Des téléphones intelligents aux appareils de cuisine, les produits électroniques jouent un rôle important dans notre travail quotidien. Le cœur de chaque produit électronique est la carte de circuit imprimé (PCB). C'est la base de la plupart des produits électroniques d'aujourd'hui. Ces composants ont un grand nombre de configurations qui leur permettent de fournir une variété de fonctions. Avec l'expansion et le développement des produits électroniques dans diverses industries, les applications PCB se développent également. De nos jours, l'utilisation de PCB bord couvre presque tous les secteurs et est devenu un nouveau secteur et une nouvelle application. Utilisation des PCB est le principal centre de fonction de la plupart des produits électroniques du monde moderne. La carte de circuit imprimé relie les composants les uns aux autres par une série de circuits connexes.
La plupart des gens reconnaissent les cartes de circuits imprimés quand ils les voient. Vous constaterez que ces petites puces vertes-cartes PCB personnalisées sont au cœur des produits électroniques. Le PCB est composé de nombreuses configurations et matériaux. Cette flexibilité permet aux PCB de jouer un rôle dans une variété de capacités et d'applications. Nous avons discuté de certaines de ces applications plus en détail ci-dessous.
Équipement médical
L'électronique apporte une contribution significative à la santé - l'industrie des soins infirmiers, en tant qu'équipement de diagnostic, de surveillance et de traitement. Avec le développement de produits électroniques de plus en plus efficace et intensif, l'application médicale de ces appareils électroniques se développe, ce qui apporte de nouvelles possibilités infinies.
Le cœur de ces dispositifs médicaux est le PCB. Les PCB dans l'industrie médicale sont hautement spécialisés pour s'adapter aux limites uniques des équipements médicaux. Dans de nombreuses applications médicales, de petits emballages sont nécessaires pour répondre aux exigences de taille des implants ou des moniteurs de salle d'urgence. Par conséquent, le PCB médical est souvent un PCB d'interconnexion haute densité spécial, également connu sous le nom de PCB HDI. Le PCB médical peut également être constitué d'un substrat flexible, de sorte que le PCB puisse être plié lors du processus d'utilisation, ce qui est essentiel pour les équipements médicaux internes et externes.
En raison des problèmes de santé qui leur sont associés, les PCB médicaux maintiennent une norme plus élevée que la plupart des autres types de PCB. En plus de se conformer aux réglementations médicales strictes, la répétabilité et la fiabilité sont deux qualités fondamentales que les fournisseurs de PCB médicaux doivent atteindre.
Les applications médicales des PCB se développent aussi rapidement que l'industrie des dispositifs médicaux elle-même. Certaines des applications de PCB médicales les plus courantes incluent :
• moniteurs : moniteurs personnels et de soins de santé, y compris les moniteurs de glycémie, les moniteurs de fréquence cardiaque et de pression artérielle, etc.
• technologie de balayage : les scanners CT et la technologie à ultrasons utilisent généralement des appareils électroniques à base de PCB.
• système de contrôle : l'équipement contrôle l'infusion, et le débit et la distribution sont contrôlés électroniquement.
• dispositifs internes : les stimulateurs cardiaques et les dispositifs médicaux internes similaires maintiennent les patients en bonne santé et sont actionnés par un micro PCB au centre.
• instruments scientifiques : la recherche médicale utilise un grand nombre d'instruments scientifiques pour étudier les maladies et tester les résultats des patients. Il comprend un microscope électronique, un photomètre, un système de contrôle du générateur et du compresseur, etc.
Electronique grand public
L'électronique grand public est un appareil que nous utilisons au quotidien, comme les smartphones ou les ordinateurs. Même les derniers modèles de réfrigérateurs contiennent souvent des composants électroniques. Chacun de ces appareils est un PCB.
En raison de la grande quantité de fabrication de ces produits électroniques grand public, le nombre de PCB produits pour les contrôler doit être égal. Ces grandes quantités de PCB ont un coût unitaire inférieur, ce qui rend le prix du produit final relativement faible. Le défi est de maintenir l'uniformité et la qualité de ces PCB, c'est pourquoi les fabricants de PCB doivent se conformer aux normes industrielles strictes et aux mesures de contrôle de la qualité pour s'assurer que les fonctions électroniques de chaque consommateur répondent aux attentes.
Le PCB est largement utilisé dans les produits électroniques grand public. Voici quelques utilisations courantes des PCB dans l'électronique grand public :
Appareils mobiles : les smartphones et les tablettes sont au cœur de notre travail quotidien, notre réveil GPS.
