Altium Designer, PCB, توصیه شده, معرفی, مقاله

تاریخچه برد مدار چاپی (pcb)

تاریخچه مدار چاپی

بازگشت به گذشته، تاریخچه pcb از گذشته تا زمان حال.

همانند بسیاری از اختراعات بزرگ در تاریخ، مدارات چاپی که امروزه ما میشناسیم،بر اساس پیشرفت هایی در طول تاریخ ساخته شده اند. ما میتوانیم در گوشه کوچکی از جهان تاریخچه pcb ها را که بیش از 130 سال است پیدا کنیم، زمانیکه ماشین بزرگ صنعتی جهان تازه شروع به حرکت کرد.

فقط توجه داشته باشید که آنچه گفته میشود کاملا یک بحث تاریخی نیست، بلکه لحظه های زیادی است که pcb را به آنچه که امروزه میبینیم تبدیل کرده است.

چرا PCB ها

با گذشت زمان، PCB به عنوان یک ابزار یا یک بستر برای بهینه سازی تولیدات الکترونیک تکامل یافت. آنچه که قدیم  با دست به راحتی مونتاژ میشد، خیلی زود جای خود را به قطعات میکروسکوپی داد که برای مونتاژ باید از ماشین هایی با دقت بالا استفاده میشد.به عنوان مثال به دو برد که در تصاویر زیر نشان داده شده است توجه کنید.یکی از آنها یک برد قدیمی ماشین حساب است که در سالهای 1960 ساخته شده است و دیگری یک مادربرد با تراکم بالاست که امروزه شما آن را در کامپیوترهای شخصی خود مشاهده میکنید.

برد مدار چاپی PCB

برد مدار چاپی PCB

در ماشین حساب بالا شاید سی عدد یا مقداری بیشتر ترانزیستور موجود باشد، اما فقط در چیپ پردازنده روی مادر برد،میلیون ها یا میلیادرها ترانزیستور موجود است.یک نکته قابل توجه، سرعت پیشرفت چشمگیر فناوری ها و طراحیهای PCB هاست. شما هر انچه را که در برد ماشین حساب قدیمی عکس اول میبینید امروزه میتواند در یک چیپ قرار بگیرد که این میتواند باعث تمرکز برروی چند روند قابل توجه در تولید PCB ها شود:

  • ما عملکردهای بیشتر و پیچیده تری را در دیوایسهای پیشرفته ای مانند مدارات مجتمع و میکروپراسسور ها بسته بندی و جاسازی میکنیم.
  • ما در حال کوچکسازی اجزای غیرفعال مانند مقاومت،خازن و … به یک سطح میکروسکوپی هستیم.
  • همه اینها منجر به افزایش تراکم قطعات و پیچیدگی در بردهای ما میشود.

همه این پیشرفت ها در درجه اول با افزایش سرعت و عملکرد محصولات ما هدایت میشوند.امروزه همه انتظار دارند که دستگاهها فورا نسبت به درخواستشان پاسخ بدهند، حتی یک تاخیر چند ثانیه ای برایشان آزار دهنده است.مثلا به بازیهای ویدیویی دهه هشتاد میلادی فکر کنید، احتمالا بعضی ها Pacman را بازی کرده باشید و آنرا با بازیهای امروزی که چقدر به واقعیت نزدیک هستند را مقایسه کنید. در عکس سوم یک نمونه از این بازی ویدیویی واقعی نشان داده شده است.

برد مدار چاپی PCB

کاملا مشخص است که تکامل PCB به عنوان یکی از عوامل این پیشرفت ها به چه میزان در پاسخ دستگاهها به انتظارات ما تاثیر گذار بوده است.همه محصولاتی سریعتر، ارزانتر و قدرتمندتری را میخواهند و تنها راه برآوردن این نیازها، کوچکتر شدن محصولات و بهینه سازی مراحل تولید محصولات است.

اما واقعا این همه شوق برای الکترونیک و به طبع آن PCB ها از چه زمانی شروع شد؟ پاسخ در اواخر عصر طلایی است.

