मुद्रित सर्किट बोर्डों के विकास का एक संक्षिप्त इतिहास

पूरे इतिहास में कई अन्य महान आविष्कारों की तरह,मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी)जैसा कि हम जानते हैं आज यह पूरे इतिहास में हुई प्रगति पर आधारित है। दुनिया के हमारे छोटे से कोने में, हम 130 साल से भी अधिक पुराने पीसीबी के इतिहास का पता लगा सकते हैं, जब दुनिया की महान औद्योगिक मशीनें अभी शुरू ही हुई थीं। इस ब्लॉग में हम जो कवर करेंगे वह पूरा इतिहास नहीं है, बल्कि वे महत्वपूर्ण क्षण हैं जिन्होंने पीसीबी को आज के स्वरूप में बदल दिया।

पीसीबी क्यों?

समय के साथ, पीसीबी इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों के निर्माण को अनुकूलित करने के लिए एक उपकरण के रूप में विकसित हुए हैं। जिसे एक समय हाथ से जोड़ना आसान था, उसने शीघ्र ही यांत्रिक परिशुद्धता और दक्षता की आवश्यकता वाले सूक्ष्म घटकों का स्थान ले लिया। उदाहरण के तौर पर नीचे दिए गए चित्र में दिखाए गए दो बोर्ड लें। एक कैलकुलेटर के लिए 1960 के दशक का एक पुराना बोर्ड है। दूसरा विशिष्ट उच्च-घनत्व मदरबोर्ड है जिसे आप आज के कंप्यूटरों में देखेंगे।

1968 के कैलकुलेटर और आज के आधुनिक मदरबोर्ड के बीच एक पीसीबी तुलना।

एक कैलकुलेटर में हमारे पास 30 से अधिक ट्रांजिस्टर हो सकते हैं, लेकिन मदरबोर्ड पर एक चिप पर आपको दस लाख से अधिक ट्रांजिस्टर मिलेंगे। मुद्दा यह है कि प्रौद्योगिकी और पीसीबी डिज़ाइन में प्रगति की दर अपने आप में प्रभावशाली है। आज के डिज़ाइन में कैलकुलेटर पीसीबी पर मौजूद हर चीज़ अब एक ही चिप में फिट हो सकती है। यह पीसीबी निर्माण में कई उल्लेखनीय रुझानों की ओर ध्यान आकर्षित करता है:

हम एकीकृत सर्किट (आईसी) और माइक्रोप्रोसेसर जैसे उन्नत उपकरणों में अधिक कार्यक्षमता को एकीकृत कर रहे हैं।

हम प्रतिरोधकों और कैपेसिटर जैसे निष्क्रिय घटकों को सूक्ष्म स्तर तक सिकोड़ रहे हैं।

यह सब हमारे सर्किट बोर्डों पर घटक घनत्व और जटिलता को बढ़ाता है।

ये सभी प्रगति मुख्य रूप से हमारे उत्पादों की गति और कार्यक्षमता में सुधार से प्रेरित हैं। हम उम्मीद करते हैं कि हमारे उपकरण तुरंत प्रतिक्रिया देंगे, यहां तक ​​कि कुछ सेकंड की देरी भी हमें उन्माद में डाल सकती है। कार्यक्षमता के लिए, वीडियो गेम पर विचार करें। 80 के दशक में, आपने संभवतः आर्केड में पैक-मैन खेला होगा। अब हम वास्तविकता का फोटोरियल प्रतिनिधित्व देख रहे हैं। प्रगति बिल्कुल पागलपन भरी है.

इन दिनों वीडियो गेम के दृश्य लगभग सजीव हो गए हैं।

यह स्पष्ट है कि पीसीबी हम अपने उपकरणों से जो अपेक्षा करते हैं उसकी सीधी प्रतिक्रिया में विकसित हुए हैं। हमें तेज़, सस्ते, अधिक शक्तिशाली उत्पादों की आवश्यकता है, और इन मांगों को पूरा करने का एकमात्र तरीका विनिर्माण प्रक्रिया की दक्षता को छोटा करना और उसमें सुधार करना है। इलेक्ट्रॉनिक्स और पीसीबी में यह उछाल कब शुरू हुआ? स्वर्णिम युग की शुरुआत में।

गिल्डेड एज (1879 - 1900)

