Liste terminologique de base des PCB que vous devez connaître

Introduction à la terminologie de base des PCB

Comprendre la terminologie associée aux cartes de circuits imprimés (PCB) est essentiel pour toute personne impliquée dans la conception, la fabrication ou l'assemblage de produits électroniques. Que vous soyez ingénieur, technicien ou passionné, avoir une solide maîtrise de la terminologie des PCB permet une communication et une compréhension efficaces dans le domaine. Cette liste terminologique de base des PCB sert de référence fondamentale pour vous familiariser avec les termes et concepts essentiels couramment rencontrés dans les discussions et la documentation liées aux PCB. En acquérant une connaissance pratique de ces termes, vous serez mieux équipé pour naviguer dans le monde des PCB et participer à des discussions significatives sur les processus de conception, de fabrication, d'assemblage, de test et de dépannage. Explorons les terminologies clés des PCB qui constituent les éléments constitutifs de ce domaine passionnant et dynamique.

 Matériaux de base des PCB

• Support: Matériau isolant de base, souvent en fibre de verre FR-4.
• Préimprégné: Feuille de fibre de verre avec résine, utilisée dans les panneaux multicouches.
• Feuille de cuivre: Circuits de formation de fines couches de cuivre.
• Core: Couche de substrat centrale dans un panneau multicouche.
• Résine: Couches de liaison en polymère époxy ensemble.
• Tisser: Modèle de renfort en fibre de verre.
• Diélectrique: Matériau isolant entre les conducteurs ; La constante diélectrique du FR-4 est d'environ 4.
• Laminage: Processus de collage de feuilles et de couches préimprégnées utilisant la chaleur et la pression.
• Stratifiés haute fréquence : Matériaux comme Rogers ou Téflon pour les applications RF/micro-ondes.
• Conductivité thermique: Capacité d'un matériau à conduire la chaleur.
• CTE (Coefficient de Expansion Thermique) : Expansion/contraction du matériau avec la température.