عصر طلایی(1900-1879)

ما از جنگ داخلی آمریکا در دهه 60 خارج شدیم، و اکنون تولید در ایالات متحده رونق گرفته است.در این دوره میتوانست هر کاری را انجام داد از تولید غذا و پوشاک و مبلمان گرفته تا مسیرهای ریلی.در حالی که صنعت حمل و نقل داشت با شکست مواجه میشد، مهندسین به این دستاورد رسیدند که چگونه میتوانند کسی را به جای چند ماه در عرض چند روز از ساحل شرقی ایالات متحده به ساحل غربی ببرند.

برد مدار چاپی PCB

در این مدت برق نیز به داخل خانه ها آورده شد،ابتدا در شهرها شروع شد و سپس به حومه شهرها و مناطق روستایی آورده شد. اکنون برق جایگزین زغال سنگ، چوب و نفت (البته کامل جایگزین نفت نشده) بود. به زندگی در زمستانهای مرده نیویورک فکر کنید، برای پختن یک وعده غذایی در خانه خود مجبور به استفاده از زغال کثیف یا هیزم های موجود در انبار بودید.ولی برق همه اینها را تغییر داد.

نکته جالب این بود که کمپانی Standard Oil که انحصار بازار نفت را داشت، نفت گازوئیل را تامین نمیکرد و بازار آنها نفتی بود که برای پخت و پز و روشنایی و امثالهم کاربرد داشت. با وارد شدن الکتریسیته این کمپانی هم باید هدفی جدید برای نفت پیدا میکرد که با معرفی اتومبیل این هدف پیدا شد.

برد مدار چاپی PCB

سهام کمپانی Standard Oil در ماه مه 1878

در طول دوران طلایی ما شاهد اکتشافات بزرگی در زمینه الکترومغناطیس بودیم.شاهد اختراع موتور بودیم که قادر بود انرژی الکتریکی را به مکانیکی تبدیل کند. همچنین ژنراتورهایی که قادر بودند انرژی مکانیکی را به الکتریکی تبدیل کنند.

همچنین در این دوره شاهد مخترعین نابغه ایی بودیم که هنوز هم در دنیای الکترونیک ما تاثیر دارند از جمله:

نیکلا تسلا: اختراع موتور در سال 1888 و نیروی برق متناوب در سال 1895

توماس ادیسون: اختراع لامپ در سال 1879 ، فیلم ها در 1889 و چندین نوآوری دیگر

الکساندر گراهام بل: اختراع تلفن در سال 1876

جورج استامنز کوداک: اختراع اولین دوربین مصرفی در سال 1884

هرمن هالریت: اختراع ماشین حسابداری در سال 1890 و تاسیس IBM

یکی از بزرگترین بحث ها در این دوره نوآوری، بحث بین AC و DC بود.اختراع AC تسلا به عنوان یک روش ایده آل برای انتقال برق در مسافت های طولانی به پیروزی رسید.با این حال آنچه جالب است این است که امروزه هم ما با تبدیل AC-DC همچنان سروکار داریم.

برد مدار چاپی PCB

ممکن است که AC در این جنگ پیروز شده باشد اما DC هنوز هم بر الکترونیک چیره است.

به وسایل الکترونیکی که به دیوار منزلتان وصل است نگاه کنید،شما همچنان باید AC را به DC تبدیل کنید. یا برعکس اگر به زیرساختهای موردنیاز پنل های خورشیدی توجه کنید، آنها برق DC را تولید میکنند که مجبور هستیم آنرا به برق AC تبدیل کنیم و بازهم دوباره این برق متناوب تولید شده را باید برای مصرف لوازم دیگر به برق مستقیم تبدیل کنیم.تقریبا میتوان گفت که جنگ بین AC و DC پایان ندارد، و باید تعادل بین این دو ایده برقرار شود.

برد مدار چاپی PCB

فقط توجه داشته باشید که ایده های اولیه برای PCB در دوران عصر طلایی ابداع نشده است.با این وجود،بدون توان ساخت در این زمان و گسترش نفوذ الکتریسیته، PCB هرگز این چیزی که امروزه میبینیم نخواهد بود.