हमने 60 के दशक में अमेरिकी गृहयुद्ध समाप्त कर दिया और अब अमेरिकी विनिर्माण फलफूल रहा है। इस बीच, हम भोजन से लेकर कपड़े, फर्नीचर और रेलिंग तक जो कर सकते हैं वह कर रहे हैं। शिपिंग उद्योग आक्रामक स्थिति में है, और हमारे महानतम इंजीनियर यह पता लगा रहे हैं कि अमेरिका के पूर्वी तट से पश्चिमी तट तक किसी को 5 से 7 महीने के बजाय 5 से 7 दिनों में कैसे लाया जाए।

रेलमार्गों के कारण एक तट से दूसरे तट तक की यात्रा में महीनों के बजाय कई दिन लग गए।

इस दौरान, हमने घर-घर बिजली भी पहुंचाई, पहले शहरों में और फिर उपनगरों और ग्रामीण इलाकों में। बिजली अब कोयला, लकड़ी और तेल का विकल्प है। कठोर सर्दियों के दौरान न्यूयॉर्क में रहने, गंदे कोयले या जलाऊ लकड़ी के ढेर के साथ खाना पकाने या गर्म रहने की कोशिश करने के बारे में सोचें। बिजली ने वह सब बदल दिया।

एक दिलचस्प बात यह है कि स्टैंडर्ड ऑयल, जो तेल बाजार पर एकाधिकार रखता है, गैसोलीन के लिए तेल की आपूर्ति नहीं करता है। उनका बाज़ार खाना पकाने, तलने और रोशनी के लिए तेल है। बिजली के आगमन के साथ, स्टैंडर्ड ऑयल को तेल के लिए एक नए उपयोग को परिभाषित करने की आवश्यकता थी, जो ऑटोमोबाइल की शुरूआत के साथ आएगा।

मई 1878 में, स्टैंडर्ड ऑयल कंपनी ने स्टॉक जारी किया और तेल एकाधिकार शुरू हुआ।

गिल्डेड युग के दौरान हमने विद्युत चुंबकत्व में कुछ महान खोजें देखीं। हमने विद्युत मोटर का आविष्कार किया, जो विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करती है। हम जनरेटर भी देखते हैं, जो यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करके विपरीत कार्य करते हैं।

यह उन प्रतिभाशाली अन्वेषकों का भी समय था जिनका प्रभाव आज भी हमारी इलेक्ट्रॉनिक दुनिया पर है, जिनमें शामिल हैं:

थॉमस एडिसन ने 1879 में प्रकाश बल्ब, 1889 में फिल्म और कई अन्य आविष्कारों का आविष्कार किया।

निकोला टेस्ला ने 1888 में इलेक्ट्रिक मोटर और 1895 में एसी पावर स्रोत का आविष्कार किया।

अलेक्जेंडर ग्राहम बेल ने 1876 में टेलीफोन का आविष्कार किया था।

जॉर्ज ईस्टमैन के कोडक ने 1884 में पहले उपभोक्ता कैमरे का आविष्कार किया।

हरमन होलेरिथ ने 1890 में टेबुलेटिंग मशीन का आविष्कार किया और आईबीएम की स्थापना की।

नवप्रवर्तन के इस गहन दौर में, सबसे बड़ी बहस एसी और डीसी के बीच है। टेस्ला की प्रत्यावर्ती धारा अंततः लंबी दूरी तक शक्ति संचारित करने का आदर्श तरीका बन गई। हालाँकि, दिलचस्प बात यह है कि हम आज भी एसी-डीसी रूपांतरण से निपट रहे हैं।

AC ने भले ही लड़ाई जीत ली हो, लेकिन DC अभी भी इलेक्ट्रॉनिक्स पर हावी है।

किसी भी इलेक्ट्रॉनिक उपकरण को देखें जिसे आप दीवार में प्लग करते हैं, आपको AC को DC में बदलने की आवश्यकता होती है। या, यदि आप सौर पैनलों के लिए आवश्यक बुनियादी ढांचे को देखते हैं, तो वे डीसी में बिजली उत्पन्न करते हैं, जिसे बिजली स्रोत के रूप में वापस एसी में परिवर्तित करना पड़ता है, और हमारे उपकरणों के उपयोग के लिए वापस डीसी में परिवर्तित करना पड़ता है। आप लगभग कह सकते हैं कि एसी-डीसी बहस कभी खत्म नहीं हुई थी, दो विरोधी विचारों के बीच संतुलन बन गया था।