• électronique informatique : le cœur des ordinateurs de bureau et des ordinateurs portables comprend des PCB, tout comme les écrans et les périphériques qui leur sont associés.
• dispositifs d'enregistrement : les caméras, appareils photo numériques, microphones et autres dispositifs d'enregistrement dépendent tous de leur circuit imprimé interne pour fonctionner.
• système de divertissement : tout dans le système de divertissement à domicile, des lecteurs de DVD et des consoles de jeux vidéo aux téléviseurs et appareils audio.
Appareils électroménagers : presque tous les appareils modernes fonctionnent avec des composants électroniques : réveil, micro-ondes, réfrigérateur, cafetière, etc.
Applications industrielles
L'application industrielle à haute puissance des PCB est très courante. Ces composants électroniques contrôlent les mécanismes utilisés dans les usines et les installations de fabrication et doivent résister aux conditions difficiles courantes dans les installations industrielles. Cela peut inclure n'importe quoi, y compris des produits chimiques irritants, des machines vibrantes et une manipulation brutale.
Dans un environnement aussi difficile, les normes de l'industrie sont tout aussi strictes. À l'heure actuelle, les PCB en cuivre épais (beaucoup plus épais que les PCB standard en onces) sont souvent observés dans d'autres applications. Ce PCB est utile pour les applications industrielles à courant élevé et les chargeurs de batterie.
• équipements industriels : de nombreuses perceuses et presses électriques utilisées dans l'industrie manufacturière fonctionnent à l'aide d'équipements électroniques contrôlés par PCB.
• équipement de mesure : équipement utilisé pour mesurer et contrôler la pression, la température et d'autres variables dans le processus de fabrication industrielle.
Équipement d'alimentation : onduleur DC-AC, équipement de cogénération solaire et autres équipements de contrôle de l'alimentation.
Les applications automobiles
Les voitures sont de plus en plus dépendantes des composants électroniques des temps modernes. Bien que dans le passé, les circuits électroniques n'étaient en fait utilisés que pour les commutateurs de phares et les essuie-glaces, les voitures modernes utilisent des appareils électroniques à d'autres fins.
Les automobiles d'aujourd'hui utilisent la technologie en développement des circuits électroniques pour intégrer les PCB dans de nouvelles applications. Les circuits imprimés avec signal haute fréquence tels que les fréquences RF, micro-ondes ou millimétriques sont généralement utilisés dans les applications de capteurs courantes dans les automobiles. En fait, autrefois dégradée par les véhicules militaires, la technologie radar est désormais très courante dans les véhicules modernes, ce qui peut aider les véhicules à éviter les collisions, à surveiller les angles morts et à s'adapter aux conditions de circulation lorsque les véhicules sont sous régulateur de vitesse.
Ces systèmes avancés offrent une meilleure sécurité routière et une expérience de conduite améliorée, c'est pourquoi ils sont si populaires dans les véhicules à moteur d'aujourd'hui. Par conséquent, les fabricants de ces systèmes doivent acheter et utiliser des cartes de circuits imprimés haute fréquence plus avancées et des matériaux associés.
Certaines applications courantes des PCB dans l'automobile comprennent :
• moniteurs périmétriques : les nouveaux modèles de voitures sont souvent conçus avec un certain nombre de systèmes de sécurité pour aider les conducteurs à surveiller les angles morts et à déterminer les distances avec plus de précision. De nombreuses voitures sont désormais équipées de systèmes de surveillance surround qui utilisent des radars ou des caméras pour mesurer les distances et alerter les conducteurs des objets proches. Ces systèmes ont besoin de PCB de haute qualité pour fonctionner correctement.
• système de contrôle : système de contrôle du véhicule, y compris le système de gestion du moteur, le régulateur de carburant et l'alimentation électrique, les produits électroniques utilisant la surveillance basée sur les PCB et la gestion des ressources. Certains systèmes de contrôle conduisent même des voitures pour les conducteurs dans certains cas. Par exemple, certaines voitures sur le marché proposent désormais un stationnement parallèle automatique.
• équipement de navigation : l'équipement de navigation existant est très courant dans les véhicules modernes, et les ordinateurs GPS sont utilisés pour aider les conducteurs à trouver leur chemin dans des zones inconnues ou à déterminer l'itinéraire le plus rapide vers leur destination.
