Le PCB, ou circuit imprimé, est un élément essentiel en électronique. Il constitue la base de tout appareil électronique. Sa couleur standard est le vert, mais il existe désormais en différentes couleurs. La couleur du PCB n'affecte pas ses performances. De plus, le choix de la couleur est crucial ; nous allons donc aborder les différentes couleurs de PCB et comment les sélectionner en fonction de vos besoins.
Couleur du circuit imprimé :
La couleur du circuit imprimé est généralement celle du vernis épargne. Il s'agit généralement d'une couche de vernis oléophobe. Sa fonction principale est la protection contre les courts-circuits. La couleur du vernis épargne correspond à celle de la surface du circuit imprimé. Une résine durcie sert à fabriquer les pigments de coloration du circuit imprimé. Ces pigments sont présents dans la résine solidifiée. Les couleurs des circuits imprimés sont identifiées par des codes. Les circuits imprimés sont généralement disponibles en vert, bleu, jaune, noir, rouge, violet et marron.
Avantages des différentes couleurs de circuit imprimé :
Avec les progrès technologiques, les circuits imprimés sont désormais disponibles dans d'autres couleurs que le vert. Des circuits imprimés de couleurs différentes les rendent plus visibles et permettent d'éviter les erreurs dues à la confusion entre les couleurs. Un autre avantage des circuits imprimés de couleurs différentes est qu'ils facilitent la reconnaissance des réunions sans interlocuteur principal.
Inconvénients liés aux différentes couleurs de circuit imprimé :
Bien que les couleurs n'affectent pas les performances du circuit imprimé, elles perturbent la conception du système. Cela peut s'avérer coûteux, chronophage et parfois complexe.
Couleur du masque de soudure :
Une carte de circuit imprimé est généralement recouverte d'une fine couche de polymère appelée vernis épargne. La couleur est un facteur de conception essentiel pour toute carte de circuit imprimé. Le vert est depuis longtemps la couleur de prédilection pour les vernis épargne.
Types de couleurs de masque de soudure pour circuits imprimés :
Circuit imprimé vert :
Le vert est la couleur la plus couramment utilisée pour les circuits imprimés. De ce fait, beaucoup ont longtemps cru, à tort, que tous les circuits imprimés étaient verts, ou du moins que la plupart l'étaient. Le contraste entre les pistes, les zones vides et les plans est bien visible sur un circuit imprimé vert. Le vert améliore la lisibilité du circuit imprimé, car il fait ressortir nettement le blanc. De plus, le traitement de surface vert réduit la réflexion de la lumière et donc l'éblouissement. Un circuit imprimé vert est par conséquent essentiel pour les applications nécessitant une inspection minutieuse.
Le vert est la couleur la plus utilisée pour les circuits imprimés. Cela s'explique par ses performances supérieures à celles des autres couleurs. En matière de soudure des composants, le vert offre des résultats exceptionnels. C'est pourquoi il est considéré comme la norme pour les circuits imprimés.
Circuit imprimé noir :
Le vernis épargne noir est conducteur grâce à la présence de carbone, bien qu'il soit coûteux. De plus, le circuit imprimé noir offre un faible contraste, ce qui est important. Cependant, il condense la lumière et présente de petites ombres, rendant le repérage des composants difficile. Par conséquent, l'utilisation de circuits imprimés noirs dans diverses applications à haute température est déconseillée car ils risquent d'altérer l'impression sérigraphique.
Circuit imprimé rouge :
L'une des couleurs de vernis épargne les plus remarquables et les plus élégantes est le rouge. Certaines entreprises utilisent le rouge dans la fabrication des circuits imprimés en raison de son excellente visibilité et du bon contraste qu'il offre entre les plans, les pistes et les zones vierges. Le circuit imprimé rouge sert de fond, ce qui met parfaitement en valeur la sérigraphie. La soudure rouge résiste très bien au nettoyage des résidus de flux.
Le marquage rouge sur le circuit imprimé facilite la détection de tout composant spécifique au sein de l'assemblage. Les équipements de précision tels que les appareils analogiques, les oscilloscopes et les multimètres de table utilisent fréquemment un masque de soudure rouge.
Circuit imprimé bleu :
Le circuit imprimé bleu est plus lourd car il offre un contraste élevé pour la sérigraphie. Bien que sa couleur soit moins vive que le vert, le blanc ou le noir, il reste le choix le plus populaire grâce à ses nombreuses possibilités esthétiques. L'absence de bordures contrastées et de couleurs de fond vives sur le circuit imprimé bleu le rend idéal pour le montage sur un écran LCD. Le vernis épargne bleu est principalement utilisé sur les écrans LCD pour éviter les distractions visuelles. En comparant le circuit imprimé bleu au vert, ce dernier reste supérieur au bleu et à toutes les autres couleurs.
Circuit imprimé jaune :
Les circuits imprimés jaunes sont devenus populaires dans le monde entier. Leur couleur jaune met efficacement en valeur le routage. À l'instar de nombreuses autres couleurs récentes, les circuits imprimés jaunes répondent rapidement à diverses exigences en matière de style, de propreté et de visibilité. Cependant, malgré leur aspect esthétique, leur faible contraste avec les pistes et la sérigraphie constitue un inconvénient majeur. De ce fait, leur utilisation est difficile dans de nombreuses applications courantes.