Fabrication de PCB

• FAO (Fabrication Assistée par Ordinateur) : Utilisation de logiciels informatiques pour faciliter la conversion de fichiers de conception pour les processus d'outillage et de fabrication.
• Gravure: Processus chimique consistant à éliminer le cuivre indésirable d'un PCB, ne laissant que les traces et plots de cuivre souhaités.
• Photorésist : Un matériau sensible à la lumière appliqué à un PCB. Lorsqu'il est exposé à la lumière et développé, il forme une barrière protectrice sur les zones de cuivre qui ne doivent pas être gravées.
• Tente : Le processus consistant à recouvrir les vias (trous) avec une résine photosensible pour les protéger pendant la gravure.
• Masque de soudure: Une couche protectrice, souvent verte mais disponible en différentes couleurs, appliquée sur le PCB pour éviter les ponts de soudure et protéger le cuivre des facteurs environnementaux.
• Sérigraphie: Une couche de marquages ​​à l'encre appliquée sur un PCB pour indiquer l'emplacement des composants, les indicateurs de référence, les logos, les points de test et d'autres informations.
• Placage: Processus électrochimique consistant à ajouter une couche de métal (généralement du cuivre) au PCB, en particulier dans les trous percés pour créer des vias.
• Panneau Une carte plus grande contenant plusieurs conceptions de PCB individuelles. Cette approche est utilisée pour l’efficacité de la fabrication. Après la fabrication, le panneau est démonté pour séparer les PCB individuels.
• Laminage: Processus de liaison de plusieurs couches de matériau entre elles en utilisant la chaleur et la pression, souvent utilisé dans les PCB multicouches.
• PTH (trou traversant plaqué) : Un trou dans le PCB qui a été galvanisé pour permettre la connectivité électrique entre les différentes couches de la carte.
• OSP (Conservateur Organique de Soudabilité) : Type de finition de surface appliquée à un PCB pour améliorer sa soudabilité et protéger le cuivre de l'oxydation.
• HDI (interconnexion haute densité) : Un type de conception et de fabrication de PCB qui utilise de petites géométries et des tolérances serrées pour permettre l'utilisation de plus de composants dans un espace plus petit.
• Microvia : Un très petit via, souvent utilisé dans les conceptions HDI, qui connecte les couches d'un PCB multicouche.
• Contrôle d'impédance : Un processus de fabrication de PCB pour garantir que certaines traces ont une impédance spécifique, importante pour les conceptions haute fréquence.
• HASL (nivellement de soudure à air chaud) : Une méthode d'application d'une fine couche de soudure sur les plages de cuivre d'un PCB pour améliorer la soudabilité.
• Poids/épaisseur du cuivre : L'épaisseur de la couche de cuivre sur un PCB, généralement mesurée en onces par pied carré.
• Finition de surface: La couche protectrice finale et soudable appliquée aux plages de cuivre exposées sur un PCB. Les exemples incluent OSP, HASL, ENIG (Electroless Nickel Immersion Gold) et plus encore.
• Enterré via : Un via qui connecte les couches internes d'un PCB multicouche et n'atteint pas les couches externes.
• A l'aveugle via : Un via qui commence sur une couche externe mais s'arrête sur une couche interne, ne passant pas par toute la carte.
• Fichier Gerber : Format de fichier standard contenant des informations sur la conception d'un PCB, utilisé par les fabricants pour produire la carte.
• Bague annulaire: Zone de cuivre qui entoure un trou percé dans un PCB.
• Contre-perçage : Processus consistant à retirer la partie inutilisée d'un trou traversant plaqué pour réduire la capacité parasite.
• Tableau nu : Un PCB qui a été fabriqué mais sur lequel aucun composant n’est assemblé.
• Onglet Séparation : Petites languettes qui maintiennent les PCB individuels ensemble dans un panneau plus grand, qui sont ensuite séparés.
• Vol de cuivre : Motifs en cuivre ajoutés aux couches externes d'un PCB pour garantir une plaque uniforme sur toute la carte pendant la fabrication.
• Cuivre chimique : Une fine couche de cuivre déposée chimiquement sans électricité, souvent utilisée comme précurseur pour galvanoplastir du cuivre supplémentaire.
• ENIG (Or par immersion au nickel chimique) : Type de finition de surface utilisée sur les PCB, constituée d'une couche sous-jacente de nickel avec une fine couche d'or sur le dessus.
• Une résine époxy: Type de polymère utilisé pour lier les couches d'un PCB multicouche.
• Or éclair : Une très fine couche d'or plaquée sur nickel, utilisée principalement pour la protection et non pour la soudure.
• Couche intérieure: Couches à l'intérieur d'un PCB multicouche, qui ne sont pas visibles de l'extérieur.
• Légende: Autre terme pour la sérigraphie, les étiquettes et marquages ​​imprimés sur un PCB.
• NPTH (trou traversant non plaqué) : Trous dans un PCB qui ne sont pas plaqués de cuivre, souvent utilisés à des fins de montage ou à des fins mécaniques.
• Pad: Un morceau de matériau conducteur sur un PCB où un composant est fixé à l'aide de soudure.
• Masque pelable : Un masque de soudure temporaire qui peut être décollé après la soudure.
• Marqueur de référence : Une marque sur un PCB, souvent un signe « + », utilisée pour l'alignement pendant le processus d'assemblage.
• Notation: Une méthode de création de lignes faibles sur un panneau de PCB, permettant de les séparer facilement après la fabrication.
• SMOBC (masque de soudure sur cuivre nu) : Un processus dans lequel le masque de soudure est appliqué directement sur le cuivre nu, puis les plots de cuivre exposés sont plaqués.
• Étape et répétition : Un processus dans lequel une seule conception de PCB est dupliquée plusieurs fois sur un panneau plus grand pour optimiser la fabrication.
• Coupon d'essai : Une petite section ajoutée à un panneau de PCB contenant des structures de test, utilisée pour vérifier le processus de fabrication.

Assemblée PCB

• Revêtement enrobant:Revêtement protecteur appliqué sur une carte de circuit imprimé pour éviter les dommages causés par l'humidité, la poussière, les produits chimiques et les températures extrêmes.
• SMT (technologie de montage en surface) : Les composants sont soudés directement à la surface des pastilles PCB plutôt qu'à travers des trous. Cette technique améliore la densité des composants et permet une disposition du PCB plus compacte.
• Soudage par refusion : Le processus de soudure de composants SMT en chauffant l'ensemble de l'assemblage PCB dans un four à convection. Cela fait fondre la pâte à souder, solidifiant ainsi la connexion entre les composants et le PCB.
• Soudage à la vague : Une méthode de soudure de composants traversants au plomb en faisant passer le PCB sur une vague de soudure fondue.
• Assemblage manuel : Technique manuelle impliquant le soudage et le montage de composants. Il est principalement utilisé pour les petits lots, les retouches et les réparations.
• Choisir et placer : Une machine automatisée qui récupère les composants et les place avec précision sur les PCB avant de les souder.
• Impression d'écran: Un processus utilisant un pochoir pour appliquer de la pâte à souder sur le PCB, permettant de placer la soudure précisément là où les composants seront montés.
• AOI (Inspection optique automatisée) : Une méthode d'inspection visuelle qui utilise des machines automatisées pour scanner le PCB assemblé à la recherche de défauts.
• J-STD-001 : Une norme industrielle commune qui décrit les matériaux, les méthodes et les critères de vérification pour produire des interconnexions soudées de haute qualité.
• BGA (réseau de grille à billes) : Un type de boîtier à montage en surface pour les circuits intégrés. Il utilise des billes de soudure en bas comme connecteurs.
• QFN (Quad Flat No-Leads) : Un autre type de boîtier à montage en surface pour circuits intégrés, caractérisé par des bornes en bas mais aucun fil saillant.
• Sous-remplissage : Un époxy protecteur appliqué entre les BGA ou autres puces et le PCB. Il contribue à renforcer les joints de soudure et à protéger contre les contraintes mécaniques.
• Inspection aux rayons X : Une méthode de test non destructif utilisant l'imagerie à rayons X pour inspecter les joints de soudure internes, particulièrement utile pour les BGA et autres connexions cachées.
• Composants traversants : Composants fournis avec des câbles conçus pour être soudés dans des trous traversants plaqués du PCB.
• ECO (ordre de modification technique) : Un document officiel indiquant une modification de la conception du PCB ou de la nomenclature. Il est utilisé lorsque des modifications sont nécessaires après la phase de conception initiale.
• Dépannage : Processus de séparation des PCB individuels des panneaux plus grands après le processus d'assemblage. Cela se produit généralement lorsque plusieurs PCB sont fabriqués sur un seul panneau pour plus d'efficacité de fabrication.

