Dans un souci d’améliorer de plus en plus les machines, les circuits électroniques connaissent des évolutions notables. Les innovations permanentes sont à la base de ces dernières. Compris dans cette catégorie : le circuit imprimé.

Le circuit imprimé ou PCB

PCB ou printed circuit board est une appellation que l’on donne au circuit imprimé dans sa version anglaise. Comme son nom l’indique on peut assimiler facilement le circuit imprimé à du papier à contenu imprimé mais sauf que le fonctionnement est assez différent.

Le circuit imprimé est un support qui est présenté généralement sous forme d’une plaque. La plaque est dotée d’un circuit qui permet de maintenir électriquement un ensemble de composants électroniques entre eux. On peut également le désigner par les noms de carte électronique.

Les liaisons effectuées entre les composants aident la réalisation d’un circuit électronique à un niveau de complexité variable selon la constitution de la plaque et des éléments présents. Et pour faire simple, afin de le connaître facilement, la plaque est souvent de couleur verte.

Pourquoi un circuit imprimé ?

Le circuit imprimé n’a jamais vraiment eu sa place au sein du domaine électronique. Il a fallu attendre le début du XX ème siècle pour voir naître ce type de circuit. Le but ? Améliorer les centraux téléphoniques mais cela à cette époque là seulement. En ces temps, les assemblages étaient encore rudimentaires mais les bases ont servi à la fabrication du circuit imprimé tel que nous le voyons aujourd’hui.

• Constitution

Un circuit imprimé, même en étant fin dans son ensemble, est exposé à des courants électriques importants parfois. La plaque est de ce fait constituée de fines couches de cuivre. Chaque couche est séparée par un matériau isolant. Les cuivres ne sont pas gravés n’importe comment. Il faut que les couches soient assemblées de façon à ce que l’on obtient un ensemble de pistes avec une terminaison à pastilles.

Étant donné la fonction principale du circuit à faire passer le courant, le circuit imprimé est fabriqué de manière à éviter les courts-circuits. D’où la présence d’une couche de vernis colorée pour une protection intégrale. Sur la plaque, les pistes permettent d’établir des liaisons avec l’aide des pastilles. Ces dernières peuvent être perforées ou non mais dans tous les cas chacune d’elles a une fonction bien déterminée.

Les différents types de circuits imprimés

Pour les novices, il n’existe qu’un seul circuit imprimé. Bien que la présentation en général soit assez commune, on distingue toutefois différents types de circuits imprimés. Ils sont classés en catégorie selon des caractéristiques bien définies. Mais dans l’ensemble, on peut distinguer des circuits imprimés selon : la rigidité, le nombre de couches conductrices, les liaisons métallisées entre les couches conductrices et le nombre de stratifications dont la présence est obligatoire.

La rigidité : La rigidité n’est pas un détail pour un circuit imprimé. D’ailleurs un circuit imprimé courant est appelé rigide. La rigidité fait référence à la solidité du circuit en question. De ce fait les couches isolantes en époxy avec des trames de verre. L’ensemble de ces matières, tout en misant sur la rigidité, permet d’établir une connexion entre les composants électroniques. Et parmi les circuits rigides, on peut aussi distinguer ceux à simple, double face ou multicouche. En parallèle avec les circuits rigides, il y a aussi les circuits souples/flexibles et les circuits flex-rigide. Les circuits souples est composé d’une matière différente dont une isolante très fine le plus souvent le polyimide. Ils gardent toujours la fonction de connexion. Et enfin il y a le circuit flex-rigide. Quant à ce dernier, c’est un mélange des deux types et pour le circuit flex-rigide, c’est toujours une multitouche.

Le nombre de couches : le nombre de couches est variable d’un circuit à un autre. Et en fonction du nombre de couches, on monte en complexité. On passe à niveau avec le simple dont le nom est simple face. Ce type de circuit imprimé n’est doté qu’une simple couche de cuivre. Les composants sont alors directement soudés sur cette seule couche. Ensuite, en montant un peu plus, nous avons le circuit à double couche. Deux couches conductrices sont alors isolées par une seule couche isolante. Ces types de circuit imprimé sont dotés de deux types de trous : trous d’insertion et les vias. Le circuit multicouche comme le flex-rigide est doté de plusieurs couches avec au minimum trois couches.

Les liaisons métallisées : Les circuits imprimés peuvent être doté de liaisons métallisées ou non. On parle plus précisément de trous métallisés. Si c’est le cas, les trous permettent de déposer les couches par un procédé bien défini. La présence de ces trous permet de faire les liaisons entre les composants présents sur le circuit même. Seul le circuit multicouche possède des trous métallisés.

Le nombre de stratifications : La stratification est plus un procédé qu’un assemblage d’éléments. C’est une étape essentielle dans la fabrication du circuit même mais on note toutefois que les circuits simples face et double face ne jouissent pas de cette stratification.

Dans quelle situation utiliser le circuit imprimé ?

Si les circuits sont conçus de façon à ce qu’on les utilise dans de nombreux domaines électroniques, certains sont utilisés à des fins précises. Mais dans tous les cas, le circuit imprimé est utilisé dans la plupart des domaines dont les dernières nouveautés comme les principales inventions innovantes dont l’ordinateur, la calculatrice, l’imprimante, les différentes sortes d’appareillages, les cartes. Mais on retrouve également le circuit imprimé dans n’importe quel composant comme la carte mère, les cartes d’extension, les clés USB et les barrettes mémoires.

Dans le but de minimiser les volumes, les circuits ont été refaçonnés. Les premiers circuits introduits dans les anciens ordinateurs étaient très imposants et nécessitaient des espaces assez importants. Au fil des années, avec les nouvelles technologies, les appareils sont de plus en plus petits. D’où la nécessité de réduire le volume des circuits. Et c’est de cette manière que les circuits imprimés ont vu le jour. Ils sont plus fins, plus faciles à intégrer et moins lourds ce qui fait d’excellents composants pour faire fonctionner de nombreux appareils. Et ce ne sont pas que les appareils qui jouissent de ce type de circuit. On retrouve même le circuit dans les automobiles. Ils sont nécessaires pour le bon fonctionnement  de certaines parties de ces derniers.

• Évolution au fil des années

Comme il a été dit plus haut, la première ébauche de circuit imprimé n’en est pas vraiment une car il faut attendre des années plus tard pour obtenir de vrais circuits imprimés. Avec le temps, les couches utilisées sont de plus en plus importantes dans le but de répondre à des besoins précis. Plus les années passent, plus les différents types de circuits selon leurs caractéristiques sont utilisés. Avec des applications spécifiques, on peut même rencontrer des circuits avec 15 couches. Mais dans l’ensemble, une bonne répartition est indispensable dans le but de bien distribuer les tensions d’alimentation. Dans des cas exceptionnels, dans des domaines spécifiques tels que spatiales ou militaires, on peut utiliser des circuits à base de matières spéciales comme à base de céramique par exemple.