Les cartes de circuits imprimés (PCB) apparaissent dans presque tous les appareils électroniques. S'il y a des composants électroniques dans un appareil, ils sont tous montés sur des PCB de différentes tailles. En plus de fixer diverses petites pièces, la fonction principale duPCBest d'assurer la connexion électrique mutuelle des différentes pièces ci-dessus. À mesure que les appareils électroniques deviennent de plus en plus complexes, de plus en plus de pièces sont nécessaires, et les lignes et pièces sur lePCBsont également de plus en plus denses. Une normePCBça ressemble à ça. Une carte nue (sans aucune pièce dessus) est également souvent appelée « carte de câblage imprimée (PWB) ».
La plaque de base du panneau lui-même est constituée d’un matériau isolant qui n’est pas facilement pliable. Le matériau du circuit mince visible à la surface est une feuille de cuivre. À l'origine, la feuille de cuivre recouvrait toute la carte, mais une partie a été gravée pendant le processus de fabrication et la partie restante est devenue un circuit mince en forme de maillage. . Ces lignes sont appelées modèles de conducteurs ou câblage et sont utilisées pour fournir des connexions électriques aux composants du réseau.PCB.
Pour fixer les pièces auPCB, nous soudons leurs broches directement au câblage. Sur le PCB le plus basique (simple face), les pièces sont concentrées d'un côté et les fils sont concentrés de l'autre côté. En conséquence, nous devons faire des trous dans la carte pour que les broches puissent traverser la carte de l'autre côté, afin que les broches de la pièce soient soudées de l'autre côté. Pour cette raison, les faces avant et arrière du PCB sont appelées respectivement côté composant et côté soudure.
Si certaines pièces du PCB doivent être retirées ou remises en place une fois la production terminée, les supports seront utilisés lors de l'installation des pièces. Puisque la douille est directement soudée à la carte, les pièces peuvent être démontées et assemblées arbitrairement. Ci-dessous se trouve le socket ZIF (Zero Insertion Force), qui permet d'insérer et de retirer facilement des pièces (dans ce cas, le CPU) dans le socket. Une barre de retenue à côté de la douille pour maintenir la pièce en place après l'avoir insérée.
Si deux PCB doivent être connectés l’un à l’autre, nous utilisons généralement des connecteurs de bord communément appelés « doigts d’or ». Les doigts en or contiennent de nombreuses plaquettes de cuivre exposées, qui font en réalité partie duPCBmise en page. Habituellement, lors de la connexion, nous insérons les doigts dorés de l'un des PCB dans les emplacements appropriés de l'autre PCB (généralement appelés emplacements d'extension). Dans l'ordinateur, comme la carte graphique, la carte son ou d'autres cartes d'interface similaires, sont connectées à la carte mère par des doigts dorés.
Le vert ou le marron sur le PCB est la couleur du masque de soudure. Cette couche est un bouclier isolant qui protège les fils de cuivre et empêche également les pièces d'être soudées au mauvais endroit. Une couche supplémentaire de sérigraphie est imprimée sur le masque de soudure. Habituellement, du texte et des symboles (principalement blancs) sont imprimés dessus pour indiquer la position de chaque pièce sur le tableau. La face sérigraphiée est aussi appelée face légende.
Cartes simple face
Nous venons de mentionner que sur le PCB le plus basique, les pièces sont concentrées d'un côté et les fils sont concentrés de l'autre côté. Comme les fils n'apparaissent que d'un seul côté, nous appelons ce type dePCBun simple face (Simple face). Parce que la carte unique a de nombreuses restrictions strictes sur la conception du circuit (comme il n'y a qu'un seul côté, le câblage ne peut pas se croiser et doit suivre un chemin séparé), donc seuls les premiers circuits utilisaient ce type de carte.
Planches double face
Cette carte a un câblage des deux côtés. Cependant, pour utiliser les deux côtés du fil, il doit y avoir une connexion de circuit appropriée entre les deux côtés. De tels « ponts » entre circuits sont appelés vias. Les vias sont de petits trous sur un PCB, remplis ou peints de métal, qui peuvent être connectés à des fils des deux côtés. Étant donné que la surface de la carte double face est deux fois plus grande que celle de la carte simple face et que le câblage peut être entrelacé (peut être enroulé de l'autre côté), il est plus adapté à une utilisation sur des circuits plus complexes. circuits que les cartes simple face.
Cartes multicouches
Afin d'augmenter la surface pouvant être câblée, davantage de cartes de câblage simple ou double face sont utilisées pour les cartes multicouches. Les panneaux multicouches utilisent plusieurs panneaux double face, mettent une couche isolante entre chaque panneau puis collent (press-fit). Le nombre de couches de la carte représente plusieurs couches de câblage indépendantes, généralement le nombre de couches est pair et comprend les deux couches les plus externes. La plupart des cartes mères sont des structures de 4 à 8 couches, mais techniquement, près de 100 couchesPCBdes planches peuvent être réalisées. La plupart des grands supercalculateurs utilisent des cartes mères assez multicouches, mais comme ces ordinateurs peuvent être remplacés par des clusters de nombreux ordinateurs ordinaires, les cartes ultra-multicouches sont progressivement tombées en désuétude. Parce que les couches d'unPCBsont si étroitement liés qu'il n'est généralement pas facile de voir le numéro réel, mais si vous regardez attentivement la carte mère, vous pourrez peut-être le faire.
Les vias que nous venons de mentionner, s’ils sont appliqués à une planche double face, doivent être percés dans toute la planche. Cependant, dans une carte multicouche, si vous souhaitez uniquement connecter certaines de ces traces, les vias peuvent gaspiller de l'espace de trace sur d'autres couches. La technologie des vias enterrés et des vias borgnes peut éviter ce problème car ils ne pénètrent que dans quelques couches. Les vias aveugles connectent plusieurs couches de PCB internes aux PCB de surface sans pénétrer dans toute la carte. Les vias enterrés ne sont connectés qu'à l'intérieurPCB, ils ne sont donc pas visibles depuis la surface.
Dans un multicouchePCB, toute la couche est directement connectée au fil de terre et à l'alimentation. Nous classons donc chaque couche en couche de signal (Signal), couche de puissance (Power) ou couche de terre (Ground). Si les pièces du PCB nécessitent des alimentations différentes, ces PCB auront généralement plus de deux couches d'alimentation et de fils.
Heure de publication : 25 août 2022