PCBest fabriqué par la technologie d'impression électronique, c'est pourquoi on l'appelle circuit imprimé. Presque tous les types d'équipements électroniques, allant des écouteurs, piles, calculatrices aux ordinateurs, équipements de communication, avions, satellites, tant que des composants électroniques tels que des circuits intégrés sont utilisés, des PCB sont utilisés pour l'interconnexion électrique entre eux.
PCB et PCBA sont des PCB avec des composants non montés, PCBA (Printed Circuit Board Assembly), c'est-à-dire des PCB équipés de composants électroniques (tels que puces, connecteurs, résistances, condensateurs, inductances, etc.).
L'origine du PCB
En 1925, aux États-Unis, Charles Ducas (à l'origine de la méthode additive) a imprimé un motif de circuit sur un substrat isolant, puis a réussi à fabriquer un conducteur sous forme de câblage par galvanoplastie.
En 1936, l'Autrichien Paul Eisler (initiateur de la méthode soustractive) fut le premier à utiliser des circuits imprimés dans les radios.
En 1943, les Américains appliquèrent cette technologie aux radios militaires. En 1948, les États-Unis reconnurent officiellement l’invention pour un usage commercial.
Les circuits imprimés ne sont largement utilisés que depuis le milieu des années 1950 et dominent aujourd’hui l’industrie électronique.
Les cartes de circuits imprimés sont passées d'une simple couche à une double face, multicouche et flexible, tout en conservant leurs propres tendances de développement. En raison du développement continu dans le sens de la haute précision, de la haute densité et de la haute fiabilité, de la réduction continue de la taille, de la réduction des coûts et de l'amélioration des performances, les cartes de circuits imprimés conservent toujours une forte vitalité dans le développement des futurs équipements électroniques.
Les discussions sur les tendances de développement futures de la technologie de fabrication de cartes de circuits imprimés au pays et à l'étranger sont fondamentalement cohérentes, c'est-à-dire une haute densité, une haute précision, une ouverture fine, un fil fin, un petit pas, une haute fiabilité, une transmission multicouche et à grande vitesse. , léger En termes de production, il évolue dans le sens d'une augmentation de la productivité, d'une réduction des coûts, d'une réduction de la pollution et d'une adaptation à la production multi-variétés et en petits lots.
Le rôle des PCB
Avant l’apparition du circuit imprimé, l’interconnexion entre les composants électroniques était directement reliée par des fils pour former un circuit complet.
Une fois que l'équipement électronique a adopté des circuits imprimés, en raison de la cohérence de circuits imprimés similaires, les erreurs de câblage manuel sont évitées.
La carte de circuit imprimé peut fournir un support mécanique pour la fixation et l'assemblage de divers composants électroniques tels que des circuits intégrés, compléter le câblage et la connexion électrique ou l'isolation électrique entre divers composants électroniques tels que des circuits intégrés, et fournir les caractéristiques électriques requises, telles que les caractéristiques d'impédance, etc., peut fournir des graphiques de masque de soudure pour le soudage automatique et fournir des caractères d'identification et des graphiques pour l'insertion, l'inspection et la maintenance des composants.
Classification des PCB
1. Classification par finalité
Cartes de circuits imprimés civiles (grand public) : cartes de circuits imprimés utilisées dans les jouets, appareils photo, téléviseurs, équipements audio, téléphones portables, etc.
Cartes de circuits imprimés industriels (équipements) : cartes de circuits imprimés utilisées dans la sécurité, les automobiles, les ordinateurs, les machines de communication, les instruments, etc.
Cartes de circuits imprimés militaires : cartes de circuits imprimés utilisées dans l'aérospatiale et les radars, etc.
2. Classification par type de support
Cartes de circuits imprimés à base de papier : cartes de circuits imprimés à base de papier phénolique, cartes de circuits imprimés à base de papier époxy, etc.
Cartes de circuits imprimés à base de tissu de verre : cartes de circuits imprimés à base de tissu de verre époxy, cartes de circuits imprimés à base de tissu de verre PTFE, etc.
