PCB-Reverse-Engineering-Dienstleistungen
Inhaltsverzeichnis
Was ist Reverse Engineering von Leiterplatten?
PCB-Reverse-Engineering ist der Prozess des Zerlegens, Analysierens und Rekonstruierens einer bestehenden Leiterplatte. Leiterplatte Bei elektronischen Geräten dient es typischerweise dazu, das Originalprodukt zu duplizieren, zu modifizieren oder zu verbessern. Wir extrahieren die Konstruktionsdaten von der physischen Leiterplatte und konvertieren sie in ein CAD-Datenformat. Dies ermöglicht uns eine genaue Prüfung und die Durchführung notwendiger Anpassungen.
Vorteile Reverse Engineering von Leiterplatten
- Sie können Ihre eigenen Produkte und Teile ganz einfach erstellen, ohne die ursprünglichen Konstruktionsmaße oder Spezifikationen zu benötigen.
- Es bietet eine detaillierte Analyse bestehender Leiterplatten und hilft Herstellern so, das Design und die Komponenten besser zu verstehen.
- Es ist eine hervorragende Methode, um Defekte zu erkennen, Fehler zu analysieren und die Zuverlässigkeit von Leiterplatten zu verbessern.
- Dadurch werden Ihre Produkte mit den Komponenten der Konkurrenz kompatibel.
- Es kann Herstellern helfen, Kosten zu senken, indem es ihnen den Zugriff auf vorhandene Teile und Komponenten erleichtert.
- Es bietet eine Möglichkeit, kompatible Systeme zu entwickeln und die neueste Technologie zu integrieren.
- Kleine Änderungen an Ihrem Design können Sie problemlos vornehmen.
Was bringt Ihnen das Reverse Engineering von Leiterplatten?
Falls Ihre elektronischen Geräte bereits physische Leiterplatten enthalten, extrahieren oder generieren wir die folgenden technischen Dateien für Sie durch Reverse Engineering:
Auf Basis dieser Konstruktionsunterlagen können unsere Ingenieure Sie bei weiteren Leiterplattenprojekten unterstützen, wie z. B. der Neugestaltung von Leiterplatten. PCB-Klon, Bauteillöten, FlugsondentestLeiterplattenherstellung und -bestückung.
Wie man Reverse Engineering betreibt eine Leiterplatte?
Es ist wichtig zu wissen, dass Reverse Engineering von Leiterplatten zeitaufwändig und komplex sein kann. Es erfordert unter Umständen Spezialausrüstung und Fachkenntnisse sowie ein umfassendes Verständnis des Originaldesigns. Mit dem richtigen Vorgehen, den richtigen Erkenntnissen und Ressourcen lässt sich die Aufgabe jedoch erfolgreich bewältigen. In diesem Leitfaden zeigen wir Ihnen, was für erfolgreiches Reverse Engineering von Leiterplatten notwendig ist und unterstützen Sie bei Ihren Projekten.
Schritt 1: Vorbereitung des Leiterplattenmusters und der Werkzeuge
Zum Einstieg können Sie Fotos Ihrer Platine machen und uns diese per E-Mail zusenden. Nach der Bewertung Ihres Projekts erhalten Sie von uns ein Angebot. einseitige LeiterplatteOb doppelseitig oder mehrlagig, wir sind zuversichtlich, Ihr Projektziel zu erreichen.
Für das Reverse Engineering werden außerdem die notwendige PCB-Software sowie Hardware-Tools benötigt. Je nach Komplexität Ihres Projekts können dazu Design-Tools wie Eagle, Altium Designer oder DesignSpark gehören. Die entsprechenden Listen finden Sie im nächsten Abschnitt.
Schritt 2: Komponentenerkennung und -dekodierung
Bauteilerkennung und -dekodierung, auch bekannt als „Bauteilextraktion“ oder „Symbolerkennung“. Ziel dieses Prozesses ist es, alle Bauteile auf der Platine, ihre jeweiligen Werte und ihre zugehörigen Funktionen zu identifizieren.
Wir können sie identifizieren, indem wir die elektronischen Bauteile mit Referenzdatenbanken vergleichen. Diese Datenbanken enthalten Informationen über den Bauteiltyp, die zugehörigen Pins und die Funktionsbeschreibung.
