Comment fonctionne une carte de circuit imprimé ?

Une carte de circuit imprimé, ou "PCB", présente plusieurs avantages majeurs par rapport aux anciennes méthodes de construction électronique. Dans le passé, chaque composant à l'intérieur d'un appareil électronique était connecté avec de gros fils et placé partout où il pouvait s'adapter. Comme vous pouvez le voir sur cette image d'un téléviseur de 1948, cette méthode était très "désordonnée" et utilisait une grande quantité d'espace. Les PCB utilisent une approche différente. Les composants sont montés sur une carte non conductrice et connectés par de petits chemins, appelés « traces ». Parce que ils sont généralement conçus sur un ordinateur, les cartes de circuits imprimés s'adaptent à de nombreux composants dans un minimum de espacer.

Lorsqu'on regarde une carte de circuit imprimé, les traces sont facilement perceptibles. Ces lignes fines sont conductrices et relient tous les composants du circuit. Ils remplacent les fils beaucoup plus gros utilisés dans le passé. Un PCB a également de nombreux petits trous. Ceux-ci sont percés exactement là où chaque composant doit être placé. Par exemple, si une puce fait partie du circuit et nécessite huit connexions, le même nombre de trous sera fait sur la carte. De cette façon, des parties du circuit électronique peuvent être montées complètement affleurantes, sans longs fils ni fils. Encore une fois, cela permet d'économiser de l'espace important. Les dernières pièces ajoutées à un PCB sont les composants eux-mêmes. Ce sont les petits appareils électriques qui doivent être reliés pour que l'unité fonctionne. Les composants communs incluent les puces, les diodes, les résistances et les commutateurs. Les composants effectuent le « travail » du circuit, tandis que la carte de circuit imprimé assure les connexions.

Aujourd'hui, la grande majorité des circuits électroniques sont conçus sur ordinateur. Cela permet aux ingénieurs en électronique de créer l'agencement parfait des pièces, avant de rendre la conception permanente. Tout comme l'encre sur papier, les PCB sont littéralement « imprimés » lorsqu'ils sont prêts. Une carte de circuit imprimé brute a deux couches, la partie inférieure étant non conductrice et la partie supérieure étant une feuille de métal telle que le cuivre. Une encre résistante à la gravure est imprimée sur la couche métallique dans le dessin requis. Le panneau est ensuite gravé avec des produits chimiques. Cela enlève la couche métallique, sauf là où le dessin a été imprimé. Le résultat: les traces conductrices restent dans le motif nécessaire au circuit. Une fois les composants connectés à la carte par soudure, le PCB est testé et expédié. L'ensemble du processus est souvent entièrement automatisé, des milliers ou des millions de circuits imprimés identiques étant fabriqués pour être utilisés dans le monde entier.