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PCB vs PCBA : quelles sont les différences ?

Équipement à usage quotidien

Les avancées technologiques de la dernière décennie ont été tout simplement impressionnantes. En effet, ces exploits du génie humain et de l’innovation ne seraient rien sans une pièce importante qui sert de pierre angulaire: le PCB vs PCBA.

Ensemble, nous allons examiner ce qui les rend uniques et comment les différencier les uns des autres.

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1. PCB vs PCBA– What is a PCB?

Un PCB (Printed Circuit Board) est un module essentiel qui est utilisé pour connecter des composants électriques. En effet, la carte utilise des plots et des traces conductrices. Aussi, elle utilise d’autres caractéristiques gravées dans le cuivre pour faciliter les fonctions des dispositifs électriques de manière efficace.

Ainsi, les experts en conception de PCB créent les cartes en imprimant/déposant une fine couche de matériau conducteur sur une carte isolante appelée substrat. Ensuite, les composants électroniques sont placés individuellement sur le substrat et soudés aux circuits d’interconnexion appropriés. Cependant, le substrat comporte des « doigts de contact » le long de ses bords. En effet, ces derniers sont utilisés pour se connecter à des dispositifs externes ou même à d’autres circuits imprimés.

PCB vs PCBA

Toutefois, la majorité des appareils électriques que nous utilisons de nos jours fonctionnent avec des circuits imprimés. En effet, qu’il s’agisse d’appareils de base comme les radios et les pagers. Egalement,  d’instruments sophistiqués comme les équipements radar et les ordinateurs. En effet, les circuits imprimés peuvent être configurés pour exécuter une ou plusieurs fonctions, selon les besoins.

1.1 Types de PCB

Maintenant que vous savez ce qu’est un PCB, vous devez savoir qu’il existe plus d’un type de PCB. En effet, il existe principalement trois types de PCB, à savoir :

Le PCB simple face
Un PCB simple face a tous ses composants installés sur un seul côté de la carte. En effet, une construction appropriée garantit que tous les composants sont bien placés et fixés.

-PCB double face
Un PCB double face est utilisé lorsque les composants à placer sont trop nombreux pour un seul côté. Les connexions électriques entre les deux faces sont possibles en perçant des trous à travers le substrat à des endroits stratégiques. Les pores internes sont recouverts d’un matériau conducteur, pour obtenir un courant efficace.

-PCB multicouches
Impression consécutive de couches de circuits dessinant une carte multicouche les unes sur les autres ; séparées par des couches de matériau isolant. Les composants de la surface sont connectés aux circuits appropriés en perçant des trous plaqués sur la couche souhaitée.

Les PCB sont essentiels à tous les aspects de notre vie quotidienne. Appareils et les ressources que nous utilisons pour faire fonctionner nos vies sont basés sur les circuits imprimés. Poursuivez votre lecture pour découvrir comment cette technologie étonnante a été conçue.

1.2 Conception

La conception d’un PCB offre des possibilités illimitées. Chaque carte est conçue pour remplir une fonction spécifique pour un produit unique. Pour la conception d’une carte de circuit imprimé, les experts utilisent des systèmes de CAO (conception assistée par ordinateur) et des logiciels dédiés pour dessiner le schéma de circuit de la carte. Un concepteur de cartes doit être capable d’optimiser l’espace alloué à la carte et d’obtenir les fonctions souhaitées.

Après la mise en place des circuits, une image négative de la conception (masque) est imprimée sur une feuille de plastique transparent aux dimensions précises. Le masque colore en noir les zones qui ne font pas partie du dessin, et les circuits apparaissent en clair sur le fond. Les emplacements des trous des points de contact sont également faciles à distinguer de la conception globale.

1.3 Matériaux communs utilisés

Vous connaissez déjà les processus clés de la conception de circuits imprimés. Il est tout à fait étonnant de constater qu’un petit morceau de technologie peut avoir un impact aussi puissant. L’importance des PCB signifie que seuls les meilleurs matériaux et les plus durables sont utilisés pour leur création. Lisez la suite pour découvrir les éléments qui composent le PCB.

Dans la fabrication de PCB le matériau du substrat utilisé est généralement une résine époxy renforcée de fibres de verre. La production de cartes haut de gamme implique l’association d’une résine époxy renforcée de fibres de verre et d’une feuille de cuivre qui est collée sur une ou deux faces du substrat.

Les cartes produites à partir d’une résine phénolique renforcée de papier sur laquelle est collée une feuille de cuivre sont généralement moins chères. Ces circuits imprimés peuvent être facilement trouvés dans les dispositifs et appareils électriques domestiques.

Les circuits imprimés de la carte sont fabriqués en cuivre. Ce matériau est gravé ou plaqué sur la surface du substrat selon le motif souhaité. Pour éviter l’oxydation des circuits en cuivre, ils sont recouverts d’une couche d’étain-plomb qui assure la protection requise.

Les doigts de contact sur les bords extérieurs du substrat sont d’abord plaqués avec un mélange d’étain et de plomb, puis de nickel, et enfin d’or pour une conductivité maximale.

Je pense que nous avons couvert à peu près tout ce qu’il y a à savoir sur les PCB. Cependant, ce n’est qu’un côté de la médaille. Dans le prochain chapitre, nous nous pencherons sur ce qu’est l’assemblage de circuits imprimés, c’est-à-dire la carte présentée après que toutes les pièces et tous les composants ont été soudés et installés à juste titre. Un PCBA et pourquoi il est si important.

