有一個元件非常有用 它在
每一個電子產品中
它是如此巧妙 它
自二戰以來幾乎沒有改變
它非常重要以至於每個
電氣工程師都學會了設計
它們
你在電路板上的任何地方都找不到這個元件
，因為
它就是電路板 我是
zach Friedman，歡迎來到 voidstar 實驗室，今天我們要
問一個大問題，
關於每個人都認為
理所當然的事情 為什麼電路板上的電路
無論如何
都是現代電子設備，
無論是 1977 年的核動力太空探測器
還是自平衡的可騎行啤酒
從 2020 年
開始，冷卻器的中心至少有一個印刷電路板
它
是所有電子元件中最普遍
的技術 它是將
電子世界真正連接在一起
的技術 你可能已經
註意到，電子元件已經
變得更先進了 上個
世紀，這是 1940 年代的電容器，
它是用浸在電中的箔和紙製成的
trolytes
這是現代版本 它由
金屬化薄膜和凝膠電解質
電解質製成 它們是電子所
渴望的 這是英特爾
1971 年的尖端處理器，
具有高達 2250 個晶體管
這是 2020 年型號，大約有
三個半十億個晶體管
1950 年代的印刷電路板 它由玻璃纖維上的銅製成
這是 2020 年由
玻璃纖維
和銅製成的電路板 曾幾何時
，所有製造商都沒有電路板
將組件直接粘在或擰緊
到設備的
底盤上
，然後將電線焊接到每個
其他點對點焊接使
早期的設備成為可能，但很
粗糙
，扭曲的引線網不能很好地
利用空間它需要大量的
體力勞動來組裝它使復雜的
電路變得非常瘋狂
並且它給了持叉子的蹣跚學步的孩子一個
自助餐
隨著時間的流逝，設備變得越來越
複雜，並且
發明了繞線技術，因此可以選擇將自己帶入陰影領域 將更多零件
塞入相同數量的空間
技術人員將組件
通過穿孔接線闆卡住，實際上只是
一塊帶孔的板
，他們使用電鑽將小
電線纏繞在每根
導線上，他們將導線佈線到必須
纏繞的地方 另一端和 bam
連接使它在頂部看起來既漂亮又緊密
，
但在底部
這讓我們想起了二戰美國
不得不將大量電子設備推入
炸彈
這種大繞線和
點對點焊接不僅
體積太大，它們
對於戰時生產來說過於勞動密集型，
相反，軍隊將金屬漆絲網印刷
到一對陶瓷圓盤上，
並在它們之間焊接零件這
不僅加快了生產速度這種新
的所謂印刷線路板更
緊湊
更耐用，更容易修理，
更難縮短
，這些都是你
在 1943 年第二次世界大戰最激烈的時候想要的
彈頭的所有功能，美國已經覆蓋了整個國家 你
在整個電路板製造行業中
只是為了製造更多這些
引信 幾年過去了，美國
將 32 個電子雷管安裝在一種
不同類型的炸彈中
，我們結束了第二次世界大戰，因為戰爭
機器解開了
發現的餡餅皮比薩的發源地 本身點綴著大型電路板製造商的網絡誰剛剛失去了他們最大的客戶不久便宜的印刷電路板是使他們的方式轉化為產業，然後消費產品和大量的前職業絲的說唱歌手都進行了檢查虛位以待廣告多氯聯苯
在你需要一個
充滿手工線材包裝工和
專業焊工的工廠來
製造一件電子
產品之前，真的讓電子行業電氣化了
用
更多的組件包裝它們並以
更實惠的價格出售它們
為了滿足這種需求，製造業絕對爆炸式增長，這
使得
更多的消費產品成為可能，而這
反過來又產生了更多的需求
和更便宜的零件，接下來
你知道你在
浴室裡看 youtube 並且忘記了
自 1943 年電子產品生產以來的擦拭 已經
變得更便宜
更安全更性感但
歸根結底今天的電路板
與當時基本相同，
它們可能更有棱角，更
