Dans le monde du matériel musical, il existe beaucoup de petites boutiques indépendantes, qui développent leur pédale de guitare ou leur module de synthétiseur. Et un problème que rencontre ceux qui veulent franchir le pas de la fabrication industrielle, c’est le prix des pièces mécaniques, notamment des faces avants, en tôle pliée, gravée finement, puis peintes.
Avec la diminution des coûts de fabrication de PCB, une idée est apparue : et si, au lieu de face avant en aluminium et acier, on fabriquait… un PCB ?
Le PCB permet de :
- Faire des trous précisément, pour pouvoir monter les connecteurs, boutons, switchs,
- Écrire du texte avec une épaisseur fine (en silkscreen)
Mais il permet également d’avoir quelques libertés créatives en plus !
Couleur Or
Sur cet exemple, la face avant est un PCB avec un vernis épargne blanc et une sérigraphie noire. Les potards et switchs ont été montés comme avec une face avant normale, on peut imaginer qu’un « vrai » PCB est situé derrière le PCB mécanique.
Et le doré, alors ? Il s’agit d’une épargne de vernis avec une jolie finition or. C’est un peu plus cher, mais c’est classe.
Souder des composants
Évidemment la première chose qu’on peut faire avec un PCB, c’est souder des composants dessus.
Et à part ça, comment reconnaître que c’est un PCB et pas une plaque d’aluminium ? La tranche vous donne la réponse.
Le FR4 mis à nu
Si on enlève le cuivre, le vernis et la sérigraphie sur toute les couches, on obtient la couleur beige-verdâtre un peu translucide de notre FR4. Mais vous allez tomber de votre chaise : avec des LEDs juste derrière, le FR4 est guide lumière assez correct.
Je n’ai pas réussi à savoir si les LEDs étaient montées sur le PCB principal en-dessous, ou si elles étaient montées en inverse sur le PCB de face avant. Je parie sur la première réponse, sinon il faudrait réduire un peu l’épaisseur de la partie translucide pour mettre les pads de la LED.
Gravé dans le cuivre
Le cuivre ajoute une petite épaisseur au PCB, donc même avec le vernis, on voit le cuivre sous forme de relief. Donc cette marque a décidé d’en faire une décoration façon gravure.
Un vernis beaucoup épargné
Jusqu’à maintenant, les couleurs de vernis épargne préférées des fabricants sont noir et blanc. Mais cette marque a eu une idée créative : complètement enlever le vernis épargne.
Le PCB Art sans limites
Nouvelle idée créative : le vernis épargne a une couleur différente en fonction de si il a du cuivre juste dessous ou non. Ce qui donne ici plusieurs teintes :
- FR4 nu : vert translucide
- FR4 + vernis épargne : rouge foncé
- FR4 + cuivre + vernis épargne : rouge clair
- Sérigraphie : noir
- FR4 + Cuivre + ENIG : doré
C’est déjà très joli. Mais vous n’êtes pas prêts pour la version avec LEDs
Des boutons !
Des boutons rétroéclairés en PCB ? Que demander de plus ? Ici je suspecte que ce sont des boutons capacitifs, même si ça pourrait aussi être résistif entre les deux fourchettes de cuivre. J’ai un peu joué avec et il me semble que j’arrive à activer le bouton en ne touchant que la moitié du cuivre, d’où ma suspicion de capacitif.
100% PCB
Le stade ultime de la conception ? Le PCB-qui-est-lui-même-sa-propre-méca, comme la série Pocket Operator de Teenage Engineering. Notez le petit élément avec une suspension pour le mettre en rayon : ici même le packaging est fait en PCB.
Teenage Engineering Pocket Operator
J’ai aussi repéré ce petit oscilloscope en kit de chez Korg. Lui est livré en kit façon origami, c’est un grand PCB avec des V-cuts, à découper et à assembler soi-même.
Là j’avoue je n’ai pas compris comment on peut avoir les 2 différents motifs d’intensité de LEDs. En tout cas il y a du cuivre en bottom, avec une ouverture pour faire les arcs.
Conclusion
Qu‘est-ce que je pense de tout ça ?
Quelques disclaimers
- Niveau émission de CO2, de façon surprenante, la production de PCB non équipée est assez équivalente que la fabrication d’une plaque d’aluminium aux mêmes dimensions, probablement dû au fait qu’il y a peu de cuivre et beaucoup de plastique.
- Par contre, niveau recyclage, le PCB est moins recyclable qu‘une plaque d’aluminium, qui peut être refondue.
- Attention avec les jolis dessins en cuivre : bien les laisser déconnectés du circuit afin d’éviter les effets d’antennes. Les corps métalliques des connecteurs, les connectiques éventuelles pour pouvoir mettre des LEDs sur la face avant, sont à surveiller.
Je veux des calculs de CO2 !
Prenons une plaque d’aluminium de 10 x 15 cm, épaisse de 1,6mm.
- Densité de l’aluminium ≈ 2700 kg/m³
- Émission CO₂ (Europe) ≈ ~6.6 kg CO₂/kg Al
- Émission CO₂ (Moyenne mondiale) ≈ ~14.6 kg CO₂/kg Al
On a donc:
vol = 1.6e-3 * 10e-2 * 15e-2 = 2.4e-5
mass = 2700 * vol = 0.0648
emission = 0.43 kg (Europe) or 0.94 kg (Monde)Pour le PCB de taille équivalente, 10 x 15 cm:
- Émission CO₂ ≈ 60-70 kg / m2 PCB (source)
surface = 10e-2 * 15e-2 = 0.015
emission = 0.90 kg to 1.05 kgD’autres idées ?
- De ce que j’ai pu observer, les LEDs sont soit montées dans le produit sur le PCB principal, soit directement sur l‘avant du PCB de face avant. Mais je n’ai pas repéré de LEDs montées en reverse.
- Je n’ai vu encore personne essayer le semi-flex, un autre type d’abus des propriétés du PCB FR4 standard qui consiste à aller creuser des sillons pour pouvoir plier le PCB.
Si vous êtes vraiment foufous, essayez le semi-flex
J’espère que vous ressortez de cette lecture inspirés et motivés pour vos prochains projets, et que vous allez me fournir beaucoup de nouveau contenu pour écrire mes articles !