پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈز کی ترقی کی ایک مختصر تاریخ

پوری تاریخ میں بہت سی دوسری عظیم ایجادات کی طرح،پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈ (PCB)جیسا کہ ہم جانتے ہیں کہ یہ آج پوری تاریخ میں ہونے والی پیشرفت پر مبنی ہے۔دنیا کے ہمارے چھوٹے سے کونے میں، ہم پی سی بی کی تاریخ کو 130 سال سے زیادہ پرانی تلاش کر سکتے ہیں، جب دنیا کی عظیم صنعتی مشینیں ابھی شروع ہو رہی تھیں۔اس بلاگ میں ہم جس چیز کا احاطہ کریں گے وہ مکمل تاریخ نہیں ہے بلکہ وہ اہم لمحات ہیں جنہوں نے پی سی بی کو آج کے حالات میں بدل دیا۔

پی سی بی کیوں؟

وقت گزرنے کے ساتھ، PCBs الیکٹرانک مصنوعات کی تیاری کو بہتر بنانے کے لیے ایک ٹول میں تبدیل ہو گئے ہیں۔جس چیز کو کبھی ہاتھ سے جمع کرنا آسان تھا اس نے جلدی سے مائکروسکوپک اجزاء کو راستہ فراہم کیا جس میں میکانیکی درستگی اور کارکردگی کی ضرورت ہوتی ہے۔مثال کے طور پر نیچے دی گئی تصویر میں دکھائے گئے دو بورڈز کو لیں۔ایک کیلکولیٹر کے لیے 1960 کی دہائی کا پرانا بورڈ ہے۔دوسرا عام ہائی ڈینسٹی مدر بورڈ ہے جسے آپ آج کے کمپیوٹرز میں دیکھیں گے۔

1968 کے کیلکولیٹر اور آج کے جدید مدر بورڈز کے درمیان پی سی بی کا موازنہ۔

ایک کیلکولیٹر میں ہمارے پاس 30+ ٹرانزسٹر ہو سکتے ہیں، لیکن ایک مدر بورڈ پر ایک چپ پر آپ کو دس لاکھ سے زیادہ ٹرانزسٹر ملیں گے۔بات یہ ہے کہ ٹیکنالوجی اور پی سی بی ڈیزائن میں ترقی کی شرح خود متاثر کن ہے۔کیلکولیٹر PCB پر موجود ہر چیز اب آج کے ڈیزائن میں ایک چپ میں فٹ ہو سکتی ہے۔یہ پی سی بی مینوفیکچرنگ میں کئی قابل ذکر رجحانات کی طرف توجہ مبذول کرتا ہے:

ہم انٹیگریٹڈ سرکٹس (ICs) اور مائیکرو پروسیسرز جیسے جدید آلات میں مزید فعالیت کو ضم کر رہے ہیں۔

ہم غیر فعال اجزاء جیسے ریزسٹرس اور کیپسیٹرز کو مائیکروسکوپک لیول تک سکڑ رہے ہیں۔

یہ سب ہمارے سرکٹ بورڈز پر اجزاء کی کثافت اور پیچیدگی کو بڑھاتا ہے۔

یہ تمام پیشرفتیں بنیادی طور پر ہماری مصنوعات کی رفتار اور فعالیت میں بہتری کی وجہ سے ہیں۔ہم توقع کرتے ہیں کہ ہمارے آلات فوری طور پر جواب دیں گے، یہاں تک کہ چند سیکنڈ کی تاخیر بھی ہمیں ایک جنون میں ڈال سکتی ہے۔فعالیت کے لیے، ویڈیو گیمز پر غور کریں۔80 کی دہائی میں، آپ نے شاید ایک آرکیڈ میں Pac-Man کھیلا تھا۔اب ہم حقیقت کی تصویری نمائندگی دیکھ رہے ہیں۔ترقی صرف پاگل ہے.

ویڈیو گیم بصری ان دنوں تقریبا زندگی کی طرح ہیں.

یہ واضح ہے کہ پی سی بیز براہ راست جواب میں تیار ہوئے ہیں جو ہم اپنے آلات سے توقع کرتے ہیں۔ہمیں تیز، سستی، زیادہ طاقتور مصنوعات کی ضرورت ہے، اور ان مطالبات کو پورا کرنے کا واحد طریقہ مینوفیکچرنگ کے عمل کی کارکردگی کو چھوٹا اور بہتر بنانا ہے۔الیکٹرانکس اور پی سی بی میں یہ عروج کب سے شروع ہوا؟گولڈڈ ایج کے طلوع آفتاب پر۔

سنہری عمر (1879-1900)

