Aujourd'hui, il est de notoriété publique que les PCB sont présents dans tous les produits électriques, petits ou grands (voire minuscules), et il est facile d'oublier qu'ils constituaient autrefois une innovation révolutionnaire. Avant l'invention des PCB, tout appareil électronique contenait de nombreux fils et non seulement ils s'emmêlaient, prenaient beaucoup de place, mais les courts-circuits n'étaient pas rares du tout. Si l'on ajoute à cela que les appareils deviennent de plus en plus petits, il n'est pas étonnant que le besoin d'une meilleure solution se soit fait sentir.
PREMIÈRES ÉTAPES
Le premier concept de PCB a été inventé au début du 20e siècle par l'inventeur allemand Albert Hanson, qui a déposé un brevet pour un conducteur plat destiné à un panneau isolant multicouche, mais le monde de la technologie n'était pas prêt à accueillir ce nouveau composant électrique. Le krach boursier de 1929 et la Grande Dépression ont provoqué un autre retard et, par conséquent, le PCB n'a pas été fabriqué et utilisé régulièrement avant 1943, lorsque l'armée américaine l'a utilisé pour fabriquer des fusibles de proximité pendant la Seconde Guerre mondiale. À la même époque, Paul Eisler, un inventeur autrichien installé en Angleterre, a porté l'idée du PCB à un autre niveau : une feuille de cuivre placée sur une base en verre non conductrice, plus proche du PCB d'aujourd'hui.
FAIRE PASSER LE MOT PCB
En 1948, après la guerre, les États-Unis ont autorisé l'utilisation commerciale de cette invention utile. Cependant, ce n'est que dans les années 50 que l'armée américaine a mis au point un processus d'auto-assemblage, qui a conduit à la production de masse et a permis une utilisation plus large du PCB par les consommateurs d'électronique. Les progrès ont été réalisés en pleine guerre froide, alors que la tension montait entre les adversaires - les États-Unis et l'Union soviétique - qui luttaient tous deux pour améliorer leurs capacités de communication. Dix ans plus tard, Hazeltine Corporation dépose un brevet pour la première technologie de trous traversants plaqués, qui permet de placer les composants du PCB ensemble sans connexions croisées de manière beaucoup plus fiable. Au même moment, la technologie de montage en surface était développée par IBM.
NAISSANCE DU CIRCUIT INTÉGRÉ
Dans les années 1970, une autre invention très importante a vu le jour : le CI (circuit intégré). Le premier microprocesseur a en fait été inventé à la fin des années 50 par Jack Kilby, mais il lui a fallu plus de dix ans pour le partager avec ses collègues de Texas Instruments, ce qui a conduit au développement du premier CI. Après la naissance du CI dans le monde de la fabrication électronique, l'utilisation d'un PCB est devenue obligatoire.
MISE À NIVEAU DE LA CONCEPTION DES CIRCUITS IMPRIMÉS
Jusque dans les années 1980, les PCB étaient encore dessinés à la main, ce qui était bien sûr moins dynamique et ne permettait de sauvegarder et de transférer les conceptions qu'avec des photographies. Puis les ordinateurs et les logiciels EDA (Electronic Design Automation) ont fait leur apparition, rendant les conceptions de PCB dynamiques et intégrées dans les machines de fabrication de PCB. Dans le même temps, des gadgets compatibles et légers, tels que le Walkman et les téléphones sans fil, ont conquis le public, en utilisant de petits PCB comme base.
GARDER LA LUMIÈRE
Au cours des années 1990, les appareils électroniques ont continué à se réduire, ce qui a rendu la fabrication manuelle de circuits imprimés presque impossible, et les circuits imprimés fabriqués par des machines ont été encore plus demandés. L'internet est également né et a déclenché une révolution, faisant de l'ordinateur personnel un outil indispensable. Plus tard, les téléphones cellulaires ont été introduits, un saut technologique qui n'aurait jamais eu lieu sans les progrès de la technologie et de la minimisation des PCB.
En outre, les concepteurs n'ont plus conçu le PCB pour un but et une utilisation uniques, ils ont commencé à travailler avec des stratégies de conception pour le test (DFT), ce qui signifie qu'ils doivent toujours garder à l'esprit la possibilité de corrections et de changements futurs et envisager tous les cas limites.
L'ÂGE DE LA MULTIPLICITÉ
Le nouveau millénaire est placé sous le signe de l'hybridation. Il n'est plus nécessaire de concevoir de nombreux appareils différents pour faire une seule chose, aujourd'hui chaque appareil électronique peut effectuer de nombreuses actions différentes. Le téléphone ne sert plus seulement à téléphoner et les téléviseurs sont de plus en plus intelligents. Entre-temps, les circuits imprimés sont bien conçus pour cette révolution technologique, alors où ira-t-elle ensuite ?
ALORS, OÙ VA-T-IL ?
Seul l'avenir nous dira si les tendances croissantes que nous observons aujourd'hui dans l'industrie des circuits imprimés deviendront la prochaine grande affaire de l'industrie électronique, ou si nous verrons l'industrie prendre d'autres directions :
- Circuits imprimés flexibles - L'industrie des circuits imprimés est une industrie en pleine expansion et la division de l'industrie des circuits imprimés qui a connu la plus forte croissance ces dernières années est celle des circuits imprimés flexibles. L'électronique portable, les écrans flexibles et les applications médicales ne sont que quelques-unes des industries à l'origine de cette demande croissante de PCB flexibles et flex-rigides. Au fur et à mesure que les capacités technologiques des circuits imprimés flexibles (et étirables) deviennent plus sophistiquées, les possibilités de conception de produits augmentent également et nous devons encore réaliser le potentiel de cette division de l'industrie des circuits imprimés dans les années à venir.
- Cartes à haute puissance - On observe une forte tendance à l'utilisation de cartes à haute puissance (48V et plus), notamment en raison de la croissance rapide des secteurs de l'énergie solaire et des véhicules électriques (VE). Ces cartes à haute puissance nécessitent des PCB permettant de monter des composants plus importants, tels que des batteries, tout en étant capables de gérer efficacement les problèmes d'interférence.
- Technologie d'impression 3D - L'impression 3D est déjà devenue une réalité dans de nombreuses industries et départements de R&D. Cependant, lorsqu'il s'agit d'imprimer un mélange de matériaux conducteurs et non conducteurs, avec la complexité et la fragilité des cartes modernes, cette industrie doit encore relever de grands défis avant d'atteindre les capacités actuelles de l'industrie des PCB conventionnels. Rendre l'impression 3D de circuits imprimés rentable est un autre défi de taille à relever, en particulier pour la production de masse.
