Met de uitbreiding van computertechnologie en elektronica in vrijwel ieder aspect van ons leven, is het gemakkelijk om het fundament waarop zij zijn gebouwd te vergeten: printplaten, of PCB’s. We nemen je mee in de geschiedenis van de printplaat.
Printplaten zijn kort gezegd gedrukte bedrading: een (epoxy) plaat waar koperen patronen op zijn gedrukt. Hoewel het principe van de printplaat door de jaren vrijwel gelijk is gebleven, zijn de eerste PCB’s bijna onherkenbaar in vergelijking met moderne ontwerpen.
De eerste printplaat wordt in 1925 ontwikkeld door Charles Ducas. Hij is een Amerikaanse uitvinder, die geleidende materialen op een houten plaat sjabloneert. Paul Eisler vraagt in 1943 patent aan op een meer geavanceerd PCB-ontwerp, waarbij de schakelingen worden geëtst op koperfolie op een niet-geleidend substraat dat met glas is versterkt.
Tijdens de Tweede Wereldoorlog werken de Britse en Amerikaanse legers samen aan het perfectioneren van de techniek en in 1948 geeft het Amerikaanse leger de PCB-technologie vrij aan het publiek, wat leidt tot een wijdverbreide ontwikkeling. In de jaren daarna evolueren printplaten van enkelzijdig, met aan een zijde koper, tot complexe multilayers.
In 1978 begint Bellmann met het produceren van printplaten voor de industrie en assemblagebedrijven. Op dat moment worden printplaten nog volledig met de hand gemaakt: met een rolletje tape plakte men de sporen op een transparante laag. Dat gebeurde op schaal: hoe kleiner en nauwkeuriger de printplaat moest worden, hoe groter de tekening werd.
Deze tekening werd vervolgens met een camera verkleind tot het juiste formaat. Daarna werden alle gaatjes voor de verbinding van onderdelen met de hand geprogrammeerd en in de printplaten geboord. Dat vergroten en verkleinen van deze zogenaamde films deed Bellmann allemaal zelf in de eigen donkere kamer.
Inmiddels kunnen we ons bijna niet meer voorstellen hoe het vroeger ging. De vergaande digitalisering heeft niet alleen onze processen veranderd, maar maakt het ook mogelijk dat printplaten steeds meer technologie kunnen bevatten. Printplaten worden kleiner, complexer en nauwkeuriger. Vergelijk het maar met de eerste computers: die namen een hele woonkamer in beslag terwijl je smartphone nu een veel krachtigere computer bevat én gewoon in je broekzak past.
Dit is de Wet van Moore: ieder jaar verdubbelt de computercapaciteit terwijl de afmetingen kleiner worden. Ontwerpen die met een CAD-systeem gemaakt worden, zijn veel nauwkeuriger en kunnen veel meer informatie bevatten dan vroeger. Toch zit hier ook een valkuil in: doordat je oneindig in- en uit kunt zoomen is het ook eenvoudig de produceerbaarheid van de printplaat uit het oog te verliezen.