ہم نے 60 کی دہائی میں امریکی خانہ جنگی کا خاتمہ کیا، اور اب امریکی مینوفیکچرنگ عروج پر ہے۔اس دوران، ہم کھانے سے لے کر کپڑوں، فرنیچر اور ریلوں تک جو کچھ کر سکتے ہیں کر رہے ہیں۔جہاز رانی کی صنعت جارحانہ ہے، اور ہمارے سب سے بڑے انجینئر یہ تلاش کر رہے ہیں کہ کس طرح کسی کو امریکہ کے مشرقی ساحل سے مغربی ساحل تک 5 سے 7 ماہ کے بجائے 5 سے 7 دنوں میں پہنچایا جائے۔

ریل روڈ کو ساحل سے ساحل تک کا سفر مہینوں کے بجائے دن لگتے ہیں۔

اس دوران ہم نے پہلے شہروں میں اور پھر مضافاتی اور دیہی علاقوں میں بجلی گھر میں بھی پہنچائی۔بجلی اب کوئلے، لکڑی اور تیل کا متبادل ہے۔سخت سردیوں کے دوران نیویارک میں رہنے کے بارے میں سوچیں، گندے کوئلوں یا لکڑی کے ڈھیروں سے کھانا پکانے یا گرم رکھنے کی کوشش کریں۔بجلی نے سب کچھ بدل دیا۔

ایک دلچسپ نکتہ یہ ہے کہ اسٹینڈرڈ آئل، جو تیل کی منڈی میں اجارہ داری رکھتا ہے، پٹرول کے لیے تیل فراہم نہیں کرتا ہے۔ان کی مارکیٹ کھانا پکانے، تلنے اور روشنی کے لیے تیل ہے۔بجلی کی آمد کے ساتھ، معیاری تیل کو تیل کے لیے ایک نئے استعمال کی وضاحت کرنے کی ضرورت تھی، جو آٹوموبائل کے تعارف کے ساتھ آئے گی۔

مئی 1878 میں، اسٹینڈرڈ آئل کمپنی نے اسٹاک جاری کیا، اور تیل کی اجارہ داری شروع ہوگئی۔

گولڈ ایج کے دوران ہم نے برقی مقناطیسیت میں کچھ عظیم دریافتیں دیکھیں۔ہم نے الیکٹرک موٹر ایجاد کی، جو برقی توانائی کو مکینیکل توانائی میں تبدیل کرتی ہے۔ہم جنریٹر بھی دیکھتے ہیں، جو میکانی توانائی کو برقی توانائی میں تبدیل کرکے اس کے برعکس کرتے ہیں۔

یہ باصلاحیت موجدوں کا بھی وقت تھا جو آج بھی ہماری الیکٹرانک دنیا پر اثر رکھتے ہیں، بشمول:

تھامس ایڈیسن نے 1879 میں لائٹ بلب ایجاد کیا، فلم 1889 میں، اور بہت سی دوسری ایجادات۔

نکولا ٹیسلا نے 1888 میں الیکٹرک موٹر اور 1895 میں AC پاور سورس ایجاد کیا۔

الیگزینڈر گراہم بیل نے 1876 میں ٹیلی فون ایجاد کیا۔

جارج ایسٹ مین کے کوڈک نے 1884 میں پہلا کنزیومر کیمرہ ایجاد کیا۔

ہرمن ہولیرتھ نے 1890 میں ٹیبلٹنگ مشین ایجاد کی اور آئی بی ایم کو تلاش کیا۔

جدت کے اس شدید دور میں، سب سے بڑی بحث AC اور DC کے درمیان ہے۔ٹیسلا کا متبادل کرنٹ بالآخر طویل فاصلے پر بجلی کی ترسیل کے لیے مثالی طریقہ بن گیا۔تاہم، دلچسپ بات یہ ہے کہ، ہم آج بھی AC-DC کی تبدیلی سے نمٹ رہے ہیں۔

ہوسکتا ہے کہ AC نے جنگ جیت لی ہو، لیکن DC اب بھی الیکٹرانکس پر حاوی ہے۔

کسی بھی الیکٹرانک ڈیوائس کو دیکھیں جسے آپ دیوار میں لگاتے ہیں، آپ کو AC کو DC میں تبدیل کرنے کی ضرورت ہے۔یا، اگر آپ سولر پینلز کے لیے درکار انفراسٹرکچر کو دیکھیں، تو وہ DC میں بجلی پیدا کرتے ہیں، جسے واپس AC میں پاور سورس کے طور پر، اور ہمارے آلات کے استعمال کے لیے واپس DC میں تبدیل کرنا پڑتا ہے۔آپ تقریباً کہہ سکتے ہیں کہ AC-DC بحث کبھی ختم نہیں ہوئی تھی، دو مخالف نظریات کے درمیان ابھی توازن پیدا ہوا تھا۔

