🧠 Le PCB — Printed Circuit Board

Un PCB (Printed Circuit Board), ou carte de circuit imprimé, est la base physique sur laquelle sont montés et interconnectés les composants électroniques.
Il sert à transporter les signaux électriques et à maintenir mécaniquement les composants dans une disposition stable et compacte.

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🧩 1. Structure d’un PCB

Un PCB est une superposition de plusieurs couches, chacune ayant une fonction bien précise.
Voici les principales couches de bas en haut :

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🔹 1. Substrat (Base ou Core)

• Matériau isolant et rigide, souvent en FR4 (fibre de verre époxy).
• Sert de structure mécanique du PCB.
• Autres matériaux possibles :
  • CEM1 / CEM3 (moins chers, moins robustes)
  • Polyimide (pour cartes flexibles)
  • Métal (pour la dissipation thermique dans les LED haute puissance)

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🔹 2. Couche de cuivre

• Fine feuille de cuivre collée sur le substrat.
• Gravée pour former les pistes conductrices, pads et plans de masse/alimentation.
• Épaisseur typique :
  • 35 µm (1 oz/ft²) pour les circuits standards
  • Jusqu’à 70 µm ou plus pour les circuits de puissance.

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🔹 3. Masque de soudure (Solder Mask)

• Couche protectrice isolante déposée sur le cuivre.
• Empêche les courts-circuits, l’oxydation et les ponts de soudure.
• Donne aussi la couleur de la carte : verte, bleue, rouge, noire, etc.

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🔹 4. Sérigraphie (Silkscreen)

• Encre imprimée sur la surface du PCB.
• Sert à repérer les composants, numéros de broches, logos, références, etc.
• Couleur la plus courante : blanche.

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🔹 5. Vias et trous métallisés

• Petits trous conducteurs reliant les couches entre elles.
• Types de vias :
  • Through-hole via : traverse toute la carte.
  • Blind via : relie une couche externe à une couche interne.
  • Buried via : entre deux couches internes uniquement.

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⚙️ 2. Types de PCB

Selon la complexité et le nombre de couches de cuivre, il existe plusieurs types de PCBs :

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🔸 1. PCB simple face

• Cuivre sur une seule face du substrat.
• Composants montés de l’autre côté.
• Peu coûteux, facile à fabriquer.
• Applications : cartes simples, jouets, télécommandes, alimentations basiques.

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🔸 2. PCB double face

• Cuivre sur les deux faces du substrat.
• Les vias permettent de relier les pistes des deux côtés.
• Applications : amplificateurs audio, appareils domestiques, cartes de commande.

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🔸 3. PCB multicouche

• Plusieurs couches de cuivre séparées par des couches isolantes.
• Reliées par des vias traversants, aveugles ou enterrés.
• Permet un routage compact et une réduction du bruit électromagnétique.
• Applications : ordinateurs, smartphones, équipements réseau.

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🔸 4. PCB flexible (Flex PCB)

• Fabriqué sur un film plastique souple (polyimide).
• Peut être plié ou tordu sans rompre les pistes.
• Applications : caméras, montres connectées, imprimantes, dispositifs médicaux.

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🔸 5. PCB rigide-flex

• Combine des zones rigides (pour la stabilité) et des zones flexibles (pour les liaisons).
• Réduit le besoin de connecteurs et câbles.
• Applications : appareils portables, systèmes embarqués, aéronautique.

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🔸 6. PCB à cœur métallique (MCPCB)

• Contient un noyau en aluminium ou cuivre pour dissiper la chaleur.
• Applications : éclairage LED, électronique de puissance.

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⚡ 3. Synthèse visuelle

Type de PCB	Couches de cuivre	Rigidité	Coût	Application typique
Simple face	1	Rigide	💲	Circuits simples
Double face	2	Rigide	💲💲	Appareils domestiques
Multicouche	4+	Rigide	💲💲💲	Informatique, télécom
Flexible	1+	Souple	💲💲	Électronique portable
Rigide-flex	2+	Mixte	💲💲💲	Appareils compacts
Métal-core	1–2	Rigide	💲💲	LED, puissance

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🧠 En résumé

Le PCB est la colonne vertébrale de tout système électronique.
Il permet :

• La connexion électrique fiable entre composants,
• Une structure mécanique stable,
• Et une miniaturisation efficace des circuits.

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