未来PCB变化成什么样子？

 【导读】来畅想下，60年后 PCB是什么样子呢？或许电子产品中必备的PCB让我们熟悉的快忘记它了，从而也忽略了它若干年来的持续创新，事实上，无论是从尺寸、精度、还是从材料，PCB一直都默默改进，一直追随者元器件发展的脚步。

 

这篇文章最初是在EDN美版60周年上看到的，作者Michael提到了一个问题“Will there still be PCBs in 60 years?” 60年后我们的PCB会变成什么样子，PCB还会存在吗？这是一个有趣的话题。

 

在讨论这个话题之前，我们先回到没有PCB的时候，那时有人认为电脑会是这样的：

 

 

或许电子产品中必备的PCB让我们熟悉的快忘记它了，从而也忽略了它若干年来的持续创新，事实上，无论是从尺寸、精度、还是从材料，PCB一直都默默改进，一直追随者元器件发展的脚步。

 

PCB的渐进式创新

最明显的短期变化，一定是一些“渐进式创新”。如低损耗介质、超光滑铜、HDI(高密度互连)、集成flex、嵌入式组件以及去耦层等PCB先进技术将用于越来越多的电子产品。由于电子系统越来越复杂，高密度互联已经很常见。

话又说回来，当转向更大的硅集成——包括多芯片封装，这些都会在一定程度上抵消这种趋势。

但是：当你的系统可以被放入一块芯片、或者是芯片堆栈中的时候，谁还会需要高科技的PCB？

嵌入式光学

光互联广泛用于高速数据。预计嵌入光学波导管的PCB会成为常见的底板和卡片，且有可能和3D打印相连。

 

 

图：嵌入式光波导的样子。蓝色：主动元件。橙色：电气连接。黄色和浅蓝色：波导和覆层

新型基板

PCB将以新的形式存在，例如软性材料。超薄材料将用于外用的医疗监视器，只使用范德华力“贴住”，而内用的可能包括可溶解的传感器。如果麦片盒上真的可以播放视频的话，那就有可能是通过一个类似胶卷的PCB实现的。

 

 

图：蓝牙传感器电路：可以折叠成想要的形状，并用塑料制造出来。

3D打印PCB

3D打印PCB正慢慢走向现实。虽然这项技术乍一看很可疑——或许只对快速原型有用，但并难看出它可能会成为占主导地位的生产方法。带多个喷嘴的高速打印机能比现有方法更快、更便宜的制造PCB，从而淘汰蚀刻、钻孔、压合、甚至焊接。

 

 

图：这款PCB是由纳米尺寸的3D打印机的。

3D打印PCB还能嵌入组件(比如电阻、光学和微波波导等)。一些分立器件和IC封装/裸片可以被放在内部。过孔能穿过任意层，不需要孔焊盘。

另外，同一台机器还能集成零件，从而取代焊接，只需要打印更多的导电油墨，后者直接被挤入软性板材。

最后，您认为PCB在60年后会变成什么样？这里开脑洞的再做个小调查，欢迎评论留下您的看法：

○ 不好说，没法想象没有PCB的电子产品

○ 这么弱智的产品一定会消失，以后会是真正的片上系统SoC，一个芯片就是一个系统

○ 如果SoC太贵，那还有系统级封装SIP（System In-Package），总之不会看到PCB+元器件的形式

○ 3D IC会大放光彩，TSV技术实现不同晶圆/裸片上的电气连接

○ 继续存在，但是材料一定会有些变化