Paramètres du PCB

• Couches: Nombre de couches de cuivre.
• Épaisseur: Épaisseur totale de la planche.
• Ratio d'aspect: Rapport entre l'épaisseur et la largeur minimale de la trace/de l'espace.
• Pas: Espacement entre les broches ou les traces.
• Suivi des envois: Circuit conducteur en cuivre.
• Espace: Écart entre les traces adjacentes.
• Largeur de ligne: Largeur d'une trace.
• Bague annulaire: Zone de tampon en cuivre autour d'un trou.
• Taille du trou fini : Diamètre du trou percé après placage.
• tolérance: Variation admissible des paramètres.
• Liquidation: Distance entre les entités de cuivre sur la même couche.
• Extension du masque : Retrait du masque de soudure du bord en cuivre.
• Empiler: Disposition des couches dans un PCB multicouche.
• Coulée au sol : Connexion des zones isolées à la terre pour réduire les interférences électromagnétiques.
• Trace de garde : Trace mise à la terre entre deux traces de signal pour éviter la diaphonie.

Test et qualité des PCB

• TIC (test en circuit) : Une méthode de test dans laquelle une machine vérifie le PCB rempli, à la recherche de courts-circuits, d'ouvertures, de résistances, de capacités et d'autres quantités de base pour garantir un assemblage correct.
• Test de la sonde volante : Un type d’ICT qui ne nécessite pas de dispositif de test. Les sondes mobiles sont utilisées pour tester rapidement les PCB sans avoir besoin d'un appareil de test dédié au lit de clous.
• Test fonctionnel: Après l'ICT, le PCB subit un test fonctionnel pour imiter l'environnement électrique final et garantir qu'il remplit la fonction prévue.
• AOI (Inspection optique automatisée) : Une méthode d'inspection visuelle où une machine scanne le PCB assemblé à la recherche de défauts de composants et de soudure.
• Inspection aux rayons X : Tests non destructifs pour inspecter les joints de soudure sous les BGA ou d'autres composants où la soudure n'est pas visible à l'œil nu.
• Balayage des limites (JTAG) : Une méthode de test qui vérifie les connexions soudées et vérifie la fonctionnalité de certains composants.
• Test de rodage : Les cartes sont alimentées et soumises à des contraintes thermiques pour identifier les pannes précoces.
• Test de stress environnemental : Exposer le PCB à une gamme de conditions environnementales pour garantir sa fonctionnalité quelles que soient les températures, l'humidité et d'autres facteurs environnementaux.
• Cyclisme thermique: Tester la réponse du PCB aux changements de température pour identifier les défaillances potentielles des joints de soudure.
• Test de vibrations et de chocs : Simule les contraintes mécaniques auxquelles un PCB peut être confronté au cours de sa vie pour garantir sa fiabilité.
• Tableau d'or : Une carte de référence connue pour être sans défaut à laquelle les PCB fabriqués sont comparés.
• DFT (conception pour la testabilité) : Concevoir un PCB de manière à faciliter les tests, garantissant des résultats plus précis et un dépannage efficace.
• FCT (Test de circuit fonctionnel) : Un test qui vérifie si le PCB fonctionne comme prévu, incluant souvent les interactions du micrologiciel et du logiciel.
• Analyse de la couverture : Évaluer la quantité de circuits d'un PCB testée par les méthodes de test actuelles.
• FA (analyse des échecs) : En cas d’échec d’un test, une FA est effectuée pour comprendre la cause profonde de l’échec.
• Analyse du rendement : Mesure le ratio de bonnes planches produites par rapport au total de planches fabriquées. Une mesure cruciale pour évaluer l’efficacité et la qualité de la fabrication.
• Capacité du processus (Cpk) : Mesure statistique permettant d'évaluer si un processus peut produire un résultat dans les limites spécifiées.
• DPPM (défauts par million) : Une métrique qui quantifie le taux de défauts d’un processus de fabrication.
• Test de conformité RoHS : Garantit que l'assemblage PCB est conforme à la directive sur la restriction des substances dangereuses, qui limite l'utilisation de matières dangereuses spécifiques.
• Tests de continuité et d'isolement : Garantit que les connexions électriques sont complètes et qu’il n’y a pas de connexions involontaires.