سولر پینل میں AC اور DC کے درمیان آگے پیچھے بہت کچھ ہوتا ہے۔

یاد رہے کہ پی سی بی کا اصل آئیڈیا گلڈ ایج میں ایجاد نہیں ہوا تھا۔تاہم، اس دور کی مینوفیکچرنگ صلاحیتوں، اور بجلی کے وسیع اثر و رسوخ کے بغیر، PCBs کبھی بھی وہ نہیں ہوتے جو آج ہیں۔

ترقی پسند دور (1890-1920)

ترقی پسند دور کو سماجی اصلاحات کے دور سے نشان زد کیا گیا، جس میں شرمین اینٹی ٹرسٹ ایکٹ جیسی قانون سازی نے معیاری تیل کی اجارہ داری کو توڑ دیا۔یہ بھی ہے جب ہم پی سی بی کے پہلے پیٹنٹ دیکھتے ہیں۔1903 میں، جرمن موجد البرٹ ہینسن نے ایک ایسے آلے کے لیے برطانوی پیٹنٹ کے لیے درخواست دی جسے ملٹی لیئر انسولیٹنگ بورڈ پر فلیٹ فوائل کنڈکٹر کے طور پر بیان کیا گیا تھا۔واقف آواز؟

البرٹ ہینسن کے پہلے پی سی بی پیٹنٹ کو ظاہر کرنے والی ڈرائنگ۔

ہینسن نے اپنے پیٹنٹ میں تھرو ہول ایپلی کیشنز کے تصور کو بھی بیان کیا ہے۔یہاں وہ دکھاتا ہے کہ آپ برقی کنکشن بنانے کے لیے عمودی لکیروں کے ساتھ دو تہوں میں سوراخ کر سکتے ہیں۔

اس وقت کے دوران، ہم نے دیکھنا شروع کیا کہ ایڈیسن اور دیگر کاروباری رہنما برقی آلات کو روزمرہ کے گھروں میں لانے کے لیے بڑا زور لگاتے ہیں۔اس دھکے کے ساتھ مسئلہ معیاری کاری کی مکمل کمی ہے۔اگر آپ نیویارک یا نیو جرسی میں رہتے تھے اور ایڈیسن کی بجلی کی ایجادات کو روشنی، حرارت یا کھانا پکانے کے لیے استعمال کرتے تھے، تو کیا ہوگا اگر آپ انہیں کسی دوسرے شہر میں استعمال کرتے ہیں؟انہیں استعمال نہیں کیا جا سکتا کیونکہ ہر شہر کی اپنی ساکٹ کنفیگریشن ہوتی ہے۔

مسئلہ اس حقیقت سے بھی بدتر ہو گیا کہ ایڈیسن صرف لوگوں کو لائٹ بلب نہیں بیچنا چاہتا تھا، وہ ایک سروس بھی بیچنا چاہتا تھا۔ایڈیسن آپ کو ماہانہ بنیاد پر بجلی کی سروس فراہم کر سکتا ہے۔پھر آپ لائٹ بلب، آلات وغیرہ خریدیں گے۔ یقیناً، ان میں سے کوئی بھی خدمات دوسرے مسابقتی طریقوں سے مطابقت نہیں رکھتی۔

ہم ہاروی ہبل کا شکریہ ادا کرنا چاہتے ہیں کہ آخر کار اس گڑبڑ کو ختم کیا۔1915 میں، اس نے معیاری وال ساکٹ پلگ کو پیٹنٹ کیا جو آج بھی استعمال میں ہے۔اب ہمارے پاس لائٹ بلب ساکٹ میں ٹاسٹر یا ہاٹ پلیٹ پلگ نہیں ہے۔یہ صنعت کی معیاری کاری کے لیے ایک بہت بڑی جیت ہے۔

ہاروے ہبل کی بدولت، اب ہمارے پاس تمام الیکٹرانک آلات کے لیے ایک معیاری وال آؤٹ لیٹ ہے۔

حتمی نوٹ کے طور پر، ترقی پسند دور کو پہلی جنگ عظیم کے ذریعے نشان زد کیا گیا تھا۔ یہ تنازعہ خالصتاً میچ اور خندق کی جنگ پر مرکوز ہے۔پی سی بی کا تصور، یا یہاں تک کہ بنیادی الیکٹرانکس، ابھی تک فوجی ایپلی کیشنز میں استعمال نہیں کیا جاتا ہے، لیکن یہ جلد ہی ہو جائے گا.

