinggi merupakan subjek yang unik bagi para pereka, terutamanya kerana takrif bagi PCB berkelajuan tinggi adalah agak longgar. Takrif PCB berkelajuan tinggi yang diterima umum ialah papan di mana integriti isyarat dipengaruhi oleh susun atur litar. Ini boleh membawa maksud yang berbeza:
•Isyarat Digital: Dalam isyarat PCB digital, maklumat terkandung dalam denyutan digital. Oleh itu, kesan terhadap keutuhan isyarat boleh terserlah sebagai isyarat digital yang tertunda atau dibatalkan.
•Isyarat AnalogDalam litar analog berkelajuan tinggi, maklumat terletak pada bentuk isyarat. Dalam keadaan ini, masalah keutuhan isyarat akan muncul sebagai perubahan pada bentuk isyarat.
Dalam kedua-dua keadaan, keutuhan isyarat boleh terjejas secara negatif oleh beberapa faktor, sama ada pada papan PCB mahupun di sekelilingnya. Ini termasuk dielektrik PCB, panjang jejak, jarak dengan isyarat lain dan EMI, antara faktor-faktor lain. Ramai pereka kelajuan tinggi tahu cara melaraskan reka bentuk untuk mengurangkan masalah ini, tetapi kaedah baharu sentiasa dibangunkan begitu juga dengan perisian baharu untuk mengurus reka bentuk kelajuan tinggi.
Untuk maklumat lanjut tentang teknik reka bentuk PCB Berkelajuan Tinggi semasa, lawati halaman sumber Reka Bentuk PCB kami untuk membaca artikel kami tentangpetua susun atur berkelajuan tinggidan bagaimana untukmengurangkan pengaruh EMI dalam reka bentuk berkelajuan tinggi.
Memandangkan fungsi berkelajuan tinggi terus mendapat permintaan tinggi pada masa hadapan, inovasi papan litar bercetak yang menumpukan pada reka bentuk berkelajuan tinggi akan terus mendapat permintaan. Orang dalam industri PCB menjangkakan inovasi berkelajuan tinggi akan terus menjadi sebahagian besar daripada masa depan PCB.
5. Fokus pada PCB Fleksibel
Industri PCB sudah pun merupakan sebuah industri yang berkembang pesat, dengan beberapa kajian menganggarkan bahawa pasaran akan berkembang daripada AS$63.5 bilion pada tahun 2016 kepada AS$73.8 bilion pada tahun 2021. Namun begitu, segmen yang berkembang paling pesat dalam industri PCB ialahPCB fleksibel - dijangka berkembang kepada $15.2 bilion menjelang 2020 dan $27 bilion menjelang 2022.
Antara elektronik boleh pakai, paparan fleksibel dan aplikasi perubatan, teknologi fleksibel sedang mendorong industri semakin ke arah PCB fleksibel dan fleks-rigid. Teknologi PCB fleksibel sudah pun mengatasi PCB tegar dari segi pertumbuhan jualan, yang bermakna masa depan kelihatan cerah.
Jadi mengapa PCB fleksibel begitu popular? Disebabkan oleh fleksibilitinya, PCB fleksibel boleh menahan lebih banyak tekanan dan lenturan berbanding PCB tegar dan malah boleh dilipat untuk dimuatkan ke dalam ruang 3D yang sukar, menjadikannya berguna untuk aplikasi di mana pembengkokan berlaku secara berkala. Ia juga cenderung sangat ringan dan nipis, namun masih agak mudah untuk dihasilkan secara besar-besaran.
Beberapa industri sedang mendorong trend ke arah PCB fleksibel, termasuk:
•Pencahayaan LED: Pencahayaan LED sangat popular sebagai alternatif yang terang tetapi cekap tenaga berbanding mentol pijar tradisional. Bagi pencahayaan jalur LED, fleksibiliti sepanjang jalur adalah penting supaya pelanggan boleh membengkokkan jalur mengikut keperluan mereka. PCB fleksibel memberikan fungsi yang diperlukan ini.
