10 Exercices corrigés – Conception de Circuits Imprimés (PCB)
Sciences d’Ingénieur – 2ème BAC STE
Exercice 1 : Identification des couches
Donner le rôle des couches suivantes dans un fichier Gerber :
- Top Copper
- Solder Mask
Exercice 2 : Calcul de résistance de piste
Une piste en cuivre mesure \( L = 5\text{ cm} \), a une section de \( A = 0{,}2\text{ mm}^2 \), et la résistivité du cuivre est \( \rho = 1{,}68 \times 10^{-8} \ \Omega\cdot\text{m} \). Calculer la résistance de cette piste.
Exercice 3 : Conversion d’un schéma en PCB
Décrivez brièvement les étapes de passage d’un schéma électrique au routage sur un PCB.
Exercice 4 : Calcul d’intensité maximale
Une piste de largeur 1 mm sur un PCB simple face peut supporter 2 A. Quelle largeur minimale faut-il pour supporter 5 A ?
Exercice 5 : Espacement entre pistes
Quelle est la distance minimale entre deux pistes transportant 50 V selon les normes IPC ?
Exercice 6 : Calcul de dissipation thermique
Un composant consomme 0,5 W. Si sa résistance thermique est \( 30\ \degree C/W \), quelle est l’élévation de température ?
Exercice 7 : Composants CMS
Donner deux avantages de l’utilisation de composants CMS dans la conception de PCB.
Exercice 8 : Signal haute fréquence
Quel problème peut apparaître si une piste de signal haute fréquence est trop longue ?
Exercice 9 : Vérification finale
Citer deux vérifications à faire avant de générer les fichiers de fabrication d’un PCB.
Exercice 10 : Choix du substrat
Pourquoi préfère-t-on le FR4 comme matériau pour les circuits imprimés standards ?
Ces exercices permettent de maîtriser les étapes de conception et d’analyse d’un circuit imprimé.