Dans l’industrie électronique, il existe un composant clé appelé PCB (Printed Circuit Board), appelé circuit imprimé en chinois. Il s’agit d’un élément fondamental qui rend difficile pour de nombreuses personnes d’expliquer ce qu’est un PCB. Cet article fournira une explication détaillée de la composition des PCB et de certains termes couramment utilisés dans le domaine des PCB.
Dans les pages suivantes, nous discuterons de la composition de l'échantillonnage de PCB, des usines de circuits imprimés et des usines de circuits imprimés, y compris une certaine terminologie, de brèves méthodes d'assemblage et une introduction au processus de conception de PCB.
Circuit imprimé/circuit imprimé/PCB
PCB (Printed Circuit Board) est le terme le plus courant, également connu sous le nom de « circuits imprimés » ou « cartes de circuits imprimés ». Avant l’émergence des PCB, les circuits étaient composés de câblages point à point. La fiabilité de cette méthode est très faible car à mesure que le circuit vieillit, la rupture du circuit peut conduire à un circuit ouvert ou à un court-circuit au niveau des noeuds du circuit.
À mesure que l'industrie électronique évolue des tubes à vide et des relais aux semi-conducteurs et circuits intégrés en silicium, la taille des composants électroniques diminue et les prix diminuent également. Les produits électroniques apparaissent de plus en plus dans le domaine grand public, incitant les fabricants à rechercher des solutions plus petites et plus rentables. Ainsi, le PCB est né.
Le PCB ressemble à un gâteau ou à une lasagne multicouche : des couches de différents matériaux sont pressées ensemble par la chaleur et l'adhésif pendant la production.
Panneau en fibre de verre FR4
Planche de grotte
Les PCB et les panneaux perforés bon marché (voir ci-dessus) sont fabriqués à partir de matériaux tels que la résine époxy ou le phénol, qui n'ont pas la durabilité des panneaux en fibre de verre FR4, mais ils sont beaucoup moins chers. Lorsque vous soudez quelque chose sur ce type de circuit imprimé, vous sentirez une forte odeur. Ce type de substrat est souvent utilisé dans les biens de consommation bas de gamme. Les substances phénoliques ont une température de décomposition thermique plus basse et un temps de soudage excessif peut entraîner leur décomposition et leur carbonisation et émettre des odeurs désagréables.
L'introduction suivante est une très fine couche de feuille de cuivre, qui est pressée sur le substrat par la chaleur et l'adhésif pendant la production. Sur les circuits imprimés double face, une feuille de cuivre est pressée sur les deux faces du substrat. Dans certaines situations peu coûteuses, la feuille de cuivre ne peut être pressée que sur un seul côté du substrat. Lorsque nous parlons de « panneau double face » ou de « panneau double couche », nous entendons qu'il y a deux couches de feuille de cuivre sur nos mille couches. Bien entendu, dans différentes conceptions de cartes de circuits imprimés, le nombre de couches de feuille de cuivre peut être aussi réduit qu'une couche, voire supérieur à 16 couches.
Il existe de nombreux types d'épaisseur pour les couches de cuivre sur les cartes de circuits imprimés, et elles sont mesurées en poids. Généralement, le cuivre est uniformément recouvert d'un poids d'un pied carré (once oz). La plupart des PCB ont une épaisseur de cuivre de 1 oz (1 oz =35 um), mais certaines cartes de circuits imprimés haute puissance peuvent utiliser une épaisseur de cuivre de 2 oz ou 3 oz. Convertissez les onces (oz) par pied carré en une épaisseur de cuivre d'environ 35 um ou 1,4 mil.
Masque de soudure
Au-dessus de la couche de cuivre se trouve la couche de masque de soudure. Cette couche donne au circuit imprimé un aspect vert. La couche de masque de soudure recouvre le câblage au-dessus de la couche de cuivre, empêchant le câblage du PCB d'entrer en contact avec d'autres métaux, de la soudure ou d'autres objets conducteurs, entraînant ainsi des courts-circuits. L'existence d'une couche de masque de soudure permet à chacun de souder au bon endroit et évite les pontages de soudure.
Circuit imprimé double face pulvérisé en étain
Dans l'exemple ci-dessus, nous pouvons voir que le masque de soudure recouvre la majeure partie du PCB (y compris le câblage), mais expose des anneaux de trous en argent et des plots SMD pour faciliter le soudage.
De manière générale, le soudage par résistance est vert, mais presque toutes les couleurs peuvent être utilisées pour le soudage par résistance. La plupart des cartes SparkFun sont rouges, mais la carte IOIO est blanche et la carte LilyPad est violette.
Au-dessus de la couche de masque de soudure se trouve une couche de sérigraphie blanche. L'impression de lettres, de chiffres et de symboles sur la couche de sérigraphie de l'épreuve PCB peut faciliter l'assemblage et guider chacun pour mieux comprendre la conception de la carte. Nous utilisons souvent des symboles sur la couche de sérigraphie pour indiquer les fonctions de certaines broches ou LED.
La couleur la plus courante de la couche de sérigraphie est le blanc et, de même, la couche de sérigraphie peut être transformée dans presque toutes les couleurs. Les couches de sérigraphie noires, grises, rouges et même jaunes ne sont pas rares. Cependant, il est rare de voir plusieurs couleurs de couches de sérigraphie sur une seule planche.