عصر پیشرو(1920-1890)

دوره پیشرو در زمان اصلاحات اجتماعی، با قوانینی مانند قانون ضدانحصاری شرمن که انحصار Standard Oil را تجزیه میکرد، مشخص شد.و همچنین این مصادف است با زمان اختراع اولین PCB.در سال 1903 آلبرت هانسون مخترع آلمانی یک وسیله که به عنوان یک فویل رسانای مسطح و صاف روی یک تخته عایق با چند لایه تعریف شده بود را اختراع نمود. آشنا به نظر میرسد؟

برد مدار چاپی PCB

نقاشی اختراع آلبرت هانسون که اولین حق ثبت اختراع اولین PCB را دارد.

همچنین هانسون مفهوم استفاده از through-hole را در اختراع خود شرح داده است. او نشان داد که برای ایجاد یک اتصال الکتریکی، میتوان از ایجاد یک سوراخ در میان دو لایه که دارای سیمهای عمودی است، ارتباط را برقرار کرد.

در این مدت فشار عمده ای از طرف ادیسون و سایر لیدرهای تجاری،برای ورود وسایل برقی به داخل خانه ها وارد میشد.و یکی از مشکلهای این اصرار، عدم استانداردسازی وسایل و تجهیزات و زیرساختها بود. به عنوان مثال فرض کنید که در زمان این اختراعات هستید و در نیویورک یا نیوجرسی سکونت دارید و در حال استفاده از اختراعات برقی ادیسون برای روشنایی، گرم کردن یا پخت و پز هستید،حال قصد دارید به یک شهر دیگر مهاجرت کنید. میدانید چه اتفاقی میافتد؟ این وسایل دیگر قابل استفاده نبودند زیرا هر شهر سوکتهای مخصوص به خود را برای وسایل برقی داشت.

و این مشکلات با این واقعیت داشت بدتر میشد که ادیسون نمیخواست فقط لامپ را به مردم بفروشد، بلکه میخواست یک سرویس به آنها بفروشد. شما میتوانید خدمات الکتریکی خود را که توسط ادیسون ایجاد شده است را با پرداخت هزینه ماهانه دریافت کنید. سپس لامپها، لوازم و مابقی را خریداری میکنید. البته که هیچ یک از این خدمات قابل رقابت توسط دیگر روشها نبود.

برد مدار چاپی PCB

با تشکر از هاروی هابل اکنون یک خروجی دیواری استاندارد برای لوازممان داریم.

به عنوان یک نکته مهم باید گفت که این عصر پیشرو جنگ جهانی اول را مشخص نمود.و این درگیری صرفا بر وسایل مکانیکی و جنگ سنگر متمرکز نبود.البته باید گفت که در این دوره زمانی PCB و حتی لوازم الکترونیکی اساسی هنوز برای برنامه های نظامی مورد استفاده قرار نگرفته بودند. هر چند که به زودی این کار انجام گرفت.

دهه 1920

دهه 1920 که در امریکا که تحولات عظیم اجتماعی فرهنگی و اقتصادی انجام گرفت.با نزدیک شدن جنگ جهانی اول اکنون ما در سالهای پرهیاهوی 1920 هستیم و شاهد یک رونق بزرگ اقتصادی در ایالات متحده هستیم. این اولین بار در تاریخ بود که بیشتر مردم در شهرها زندگی میکردند تا مزارع و روستاها. همچنین شاهد معرفی انواع فروشگاه های زنجیره ای و برندها در سراسر ایالات متحده هستیم.شما شاید یک یا چند فروشگاه خانوادگی در دو شهر مختلف داشته باشید، اما اکنون ما برندهایی داریم که به بازارهای ملی میروند.

بزرگترین اختراع در این دوره اتومبیل توسط هنری فورد و زیرساختهای مورد نیاز آن بود. این وضعیت شبیه به دهه 1990 است، جایی که مجبور شدیم با ساخت سوئیچ ها، روترها و کابل های فیبرنوری یک زیرساخت اصلی برای اداره کردن اینترنت و عصر اطلاعات ایجاد کنیم. اتوموبیل هم با این موضوع فرقی نداشت.

