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Qu'est-ce que la rétro-ingénierie des circuits imprimés ?
La rétro-ingénierie des circuits imprimés consiste à démonter, analyser et reconstruire un circuit imprimé existant d'appareils électroniques. Elle est généralement utilisée dans le but de dupliquer, modifier ou améliorer le produit d'origine. Nous extrayons les données de conception du circuit imprimé physique et les convertissons au format de données CAO. Cela nous permet de les examiner de près et d'apporter les ajustements nécessaires.
Avantages de la rétro-ingénierie des circuits imprimés
- Vous pouvez facilement créer vos propres produits et pièces sans avoir besoin des mesures ou des spécifications de conception d'origine.
- Il propose une analyse détaillée des circuits imprimés existants, aidant ainsi les fabricants à mieux comprendre leur conception et leurs composants.
- C'est un excellent moyen de détecter les défauts, d'analyser les défaillances et d'améliorer la fiabilité des circuits imprimés.
- Cela rend vos produits compatibles avec les composants de vos concurrents.
- Il peut aider les fabricants à réduire leurs coûts en leur permettant d'accéder aux pièces et composants existants.
- Il permet de développer des systèmes compatibles et d'intégrer les dernières technologies.
- Vous pouvez facilement apporter de petites modifications à votre conception.
Que vous apporte la rétro-ingénierie des circuits imprimés ?
Si vos appareils électroniques sont déjà équipés de cartes de circuits imprimés physiques, nous extrairons ou générerons pour vous les fichiers techniques ci-dessous par rétro-ingénierie :
À partir de ces fichiers techniques, nos ingénieurs peuvent vous aider à réaliser d'autres travaux d'ingénierie PCB, tels que la refonte de circuits imprimés, le clonage de circuits imprimés, le soudage de composants, les tests à sonde mobile, la fabrication et l'assemblage de circuits imprimés.
Comment réaliser une ingénierie inverse sur une carte PCB ?
Il est important de garder à l'esprit que le processus de rétro-ingénierie des circuits imprimés peut être long et compliqué. Il peut nécessiter un équipement et des connaissances spécialisés, ainsi qu'une compréhension approfondie de la conception d'origine. Mais avec le bon processus, les bonnes informations et les bonnes ressources, vous pouvez mener à bien cette tâche. Dans ce guide, nous vous expliquons ce qu'il faut pour rétro-concevoir des circuits imprimés et mener à bien vos projets.
Étape n° 1 : Préparation de l'échantillon de circuit imprimé et des outils
Pour commencer, vous pouvez prendre quelques photos de votre carte et nous les envoyer par e-mail. Après avoir évalué votre projet, nous vous ferons parvenir un devis. Qu'il s'agisse d'un circuit imprimé simple face, double face ou multicouche, nous sommes convaincus de pouvoir réaliser votre projet.
De plus, la rétro-ingénierie nécessite également les logiciels et les outils matériels nécessaires. En fonction de la complexité de votre projet, il peut s'agir d'outils de conception tels que Eagle, Altium Designer ou DesignSpark. Vous trouverez la liste dans la section suivante.
Étape n° 2 : Reconnaissance et décodage des composants
Reconnaissance et décodage des composants, également appelés « extraction des composants » ou « reconnaissance des symboles ». L'objectif de ce processus est d'identifier toutes les pièces présentes sur la carte, leurs valeurs respectives et leurs fonctions associées.
Nous pouvons les identifier en comparant les composants électroniques avec des bases de données de référence. Ces bases de données contiennent des informations sur le type de composant, ses broches associées et sa description fonctionnelle.
Étape n° 3 : Démontage des composants et création de la nomenclature
Les ingénieurs peuvent démonter un circuit imprimé pour l'examiner de plus près. Ils peuvent tracer des lignes et effectuer des mesures pour une analyse plus approfondie. Le processus de démontage doit être effectué avec précaution afin d'éviter d'endommager les composants ou le circuit imprimé lui-même.
