تاريخ موجز لتطور لوحات الدوائر المطبوعة

مثل العديد من الاختراعات العظيمة الأخرى عبر التاريخ،لوحة الدوائر المطبوعة (PCB)كما نعرفه اليوم يعتمد على التقدم المحرز عبر التاريخ. في ركننا الصغير من العالم، يمكننا تتبع تاريخ مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور إلى أكثر من 130 عامًا، عندما كانت الآلات الصناعية الكبرى في العالم قد بدأت للتو. ما سنغطيه في هذه المدونة ليس التاريخ الكامل، بل اللحظات المهمة التي حولت PCB إلى ما هو عليه اليوم.

لماذا ثنائي الفينيل متعدد الكلور؟

مع مرور الوقت، تطورت مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور لتصبح أداة لتحسين تصنيع المنتجات الإلكترونية. ما كان من السهل تجميعه يدويًا سرعان ما أفسح المجال للمكونات المجهرية التي تتطلب الدقة والكفاءة الميكانيكية. خذ اللوحين الموضحين في الشكل أدناه كمثال. إحداها عبارة عن لوحة قديمة من الستينيات للآلات الحاسبة. والآخر هو اللوحة الأم النموذجية عالية الكثافة التي ستراها في أجهزة الكمبيوتر اليوم.

مقارنة PCB بين آلة حاسبة 1968 واللوحات الأم الحديثة اليوم.

في الآلة الحاسبة، قد يكون لدينا أكثر من 30 ترانزستورًا، ولكن على شريحة واحدة على اللوحة الأم ستجد أكثر من مليون ترانزستور. النقطة المهمة هي أن معدل التقدم في التكنولوجيا وتصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور بحد ذاته مثير للإعجاب. يمكن الآن دمج كل شيء موجود على آلة حاسبة PCB في شريحة واحدة في تصميمات اليوم. وهذا يلفت الانتباه إلى العديد من الاتجاهات البارزة في تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور:

نحن نقوم بدمج المزيد من الوظائف في الأجهزة المتقدمة مثل الدوائر المتكاملة (ICs) والمعالجات الدقيقة.

نحن نعمل على تقليص المكونات السلبية مثل المقاومات والمكثفات إلى المستوى المجهري.

كل هذا يؤدي إلى زيادة كثافة المكونات وتعقيدها في لوحات دوائرنا.

كل هذه التطورات مدفوعة في المقام الأول بالتحسينات في سرعة منتجاتنا ووظائفها. نتوقع أن تستجيب أجهزتنا على الفور، فحتى بضع ثوانٍ من التأخير يمكن أن تدفعنا إلى حالة من الجنون. للحصول على الوظائف، فكر في ألعاب الفيديو. في الثمانينات، من المحتمل أنك لعبت لعبة Pac-Man في صالة الألعاب. والآن نرى تمثيلات صورية للواقع. التقدم هو مجرد مجنون.

أصبحت صور ألعاب الفيديو نابضة بالحياة تقريبًا هذه الأيام.

من الواضح أن مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور تطورت كاستجابة مباشرة لما نتوقعه من أجهزتنا. نحن بحاجة إلى منتجات أسرع وأرخص وأكثر قوة، والطريقة الوحيدة لتلبية هذه المطالب هي تصغير وتحسين كفاءة عملية التصنيع. متى بدأ هذا الطفرة في مجال الإلكترونيات وثنائي الفينيل متعدد الكلور؟ في فجر العصر الذهبي.

العصر المذهب (1879 – 1900)

لقد أنهينا الحرب الأهلية الأمريكية في الستينيات، والآن يزدهر التصنيع الأمريكي. وفي هذه الأثناء، نحن نفعل ما في وسعنا، من الطعام إلى الملابس والأثاث والقضبان. صناعة الشحن في حالة هجوم، وأعظم مهندسينا يكتشفون كيفية نقل شخص ما من الساحل الشرقي للولايات المتحدة إلى الساحل الغربي في 5 إلى 7 أيام بدلاً من 5 إلى 7 أشهر.

يستغرق السفر عبر السكك الحديدية من الساحل إلى الساحل أيامًا بدلاً من شهور.