Circuit imprimé blanc :
Un circuit imprimé (PCB) avec un vernis épargne blanc aura un aspect esthétique saisissant. Les PCB blancs sont de plus en plus populaires car ils restent bien visibles dans de nombreux contextes. Cette couleur a l'avantage unique de mettre en valeur certains éléments du PCB.
Les circuits imprimés blancs ne sont toujours pas privilégiés en raison de leur tendance à masquer les pistes. Il sera difficile de vérifier un circuit imprimé blanc avec une simple lampe torche. L'impression sérigraphique noire est du plus bel effet sur ces circuits imprimés blancs. Les circuits imprimés blancs sont réservés aux LED.
Circuit imprimé violet :
Les circuits imprimés violets sont les plus chers et sont uniquement utilisés pour les cartes électroniques de sous-marins. De plus, la couleur violette facilite et optimise les tests de circuits.
Différences entre les masques de soudure des circuits imprimés :
La production d'assemblages électroniques peut être affectée par les couleurs. L'utilisation de couleurs autres que le vert est autorisée. La couleur du circuit imprimé n'a pas d'incidence sur les performances ; par conséquent, elle peut engendrer des difficultés supplémentaires lors de sa conception. De plus, cela représente un coût important, nécessitant beaucoup de temps et d'énergie.
Sérigraphie sur circuit imprimé :
La sérigraphie applique une fine couche d'encre pour inscrire des informations détaillées sur les circuits imprimés. C'est une étape essentielle de leur fabrication, car elle permet d'identifier les composants, les marquages, les symboles et les logos. La sérigraphie utilise une encre non conductrice, disponible en jaune, noir et blanc. Les logiciels de conception de circuits imprimés utilisent des polices standard pour la sérigraphie. Il est possible de personnaliser les couleurs et les polices, mais cela s'avère coûteux et complexe.
La sérigraphie représente 10 à 15 % du coût total de fabrication d'un circuit imprimé. Le prix dépend principalement de la méthode de sérigraphie utilisée. Certaines méthodes emploient une encre acrylique coûteuse, tandis que d'autres utilisent une encre époxy. La conception du motif dépend de l'espacement, des couleurs, de l'épaisseur et de la largeur des caractères, etc. Il est possible de réduire le coût de la sérigraphie en imprimant uniquement sur la face supérieure du circuit imprimé et en utilisant des polices et des couleurs standard. Trois méthodes de sérigraphie pour circuits imprimés sont décrites ici.
- La sérigraphie manuelle s'effectue à l'aide de pochoirs. C'est la méthode la plus simple. L'encre est ensuite cuite pour obtenir une sérigraphie parfaite. Cette technique permet également l'impression de textes longs.
- L'imagerie par photolithographie liquide (LPI) consiste à recouvrir la carte d'époxy puis à la traiter par rayonnement UV. Cette méthode, similaire à un vernis épargne, permet d'obtenir une sérigraphie d'une grande précision et d'une qualité optimale. Ce procédé est principalement utilisé pour l'impression de lignes.
- L’impression directe de légendes (DLP) est la méthode la plus coûteuse. Elle utilise de l’encre acrylique et un projecteur à jet d’encre. L’encre est déposée sur le circuit imprimé par un logiciel de CAO, puis fixée par un rayonnement UV.
Pourquoi les circuits imprimés sont-ils verts ?
Le noyau physique d'une carte de circuit imprimé standard est de couleur jaune terne. Une carte de circuit imprimé qui paraît « verte » ne l'est pas. La couleur verte provient du vernis épargne, du vernis de protection ou de la graisse à braser. Les cartes sont recouvertes d'une résine solide pigmentée, appliquée par sérigraphie. Le vernis épargne régule la fusion de la soudure et protège les pistes électriques sous-jacentes de la poussière et de l'humidité.
Le vert est une couleur standard pour les circuits imprimés. Visuellement agréable et peu fatigante, elle est privilégiée par les opérateurs car elle n'entrave pas l'inspection et réduit la fatigue. Un circuit imprimé vert est supérieur à tout autre car il permet d'identifier rapidement les résidus et les pistes. Son contraste élevé facilite l'inspection et joue un rôle essentiel dans la fabrication grâce à ses excellentes propriétés visuelles. Les circuits imprimés verts sont avantageux car ils n'affectent pas l'inspection, sont économiques et offrent de bons résultats. C'est pourquoi la plupart des circuits imprimés sont verts.
Conclusion:
Le circuit imprimé est l'élément central de tout circuit électronique. Le moindre défaut peut affecter l'ensemble du système. Les fabricants risquent de plus en plus de manquer de schémas suffisamment détaillés pour couvrir simultanément un panneau entier, à mesure que de nouvelles fonctionnalités doivent être ajoutées. Il est donc essentiel d'être rigoureux et professionnel lors de la conception de circuits imprimés.
Vous devez choisir la couleur idéale pour votre circuit imprimé, une couleur à la fois économique et optimale. Différentes options sont disponibles, avec des variables telles que l'épaisseur du circuit ou la couleur du vernis épargne. Même si le fabricant accepte de répondre à votre demande spécifique, vous pourriez avoir à payer pour le panneau complet. Cela augmente la production de déchets et, par conséquent, les coûts. La plupart des fabricants réduisent leurs coûts en limitant certaines combinaisons de couleurs et de fonctionnalités.