Tracez les composants électroniques sur la carte. Cela permettra de créer une nomenclature (Bom). La nomenclature répertorie tous les composants nécessaires à la construction du circuit. En traçant les composants, vous pouvez déterminer le type et le fabricant de chaque composant de la carte, leurs spécifications et leurs prix.
Étape n° 4 : Imagerie et numérisation des circuits imprimés
Au cours de cette étape, nous devons obtenir des images précises et de haute qualité des couches supérieure et inférieure du circuit imprimé d'origine. À partir de ces images, nous pouvons ensuite tracer les connexions du circuit et construire la disposition du circuit imprimé. Il est essentiel de s'assurer que les images contiennent tous les détails nécessaires du circuit imprimé, y compris l'emplacement des composants, les traces et tout étiquetage ou marquage.
Nous pouvons capturer des images à l'aide de diverses techniques. Il s'agit notamment de la photomicrographie, de l'imagerie par rayons X et de la microscopie électronique à balayage. Chacune de ces techniques présente des avantages et des limites propres à l'examen de différents types de cartes de circuits imprimés.
Étape n° 5 : Modification et téléchargement des images
Nous pouvons améliorer la qualité et la lisibilité des images à l'aide d'un logiciel de retouche d'images, tel que Photoshop ou GIMP. Le processus de retouche peut impliquer d'ajuster la luminosité, le contraste et les niveaux de couleur afin d'améliorer la visibilité des traces et des composants. De plus, il peut être nécessaire de faire pivoter, recadrer et redimensionner les images afin de les aligner correctement.
Une fois les images éditées et finalisées, elles sont généralement téléchargées vers le logiciel ou les outils de rétro-ingénierie pour une analyse plus approfondie. Il existe différentes applications logicielles pour la rétro-ingénierie des circuits imprimés, telles que Altium Designer, Eagle ou KiCad.
Étape n° 6 : Tracé des circuits et conception de la disposition
Après avoir modifié les images, vous pouvez les télécharger dans un logiciel de conception de circuits imprimés, tel qu'AutoTrace, afin de tracer les circuits et de créer un schéma. Ce type de programme convertit l'image bitmap en graphique vectoriel, ce qui vous permet d'obtenir rapidement le schéma.
Une fois que vous disposez d'un schéma, vous devez l'enregistrer sous forme de fichier Gerber. Les fichiers Gerber sont utilisés par les fabricants de circuits imprimés et les fabricants d'équipements à semi-conducteurs dans le cadre de leur processus de fabrication. Ils servent à transférer le schéma vers des équipements de fabrication tels que des imprimantes 3D et des découpeuses laser.
Étape n° 7 : Création et vérification du schéma
Une fois la disposition terminée, l'étape suivante consiste à créer le schéma du circuit. Cela implique de créer un diagramme qui représente les connexions du circuit et les relations entre les composants. Pour ce faire, vous aurez besoin d'outils de schématisation de circuits imprimés tels que Altium Designer, Eagle, OrCAD, etc.
Ensuite, vous devrez comparer, analyser et vérifier le schéma par rapport au diagramme du fichier PCB. Assurez-vous que le schéma et la nomenclature reflètent fidèlement la conception originale et qu'il n'y a pas d'erreurs.
Logiciel de rétro-ingénierie de circuits imprimés
- ScanCAD – prend en charge la création de schémas, le routage automatique et la simulation ;
- DipTrace – prend en charge l'éditeur basé sur des schémas ou l'éditeur basé sur la disposition ;
- AutoTrace – programme qui convertit automatiquement les images bitmap en images vectorielles ;
- Protel ou Altium Designer – vous aide à générer un schéma à partir d'une carte ;
- Gimp – éditeur graphique gratuit et open source pour l'édition d'images et la conversion entre différents formats d'images ;
- Inkscape – éditeur graphique vectoriel gratuit et open source utilisé pour créer et modifier des illustrations vectorielles ;
Matériel de rétro-ingénierie des circuits imprimés
- Un ordinateur performant ;
- Appareil photo numérique – pour photographier l'image du circuit imprimé ;
- Multimètre – pour mesurer la tension, le courant et la résistance afin d'identifier les composants ;
- Une station de réparation à air chaud – pour retirer et remplacer les composants ;
- Un fer à souder et de la soudure – pour attacher et détacher les fils ;
- Un microscope – pour inspecter la carte et les composants ;
- Une loupe – pour identifier les composants à l'aide des symboles imprimés sur la carte ;
Applications de la rétro-ingénierie des circuits imprimés
Secteur d'activité :
Amélioration et refonte des produits, maintenance des systèmes existants, analyse des défaillances et dépannage.
