Les cartes de circuits imprimés (PCB) constituent la base sous-jacente qui supporte physiquement et connecte électroniquement les composants électroniques à l'aide de traces et de plots conducteurs en cuivre liés à un substrat non conducteur. Les PCB sont essentiels à pratiquement tous les appareils électroniques, permettant la réalisation de conceptions de circuits, même les plus complexes, dans des formats intégrés et productibles en masse. Sans la technologie PCB, l’industrie électronique n’existerait pas telle que nous la connaissons aujourd’hui.
Le processus de fabrication des PCB transforme les matières premières telles que le tissu en fibre de verre et la feuille de cuivre en cartes d'ingénierie de précision. Cela implique plus de quinze étapes complexes tirant parti d’une automatisation sophistiquée et de contrôles stricts des processus. Le flux de processus commence par la capture schématique et la disposition de la connectivité des circuits sur le logiciel d'automatisation de la conception électronique (EDA). Les masques d'illustration définissent ensuite des emplacements de traces qui exposent sélectivement les stratifiés de cuivre photosensibles à l'aide d'une imagerie photolithographique. La gravure élimine le cuivre non exposé pour laisser des voies conductrices et des plages de contact isolées.
Les panneaux multicouches prennent en sandwich un stratifié rigide recouvert de cuivre et des feuilles de liaison préimprégnées, fusionnant les traces lors du laminage sous haute pression et température. Les machines de forage ont percé des milliers de trous microscopiques interconnectés entre les couches, qui sont ensuite plaquées de cuivre pour compléter l'infrastructure des circuits 3D. Le perçage secondaire, le placage et le routage modifient davantage les cartes jusqu'à ce qu'elles soient prêtes pour les revêtements sérigraphiés esthétiques. L'inspection et les tests optiques automatisés sont validés par rapport aux règles et spécifications de conception avant la livraison au client.
Les ingénieurs stimulent des innovations continues en matière de PCB permettant une électronique plus dense, plus rapide et plus fiable. Les technologies d'interconnexion haute densité (HDI) et toutes couches intègrent désormais plus de 20 couches pour acheminer des processeurs numériques complexes et des systèmes de radiofréquence (RF). Les planches rigides et flexibles combinent des matériaux rigides et flexibles pour répondre aux exigences de forme exigeantes. Les substrats en céramique et à support métallique isolant (IMB) prennent en charge des fréquences extrêmement élevées jusqu'aux RF d'ondes millimétriques. L’industrie adopte également des processus et des matériaux plus respectueux de l’environnement pour garantir la durabilité.
Le chiffre d'affaires mondial de l'industrie des PCB dépasse 75 milliards de dollars pour plus de 2 000 fabricants, avec une croissance historique de 3,5 %. La fragmentation du marché reste élevée même si la consolidation se poursuit progressivement. La Chine représente la plus grande base de production avec une part de plus de 55 %, suivie par le Japon, la Corée et Taïwan avec plus de 25 % collectivement. L’Amérique du Nord représente moins de 5 % de la production mondiale. Le paysage industriel évolue vers l'avantage de l'Asie en termes d'échelle, de coûts et de proximité avec les principales chaînes d'approvisionnement en électronique. Cependant, les pays maintiennent des capacités locales en matière de PCB pour répondre aux sensibilités en matière de défense et de propriété intellectuelle.
À mesure que les innovations dans les gadgets grand public mûrissent, les applications émergentes dans les infrastructures de communication, l’électrification des transports, l’automatisation, l’aérospatiale et les systèmes médicaux propulsent la croissance à long terme de l’industrie des PCB. Les améliorations technologiques continues contribuent également à faire proliférer l’électronique plus largement dans les cas d’utilisation industrielle et commerciale. Les PCB continueront à servir notre société numérique et intelligente au cours des prochaines décennies.