•Teknologi Boleh PakaiHari ini, peranti elektronik boleh pakai semakin popular, dengan pasaran global dijangka mencecah $30.6 bilion menjelang tahun 2020. Elektronik ini sering disepadukan ke dalam pakaian dan aksesori fleksibel seperti stoking pintar, tali pinggang dan gelang tangan. Malah sesetengah topi keledar sukan kini menggabungkan sensor, menggunakan PCB, untuk memantau hentakan dan kelajuan. PCB fleksibel adalah perlu untuk aplikasi ini, baik demi fleksibiliti mahupun untuk mengendalikan hentakan dan getaran.
•Paparan FleksibelPaparan fleksibel telah mendapat perhatian selama bertahun-tahun tetapi masih agak jarang ditemui dan belum digunakan secara meluas disebabkan oleh kos pembuatan yang tinggi. Namun, sebaik sahaja kos pengeluaran tersebut menurun, peranti fleksibel dijangka akan menjadi perkara besar seterusnya dalam teknologi mudah alih. Mampu menahan hentakan dan tekanan dengan lebih baik berbanding reka bentuk tegar biasa, paparan fleksibel berkemungkinan akan membawa kepada telefon pintar dan tablet fleksibel. Ini mungkin memerlukan semua komponen lain dalam peranti turut boleh dibengkokkan, termasuk PCB.
•Instrumen PerubatanInovasi peranti perubatan setakat ini banyak tertumpu pada dua trend teknologi: pengecilan dan fleksibiliti. PCB fleksibel membolehkan pereka peranti perubatan mencapai kedua-duanya, dengan membenarkan litar padat pada substrat yang fleksibel. PCB fleksibel juga digemari kerana kebolehpercayaan dan biokeserasian, memandangkan sambungannya konsisten dan substratnya serasi untuk sentuhan dengan tisu manusia. Atas sebab-sebab ini, PCB fleksibel telah menjadi tunjang dalam banyak peranti perubatan dan digunakan dalam alat pembedahan, peranti perubatan boleh tanam, monitor dan penderia.
Disebabkan oleh fleksibiliti literal dan kiasan mereka, PCB fleksibel telah digunakan dalam pelbagai aplikasi di seluruh industri, menjadikannya produk yang mempunyai permintaan tinggi. Individu dalam industri PCB boleh menjangkakan untuk melihat lebih banyak reka bentuk PCB fleksibel menjadi semakin mendapat permintaan pada masa terdekat jika trend ini berterusan.
6. PCB Boleh Terbiodegradasi
Sisa elektronik, atau e-waste, ialah salah satu kebimbangan alam sekitar terbesar pada era moden. Jenis sisa ini merangkumi barangan elektronik seperti komputer, komputer riba, TV, telefon pintar dan peralatan rumah, yang kebanyakannya mengandungi bahagian yang tidak boleh terbiodegradasi dan tidak mesra alam. Walaupun pengitaran semula sisa elektronik (e-scrapping) telah menjadi popular dalam beberapa tahun kebelakangan ini, e-waste terus menjadi masalah kerana orang ramai cuba mencari cara untuk membuang barangan elektronik lama.
PCB merupakan sebahagian besar daripada isu ini. Sesetengah bahan PCB tidak mudah terurai dan sering berakhir di tapak pelupusan sampah, mencemarkan tanah di sekelilingnya. Isu ini diperburuk lagi oleh fakta bahawa bahan kimia yang digunakan semasa proses pembuatan PCB selalunya berbahaya kepada alam sekitar jika tidak dilupuskan dengan betul.
Memandangkan berapa banyak peranti elektronik yang digunakan oleh pengguna biasa dalam tempoh sedekad, bersama dengan trend industri ke arah produk elektrik yang berjangka hayat pendek, ini boleh menyebabkan banyak PCB dibuang yang membawa kemudaratan kepada alam sekitar.
Terdapat banyak penyelesaian yang dicadangkan untuk masalah ini, daripada pelupusan besar-besaran kepada perkhidmatan pengumpulan sisa elektronik yang teratur. Sesetengah pihak malah menyokong idea mengekstrak logam berharga daripada sisa elektronik, seperti paladium, perak, emas, galium dan tantalum, untuk diguna semula melalui proses peleburan dan penapisan. Ini seterusnya akan mengurangkan tekanan ke atas syarikat perlombongan untuk menghasilkan sejumlah besar logam bagi industri elektronik.
