На протяжении многих лет происходила постоянная эволюция технологии проектирования и изготовления печатных плат. Вероятно, в будущем появится еще больше новых тенденций и идей. Тем не менее, люди с четко определенным видением могут существенно повлиять на следующее поколение электроники, если они подготовят решения для предстоящих задач. Взгляд на текущее положение дел может, с технологической точки зрения, дать наиболее точную картину будущего, которую можно получить – производство печатных плат будет по-прежнему зависеть от конкретных отраслевых тенденций в ближайшие несколько лет.

Глобальные рынки печатных плат в основном связаны с коммуникационными и автомобильными устройствами. В отрасли производства печатных плат искусственный интеллект, 5G и Интернет вещей приносят самую большую революцию в дизайне и изготовлении. Итак, каковы современные тенденции в отрасли? Давайте рассмотрим ключевые из них.

Электроника все больше входят в повседневную жизнь. Этот рост обусловлен необходимостью создания более интеллектуальных продуктов для мониторинга и контроля большей части быта. Например, в аэрокосмической, медицинской, автомобильной и коммерческой электронной промышленности, требуется повышенная функциональность и надежность. Были предприняты усилия для удовлетворения этих требований путем разработки новых материалов, компонентов и технологий производства. Чтобы идти в ногу с прогнозируемыми тенденциями, потребуются постоянные изменения в процессах производства печатных плат и совершенствование оборудования на каждом этапе.

Гибкие печатные платы

Печатные платы из гибкого материала быстро завоевывают рынок. Как и предсказывалось, к 2025-му треть всех печатных плат будет гибкой. Преимущества гибкой печати включают в себя расширенные возможности и меньшие размеры, более высокую надежность и больше вариантов материалов. В настоящее время производители анализируют критические аспекты, влияющие на производство гибкой платы.

Гибкость этих печатных плат позволяет использовать их во многих электронных устройствах — датчиках, мобильных телефонах, принтерах, телевизорах, камерах и т. д. Они обычно используются в слуховых аппаратах, кардиомониторах и кардиостимуляторах. Манипуляторы роботов, обрабатывающие станки, оборудование для считывания штрих-кодов и т. д. изготавливаются с использованием Flex PCB.

Автоукладчики печатных плат

Одной из самых популярных тенденций в индустрии печатных плат в последнее время является использование автоплайсеров. Это означает, что компания может производить печатные платы дешевле, чем традиционными методами. Это специальное программное обеспечение для автоматического размещения элементов на печатной плате. Автоплайсер позволяет компаниям проектировать печатные платы за меньшее количество шагов, что делает процессы разработки устройств более быстрыми и эффективными. Кроме того, автоплайсеры могут сократить время производства, уменьшить количество брака и, в конечном счете, сократить время необходимое для вывода схемы на рынок. Особенно совместно с применением лазерной пайки.

Соединения высокой плотности

Соединения высокой плотности (HDI) были созданы в ответ на спрос на все более компактные изделия с еще большими возможностями, особенно когда речь идет о соединениях для печатных плат. Благодаря уменьшению количества слоев печатных плат возможна быстрая передача сигнала по более плотно расположенным путям. Технология HDI устраняет препятствия в производстве печатных плат высокой плотности. Это позволяет упаковать больше дорожек на меньшую площадь. К сожалению, это также вызывает такие проблемы, как шум и искажения. В дальнейшем можно ожидать дальнейшего развития этой концепции, включая алгоритм внутри одного слоя (ELIC) и любого слоя (ALIC).

HDI (High Density Interconnect) является важным аспектом проектирования производства печатных плат. HDI позволяет значительно увеличить количество соединений на одной печатной плате, в результате чего повышается эффективность системы. Этот прирост производительности особенно полезен для передачи данных и мобильных устройств. Кроме того, использование HDI позволяет создавать более сложные конструкции печатных плат на меньшем пространстве.

Мощные по току платы

Все больше печатных плат рассчитаны на большую мощность. Некоторые платы имеют блоки питания на 48 В. Солнечные панели, работающие от 24 или 48 вольт, и электромобили, которые могут работать от 100 до 1000 вольт, расширяют использование печатных плат до этих уровней напряжения. Чтобы установить на эти платы более значимые компоненты, такие как батареи или мощные транзисторы, печатные платы также должны эффективно справляться с проблемами помех. Платы высокой мощности, которые становятся все более популярными в производстве электроники, — отличный способ расширить спектр поддерживаемых устройств. Эти виды компонентов должны справляться с большими токами и деталями, которые выделяют много тепла. Они также отлично подходят для создания сложных схем.

Интернет вещей (IoT) — это стратегия проектирования, включающая уровни быстрой связи, в том числе беспроводной. Эта технология позволяет осуществлять беспроводное соединение домашних и офисных элементов, а также удаленный мониторинг и управление ими. Кроме того, использование IoT упростит подключение и обмен данными между устройствами.

При разработке печатных плат для систем IoT основной задачей является соблюдение различных стандартов и правил.

Умные инструменты

Спрос на умные инструменты постоянно растет вместе с увеличением потребности в подключении смартфонов к умным домам или умным офисам. Для таких вещей необходимы масштабируемые и надежно подключенные устройства. Такие системы могут приносить большую прибыль в случае успеха, поэтому они представляют большой интерес для отрасли. Но для завоевания рынка устройству необходимо выделяться на фоне конкурентов, а это уже требует гибкости от производителей печатных плат.

Экологически чистая печатная плата

Традиционные PCB опасны, потому что содержат много химических веществ, которые не поддаются биологическому разложению. Электронные отходы, в том числе выброшенные платы, представляют собой глобальную проблему обращения с отходами. Эта новая тенденция к разлагающимся PCB является одним из способов решения проблемы электроотходов. Также рассматриваются другие варианты, такие как извлечение металлов, которые затем могут быть переработаны в рамках экономики замкнутого цикла.

Разлагаемые платы считаются безопасной альтернативой используемым в настоящее время материалам (гетинакс, стеклотекстолит). Кроме того, они могут помочь в будущем исключить процесс химического травления из процесса производства печатных плат, а значит снизить себестоимость производства.

Камеры с печатной платой

В бытовой электронике, а также в промышленной электронике используются камеры, встроенные непосредственно в печатную плату. Крошечный датчик монтируется непосредственно на печатной плате для съемки фото и видео. Некоторые устройства этого типа камер включают мобильные телефоны, небольшое клиническое оборудование, используемое в неинвазивных процедурах, или инструменты наблюдения, используемые в охранных системах.

Многие другие инновации могут произвести дальнейшую революцию в процессе производства печатных плат в будущем. Использование самой печатной платы в качестве активной части схемы может привести к значительным изменениям в области печатных плат, помимо тенденций создания 3D-электроники.

Развитие сектора также увеличивает потребность в безопасности производственного процесса. Производители работают над устранением контрафактных компонентов из своих цепочек поставок. Производство критических схем является наиболее сложной областью в этом отношении. Для решения этой проблемы постоянно используются различные технологии, среди которых на первый план выходят дополненная реальность (AR) и виртуальная реальность (VR). Эти тенденции представляют собой предсказуемые изменения в индустрии печатных плат, которые вскоре повлияют на электронные продукты, доступные потребителям.