Schritt 3: Komponentenzerlegung und Stücklistenerstellung
Ingenieure können eine Leiterplatte zerlegen, um sie genauer zu untersuchen. Sie können Leiterbahnen verfolgen und Messungen für weitere Analysen durchführen. Die Zerlegung sollte sorgfältig erfolgen, um Beschädigungen der Bauteile oder der Leiterplatte selbst zu vermeiden.
Verfolgen Sie die elektronischen Bauteile auf der Platine. Dadurch wird eine Stückliste (BOM) erstellt. Die Stückliste enthält alle Bauteile, die zum Aufbau der Schaltung benötigt werden. Durch das Verfolgen der Bauteile können Sie den Typ und den Hersteller jedes Bauteils auf der Platine, dessen Spezifikationen und Preise ermitteln.
Schritt 4: Leiterplattenabbildung und -scan
In diesem Schritt benötigen wir hochauflösende, präzise Bilder der Ober- und Unterseite der Original-Leiterplatte. Mithilfe dieser Bilder können wir die Leiterbahnen nachzeichnen und das Leiterplattenlayout erstellen. Es ist wichtig, dass die Bilder alle notwendigen Details der Leiterplatte enthalten, einschließlich der Bauteilplatzierung, der Leiterbahnen und aller Beschriftungen oder Markierungen.
Wir können Bilder mithilfe verschiedener Techniken aufnehmen. Dazu gehören die Fotomikrografie, die Röntgenbildgebung und die Rasterelektronenmikroskopie. Jede dieser Techniken bietet spezifische Vorteile und Einschränkungen bei der Untersuchung unterschiedlicher Arten von Leiterplatten.
Schritt 5: Bilder bearbeiten und hochladen
Wir können die Bildqualität und Lesbarkeit mithilfe von Bildbearbeitungsprogrammen wie Photoshop oder GIMP verbessern. Die Bearbeitung kann das Anpassen von Helligkeit, Kontrast und Farbwerten umfassen, um die Sichtbarkeit von Leiterbahnen und Bauteilen zu optimieren. Zusätzlich können Bilddrehung, Zuschnitt und Größenänderung erforderlich sein, um die Bilder korrekt auszurichten.
Sobald die Bilder bearbeitet und finalisiert sind, werden sie üblicherweise zur weiteren Analyse in die Reverse-Engineering-Software oder -Tools hochgeladen. Für das Reverse Engineering von Leiterplatten stehen verschiedene Softwareanwendungen zur Verfügung, beispielsweise Altium Designer, Eagle oder KiCad..
Schritt 6: Leiterbahnverfolgung und Layoutkonstruktion
Nach der Bildbearbeitung können Sie die Bilder in eine Leiterplatten-Designsoftware wie AutoTrace hochladen, um dies zu tun. Schaltungsverfolgung und erstellt ein Layout. Dieses Programm wandelt das Bitmap-Bild in eine Vektorgrafik um und hilft Ihnen so, schnell den Schaltplan zu erhalten.
Sobald Sie ein Layout erstellt haben, müssen Sie dieses als Gerber-Datei speichern. Gerber-Dateien werden von Leiterplattenherstellern und Halbleiteranlagenherstellern im Rahmen ihres Fertigungsprozesses verwendet. Sie dienen dazu, das Layout an Fertigungsanlagen wie 3D-Drucker und Laserschneider zu übertragen.
Schritt 7: Erstellung und Überprüfung des Schaltplans
Nach Abschluss des Layouts besteht der nächste Schritt darin, Erstellen Sie den Schaltplan. Dabei wird ein Schaltplan erstellt, der die Verbindungen im Schaltkreis und die Beziehungen zwischen den Bauteilen darstellt. Hierfür benötigen Sie Leiterplatten-Schaltplanprogramme wie Altium Designer, Eagle, OrCAD usw.
Als Nächstes müssen Sie den Schaltplan mit dem Leiterplattendiagramm vergleichen, analysieren und prüfen. Stellen Sie sicher, dass Schaltplan und Stückliste das Originaldesign korrekt wiedergeben und keine Fehler enthalten.