خلال هذا الوقت، قمنا أيضًا بتوصيل الكهرباء إلى المنزل، أولاً في المدن ثم في الضواحي والمناطق الريفية. أصبحت الكهرباء الآن بديلاً للفحم والخشب والنفط. فكر في العيش في نيويورك خلال فصل الشتاء القاسي، ومحاولة الطهي أو التدفئة باستخدام الفحم القذر أو أكوام الحطب. غيرت الكهرباء كل ذلك.

والنقطة المثيرة للاهتمام هي أن شركة ستاندرد أويل، التي تحتكر سوق النفط، لا توفر النفط للبنزين. سوقهم زيت للطبخ والقلي والإضاءة. مع ظهور الكهرباء، احتاجت شركة ستاندرد أويل إلى تحديد استخدام جديد للنفط، والذي سيأتي مع ظهور السيارات.

في مايو 1878، أصدرت شركة ستاندرد أويل أسهمًا، وبدأ احتكار النفط.

خلال العصر المذهب شهدنا بعض الاكتشافات العظيمة في الكهرومغناطيسية. اخترعنا المحرك الكهربائي الذي يحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية. ونرى أيضًا المولدات التي تفعل العكس عن طريق تحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية.

لقد كان أيضًا زمن المخترعين العبقريين الذين لا يزال لهم تأثير على عالمنا الإلكتروني اليوم، ومن بينهم:

اخترع توماس إديسون المصباح الكهربائي عام 1879، والفيلم عام 1889، والعديد من الابتكارات الأخرى.

اخترع نيكولا تيسلا المحرك الكهربائي في عام 1888 ومصدر الطاقة المتناوب في عام 1895.

اخترع ألكسندر جراهام بيل الهاتف في عام 1876.

اخترع كوداك جورج إيستمان أول كاميرا للمستهلك في عام 1884.

اخترع هيرمان هوليريث آلة الجدولة في عام 1890، ثم قام بتأسيس شركة IBM.

خلال هذه الفترة المكثفة من الابتكار، كانت إحدى أكبر المناقشات هي تلك التي دارت بين التيار المتردد والتيار المستمر. أصبح تيار تسلا المتناوب في نهاية المطاف الطريقة المثالية لنقل الطاقة عبر مسافات طويلة. ومن المثير للاهتمام أننا لا نزال نتعامل مع تحويل AC-DC اليوم.

ربما فاز التيار المتردد بالمعركة، لكن التيار المستمر لا يزال يهيمن على الإلكترونيات.

انظر إلى أي جهاز إلكتروني تقوم بتوصيله بالحائط، فأنت بحاجة إلى تحويل التيار المتردد إلى تيار مستمر. أو، إذا نظرت إلى البنية التحتية المطلوبة للألواح الشمسية، فإنها تولد الكهرباء في التيار المستمر، والتي يجب تحويلها مرة أخرى إلى التيار المتردد كمصدر للطاقة، والعودة إلى التيار المستمر حتى تستخدم أجهزتنا. يمكنك أن تقول تقريبًا أن النقاش بين AC-DC لم ينته أبدًا، فقد تم للتو تحقيق التوازن بين فكرتين متعارضتين.

هناك الكثير من الحركة ذهابًا وإيابًا بين التيار المتردد والتيار المستمر في اللوحة الشمسية.

لاحظ أن الفكرة الأصلية لثنائي الفينيل متعدد الكلور لم يتم اختراعها في العصر المذهب. ومع ذلك، فمن دون قدرات التصنيع في هذا العصر، والتأثير الواسع النطاق للكهرباء، فإن مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور لن تكون أبدًا على ما هي عليه اليوم.

العصر التقدمي (1890 – 1920)

تميز العصر التقدمي بفترة من الإصلاح الاجتماعي، مع تشريعات مثل قانون شيرمان لمكافحة الاحتكار الذي أدى إلى تفكيك احتكار شركة ستاندرد أويل. وهذا أيضًا عندما نرى أول براءات اختراع لثنائي الفينيل متعدد الكلور. في عام 1903، تقدم المخترع الألماني ألبرت هانسون بطلب للحصول على براءة اختراع بريطانية لجهاز يوصف بأنه موصل رقائق مسطحة على لوحة عازلة متعددة الطبقات. يبدو مألوفا؟

رسم يصور أول براءة اختراع لثنائي الفينيل متعدد الكلور لألبرت هانسون.

