Comment fonctionne un circuit imprimé (PCB) ?

L'avantage du PCB

Un circuit imprimé (PCB, Printed Circuit Board) offre plusieurs avantages majeurs sur les anciennes méthodes d'électronique. Avant, chaque composant était relié par de gros fils et placé où il y avait de la place. Comme on le voit sur cette photo d'un téléviseur de 1948, c'était très « désordonné » et prenait beaucoup d'espace. Les PCB changent l'approche : les composants sont montés sur une plaque non conductrice et reliés par de minuscules pistes conductrices appelées traces. Conçus sur ordinateur, ils intègrent de nombreux composants en un minimum d'espace.

Composants d'un PCB

Sur un PCB, les traces sont bien visibles : fines lignes conductrices reliant tous les composants. Elles remplacent les gros fils d'autrefois. Un PCB a aussi de minuscules trous percés exactement où chaque composant doit être placé. Ex. : une puce nécessitant 8 connexions aura 8 trous correspondants. Ainsi, les composants se montent à fleur de carte, sans longs fils ni pattes. Gain de place significatif. Enfin, les composants eux-mêmes sont ajoutés : micropuces, diodes, résistances, interrupteurs... Ce sont eux qui font le « travail » du circuit ; le PCB assure les connexions.

Fabrication des PCB

Aujourd'hui, la grande majorité des circuits sont conçus sur ordinateur. Les ingénieurs créent l'agencement parfait avant de le figer. Un peu comme l'encre sur papier, les PCB sont littéralement « imprimés » quand le design est prêt. Une carte brute a deux couches : le fond non conducteur, le dessus en métal (cuivre). De l'encre résistante à la gravure est imprimée sur la couche métallique selon le dessin. La carte passe dans un bain chimique qui grave le métal, sauf où l'encre protège le dessin. Résultat : des traces conductrices restent selon le motif du circuit. Une fois les composants soudés, le PCB est testé et expédié. Le processus est souvent entièrement automatisé, produisant des milliers ou millions de cartes identiques pour le monde entier.