مختصری از تاریخچه طراحی PCB
قر طراحی PCB، یا Printed Circuit Board، به عنوان یکی از مهمترین فناوری‌های مرتبط با الکترونیک شناخته شده است. در این روش، مدارهای الکترونیکی روی یک صفحه باریک و جامد از موادی همچون فیبرگلاس، رزین، یا پلاستیک نشان داده شده‌اند. به وسیله‌ی این روش، از تعداد زیادی قطعه‌های الکترونیکی به جای تراشه‌های افزوده شده، استفاده می‌شود، که در نتیجه ماژول‌های الکترونیکی را کوچکتر و پایدارتر می‌کند.
اولین PCB ها در دهه 1940 توسط انگلیسی ها ایجاد شدند. در آن زمان، مدارهای الکترونیکی در بیرون برد ها و با استفاده از اتصالات با سیمهای برنجی و لحیم‌کاری ساخته می‌شدند. اما این روش همیشه به مشکلات و نوسانات در مدار منجر می‌شد و باعث کاهش کیفیت سیگنال ها می‌شد.
در سال 1943، پائول ایزنهارت، مهندس آلمانی، نخستین تلاش خود را برای ساخت مدارهای الکترونیکی با استفاده از فرشته برای لحیم کاری و نقش برد برای مونتاژ اتصالات الکتریکی، انجام داد. این فرشته‌ها به جای سیمهای برنجی برای اتصال قطعات به هم استفاده شدند.
در سال 1948، جرج مارتین دیکینسون، مهندس بریتانیایی، روش جدیدی برای ساخت مدارهای الکترونیکی ارائه داد. او از قطعات الکترونیکی کوچکی به نام ترانزیستور استفاده کرد و آن‌ها را روی یک برد فلزی نصب کرد. این روش که به عنوان نخستین PCB به شمار می‌آید، به رشد سریع صنعت الکترونیک کمک بسیاری کرد و باعث شد تا ماژول‌های الکترونیکی پایدارتر و با کیفیت تر ساخته شوند.
در دهه 1950، شرکت هایی همچون IBM و Bell Labs، شروع به استفاده از PCB در ساخت دستگاه های الکترونیکی خود کردند. همچنین، این شرکت ها در این دهه، از لیتوگرافی برای تولید PCB استفاده کردند، که به معنی چاپ تصاویر الکترونیکی با نور است.
در دهه 1960، با توجه به پیشرفت تکنولوژی و افزایش تقاضا برای ماژول‌های الکترونیکی پیشرفته، نرم افزارهای مربوط به طراحی PCB برای کامپیوترها ساخته شدند. با استفاده از این نرم افزارها، مهندسان می‌توانستند PCB های پیچیده تری را با کیفیت و دقت بیشتری طراحی کنند.
در سال 1980، شرکت‌هایی همچون Cadence و Mentor Graphics، نرم افزارهایی را با قابلیت‌های بیشتری برای طراحی PCB تولید کردند. با این حال، این نرم افزارها به علت هزینه بالا، تنها برای شرکت‌ها و مراکز تحقیقاتی قابل دسترس بودند.
در دهه 1990، با پیشرفت تکنولوژی و بهبود فرآیندهای تولید، استفاده از PCB ها در صنعت الکترونیک به صورت گسترده‌ای افزایش یافت. همچنین، با پیشرفت فناوری نانو و تولید تراشه‌های الکترونیکی کوچکتر، PCB ها نیز به اندازه کوچکتر و پیچیده‌تر شدند.
اکنون، نرم افزارهای طراحی PCB با قابلیت های پیشرفته بسیاری در دسترس مهندسان و طراحان الکترونیک قرار دارد. این نرم افزارها، امکان طراحی PCB های پیچیده و دقیق با توجه به نیازهای مختلف را فراهم می‌کنند.
برخی از نرم افزارهای مشهور طراحی PCB عبارتند از:
- Altium Designer: یکی از محبوب‌ترین نرم افزارهای طراحی PCB است که قابلیت‌های گسترده‌ای برای طراحی PCB های پیچیده دارد. این نرم افزار امکاناتی از قبیل شبیه‌سازی مدارات، مدیریت قطعات، طراحی سه بعدی و چاپ PCB را فراهم می‌کند.
- Eagle PCB: یکی دیگر از محبوب‌ترین نرم افزارهای طراحی PCB است که توسط شرکت CadSoft توسعه داده شده است. این نرم افزار دارای ویرایشگر مدارات، قابلیت شبیه‌سازی مدارات و چاپ PCB است.
- Proteus: نرم افزار Proteus یک نرم افزار شبیه‌سازی مدارات است که امکاناتی برای طراحی PCB نیز دارد. با استفاده از این نرم افزار، می‌توانید مدارات خود را شبیه‌سازی کرده و سپس PCB مربوط به آن‌ها را طراحی کنید.
- Allegro: این نرم افزار قدرتمند با ارائه قابلیت هایی همچون شبیه‌سازی مدارات، طراحی PCB و مدیریت قطعات، یکی از محبوب‌ترین نرم افزارهای طراحی PCB در صنعت الکترونیک است. این نرم افزار محصول شرکت Cadence است.
- KiCad:نرم افزار Kicad یک نرم افزار طراحی مدار چاپی است که به کاربران اجازه می دهد تا مدارهای الکترونیکی خود را طراحی، شبیه سازی و پیاده سازی کنند. این نرم افزار رایگان و باز متن است و قابلیت های بسیاری برای طراحی مدارهای پیچیده را در اختیار کاربران قرار می دهد.