يصف هانسن أيضًا مفهوم التطبيقات من خلال الفتحات في براءة اختراعه. يوضح هنا أنه يمكنك عمل ثقب في طبقتين بخطوط عمودية لإجراء توصيل كهربائي.

خلال هذا الوقت، بدأنا نرى إديسون وقادة الأعمال الآخرين يقومون بدفعة كبيرة لجلب الأجهزة الكهربائية إلى المنازل اليومية. المشكلة في هذه الدفعة هي الغياب التام للتوحيد القياسي. إذا كنت تعيش في نيويورك أو نيوجيرسي واستخدمت اختراعات إديسون للكهرباء في الإضاءة أو التدفئة أو الطهي، فماذا سيحدث إذا استخدمتها في مدينة أخرى؟ لا يمكن استخدامها لأن كل مدينة لديها تكوين المقبس الخاص بها.

وتفاقمت المشكلة أيضًا بسبب حقيقة أن إديسون لم يكن يريد فقط أن يبيع للناس مصباحًا كهربائيًا، بل أراد أيضًا بيع خدمة ما. يمكن لشركة إديسون أن توفر لك خدمة الكهرباء على أساس شهري؛ عندها ستشتري المصابيح الكهربائية والأجهزة وما إلى ذلك. وبطبيعة الحال، لا تتوافق أي من هذه الخدمات مع الطرق المنافسة الأخرى.

نريد أن نشكر هارفي هابل لأنه وضع حدًا لهذه الفوضى أخيرًا. وفي عام 1915، حصل على براءة اختراع لقابس مقبس الحائط القياسي الذي لا يزال قيد الاستخدام حتى اليوم. الآن ليس لدينا محمصة أو طبق ساخن متصل بمقبس المصباح الكهربائي. يعد هذا فوزًا كبيرًا لتوحيد الصناعة.

بفضل Harvey Hubbel، أصبح لدينا الآن منفذ حائطي موحد لجميع الأجهزة الإلكترونية.

كملاحظة أخيرة، تميز العصر التقدمي بالحرب العالمية الأولى. ويركز هذا الصراع بشكل كامل على الآلات وحرب الخنادق. لم يتم استخدام مفهوم ثنائي الفينيل متعدد الكلور، أو حتى الإلكترونيات الأساسية، في التطبيقات العسكرية حتى الآن، ولكنه سيتم استخدامه قريبًا.

العشرينيات الصاخبة (عشرينيات القرن العشرين)

مع انتهاء الحرب العالمية الأولى، أصبحنا الآن في فترة العشرينيات الهادرة، التي شهدت طفرة هائلة في الاقتصاد الأمريكي. لأول مرة في التاريخ، أصبح عدد الأشخاص الذين يعيشون في المدن أكبر من عددهم في المزارع. لقد بدأنا أيضًا في رؤية السلاسل والعلامات التجارية التي يتم تقديمها في جميع أنحاء الولايات المتحدة. قد يكون لديك متجر عائلي أو متجرين في مدينتين مختلفتين، ولكن لدينا الآن علامات تجارية ومتاجر كبرى أصبحت وطنية.

وكان أعظم اختراع في هذه الفترة هو سيارة هنري فورد والبنية التحتية التي تتطلبها. الوضع مشابه لما حدث في التسعينيات، عندما كان علينا بناء بنية تحتية رئيسية للتعامل مع الإنترنت وعصر المعلومات لدينا من خلال بناء المحولات وأجهزة التوجيه وكابلات الألياف الضوئية. السيارات ليست استثناء.

أول سيارة لهنري فورد كانت ذات أربع عجلات.

هنا نرى ما كان في السابق طريقًا ترابيًا يتم رصفه. كان الناس بحاجة إلى البنزين لتشغيل سياراتهم، ومن هنا جاءت الحاجة إلى محطات الوقود. لديك أيضًا محلات تصليح وإكسسوارات والمزيد. نشأت طريقة حياة الكثير من الناس بالكامل من اختراع السيارة، ولا تزال كذلك حتى يومنا هذا.