सोलर पैनल में AC और DC के बीच बहुत आगे-पीछे होता है।

ध्यान दें कि पीसीबी का मूल विचार गिल्डेड एज में आविष्कार नहीं किया गया था। हालाँकि, इस युग की विनिर्माण क्षमताओं और बिजली के व्यापक प्रभाव के बिना, पीसीबी कभी भी वैसे नहीं होते जैसे वे आज हैं।

प्रगतिशील युग (1890 - 1920)

प्रगतिशील युग को सामाजिक सुधार के दौर से चिह्नित किया गया था, जिसमें शर्मन एंटीट्रस्ट एक्ट जैसे कानून ने स्टैंडर्ड ऑयल के एकाधिकार को तोड़ दिया था। यह तब भी है जब हम पहला पीसीबी पेटेंट देखते हैं। 1903 में, जर्मन आविष्कारक अल्बर्ट हैनसन ने मल्टीलेयर इंसुलेटिंग बोर्ड पर फ्लैट फ़ॉइल कंडक्टर के रूप में वर्णित एक उपकरण के लिए ब्रिटिश पेटेंट के लिए आवेदन किया था। परिचित लग रहा है?

अल्बर्ट हैनसन के पहले पीसीबी पेटेंट को दर्शाने वाला चित्र।

हैनसेन ने अपने पेटेंट में थ्रू-होल अनुप्रयोगों की अवधारणा का भी वर्णन किया है। यहां वह दिखाता है कि विद्युत कनेक्शन बनाने के लिए आप ऊर्ध्वाधर रेखाओं के साथ दो परतों में एक छेद कर सकते हैं।

इस दौरान, हमने एडिसन और अन्य व्यापारिक नेताओं को रोजमर्रा के घरों में बिजली के उपकरण लाने के लिए बड़ा प्रयास करते हुए देखना शुरू किया। इस प्रयास के साथ समस्या मानकीकरण का पूर्ण अभाव है। यदि आप न्यूयॉर्क या न्यू जर्सी में रहते थे और प्रकाश, हीटिंग या खाना पकाने के लिए एडिसन के बिजली के आविष्कारों का उपयोग करते थे, तो यदि आप उन्हें किसी अन्य शहर में उपयोग करते तो क्या होता? उनका उपयोग नहीं किया जा सकता क्योंकि प्रत्येक शहर का अपना सॉकेट कॉन्फ़िगरेशन होता है।

समस्या इस तथ्य से भी बदतर हो गई थी कि एडिसन लोगों को केवल एक लाइट बल्ब ही नहीं बेचना चाहता था, वह एक सेवा भी बेचना चाहता था। एडिसन आपको मासिक आधार पर बिजली सेवा प्रदान कर सकता है; तब आप प्रकाश बल्ब, उपकरण आदि खरीदेंगे। बेशक, इनमें से कोई भी सेवा अन्य प्रतिस्पर्धी तरीकों के साथ संगत नहीं है।

हम आख़िरकार इस गड़बड़ी को ख़त्म करने के लिए हार्वे हबेल को धन्यवाद देना चाहते हैं। 1915 में, उन्होंने मानक दीवार सॉकेट प्लग का पेटेंट कराया जो आज भी उपयोग में है। अब हमारे पास लाइट बल्ब सॉकेट में प्लग किया हुआ कोई टोस्टर या हॉट प्लेट नहीं है। यह उद्योग मानकीकरण के लिए एक बड़ी जीत है।

हार्वे हबेल के लिए धन्यवाद, अब हमारे पास सभी इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए एक मानकीकृत वॉल आउटलेट है।

अंतिम नोट के रूप में, प्रगतिशील युग को प्रथम विश्व युद्ध द्वारा चिह्नित किया गया था। यह संघर्ष पूरी तरह से मेच और ट्रेंच युद्ध पर केंद्रित है। पीसीबी अवधारणा, या यहां तक ​​कि बुनियादी इलेक्ट्रॉनिक्स का उपयोग अभी तक सैन्य अनुप्रयोगों में नहीं किया गया है, लेकिन यह जल्द ही होगा।

रोअरिंग ट्वेंटीज़ (1920)