Apabila melibatkan PCB secara khusus, sesetengah saintis mencadangkan kita menangani masalah pencemaran dengan mengubah proses pembuatan PCB. Ini bermakna menggantikan substrat tradisional dengan alternatif yang lebih mesra alam. Substrat boleh terbiodegradasi kini sedang dikaji dengan teliti, begitu juga alternatif yang tidak memerlukan bahan kimia etsa berbahaya untuk menyiapkan proses pemasangan.
Kedua-duanya akan membantu mengurangkan kesan alam sekitar daripada industri elektronik secara keseluruhan dan berpotensi menyumbang kepada pengurangan kos pemasangan dan pembuatan.
Kemajuan Masa Depan Lain dalam Industri PCB
Penambahbaikan dan inovasi dalam industri PCB yang disenaraikan di atas tidak wujud secara bersendirian. Banyak lagi potensi inovasi lain terletak tepat di sebalik ufuk teknologi.
Salah satu kemajuan ini ialah idea PCB sebagai komponen sistem aktif. Pada masa ini, PCB digunakan sebagai komponen penyambung dalam elektronik, menyampaikan mesej antara komponen aktif supaya peranti secara keseluruhan dapat berfungsi. Jurutera kini sedang berusaha untuk menjadikan PCB itu sendiri sebagai sistem aktif, mengurangkan bilangan komponen dalam PCB sambil mengekalkan fungsi.
Kemajuan lain berkaitan dengan interaksi antara inovasi-inovasi ini. Sebagai contoh, pembuatan PE 3D sedang mengembangkan jenis bahan yang boleh digunakan untuk litar. Ini menjadikan penggunaan bahan substrat yang fleksibel dan boleh terbiodegradasi lebih berdaya maju. Dengan menggunakan gabungan idea-idea inovatif ini, pereka PCB boleh menghasilkan reka bentuk baharu yang luar biasa yang terus memajukan industri PCB.
Pilih PCBCart untuk Projek PCB Masa Depan Anda
Teknologi PCB akan terus maju pada masa hadapan selaras dengan perubahan keperluan dan keutamaan kita. Apabila syarikat anda membangunkan reka bentuk baharu dan melabur dalam teknologi baharu, sentiasalah peka terhadap perubahan trend, termasuk yang disenaraikan di atas. Di samping itu, anda harus bekerjasama dengan rakan penyelesaian PCB yang bersedia menangani keperluan teknologi yang sentiasa berubah jauh ke hadapan. Di sinilah PCBCart dapat membantu.
PCBCart ialah penyedia penyelesaian PCB terulung, membantu syarikat dalam segala hal daripada perolehan komponen hinggalah ke pemasangan PCB. Kami akan bekerjasama dengan anda dan membantu anda di setiap langkah dalam proses fabrikasi dan pemasangan PCB anda, dengan menyediakan kepakaran menyeluruh daripada wakil kami yang berpengalaman. Perkhidmatan pemasangan kami memenuhi piawaian pensijilan IPC Kelas 3, RoHS dan ISO 9001:2008 dan disediakan untuk mengendalikan reka bentuk PCB yang paling kompleks sekali pun. Tidak kira apa yang anda perlukan, PCBCart boleh membantu.
Untuk mengetahui lebih lanjut tentang PCBCart dan bagaimana kami dapat membantu anda dengan projek PCB anda yang seterusnya, minta sebut harga percuma daripada kami hari ini untuk sama ada kamiPCB standard,Prototaip PCBatauPerakitan PCBperkhidmatan
Dapatkan Sebut Harga Segera untuk Projek PCB Anda Seterusnya
Sumber yang Berguna
•Pengenalan Papan Litar Bercetak & Jenis-jenis PCB
•Aplikasi dan Penggunaan Papan Litar Bercetak
•Bagaimanakah Papan Litar Bercetak Dihasilkan?
•Proses Pemasangan PCB - Memateri Komponen pada PCB
•Cara Menilai Pengeluar PCB atau Pemasang PCB