2. PCB vs PCBA – Qu’est-ce qu’un PCBA ?

L’assemblage de cartes de circuits imprimés est une carte présentée après que toutes les pièces et tous les composants ont été soudés et installés correctement. Un PCBA signifie Printed Circuit Board Assembly (assemblage de circuits imprimés). Il s’agit de la carte obtenue après que toutes les opérations d’impression et de montage ont été effectuées. Lors du choix entre PCB et PCBA, il est essentiel de noter qu’un PCB est simplement une carte sur laquelle sont imprimés des circuits. Un PCBA est un ensemble complet ; il a été équipé de tous les composants nécessaires et est prêt à être déployé pour l’usage souhaité.

PCBA
PCB vs PCBA

Les composants qui peuvent être montés dans l’assemblage de PCB incluent des condensateurs, des inductances, des résistances, des diodes, des triodes, des modules et plus encore. Un circuit imprimé subit un processus connu sous le nom de chauffage par refusion dans un four, afin d’établir une connexion mécanique entre la carte et les composants qui l’accompagnent.

L’assemblage de circuits imprimés est un processus délicat qui doit être pris très au sérieux. Il ne peut être réalisé que par un technicien qualifié et des systèmes informatiques spécialisés. Le chapitre suivant traite des méthodes d’assemblage utilisées dans la fabrication des circuits imprimés.

2.1 PCBA

There are two primary methods for assembling components in a PCBA. These are:

-Technologie de montage en surface (SMT)

Cette méthode de PCBA convient parfaitement aux circuits et aux composants de petite taille. Il s’agit d’une SMT entièrement automatisée. Ainsi, une machine de prélèvement et de placement peut facilement prélever et placer les composants sur le PCB. le processus d’assemblage du PCB comporte trois étapes principales. Tout d’abord, la carte de circuit imprimé reçoit une application généreuse de pâte à souder de qualité de l’imprimante. Ensuite, tous les composants nécessaires sont installés à leurs emplacements respectifs. Enfin, la carte passe dans un four à 500 degrés qui liquéfie la pâte à braser et scelle ainsi tous les composants en place.

-Dispositif de perçage de trous (THD)

La technologie THD est une fusion d’opérations manuelles et automatisées. Elle implique également trois étapes d’exécution. La première étape consiste à faire placer manuellement les composants sur la carte par un technicien. La deuxième étape concerne l’inspection et la rectification de tous les composants placés. Au cours de la troisième étape, l’ensemble du circuit imprimé est soumis à une soudure à la vague. Le brasage à la vague consiste à faire passer une carte assemblée à travers une vague de soudure liquide à 500 degrés Fahrenheit.

PCB vs PCBA

3. PCB vs PCBA

Jusqu’à présent, nous avons appris ce qu’est un PCB et comment fonctionne un PCBA. Ces connaissances importantes étant acquises, il est temps de découvrir les différences et ce qui les distingue.

Lorsque l’on aborde le sujet crucial du PCB et du PCBA, il faut prendre en compte le facteur le plus distinctif. Un PCB n’est qu’une carte de circuit imprimé vierge, tandis qu’un PCBA est une carte entièrement fonctionnelle à laquelle sont fixés les composants requis.

Un PCBA peut être considéré comme une carte complète qui ne peut être fabriquée qu’après que le PCB ait été entièrement développé.

PCB vs PCBA

3.1 Différences

Il est essentiel de pouvoir distinguer les différences entre un PCB et un PCBA. Les principales différences sont les suivantes :

-Procédure de fabrication

Un PCB (circuit imprimé) est beaucoup plus facile à produire, car il ne nécessite aucun assemblage. Alors qu’un PCBA est plus compliqué en raison des différents composants qui doivent être attachés et de la soudure au four de ses connexions.

-Coût

Pour une même carte, le coût de fabrication d’un PCB est bien inférieur au coût de production d’une unité de PCBA. Les composants supplémentaires qui sont attachés au PCBA ont des coûts substantiels qui augmentent le coût global du PCBA terminé.

-Fonctionnalité

Un PCB est une « carte vierge ». Il n’a pas de composants qui facilitent le passage de l’électricité à travers lui. Le PCBA, quant à lui, est doté de tous les composants essentiels et est prêt à être déployé.

-Emballage

Les cartes de circuits imprimés sont emballées sous vide, tandis que les cartes PCBA sont emballées dans des emballages compartimentés ou antistatiques.

3.2 Applications

The applications of PCBs extend across all electrical devices that we use. From simple pagers and alarms to complex types of machinery like MRIs and radar equipment. The modern society as we know it runs on the back of PCBA. Our cars, media devices, and home appliances would all be imaginary luxuries; if we didn’t have printed circuit boards (PCB)and printed circuit board assembly (PCBA).

À mesure que la complexité augmente, les cartes sont optimisées pour être plus petites et plus puissantes. Nous sommes même en train de développer des circuits 3D qui offrent des capacité extraordinaires pour un design aussi futuriste.

PCB vs PCBA

Conclusion

Il ne fait aucun doute que les cartes de circuits imprimés sont les éléments constitutifs essentiels de tous les systèmes électriques. En effet, notre société dépend de la performance continue des circuits imprimés pour le bon fonctionnement de nos affaires. En effet, si cette pièce fondamentale de la technologie venait à faire défaut, tous les systèmes humains fonctionnant à l’électricité seraient rendus inutilisables.

Toutefois, l’avenir offre des perspectives passionnantes pour le développement des PCB et des PCBA en général. En effet, nous nous dirigeons progressivement vers des conceptions plus optimisées et vers la capacité de faire tenir des fonctionnalités super complexes sur des circuits imprimés de taille minuscule.

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Hommer Zhao
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