Qu'est-ce qu'un circuit imprimé (PCB) ?
Un circuit imprimé (Printed Circuit Board — PCB) est un support isolant (substrat) sur lequel des pistes conductrices en cuivre assurent les connexions électriques entre composants. C'est le « squelette » électronique de quasi tous les appareils modernes : ordinateurs, smartphones, consoles, TV, voiture, IoT, médical, aérospatial.
Fonction
Hub électrique : mécanique (support composants) + électrique (routage signaux, puissance, masses). Accès alimentation (batterie, secteur, USB). Distribution vers CI, résistances, condensateurs, transistors, connecteurs, quartz, antennes. Organise et régule les flux d'énergie et d'information.
Structure et matériaux
- Substrat : FR-4 (époxy verre tissé) standard. Haute fréquence : Rogers, Téflon. Flexible : Polyimide (Kapton). Rigide-flex : combinaison.
- Cuivre : feuillard 17–70 µm (½–2 oz) laminé. Pistes gravées (photolithographie + attaque chimique) ou fraisées (PCB milling).
- Masque de soudure (solder mask) : vert (classique), bleu, noir, rouge, blanc. Isole les pistes, empêche ponts de soudure.
- Sérigraphie (silkscreen) : références composants, polarités, logos.
- Finition pads : HASL (étain-plomb ou sans plomb), ENIG (or/nickel), OSP (organique), argent immersion. Protège le cuivre de l'oxydation, assure soudabilité.
Fabrication (principaux procédés)
- Sérigraphie / photo-gravure (industriel) : masque photo + attaque chimique (chlorure ferrique ou ammoniacal). Précis, reproductible.
- Fraisaige PCB (prototypage) : fraiseuse CNC enlève cuivre entre pistes. Rapide, pas de chimie, mais pas de trous métallisés (vias) fiables sans étape supplémentaire.
- Multicouches : pré-imprégnés (prepreg) + couches internes pressées à chaud. Vias traversants, borgnes, enterrés.
Contrôle qualité
Test électrique « lit de clous » (flying probe ou bed-of-nails) : continuité, isolement, court-circuit. Inspection optique automatique (AOI). Rayons X pour BGA/vias enterrés. Certifié UL 796 (inflammabilité, tenue température, CTI). Emballage antistatique.
Avantages
- Coût unitaire bas (série).
- Fiabilité élevée (pas de fils volants).
- Reproductibilité, testabilité, réparabilité (CMS).
- Intégration densité (HDI, microvias, composants enfouis).