وفي هذا الوقت أيضًا شهدنا إدخال الأجهزة الحديثة التي لا نزال نعتمد عليها حتى اليوم، مثل الغسالات والمكانس الكهربائية والثلاجات. لأول مرة، سيتمكن الناس من شراء السلع القابلة للتلف من المتاجر وتخزينها لفترة صلاحية أطول.

ولكن أين هي مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور لدينا؟ مازلنا لم نرها مستخدمة في أي أجهزة أو سيارات تم إطلاقها خلال هذا الوقت. ومع ذلك، في عام 1925، قدم تشارلز دوكاس براءة اختراع تصف عملية إضافة الحبر الموصل إلى المواد العازلة. سيؤدي هذا لاحقًا إلى لوحة الأسلاك المطبوعة (PWB). براءة الاختراع هذه هي أول تطبيق عملي مشابه لثنائي الفينيل متعدد الكلور، ولكن فقط كملف تسخين مستو. لم نحصل على أي توصيلات كهربائية فعلية بين اللوحة والمكونات بعد، لكننا نقترب.

استمر ثنائي الفينيل متعدد الكلور في التطور، وتم استخدامه هذه المرة كملف تسخين لتشارلز دوكاس.

الكساد الكبير (ثلاثينيات القرن العشرين)

في عام 1929، تراجعت سوق الأوراق المالية، وتراجعت كل الابتكارات العظيمة في عصرنا. وهنا نرى فترة من البطالة تتجاوز 25%، وإفلاس 25 ألف بنك، والكثير من المتاعب في مختلف أنحاء العالم. لقد كان وقتًا مأساويًا للبشرية ككل، مما مهد الطريق لصعود هتلر وموسوليني وستالين، وصراعاتنا العالمية المستقبلية. ربما كانت مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور صامتة حتى الآن، ولكن هذا كل شيء على وشك التغيير.

أثر الكساد الكبير على الجميع، من البنوك إلى العمال العاديين.

الحرب العالمية الثانية (1939 – 1945)

كانت الحرب العالمية الثانية جارية، وانضمت الولايات المتحدة إلى المعركة بعد قصف بيرل هاربور في عام 1942. الأمر المثير للاهتمام في بيرل هاربور هو فشل الاتصالات برمته الذي أدى إلى الهجوم. كان لدى الولايات المتحدة أدلة قوية على وجود أزمة وشيكة، ولكن كل وسائل الاتصال بقاعدتها العسكرية في هونولولو باءت بالفشل، وتفاجأت الجزيرة.

ونتيجة لهذا الفشل، أدركت وزارة الدفاع أنها بحاجة إلى وسيلة اتصال أكثر موثوقية. أدى هذا إلى ظهور الإلكترونيات في المقدمة باعتبارها وسيلة الاتصال الأساسية التي حلت محل شفرة مورس.

لقد شهدنا أيضًا خلال الحرب العالمية الثانية أول استخدام لمركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور في الصمامات القريبة التي لدينا اليوم. يتم استخدام الجهاز للقذائف عالية السرعة التي تتطلب إطلاقًا دقيقًا لمسافة طويلة في السماء أو على الأرض. تم تطوير الصمام التقريبي في الأصل من قبل البريطانيين لمواجهة تقدم جيش هتلر. تمت مشاركته لاحقًا مع الولايات المتحدة حيث تم تحسين التصميم والتصنيع.

كان أحد التطبيقات العسكرية الأولى التي استخدمت مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور هو الصمامات التقريبية.

خلال هذا الوقت، كان لدينا أيضًا بول إيسلر، وهو نمساوي يعيش في المملكة المتحدة، حصل على براءة اختراع لرقائق النحاس على ركيزة زجاجية غير موصلة للكهرباء. يبدو مألوفا؟ هذا هو المفهوم الذي لا نزال نستخدمه اليوم لصنع مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور مع العزل والنحاس في الأعلى / الأسفل. أخذ إيسلر هذه الفكرة إلى أبعد من ذلك عندما قام ببناء جهاز راديو من ثنائي الفينيل متعدد الكلور في عام 1943، الأمر الذي من شأنه أن يمهد الطريق للتطبيقات العسكرية المستقبلية.