綠色，但印刷電路板仍然
是帶有銅印的薄硬板
你的電路
讓我們窺探一下這些是
像扁線一樣攜帶電流的走
線
這是一個小管形電線連接
電路板頂部的走線和底部的走線
這是一個通孔墊和這個 是
表面貼裝焊盤
組件被焊接到這些焊盤上
以將它們連接到電路，
但電路板也物理上承載
了組件太
焊接組件 連接到電路板上
進行機械
連接和電氣連接電路板
本身由
絕緣高介電材料製成，這
意味著它不會傳導電流
或允許高壓電弧
通過它打孔
用酚醛樹脂硬化的紙板
事實證明，
在浸泡在樹液中的紙上通電
實際上是一個非常糟糕的主意，如今
我們通常使用
玻璃纖維，因為它更堅固且
耐熱
，事實上，最常見的
材料稱為 fr4，即 4 型火焰
如果它著火，它實際上會自行熄滅
有趣的事實 幾乎每個現代電路
板實際上在黑光下都會發出綠色熒光
製造商將一種
夜光染料混合到玻璃纖維中，
以便稱為貼片機的組裝機器人
可以輕鬆看到電路板 拾放
機真的很酷
，他們會得到自己的視頻
，如果你想看那個 vi deo
號召性用語 訂閱並點擊
通知 電路板開始時是一塊
覆銅板，它是一個
堅硬的背面，銅箔粘在
上面，覆蓋整個電路板邊緣到
邊緣 pcb 製造商又名晶圓廠
將電路繪製到電路板上使用 一種
稱為抗蝕劑的化學防護塗料，
然後將電路板浸入蝕刻劑中
，以溶解暴露的銅
只有被抗蝕劑覆蓋的區域留在
電路板上 技術人員將電路板從電路板上
清洗掉 為組件鑽孔並
在工程師將使用的印刷電路板上打孔
從字面上
用刷子
在用於印刷的屏幕上手工繪製痕跡這
就是為什麼老式電路板具有
那些異想天開的彎曲痕跡和那些
淚珠狀的墊子，因為這些
有機形狀更容易
為現代電路板繪製所有
角度的藝術品 由
電子設計協助的
eda 程序而不是由穩定的工程師提供的
光刻打印機 適用於
抵抗
和計算機控制的數控銑床 不是
灰白的鏈條吸煙機械師
在銑槽中鑽孔，但
真正整潔的
是，即使製造
變得更加先進，現代 pcb
仍然像老式 fast turn pcb china，它們
仍然是薄而
硬的卡片 他們在上面印了銅，在
上面鑽了孔，
自二戰以來我們把東西粘在銅上，我們做了一些
改進，最重要的是
阻焊層，這是一種像油漆一樣的搪瓷，
可以保護銅跡免受腐蝕
並防止雜散焊料 短路
電路
是繞口令 大多數電路
板是綠色的，因為它們有綠色
阻焊層
只是它只是綠色油漆
阻焊層頂部有
標記 零件號等
稱為覆蓋層 絲網印刷
以創造生命 像我們這樣的 jabronis 更
容易破解東西，一套電線很好，
但如果我們需要更多電線怎麼辦，
讓我們通過 pu 把樂趣加倍 在底部
設置另一組走線掩模和覆蓋層
，現在我們得到
了一個雙層板，
需要更多的電線，只需將
一堆超薄板層壓在一起形成
一個史酷比三明治
，你就得到了一個多層板
[ 音樂]
大多數現代設備實際上仍然使用
雙層板，因為它們很
便宜，
但是像計算機
主板中的一些 pcbs 可以有 20
層以上，
所以現在我們需要將這些層
的走線連接在一起，
從頂部到底部焊接一條線 底部
不，鑽孔並電鍍它
是的，就像鋼生鏽
暴露的銅會在空氣中腐蝕一樣，我們
不妨在整個
電路板上
鍍金，我終於喜歡金了那些
帶有那些電線的大通孔組件
必須通過
孔卡住是的，他們必須走了 我們
用極小的表面貼裝組件替換了它們，這些
組件在末端使用導電墊
這被稱為表面貼裝技術，
因為它們是 直接老化到
電路板的表面，就好像焊料
是膠水一樣，
它們沒有