Roaring Twenties (1920s)

پہلی جنگ عظیم کے خاتمے کے ساتھ، ہم اب Roaring Twenties میں ہیں، جس میں امریکی معیشت میں زبردست تیزی دیکھنے میں آئی۔تاریخ میں پہلی بار، کھیتوں سے زیادہ لوگ شہروں میں رہتے ہیں۔ہم یہ بھی دیکھنا شروع کر رہے ہیں کہ امریکہ بھر میں چین اور برانڈز متعارف کرائے جا رہے ہیں۔آپ کے پاس دو مختلف قصبوں میں ایک یا دو فیملی اسٹور ہو سکتے ہیں، لیکن اب ہمارے پاس بڑے برانڈز اور اسٹورز ہیں جو قومی ہیں۔

اس دور کی سب سے بڑی ایجاد ہنری فورڈ کی آٹوموبائل اور اس کے لیے درکار بنیادی ڈھانچہ تھی۔صورت حال 1990 کی دہائی جیسی ہے، جب ہمیں سوئچز، روٹرز، اور فائبر آپٹک کیبلز بنا کر انٹرنیٹ اور اپنے معلوماتی دور سے نمٹنے کے لیے ایک بڑا انفراسٹرکچر بنانا پڑا۔کاریں بھی اس سے مستثنیٰ نہیں ہیں۔

ہنری فورڈ کی پہلی کار - ایک چار پہیہ گاڑی۔

یہاں ہم دیکھتے ہیں کہ کبھی ایک کچی سڑک بنائی جا رہی تھی۔لوگوں کو اپنی گاڑیوں کو چلانے کے لیے پٹرول کی ضرورت تھی، اس لیے گیس اسٹیشنوں کی ضرورت ہے۔آپ کے پاس مرمت کی دکانیں، لوازمات وغیرہ بھی ہیں۔بہت سے لوگوں کی زندگی کا پورا طریقہ آٹوموبائل کی ایجاد سے شروع ہوا، اور یہ آج بھی ہے۔

اس دوران ہم نے جدید آلات کا تعارف بھی دیکھا جن پر ہم آج بھی انحصار کرتے ہیں، جیسے واشنگ مشین، ویکیوم کلینر اور فریج۔پہلی بار، لوگ سٹوروں میں خراب ہونے والی اشیا خرید سکیں گے اور انہیں ایک طویل شیلف لائف کے لیے ذخیرہ کر سکیں گے۔

لیکن ہمارے پی سی بی کہاں ہیں؟ہم نے ابھی تک انہیں اس دوران لانچ کیے گئے کسی آلات یا کار میں استعمال ہوتے نہیں دیکھا۔تاہم، 1925 میں، چارلس ڈوکیس نے ایک پیٹنٹ دائر کیا جس میں موصل مواد میں ترسیلی سیاہی شامل کرنے کے عمل کو بیان کیا گیا تھا۔اس کا نتیجہ بعد میں پرنٹ شدہ وائرنگ بورڈ (PWB) میں آئے گا۔یہ پیٹنٹ پی سی بی کی طرح پہلی عملی ایپلی کیشن ہے، لیکن صرف پلانر ہیٹنگ کوائل کے طور پر۔ہمیں ابھی تک بورڈ اور اجزاء کے درمیان کوئی حقیقی برقی کنکشن نہیں ملا ہے، لیکن ہم قریب آ رہے ہیں۔

پی سی بی مسلسل ترقی کرتا رہا، اس بار چارلس ڈوکاس کے لیے ہیٹنگ کوائل کے طور پر استعمال کیا جا رہا ہے۔

گریٹ ڈپریشن (1930)

1929 میں، اسٹاک مارکیٹ گر گئی، اور ہمارے وقت کی تمام عظیم اختراعات گر گئیں۔یہاں ہم 25% سے اوپر کی بے روزگاری، 25,000 بینکوں کی ناکامی، اور پوری دنیا میں کافی پریشانی دیکھتے ہیں۔یہ مجموعی طور پر انسانیت کے لیے ایک المناک وقت تھا، جس نے ہٹلر، مسولینی، اسٹالن، اور ہمارے مستقبل کے عالمی تنازعات کے عروج کی راہ ہموار کی۔پی سی بی اب تک خاموش رہے ہوں گے، لیکن یہ سب کچھ بدلنے والا ہے۔

گریٹ ڈپریشن نے بینکوں سے لے کر عام کارکنوں تک سب کو متاثر کیا۔

دوسری جنگ عظیم (1939 – 1945)