प्रथम विश्व युद्ध की समाप्ति के साथ, अब हम रोअरिंग ट्वेंटीज़ में हैं, जिसने अमेरिकी अर्थव्यवस्था में भारी उछाल देखा। इतिहास में पहली बार, अधिक लोग खेतों की तुलना में शहरों में रहते हैं। हम अमेरिका भर में श्रृंखलाओं और ब्रांडों को पेश होते देखना भी शुरू कर रहे हैं। आपके पास दो अलग-अलग शहरों में एक या दो पारिवारिक स्टोर हो सकते हैं, लेकिन अब हमारे पास प्रमुख ब्रांड और स्टोर हैं जो राष्ट्रीय स्तर पर हैं।

इस काल का सबसे बड़ा आविष्कार हेनरी फ़ोर्ड का ऑटोमोबाइल और उसके लिए आवश्यक बुनियादी ढाँचा था। स्थिति 1990 के दशक के समान है, जब हमें स्विच, राउटर और फाइबर ऑप्टिक केबल का निर्माण करके इंटरनेट और हमारी सूचना युग से निपटने के लिए एक प्रमुख बुनियादी ढांचे का निर्माण करना पड़ा था। कारें कोई अपवाद नहीं हैं.

हेनरी फोर्ड की पहली कार - एक चार पहिया वाहन।

यहां हम देखते हैं कि जो कभी कच्ची सड़क थी उसे पक्का किया जा रहा है। लोगों को अपने वाहनों को बिजली देने के लिए गैसोलीन की आवश्यकता थी, इसलिए गैस स्टेशनों की आवश्यकता थी। आपके पास मरम्मत की दुकानें, सहायक उपकरण और भी बहुत कुछ है। कई लोगों की संपूर्ण जीवन शैली ऑटोमोबाइल के आविष्कार से उत्पन्न हुई, और यह आज भी है।

इसी समय के दौरान हमने आधुनिक उपकरणों का आगमन देखा, जिन पर हम आज भी निर्भर हैं, जैसे वॉशिंग मशीन, वैक्यूम क्लीनर और रेफ्रिजरेटर। पहली बार, लोग दुकानों में खराब होने वाले सामान खरीद सकेंगे और उन्हें लंबे समय तक संग्रहीत कर सकेंगे।

लेकिन हमारे पीसीबी कहां हैं? हमने अभी भी उन्हें इस दौरान लॉन्च किए गए किसी भी उपकरण या कार में इस्तेमाल होते नहीं देखा है। हालाँकि, 1925 में, चार्ल्स डुकासे ने एक पेटेंट दायर किया जिसमें इन्सुलेशन सामग्री में प्रवाहकीय स्याही जोड़ने की प्रक्रिया का वर्णन किया गया था। इसके परिणामस्वरूप बाद में एक मुद्रित वायरिंग बोर्ड (पीडब्लूबी) निकलेगा। यह पेटेंट पीसीबी के समान पहला व्यावहारिक अनुप्रयोग है, लेकिन केवल एक प्लेनर हीटिंग कॉइल के रूप में। हमें अभी तक बोर्ड और घटकों के बीच कोई वास्तविक विद्युत कनेक्शन नहीं मिला है, लेकिन हम करीब आ रहे हैं।

पीसीबी का विकास जारी रहा, इस बार इसका उपयोग चार्ल्स डुकास के लिए हीटिंग कॉइल के रूप में किया जा रहा है।

महामंदी (1930)

1929 में, शेयर बाज़ार गिर गया और हमारे समय के सभी महान आविष्कार गिर गए। यहां हम 25% से ऊपर बेरोजगारी, 25,000 बैंक विफलताओं और दुनिया भर में बहुत सारी परेशानियों का दौर देखते हैं। यह संपूर्ण मानवता के लिए एक दुखद समय था, जिसने हिटलर, मुसोलिनी, स्टालिन के उदय और हमारे भविष्य के विश्व संघर्षों का मार्ग प्रशस्त किया। पीसीबी अब तक चुप रहे होंगे, लेकिन अब सब कुछ बदलने वाला है।

महामंदी ने बैंकों से लेकर सामान्य श्रमिकों तक सभी को प्रभावित किया।

द्वितीय विश्व युद्ध (1939 - 1945)

