Qu'est-ce qu'un circuit imprimé (PCB) ?

Une carte de circuit imprimé (PCB) est une structure permettant d'assembler des composants électroniques et leurs connexions dans un ensemble unifié. circuit qui permet l'électricité actuel pour passer entre les composants. La carte de base PCB est généralement constituée d'un matériau rigide non conducteur, bien qu'elle puisse également être construite sur une base flexible ou sur une base composée à la fois de matériaux rigides et flexibles. Les composants électroniques tels que diodes, inducteurs ainsi que transistors se fixent au circuit imprimé et les traces (conduits électriques) connectent les composants.

Les cartes de circuits imprimés prennent en charge les appareils électroniques de tous types et tailles. Par exemple, de nombreux produits de consommation contiennent des PCB, notamment ordinateurs portables, tablettes, smartphones ainsi que smartwatches, ainsi que les appareils électroménagers, les systèmes de divertissement et Appareils IoT. Les PCB pilotent également les systèmes de communication et de navigation et se trouvent dans les applications industrielles et industrielles. équipement médical, automobiles, avions et navires.

Couches de circuits imprimés

Un PCB peut être monocouche, double couche ou multicouche. Les PCB monocouches sont généralement utilisés pour des appareils électroniques simples tels que les appareils électroménagers, tandis que les PCB multicouches ont tendance à être construits pour des appareils plus complexes. matériel, comme les cartes graphiques d'ordinateur et cartes mères. Les PCB double couche permettent une plus grande densité que les PCB monocouche et sont utilisés pour les appareils électroniques tels que les tableaux de bord automobiles ou l'éclairage LED, par exemple.

Le nombre de couches d'un PCB est généralement basé sur son nombre de conducteur couches. Cependant, un PCB comprend également d'autres types de couches, qui sont laminées ensemble selon des motifs alternés de matériaux conducteurs et isolants. Les PCB d'aujourd'hui contiennent toujours les quatre types de couches suivants :

• Substrat. Il s’agit de la couche de base, ou couche centrale. Il s'agit généralement d'un matériau isolant rigide tel que le FR-4, un composite fibre de verre/époxy. Dans certains cas, le substrat est un matériau flexible, généralement du plastique, qui peut se plier ou se plier pour s'adapter aux besoins d'espace. Les substrats flexibles peuvent également résister à des températures plus élevées et à d’autres conditions difficiles. Certains PCB utilisent une combinaison de matériaux de substrat rigides et flexibles.
• Conducteur. Cette couche est généralement constituée d’une fine feuille de cuivre. Sur un PCB simple face (ou monocouche), il y a une couche conductrice stratifiée sur le substrat. Sur un PCB double face (ou double couche), il y a deux couches conductrices, une de chaque côté du substrat. Un PCB multicouche alterne entre le substrat et les couches conductrices.
• Masque de soudure. La couche conductrice est recouverte d'un masque de soudure, un matériau non conducteur qui donne aux PCB leur couleur verte, bien que d'autres couleurs puissent être utilisées. Le masque de soudure agit comme un isolant pour les traces sous-jacentes gravées dans le matériau conducteur. Le masque de soudure est également appliqué au bas d'un PCB simple face.
• Sérigraphie. Cette couche est simplement l'étiquetage qui est appliqué sur le PCB une fois que toutes les autres couches ont été ajoutées. L'étiquetage peut comprendre des chiffres, des lettres, des symboles ou d'autres informations indiquant les différentes fonctions de chaque point de connexion. L'étiquetage est généralement blanc, mais d'autres couleurs peuvent être utilisées.

Un PCB est constitué d’un mélange de ces quatre types de couches. La mixité et son organisation varient en fonction de la destination du PCB. Un PCB monocouche comprend une de chacune de ces quatre couches. Un PCB double couche comprend un substrat, mais deux de chacun des autres types de couches. Un PCB multicouche contiendra un mélange de couches conductrices et non conductrices, bien que l'organisation exacte puisse varier. Dans certains cas, un PCB multicouche peut également utiliser un préimprégné comme couche. Le préimprégné est un matériau diélectrique qui est pris en sandwich entre deux couches centrales ou entre les couches centrales et conductrices.

Composants de circuits imprimés

Les composants PCB utilisent l'une des deux méthodes suivantes pour se connecter à la carte : traversant ou montage en surface. Les composants traversants ont des fils de connexion (fils) qui se branchent dans les trous de la carte. Les fils sont soudés de l'autre côté de la carte. Les composants montés en surface sont soudés directement sur le même côté de la carte. Les PCB d'aujourd'hui ont tendance à privilégier les composants montés en surface car ils nécessitent moins d'espace et sont plus efficaces, bien qu'ils soient plus difficiles à assembler.

Les composants PCB se connectent les uns aux autres via des traces, qui facilitent les communications entre les composants. Les traces sont créées à partir de la couche conductrice grâce à un processus appelé gravure, qui élimine tout le cuivre de la couche conductrice, à l'exception de ce qui est nécessaire pour les traces.

[Contenu intégré]

Un PCB peut inclure une gamme de composants, qui varient en fonction de l'objectif de la carte. Certains des types de composants les plus courants sont les suivants :

• Batterie. permet Tension au circuit du PCB, bien que de nombreux PCB reçoivent leur alimentation de sources externes.
• Condensateur. Retient la charge électrique puis la libère lorsqu'elle est nécessaire dans le circuit du PCB.
• Diode. Garantit que le courant circule dans une seule direction, l’empêchant de circuler dans la mauvaise direction.
• Inducteur. Stocke l'énergie sous la forme d'un champ magnétique, ce qui peut aider à contrôler les fluctuations du courant électrique circulant à travers le PCB.
• Resistor. Limite ou régule le flux de courant électrique dans le circuit du PCB en générant une résistance au flux de courant.
• Capteur. Détecte les entrées provenant de l'environnement physique, telles que les vibrations, les mouvements, les accélérations ou la lumière infrarouge, et répond à ces entrées en générant un signal correspondant.
• Commutateur. Active ou désactive le courant lorsqu'il traverse le circuit du PCB.
• Transistor. Amplifie ou commute le signal électronique traversant le circuit du PCB.

De nombreux PCB actuels adhèrent à un interconnexion haute densité (HDI) conception, qui intègre une densité de câblage plus élevée que les PCB traditionnels. Les circuits imprimés HDI nécessitent moins d'espace et peuvent accueillir plus de composants. Cette conception permet également de créer des PCB plus compacts, plus légers et nécessitant moins de matériaux. La conception HDI est bien adaptée aux cas d'utilisation où l'espace est un facteur important, comme les smartphones, les appareils électroménagers ou les implants médicaux.

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