برد مدار چاپی PCB

اولین اتومبیل چهار چرخ-هنری فورد

شاهد جاده هایی بودیم که یک زمان گلی بود ولی آسفالت شدند. مردم برای تامین نیروی وسیله نقلیه خود احتیاج به گازوئیل داشتند، بنابراین پمپ ها مخصوص بنزین و گازوئیل به وجود آمد.همچنین تعمیرگاه ها، لوازم جانبی و … هم پا به عرصه گذاشتند.با اختراع اتومبیل یک روش جدید زندگی به وجود آمد که تا به امروز تقریبا پایدار بوده.

در همین زمان بود که شاهد معرفی وسایل مدرنی مانند ماشین لباسشویی،جاروبرقی و یخچال فریزر بودیم.و این اولین باری بود که مردم توانستند کالاهای قابل خراب شدن را در فروشگاهها بخرند و آنها را برای مدت طولانی بدون خراب شدن نگه داری کنند و به همان طراوت و تازگی بماند.

اما با این همه بحث و یادآوری تاریخی، پس PCB های مورد نظر ما کجا هستند؟ در این بازه زمانی ما هنوز شاهد استفاده PCB ها در هیچکدام از لوازم گفته شده یا اتومبیل ها نیستیم. با این حال،در سال 1925 چارلز دوکاس ثبت اختراعی را ارائه کرد که در آن روند اضافه کردن جوهرهای رسانا به مواد عایق را شرح میداد.که این بعدها باعث تولد بردهایی به نام بردهای سیمکشی چاپی یا PWB شد. این ثبت اختراع اولین کاربرد واقعی بود که به PCB شباهت داشت اما فقط به عنوان یک کویل گرمایش مسطح مورد استفاده قرار گرفت. ما فعلا به هیچ اتصال الکتریکی واقعی بین برد و اجزا آن نرسیده ایم اما در حال نزدیک شدن به آن هستیم.

برد مدار چاپی PCB

تکامل PCB، استفاده از اختراع چارلز دوکاس به عنوان کویل گرمایشی.

دهه 1930 افسردگی شدید

در سال 1929 بورس سقوط کرد و همه اختراعات بزرگ و نوآوری ها رو به سقوط رفتند. در این جا یک دوره بیکاری را شاهد هستیم که 25000 بانک در این کشور ناکام مانده اند و دیگر مشکلاتی که در این جهان موج میزد. این زمان یک بدبختی برای کل بشریت بود که راه ظهور هیتلر،موسولینی، استالین و درگیری های جهانی آینده ما را هموار کرد. شاید تا کنون شاهد ساکت بودن PCB بوده باشیم، اما همه چیز در حال تغییر است.

برد مدار چاپی PCB

پریشانی همه را تحت تاثیر قرار داده از کارگران ساده تا بانک ها.

جنگ جهانی دوم (1945-1939)

جنگ جهانی دوم در حال انجام است و ایالات متحده پس از بمباران پرل هابر در سال 1942 وارد فروپاشی میشود. نکته جالب در مورد پرل هاربر این است که عدم موفقیت در ارتباطات منجر به حمله شد. ایالات متحده شواهد و مدارک خوبی از یک بحران قریب الوقوع داشت، اما همه روشهای برقراری ارتباط با پایگاه نظامی آنها در هونولولو ناموفق بود، که باعث غافلگیر شدن این جزیره شد.

برد مدار چاپی PCB

از دست رفتن یک کشتی جنگی در حمله پرل هاربر.

بعد از این شکست،وزارت دفاع آمریکا متوجه شد که آنها به یک روش ارتباطی مطمئن تر نیاز دارند. که این الکترونیک را به عنوان یک وسیله اصلی ارتباطی جهت جایگزینی کد مورس، در ارتباطات پیشگام نمود.

