PCB’ler Akıllı Fabrikalar ile 100 Yıl Sonra Hızlı Prototipleme Evresine Geçti

Yeni bir ürün geliştirmede tasarımı doğru belirleyip üretime geçilebilmesi için öncelikle bir prototip oluşturulması gerekir. Baskı devre kartlarının üretim safhaları, oldukça fazla zaman alması, farklı türdeki elektronik cihaz üreticisinin, tasarım ve ürün geliştirme gibi aşamalarda yavaş ilerlemesine neden olmuştur. Bu bağlamda kalite, ürün tasarlama ve geliştirmeye etki eden önemli noktalardan biride prototipleme aşamasıdır.

Teknolojik yeniliklerin anlık olarak gelişme gösterdiği çağımızda, elektronik cihaz üretim sektöründeki şirketlerin ar-ge, ürün yetiştirme, tüketiciye cevap verme ve pazarlama  gibi departmanların aktif olarak çalışması için devre kartlarının tasarımsal prototipleme  aşamasında daha hızlı olmalarını gerekli bir kavram olarak ortaya çıkarmıştır. Prototipleme aşamasının hızlı olması tasarımsal hataları gidermek ve ürünü tüketiciye sunmak açısından önemli olmasının yanında tüketiciden gelen geribildirime yeni ürünlerde cevap verebilmek için hayati önem taşır.

Tempo Otomasyon, hızlı prototipleme alanında gelişme gösteren San Francisco merkezli bir teknonoji geliştirme şirketidir. Teknoloji pazarının liderleri konumundaki  NASA, Jpl Lockheed Martin, GE Healthcare gibi birkaç şirkete devre kartı üretiyor.  Hızlı prototipleme mantığını misyon edinen şirket, San Francisco’nun merkezinde, akıllı bir fabrika inşa ederek, kart üretiminde dünyanın en hızlısı olmayı amaçladı. Bu alanda yüksek bir ivme kazanan ve ezber bozan hızda devre kartı üreterek, dünyanın en hızlı üretim hizmeti olmayı başarıyor. Tasarlama, ürün oluşturma, kargo ve sevkiyat dahil 3 gün gibi kısa bir sürede üretim sürecini tamamlayabiliyor. Ayrıca şirketin başarısının diğer bir nedeni de PCBA, yani kart üzerine montajı da kendi bünyesinde yapmasıdır.
 

► İlginizi Çekebilir: Baskı Devre Kartı Yapımı
 

Şirket, bu hali ile NASA gibi Mars 2020 görevleri için hazırlanan ve karmaşık teknolojilere sahip,  kalite ve hız gerektiren uzay yarışı sektörünün başını çekmiş bir oluşum için biçilmiş kaftan oluyor. 

1920’den 2020’ye Baskı Devre Kartlarının Gelişim Süreci

1920’lerde fazlaca kullanım alanı bulunmayan PCB’ler günümüze göre ilkel sayılabilecek yöntemlerle sadece belirli cihazıları çalıştırabilmek için imal ediliyordu. Devre kartı denilecek şeyin hemen her malzemeden yapılabilmesinde bir sakıca yoktu. Çünkü kullanılan az sayıda cihaz mevcuttu. Daha çok radyo yada gramofon için oluşturulmuş olmasıydı. Ahşap üzerine delikler delinmesi ve aralardan tel geçirilerek vida ve somunlarla tutturulması yeterliydi ve iş görüyordu.

1950’lerde imal edilen kartlar, daha önceki yıllara oranla daha küçük boyutta üretilmeye başlandı.  Daha uygun ve daha pratik malzemeler kullanılarak imal edildi. Bu yıllarda en önemli gelişme ise tek taraflı bileşenler ile diğer tarafı iletim yollu plakalar üretildi. Bu da ebatı büyük kablolar kullanılarak yapılabilen iletim yöntemini ortadan kaldırarak daha kompakt bir tasarım oluşmasını sağladı. Plaka üzerine iletim yolunun çizilme mantığı ile yeni bir döneme girilmiş oldu.

1960’lı yıllar ise  ABD ve SSCB(Rusya) ile uzay yarışlarına sahne odu. Bu süreçte baskı devre kartları basınç, krozyon ve dış etkilere karşı korunaklı imal edilmesi yolunda gelişme kaydetti.

1970’ler, sıcak lehimleme yönteminin kullanılmaya başlandığı yıllar oldu. PCB’ler nispeten daha küçük boyutlarda imal edildi. Tasarım olarak minyatürleşme sürecine girildiği bir dönemdir.

1980’de yüzeye montaj aşaması keşfedilerek cihaz içinde daha az alan kaplaması ile yerden tasarruf edilmiş oldu.

1990’larda artık bilgisayar destekli imalata geçilmişti. Bu yöntem verimi artırmasının yanında üretim maliyetlerini de düşürmüş oldu.

1995’te sık ara bağlantı ve daha küçük iletim yollu plakalar, imal edilmeye başlandı. PCB’lerin ağırlık ve boyutları iyice ufalmış oldu ve daha uygun fiyatlı hale geldi. Bu süreçte elektronik cihazların küçülmesi, devre kartlarının da küçülmesini takip etti.
 

► İlginizi Çekebilir: Baskı Devre Kartlarının Tasarımı
 

2020’ye gelindiğinde, PCB’ler Endüstri 4.0 platformuyla gelen yenilikler ile akıllı fabrikalarda tam otomatik sistemler, birbirine bağlı ve tüm süreci denetleyen otomasyon sistemleri ile 72 saat gibi kısa sürelerde prototip tasarımdan son tedarikçiye ulaşıncaya kadar tamamlanan ciddi bir üretim hızına ulaşılmış olmasıyla üretim serüvenine ve gelişimine devam ediyor.

Bulunduğumuz zamana baktığımızda geçmişten bize kadar aktarılan yenilikler,  devre kartlarının geçiş serüvenini anlatıyor. Tıpkı Tempo Otomasyon gibi geleceğe ışık tutan inovasyonlar, tüm teknolojik gelişimlerle beraber baskı devre kartları da geleceğe ve yeniliğe koşuyor.
 
 
Yazar: Sebahattin KÖMLEKSİZ

KAYNAK:

► interestingengineering.com
► tempoautomation.com