Automobile :
Reproduire les circuits imprimés utilisés dans l'électronique automobile, tels que les écrans du tableau de bord et les unités de commande du moteur.
Dispositifs médicaux :
Analyser et repenser les circuits imprimés des équipements médicaux tels que les appareils d'IRM et les stimulateurs cardiaques.
Électronique grand public :
Recréer des produits obsolètes, tels que les consoles de jeux rétro, les cartes mères d'ordinateurs, les équipements de surveillance.
Rétro-ingénierie de circuits imprimés multicouches
Étape 1 : Préparer un circuit imprimé multicouche
- Procurez-vous une bonne carte de circuit imprimé et identifiez les composants situés en hauteur.
- Notez les détails des composants avant de procéder au démontage.
- Numérisez la carte à haute résolution DPI.
- Nettoyez la surface du circuit imprimé avant de le scanner afin d'assurer une bonne visibilité.
Étape 2 : Démontez les composants et créez une nomenclature
- Utilisez un pistolet à air comprimé et une pince à épiler pour retirer les composants.
- Notez les informations relatives aux composants sur un tableau préparé à cet effet.
- Mesurez les valeurs des composants à l'aide d'un pont.
- Saisissez les données de mesure dans l'ordinateur pour les archiver.
Étape 3 : Retirer l'étain à la surface
- Utilisez un flux et un fer à souder pour éliminer les résidus d'étain.
- Réglez la température du fer à souder en fonction des couches du circuit imprimé.
- Lavez la carte et séchez-la après avoir retiré l'étain.
Étape 4 : Créer une carte claire du fond du circuit imprimé
- Définissez les images numérisées comme calques supérieur et inférieur.
- Convertissez les images pour divers logiciels de copie.
- Emballez et positionnez les composants avec précision.
- Retirez toutes les couches de revêtement à la surface.
- Assurez-vous que la carte inférieure du circuit imprimé est claire et complète.
Étape 5 : Créer un schéma ou un plan
- Recherchez les fiches techniques des puces et composants identifiés.
- Utilisez un logiciel tel qu'Altium Designer ou Eagle.
- Tracez les connexions et identifiez les composants.
- Créez les composants et leurs connexions.
Étape 6 : Inspecter le schéma et fabriquer le prototype
- Utilisez un logiciel pour vérifier et modifier la précision du schéma.
- Effectuez les corrections nécessaires pour obtenir un réglage précis.
- Fabriquez un prototype de circuit imprimé à l'aide du schéma issu de la rétro-ingénierie.
- Testez les performances du circuit imprimé rétro-conçu.
Meilleures pratiques pour la rétro-ingénierie des circuits imprimés
Zones fonctionnelles distinctes
Pour faciliter le dessin du schéma d'un circuit imprimé et éviter des problèmes inutiles, les ingénieurs peuvent séparer les zones fonctionnelles lors de la conception inverse. En général, sur un circuit imprimé, les composants électroniques ayant des fonctions similaires sont placés ensemble. En séparant les zones fonctionnelles, les ingénieurs peuvent dessiner efficacement le schéma d'un circuit imprimé lors de la conception inverse.
