印刷電路板(PCB)是由相互連接的電子元件組成的獨(dú)立模塊,從我們身邊日常使用的電子設(shè)備,如:手機(jī)、路由器、個(gè)人電腦到復(fù)雜的雷達(dá)、導(dǎo)彈、衛(wèi)星上,都能找到它們的身影,只是它們靚麗的光芒被設(shè)備外殼給遮蓋住了,你那天才般的設(shè)計(jì)往往被用戶所忽視,直到設(shè)備出現(xiàn)故障或者需要功能擴(kuò)展,拆開設(shè)備外殼的剎那才能領(lǐng)略它的美。
PCB史前時(shí)代
電子學(xué)的起源可以追溯到1897年,約瑟夫·湯姆森發(fā)現(xiàn)電子的存在,電子學(xué)是在早期的電磁學(xué)和電工學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。在電子學(xué)誕生之前,人類對于電磁現(xiàn)象的研究已相當(dāng)深入。一系列物理定律已經(jīng)確立,如庫侖定律、安培定律、 歐姆定律、 楞次定律、法拉第電磁感應(yīng)定律等。
1831年6月13日,天降男神詹姆斯·克拉克·麥克斯韋(James Clerk Maxwell,1831年6月13日-1879年11月5日)于英國愛丁堡的印度街14號,麥克斯韋被普遍認(rèn)為是十九世紀(jì)物理學(xué)家中,對于二十世紀(jì)初物理學(xué)的巨大進(jìn)展影響最為巨大的一位。他在1864年發(fā)表的論文《電磁場的動力學(xué)理論》中,集以往電磁學(xué)研究之大成,提出電場和磁場以波的形式以光速在空間中傳播,并提出光是引起同種介質(zhì)中電場和磁場中許多現(xiàn)象的電磁擾動,同時(shí)從理論上預(yù)測了電磁波的存在,將電、磁、光統(tǒng)歸為電磁場中現(xiàn)象,提出了著名的麥克斯韋方程組,建立了第一個(gè)完整的電磁學(xué)理論體系,為電磁學(xué)在生產(chǎn)生活中應(yīng)用奠定了強(qiáng)大的理論基礎(chǔ)。
電磁學(xué)是現(xiàn)代科技生活最重要的學(xué)科,它的高速發(fā)展,將人類帶入了電氣時(shí)代和信息時(shí)代。可以說,沒有電磁學(xué)的發(fā)展,就沒有人類的現(xiàn)代文明;這一自然科學(xué)理論的成果,奠定了現(xiàn)代的電力工業(yè)、電子工業(yè)和無線電工業(yè)的基礎(chǔ)。當(dāng)然,沒有麥克斯韋,也就沒有線路板,也就沒有PCB Layout這個(gè)行業(yè),可能現(xiàn)在的老wu還是村口賣豬肉的最靚的仔。
有了電磁學(xué)理論的支撐,人們對電磁學(xué)的利用也達(dá)到了一定的水平,有線電報(bào)和有線電話也相繼發(fā)明,并且有了橫貫美洲大陸的電報(bào)、電話線路和橫跨大西洋的海底電纜。亞歷山大-格雷厄姆-貝爾在1876年發(fā)明了電話,托馬斯-愛迪生1879年發(fā)明了白熾燈、尼古拉-特斯拉于1888年發(fā)明了電動機(jī),所有這些,都為電子學(xué)的誕生準(zhǔn)備了充足的條件。
標(biāo)志著電子學(xué)誕生的兩個(gè)重大的歷史事件,一是愛迪生效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)和關(guān)于電磁波存在的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。
1883年,愛迪生在致力于延長碳絲白熾燈的壽命時(shí),意外地發(fā)現(xiàn)了在燈絲與加有正電壓的電極間有電流流過,電極為負(fù)時(shí)則無電流,這就是愛迪生效應(yīng)。這一發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致了后來電子管的發(fā)明。
1887年,德國H.R.赫茲進(jìn)行了一項(xiàng)實(shí)驗(yàn),他用火花隙激勵(lì)一個(gè)環(huán)狀天線,用另一個(gè)帶縫隙的環(huán)狀天線接收,證實(shí)了麥克斯韋關(guān)于電磁波存在的預(yù)言,這一重要的實(shí)驗(yàn)導(dǎo)致了后來無線電報(bào)的發(fā)明。