印刷电路板（PCB）史前时代

什么是印刷电路板(PCB)？印刷电路板(PCB)是由相互连接的电子元件组成的独立模块，在我们日常使用的电子设备都能找到它们的身影，如：手机、路由器、个人电脑到复杂的雷达、导弹、卫星上，只是它靓丽的光芒被设备的外壳给遮盖住了，它那天才般的设计往往被用户所忽视，只有在设备出现故障或者需要功能扩展时，拆开设备外壳的刹那才能领略它的美。

电子学的起源可以追溯到1897年，约瑟夫·汤姆森发现电子的存在，电子学是在早期的电磁学和电工学的基础上发展起来的。在电子学诞生之前，人类对于电磁现象的研究已相当深入。一系列物理定律已经确立，如库仑定律、安培定律、欧姆定律、楞次定律、法拉第电磁感应定律等。

1831年6月13日，天降男神詹姆斯·克拉克·麦克斯韦（James Clerk Maxwell，1831年6月13日－1879年11月5日）于英国爱丁堡的印度街14号，麦克斯韦被普遍认为是十九世纪物理学家中，对于二十世纪初物理学进展影响巨大的一位。他在1864年发表的论文《电磁场的动力学理论》中，集以往电磁学研究之大成，提出电场和磁场以波的形式以光速在空间中传播，并提出光是引起同种介质中电场和磁场中许多现象的电磁扰动，同时从理论上预测了电磁波的存在，将电、磁、光统归为电磁场中现象，提出了著名的麦克斯韦方程组，建立了一个完整的电磁学理论体系，为电磁学在生产生活应用奠定了理论基础。

有了电磁学理论的支撑，人们对电磁学的利用也达到了一定的水平，有线电报和有线电话也相继发明，并且有了横贯美洲大陆的电报、电话线路和横跨大西洋的海底电缆。亚历山大-格雷厄姆-贝尔在1876年发明了电话，托马斯-爱迪生1879年发明了白炽灯、尼古拉-特斯拉于1888年发明了电动机，所有这些，都为电子学的诞生准备了充足的条件。爱迪生效应的发现和关于电磁波存在的验证实验，标志着电子学诞生。

1883年，爱迪生在致力于延长碳丝白炽灯的寿命时，意外地发现了在灯丝与加有正电压的电极间有电流流过，电极为负时则无电流，这就是爱迪生效应。这一发现导致了后来电子管的发明。

1887年，德国H.R.赫兹进行了一项实验，他用火花隙激励一个环状天线，用另一个带缝隙的环状天线接收，证实了麦克斯韦关于电磁波存在的预言，这一实验导致了后来无线电报的发明。

无线电报的发明，是人类利用电磁波的一个巨大成就，电子学从此开始了一个研究和利用电磁波的极其兴旺的时期。电磁波是电子元器件之间互联通信的基石，而电子管的发明，则催生了PCB诞生。1897年德国科学家布朗（Braun）制造出第一个真空管（vacuum tube），之后电子学的真空管时期就此展开。基本上，布朗的真空管只是一个阴极射线管（Cathode Ray Tube）的雏型，功能并不大。

1904年，英国的弗莱明（John Fleming）发明了真空二极管（diode，当时也称作valve），是由一放射电子的加热灯丝与接收电子的屏极所组成；当屏极加入正电压便会产生电流，加入负电压便没有电流产生。

到了1906年，德佛雷斯特（De Forest）在二极真空管内加入栅极，发明了三极真空管（audion，或称triode），可以控制电子的活动，使其具有放大信号与控制电量的强大功能，从而使得电子电路技术进入了实际应用阶段，同时也推动了无线电及其他电子行业的发展，这之后的20年中，各种电子设备不断涌现出来，德佛雷斯特也被誉为无线电之父”、“电视始祖”、“电子管之父”。

电子管是电子器件的第一代，在晶体管发明以前的近半个世纪里，电子管几乎是各种电子设备中唯一可用的电子器件。电子学随后取得的许多成就，如电视、雷达、计算机的发明，都是和电子管分不开的。就是在固体电子学十分兴旺的现代，以大功率电子管（特别是微波功率电子管）和电子束管为代表的真空电子学也仍然是一个活跃的领域。在PCB技术没有大规模应用之前，生产一台电子设备麻烦而低效，大量的电子管，需要使用涂有绝缘树脂的导线在器件之间进行人工布线并焊接，这就带来一些问题：

·人工接线效率低，没办法实现机器化大规模生产

·人工接线容易出现安装错误，检查困难

·端子的焊接可靠性低容易松动造成接触不良

为了简化电子机器的制作，减少电子零件间的配线，降低制作成本、提高电子机器的可靠性，人们开始钻研以印刷的方式取代配线的方法，以利用机器实现精密的大规模化生产。印刷电路板也是随着电子连接系统发展而来的，以解决电报/电话系统的连接问题。初期，金属条或金属棒用于连接安装在木制底座上的大型电子元件。随着时间的推移，金属条被螺丝端子和可拧入其中的电缆所取代，这样连接更具有灵活性，而木制底座则被金属底板所取代。但是，随着电报/电话业务的发展，电话交换门数越来有多，电话系统相关的电子操作也越来越复杂，这就需要更小、更紧凑的设计。