穿過電路板並焊接在另一
側的電線
製造商繼續使船舶變得
更小，即使它們現在塞滿了越來越
多的
功能部件 有如此多的信號，
需要如此多的電線，
它們無法在物理上安裝引腳，因此
我們將連接引腳從
芯片邊緣的金屬片更改為芯片
底部的金屬球網格，
這些球網格
區域 部件可以暴露數百個
電信號，而且只有幾平方
毫米，
所以現代電路板需要超細
的三維走線，
只是為了將這些信號傳播到足夠遠的
地方來連接部件，
但是
孩子們一直在談論的那些花哨的柔性電路板呢？
關於我們是否能夠捲起
我們的 ipad 並用
柔性電路板粉碎一隻蚊子實際上
現在真的很普遍
柔性板和
剛性板是柔性板
用
一層薄的耐熱
堅固塑料代替玻璃纖維，稱為 capton flex pcbs
比玻璃纖維薄得多，您
可以將電纜
集成到電路板本身中 flex
pcbs 非常適合繞過障礙物並將
電子設備塞入 角落和
縫隙
他們不太擅長
彎曲 第一個問題是電路板可以
彎曲，
但組件不能彎曲 第二個
問題是柔性 PCB
每次擺動時都會受到損壞
最終塑料和金屬層會
分層 並且板子會剝落
板子越厚
，彎曲時它的應變就越大，
所以我們不能像
堆疊剛性板一樣堆疊多層柔性板
現代設備結合了堅硬的主板
帶有 flex pcb 電纜和模塊的複雜電路，
工程師可以將它們塞到任何地方
ce 已經組裝好了，
但我們不能回到將
組件正確地相互粘在一起
，甚至將每個組件集成
到一個巨大的巨型芯片
中，這樣我們就可修剪掉大部分
電路板並使設備變得
更小，
而不是真正的 能夠將
現成的部件放在定制板上，
即使它使部件有點
笨重，這實際上是一件好事
現代設備有很多部件你
有處理器
內存調製解調器收發器傳感器
秘密政府間諜芯片
安全芯片保護你免受
秘密政府的侵害 間諜芯片和
閃爍的
燈光讓所有這些
製造商將他們的所有部件
組合
在一起絕對是一場噩夢，
即使您設法將其拉下來，您
也永遠無法進行任何設計更改，
因為一切都融合在一起成為
一個芯片
集成 風險越大，你
塞進一個包裹的東西越多
，一個缺陷破壞
整個
東西的機率就越高 如果一切都在一個
地方設備無法修復
這仍然是一個大問題，因為某些
硬件在到達時總是死機並且
修復它比更換它更便宜
製造商也停止製造
超低端設備，因為
他們可以 翻新去年的模型
並打折出售，
如果所有東西都集成到一個
單一的部件中，那麼
在集成所有東西的基礎上是不可能的
會讓你的供應商變得[ __ ]，因為
只需要一個供應商
威脅吊銷他們的許可證和
您的整個產品都
被廢棄了 一些組件需要
與其他組件保持社交距離
天線例如接收
乾擾，除非它們有
喘息空間
和像這樣的高壓板
電源電弧會
在跡線之間跳躍並爆炸，除非
它們是 相距一定距離
有些零件還需要特殊包裝
這是一個壓力傳感器 需要一個
小呼吸孔讓空氣流通
這是一個脈搏血氧計，它在一個
特殊的玻璃膠囊中，這樣它就可以
清楚地看到皮膚
只是無法繞過它 你
需要一堆零件來製造
電子產品
將一堆零件放在一起的最佳方法
是在一個 電路板和製作電路板的最佳
方法是打印它，
無論您的設計中有多少零件，
無論它們多麼奇特，也無論
涉及哪些供應商，
幾乎任何人都可以將任何東西放入
任何項目中，只要他們可以安裝
它 pcb
任何部件都可以在任何
配置中組合，您將始終知道
您將擁有這塊薄而
堅固的板 將所有部件
與方便的安裝孔保持在一起
集成是一種發生
方式，但不是將每個
組件都放入一個芯片