دوسری جنگ عظیم جاری تھی، اور 1942 میں پرل ہاربر پر بمباری کے بعد ریاستہائے متحدہ اس میدان میں شامل ہوا۔ پرل ہاربر کے بارے میں دلچسپ بات یہ ہے کہ اس حملے کی وجہ سے مواصلات کی مکمل ناکامی ہے۔امریکہ کے پاس ایک آسنن بحران کے اچھے ثبوت تھے، لیکن ہونولولو میں ان کے فوجی اڈے سے رابطے کے تمام طریقے ناکام رہے، اور جزیرے کو حفاظت سے روک دیا گیا۔

اس ناکامی کے نتیجے میں، DoD نے محسوس کیا کہ انہیں مواصلات کے زیادہ قابل اعتماد ذرائع کی ضرورت ہے۔اس نے الیکٹرانکس کو موورس کوڈ کی جگہ مواصلات کے بنیادی ذریعہ کے طور پر سامنے لایا۔

یہ دوسری جنگ عظیم کے دوران بھی تھا کہ ہم نے پی سی بی کا پہلا استعمال قربت کے فیوز میں دیکھا جو آج ہمارے پاس ہے۔ڈیوائس کو تیز رفتار پراجیکٹائل کے لیے استعمال کیا جاتا ہے جس کے لیے آسمان یا زمین پر لمبی دوری کی درستگی کی ضرورت ہوتی ہے۔proximity fuze اصل میں برطانویوں نے ہٹلر کی فوج کی پیش قدمی کا مقابلہ کرنے کے لیے تیار کیا تھا۔بعد میں اسے ریاستہائے متحدہ کے ساتھ شیئر کیا گیا جہاں ڈیزائن اور تیاری کو مکمل کیا گیا۔

پی سی بی استعمال کرنے والی پہلی فوجی ایپلی کیشنز میں سے ایک قربت فیوز تھی۔

اس وقت کے دوران، ہمارے پاس برطانیہ میں رہنے والے ایک آسٹریا کے پال آئسلر نے بھی تانبے کے ورق کو نان کنڈکٹیو شیشے کے سبسٹریٹ پر پیٹنٹ کرایا تھا۔واقف آواز؟یہ ایک ایسا تصور ہے جسے ہم آج بھی پی سی بی بنانے کے لیے استعمال کرتے ہیں جس کو اوپر/نیچے پر موصلیت اور تانبے کے ساتھ بنایا جاتا ہے۔آئزلر نے اس خیال کو ایک قدم آگے بڑھایا جب اس نے 1943 میں اپنے پی سی بی سے ایک ریڈیو بنایا، جو مستقبل میں فوجی ایپلی کیشنز کے لیے راہ ہموار کرے گا۔

پال ایسلر نے پہلے پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈ (PCB) سے ایک ریڈیو بنایا۔

بیبی بومرز (1940)

جیسے ہی دوسری جنگ عظیم ختم ہوئی، ہم نے دیکھا کہ ہمارے فوجی گھر آتے ہیں، خاندان شروع کرتے ہیں، اور بچوں کا ایک پورا گروپ ہے۔بچے بومرز کی طرف اشارہ کریں۔یہ جنگ کے بعد کے دور میں تھا کہ ہم نے ویکیوم کلینر، واشنگ مشین، ٹیلی ویژن اور ریڈیو جیسے موجودہ آلات میں بڑے پیمانے پر بہتری دیکھی۔اب جب کہ عظیم کساد بازاری ہمارے پیچھے ہے، بہت سے صارفین آخر کار اپنے گھروں میں ان آلات کو برداشت کر سکتے ہیں۔

ہم نے ابھی تک کنزیومر گریڈ پی سی بی نہیں دیکھے۔پال ایسلر کے کام کہاں ہیں؟ذیل میں اس پرانے ٹی وی پر ایک نظر ڈالیں اور آپ کو تمام اجزاء نظر آئیں گے، لیکن بنیادی پی سی بی فاؤنڈیشن کے بغیر۔

1948 کا ایک پرانا Motorola TV، کوئی PCB نہیں۔

پی سی بی کی کمی کے باوجود، ہم نے بیل لیبز میں ٹرانزسٹر کی آمد 1947 میں دیکھی۔ 1953 میں اس ڈیوائس کو پیداوار میں استعمال کرنے میں مزید چھ سال لگے، لیکن اتنا عرصہ کیوں؟ان دنوں معلومات کو جرائد، کانفرنسز وغیرہ کے ذریعے پھیلایا جاتا تھا، انفارمیشن ایج سے پہلے، معلومات کے پھیلاؤ میں صرف وقت لگتا تھا۔

پہلا ٹرانزسٹر 1947 میں بیل لیبارٹریز میں پیدا ہوا تھا۔

سرد جنگ کا دور (1947 – 1991)

سرد جنگ کے دور کی آمد نے ریاست ہائے متحدہ امریکہ اور سوویت یونین کے درمیان تناؤ کے کافی دور کو نشان زد کیا۔سرمایہ داری اور کمیونزم کے درمیان اختلافات کی وجہ سے، یہ دونوں جنات تقریبا ایک دوسرے کے ساتھ جنگ ​​میں ہیں اور دنیا کو ایٹمی تباہی کے خطرے میں ڈال دیا ہے.