قام بول ايسلر ببناء راديو من أول لوحة دوائر مطبوعة (PCB).

جيل طفرة المواليد (الأربعينيات)

مع اقتراب الحرب العالمية الثانية من نهايتها، رأينا جنودنا يعودون إلى ديارهم، ويشكلون أسرًا، وينجبون مجموعة كاملة من الأطفال. جديلة جيل طفرة المواليد. لقد شهدنا في فترة ما بعد الحرب تحسينات هائلة على الأجهزة الموجودة مثل المكانس الكهربائية والغسالات وأجهزة التلفزيون وأجهزة الراديو. والآن بعد أن انتهى الركود الكبير، أصبح بإمكان العديد من المستهلكين أخيرًا شراء هذه الأجهزة في منازلهم.

ما زلنا لم نر ثنائي الفينيل متعدد الكلور من الدرجة الاستهلاكية. أين أعمال بول ايسلر؟ ألقِ نظرة على هذا التلفزيون القديم أدناه وسترى جميع المكونات، ولكن بدون أساس ثنائي الفينيل متعدد الكلور الأساسي.

تلفزيون Motorola قديم من عام 1948، بدون ثنائي الفينيل متعدد الكلور.

على الرغم من عدم وجود مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور، فقد شهدنا وصول الترانزستور إلى مختبرات بيل في عام 1947. واستغرق الأمر ست سنوات أخرى في عام 1953 قبل أن يتم استخدام الجهاز أخيرًا في الإنتاج، ولكن لماذا كل هذه المدة؟ في تلك الأيام، تم نشر المعلومات من خلال المجلات والمؤتمرات وما إلى ذلك. قبل عصر المعلومات، كان انتشار المعلومات يستغرق وقتًا طويلاً للانتشار.

وُلد أول ترانزستور في مختبرات بيل عام 1947.

حقبة الحرب الباردة (1947 – 1991)

كان قدوم حقبة الحرب الباردة بمثابة فترة كبيرة من التوتر بين الولايات المتحدة والاتحاد السوفييتي. بسبب الاختلافات بين الرأسمالية والشيوعية، فإن هذين العملاقين يكاد يكونان في حالة حرب مع بعضهما البعض وقد وضعا العالم تحت تهديد الإبادة النووية.

وللبقاء في المقدمة في سباق التسلح هذا، يجب على كلا الجانبين تحسين قدرتهما على التواصل لفهم ما يفعله العدو. هنا نرى استخدام ثنائي الفينيل متعدد الكلور بكامل إمكاناته. في عام 1956، نشر الجيش الأمريكي براءة اختراع "لعملية تجميع الدوائر". أصبح لدى الشركات المصنعة الآن طريقة للاحتفاظ بالإلكترونيات وإجراء اتصالات بين المكونات التي تحتوي على آثار نحاسية.

عندما بدأت مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور في الانطلاق في عالم التصنيع، وجدنا أنفسنا في أول سباق فضائي في العالم. حققت روسيا بعض الإنجازات المذهلة خلال هذه الفترة، بما في ذلك:

1957 إطلاق أول قمر صناعي وهو سبوتنيك

1959 إطلاق لونا 2، أول مركبة فضائية إلى القمر

في عام 1961، تم إرسال يوري جاجارين، أول رائد فضاء، إلى مدار حول الأرض

تم إطلاق أول قمر صناعي روسي، سبوتنيك، في عام 1957.

أين أمريكا من كل هذا؟ متخلفة بشكل رئيسي، وعادة ما يستغرق تطوير نفس التكنولوجيا سنة أو سنتين. ولمعالجة هذه الفجوة، نرى أن ميزانية الفضاء الأمريكية تنمو بمقدار خمسة أضعاف في عام 1960. ولدينا أيضًا خطاب الرئيس كينيدي الشهير عام 1962، والذي يستحق الاقتباس جزء منه:

"لقد اخترنا الذهاب إلى القمر! لقد اخترنا الذهاب إلى القمر للقيام بأشياء أخرى في هذا العقد، ليس لأنها سهلة، ولكن لأنها صعبة؛ لأن هذا الهدف سيساعد في تنظيم وقياس أفضل طاقاتنا ومهاراتنا، وبسبب هذا فإن التحديات هي ما نحن على استعداد لمواجهته، وما لسنا على استعداد لتأجيله، وما نحن على استعداد للفوز به. – جون كينيدي، رئيس الولايات المتحدة، 12 سبتمبر 1962

كل هذا أدى إلى لحظة تاريخية في التاريخ. في 20 يوليو 1969، هبط أول رجل أمريكي على سطح القمر.