• équipement audio et vidéo : de nombreuses voitures sur le marché aujourd'hui sont équipées de tableaux de bord à la pointe de la technologie qui connectent le véhicule à une radio ou au téléphone ou à l'appareil de musique d'un passager. De plus, de nombreux véhicules familiaux utilisent des écrans de cinéma pour passagers pour occuper les passagers lors de longs trajets. Tous ces appareils sont contrôlés à l'aide d'électronique à base de PCB.
Dans chacune de ces applications de circuits imprimés automobiles, des problèmes de conception spécifiques doivent être pris en compte. Par exemple, l'environnement de fortes vibrations d'une voiture peut imposer beaucoup de contraintes sur un circuit imprimé rigide standard. Par conséquent, de nombreux fabricants d'électronique automobile n'utilisent pas de PCB rigide, mais utilisent des PCB flexibles. En plus d'être petit et léger, il a également une plus grande résistance aux vibrations. Par conséquent, le défi consiste à fabriquer suffisamment de circuits imprimés flexibles à haute fréquence pour répondre aux besoins de l'industrie automobile à grande échelle.
Applications aérospatiales
Comme les applications automobiles, les applications PCB dans l'aérospatiale nécessitent une précision et une durabilité élevées. Les avions à réaction et les fusées subissent souvent de nombreuses turbulences dans l'atmosphère, ce qui signifie que les PCB rigides ordinaires peuvent supporter une pression suffisante et être endommagés au cours du processus. Pour résoudre ce problème, la plupart des fabricants aérospatiaux utilisent des PCB flexibles, qui sont non seulement résistants aux dommages causés par les vibrations, mais aussi légers et petits.
En plus de la durabilité, les circuits imprimés aérospatiaux doivent être très fonctionnels et précis, assurant ainsi la meilleure fonction pour éviter les problèmes techniques. Parce que les équipements électroniques utilisés dans la technologie aérospatiale sont très importants pour la sécurité des véhicules et de leur personnel, leur parfait fonctionnement est très important.
Certaines applications aérospatiales courantes des PCB comprennent :
• équipement de surveillance : les instruments, y compris les accéléromètres, les capteurs de pression, les microphones et les capteurs de couple et de force utilisent tous les PCB dans le cadre de leurs fonctions de base. Ces produits sont utilisés dans le moteur et le cockpit des avions et des fusées pour surveiller les fonctions du véhicule et communiquer avec le système de contrôle au sol.
• équipements de test : en plus de leur fonction d'aéronef, les PCB interviennent dans le développement et les essais des aéronefs. Le PCB est utilisé comme cœur de l'équipement de test pour collecter des données lors des tests de structure, de vibration et de vol. Ces données peuvent être utilisées pour développer des avions plus performants, efficaces et plus sûrs.
Applications d'éclairage
Les cartes de circuits imprimés fournissent une base universelle pour une variété d'applications LED à haut rendement. Les solutions d'éclairage LED se développent rapidement dans tous les domaines de la vie. Sa faible consommation d'énergie, son rendement élevé et son rendement lumineux impressionnant sont très importants. Lorsqu'elles sont intégrées au PCB, ces LED obtiennent plus de fonctions. Les PCB contribuent à étendre l'utilisation des solutions d'éclairage à LED, notamment les affichages et les indicateurs.
Applications d'éclairage
Les cartes de circuits imprimés fournissent une base universelle pour une variété d'applications LED à haut rendement. Les solutions d'éclairage LED se développent rapidement dans tous les domaines de la vie. Sa faible consommation d'énergie, son rendement élevé et son rendement lumineux impressionnant sont très importants. Lorsqu'elles sont intégrées au PCB, ces LED obtiennent plus de fonctions. Les PCB contribuent à étendre l'utilisation des solutions d'éclairage à LED, notamment les affichages et les indicateurs.
Certaines des applications les plus courantes des PCB dans l'industrie de l'éclairage sont les suivantes :
• industrie des télécommunications : les équipements de télécommunication utilisent généralement des PCB pour contrôler leur indicateur LED et leur écran d'affichage. Dans cette industrie, les PCB légers et durables sont souvent avantageux, principalement en raison de la densité mécanique de l'industrie. Le PCB en aluminium a de meilleures performances de transfert de chaleur que le FR4, il peut donc être utilisé dans les applications d'éclairage de télécommunication.
• industrie automobile : les affichages à LED PCB sont courants dans l'industrie automobile, en particulier les indicateurs de tableau de bord, les phares, les feux de freinage et les écrans avancés. Les LED PCB sont particulièrement populaires dans l'industrie en raison de leur faible coût de fabrication et de leur durabilité impressionnante, ce qui améliore la valeur et la durée de vie des véhicules.