द्वितीय विश्व युद्ध चल रहा था, और 1942 में पर्ल हार्बर पर बमबारी के बाद संयुक्त राज्य अमेरिका युद्ध में शामिल हो गया। पर्ल हार्बर के बारे में दिलचस्प बात यह है कि संपूर्ण संचार विफलता जिसके कारण हमला हुआ। अमेरिका के पास आसन्न संकट के अच्छे सबूत थे, लेकिन होनोलूलू में उनके सैन्य अड्डे के साथ संपर्क के सभी तरीके असफल रहे, और द्वीप को खतरे में डाल दिया गया।

इस विफलता के परिणामस्वरूप, DoD को एहसास हुआ कि उन्हें संचार के अधिक विश्वसनीय साधन की आवश्यकता है। इसने इलेक्ट्रॉनिक्स को मोर्स कोड की जगह संचार के प्राथमिक साधन के रूप में सबसे आगे ला दिया।

द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान ही हमने निकटता फ़्यूज़ में पीसीबी का पहला उपयोग देखा था जो आज हमारे पास है। इस उपकरण का उपयोग उच्च-वेग वाले प्रोजेक्टाइल के लिए किया जाता है जिसके लिए आकाश या जमीन पर लंबी दूरी की सटीक आग की आवश्यकता होती है। प्रॉक्सिमिटी फ़्यूज़ मूल रूप से हिटलर की सेना की प्रगति का मुकाबला करने के लिए अंग्रेजों द्वारा विकसित किया गया था। बाद में इसे संयुक्त राज्य अमेरिका के साथ साझा किया गया जहां डिजाइन और निर्माण में सुधार किया गया।

पीसीबी का उपयोग करने वाले पहले सैन्य अनुप्रयोगों में से एक निकटता फ़्यूज़ था।

इस दौरान, हमारे पास यूके में रहने वाले एक ऑस्ट्रियाई पॉल आइस्लर भी थे, जिन्होंने गैर-प्रवाहकीय ग्लास सब्सट्रेट पर तांबे की पन्नी का पेटेंट कराया था। परिचित लग रहा है? यह एक अवधारणा है जिसका उपयोग हम आज भी ऊपर/नीचे इन्सुलेशन और तांबे के साथ पीसीबी बनाने के लिए करते हैं। आइस्लर ने इस विचार को एक कदम आगे बढ़ाया जब उन्होंने 1943 में अपने पीसीबी से एक रेडियो बनाया, जो भविष्य के सैन्य अनुप्रयोगों के लिए मार्ग प्रशस्त करेगा।

पॉल आइस्लर ने पहले मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) से एक रेडियो बनाया।

बेबी बूमर्स (1940)

जैसे ही द्वितीय विश्व युद्ध ख़त्म हुआ, हमने देखा कि हमारे सैनिक घर आए, परिवार शुरू किया और उनके बहुत सारे बच्चे हुए। बेबी बूमर्स को संकेत दें। युद्ध के बाद के युग में हमने वैक्यूम क्लीनर, वॉशिंग मशीन, टेलीविजन और रेडियो जैसे मौजूदा उपकरणों में बड़े पैमाने पर सुधार देखा। अब जबकि महान मंदी हमारे पीछे है, कई उपभोक्ता अंततः इन उपकरणों को अपने घरों में खरीद सकते हैं।

हमने अभी भी उपभोक्ता ग्रेड पीसीबी नहीं देखे हैं। पॉल आइस्लर की कृतियाँ कहाँ हैं? नीचे इस पुराने टीवी पर एक नज़र डालें और आप सभी घटकों को देखेंगे, लेकिन अंतर्निहित पीसीबी नींव के बिना।

1948 का एक पुराना मोटोरोला टीवी, कोई पीसीबी नहीं।

पीसीबी की कमी के बावजूद, हमने 1947 में बेल लैब्स में ट्रांजिस्टर का आगमन देखा। 1953 में डिवाइस को अंततः उत्पादन में उपयोग करने में छह साल लग गए, लेकिन इतना समय क्यों? उन दिनों, सूचना का प्रसार पत्रिकाओं, सम्मेलनों आदि के माध्यम से किया जाता था। सूचना युग से पहले, सूचना के प्रसार में बस समय लगता था।

पहला ट्रांजिस्टर 1947 में बेल लेबोरेटरीज में पैदा हुआ था।

शीत युद्ध काल (1947 – 1991)