PCB-Reverse-Engineering Software
- ScanCAD – Unterstützung für die Erstellung von Schaltplänen, Autorouting und Simulation;
- DipTrace – Unterstützung eines schaltplanbasierten Editors oder eines layoutbasierten Editors;
- AutoTrace – ein Programm, das Bitmap-Bilder automatisch in Vektorgrafiken umwandelt;
- Protel oder Altium Designer – hilft Ihnen dabei, einen Schaltplan von einer Platine zu erstellen;
- Gimp – ein kostenloser Open-Source-Grafikeditor zur Bildbearbeitung und Konvertierung zwischen verschiedenen Bildformaten;
- Inkscape – ein kostenloser Open-Source-Vektorgrafikeditor zum Erstellen und Bearbeiten von Vektorillustrationen;
PCB-Reverse-Engineering Hardware
- Ein Computer – mit guter Leistung;
- Digitalkamera – das Bild der Leiterplatte fotografieren;
- Multimeter – um Spannung, Stromstärke und Widerstand zu messen, damit man die Bauteile identifizieren kann;
- Eine Heißluft-Rework-Station – Bauteile aus- und einbauen;
- Ein Lötkolben und Lötzinn – zum Anschließen und Ablösen von Drähten;
- Mikroskop – die Platine und die Bauteile zu prüfen;
- Eine Lupe – um Bauteile mit aufgedruckten Symbolen auf der Platine zu identifizieren;
Anwendungsbereiche des PCB-Reverse-Engineerings
Industrie:
Produktverbesserung und -neugestaltung, Wartung bestehender Systeme, Fehleranalyse und Fehlerbehebung.
Automobilbranche:
Nachbildung von Leiterplatten in der Fahrzeugelektronik, wie z. B. in Armaturenbrettanzeigen und Motorsteuergeräten.
Medizinprodukte:
Analyse und Neugestaltung von Leiterplatten in medizinischen Geräten wie MRT-Geräten und Herzschrittmachern.
Unterhaltungselektronik:
Rekonstruieren Sie veraltete Produkte wie Retro-Spielkonsolen, Computer-Motherboards und Überwachungsgeräte.
Reverse Engineering von mehrlagigen Leiterplatten
Schritt 1: Vorbereiten einer mehrlagigen Leiterplatte
- Besorgen Sie sich eine gute Leiterplatte und identifizieren Sie die Bauteile in hohen Positionen.
- Komponentendetails vor der Demontage erfassen.
- Scannen Sie die Platine in hoher DPI-Auflösung.
- Reinigen Sie die Leiterplattenoberfläche vor dem Scannen, um eine klare Sichtbarkeit zu gewährleisten.
Schritt 2: Komponenten zerlegen und Stückliste erstellen
- Verwenden Sie eine Druckluftpistole und eine Pinzette, um die Bauteile zu entfernen.
- Komponenteninformationen in einer vorbereiteten Tabelle erfassen.
- Bauteilwerte mit einer Brücke messen.
- Messdaten zur Archivierung in den Computer eingeben.
Schritt 3: Zinn von der Oberfläche entfernen
- Verwenden Sie Flussmittel und einen Lötkolben, um Zinnschlacke zu entfernen.
- Die Temperatur des Lötkolbens muss entsprechend der Anzahl der Leiterplattenlagen eingestellt werden.
- Waschen Sie das Brett und trocknen Sie es ab, nachdem Sie das Zinn entfernt haben.
Schritt 4: Erstellen Sie eine klare Leiterplatten-Unterseite
- Die gescannten Bilder als oberste und unterste Ebene festlegen.
- Bilder für verschiedene Kopierprogramme konvertieren.
- Komponenten präzise verpacken und positionieren.
- Entfernen Sie alle Beschichtungsschichten auf der Oberfläche.
- Stellen Sie eine übersichtliche und vollständige Leiterplattenunterseite sicher.
Schritt 5: Erstellen Sie ein schematisches Diagramm oder einen Layoutplan
- Recherchieren Sie die Datenblätter der identifizierten Chips und Komponenten.
- Verwenden Sie Software wie Altium Designer oder Eagle.
- Verbindungen nachverfolgen und Komponenten identifizieren.
- Erstellen Sie die Komponenten und deren Verbindungen.