همچنین در طول جنگ جهانی دوم شاهد اولین استفاده از PCB بودیم و در وسیله ای استفاده شد که امروزه آنرا فیوز مجاورتی میشناسیم. این وسیله برای پوسته های توپخانه ای با سرعت بالا مورد استفاده قرار میگرفت، که باید یک آتش دقیق در مسافت های گسترده در آسمان یا زمین ایجاد میکرد.فیوز مجاورتی در ابتدا توسط انگلیسی ها برای مبارزه با فشار ارتش هیتلر ساخته شد. و بعدا با آمریکایی ها به اشتراک گذاشته شد که طراحی و ساخت آنرا بهتر کردند.

برد مدار چاپی PCB

یکی از اولین کاربرهای PCB این فیوز مجاورتی بود.

در این مدت ما پل آیزلر،اتریشی ساکن انگستان را داشتیم که اختراع فویل مسی روی یک پایه غیر رسانا شیشه ای را ارائه کرد. آشناست؟ این همان مفهومی است که ما هنوز از آن برای ساخت PCB با لایه عایق و مس در قسمت بالا و پایین استفاده میکنیم.آیزلر با PCB خود در سال 1943 یک رادیو ساخت که یک قدم روبه جلو بود و زمینه را برای برنامه های نظامی بعدی فراهم میکرد.

برد مدار چاپی PCB

رادیویی که توسط پل آیزلر با اولین مدار چاپی PCB ساخته شده است.

دهه 1940 نسل بومرز

با نزدیک شدن به پایان جنگ، سرباز ها کم کم به خانه بازگشتند و شروع به تشکیل خانواده کردند که باعث به دنیا آمدن بچه های زیادی شد.این دوره پس از جنگ است که ما شاهد پیشرفت چشمگیری در وسایل موجود مانند جاروبرقی، ماشین لباسشویی، تلویزیون و رادیو هستیم. اکنون که رکود بزرگ به روبه تمام شدن است،بسیاری از مصرف کنندگان میتوانند برای خانه های خود این وسایل را تهیه کنند.

اما آنچه هنوز شاهد آن نیستیم PCB در سطح مصرف کننده است.پس کار پل آیزلر کجاست؟ به این تلویزیون قدیمی در عکس زیر نگاه کنید، همه مؤلفه ها میبینید اما پایه و اساس PCB را نمیبینید.

برد مدار چاپی PCB

یک تلویزیون قدیمی از موتورولا که در سال 1948 بدون PCB ساخته شد ه است.

با وجود کمبود یا نبود PCB، ما شاهد ورود ترانزیستور در سال 1947 به آزمایشگاه بل بودیم.بعد از گذشت شش سال یعنی در سال 1953 سرانجام این وسیله در محصولات مورد استفاده قرار گرفت، اما سوالی که پیش میاد این است که چرا اینقدر طول کشید؟

در ان روزها اطلاعات از طریق نشریات، کنفرانسها و غیره پخش می شد. تا قبل از عصر ارتباطات انتشار اطلاعات بسیار زمان بر بود.

برد مدار چاپی PCB

اولین ترانزیستور که در آزمایشگاه بل متولد شد.

دوران جنگ سرد(1991-1947)

عصر جنگ سرد فرا رسید که نشانگر دوره قابل توجهی از تنش ها بین ایالات متحده و اتحاد جماهیر شوروی است. این دو غول تقریبا به جنگ با همدیگر میروند و جهان را در معرض نابودی هسته ای بر سر اختلافات بین سرمایه داری و کمونیسم به حالت تعلیق در می آورند.

برای جلو افتادن در این مسابقه تسلیحاتی، هر دو طرف به تقویت توانایی های ارتباطی خود جهت سر درآوردن از کارهای دشمنشان،پرداختند.و اینجا زمان و مکانی است که ما شاهد استفاده از پتانسیل های PCB هستیم. در سال 1956  ارتش ایالات متحده اختراع خود را تحت “فرایند مونتاژ مدارات الکتریکی” منتشر کرد. حالا تولید کنندگان روشی را برای نگه داشتن و مونتاژ قطعات الکترونیک و همچنین برقراری ارتباط بین این قطعات توسط مس، داشتند.