ہتھیاروں کی اس دوڑ میں آگے رہنے کے لیے، دونوں فریقوں کو یہ سمجھنے کے لیے کہ دشمن کیا کر رہا ہے، بات چیت کرنے کی اپنی صلاحیت کو بہتر بنانا چاہیے۔یہاں ہم دیکھتے ہیں کہ پی سی بی اپنی پوری صلاحیت کے ساتھ استعمال ہوتا ہے۔1956 میں، امریکی فوج نے "سرکٹ اسمبلی کے عمل" کے لیے ایک پیٹنٹ شائع کیا۔مینوفیکچررز کے پاس اب الیکٹرانکس رکھنے اور تانبے کے نشانات والے اجزاء کے درمیان رابطہ قائم کرنے کا ایک طریقہ ہے۔

جیسے ہی پی سی بیز نے مینوفیکچرنگ کی دنیا میں آغاز کرنا شروع کیا، ہم نے خود کو دنیا کی پہلی خلائی دوڑ میں پایا۔اس دوران روس نے کچھ حیرت انگیز کامیابیاں حاصل کی ہیں، جن میں شامل ہیں:

1957 پہلے مصنوعی سیٹلائٹ سپوتنک کا لانچ

1959 لونا 2 کا آغاز، چاند پر جانے والا پہلا خلائی جہاز

1961 میں پہلا خلا باز یوری گیگارین کو زمین کے گرد چکر لگانے کے لیے بھیجا گیا۔

روس کا پہلا مصنوعی سیٹلائٹ سپوتنک 1957 میں لانچ کیا گیا۔

اس سب میں امریکہ کہاں ہے؟بنیادی طور پر پیچھے رہ کر، ایک ہی ٹیکنالوجی کو تیار کرنے میں عام طور پر ایک یا دو سال لگتے ہیں۔اس خلا کو پورا کرتے ہوئے، ہم دیکھتے ہیں کہ امریکی خلائی بجٹ 1960 میں پانچ گنا بڑھتا ہے۔ ہمارے پاس 1962 کے صدر کینیڈی کی مشہور تقریر بھی ہے، جس کا ایک حصہ حوالہ دینے کے لائق ہے:

"ہم چاند پر جانے کا انتخاب کرتے ہیں!ہم اس دہائی میں دوسرے کام کرنے کے لیے چاند پر جانے کا انتخاب کرتے ہیں، اس لیے نہیں کہ وہ آسان ہیں، بلکہ اس لیے کہ وہ مشکل ہیں۔کیونکہ یہ مقصد ہماری بہترین توانائیوں اور مہارتوں کو منظم کرنے اور اس کی پیمائش کرنے میں مدد کرے گا، اس کی وجہ سے چیلنجز وہ ہیں جو ہم لینے کے لیے تیار ہیں، جسے ہم ملتوی کرنے کے لیے تیار نہیں ہیں، اور جو ہم جیتنے کے لیے تیار ہیں۔– جان ایف کینیڈی، ریاستہائے متحدہ کے صدر، 12 ستمبر 1962

یہ سب تاریخ میں ایک تاریخی لمحہ کا باعث بنے۔20 جولائی 1969 کو پہلا امریکی شخص چاند پر اترا۔

چاند پر پہلا انسان، بنی نوع انسان کے لیے ایک تاریخی لمحہ۔

پی سی بیز پر واپس جائیں، 1963 میں ہم نے ہیزلٹین کارپوریشن کو پہلی پلیٹڈ تھرو ہول ٹیکنالوجی کا پیٹنٹ حاصل کیا تھا۔اس سے اجزاء کو پی سی بی پر ایک دوسرے کے قریب پیک کرنے کی اجازت ملے گی اور کراس کنیکٹس کی فکر کیے بغیر۔ہم نے IBM کے ذریعہ تیار کردہ سرفیس ماؤنٹ ٹیکنالوجی (SMT) کا تعارف بھی دیکھا۔یہ گھنی اسمبلیاں پہلی بار زحل کے راکٹ بوسٹر میں عملی طور پر دیکھی گئیں۔

1967 پہلا تھرو ہول پی سی بی ٹیکنالوجی پیٹنٹ۔

ڈان آف دی مائیکرو پروسیسر (1970)

