Le composant le plus important inventé par l'homme est le circuit imprimé. Tous les appareils électriques existants intègrent un circuit imprimé. Nous devons remercier Paul Eisler, qui a mis au point le premier circuit imprimé en 1936. Sans ce composant essentiel, aucun appareil électrique ne pourrait exister. Nombreux sont ceux qui s'interrogent sur la couleur verte des circuits imprimés depuis leur invention. L'explication se trouve plus bas dans cet article.
Pourquoi les circuits imprimés sont-ils verts ?
Il existe plusieurs raisons pour lesquelles les circuits imprimés sont écologiques. Ces raisons sont mentionnées ci-dessous dans cet article.
- L'une des principales raisons de la couleur verte des circuits imprimés est la présence du vernis épargne. Ce vernis protège les composants en cuivre des courts-circuits et autres défauts. La couleur verte des circuits imprimés est due à la couleur de la machine à souder.
- Une autre raison de la couleur verte des circuits imprimés réside dans les efforts de l'armée. Celle-ci a joué un rôle majeur dans leur développement au XIXe siècle. Les concepteurs lui ont rendu hommage en imprimant ces circuits imprimés en vert.
- Les cartes de circuits imprimés sont généralement de couleur verte, car cela facilite la recherche d'erreurs. Aux débuts de l'industrialisation, les technologies étaient soumises à de nombreuses restrictions. De ce fait, les ouvriers devaient vérifier chaque carte manuellement, une tâche ardue qui fatiguait énormément leurs yeux. C'est pourquoi des neurologues et des psychologues ont opté pour la couleur verte. Ce choix s'explique par sa longueur d'onde modérée, qui procure un effet apaisant aux yeux. Ces experts ont découvert que les capteurs de l'œil humain sont particulièrement sensibles à la lumière verte. Le contraste du vert facilite le travail des techniciens chargés de l'inspection des cartes. Aujourd'hui, les fabricants de cartes de circuits imprimés utilisent des techniques de palpage et d'inspection optique automatisée (AOI) pour résoudre tous les problèmes.
- Les circuits imprimés sont écologiques car cela réduit les coûts de production. L'utilisation de masques de soudure dans la sérigraphie est une technique courante. L'huile se dépose sur une grille de sérigraphie, sous laquelle le circuit imprimé est placé. Après polymérisation, le circuit imprimé est retiré et le suivant prend sa place. Cependant, changer la couleur d'un circuit imprimé implique de gaspiller de l'huile et d'utiliser une nouvelle sérigraphie, car chaque station de sérigraphie contient une seule couleur. Par conséquent, changer la couleur d'un circuit imprimé nécessite l'achat d'une nouvelle sérigraphie. De plus, le vert étant la couleur offrant le moins de nuances, le fabricant n'a pas besoin de refaire la sérigraphie à chaque fois, ce qui lui permet de réaliser d'importantes économies.
- La couleur verte est utilisée dans la fabrication des circuits imprimés en raison de sa fiabilité. Elle permet d'obtenir des bavures de masque de soudure de 0.1 mm. D'autres couleurs, comme le rouge, le jaune et le bleu, produisent des bavures de 0.12 mm. Le noir et le blanc produisent les bavures les plus fines, de 0.15 mm.
- À l'origine, les circuits imprimés étaient de couleur jaune brunâtre. C'était le modèle de base. Un modèle plus résistant, d'un brun boueux foncé, fut ensuite créé. Le mélange de ces deux modèles donna un circuit imprimé de couleur brun miel, peu attrayant. Les fabricants l'améliorèrent en y ajoutant des pigments rouges et bleus, ce qui lui donna une couleur brun foncé. Cependant, cette couleur ne semblait toujours pas convenir. Ils ajoutèrent alors du jaune et du bleu, obtenant ainsi des circuits imprimés verts. Cette couleur fut rapidement adoptée par la majorité des utilisateurs et devint la norme pour les circuits imprimés.