با شروع PCB در عرصه تولیدات، یک مسابقه جدید فضایی راه افتاد. و روسیه در این مدت دستاورد های شگفت انگیزی داشت، از جمله:

  • راه اندازی اولین ماهواره به نام Sputnik در سال 1957
  • پرتاب اولین فضاپیما به نام لونا2 به ماه در سال 1959

فرستادن نخستین فضانورد به نام یوری گاگارین Yuri Gagarin در سال 1967 البته این فضا نورد به اطراف کره زمین فرستاده شد.

برد مدار چاپی PCB

اولین ماهواره به نام Sputnik که در سال 1957 توسط روسیه راه اندازی شد.

امریکا کجا بود طی این مدت؟ این باعث عقب افتادنش میشود و چند سال طول میکشد تا همان فناوری را توسعه دهد. در پاسخ به این شکاف،بودجه فضایی ایالات متحده در سال 1960 پنج برابر شد.

در زیر یک قسمت از سخنرانی کندی رئیس جمهور ایالات متحده در سال 1962 را داریم:

“ما تصمیم میگیریم به ماه برویم! ما تصمیم میگیریم در این دهه به ماه برویم و کارهای دیگر را انجام دهیم، نه به این دلیل که آسان هستند،بلکه به دلیل سخت بودن آنهاست. زیرا این هدف برای سازماندهی و سنجش هرچه بیشتر انرژیها و مهارتهای ما خواهد بود،زیرا این چالش همان چالشی است که ما مایل به پذیرش آن هستیم، تمایلی به تعویق انداختن نداریم و قصد داریم برنده شویم.”

همه اینها به یک نقطه عطف در تاریخ منتهی میشود. در تاریخ 20 ژوئیه سال 1969، ایالات متحده اولین مرد را بر روی ماه فرود می آورد.

برد مدار چاپی PCB

برگردیم به بحث PCB، در سال 1963 شرکت هازلین Hazeltyne حق ثبت اختراع را برای اولین بار از طریق فناوری through-hole به ثبت رساند.این امر به شما امکان میدهد تا بدون نگرانی در مورد اتصالات متقاطع،قطعات در نزدیک هم روی PCB قرار بگیرند. همچنین شاهد معرفی تکنولوژی نصب سطحی SMT توسط IBM هستیم. این قطعات کاملا بسته بندی شده، اولین کاربرد عملی خود را در موشک های Saturn rocket boosters نشان دادند.

برد مدار چاپی PCB

اولین اختراع فناوری through-hole در سال 1967

ظهور ریزپردازنده ها (1970)

دهه 70 اولین ریزپردازنده را به شکل یک مدار مجتمع برای ما به ارمغان آورد.ابتدا در سال 1958 توسط جک کیلبی در تگزاس اینسرومنت ساخته شد.کیلبی در تگزاس اینسرومنت TI تازه کار بود، بنابراین ایده های ابتکاری وی برای IC ها تا حدودی برای خودش نگه داشته شد. با این حال، هنگامی که مهندسین ارشد TI برای یک کنفرانس یک هفته ای به بیرون اعزام شدند، کیلبی آنجا ماند تا ایده های خود را اجرایی کند. و او در این مدت شروع به توسعه اولین ای سی در آزمایشگاه TI کرد و زمانی که مهندسین بازگشتند، برایشان جالب بود.

برد مدار چاپی PCB

جک کیلبی و اولین مدارمجتمعش

در دهه 1970 برای اولین بار از IC ها در ساخت محصولات الکترونیکی استفاده شد. حال در این زمان اگر برای اتصالات مدارتان از PCB استفاده نمیکردید، دچار دردسر بزرگی میشدید.

ظهور عصر دیجیتال (1980)

عصر دیجیتال با معرفی دستگاههای شخصی مانند دیسک های جمع و جور، VHS، دوربین، کنسولهای بازی و غیره باعث تغییراتی در رسانه شد.