Carte de circuit imprimé en fibres synthétiques : carte de circuit imprimé en fibres synthétiques époxy, etc.
Carte de circuit imprimé à substrat de film organique : carte de circuit imprimé à film de nylon, etc.
Cartes de circuits imprimés à substrat céramique.
Cartes de circuits imprimés à base de métal.
3. Classement par structure
Selon la structure, les cartes de circuits imprimés peuvent être divisées en cartes de circuits imprimés rigides, cartes de circuits imprimés flexibles et cartes de circuits imprimés rigides-flexibles.
4. Classé selon le nombre de couches
Selon le nombre de couches, les cartes de circuits imprimés peuvent être divisées en cartes simple face, cartes double face, cartes multicouches et cartes HDI (cartes d'interconnexion haute densité).
1) Simple face
Une carte simple face fait référence à une carte de circuit imprimé qui est câblée sur un seul côté (côté soudure) de la carte de circuit imprimé, et tous les composants, étiquettes de composants et étiquettes de texte sont placés de l'autre côté (côté composant).
La principale caractéristique du panneau simple face est son prix bas et son processus de fabrication simple. Cependant, comme le câblage ne peut être effectué que sur une seule surface, le câblage est plus difficile et le câblage est sujet aux pannes, il ne convient donc qu'à certains circuits relativement simples.
2) Double face
Le panneau double face est câblé des deux côtés du panneau isolant, un côté est utilisé comme couche supérieure et l'autre côté est utilisé comme couche inférieure. Les couches supérieure et inférieure sont connectées électriquement via des vias.
Habituellement, les composants d'une carte à deux couches sont placés sur la couche supérieure ; cependant, les composants peuvent parfois être placés sur les deux couches afin de réduire la taille de la carte. La carte double couche se caractérise par un prix modéré et un câblage facile. C'est le type le plus couramment utilisé dans les circuits imprimés ordinaires.
3) Panneau multicouche
Les cartes de circuits imprimés comportant plus de deux couches sont collectivement appelées cartes multicouches.
4) Carte HDI
La carte HDI est une carte de circuit imprimé avec une densité de distribution de circuit relativement élevée utilisant la technologie des trous enterrés micro-aveugles.
Structure des PCB
Le PCB est principalement composé de stratifiés recouverts de cuivre (Copper Clad Laminates, CCL), de préimprégnés (feuille PP), de feuille de cuivre (Copper Foil), de masque de soudure (également connu sous le nom de masque de soudure) (Masque de soudure). Dans le même temps, afin de protéger la feuille de cuivre exposée sur la surface et d'assurer l'effet de soudage, il est également nécessaire d'effectuer un traitement de surface sur le PCB, et parfois il est également marqué de caractères.
1) Stratifié cuivré
Le stratifié cuivré (CCL), appelé stratifié cuivré ou stratifié cuivré, est le matériau de base pour la fabrication de cartes de circuits imprimés. Il est composé d'une couche diélectrique (résine, fibre de verre) et d'un conducteur de haute pureté (feuille de cuivre). composé de matériaux composites.
Ce n'est qu'en 1960 que les fabricants professionnels ont utilisé une feuille de cuivre en résine de formaldéhyde comme matériau de base pour fabriquer des PCB simple face et les ont mis sur le marché des tourne-disques, des magnétophones, des magnétoscopes, etc. Plus tard, en raison de l'essor des doubles Technologie de fabrication de placage de cuivre traversant sur les côtés, résistance à la chaleur, substrats en verre époxy de taille stable ont été largement utilisés jusqu'à présent. De nos jours, les plaques FR4, FR1, CEM3, céramiques et téflon sont largement utilisées.
À l'heure actuelle, le PCB le plus largement utilisé fabriqué par méthode de gravure consiste à graver sélectivement sur la carte recouverte de cuivre pour obtenir le motif de circuit requis. Le stratifié cuivré assure principalement trois fonctions de conduction, d'isolation et de support sur l'ensemble du circuit imprimé. Les performances, la qualité et le coût de fabrication des cartes de circuits imprimés dépendent dans une large mesure des stratifiés cuivrés.
