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Qu'est-ce qu'un PCB?
Carte de circuit imprimé est le nom le plus courant, mais peut également être appelé "cartes de circuit imprimé" ou "cartes de câblage imprimées". Avant l'avènement des circuits imprimés, les circuits étaient construits selon un processus laborieux de câblage point à point. Cela entraînait des défaillances fréquentes des jonctions de fils et des courts-circuits lorsque l'isolant des fils commençait à vieillir et à se fissurer.
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Une avancée importante a été le développement de l'enrubannage de fil, où un fil de petit calibre est littéralement enroulé autour d'un poteau à chaque point de connexion, créant ainsi une connexion étanche aux gaz extrêmement durable et facilement remplaçable.
Alors que les composants électroniques passaient des tubes à vide et des relais au silicium et aux circuits intégrés, la taille et le coût des composants électroniques ont commencé à diminuer. L'électronique est devenue plus répandue dans les biens de consommation et la pression pour réduire la taille et les coûts de fabrication des produits électroniques a poussé les fabricants à rechercher de meilleures solutions. Ainsi est né le PCB.
PCB est un acronyme pour circuit imprimé. C'est un tableau qui a des lignes et des pads qui relient différents points entre eux. Dans l'image ci-dessus, des traces relient électriquement les différents connecteurs et composants. Un circuit imprimé permet aux signaux et à l’alimentation d’être acheminés entre des périphériques physiques. La soudure est le métal qui établit les connexions électriques entre la surface du circuit imprimé et les composants électroniques. En tant que métal, la soudure sert également de puissant adhésif mécanique.
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FR4
Le matériau de base, ou substrat, est généralement de la fibre de verre. Historiquement, le désignateur le plus courant pour cette fibre de verre est "FR4". Ce noyau solide confère au circuit imprimé sa rigidité et son épaisseur. Il existe également des PCB souples construits sur du plastique flexible haute température (Kapton ou équivalent).
Vous trouverez de nombreux PCB de différentes épaisseurs; L'épaisseur la plus courante des produits SparkFun est de 1,6 mm (0,063 po). Certains de nos produits, les cartes LilyPad et les cartes Arudino Pro Micro, utilisent une carte de 0,8 mm d'épaisseur.
Les cartes de circuits imprimés et les cartes de performances les moins chères (illustrées ci-dessus) seront fabriquées avec d'autres matériaux, tels que les époxydes ou les composés phénoliques, qui n'ont pas la durabilité du FR4 mais sont beaucoup moins coûteux. Vous saurez que vous travaillez avec ce type de PCB lorsque vous soudez dessus - ils ont une odeur très distictive. Ces types de substrats se trouvent également généralement dans les produits électroniques grand public bas de gamme. Les composés phénoliques ont une température de décomposition thermique basse qui les amène à se délaminer, à fumer et à se carboniser lorsque le fer à souder est maintenu trop longtemps sur le tableau.
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Soldermask
La couche au-dessus de la feuille de cuivre s'appelle la couche de masque de soldat. Cette couche donne au circuit imprimé sa couleur verte (ou, chez SparkFun, rouge). Il est superposé à la couche de cuivre pour isoler les traces de cuivre d'un contact accidentel avec un autre métal, une soudure ou des bits conducteurs. Cette couche aide l’utilisateur à souder aux bons endroits et à éviter les cavaliers de soudure.
Dans l'exemple ci-dessous, le masque de soudure verte est appliqué sur la majorité du circuit imprimé, recouvrant les petites traces tout en laissant les bagues en argent et les pastilles SMD à découvert pour pouvoir être soudées.
Soldermask est généralement de couleur verte, mais presque toutes les couleurs sont possibles. Nous utilisons le rouge pour presque toutes les cartes SparkFun, le blanc pour la carte IOIO et le violet pour les cartes LilyPad.