• industrie de la technologie informatique : les LED à base de PCB sont de plus en plus courantes dans l'industrie de la technologie informatique, couramment utilisées dans les écrans et les indicateurs de bureau et d'ordinateur portable. En raison de la sensibilité thermique de la technologie informatique, le PCB à base d'aluminium est particulièrement adapté aux applications d'éclairage LED dans les ordinateurs.
• industrie médicale : les outils d'éclairage sont très importants dans les applications médicales, en particulier dans les applications chirurgicales et d'urgence, où une lumière élevée peut aider à améliorer la visibilité des médecins. Dans ces applications, la LED est souvent la méthode d'éclairage préférée pour sa puissance et sa petite taille. Le PCB est souvent utilisé comme base de ces applications, en particulier le PCB en aluminium. Comparé à d'autres types de PCB, il a une durée de vie plus longue et une meilleure capacité de transfert de chaleur. De cette façon, PCB LED peut garantir des dispositifs médicaux durables qui peuvent être réutilisés dans divers environnements médicaux.
• applications résidentielles et commerciales : en plus des utilisations énumérées ci-dessus, les LED PCB sont de plus en plus populaires dans les maisons et les entreprises sous la forme d'enseignes et d'affichages. L'éclairage LED intelligent est un moyen peu coûteux pour les propriétaires d'éclairer efficacement leur maison, tandis que les écrans LED personnalisables peuvent guider les entreprises vers le magasin.
Bien que la LED soit très utile dans toutes sortes d'applications, la LED est souvent sensible à la température. Avec l'augmentation de la température moyenne des lampes, la durée de vie de l'ampoule LED diminue progressivement. Bien que de nombreux PCB traditionnels offrent d'excellentes fonctions, tous les PCB ne conviennent pas aux applications LED. Lorsqu'ils sont associés à des LED, certains PCB peuvent ne pas transférer la chaleur assez rapidement pour fournir un environnement de température stable permettant aux LED de fonctionner avec une efficacité maximale. Afin de tirer pleinement parti des meilleures performances dans les applications d'éclairage, les circuits imprimés conçus pour les LED doivent être conçus pour maximiser la capacité de transfert de chaleur.
Pour cette raison, le PCB à support en aluminium est la solution parfaite. La plupart des applications LED à haut rendement lumineux utilisent une carte PCB arrière en aluminium, qui est principalement utilisée pour un niveau de transfert de chaleur plus élevé que la carte PCB en aluminium peut atteindre. De cette façon, le PCB n'a pas besoin de radiateurs supplémentaires dans la conception, mais d'autres radiateurs peuvent être ajoutés pour améliorer encore la capacité de transfert de chaleur du PCB. Cependant, la combinaison du dissipateur thermique dans la base PCB elle-même permet aux fabricants et aux utilisateurs finaux d'obtenir une conception plus compacte à moindre coût.
Autres applications
Les produits à base de PCB sont utilisés dans des centaines d'applications dans ces industries. Voici quelques exemples :
• applications d'armes à feu : les fabricants d'armes militaires et civiles utilisent généralement des PCB dans leur équipement de test. Avant de mettre ces produits sur le marché, les fabricants utilisent généralement ces équipements pour assurer la sécurité et la fonctionnalité des explosifs, des armes à feu et des munitions. Certains des équipements utilisés comprennent un enregistreur d'impact de pénétration et un équipement d'essai d'impact.
• applications marines : les applications sous-marines et marines sont des lieux communs pour trouver des PCB. Le PCB contrôle généralement les systèmes de navigation, de gestion du moteur et de distribution d'énergie utilisés sur les voiliers. En raison de la fluctuation de la pression et des vibrations, les concepteurs doivent tenir compte de divers facteurs pour assurer un fonctionnement normal et continu.
• applications de sécurité : les systèmes de sécurité à l'intérieur et à l'extérieur de la maison et de l'entreprise utilisent des PCB pour coordonner les différents composants et signaux utilisés pour détecter la présence d'intrus. Le PCB est utilisé pour les alarmes de fumée, d'incendie et antivol, tout comme les serrures de porte électroniques et les détecteurs de mouvement.
• applications de diffusion et de télécommunications : comme mentionné précédemment, les écrans d'éclairage LED à base de PCB sont courants dans les industries des télécommunications et de la diffusion. PCB convient également à diverses autres fonctions dans cette industrie. L'équipement d'amplification et de filtrage haute fréquence utilise généralement une carte PCB, une station de surpression, un récepteur, une carte de fréquence, une platine hybride et un microphone.
