2História dosiek plošných spojov

Skôr ako sa dosky plošných spojov stali bežnou súčasťou elektronických zariadení, sa realizovala stavba obvodov na princípe bod - bod. To predstavovalo značne rozmerné a nespoľahlivé návrhy, ktoré vyžadovali veľké zásuvky a pravidelnú výmenu. Prvé DPS sa objavili v dvadsiatych rokoch minulého storočia. Tieto dosky boli v podstate vyrobené z umelej hmoty (bakelitu) a tenkých kúskov dreva. Proces pozostával z vyvŕtania dier do materiálu, do ktorého sa prinitovali ploché mosadzné vodiče. Tieto DPS sa používali najmä pri výrobe prvých elektrónkových rádií a gramofónov v tom čase.

Dr. Paul Eisler v Rakúsku začal vyrábať prvú skutočne funkčnú dosku plošných spojov v roku 1943 a prvá obojstranná (dvojvrstvová) DPS s pokovovanými prechodmi medzi vrstvami bola vyrobená v roku 1947. V päťdesiatych a začiatkom šesťdesiatych rokov už existovali lamináty využívajúce rôzne typy živíc zmiešané s rôznymi druhmi materiálov (pre výstuž), ale dosky plošných spojov existovali iba jednostranné. Plošné spoje sa nachádzali na jednej strane DPS a elektrické súčiastky na druhej strane.

Prvé viacvrstvové DPS boli komerčne vyrobené tiež v 60tych rokoch. V ďalšom desaťročí sa začala používať metóda spájkovania využívajúca horúci vzduch. Okrem toho sa začali pre sieťotlač využívať tekuté fotocitlivé masky (LPI, liquid photo imageable), ktoré sa stali globálnym priemyselným štandardom. Tento nový proces výroby umožnil významné zníženie veľkosti DPS. Firma Gerber Scientific predstavila strojový formát RS-274-D pre vektorové fotoplotre. Tento štandard definuje otvorený vektorový ASCII formát, ktorý používal priemyselný softvér na opis obrazov dosiek plošných spojov: vrstvy s vodivými spojmi, nespájkovacie masky, vrstvy so servisnou potlačou a legendou.

Toto znižovanie veľkosti pokračovalo aj v posledných dvadsiatich rokoch minulého storočia, kedy bola predstavená technológia povrchovej montáže súčiastok spolu s nárastom kvality výrobkov. V roku 1986 bol vydaný RS-274X ako rozšírená verzia dátového formátu RS-274-D [3]. Táto nová verzia podporuje vnorenú informáciu o apertúrach (dierach), vďaka čomu už nie sú potrebné externé súbory s definíciami dier.

Hybridné a ohybné DPS sa stali dostupnejšie, pretože sa používali viacvrstvové dosky plošných spojov, čím sa efektívne splnili potreby rýchlo sa rozvíjajúcej technológie. Navyše, na konci deväťdesiatych rokov (minulého storočia) boli vyvinuté HDI (High Density Interconnect) DPS pomocou technológie mikrodier (prekovov).

Prekov alebo diera (via; v latinčine známe ako cesta alebo vertikálny prepojovací prístup) je elektrické (vodivé) spojenie medzi vrstvami vo fyzickom elektronickom obvode, ktoré prechádza rovinami jednej alebo viacerých susedných vrstiev.

Technológia HDI umožňuje použiť kratšie spoje na doske a tým znížiť čas, ktorý potrebuje elektrický signál na cestu medzi súčiastkami. Navyše, menšie diery (prechody, prekovy) medzi vrstvami znižujú čas nábehu signálu. Na druhej strane celková indukčnosť je tiež znížená použitím vysokej hustoty spojov (HDI), čím sa zmenšuje účinok na susediace vedenia a vývody.

Vďaka zníženiu celkovej kapacity pri HDI technológii bolo možné znížiť aj požadované napätie. Zníženie pracovného napätia má za následok nielen potrebu menších batérií ale aj zníženie množstva generovaného tepla (t.j. odvádzanie tepla je menej problematické). Odstránenie veľkých chladičov a ventilátorov v mnohých HDI aplikáciách prispelo k vývoju mobilnej a nositeľnej elektroniky.

Technológia HDI (High Density Interconnect) reprezentuje technológiu dosiek plošných spojov s vyššou hustotou spojov v jednotkovej oblasti oproti bežným DPS. HDI DPS majú užšie spoje a medzery (≤ 100 µm), menšie vodivé prechody medzi vrstvami (prekovy, diery) (≤ 150 µm) a spájkovacie plôšky (≤ 400 µm) a veľmi vysokú hustotu prepájacích plôšok.

V súčasnej dobe sa priemysel v oblasti DPS vyvíja ďalej. Očakáva sa vývoj dosiek plošných spojov sledujúci trend minimalizácie ovládaný požiadavkami používateľov.