Schritt 6: Schaltplan prüfen und Prototyp anfertigen
- Verwenden Sie Software, um die Genauigkeit des Schaltplans zu überprüfen und gegebenenfalls zu korrigieren.
- Führen Sie bei Bedarf präzise Justierkorrekturen durch.
- Fertigen Sie eine Prototyp-Leiterplatte anhand des durch Reverse Engineering gewonnenen Schaltplans an.
- Testen Sie die Leistungsfähigkeit der nachgebauten Leiterplatte.
Bewährte Verfahren für das Reverse Engineering von Leiterplatten
Getrennte Funktionsbereiche
Um das Zeichnen von Schaltplänen für Leiterplatten zu vereinfachen und unnötige Probleme zu vermeiden, können Ingenieure beim Reverse Design Funktionsbereiche trennen. Normalerweise sind auf einer Leiterplatte elektronische Bauteile mit ähnlichen Funktionen zusammen angeordnet. Durch die Trennung der Funktionsbereiche können Ingenieure beim Reverse Design effizient einen Schaltplan erstellen.
Die Referenzteile finden
Zunächst sollten wir die Referenzbauteile finden und anschließend den Schaltplan anhand ihrer Pins zeichnen. Dies trägt zu einer möglichst hohen Genauigkeit des Schaltplans bei. Die Referenzbauteile sind in der Regel größer und haben mehr Pins, was das Zeichnen erleichtert. Beispiele für geeignete Referenzbauteile sind integrierte Schaltungen, Leiterplattentransformatoren und Transistoren.
Von ähnlichen Schaltplänen lernen
Um elektronische Schaltungen zu entwickeln, müssen Ingenieure über Kenntnisse im Entwurf grundlegender Schaltungsstrukturen und Schaltpläne verfügen. Ähnliche elektronische Produkte weisen oft vergleichbare Schaltpläne auf. Mit entsprechender Erfahrung können Ingenieure ähnliche Schaltpläne nutzen, um die Schaltpläne neuer Produkte zu analysieren und zu entwickeln.
Entwicklungstrends des PCB-Reverse-Engineerings
In den letzten 40 Jahren haben sich viele Technologien für das Reverse Engineering von Leiterplatten weiterentwickelt. Hier sind einige der neuesten Entwicklungen:
- Fortschrittliche Bildgebungstechniken: Mit hochauflösenden Kameras oder Mobiltelefonen lassen sich jetzt klare Fotos von Leiterplatten machen.
- RöntgentechnologieRöntgenstrahlen können mehrere Schichten einer Leiterplatte durchdringen, wodurch Reverse Engineers die internen Komponenten und Verbindungen erkennen können.
- Künstliche IntelligenzKünstliche Intelligenz kann bei der Bildverarbeitung und -analyse helfen und uns dabei unterstützen, Bauteile und Verbindungen auf einer Leiterplatte zu identifizieren.
- 3D-DrucktechnologieEs ermöglicht Designern, ein physisches Modell des Leiterplattendesigns zu erstellen, das zu Test- und Verifizierungszwecken verwendet werden kann.
Häufig gestellte Fragen zum Thema PCB-Reverse-Engineering
Ist Reverse Engineering von Leiterplatten legal?
As a method of technological innovation, reverse engineering has always been controversial. On the one hand, reverse engineering violates copyright, while on the other hand it restricts technology monopoly and promotes healthy competition in technology.
Copyright law and the Digital Millennium Copyright Act (DMCA) are important regulations related to reverse engineering. Some claim that unofficial versions of software programs created during reverse engineering are themselves a violation of copyright law. However, the court did not think so. Reverse engineering may be permitted even in violation of trade secrets or copyright. As long as the reverse engineering is used to:
Develop competing products
Improve product features
Fix Security Vulnerabilities
Interoperate with other products
Therefore, if you are considering reverse engineering a product, it is important that you understand the local laws.
Welche Kosten entstehen durch Reverse Engineering von Leiterplatten?
| 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 |
Wie lange dauert mein Projekt?
The time to complete a PCB reverse engineering project depends on its complexity, layers of the pcb, availability of reference materials, etc. A simple project can take a few days or weeks, while a complex one can take several weeks or months.
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