Confus par les termes de PCB ? Beaucoup de gens le sont. Comprendre la bonne carte pour votre projet électronique peut vous faire économiser du temps et de l'argent.

Un Zero PCB¹ (carte perforée) a des trous pré-percés et des pastilles de cuivre pour le câblage manuel. Un PCB vierge² est une simple carte revêtue de cuivre³ qui nécessite une gravure⁴ pour former les circuits. J'ai appris cette différence tôt dans mon parcours d'électronique DIY.

Lorsque j'ai commencé à construire des circuits, j'ai rapidement réalisé qu'il existait différents types de cartes de circuits imprimés, et choisir la mauvaise pouvait entraîner des maux de tête. Il est crucial de connaître la distinction pour choisir la bonne base pour votre projet. Creusons ce qui les différencie.

Quelle est la structure d'un PCB nu ?

Vous êtes-vous déjà demandé de quoi est fait un PCB nu ? C'est plus qu'une simple carte verte. Connaître ses couches vous aide à comprendre comment fonctionnent les circuits.

Un PCB nu, ou PCB vierge, se compose généralement d'un substrat isolant (comme la fibre de verre) recouvert d'une couche de cuivre sur une ou les deux faces. Ce cuivre est ensuite gravé pour créer les pistes de circuit. Je me souviens avoir examiné ma première carte nue, me demandant comment elle deviendrait un circuit complexe.

Décomposons les couches d'un PCB nu. Comprendre chaque partie aide à clarifier sa fonction.

Matériau du substrat

Le cœur du PCB est le substrat. Il est souvent fabriqué à partir de fibre de verre (FR-4).

• Isolation : Il assure l'isolation électrique entre les couches.
• Support mécanique : Il donne à la carte sa rigidité et sa forme.
• Résistance à la chaleur : Le FR-4 peut supporter des températures élevées pendant la soudure.

Couche de cuivre

C'est la partie conductrice où les circuits sont formés.

• Conductivité : Le cuivre est un excellent conducteur d'électricité.
• Épaisseur : L'épaisseur du cuivre varie, généralement mesurée en onces par pied carré. Un cuivre plus épais supporte plus de courant.

Processus de fabrication

Le passage d'un PCB vierge à un PCB fonctionnel implique plusieurs étapes.

• Lamination : Une feuille de cuivre est laminée sur le substrat sous chaleur et pression.
• Gravure : Un processus photographique retire le cuivre indésirable, ne laissant que les pistes de circuit.

Quels sont les différents types de PCBs vierges ?

Saviez-vous que les PCBs vierges ne sont pas tous identiques ? Différents types servent à différentes fins. Choisir judicieusement a un impact sur le succès de votre projet.

Les PCBs vierges existent en versions simple face, double face et multicouches, principalement définies par le nombre de couches de cuivre. Les Zero PCBs, ou cartes perforées, sont également un type de carte vierge pour le prototypage, dotées de trous pré-percés et de pastilles de cuivre individuelles. J'ai utilisé tous ces types pour différents projets.

Comprendre les différents types de PCBs vierges vous aide à choisir celui qui convient à votre application spécifique. Chaque type a ses propres avantages et utilisations.

PCBs simple face

Ce sont les plus simples et les plus courants.

• Description : Une couche de cuivre sur une face du substrat.
• Cas d'utilisation : Électronique simple, produits à faible coût, projets d'apprentissage.
• Avantages : Facile à concevoir et à fabriquer, rentable.

PCBs double face

Ceux-ci offrent plus de flexibilité pour les circuits complexes.

• Description : Couches de cuivre sur les deux faces du substrat. Des trous (vias) connectent les pistes entre les couches.
• Cas d'utilisation : Circuits plus complexes, placement de composants de densité moyenne.
• Avantages : Densité de composants plus élevée, conceptions plus compactes.

PCBs multicouches

Pour l'électronique hautement complexe et miniature.

• Description : Plus de deux couches de cuivre, séparées par des couches isolantes, toutes laminées ensemble.
• Cas d'utilisation : Ordinateurs, smartphones, circuits haute fréquence.
• Avantages : Très haute densité de composants, réduction du bruit, taille plus petite.

Zero PCBs (cartes perforées)

Ceux-ci sont pour le prototypage manuel rapide.

• Description : Une carte non conductrice avec une grille de trous pré-percés, chacun avec une petite pastille de cuivre.
• Cas d'utilisation : Prototypage rapide, projets de loisirs, assemblage manuel de circuits.
• Avantages : Aucune gravure requise, facile à modifier les circuits.

Comment puis-je fabriquer un PCB vierge chez South-Electronic ?

Vous envisagez de faire fabriquer un PCB vierge personnalisé ? Vous vous demandez peut-être comment cela se passe. Chez South-Electronic, le processus est rationalisé et précis.

Pour fabriquer un PCB vierge chez South-Electronic, vous soumettriez généralement vos fichiers de conception (fichiers Gerber⁶). Ils utilisent ensuite des processus de fabrication avancés comme la photolithographie et la gravure chimique pour créer votre carte personnalisée en fonction de vos spécifications. J'ai vu à quel point leur travail est précis.

Approfondissons les étapes générales impliquées dans la fabrication d'un PCB vierge, en nous concentrant sur la façon dont un fabricant professionnel comme South-Electronic l'aborderait.

Soumission du design

La première étape est toujours votre design.

• Fichiers Gerber : Vous fournissez votre conception de circuit au format Gerber, qui est la norme industrielle pour la fabrication de PCB. Cela inclut toutes les couches, les fichiers de perçage et les contours.
• Spécifications : Vous spécifiez également le type de matériau, l'épaisseur du cuivre, la couleur du masque de soudure⁷ et la finition de surface.

Processus de fabrication

South-Electronic utilise des équipements de pointe.

• Préparation du matériau : Le processus commence par la découpe du matériau du substrat⁸ à la taille.
• Imagerie : Une résine photosensible est appliquée sur la surface en cuivre. Votre motif de circuit est ensuite exposé sur cette résine à l'aide de lumière UV.
• Gravure : Des solutions chimiques gravent le cuivre indésirable, ne laissant que vos pistes de circuit.
• Perçage : Les trous pour les composants et les vias sont percés avec précision à l'aide de machines automatisées.
• Placage : Pour les PCBs double face et multicouches, les trous sont plaqués de cuivre pour créer des connexions électriques entre les couches.

Contrôle qualité

Chaque étape comprend des contrôles rigoureux.

• Inspection optique automatisée (AOI) : Les machines scannent les cartes à la recherche de défauts, de courts-circuits et de circuits ouverts.
• Tests électriques : Les cartes sont testées pour s'assurer que toutes les connexions sont correctes et qu'il n'y a pas de courts-circuits ou de circuits ouverts.
• Inspection finale : Un contrôle visuel approfondi garantit que le produit fini répond à toutes les spécifications.

Conclusion

Les Zero PCBs sont destinés au prototypage manuel, tandis que les PCBs vierges sont gravés pour créer des circuits. Connaître la différence aide à choisir la bonne carte pour votre projet électronique.