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Les circuits électroniques ont des composants tels que des résistances, des condensateurs, des transistors et des circuits intégrés connectés ensemble pour rendre les produits aussi simples qu'une sonnette ou aussi complexes qu'un ordinateur.
Les premiers circuits ont été assemblés à la main, une méthode fastidieuse qui, sous une forme, impliquait de couper, de couper et de souder manuellement de nombreux fils individuels lâches. La fabrication de cette manière était lente et sujette aux erreurs. En outre, l’emplacement des câbles variait d’un technicien à l’autre, ce qui rendait difficile la vérification du travail ou la correction des erreurs.
L’invention de la carte électronique ed, également appelée carte PC ou PCB, a permis un assemblage électronique plus rapide et plus facile et a permis la création de circuits comportant des centaines de composants - impossible avec un travail manuel.
Le circuit imprimé typique est construit avec un panneau en époxy-fibre de verre et remplace les fils par des «traces» photographiées puis gravées chimiquement sur des couches de cuivre. Le résultat est un motif de lignes conductrices solidement liées à la carte et connectant des composants électroniques comme le font les fils.
Types de PCB
De nombreux types de PCB ont été développés à des fins différentes. Un jouet peu coûteux pourrait utiliser un simple face carte de circuit imprimé car les quelques composants et le petit nombre de traces s’adapteraient sur un côté. Un plus grand circuit pourrait avoir besoin d'un double face PCB, qui nécessite des traces des deux côtés pour effectuer toutes les connexions nécessaires.
Des circuits encore plus complexes nécessitent des couches supplémentaires. UNE quatre couches Le circuit imprimé a deux couches internes, généralement destinées aux connexions de masse et d'alimentation aux composants, laissant les deux couches externes pour le câblage entre les composants. Dans ce cas, les couches internes sont de larges plans de cuivre pour une distribution de puissance de haute qualité et un blindage supérieur contre le bruit - avantages distincts des PCB par rapport aux cartes câblées à la main.
Les ordinateurs de bureau et les ordinateurs portables ont de nombreux circuits intégrés avec des milliers de connexions entre eux. Ils ont besoin d'un multicouche carte électronique, qui peut comporter plus de 40 couches et des traces aussi fines qu’un cheveu humain. Ce type de circuit imprimé permet à un grand circuit complexe d’occuper une petite surface.
Bien que la plupart des cartes de circuit imprimé soient en époxy-fibre de verre, d’autres matériaux, tels que le papier phénolique ou le téflon, peuvent être utilisés pour répondre aux exigences du produit. Les PCB typiques sont rigides, mais ils peuvent également être fabriqués à partir de fines feuilles de plastique résistant à la température qui peuvent être pliées pour s’insérer dans des espaces restreints ou inhabituels.
Conception et fabrication d'un circuit imprimé
Les ingénieurs conçoivent désormais des circuits imprimés avec des ordinateurs, qui aident à créer et à vérifier la disposition des composants et le routage des traces entre eux. La conception finie peut ensuite être transmise numériquement à une entreprise spécialisée dans la fabrication de panneaux.
Puisqu'elles peuvent être produites en série à grande vitesse, les cartes de circuits imprimés coûtent beaucoup moins cher qu'une carte équivalente câblée à la main. Contrairement aux cartes câblées à la main, les machines peuvent rapidement installer des composants sur un circuit imprimé et les souder en une fois.
Avantages supplémentaires des PCB
La technologie des cartes de circuits imprimés, avec des connexions haute densité et des traces minces, permet l’utilisation de dispositifs électroniques de plus en plus petits pour des produits toujours plus compacts. À l'extrême, les composants passifs tels que les résistances sont à peine plus gros que des grains de sable; Les circuits intégrés peuvent avoir une centaine de connexions dans un espace de la taille d’un ongle.
Étant donné que les circuits imprimés de masse de même conception sont identiques, ils peuvent être facilement testés pour diagnostiquer et réparer les problèmes. Les circuits imprimés ont des traces clairement définies et des composants étiquetés à la surface du panneau, deux outils importants pour les techniciens de maintenance.
En fournissant une base stable pour les composants et en éliminant la variabilité causée par le câblage manuel, les cartes de circuits imprimés ont considérablement augmenté la fiabilité des produits électroniques.
Les pièces ne bougent pas lorsque la planche tremble, ce qui est important pour les PCB dans les véhicules tels que les voitures ou les véhicules spatiaux. Les composants peuvent être situés de manière à réduire les interférences électroniques entre eux ou par des sources extérieures. Un placement cohérent des composants et des traces signifie des performances constantes, essentielles pour tous nos appareils modernes et complexes, des smartphones aux ordinateurs portables.