برد مدار چاپی PCB

تحقق رویای یک کودک با کنسول بازیهای ویدئویی Atari در سال 1980

ذکر این نکته حائز اهمیت است که در ابتدا این PCB ها توسط دست و با استفاده از یک صفحه روشن و یک استینسیل رسم میشد که بعدا کامپیوترها و ابزارهای کامپیوتری پا به عرصه گذاشتند. ما شاهد نرم افزارهایی مانند Protel و Eagle و … بودیم که نحوه طراحی و تولیدات وسایل الکترونیک را کاملا تغییر داد. حال به جای عکس PCBها، ما میتوانیم آنها را به عنوان فایلهای متنی Gerber که مختصات آنها را میتوان در ماشین آلات برای تولید یک PCB وارد کرد و یا طرح خود را ذخیره کنیم.

برد مدار چاپی PCB

عصر اینترنت (1990)

در دهه 90 با معرفی BGA ها، استفاده از سیلیکون تشدید شد. اکنون میتوانیم گیت های بیشتری را در یک تراشه جا دهیم و همچنین میتوانیم حافظه ها و SoC ها را با هم در یک چیپ ببینیم. که این یک دوره فشرده سازی و کوچک سازی در الکترونیک میباشد. ما هیچ ویژگی جدیدی به PCB اضافه نمیکنیم، اما کل روند طراحی تغییر و تکامل پیدا میکند، و مدارات فشرده تر میشوند.

حال طراحان مجبورند که استراتژیهای DFT که مخفف Design for Test است را در طرح بندی خود پیاده سازی کنند. غیرفعال کردن یک جز و افزودن یک سیم کار آسانی نیست. مهندسان مجبورند طرح های خود را از منظر کارهای آینده طراحی کنند. باید در ذهن داشته باشند که آیا تمام این قطعات به گونه ای قرارگرفته اند که به راحتی حذف شوند؟ این خود یک نگرانی است.

همچنین این زمانی است که قطعات با بسته بندی کوچکتری مانند 0402، لحیم کاری بردها را تقریبا غیرممکن کرده اند. تقریبا طراح ها فقط با نرم افزار EDA خود درگیر هستند و سازنده ها هم درگیر تولید و مونتاژ.

برد مدار چاپی PCB

عصر هیبرید (2000 به بالا)

در گذشته ما برای نیازهای مختلف دستگاههای مختلفی داشتیم. مثلا اگه به یک ماشین حساب نیاز داشتیم، یک ماشین حساب میخریدیم. بازی ویدئویی میخواستیم، یک کنسول میخریدیم. اکنون شما میتوانید یک تلفن همراه هوشمند بخرید که کاربردهای فراوانی را در قالب یک وسیله ارائه میدهد. اگر به کارهایی که این تلفن های هوشمند انجام میدهند توجه کنید، نسبت به کارهای گذشته بسیار حیرت آور است. به عنوان مثال میتوان کارهای زیر را با تلفن هوشمند انجام داد:

برد مدار چاپی PCB

حال که دستگاه های مختلف روز به روز پیچیده تر میشوند، چه آینده ای در انتظار است؟ همانطور که دیدیم PCB ها به وجود آمدند، و تقریبا برای همه چیز فرآیندها و روشهای مختلفی داریم. و دستگاهها و کاربردهای پرسرعت به یک هنجار تبدیل شده اند.همچنین فقط حدود 25 درصد از طراحان PCB زیر 45 سال سن دارند و 75 درصد بقیه هم در حال بازنشست شدن هستند.به نظر میرسد که این صنعت در دوره بحرانی قرار دارد.

آیا آینده طراحی PCB میتواند در رباتیک باشد؟ ممکن است در پوشیدنی هایی با مدارات انعطاف پذیر باشد؟یا شاید شاهد این باشیم که پروتونها جایگزین الکترونها به وسیله فوتونیک میشوند. حتی ممکن در آینده فیزیک این PCB ها که الان میبینیم تغییر کند. میتوان به جای استفاده از یک محیط فیزیکی برای اتصال بین اجزاء از امواج استفاده کنیم. که باعث میشود قطعات بدون وابسته بودن به مس سیگنال های خود را بین خودشان ردوبدل کنند.