Réparations et modifications de circuits imprimés

• Relancer : Processus de mise à jour et de production d'une nouvelle version d'un schéma PCB pour corriger les problèmes identifiés dans une version précédente.
• Errata: Problèmes ou erreurs connus documentés sur un PCB. Il fournit des solutions de contournement ou des corrections aux utilisateurs et aux fabricants.
• Cavaliers : Solutions temporaires utilisant des fils pour connecter deux points sur un PCB, souvent utilisées pour contourner une trace cassée ou corriger une erreur de conception.
• Retravailler : Le processus de correction des défauts sur des PCB déjà assemblés. Cela peut impliquer le remplacement de composants, le soudage et d’autres tâches.
• Reprise à l'air chaud : Utiliser un pistolet à air chaud pour dessouder et remplacer les composants SMT défectueux sans endommager les composants voisins.
• Station de reprise BGA : Équipement spécialisé pour le retrait et le remplacement des packages Ball Grid Array (BGA), qui nécessitent un alignement et un contrôle précis de la chaleur.
• Soudure manuelle : Technique de soudure manuelle utilisée pour le remplacement de composants, l'ajout de cavaliers ou la fixation de ponts de soudure.
• Dessouder : Processus d'élimination de la soudure d'un joint, souvent à l'aide d'outils tels qu'une mèche à souder, des pompes à dessouder ou de l'air chaud.
• Réparation des tampons : Réparation de plots soulevés ou endommagés sur un PCB, souvent à l'aide d'une feuille d'époxy et de cuivre.
• Réparation des traces : Restauration d'une trace endommagée ou cassée à l'aide d'encre conductrice, de ruban de cuivre ou de fils de liaison.
• Reprise du revêtement conforme : Retirer et réappliquer un revêtement protecteur d'une section de PCB pour faciliter les réparations.
• Modification: Action de modifier un PCB en coupant des traces, en ajoutant des câbles de liaison ou en apportant d'autres modifications physiques pour corriger des erreurs de conception ou améliorer les fonctionnalités.
• Suppression du sous-remplissage : Retirer l'époxy sous un composant (comme un BGA) pour faciliter son retrait et son remplacement.
• Rebillage : Le processus de remplacement des billes de soudure sur la face inférieure d'un BGA ou d'un autre boîtier de grille à billes.
• Profilage thermique : Ajustement du profil thermique de l'équipement de soudage pour répondre aux exigences spécifiques d'un PCB, garantissant un flux de soudure et une adhérence des composants appropriés lors des reprises.
• IR focalisé (infrarouge) : Utilisation de radiateurs infrarouges pour localiser la chaleur sur une zone spécifique d'un PCB, permettant un retrait ciblé des composants sans affecter l'ensemble de la carte.
• Durcissement de l'époxy : Utiliser la chaleur ou la lumière UV pour durcir l'époxy appliqué, souvent utilisé lors des réparations de tampons ou de traces.
• Récolte des composants : Retrait des composants utilisables d'une carte défectueuse pour réutilisation ou test.
• Nettoyage des PCB : Élimination des résidus de flux, des contaminants ou des débris après les processus de réparation à l'aide de solvants ou de nettoyeurs à ultrasons.
• inspection: Utiliser des techniques de grossissement, d'AOI ou de rayons X pour garantir la qualité des travaux de réparation et de modification.

Conclusion

De manière générale, la terminologie relative aux circuits imprimés englobe divers aspects de la conception électrique, de la fabrication, de l'assemblage, des tests, du contrôle qualité et de la fiabilité. À mesure que vous approfondirez vos connaissances en ingénierie des circuits imprimés, ces termes vous deviendront plus familiers. Ce glossaire constitue une ressource précieuse pour rafraîchir vos connaissances et consolider votre compréhension du vocabulaire clé des circuits imprimés. En enrichissant votre vocabulaire terminologique, vous serez mieux armé pour appréhender la complexité de l'ingénierie des circuits imprimés et contribuer au développement de systèmes électroniques innovants.

Articles similaires

1. Tests en circuit (TIC) : vous aider à produire des PCB de haute qualité
2. Processus de revêtement conforme dans PCBA
3.Votre guide complet sur l'assemblage de PCB