أول إنسان ينزل على القمر، لحظة تاريخية للبشرية.

وبالعودة إلى مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور، في عام 1963 حصلنا على براءة اختراع لشركة Hazeltyne Corporation لأول تكنولوجيا مطلية عبر الفتحات. سيسمح ذلك بتجميع المكونات بالقرب من بعضها البعض على PCB دون القلق بشأن التوصيلات المتقاطعة. لقد شهدنا أيضًا تقديم تقنية Surface Mount Technology (SMT)، التي طورتها شركة IBM. شوهدت هذه التجمعات الكثيفة لأول مرة عمليًا في معزز صاروخ زحل.

1967 أول براءة اختراع لتكنولوجيا ثنائي الفينيل متعدد الكلور من خلال الفتحة.

فجر المعالجات الدقيقة (السبعينيات)

جلبت لنا السبعينيات أول معالج دقيق على شكل دائرة متكاملة (IC). تم تطوير هذا في الأصل بواسطة جاك كيلبي من شركة Texas Instruments في عام 1958. كان كيلبي جديدًا في TI، لذلك ظلت أفكاره المبتكرة للدوائر المرحلية طي الكتمان إلى حد كبير. ومع ذلك، عندما تم إرسال كبار مهندسي TI إلى اجتماع لمدة أسبوع، بقي كيلبي في الخلف وركض بالأفكار في رأسه. وهنا، قام بتطوير أول IC في مختبرات TI، وقد أحبه المهندسون العائدون.

جاك كيلبي يحمل أول دائرة متكاملة.

في السبعينيات، شهدنا أول استخدام للدوائر المتكاملة في تصنيع الإلكترونيات. في هذه المرحلة، إذا كنت لا تستخدم PCB لاتصالاتك، فأنت في مشكلة كبيرة.

فجر العصر الرقمي (الثمانينات)

لقد أحدث العصر الرقمي تغييرًا كبيرًا في الوسائط التي نستهلكها، مع إدخال الأجهزة الشخصية مثل الأقراص، وVHS، والكاميرات، ووحدات التحكم في الألعاب، وأجهزة Walkman، والمزيد.

في عام 1980، حققت وحدة ألعاب الفيديو Atari أحلام الأطفال.

من المهم أن نلاحظ أن مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور لا تزال تُرسم يدويًا باستخدام اللوحات الضوئية والاستنسل، ولكن بعد ذلك ظهرت أجهزة الكمبيوتر وEDA. هنا نرى برامج EDA مثل Protel وEAGLE تُحدث ثورة في الطريقة التي نصمم بها ونصنع بها الإلكترونيات. بدلاً من صورة لثنائي الفينيل متعدد الكلور، يمكننا الآن حفظ التصميم كملف نصي لـ Gerber، والذي يمكن إدخال إحداثياته ​​في ماكينة التصنيع لإنتاج ثنائي الفينيل متعدد الكلور.

عصر الإنترنت (التسعينيات)

في التسعينيات، رأينا استخدام السيليكون يصل إلى ذروته مع تقديم BGA. يمكننا الآن تركيب المزيد من البوابات على شريحة واحدة والبدء في دمج الذاكرة والأنظمة على الشريحة (SoCs) معًا. كانت هذه أيضًا فترة تصغير كبير للإلكترونيات. لم نر أي ميزات جديدة تضاف إلى PCB، ولكن عملية التصميم بأكملها بدأت تتغير وتتطور، وتنتقل إلى IC.

يجب على المصممين الآن تنفيذ استراتيجيات التصميم للاختبار (DFT) في تخطيطاتهم. ليس من السهل فرقعة أحد المكونات وإضافة خط أزرق. يجب على المهندسين تصميم تخطيطاتهم مع وضع إعادة العمل المستقبلية في الاعتبار. هل تم وضع كل هذه المكونات بطريقة يمكن إزالتها بسهولة؟ وهذا مصدر قلق كبير.