70 کی دہائی میں ہم نے ایک انٹیگریٹڈ سرکٹ (IC) کی شکل میں پہلا مائکرو پروسیسر لایا۔یہ اصل میں ٹیکساس انسٹرومنٹس کے جیک کِلبی نے 1958 میں تیار کیا تھا۔ کِلبی TI کے لیے نئے تھے، اس لیے ICs کے لیے اس کے اختراعی خیالات کو زیادہ تر لپیٹ میں رکھا گیا۔تاہم، جب TI کے سینئر انجینئرز کو ایک ہفتہ طویل میٹنگ کے لیے بھیجا گیا، تو Kilby پیچھے رہ گیا اور اپنے دماغ میں خیالات کے ساتھ بھاگا۔یہاں، اس نے TI لیبز میں پہلا IC تیار کیا، اور واپس آنے والے انجینئرز کو یہ پسند آیا۔

جیک کِلبی پہلا مربوط سرکٹ رکھتا ہے۔

1970 کی دہائی میں، ہم نے الیکٹرانکس مینوفیکچرنگ میں ICs کا پہلا استعمال دیکھا۔اس وقت، اگر آپ اپنے کنکشن کے لیے پی سی بی استعمال نہیں کر رہے ہیں، تو آپ بڑی پریشانی میں ہیں۔

ڈان آف دی ڈیجیٹل ایج (1980 کی دہائی)

ڈسکس، VHS، کیمرے، گیم کنسولز، واک مین، اور بہت کچھ جیسے ذاتی آلات کے متعارف ہونے کے ساتھ، ڈیجیٹل دور نے میڈیا میں ایک بہت بڑی تبدیلی لائی ہے جسے ہم استعمال کرتے ہیں۔

1980 میں، اٹاری ویڈیو گیم کنسول نے بچوں کے خوابوں کو حقیقت بنا دیا۔

یہ نوٹ کرنا ضروری ہے کہ PCBs کو ابھی بھی لائٹ بورڈز اور سٹینسلز کا استعمال کرتے ہوئے ہاتھ سے کھینچا گیا تھا، لیکن پھر کمپیوٹر اور EDA ساتھ آئے۔یہاں ہم دیکھتے ہیں کہ EDA سافٹ ویئر جیسے Protel اور EAGLE ہمارے الیکٹرانکس کے ڈیزائن اور تیاری کے طریقے میں انقلاب برپا کرتے ہیں۔پی سی بی کی تصویر کے بجائے، اب ہم ڈیزائن کو گیربر ٹیکسٹ فائل کے طور پر محفوظ کر سکتے ہیں، جس کے نقاط کو پی سی بی بنانے کے لیے فیبریکیشن مشینری میں داخل کیا جا سکتا ہے۔

انٹرنیٹ کا دور (1990 کی دہائی)

90 کی دہائی میں، ہم نے BGA کے متعارف ہونے کے ساتھ ہی سلیکون کے استعمال کو زوروں پر آتے دیکھا۔اب ہم ایک ہی چپ پر مزید گیٹس فٹ کر سکتے ہیں اور میموری اور سسٹم آن چپ (SoCs) کو ایک ساتھ ایمبیڈ کرنا شروع کر سکتے ہیں۔یہ الیکٹرونکس کی اعلیٰ تخفیف کا دور بھی تھا۔ہم نے پی سی بی میں کوئی نئی خصوصیات شامل نہیں دیکھی، لیکن ڈیزائن کا پورا عمل آئی سی کی طرف منتقل ہو کر تبدیل اور تیار ہونا شروع ہوا۔

ڈیزائنرز کو اب اپنے لے آؤٹ میں ڈیزائن کے لیے ٹیسٹ (DFT) حکمت عملیوں کو لاگو کرنا چاہیے۔کسی جزو کو پاپ کرنا اور نیلی لائن شامل کرنا آسان نہیں ہے۔انجینئرز کو اپنی ترتیب کو مستقبل کے دوبارہ کام کو ذہن میں رکھتے ہوئے ڈیزائن کرنا چاہیے۔کیا یہ تمام اجزاء اس طرح رکھے گئے ہیں کہ انہیں آسانی سے نکالا جا سکے۔یہ ایک بہت بڑی تشویش ہے۔

یہ ایک ایسا دور بھی تھا جب 0402 جیسے چھوٹے اجزاء کے پیکجوں نے سرکٹ بورڈز کی ہینڈ سولڈرنگ تقریباً ناممکن بنا دی تھی۔ڈیزائنر اب اپنے EDA سافٹ ویئر میں رہتا ہے اور صنعت کار جسمانی پیداوار اور اسمبلی کے لیے ذمہ دار ہے۔

سرفیس ماؤنٹ اجزاء سب سے بڑے سے چھوٹے تک۔

ہائبرڈ دور (2000 اور اس سے آگے)

