L'Art et la Technologie se rencontrent dans le design de PCB chez BLUEGRioT
Introduction
Toutes les cartes électroniques ne se ressemblent pas !
Le circuit imprimé, PCB, ou carte electronique, est souvent perçu comme un composant purement fonctionnel dans l’univers de l’électronique : c’est un rectangle vert avec des composants dessus. Chez BLUEGRioT, nous avons une vision différente. Pour nous, le PCB est une opportunité d’expression artistique et technique. En s’appuyant sur des exemples concrets, nous démontrons que le PCB peut être bien plus qu’un simple support pour les composants.
L'Union de l'Art et de la Technologie dans le Design de PCB chez BLUEGRioT :
Chez BLUEGRioT, le design de PCB est une forme d’art qui requiert une approche unique alliant technicité et créativité. Cette philosophie nous permet de transformer des PCB ordinaires en objets esthétiques et fonctionnels, repoussant ainsi les limites du conventionnel dans l’univers des circuits imprimés
Composition d'un PCB !
Partons d'un PCB tout simple ☺️ sur 2 couches.
Un PCB est un empilement de matériaux et de couches, chacun ayant un rôle spécifique.
[1] La base est souvent en FR4 , une résine époxy renforcée de fibres de verre, choisie pour sa robustesse et sa stabilité thermique, sur laquelle sont appliquées des couches de cuivre [2] (pour les pistes), suivies d’un vernis coloré [3] (très très très souvent vert mais il peut être d’autres couleurs comme on le voit sur la photo ci-dessous) et enfin de la sérigraphie [4] (généralement blanche) qui permet d’écrire par exemple R1 ou R2 pour identifier les résistances ou pour détourer une zone, ou pour faire apparraitre un logo.
Exemple de design d'un PCB deux couches
Faisons quelque chose de simple : une carte de visite !
Pour notre projet de carte de visite PCB, nous avons opté pour une approche simplifiée, en nous concentrant principalement sur l’esthétique. En jouant avec les différentes couches du PCB, nous avons exploré quatre couleurs distinctes, mais les possibilités ne s’arrêtent pas là, comme nous le verrons plus loin. Bien que la carte soit principalement destinée à un usage visuel, nous avons ajouté un unique composant : une petite résistance CMS de 1kΩ. Ce composant, bien que discret, joue un rôle clé, figurant comme un élément de design sur la chemise du personnage. Ce choix illustre notre capacité à mêler design et fonctionnalité dans nos PCB. En effet, il serait tout à fait possible d’y intégrer des fonctionnalités avancées, telles que la communication Bluetooth, l’émission de lumière via des LED, ou encore la technologie NFC, simplement en ajoutant une source d’alimentation. Le potentiel d’une carte électronique est vaste, et nous sommes prêts à explorer toutes ces possibilités.
Jeu de Lumière et Transparence et nuances de couleurs :
Dans la conception classique d’une carte électronique, le vernis appliqué joue un rôle clé dans l’aspect visuel du produit. Prenons, par exemple, le vernis de couleur verte utilisé dans notre projet. Cette teinte unique ne se limite pas à un seul vert. En réalité, la couleur varie subtilement en fonction de ce qui se trouve en dessous : soit du cuivre, soit directement le substrat en FR4. Nous exploitons cette variation pour créer des effets visuels, comme les reflets dans les cheveux du personnage sur notre carte. Dans l’illustration, on observe que la couche de cuivre (représentée en jaune) présente des espaces vides au niveau des cheveux. Cependant, le vernis vert recouvre l’intégralité de cette zone, créant ainsi une légère nuance dans les tons de vert. Ce jeu subtil de couleurs et de matières contribue à l’effet esthétique global de la carte.
L’exploitation de la transparence constitue un élément distinctif dans nos designs de PCB. En choisissant délibérément de ne pas appliquer de cuivre, de vernis, ou de sérigraphie sur certaines parties de la carte, nous ouvrons la voie à des jeux de lumière fascinants, enrichissant ainsi nos créations d’une dimension visuelle innovante.
Dans notre design spécifique de la « carte de visite », nous avons pris soin de laisser le visage du personnage entièrement dégagé, sans cuivre, vernis, ni sérigraphie, laissant ainsi le FR4 brut. La légère translucidité du FR4 nous offre une opportunité unique : en préservant également la face opposée de la carte, nous pouvons créer des effets de lumière à travers la carte. Et c’est exactement ce que nous avons réalisé. Sur le verso de la carte, l’ovale entourant le personnage est également laissé en FR4 nu, ce qui produit un effet visuel saisissant et démontre la polyvalence du PCB dans la création d’effets artistiques.
L'Art du PCB à DEF CON
Dans la communauté de DEF CON, l’art des badges en PCB est une pratique emblématique qui illustre parfaitement la fusion entre technologie et créativité. Ces badges, loin d’être de simples outils d’identification, incarnent une culture unique, valorisant l’innovation et l’ingéniosité dans la conception des circuits imprimés.
DEF CON, avec son accent sur la communauté des hackers et la créativité technologique, offre un parallèle intéressant avec le Forum INCYBER, un événement majeur en Europe centré sur la cybersécurité. Situé à Lille (c’est chez nous), le Forum INCYBER se tiendra du 26 au 28 mars et abordera des sujets similaires, notamment la cybersécurité. Je m’y baladerai avec mon super badge 🤓.
Conclusion
D'autres exemples, et les limites 😔
Lorsqu’il s’agit de concevoir des PCB pour des produits en phase d’industrialisation, l’innovation dans le design, en particulier l’utilisation créative des pistes de cuivre, doit être abordée avec prudence 😬 .
En effet, les règles de routage sont strictes afin de garantir la fiabilité et la longévité des produits, tout en respectant les normes européennes pour le marquage CE. Cependant, cela ne signifie pas la fin de la créativité. En effet, la sérigraphie offre un terrain de jeu où l’expression artistique peut s’épanouir sans compromettre les performances du produit. Chez BLUEGRioT, nous embrassons pleinement cette opportunité, permettant ainsi à nos PCB de se distinguer par leur esthétique sans sacrifier leur efficacité et leur conformité.