لقد كان أيضًا عصرًا جعلت فيه حزم المكونات الأصغر مثل 0402 اللحام اليدوي للوحات الدوائر أمرًا مستحيلًا تقريبًا. يعيش المصمم الآن في برنامج EDA الخاص به وتكون الشركة المصنعة مسؤولة عن الإنتاج المادي والتجميع.

مكونات التركيب على السطح من الأكبر إلى الأصغر.

عصر الهجين (العقد الأول من القرن الحادي والعشرين وما بعده)

قطع إلى عصر الإلكترونيات وتصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور اليوم؛ ما نسميه العصر الهجين. في الماضي، كان لدينا أجهزة متعددة لتلبية احتياجات متعددة. أنت بحاجة إلى آلة حاسبة. تشتري آلة حاسبة. تريد أن تلعب ألعاب الفيديو؛ قمت بشراء وحدة تحكم ألعاب الفيديو. يمكنك الآن شراء هاتف ذكي والحصول على 30 مستوى مختلفًا من الميزات المدمجة. قد يبدو هذا واضحًا جدًا، لكنه أمر مذهل جدًا عندما ترى كل الأشياء التي يمكن لهواتفنا الذكية القيام بها:

معدات الألعاب، دفتر العناوين، البريد الإلكتروني، ماسح الباركود، مصباح يدوي، جرس الكاميرا، الملاحة

جدول مشغل الموسيقى، خريطة VCR، تقويم متصفح الإنترنت، آلة حاسبة لمشغل الأفلام

دفتر الهاتف، مسجل التذاكر، جهاز الرد على المكالمات، الكتب المصرفية للرسائل القصيرة

نحن في عصر توحيد الأجهزة، ولكن ما هي الخطوة التالية؟ تم إنشاء مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور ولدينا عمليات وإجراءات لكل شيء تقريبًا. أصبحت التطبيقات عالية السرعة هي القاعدة. ونرى أيضًا أن 25% فقط من مصممي ثنائي الفينيل متعدد الكلور تقل أعمارهم عن 45 عامًا، بينما يستعد 75% منهم للتقاعد. يبدو أن الصناعة في وقت الأزمة.

هل سيكون مستقبل تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور عبارة عن روبوتات؟ ربما في جهاز يمكن ارتداؤه مع دائرة مرنة؟ أو قد نرى البروتونات تستبدل الإلكترونات بالضوئيات. وبقدر ما نعرفه عن مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور المادية، فقد يتغير ذلك في المستقبل. ليست هناك حاجة إلى وسيط مادي لتمكين الاتصال بين المكونات، بل هي إمكانات تكنولوجيا الموجات. وهذا من شأنه أن يسمح للمكونات بإرسال إشارات لاسلكيًا دون الحاجة إلى النحاس.

ماذا سيحمل المستقبل؟

لا أحد يعرف حقًا إلى أين يتجه مستقبل تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور، أو حتى الإلكترونيات بشكل عام. لقد مر ما يقرب من 130 عامًا منذ أن بدأت عضلات التصنيع لدينا في العمل. منذ ذلك الحين، تغير العالم إلى الأبد مع ظهور المنتجات الرئيسية مثل السيارات والأجهزة المنزلية وأجهزة الكمبيوتر والهواتف الذكية والمزيد. لقد ولت الأيام التي كنا نعتمد فيها على الفحم أو الخشب أو النفط في جميع سبل عيشنا الأساسية وبقائنا. الآن لدينا أدوات إلكترونية يمكنها تلبية احتياجاتنا اليومية.

ولكن ماذا يخبئ المستقبل؟ وهذا مجهول كبير. نعلم جميعًا أن كل اختراع أمامنا يقف على أكتاف أسلافه. لقد أوصل أسلافنا تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور إلى ما هو عليه اليوم، ونحن الآن بحاجة إلى الابتكار وإحداث ثورة في الطريقة التي نصمم بها التكنولوجيا ونتفاعل معها. المستقبل يمكن أن يكون أي شيء. المستقبل يعتمد عليك.