Un circuit imprimé (PCB) est composé de plusieurs couches de matériau isolant et de cuivre. Il forme un chemin électrique entre des composants électroniques tels que des puces semi-conductrices, des résistances, des condensateurs, etc. Le terme « imprimé » fait référence à la fabrication du circuit ; il n’a aucun lien avec le texte affiché sur une interface utilisateur ou imprimé sur papier.
Principales caractéristiques à prendre en compte lors du choix d'un circuit imprimé :
1) Matériel:
Il s'agit du facteur le plus important à prendre en compte lors du choix d'un circuit imprimé. Le matériau du circuit imprimé dépend de l'application, ce qui détermine des propriétés telles que la conductivité thermique, la tolérance à la température, la dilatation, etc. De plus, les circuits imprimés conformes à la directive RoHS répondent à cette dernière, qui limite l'utilisation de six substances dangereuses dans les composants électroniques.
2) Règles de conception :
Les règles de conception définissent la difficulté de fabrication de certaines fonctionnalités sur une carte. Par conséquent, plus les règles de conception sont strictes, plus le risque de défauts de fabrication est élevé. À l'inverse, des règles de conception moins strictes peuvent rendre la carte plus sujette à de tels défauts.
3) Épaisseur:
De nos jours, l'épaisseur standard des circuits imprimés est de 0.8 mm, mais elle peut varier en fonction de vos besoins, du matériau choisi et du logiciel de conception utilisé. De plus, de nombreux fabricants proposent des circuits imprimés multicouches, double face et HDI.
4) Épaisseur du cuivre :
L'épaisseur du cuivre est un facteur déterminant pour la capacité de transport du courant, la puissance du signal et la répartition de la chaleur produite par les composants électroniques sur la carte. Les épaisseurs courantes sont de 1 oz (31.5 mil), 1/2 oz (63 mil) et 3/4 oz (85 mil).
5) Nombre de couches :
Le nombre de couches correspond au nombre de couches de cuivre d'un circuit imprimé. Il varie de 1 à 20, voire plus. Plus le nombre de couches est élevé, plus le coût et le temps de fabrication sont importants. En général, les circuits imprimés à 4 couches suffisent pour la plupart des applications et offrent une bonne valeur ajoutée ainsi qu'une facilité d'assemblage et de soudure.
6) Taille du plateau :
La taille des cartes électroniques varie de quelques millimètres à plusieurs centaines de kilomètres, selon les besoins de votre projet. Il est important de bien choisir la taille d'une carte, car elle influe sur son coût, sa facilité d'assemblage et sa compatibilité géométrique avec les autres composants.
7) Coût:
Ce facteur dépend de la taille du projet ou du volume de votre commande, ainsi que de nombreux autres éléments comme la localisation du fabricant, la technologie utilisée (conception complexe de circuits imprimés), l'épaisseur du circuit imprimé, le nombre de couches, le nombre de couleurs requises, la finition de surface, etc. Bien sûr, il existe des fournisseurs à bas prix où le prix est un facteur déterminant, surtout si vous ne souhaitez pas investir dans du matériel coûteux, mais pour une entreprise qui se lance, il est préférable de privilégier des fournisseurs plus fiables offrant une meilleure qualité et une meilleure garantie.
8) Test électronique :
Il s'agit d'une nouvelle norme émergente dont tous les acheteurs de circuits imprimés doivent tenir compte lors de leurs commandes. Après fabrication, les entreprises testent la continuité électrique des cartes et détectent tout défaut de conception ou de fabrication avant leur expédition. Ceci garantit qu'aucune carte défectueuse n'arrive sur la chaîne de montage et réduit les coûts de retouche.
9) Contrôle de la qualité :
Des tests de qualité réguliers sur les circuits imprimés garantissent que tous les produits sont fabriqués selon les normes les plus strictes. Choisissez un fournisseur qui vous offre un accès en ligne à l'historique de vos commandes et aux résultats des tests. Ces informations sont essentielles pour identifier les produits défectueux, les problèmes de processus ou les défauts de conception lors de la production.
10) Vitesse de fabrication des circuits imprimés :
La vitesse de fabrication dépend de plusieurs facteurs, tels que le nombre de couches, l'épaisseur du circuit imprimé, le matériau utilisé, la complexité du design (plus il y a de couches, plus le temps de fabrication est long), etc. Par exemple, les circuits imprimés de 4 à 5 couches sont fabriqués en un à deux jours, tandis que ceux de 6 à 9 couches peuvent nécessiter de trois à cinq jours. Les circuits imprimés de 10 couches ou plus peuvent nécessiter entre cinq et dix jours.
11) MOQ (Quantité minimale de commande) :
Cela dépend de divers facteurs tels que la technologie, la taille, l'épaisseur, etc. Vous devrez contacter directement le fabricant de circuits imprimés pour connaître sa quantité minimale de commande (MOQ).
12) Options de personnalisation :
Il est important de vérifier les options de personnalisation proposées par un fournisseur de circuits imprimés. Par exemple, renseignez-vous sur l'orientation des composants, la couleur du vernis épargne (le cas échéant), les options de sérigraphie (différentes couleurs et épaisseurs sont disponibles), les guides d'implantation des composants, etc.
13) Finition de surface :
Cela dépend des exigences de votre application et implique des procédés tels que le HASL, le HAL, le plaquage or/étain et l'ENIG, etc. Par exemple, le HASL (nivellement par brasage à air chaud) est un procédé sans nettoyage. En revanche, d'autres procédés nécessitent un nettoyage ou un décapage avant expédition afin d'éviter tout problème d'oxydation lors de la production en chaîne ; ces méthodes engendrent donc des coûts plus élevés et un délai plus long.
14) Intégrité du signal et de l'alimentation :
Le routage des signaux doit être effectué avec soin, en tenant compte de l'impédance, de l'intégrité du signal et des interférences électromagnétiques (EMI) susceptibles d'affecter le fonctionnement global du système. Parmi les autres facteurs pouvant interférer, on peut citer les effets thermiques des composants voisins ou les points de soudure à haute température lors des opérations de brasage.
15) Types de vias :
Ces éléments sont importants à prendre en compte lors de la conception d'un PCB où 1) les vias traversants assurent une connexion de grande surface entre 2 couches 2) les micro vias offrent une haute densité, ce qui est vital dans les PCB comportant plus de 16 couches.
16) Température de fonctionnement :
Cela dépend du type de composants utilisés pour votre projet. Votre choix dépend également de nombreux autres paramètres tels que la dissipation de puissance, la résistance thermique, le coefficient de dilatation thermique, etc. Il est donc crucial de sélectionner la plage de température appropriée en calculant le nombre de cycles thermiques subis pendant la production et le cycle de vie de votre produit.
17) Types de tableaux :
Il existe différents types de circuits imprimés ; vous devrez donc choisir celui qui correspond le mieux à votre application. Les circuits imprimés simple face (SS), double face (DS), multicouches et rigides-flexibles sont les plus courants.
Conclusion
Il est judicieux de se renseigner sur le processus de fabrication avant d'investir dans un prototype de circuit imprimé. J'espère que cet article vous aura éclairé sur l'importance du choix d'un circuit imprimé pour votre prochain projet. Il est essentiel de connaître les fonctionnalités les plus importantes et leur impact sur le temps de conception et le coût. Si vous souhaitez obtenir de l'aide pour choisir un circuit imprimé répondant à tous ces critères, cliquez ici ! Nous serons ravis de vous accompagner dans la recherche du circuit imprimé idéal pour le développement de votre produit.