Пауль Эйслер

Пауль Эйслер (нем. Paul Eisler; 3 августа 1907, Вена, Австро-Венгрия — 26 октября 1992, Лондон, Великобритания) — австрийский и британский инженер-изобретатель, пионер в области электроники. Наиболее известен как создатель первой в мире печатной платы (печатной монтажной платы), запатентованной им в 1943 году. Его изобретение стало основой для массового производства компактных и надёжных электронных устройств, от радиоприёмников до компьютеров.

Биография

Ранние годы и образование

Пауль Эйслер родился в еврейской семье в Вене. Его отец был врачом. После окончания гимназии Эйслер поступил в Венский технический университет, где изучал инженерное дело и физику. В 1930 году он получил диплом инженера. В студенческие годы увлёкся радиотехникой и электроникой, что определило его дальнейшую карьеру.

Эмиграция и начало работы в Великобритании

После аншлюса Австрии нацистской Германией в 1938 году Эйслер, будучи евреем, был вынужден покинуть страну. Он эмигрировал в Великобританию, где поселился в Лондоне. Из-за статуса беженца он долгое время не мог найти постоянную работу по специальности. Тем не менее, он продолжал заниматься изобретательством в домашней мастерской.

Изобретение печатной платы

В начале 1940-х годов Эйслер работал над проблемой упрощения монтажа электронных схем. Традиционный метод соединения компонентов с помощью проводов и точечной пайки был трудоёмким, ненадёжным и не подходил для массового производства. В 1943 году Эйслер разработал технологию, при которой проводящие дорожки наносились на изолирующую подложку (стеклотекстолит или фенольную бумагу) методом травления медной фольги. Он использовал фотолитографический процесс: на медную фольгу наносился фоторезист, затем через фотошаблон экспонировался ультрафиолетом, после чего незащищённые участки меди вытравливались кислотой. В результате получалась готовая схема с контактными площадками для пайки компонентов.

В 1943 году Эйслер получил британский патент № 639 178 на «Способ изготовления электрических схем и устройств». Однако британское правительство, занятое военными разработками, не проявило интереса к его изобретению. Только после войны, в 1946 году, Эйслеру удалось привлечь внимание компании «Plessey», которая начала использовать его технологию для производства радиоприёмников. В 1948 году компания «Hallicrafters» в США выпустила первую коммерческую печатную плату для радиоприёмника.

Дальнейшая деятельность

После успеха печатной платы Эйслер продолжил работу в области электроники. В 1950-х годах он разработал технологию многослойных печатных плат, что позволило увеличить плотность монтажа. Также он занимался созданием тонкоплёночных резисторов и конденсаторов, а также методов автоматизированного проектирования электронных схем. В 1960-х годах Эйслер работал консультантом в ряде британских и американских компаний, включая «IBM» и «Texas Instruments».

Последние годы

В 1970-х годах Эйслер отошёл от активной изобретательской деятельности, но продолжал публиковать статьи и читать лекции. Он был удостоен нескольких наград, в том числе медали IEEE за вклад в развитие электроники (1987). Пауль Эйслер скончался 26 октября 1992 года в Лондоне в возрасте 85 лет.

Изобретения и вклад в науку

Печатная плата

Основное изобретение Эйслера — печатная плата (PCB, Printed Circuit Board). Она представляет собой изолирующую подложку (обычно стеклотекстолит или фторопласт), на которой методом травления или печати сформированы проводящие дорожки из меди. Компоненты (микросхемы, резисторы, конденсаторы) монтируются на плату пайкой. Печатные платы позволили:

• Уменьшить размеры устройств — за счёт компактного расположения дорожек.
• Повысить надёжность — исключены обрывы проводов и короткие замыкания из-за некачественной пайки.
• Автоматизировать производство — появилась возможность массовой сборки с использованием паяльных автоматов.

Печатные платы стали основой для всей современной электроники: от бытовой техники до космических аппаратов.

Многослойные печатные платы

В 1950-х годах Эйслер разработал технологию многослойных печатных плат, где несколько слоёв меди и изоляции соединяются через металлизированные отверстия. Это позволило создавать сложные схемы высокой плотности, используемые в компьютерах и телекоммуникационном оборудовании.

Другие разработки

Эйслер также внёс вклад в создание тонкоплёночных резисторов (методом вакуумного напыления), конденсаторов с высокой удельной ёмкостью и технологии автоматизированного трассировки печатных плат. Он запатентовал более 20 изобретений, большинство из которых касались методов производства электронных компонентов.

Классификация печатных плат по технологии изготовления

Современные печатные платы классифицируются по нескольким признакам, восходящим к идеям Эйслера:

Применение изобретения

Печатные платы, созданные по технологии Эйслера, используются во всех современных электронных устройствах:

• Компьютеры и мобильные телефоны — материнские платы, модули памяти, процессоры.
• Медицинская техника — кардиостимуляторы, аппараты МРТ, слуховые аппараты.
• Автомобильная электроника — блоки управления двигателем, системы безопасности.
• Авиация и космонавтика — бортовые компьютеры, системы навигации.
• Промышленная автоматика — контроллеры, датчики, приводы.

Критика и ограничения

Изобретение Эйслера не было лишено недостатков, которые проявились с развитием технологий:

• Трудность ремонта — замена отдельного компонента на печатной плате сложнее, чем в навесном монтаже.
• Тепловые проблемы — высокая плотность монтажа приводит к перегреву, требуя систем охлаждения.
• Экологические риски — производство плат связано с использованием кислот и растворителей, а утилизация отходов требует специальных мер.

Тем не менее, альтернатив печатным платам для массового производства компактной электроники до сих пор не существует.

Интересные факты

• Первая печатная плата Эйслера была изготовлена вручную с помощью бритвенного лезвия и химического травления.
• В 1943 году британское правительство отклонило патент Эйслера, посчитав его «бесполезным для военных нужд».
• Эйслер никогда не получал значительных роялти за своё изобретение — его патент был выкуплен компанией «Plessey» за символическую сумму.
• В 1987 году IEEE (Институт инженеров электротехники и электроники) наградил Эйслера медалью за «пионерский вклад в развитие печатных плат».
• В честь Пауля Эйслера названа премия, присуждаемая за инновации в области электронного монтажа (Paul Eisler Award).

Источники

• Eisler, Paul. The Technology of Printed Circuits. — London: Heywood Books, 1959.
• Harper, Charles A. Handbook of Printed Circuit Manufacturing. — New York: McGraw-Hill, 1984.
• IEEE History Center. Paul Eisler: Pioneer of Printed Circuit Boards. — IEEE, 1987.
• Williams, Trevor I. A History of Invention: From Stone Axes to Silicon Chips. — London: Little, Brown and Company, 2000.
• Патент Великобритании № 639 178, 1943.