शीत युद्ध युग के आगमन से संयुक्त राज्य अमेरिका और सोवियत संघ के बीच तनाव का एक बड़ा दौर शुरू हुआ। पूंजीवाद और साम्यवाद के बीच मतभेदों के कारण, ये दोनों दिग्गज लगभग एक-दूसरे के साथ युद्ध की स्थिति में हैं और दुनिया को परमाणु विनाश के खतरे में डाल दिया है।

हथियारों की इस दौड़ में आगे रहने के लिए, दोनों पक्षों को यह समझने के लिए संवाद करने की अपनी क्षमता में सुधार करना होगा कि दुश्मन क्या कर रहा है। यहां हम पीसीबी को उसकी पूरी क्षमता से उपयोग करते हुए देखते हैं। 1956 में, अमेरिकी सेना ने "सर्किट असेंबली प्रक्रिया" के लिए एक पेटेंट प्रकाशित किया। निर्माताओं के पास अब इलेक्ट्रॉनिक्स को रखने और तांबे के अंश वाले घटकों के बीच संबंध बनाने का एक तरीका है।

जैसे ही पीसीबी ने विनिर्माण जगत में उड़ान भरना शुरू किया, हमने खुद को दुनिया की पहली अंतरिक्ष दौड़ में पाया। इस दौरान रूस को कुछ आश्चर्यजनक उपलब्धियाँ हासिल हुईं, जिनमें शामिल हैं:

1957 पहले कृत्रिम उपग्रह स्पुतनिक का प्रक्षेपण

1959 चंद्रमा पर पहला अंतरिक्ष यान लूना 2 का प्रक्षेपण

1961 में पहले अंतरिक्ष यात्री यूरी गगारिन को पृथ्वी की कक्षा में भेजा गया था

रूस का पहला कृत्रिम उपग्रह, स्पुतनिक, 1957 में लॉन्च किया गया।

इस सब में अमेरिका कहाँ है? मुख्य रूप से पिछड़ने के कारण, एक ही तकनीक को विकसित करने में आमतौर पर एक या दो साल लग जाते हैं। इस अंतर को संबोधित करते हुए, हम देखते हैं कि 1960 में अमेरिकी अंतरिक्ष बजट पांच गुना बढ़ गया। हमारे पास 1962 का प्रसिद्ध राष्ट्रपति कैनेडी का भाषण भी है, जिसका एक हिस्सा उद्धृत करने लायक है:

“हमने चाँद पर जाना चुना! हमने इस दशक में अन्य काम करने के लिए चंद्रमा पर जाना चुना, इसलिए नहीं कि वे आसान हैं, बल्कि इसलिए कि वे कठिन हैं; क्योंकि यह लक्ष्य हमारी सर्वोत्तम ऊर्जाओं और कौशलों को व्यवस्थित करने और मापने में मदद करेगा, क्योंकि चुनौतियाँ वे हैं जिन्हें हम लेने के लिए तैयार हैं, जिन्हें हम स्थगित करने के लिए तैयार नहीं हैं, और जिन्हें हम जीतने के लिए तैयार हैं। - जॉन एफ कैनेडी, संयुक्त राज्य अमेरिका के राष्ट्रपति, 12 सितंबर, 1962

यह सब इतिहास में एक ऐतिहासिक क्षण का कारण बना। 20 जुलाई 1969 को पहला अमेरिकी व्यक्ति चंद्रमा पर उतरा।

चंद्रमा पर पहला आदमी, मानव जाति के लिए एक ऐतिहासिक क्षण।

पीसीबी पर वापस जाएं, तो 1963 में हमारे पास हेज़लटीन कॉरपोरेशन द्वारा पहली प्लेटेड थ्रू-होल तकनीक का पेटेंट कराया गया था। यह क्रॉस-कनेक्ट की चिंता किए बिना घटकों को पीसीबी पर एक साथ पैक करने की अनुमति देगा। हमने आईबीएम द्वारा विकसित सरफेस माउंट टेक्नोलॉजी (एसएमटी) की शुरूआत भी देखी। इन सघन संयोजनों को पहली बार सैटर्न रॉकेट बूस्टर में अभ्यास में देखा गया था।

1967 पहला थ्रू-होल पीसीबी प्रौद्योगिकी पेटेंट।

माइक्रोप्रोसेसर की सुबह (1970)

