4、现代印刷电路板设计与制造的挑战与发展

现代印刷电路板设计与制造的挑战与发展

1. 电子市场的增长与产品开发阶段

电子市场正经历着惊人的增长。即使是最保守的估计也表明，目前全球每年电子产品的出货量超过一万亿美元，并且呈上升趋势。这意味着电子技术正不断渗透到新的领域，电子产品也在不断升级。

制造一个电子系统级产品主要包括以下几个阶段：概念、捕获、布局和制造，具体如下：
- 概念阶段 ：定义产品的需求和规格，确定设计的整体架构。
- 捕获阶段 ：通过描述产品的功能来明确设计意图。
- 布局阶段 ：确定电路板上组件的最佳位置，连接它们的线路，同时考虑连接多个电路板的电缆和/或连接器。
- 制造阶段 ：经过上述步骤开发出硬件原型，最终产品被制造并推向市场。

过去，电子产品的设计和制造完全依靠手工完成。没有计算机和计算机辅助工具，电路图是用钢笔、纸张和模板绘制的。组件的放置是在纸上画出电路板轮廓，用硬纸板剪出的模型来代表组件。电路板的铜线路则用不同颜色的铅笔来表示电路板的顶面和底面。由于没有计算机辅助验证工具，只能通过制作和测试硬件原型来确定产品是否能正常工作。这种设计方式非常耗时、昂贵且容易出错。

2. 自动化技术的发展

随着电子设备和设计变得越来越复杂，自动化技术应运而生。20世纪60年代末和70年代初，出现了第一批以模拟电路模拟器和数字逻辑模拟器形式存在的设计评估和验证工具。同时，第一批用于数字化和电路板布局的计算机辅助设计（CAD）工具也出现了。70年代末，计算机辅助工程（CAE）开始用于