Printplaten (PCB's) vormen de basis die elektronische componenten fysiek ondersteunt en elektronisch verbindt met behulp van geleidende kopersporen en -pads die verbonden zijn met een niet-geleidend substraat. PCB's zijn essentieel voor vrijwel elk elektronisch apparaat en maken het mogelijk om zelfs de meest complexe circuitontwerpen te realiseren in geïntegreerde en massaal te produceren formaten. Zonder PCB-technologie zou de elektronica-industrie zoals we die nu kennen, niet bestaan.
Het PCB-fabricageproces transformeert grondstoffen zoals glasvezeldoek en koperfolie tot nauwkeurig ontworpen printplaten. Het omvat meer dan vijftien complexe stappen, waarbij gebruik wordt gemaakt van geavanceerde automatisering en strikte procescontroles. De processtroom begint met het schematisch vastleggen en de lay-out van de circuitconnectiviteit in Electronic Design Automation (EDA)-software. Kunstwerkmaskers definiëren vervolgens tracelocaties die lichtgevoelige koperlaminaten selectief belichten met behulp van fotolithografische beeldvorming. Etsen verwijdert onbelicht koper, waardoor geïsoleerde geleidende paden en contactvlakken achterblijven.
Meerlaagse printplaten vormen een sandwich van stijf koperen laminaat en prepreg-hechtplaten, waardoor sporen tijdens het lamineren onder hoge druk en temperatuur samensmelten. Boormachines boorden duizenden microscopisch kleine gaatjes die de lagen met elkaar verbinden, die vervolgens met koper worden geplateerd om de 3D-circuitinfrastructuur te voltooien. Secundair boren, plateren en frezen modificeren de printplaten verder totdat ze klaar zijn voor esthetische zeefdrukcoatings. Geautomatiseerde optische inspectie en tests valideren aan de hand van ontwerpregels en specificaties vóór levering aan de klant.
Ingenieurs stimuleren voortdurend PCB-innovaties die dichtere, snellere en betrouwbaardere elektronica mogelijk maken. High Density Interconnect (HDI) en any-layer-technologieën integreren nu meer dan 20 lagen om complexe digitale processoren en radiofrequentiesystemen (RF) te routeren. Rigid-flex-printplaten combineren stijve en flexibele materialen om aan veeleisende vormvereisten te voldoen. Keramische en isolerende metalen backing (IMB) substraten ondersteunen extreem hoge frequenties tot millimetergolf-RF. De industrie past ook milieuvriendelijkere processen en materialen toe voor duurzaamheid.
De wereldwijde omzet van de PCB-industrie bedraagt meer dan $ 75 miljard, verdeeld over meer dan 2.000 fabrikanten, met een historische groei van 3,5%. De marktfragmentatie blijft hoog, hoewel de consolidatie geleidelijk voortschrijdt. China vertegenwoordigt de grootste productiebasis met een aandeel van meer dan 55%, gevolgd door Japan, Korea en Taiwan met samen meer dan 25%. Noord-Amerika is goed voor minder dan 5% van de wereldwijde productie. Het industriële landschap verschuift richting het Aziatische voordeel op het gebied van schaal, kosten en nabijheid tot belangrijke toeleveringsketens voor elektronica. Landen behouden echter lokale PCB-capaciteiten ter ondersteuning van defensie en gevoelige intellectuele eigendomsrechten.
Naarmate innovaties in consumentengadgets zich verder ontwikkelen, stimuleren nieuwe toepassingen in communicatie-infrastructuur, elektrificatie van transport, automatisering, lucht- en ruimtevaart en medische systemen de groei van de PCB-industrie op de lange termijn. Voortdurende technologische verbeteringen dragen ook bij aan een bredere verspreiding van elektronica in industriële en commerciële toepassingen. PCB's zullen onze digitale en slimme samenleving de komende decennia blijven dienen.