70 का दशक हमारे लिए इंटीग्रेटेड सर्किट (IC) के रूप में पहला माइक्रोप्रोसेसर लेकर आया। इसे मूल रूप से 1958 में टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स के जैक किल्बी द्वारा विकसित किया गया था। किल्बी टीआई में नए थे, इसलिए आईसी के लिए उनके अभिनव विचारों को काफी हद तक गुप्त रखा गया था। हालाँकि, जब टीआई के वरिष्ठ इंजीनियरों को एक सप्ताह की बैठक में भेजा गया, तो किल्बी पीछे रह गया और अपने दिमाग में विचार लेकर भाग गया। यहां, उन्होंने टीआई प्रयोगशालाओं में पहला आईसी विकसित किया, और लौटने वाले इंजीनियरों को यह पसंद आया।

जैक किल्बी के पास पहला एकीकृत सर्किट है।

1970 के दशक में, हमने इलेक्ट्रॉनिक्स विनिर्माण में आईसी का पहला उपयोग देखा। इस बिंदु पर, यदि आप अपने कनेक्शन के लिए पीसीबी का उपयोग नहीं कर रहे हैं, तो आप बड़ी मुसीबत में हैं।

डिजिटल युग की सुबह (1980 का दशक)

डिजिटल युग ने डिस्क, वीएचएस, कैमरा, गेम कंसोल, वॉकमैन और अन्य जैसे व्यक्तिगत उपकरणों की शुरूआत के साथ हमारे द्वारा उपभोग किए जाने वाले मीडिया में एक बड़ा बदलाव लाया है।

1980 में अटारी वीडियो गेम कंसोल ने बच्चों के सपनों को साकार किया।

यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि पीसीबी अभी भी हल्के बोर्ड और स्टेंसिल का उपयोग करके हाथ से खींचे जाते थे, लेकिन फिर कंप्यूटर और ईडीए आए। यहां हम देखते हैं कि प्रोटेल और ईएजीएलई जैसे ईडीए सॉफ्टवेयर हमारे इलेक्ट्रॉनिक्स डिजाइन और निर्माण के तरीके में क्रांतिकारी बदलाव लाते हैं। पीसीबी की एक तस्वीर के बजाय, अब हम डिज़ाइन को गेरबर टेक्स्ट फ़ाइल के रूप में सहेज सकते हैं, जिसके निर्देशांक पीसीबी का उत्पादन करने के लिए निर्माण मशीनरी में दर्ज किए जा सकते हैं।

इंटरनेट युग (1990)

90 के दशक में, हमने देखा कि बीजीए की शुरूआत के साथ सिलिकॉन का उपयोग पूरे जोरों पर आ गया। अब हम एक चिप पर अधिक गेट फिट कर सकते हैं और मेमोरी और सिस्टम-ऑन-चिप (एसओसी) को एक साथ एम्बेड करना शुरू कर सकते हैं। यह इलेक्ट्रॉनिक्स के उच्च लघुकरण का भी काल था। हमने पीसीबी में कोई नया फीचर नहीं जोड़ा, लेकिन आईसी की ओर बढ़ते हुए पूरी डिजाइन प्रक्रिया बदलने और विकसित होने लगी।

डिजाइनरों को अब अपने लेआउट में डिज़ाइन-फॉर-टेस्ट (डीएफटी) रणनीतियों को लागू करना होगा। किसी घटक को पॉप करना और नीली रेखा जोड़ना आसान नहीं है। इंजीनियरों को अपने लेआउट को भविष्य में होने वाले पुनर्कार्य को ध्यान में रखकर डिज़ाइन करना चाहिए। क्या ये सभी घटक इस प्रकार रखे गए हैं कि इन्हें आसानी से हटाया जा सके? यह बहुत बड़ी चिंता का विषय है.

