2Historie desek plošných spojů

Předtím, než se DPS staly běžným prvkem používaným v elektronických obvodech, používala se montáž drátováním z bodu do bodu (vzdušné spoje). To představovalo některé extrémně objemné a nespolehlivé konstrukce, které vyžadovaly velké držáky a pravidelnou výměnu. První DPS se objevily ve dvacátých letech minulého století. Tyto DPS byly v podstatě vyrobeny z bakelitu a tenkých kusů dřeva. Proces zahrnoval vrtání děr do materiálu, kam se vkládaly nýty z plochých mosazných drátů. Tyto DPS se v té době nejčastěji používaly při výrobě elektronkových radií a gramofonů.

Dr. Paul Eisler v Rakousku začal vyrábět první skutečně funkční desky s plošnými spoji v roce 1943 a první oboustranné desky plošných spojů s plátovanými průchozími otvory byly vyrobeny v roce 1947. Do 50. a 60. let se používaly různé typy pryskyřic smíchané se všemi druhy různých zavedených materiálů, ale DPS byly stále jednostranné. Spoje byly vytvořeny na jedné straně desky a elektrické součástky byly na druhé straně.

První vícevrstvé desky se vyráběly komerčně i v 60. letech. V dalším desetiletí se začaly používat metody pájení horkým vzduchem. Kromě toho byly pro maskování zavedeny vodní LPI (liquid photo imageable masks – kapalné fotocitlivé masky), což je světový průmyslový standard. Tento nový výrobní proces umožnil významné snížení velikosti desek plošných spojů. Firma Gerber Scientific zavádí RS-274-D jako strojový formát vektorových fotoplotrů. Tento standardní otevřený ASCII vektorový formát využíval průmyslový DPS software pro popis obrazců na desce plošných spojů: měděné vrstvy, nepájivé masky a popisků.

Zmenšení rozměrů pokračovalo v osmdesátých a devadesátých letech, kdy se součástky pro povrchovou montáž zavedly spolu se zvýšením kvality výrobku. V roce 1986 byl RS-274X vydán jako rozšířená verze datového formátu RS-274-D [3]. Tato nová verze podporuje informace o vnořených otvorech, čímž se vyloučí nutnost externích souborů definujících otvory.

Tuhé-ohebné a ohebné DPS se staly dostupnější díky použití vícevrstvých desek plošných spojů, které efektivně uspokojují potřeby rychle se vyvíjející technologie. Navíc v pozdních devadesátých letech byly vyvinuty DPS s vysokou hustotou propojení (HDI - High Density Interconnect) vytvořené pomocí technologie mikro-via.

Prokov nebo VIA (latinský výraz pro cestu, ale také známé jako vnořený svislý spoj) je elektrický spoj mezi vrstvami desky plošných spojů, který prochází rovinou jedné nebo více sousedních vrstev.

Technologie HDI (vysoká hustota propojení) umožňuje kratší dráhy na desce a tím zkracuje dobu, kterou potřebuje elektrický signál pro přechod mezi součástkami. Kromě toho menší prokovy mezi součástkami snižují celkovou kapacitu obvodu, což zkracuje dobu nárůstu signálu. Díky možnosti návrhu s vysokou hustotou propojení (HDI) se také dá snížit celková indukčnost, což zmenšuje vliv na sousední vodiče a vývody (piny).

Vedlejší přínos snížení celkové kapacity vedl ke snížení požadovaného napětí v HDI zařízeních. Na druhou stranu tento pokles napětí znamená nejen, že jsou potřeba menší baterie, ale také vzniká méně tepla; což znamená, že odvod tepla je méně problematický. Odstranění velkých chladičů nebo chladicích ventilátorů v mnoha HDI aplikacích přispělo k vývoji mobilní a přenosné elektroniky.

HDI: propojení s vysokou hustotou - deska s plošnými spoji s vyšší hustotou zapojení na jednotku plochy, než obvyklé desky plošných spojů. Mají jemnější linie a mezery (≤ 100 μm), menší prokovy (≤ 150 μm) a uchycovací plošky prokovů (≤ 400 μm) a velmi vysokou hustotu připojovacích plošek.

Výroba DPS se stále vyvíjí. Očekává se, že vývoj DPS bude následovat miniaturizační trendy podle potřeb uživatele.