الیکٹرانکس اور پی سی بی ڈیزائن کے آج کے دور کو کاٹیں۔جسے ہم ہائبرڈ دور کہتے ہیں۔ماضی میں، ہمارے پاس متعدد ضروریات کے لیے متعدد آلات تھے۔آپ کو ایک کیلکولیٹر کی ضرورت ہے؛آپ ایک کیلکولیٹر خریدتے ہیں۔آپ ویڈیو گیمز کھیلنا چاہتے ہیں؛آپ ایک ویڈیو گیم کنسول خریدتے ہیں۔اب آپ ایک سمارٹ فون خرید سکتے ہیں اور 30 ​​مختلف درجے کی بلٹ ان خصوصیات حاصل کر سکتے ہیں۔یہ بہت واضح معلوم ہو سکتا ہے، لیکن جب آپ حقیقت میں وہ تمام چیزیں دیکھتے ہیں جو ہمارے اسمارٹ فونز کر سکتے ہیں تو یہ بہت حیران کن ہے:

گیمنگ کا سامان ایڈریس بک ای میل بارکوڈ سکینر فلیش لائٹ بیل کیمرہ نیویگیشن

میوزک پلیئر شیڈول وی سی آر میپ انٹرنیٹ براؤزر کیلنڈر مووی پلیئر کیلکولیٹر

ٹیلی فون نوٹ بک ٹکٹ ریکارڈر جواب دینے والی مشین مختصر پیغام بینکنگ کتابیں۔

ہم آلہ کے استحکام کے دور میں ہیں، لیکن آگے کیا ہے؟PCBs قائم ہیں اور ہمارے پاس تقریباً ہر چیز کے لیے عمل اور طریقہ کار موجود ہے۔تیز رفتار ایپلی کیشنز معمول بن رہے ہیں.ہم یہ بھی دیکھتے ہیں کہ پی سی بی کے صرف 25% ڈیزائنرز 45 سال سے کم عمر کے ہیں، جب کہ 75% ریٹائر ہونے کی تیاری کر رہے ہیں۔ایسا لگتا ہے کہ صنعت بحران کے دور میں ہے۔

کیا پی سی بی ڈیزائن کا مستقبل روبوٹ ہوگا؟شاید ایک فلیکس سرکٹ کے ساتھ پہننے کے قابل میں؟یا ہم دیکھ سکتے ہیں کہ پروٹون الیکٹران کو فوٹوونکس سے بدل دیتے ہیں۔جہاں تک ہم جسمانی PCBs کے بارے میں جانتے ہیں، یہ مستقبل میں بھی بدل سکتا ہے۔اجزاء کے درمیان رابطے کو فعال کرنے کے لیے کسی فزیکل میڈیم کی ضرورت نہیں ہے، بلکہ لہر ٹیکنالوجی کی صلاحیت کی ضرورت ہے۔یہ اجزاء کو تانبے کی ضرورت کے بغیر وائرلیس طور پر سگنل بھیجنے کی اجازت دے گا۔

مستقبل کیا رکھے گا؟

کوئی بھی واقعتا نہیں جانتا ہے کہ پی سی بی ڈیزائن، یا عام طور پر الیکٹرانکس کا مستقبل کہاں جا رہا ہے۔ہمارے مینوفیکچرنگ مسلز کو کام کرنا شروع ہوئے تقریباً 130 سال ہو چکے ہیں۔اس کے بعد سے، کاروں، آلات، کمپیوٹرز، اسمارٹ فونز اور بہت کچھ جیسی بڑی مصنوعات کے متعارف ہونے سے دنیا ہمیشہ کے لیے بدل گئی ہے۔وہ دن گئے جب ہم اپنی تمام بنیادی ضروریات زندگی اور بقا کے لیے کوئلے، لکڑی یا تیل پر انحصار کرتے تھے۔اب ہمارے پاس الیکٹرانک گیجٹس ہیں جو ہماری روزمرہ کی ضروریات کو پورا کر سکتے ہیں۔

لیکن مستقبل کیا ہے؟یہ بڑا نامعلوم ہے۔ہم سب جانتے ہیں کہ ہمارے سامنے ہر ایجاد اپنے پیشروؤں کے کندھوں پر کھڑی ہوتی ہے۔ہمارے آباؤ اجداد پی سی بی کے ڈیزائن کو اس مقام پر لائے جہاں یہ آج ہے، اور اب ہمیں ٹیکنالوجی کے ساتھ ڈیزائن اور تعامل کے طریقے کو اختراع اور انقلاب لانے کی ضرورت ہے۔مستقبل کچھ بھی ہو سکتا ہے۔مستقبل آپ پر منحصر ہے۔