यह एक ऐसा युग भी था जब 0402 जैसे छोटे घटक पैकेजों ने सर्किट बोर्डों को हाथ से टांका लगाना लगभग असंभव बना दिया था। डिज़ाइनर अब अपने EDA सॉफ़्टवेयर में रहता है और निर्माता भौतिक उत्पादन और संयोजन के लिए ज़िम्मेदार है।

सतह पर घटकों को सबसे बड़े से लेकर सबसे छोटे तक माउंट करें।

हाइब्रिड युग (2000 और उसके बाद)

इलेक्ट्रॉनिक्स और पीसीबी डिजाइन के आज के युग में कटौती; जिसे हम हाइब्रिड युग कहते हैं। अतीत में, हमारे पास अनेक आवश्यकताओं के लिए अनेक उपकरण होते थे। आपको एक कैलकुलेटर की आवश्यकता है; आप एक कैलकुलेटर खरीदें. आप वीडियो गेम खेलना चाहते हैं; आप एक वीडियो गेम कंसोल खरीदें. अब आप एक स्मार्टफोन खरीद सकते हैं और 30 अलग-अलग स्तरों की अंतर्निहित सुविधाएं प्राप्त कर सकते हैं। यह बहुत स्पष्ट लग सकता है, लेकिन यह बहुत आश्चर्यजनक है जब आप वास्तव में वे सभी चीजें देखते हैं जो हमारे स्मार्टफ़ोन कर सकते हैं:

गेमिंग उपकरण पता पुस्तिका ई-मेल बारकोड स्कैनर टॉर्च बेल कैमरा नेविगेशन

म्यूजिक प्लेयर शेड्यूल वीसीआर मैप इंटरनेट ब्राउज़र कैलेंडर मूवी प्लेयर कैलकुलेटर

टेलीफोन नोटबुक टिकट रिकॉर्डर उत्तर देने वाली मशीन लघु संदेश बैंकिंग पुस्तकें

हम डिवाइस समेकन के युग में हैं, लेकिन आगे क्या है? पीसीबी स्थापित हैं और हमारे पास लगभग हर चीज के लिए प्रक्रियाएं और प्रक्रियाएं हैं। हाई-स्पीड एप्लिकेशन आदर्श बनते जा रहे हैं। हम यह भी देखते हैं कि केवल 25% पीसीबी डिज़ाइनर 45 वर्ष से कम आयु के हैं, जबकि 75% सेवानिवृत्त होने की तैयारी कर रहे हैं। ऐसा लगता है कि उद्योग संकट के दौर में है।

क्या पीसीबी डिजाइन का भविष्य रोबोट होगा? शायद फ्लेक्स सर्किट वाले पहनने योग्य उपकरण में? या हम देख सकते हैं कि प्रोटॉन इलेक्ट्रॉनों को फोटोनिक्स से प्रतिस्थापित कर देते हैं। जहाँ तक हम भौतिक पीसीबी के बारे में जानते हैं, वह भविष्य में बदल भी सकता है। घटकों के बीच संबंध को सक्षम करने के लिए किसी भौतिक माध्यम की आवश्यकता नहीं है, बल्कि तरंग प्रौद्योगिकी की क्षमता की आवश्यकता है। यह घटकों को तांबे की आवश्यकता के बिना वायरलेस तरीके से सिग्नल भेजने की अनुमति देगा।

भविष्य में क्या होगा?

वास्तव में कोई नहीं जानता कि पीसीबी डिज़ाइन, या यहाँ तक कि सामान्य रूप से इलेक्ट्रॉनिक्स का भविष्य कहाँ जा रहा है। लगभग 130 साल हो गए हैं जब से हमारी विनिर्माण मांसपेशियों ने काम करना शुरू किया है। तब से, कारों, उपकरणों, कंप्यूटर, स्मार्टफोन और अन्य जैसे प्रमुख उत्पादों की शुरूआत के साथ दुनिया हमेशा के लिए बदल गई है। वे दिन गए जब हम अपनी सभी बुनियादी आजीविका और अस्तित्व के लिए कोयले, लकड़ी या तेल पर निर्भर थे। अब हमारे पास इलेक्ट्रॉनिक गैजेट हैं जो हमारी रोजमर्रा की जरूरतों को पूरा कर सकते हैं।

लेकिन भविष्य क्या है? ये तो बड़ा अज्ञात है. हम सभी जानते हैं कि हमारे सामने आया प्रत्येक आविष्कार अपने पूर्ववर्तियों के कंधों पर खड़ा है। हमारे पूर्वज पीसीबी डिज़ाइन को उस स्थान पर ले आए जहाँ यह आज है, और अब हमें अपने डिज़ाइन और प्रौद्योगिकी के साथ इंटरैक्ट करने के तरीके में नवप्रवर्तन और क्रांति लाने की आवश्यकता है। भविष्य कुछ भी हो सकता है. भविष्य आप पर निर्भर करता है.