2) Préimprégné
Le préimprégné, également connu sous le nom de feuille PP, est l'un des principaux matériaux utilisés dans la production de panneaux multicouches. Il est principalement composé de résine et de matériaux de renfort. Les matériaux de renforcement sont divisés en tissu de fibre de verre (appelé tissu de verre), support en papier et matériaux composites.
La plupart des préimprégnés (feuilles adhésives) utilisés dans la production de cartes de circuits imprimés multicouches utilisent du tissu de verre comme matériau de renforcement. Le matériau en feuille mince fabriqué en imprégnant le tissu de verre traité avec de la colle de résine, puis précuit par traitement thermique est appelé préimprégné. Les préimprégnés se ramollissent sous la chaleur et la pression et se solidifient une fois refroidis.
Étant donné que le nombre de brins de fil par unité de longueur du tissu de verre dans les directions chaîne et trame est différent, il convient de prêter attention aux directions chaîne et trame du préimprégné lors de la coupe. Généralement, la direction de la chaîne (la direction dans laquelle le tissu de verre est enroulé) est sélectionnée comme direction du côté court du panneau de production, et la direction de la trame est la direction du côté long du panneau de production pour assurer la planéité du panneau de production. Surface du panneau et empêche le panneau de production d'être tordu et déformé après avoir été chauffé.
3) Feuille de cuivre
La feuille de cuivre est une fine feuille métallique continue déposée sur la couche de base du circuit imprimé. En tant que conducteur du PCB, il est facilement lié à la couche isolante et gravé pour former un motif de circuit.
Les feuilles de cuivre industrielles courantes peuvent être divisées en deux catégories : les feuilles de cuivre laminées (feuille de cuivre RA) et les feuilles de cuivre électrolytiques (feuille de cuivre ED) :
La feuille de cuivre laminée a une bonne ductilité et d'autres caractéristiques, et est la feuille de cuivre utilisée dans le premier processus de carton souple ;
La feuille de cuivre électrolytique présente l'avantage d'un coût de fabrication inférieur à celui de la feuille de cuivre laminée
4) Masque de soudure
La couche de réserve de soudure fait référence à la partie de la carte de circuit imprimé contenant de l'encre de réserve de soudure.
L'encre résistante à la soudure est généralement verte, et quelques-unes utilisent du rouge, du noir et du bleu, etc., c'est pourquoi l'encre résistante à la soudure est souvent appelée huile verte dans l'industrie des PCB. Il s'agit d'une couche protectrice permanente des cartes de circuits imprimés, qui peut empêcher l'humidité, la corrosion, la moisissure et l'abrasion mécanique, etc., mais également empêcher les pièces d'être soudées à des endroits incorrects.
5) Traitement de surface
« Surface » tel qu'utilisé ici fait référence aux points de connexion sur le PCB qui assurent la connexion électrique entre les composants électroniques ou d'autres systèmes et les circuits sur le PCB, tels que les points de connexion des plages ou les connexions de contact. La soudabilité du cuivre nu lui-même est très bonne, mais il s'oxyde facilement et se pollue lorsqu'il est exposé à l'air, c'est pourquoi un film protecteur doit être recouvert sur la surface du cuivre nu.
Les processus courants de traitement de surface des PCB comprennent le HASL au plomb, le HASL sans plomb, le revêtement organique (Organic Solderability Preservatives, OSP), l'or par immersion, l'argent par immersion, l'étain par immersion et les doigts plaqués or, etc. Avec l'amélioration continue des réglementations en matière de protection de l'environnement, il Le procédé HASL plomb a été progressivement interdit.
6) Personnages
Le caractère est la couche de texte, sur la couche supérieure du PCB, il peut être absent, et il est généralement utilisé pour les commentaires.
Habituellement, afin de faciliter l'installation et la maintenance du circuit, les modèles de logo et les codes de texte requis sont imprimés sur les surfaces supérieure et inférieure de la carte imprimée, tels que les étiquettes des composants et les valeurs nominales, les formes du contour des composants et les logos du fabricant, la production les dates attendent.
Les caractères sont généralement imprimés par sérigraphie
Heure de publication : 11 mars 2023