- L'une des raisons pour lesquelles les circuits imprimés sont de couleur verte est leur coût. Le coût de production du vert est le plus bas de toutes les couleurs. C'est pourquoi beaucoup de gens privilégient cette couleur pour les circuits imprimés.
- La couleur verte des circuits imprimés est due à leur exposition. Lors de leur fabrication, les circuits imprimés passent par une chambre d'exposition éclairée par une lumière jaune. Le vert est utilisé car il offre la meilleure visibilité. Lors du brasage CMS (composants montés en surface), une couche d'étain est déposée sur le circuit imprimé. Ce processus exige un alignement optique précis, et le vert est la couleur qui garantit la meilleure clarté et la meilleure résolution.
- De nombreux fabricants de circuits imprimés n'utilisent que le vert, car il s'agit de la norme. Ils ne souhaitent pas expérimenter de nouvelles couleurs ni de nouveaux designs, car ils craignent que cela n'entraîne des pertes considérables pour leur entreprise. Ces entreprises estiment également qu'utiliser de nouvelles couleurs serait une perte de temps et d'argent. Elles préfèrent que leurs opérations se déroulent comme elles l'ont fait par le passé.
Utiliser d'autres couleurs que le vert pour les circuits imprimés ?
Oui, vous pouvez utiliser la couleur de votre choix.
Initialement, le cœur d'un circuit imprimé est jaune mat. Le vernis épargne, indispensable à la fabrication des circuits imprimés, est disponible dans une vaste gamme de couleurs. Des couleurs plus originales comme l'orange, le rose et d'autres encore sont également utilisées.
Les circuits imprimés blancs sont utilisés par les entreprises uniquement pour des raisons esthétiques. Le texte y est noir, car le blanc est difficilement lisible.
La couleur rouge est utilisée pour les circuits imprimés car elle offre un contraste similaire à celui du vert. Le rouge confère au circuit imprimé un aspect net et moderne.
La plupart des fabricants de circuits imprimés utilisent la couleur verte. Cela s'explique par leur réticence à prendre des risques en choisissant de nouveaux designs et couleurs. De plus, le vert facilite la détection des défauts par les techniciens.
Comment sont développés les circuits imprimés ?
Le processus de fabrication d'une carte de circuit imprimé (PCB) est complexe et comprend plusieurs étapes.
1. Conception:
Il vous faudra tout d'abord créer un schéma de votre circuit imprimé. Grâce à différents logiciels informatiques, vous pourrez concevoir ce schéma.
2. Imprimez le motif :
Toutes les imprimantes ne peuvent pas imprimer le tracé d'un circuit imprimé. On utilise pour cela une imprimante appelée traceur. L'impression réalisée par ce traceur reproduit fidèlement le circuit imprimé, composé de deux couches d'encre.
La première encre sert à représenter la zone non conductrice. La seconde encre représente les parties en cuivre du circuit.
3. Développement d'un substrat :
Le substrat est un élément isolé. De ce fait, il assure la fixation des composants du circuit. Des fils de cuivre sont fixés de part et d'autre du circuit.
4. Les couches internes :
L'impression des couches internes sert à laminer le circuit imprimé. Ces couches sont imprimées sur un film photosensible qui durcit sous l'effet des UV. Elles contribuent à stabiliser le design et l'impression du circuit imprimé. La fabrication des circuits imprimés inclut la réalisation de trous pour assurer leur alignement.
5. Passage à travers la lumière UV :
Une fois le circuit aligné, il est exposé à la lumière UV. Celle-ci durcit la couche interne du circuit imprimé et révèle même les pistes de cuivre. Le circuit imprimé est ensuite nettoyé avec un produit chimique alcalin, ce qui permet de réduire les déchets.
6. Élimination des déchets de cuivre :
Pour éliminer l'excès de cuivre d'une carte de circuit imprimé, on utilise un produit chimique spécifique. Cette solution n'endommage en aucun cas le circuit.
7. Recherche des erreurs dans un circuit :
Une fois les couches développées, des experts analysent l'alignement du circuit imprimé. Ils utilisent un poinçon optique qui crée une aiguille dans les trous, améliorant ainsi l'alignement. Ensuite, un autre outil est utilisé pour détecter d'éventuelles autres erreurs. Après ces vérifications, le circuit est déclaré exempt de défauts.
8. La procédure de lamination :
Au fur et à mesure que les différentes couches du circuit imprimé s'alignent, sa forme se dessine. Au début du processus de stratification, des pinces métalliques maintiennent le circuit imprimé. Une première couche de résine époxy est appliquée sur le circuit imprimé, qui avance dans le bac. Ensuite, les couches de substrat sont appliquées, puis une couche de cuivre et une autre couche d'époxy. Enfin, la dernière couche de cuivre est appliquée sur le circuit imprimé.
9. La procédure de pressage :
Les composants du circuit imprimé sont pressés à l'aide d'une presse mécanique. Si ce processus est correctement réalisé, le circuit imprimé est acheminé vers le secteur de lamination. À ce stade, le circuit imprimé est soumis à la chaleur et à la pression. La couche d'époxy fond, ce qui permet l'adhérence de toutes les autres couches.
10. Le point de placage :
Une fois toutes les étapes précédentes réalisées avec succès, le processus de métallisation du circuit imprimé commence. Une solution spécifique est utilisée pour métalliser chaque couche du circuit. Ensuite, des solutions spécifiques permettent d'éliminer les résidus présents sur le circuit imprimé.
11. Développement de la couche externe :
Tout comme la couche interne, la couche externe est conçue avant sa fabrication. Un traitement à la lumière UV permet de durcir la couche externe et d'éliminer l'excédent de photorésine. Après ces étapes, la couche externe est métallisée de la même manière que la couche interne. Un produit chimique est ensuite utilisé pour éliminer les impuretés. Une couche d'étain est enfin ajoutée au circuit imprimé afin de protéger le cuivre et d'assurer la continuité des connexions.
12. Procédure de soudure :
On utilise de la résine époxy sur le film de soudure. Ce film prend une coloration verte sur le circuit imprimé. L'excédent de soudure est éliminé par un traitement aux UV.
13. Utilisation de la sérigraphie :
Il s'agit d'une étape importante de la fabrication des circuits imprimés. Des informations spécifiques sont inscrites sur le circuit imprimé par sérigraphie. Ensuite, une couche de revêtement est appliquée. Enfin, le circuit imprimé est envoyé à l'étape de polymérisation.
14. Touches finales :
La finition d'un circuit imprimé est réalisée par soudure. Plus la finition est de qualité, plus le circuit imprimé aura une longue durée de vie.
15. Pistes du circuit imprimé :
Une fois la fabrication et l'assemblage d'une carte de circuit imprimé terminés, celle-ci est envoyée à un expert. Ce dernier la teste minutieusement. Si la carte réussit tous les tests, elle est certifiée conforme.
Voici toutes les étapes de la fabrication et du développement d'une carte de circuit imprimé.
Est-il possible de personnaliser l'impression et le développement d'un circuit imprimé ?
L'impression de circuits imprimés personnalisés est possible. De nombreux fabricants proposent ce service. Ils prennent note de tous les besoins de leurs clients. Ces derniers peuvent fournir leurs propres designs et choisir la couleur du circuit imprimé.
Ces clients transmettent ces informations aux fabricants pour le développement d'un circuit imprimé personnalisé. Le fabricant livre ensuite le circuit imprimé personnalisé à ses clients en quelques jours.
Si les besoins des clients ne sont pas satisfaits, ils peuvent demander aux fabricants d'apporter des modifications aux cartes de circuits imprimés.
Conclusion
En résumé, les circuits imprimés sont des composants essentiels. Ils sont utilisés dans le fonctionnement de la plupart des appareils électriques du monde. Vous avez maintenant trouvé la réponse à votre question : « Pourquoi les circuits imprimés sont-ils verts ? » Cependant, vous n'êtes pas obligé de choisir le vert. Vous pouvez opter pour la couleur de votre choix.