Comment fonctionne un circuit imprimé et comment en concevoir un ?

Comment fonctionne un PCB ?
Le circuit imprimé est construit en alternant des couches de cuivre conductrices et des couches de matériau isolant non conductrices. Pendant la phase de fabrication, les couches de cuivre internes sont gravées afin de laisser apparaître les pistes de cuivre qui serviront à connecter les composants du circuit.5 oct. 2020
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Les circuits imprimés (PCB) constituent l’épine dorsale de l’électronique moderne, car ils permettent de connecter des composants électroniques pour former des circuits complexes qui alimentent les appareils de tous les jours. Des smartphones aux voitures, en passant par les engins spatiaux, les circuits imprimés sont des composants essentiels qui rendent ces appareils possibles. Mais qu’est-ce qu’un circuit imprimé et comment fonctionne-t-il ?


Un circuit imprimé est une carte plate faite d’un matériau non conducteur, généralement de la fibre de verre, sur laquelle sont gravées des pistes conductrices. Ces voies, appelées traces, relient les composants électroniques tels que les résistances, les condensateurs et les transistors, pour former un circuit. Les pistes sont en cuivre et sont disposées selon un schéma spécifique afin de garantir que le circuit fonctionne comme prévu.

Le processus de conception d’un circuit imprimé commence par un diagramme schématique qui montre les connexions entre les composants électroniques. Ce diagramme est ensuite utilisé pour créer une disposition du circuit imprimé, où les composants sont placés sur la carte dans les positions correctes et les traces sont acheminées pour les connecter. Un logiciel de conception de circuits imprimés est utilisé pour créer la disposition, et la conception finale est ensuite exportée dans un fichier qui peut être utilisé pour fabriquer la carte.


Une fois la conception du circuit imprimé terminée, la carte est fabriquée par un processus appelé gravure. Il s’agit de recouvrir la carte d’une couche de cuivre, puis d’utiliser une solution chimique pour retirer le cuivre des zones où les traces ne sont pas nécessaires. Le cuivre restant forme les traces qui relient les composants sur la carte. Enfin, la carte est percée afin de créer des trous pour l’insertion des composants, puis elle est recouverte d’une couche protectrice pour éviter la corrosion.


Les composants électroniques fonctionnent en manipulant le flux d’électricité qui les traverse. Par exemple, une résistance limite le flux d’électricité, tandis qu’un condensateur stocke la charge électrique. Ces composants sont reliés entre eux sur la carte de circuit imprimé pour former un circuit qui peut remplir une fonction spécifique, comme l’amplification d’un signal ou la conversion de l’énergie électrique en lumière ou en son.

Les circuits intégrés (CI) sont des composants électroniques qui contiennent plusieurs transistors interconnectés et d’autres composants sur une seule puce. Ces puces sont utilisées dans une large gamme d’appareils électroniques, des ordinateurs aux smartphones. Les circuits intégrés sont fabriqués à l’aide de processus complexes qui impliquent la gravure de motifs sur des tranches de silicium, puis la superposition de différents matériaux pour créer les composants de la puce.


Enfin, pour créer un typon, le dessin du circuit imprimé est imprimé sur un film transparent, qui est ensuite utilisé pour transférer le dessin sur la carte revêtue de cuivre. Ce processus, également connu sous le nom de photolithographie, consiste à exposer la couche de cuivre à la lumière UV, qui durcit une couche de résine photosensible sur la carte. La carte est ensuite développée, ce qui élimine la résine photosensible non durcie, laissant derrière elle les traces qui forment le circuit.

En conclusion, les circuits imprimés sont des composants essentiels de l’électronique moderne, car ils permettent de connecter des composants électroniques pour former des circuits complexes. Les circuits imprimés sont conçus à l’aide de logiciels spécialisés, puis fabriqués selon un processus appelé gravure. Les composants électroniques fonctionnent en manipulant le flux d’électricité, tandis que les circuits intégrés sont des composants complexes qui contiennent de multiples transistors interconnectés et d’autres composants sur une seule puce. Enfin, la création d’un typon consiste à imprimer le dessin du circuit imprimé sur un film transparent et à le transférer sur la carte revêtue de cuivre à l’aide de la photolithographie.

FAQ
Comment fonctionne l’électronique ?

L’électronique utilise le flux d’électrons pour exécuter diverses fonctions telles que le traitement, le stockage et la transmission d’informations. Les composants électroniques tels que les résistances, les condensateurs, les transistors et les circuits intégrés sont utilisés pour manipuler et contrôler le flux d’électrons dans un circuit. La carte de circuit imprimé (PCB) fournit une plate-forme pour connecter ces composants et créer un système électronique fonctionnel.


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