آینده چه خواهد شد؟ هیچکس نمیداند که در آینده چه اتفاقاتی قرار است بیافتد شاید در آینده اصلا الکترونیک و PCB در کار نباشد.و جای خود را به تکنولوژیهای جدید بدهند.

نزدیک به 130 سال از شروع این فعالیت ها میگذرد. از آن زمان جهان با معرفیهای عمده ای مانند خودرو، وسایل برقی، رایانه ها، تلفن های هوشمند و بسیاری از موارد دیگر، برای همیشه تغییر کرده است.اکنون ما الکترونیک را داریم که میتواند نیازهای روزمره ما را تامین کند.

پدران ما طراحی های PCB را یافتند و امروزه نیز بر عهده ماست که چگونه با طراحی و تعامل فناوری، انقلاب کنیم.

 

منابع:

https://www.autodesk.com/products/eagle/blog/history-of-pcbs/

https://www.autodesk.com/solutions/pcb-design-software

https://www.oldcalculatormuseum.com/wang362e.html

https://www.oldcalculatormuseum.com/wang362e.html

https://railroad.lindahall.org/essays/brief-history.html

https://en.wikipedia.org/wiki/Standard_Oil

https://www.autodesk.com/products/eagle/blog/war-currents-ac-vs-dc/

http://www.thomasedison.com/

https://en.wikipedia.org/wiki/Harvey_Hubbell

https://www.history.com/topics/inventions/henry-ford

https://www.specialtymetals.com/blog/2014/3/3/a-brief-history-of-printed-circuit-boards-and-the-gold-they-contain

https://en.wikipedia.org/wiki/Gilded_Age

https://www.techjunkie.com/the-differences-between-consumer-prosumer-and-professional/

https://en.wikipedia.org/wiki/Wayback_Machine

https://www.britannica.com/event/Pearl-Harbor-attack

https://www.thocp.net/biographies/eisler_paul.html

https://www.autodesk.com/products/eagle/blog/how-transistors-changed-electronics-forever/

https://history.nasa.gov/sputnik/

https://nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/spacecraft/display.action?id=1959-014A

https://www.space.com/16159-first-man-in-space.html

https://www.nasa.gov/audience/forstudents/k-4/stories/first-person-on-moon.html

https://www.jfklibrary.org/learn/about-jfk/historic-speeches

https://en.wikipedia.org/wiki/Hazeltine_Corporation

https://www.nasa.gov/audience/forstudents/5-8/features/nasa-knows/what-was-the-saturn-v-58.html

https://www.autodesk.com/products/eagle/blog/integrated-circuit-moores-law/

 

اگر علاقه‌مند به یادگیری و طراحی برد مدار چاپی با نرم‌افزار آلتیوم دیزاینر هستید، می‌توانید به لینک زیر مراجعه کنید:

آموزش آلتیوم دیزاینر Altium Designer- مقدماتی تا پیشرفته


انتشار مطالب با ذکر نام و آدرس وب سایت سیسوگ، بلامانع است.

شما نیز میتوانید یکی از نویسندگان سیسوگ باشید.  همکاری با سیسوگ

 

نوشته های مشابه

10 دیدگاه در “تاریخچه برد مدار چاپی (pcb)

  1. زئوس Zeus زئوس Zeus گفت:

    مقاله خوبی بود
    حتی میشد بهش گفت تاریخچه الکترونیک نه تنها pcb

    1. سپاس.
      بله درسته میشد.

  2. مصطفی گفت:

    خیلی خوب بود.

  3. مهدی گفت:

    نوشته خوب و دارای اطلاعات مفیدی بود. سپاسگزارم

    1. خواهش میکنم.تشکر از نظرتون.

  4. Hossein.M حسین گفت:

    لذت بردم؛ واقعا مقاله جالبی بود. لطفا از این دست مقاله ها بیشتر تهیه کنید.

    1. باعث خوشحالیست دوست گرامی.انشاالله

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *