Une histoire illustrée des circuits imprimés

Le premier circuit imprimé (PCB) a été mis au point dans les années 1930 par Paul Eisler, qui a suivi des études d'ingénieur et a été rédacteur en chef d'un magazine avant de se lancer dans l'électrotechnique. Eisler a eu l'idée que l'impression sur papier pouvait être utilisée pour d'autres applications que les journaux. Il a développé cette idée dans un minuscule appartement d'une pièce à Hampstead, à Londres.

Moe Abramson

L'histoire des circuits imprimés a été influencée par de nombreux développements technologiques. Certains des premiers circuits imprimés ont été créés par Moe Abramson, un ingénieur informaticien qui a contribué à la mise au point du processus d'auto-assemblage. Abramson a également mis au point des modèles d'interconnexion de feuilles de cuivre et des techniques de soudure par immersion. Son processus a été amélioré par la suite et son travail a conduit au processus standard de fabrication des circuits imprimés.

Le circuit imprimé est un circuit qui supporte mécaniquement et connecte électriquement des composants électroniques. Il est généralement constitué de deux ou plusieurs couches de feuilles de cuivre. Son processus de fabrication permet une plus grande densité de composants. Il comporte également des trous traversants plaqués pour les connexions électriques. Les circuits imprimés les plus avancés intègrent également des composants électroniques.

Stanislaus F. Danko

L'histoire des circuits imprimés remonte au milieu du 20e siècle. Auparavant, les composants électroniques avaient des fils conducteurs et étaient soudés directement sur le tracé du circuit imprimé. Le premier processus d'auto-assemblage a été mis au point par Moe Abramson et Stanislaus F. Danko, membres de l'U.S. Signal Corps. Ils ont breveté ce procédé, qui est devenu depuis la méthode standard de fabrication des circuits imprimés.

Les circuits imprimés sont un élément important des appareils électroniques. Après des débuts modestes au milieu du 19e siècle, ils sont devenus monnaie courante. Leur évolution a été motivée par les exigences croissantes des consommateurs. Les consommateurs d'aujourd'hui attendent une réponse instantanée de leurs appareils électroniques. En 1925, Charles Ducas a mis au point un procédé appelé "fil imprimé" pour réduire la complexité du câblage. Paul Eisler a construit le premier circuit imprimé opérationnel en Autriche en 1943.

Harry W. Rubinstein

L'histoire des circuits imprimés a été en grande partie façonnée par un homme nommé Harry W. Rubinstein, qui a travaillé comme chercheur et cadre dans la division Centralab de Globe-Union de 1927 à 1946. Rubinstein est à l'origine de plusieurs innovations au sein de Centralab, notamment des patins à roulettes améliorés, des bougies d'allumage et des batteries d'accumulateurs. Cependant, son invention la plus célèbre est le circuit électronique imprimé.

L'histoire des circuits imprimés commence au début des années 1900, lorsque les composants électroniques étaient soudés sur un circuit imprimé. Le circuit imprimé comportait des trous pour les fils, et les fils étaient insérés dans ces trous, puis soudés aux traces de cuivre sur le circuit. Cependant, en 1949, Moe Abramson et Stanislaus F. Danko ont mis au point une technique qui consistait à insérer les fils des composants dans un motif d'interconnexion de feuilles de cuivre et à les souder par immersion. Ce procédé a ensuite été adopté par le corps des transmissions de l'armée américaine et est finalement devenu la méthode standard de fabrication des cartes de circuits imprimés.

Composants de la technologie de montage en surface (SMT)

Le SMT est une technologie qui permet d'appliquer des composants électroniques directement sur la surface d'un circuit imprimé (PCB). Cela permet une production plus efficace et une conception plus compacte. Elle réduit également le nombre de trous percés, ce qui peut entraîner une baisse des coûts de production. Les composants SMT sont également plus robustes et peuvent résister à des niveaux de vibration et d'impact plus élevés.

Le principal avantage de la technologie de montage en surface par rapport aux composants à trous traversants est qu'elle est hautement automatisée et qu'elle réduit le nombre de défaillances pendant le processus de soudage. En outre, les composants SMT sont beaucoup moins chers à emballer que leurs homologues THT, ce qui signifie que le prix de vente est plus bas. Il s'agit d'un avantage considérable pour les clients qui recherchent des circuits imprimés en grande quantité.

Plusieurs couches de cuivre

Les circuits imprimés à plusieurs couches de cuivre sont constitués de plusieurs couches de feuilles de cuivre et de matériaux isolants. Les couches de cuivre peuvent représenter une zone de cuivre continue ou des traces séparées. Les couches de cuivre conductrices sont reliées entre elles par des vias, qui sont de minces canaux pouvant transporter du courant. Ces couches conductrices sont souvent utilisées pour réduire les interférences électromagnétiques et fournir une voie de retour claire pour le courant. Voici quelques avantages de l'utilisation du cuivre sur les cartes de circuits imprimés.

Les circuits imprimés multicouches sont plus coûteux que les circuits imprimés monocouches. Ils sont également plus complexes à fabriquer et nécessitent un processus de fabrication plus compliqué. Malgré leur coût élevé, ils sont populaires dans les équipements électroniques professionnels.

Compatibilité électromagnétique

La compatibilité électromagnétique (CEM) est un aspect important de la conception d'un produit. Les normes CEM sont une condition préalable pour garantir un fonctionnement sûr des produits. La conception d'un circuit imprimé doit être compatible sur le plan électromagnétique avec ses composants et son environnement. Généralement, les cartes de circuits imprimés ne répondent pas aux normes CEM dès le premier passage. C'est pourquoi le processus de conception doit être axé sur le respect des normes CEM dès le départ.

Il existe plusieurs techniques courantes pour assurer la compatibilité électromagnétique. L'une d'entre elles consiste à placer une couche de terre sur un circuit imprimé. Une autre méthode consiste à utiliser des grilles de terre pour obtenir une faible impédance. L'espace entre les grilles est important pour déterminer l'inductance de masse du circuit imprimé. Les cages de Faraday sont un autre moyen de réduire les interférences électromagnétiques. Ce processus consiste à projeter de la terre autour de la carte de circuit imprimé, ce qui empêche les signaux de voyager au-delà de la limite de la terre. Cela permet de réduire les émissions et les interférences produites par les circuits imprimés.