印刷電路板（PCB）史前時代

什么是印刷電路板(PCB)？印刷電路板(PCB)是由相互連接的電子元件組成的獨立模塊，在我們日常使用的電子設備都能找到它們的身影，如：手機、路由器、個人電腦到復雜的雷達、導彈、衛星上，只是它靚麗的光芒被設備的外殼給遮蓋住了，它那天才般的設計往往被用戶所忽視，只有在設備出現故障或者需要功能擴展時，拆開設備外殼的剎那才能領略它的美。

電子學的起源可以追溯到1897年，約瑟夫·湯姆森發現電子的存在，電子學是在早期的電磁學和電工學的基礎上發展起來的。在電子學誕生之前，人類對于電磁現象的研究已相當深入。一系列物理定律已經確立，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，麥克斯韋被普遍認為是十九世紀物理學家中，對于二十世紀初物理學進展影響巨大的一位。他在1864年發表的論文《電磁場的動力學理論》中，集以往電磁學研究之大成，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中電場和磁場中許多現象的電磁擾動，同時從理論上預測了電磁波的存在，將電、磁、光統歸為電磁場中現象，提出了著名的麥克斯韋方程組，建立了一個完整的電磁學理論體系，為電磁學在生產生活應用奠定了理論基礎。

有了電磁學理論的支撐，人們對電磁學的利用也達到了一定的水平，有線電報和有線電話也相繼發明，并且有了橫貫美洲大陸的電報、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年發明了電話，托馬斯-愛迪生1879年發明了白熾燈、尼古拉-特斯拉于1888年發明了電動機，所有這些，都為電子學的誕生準備了充足的條件。愛迪生效應的發現和關于電磁波存在的驗證實驗，標志著電子學誕生。

1883年，愛迪生在致力于延長碳絲白熾燈的壽命時，意外地發現了在燈絲與加有正電壓的電極間有電流流過，電極為負時則無電流，這就是愛迪生效應。這一發現導致了后來電子管的發明。

1887年，德國H.R.赫茲進行了一項實驗，他用火花隙激勵一個環狀天線，用另一個帶縫隙的環狀天線接收，證實了麥克斯韋關于電磁波存在的預言，這一實驗導致了后來無線電報的發明。

無線電報的發明，是人類利用電磁波的一個巨大成就，電子學從此開始了一個研究和利用電磁波的極其興旺的時期。電磁波是電子元器件之間互聯通信的基石，而電子管的發明，則催生了PCB誕生。1897年德國科學家布朗（Braun）制造出第一個真空管（vacuum tube），之后電子學的真空管時期就此展開。基本上，布朗的真空管只是一個陰極射線管（Cathode Ray Tube）的雛型，功能并不大。

1904年，英國的弗萊明（John Fleming）發明了真空二極管（diode，當時也稱作valve），是由一放射電子的加熱燈絲與接收電子的屏極所組成；當屏極加入正電壓便會產生電流，加入負電壓便沒有電流產生。

到了1906年，德佛雷斯特（De Forest）在二極真空管內加入柵極，發明了三極真空管（audion，或稱triode），可以控制電子的活動，使其具有放大信號與控制電量的強大功能，從而使得電子電路技術進入了實際應用階段，同時也推動了無線電及其他電子行業的發展，這之后的20年中，各種電子設備不斷涌現出來，德佛雷斯特也被譽為無線電之父”、“電視始祖”、“電子管之父”。

電子管是電子器件的第一代，在晶體管發明以前的近半個世紀里，電子管幾乎是各種電子設備中唯一可用的電子器件。電子學隨后取得的許多成就，如電視、雷達、計算機的發明，都是和電子管分不開的。就是在固體電子學十分興旺的現代，以大功率電子管（特別是微波功率電子管）和電子束管為代表的真空電子學也仍然是一個活躍的領域。在PCB技術沒有大規模應用之前，生產一臺電子設備麻煩而低效，大量的電子管，需要使用涂有絕緣樹脂的導線在器件之間進行人工布線并焊接，這就帶來一些問題：

·人工接線效率低，沒辦法實現機器化大規模生產

·人工接線容易出現安裝錯誤，檢查困難

·端子的焊接可靠性低容易松動造成接觸不良

為了簡化電子機器的制作，減少電子零件間的配線，降低制作成本、提高電子機器的可靠性，人們開始鉆研以印刷的方式取代配線的方法，以利用機器實現精密的大規模化生產。印刷電路板也是隨著電子連接系統發展而來的，以解決電報/電話系統的連接問題。初期，金屬條或金屬棒用于連接安裝在木制底座上的大型電子元件。隨著時間的推移，金屬條被螺絲端子和可擰入其中的電纜所取代，這樣連接更具有靈活性，而木制底座則被金屬底板所取代。但是，隨著電報/電話業務的發展，電話交換門數越來有多，電話系統相關的電子操作也越來越復雜，這就需要更小、更緊湊的設計。