製造商 將許多
組件集成到一個模塊
中，例如相機模塊
壓縮圖像指紋讀取器
處理您的
安全顯示器將驅動程序
直接嵌入玻璃
中 無線調製解調器處理器內存
圖形芯片都
集成到一個部件中，這
確實是兩全其美的，
因為製造商已經完成了
大量工程，如果出現問題
，
您只需更換模塊，這
對用戶來說非常好，因就像
任何有螺絲刀的人都可以更換
損壞的相機，如果新的相機剛好
就位，
那麼當布魯克林低於 8 英尺的水位時，pcb 的未來是什麼，
我們仍將使用銅和
玻璃纖維
是的，我想我們我想我們可能
印刷電路板的生產過程是否
如此成熟且如此
便宜，以至於電路板已經
可以像以往一樣容易獲得
，已經有一些本質的
技術進步，比如你可以
在
電路板上貼上一層鋁板來幫助 傳播熱量，
您可以添加插入式通孔，這些通孔是
一種垂直導線，
用於路由超級密集的組件哦
，現在您可以獲得全
彩絲印電子 電子器件
變得足夠便宜，我們
實際上可以將它們直接嵌入到某些
設備中
這是一堆 rfid 標籤，它們是
一個微小的箔天線和一個
直接內置在貼紙中的微型微控制器
這些東西不需要電路板，
因為貼紙 把東西
放在一起
你的垃圾箱可能還會給你一張
特殊的銀行卡，顯示
安全代碼，這也是一種
沒有電路板的電子設備 電子設備
直接嵌入
汽車的塑料中
黑客圈中有一些有趣的傳聞 有毒化學品和
電鍍槽是一種
不切實際的
3D 印刷電路 這個
想法不會消亡
這個想法是你用普通塑料打印電路板
然後你
用特殊的導電
材料在它上面打印痕跡 還有 噴墨電路
製造商，它
使用經過基本改進的噴墨
打印機使用 conduc 在一張紙上繪製電路
用銀製成的墨水
終於你有了桌面板磨機
，它就像一個小巧可愛的小數控
機床，你可以放在你的桌子上
，它可以用
鍍銅的數控板磨機銑削電路板，
最近變得負擔得起和實用
，如果你 沒有
阻焊膜你可以
在你的工作台上製作簡單的電路板給我
2500
，我會在視頻上做但是
超級科幻的
未來怎麼樣，有玻璃體或
嵌入電子元件到
玻璃板
中 已經用於製造
手機的電容式觸摸屏和那些
超薄的 oled
電視，如果你想製造
透明的電子產品，這就是
你發明透明電池後的做法
攜帶光
這些可以跑得更快，
溫度更低
，令人敬畏，
但必須克服嚴重的實際問題
主要的一點是，即使您可以
輕鬆地通過光纖線路發送數據，
您也無法發送太多電力，因此具有諷刺意味的是
，除了光纖線路外，您還必須走電線
才能
為芯片
[音樂]
數據供電 是的 發生了什麼
任何答案都只是猜測
幾十年的經驗證明，
電路的最佳形狀是電路板
，最好的電路板是印刷
電路板 印刷電路板
仍然是最常見的電子
元件，
即使它們是 基本上沒有變化，因為
我們使用它們來炸毀 wormoc
我認為它們將保持其
作為電子產品字面基礎的地位，
希望您已經
了解了它們的工作原理
以及我們為什麼使用它們，非常感謝您的
觀看和 我希望我已經激勵你
打開你的電子產品
挖掘你周圍的 pcb 你是否
對
工程師如何設計這些東西
感興趣 也許你真的對那些
零件感興趣 我們之前討論過的拾放機
我製作
了所有這些的視頻如果你喜歡它們的聲音
蘋果為什麼不你為什麼不
給我一點訂閱非常感謝你
觀看 voidstar lab is
仍然是一個新頻道，每一個
觀點和評論都讓我感到溫暖和
模糊，
除非
你想要他們，否則你的董事會不會著火，
我是紮克弗里德曼，這是虛空之星實驗室
，我會
在未來見到你