Quelle est la différence entre PCBA et PCB ?

I. Qu'est-ce qu'un circuit imprimé ?

Un circuit imprimé (PCB) est une plaque plate faite d'un matériau isolant à la surface duquel sont gravés des tracés conducteurs en cuivre. Ces traces de cuivre forment des connexions électriques entre les composants électroniques.

Essentiellement, un circuit imprimé est une structure mécanique qui supporte et connecte électriquement des composants électroniques pour former un circuit unifié. Le circuit imprimé lui-même se compose généralement de plusieurs couches : au moins une couche de substrat diélectrique et une ou plusieurs couches de cuivre formant le circuit. Les composants électroniques sont ensuite montés sur cette carte, mais à l'état nu, le PCB ne comporte aucun composant assemblé.

Types de circuits imprimés :

Circuit imprimé monocouche (simple face) : Il s'agit d'un circuit imprimé dont les traces de cuivre ne se trouvent que sur une face du substrat. Les composants sont généralement montés sur la face opposée. Utilisé pour l'électronique simple (par exemple, les gadgets de base, les alimentations).

Circuit imprimé double couche (double face) : Un circuit imprimé avec des couches de cuivre sur les deux faces, offrant une plus grande densité de traces que les circuits à couche unique. Les traces sur les côtés opposés sont connectées par des vias (trous de passage). On le trouve couramment dans les circuits modérément complexes (appareils ménagers, instruments, etc.).

Circuit imprimé multicouche : circuit imprimé comportant au moins trois couches de cuivre séparées par des matériaux isolants. Les connexions entre les couches sont réalisées par des vias (trous traversants, vias aveugles, vias enterrés). Les circuits imprimés multicouches permettent des interconnexions à haute densité pour des circuits complexes et sont largement utilisés dans les équipements haut de gamme (par exemple, les cartes mères d'ordinateurs, les smartphones, qui comportent généralement 4, 6, voire plus de 8 couches). Les cartes à ultra-hautes couches (même plus de 50 couches) sont utilisées dans les fonds de panier des serveurs ou dans les systèmes aérospatiaux pour répondre à des exigences de routage extrêmement complexes.

Cartes de circuits imprimés flexibles (Flex) et cartes rigides-flexibles : Les circuits imprimés flexibles utilisent des substrats en plastique souple (Kapton, par exemple) qui permettent au circuit imprimé de se plier ou de se replier. Les cartes rigides-flexibles combinent des sections rigides et flexibles au sein d'un seul circuit imprimé. Elles sont couramment utilisées dans les appareils compacts (par exemple, les téléphones et les appareils photo pliables) pour économiser de l'espace et du poids.

II. Qu'est-ce que le PCBA ?

L'assemblage de circuits imprimés (PCBA) désigne le produit fini une fois que les composants électroniques (tels que les résistances, les condensateurs, les circuits intégrés, les connecteurs, etc. Une fois que toutes les pièces nécessaires sont installées et soudées sur le circuit imprimé, celui-ci devient un PCBA, c'est-à-dire un circuit imprimé complet capable de remplir les fonctions pour lesquelles il a été conçu. En d'autres termes, le PCBA est le produit final d'un circuit électronique fonctionnel formé après le montage des composants sur une carte de circuit imprimé.

Processus d'assemblage des PCBA :

Le processus de transformation d'une carte de circuit imprimé vierge en une carte de circuit imprimé s'appelle l'assemblage de la carte de circuit imprimé. Ce processus comporte de multiples étapes, principalement réalisées grâce à deux technologies principales.

Technologie de montage en surface (SMT) : Les composants utilisés dans la technologie SMT sont appelés dispositifs de montage en surface (SMD). Ces composants sont placés directement sur les plots du circuit imprimé sans percer de trous. La pâte à braser est d'abord imprimée sur les plages du circuit imprimé, puis une machine de placement positionne avec précision les composants SMD. Enfin, la carte passe dans un four de refusion où la pâte à braser fond, liant solidement les composants.

Technologie des trous traversants (THT) : Les composants THT comportent des fils métalliques qui sont d'abord insérés dans des trous pré-percés dans le circuit imprimé. Les fils sont ensuite soudés à des plots situés sur la face opposée du circuit imprimé, par brasage manuel ou à la vague, afin de fixer le composant.

Assemblage hybride : La plupart des circuits imprimés utilisent simultanément les procédés SMT et THT : Le procédé SMT est utilisé pour les petits composants (puces, résistances, condensateurs), tandis que le procédé THT est employé pour les composants plus grands, les connecteurs et les dispositifs de grande puissance.

Étapes typiques d'assemblage et d'inspection :

Impression de la pâte à braser → Mise en place/insertion des composants → Brasage (par refusion pour le SMT, à la vague pour le THT) → Inspection → Essais.

Inspections courantes : AOI (Automated Optical Inspection), inspection par rayons X (vérifie les joints de soudure cachés comme les BGA), identifiant les défauts tels que les joints de soudure froids ou les soudures manquées.

Le test final en ligne ou fonctionnel permet de s'assurer que les performances électriques du circuit sont normales.

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