Trouver les pièces de référence
Pour commencer, nous devons trouver les composants de référence, puis dessiner le schéma en nous basant sur leurs broches. Cela permet de garantir la plus grande précision possible du schéma. Les composants de référence sont généralement plus grands et comportent davantage de broches, ce qui facilite le dessin. Parmi les composants de référence adaptés, on peut citer les circuits intégrés, les transformateurs PCB et les transistors.
Apprendre à partir d'un schéma similaire
Pour créer des circuits électroniques, les ingénieurs doivent être compétents dans la conception des schémas et des structures de base des circuits. Les produits électroniques similaires ont souvent des schémas comparables. Forts de leur expérience, les ingénieurs peuvent utiliser des schémas de circuits similaires pour procéder à la rétro-ingénierie des schémas de nouveaux produits.
Tendances de développement de la rétro-ingénierie des circuits imprimés
Au cours des 40 dernières années, de nombreuses technologies ont continué à évoluer dans le domaine de la rétro-ingénierie des circuits imprimés. Voici quelques-unes des dernières avancées :
- Techniques d'imagerie avancées : les appareils photo haute résolution ou les téléphones portables permettent désormais de photographier clairement les circuits imprimés.
- Technologie des rayons X : les rayons X peuvent traverser plusieurs couches d'un circuit imprimé, permettant aux ingénieurs en rétro-ingénierie de voir les composants internes et les connexions.
- Intelligence artificielle : l'IA peut aider au traitement et à l'analyse des images, ce qui nous permet d'identifier les composants et les connexions d'un circuit imprimé.
- Technologie d'impression 3D : elle permet aux concepteurs de créer un modèle physique de la conception du circuit imprimé, qui peut être utilisé à des fins de test et de vérification.
FAQ sur la rétro-ingénierie des circuits imprimés
La rétro-ingénierie des circuits imprimés est-elle légale ?
En tant que méthode d'innovation technologique, la rétro-ingénierie a toujours été controversée. D'une part, la rétro-ingénierie viole les droits d'auteur, tandis que d'autre part, elle limite le monopole technologique et favorise une concurrence saine dans le domaine technologique.
La loi sur le droit d'auteur et le Digital Millennium Copyright Act (DMCA) sont des réglementations importantes relatives à la rétro-ingénierie. Certains affirment que les versions non officielles de logiciels créées lors de la rétro-ingénierie constituent elles-mêmes une violation de la loi sur le droit d'auteur. Cependant, le tribunal n'était pas de cet avis. La rétro-ingénierie peut être autorisée même en cas de violation de secrets commerciaux ou de droits d'auteur. Tant que la rétro-ingénierie est utilisée pour :
Développer des produits concurrents
Améliorer les fonctionnalités des produits
Corriger les failles de
sécurité Assurer l'interopérabilité avec d'autres produits
Par conséquent, si vous envisagez de procéder à la rétro-ingénierie d'un produit, il est important que vous compreniez les lois locales.
Quels sont les coûts liés à la rétro-ingénierie des circuits imprimés ?
| Circuit Board Size | Complexity | Approximate Cost Range |
|---|---|---|
| Small (2″x2″ or smaller) | Without complicated features or parts, with instructions | $500 - $1,500 |
| Middle-sized or double-layer (up to 6″x6″) | Some complexity and components | $1,500 - $5,000 |
| Large multi-layer (larger than 6″x6″) | High complexity | $5,000 - $20,000 or more |
Combien de temps prendra mon projet ?
Le temps nécessaire pour mener à bien un projet de rétro-ingénierie de circuit imprimé dépend de sa complexité, du nombre de couches du circuit imprimé, de la disponibilité des documents de référence, etc. Un projet simple peut prendre quelques jours ou quelques semaines, tandis qu'un projet complexe peut prendre plusieurs semaines ou plusieurs mois.
En savoir plus sur la rétro-ingénierie :
Contactez-nous
Salle 711, bâtiment 4, phase 2, parc technologique Dongjiu Innovation, n° 73 Xialinan Road, rue Nanwan, district de Longgang, Shenzhen, Chine.