Servizi di ingegneria inversa di PCB
Indice
Cos'è l'ingegneria inversa di PCB?
L’ingegneria inversa di PCB è il processo di smontaggio, analisi e ricostruzione di una scheda di circuito esistente di dispositivi elettronici. Viene tipicamente utilizzata per lo scopo di duplicare, modificare o migliorare il prodotto originale. Rimuoviamo i dati di progettazione dalla PCB fisica e li convertiamo in un formato di dati CAD. Questo ci consente di esaminarlo da vicino e apportare le modifiche necessarie.
Vantaggi dell'ingegneria inversa di PCB
- Puoi facilmente generare i tuoi prodotti e parti senza dover disporre delle misure o delle specifiche di progettazione originali.
- Offre un'analisi dettagliata delle PCB esistenti, aiutando i produttori a comprendere meglio la progettazione e i componenti.
- È un ottimo modo per rilevare difetti, analizzare guasti e migliorare l'affidabilità delle PCB.
- Rende i tuoi prodotti compatibili con i componenti dei concorrenti.
- Può aiutare i produttori a ridurre i costi aiutandoli ad accedere a parti e componenti esistenti.
- Fornisce un modo per sviluppare sistemi compatibili e integrare le ultime tecnologie.
- Puoi apportare facilmente piccole modifiche al tuo progetto.
Cosa otterrai dall'ingegneria inversa di PCB?
Nella situazione in cui ci sono già schede di circuito fisiche sui tuoi dispositivi elettronici, estrarremo o genereremo i seguenti file di ingegneria per te tramite ingegneria inversa:
Sulla base di questi file di ingegneria, i nostri ingegneri possono aiutarti a raggiungere ulteriori ingegnerie PCB come la riprogettazione di PCB, clonazione di PCB, saldatura di componenti, test a sonda volante, fabbricazione e assemblaggio di PCB.
Come Ingegnerizzare al Contrario una Scheda PCB
È importante ricordare che il processo di reverse engineering di una PCB può richiedere molto tempo ed essere complicato. Potrebbe essere necessario un equipaggiamento e una conoscenza specializzati, nonché una profonda comprensione del progetto originale. Ma con il giusto processo, le giuste informazioni e le risorse, puoi portare a termine il lavoro correttamente. In questa guida, ti mostreremo cosa serve per eseguire il reverse engineering delle PCB e supportare progetti di successo.
Passaggio #1: Preparazione del Campione PCB e degli Strumenti
Per iniziare, puoi scattare alcune foto della tua scheda e inviarcele via e-mail. Dopo aver valutato il tuo progetto, ti faremo un preventivo. Qualsiasi PCB a faccia singola, a doppio strato o multistrato, abbiamo fiducia nella realizzazione del tuo obiettivo di progetto.
Inoltre, il reverse engineering richiede anche il software PCB necessario, nonché gli strumenti hardware. A seconda della complessità del tuo progetto, questi potrebbero includere strumenti di progettazione come Eagle, Altium Designer o DesignSpark. Puoi trovare gli elenchi nella sezione successiva.
Passaggio #2: Riconoscimento e Decodifica dei Componenti
Il riconoscimento e la decodifica dei componenti, noti anche come “estrazione dei componenti” o “riconoscimento dei simboli”. L’obiettivo di questo processo è identificare tutte le parti sulla scheda, i rispettivi valori e le relative funzioni.
Possiamo identificarli confrontando i componenti elettronici con database di riferimento. Questi database contengono informazioni sul tipo di parte, i relativi pin e la sua descrizione funzionale.
Passaggio #3: Smontaggio dei Componenti e Creazione della Distinta Base
Gli ingegneri possono smontare una PCB per esaminarla più da vicino. Possono tracciare linee e fare misurazioni per ulteriori analisi. Il processo di smontaggio deve essere eseguito con attenzione per evitare di danneggiare i componenti o la scheda stessa.
Traccia i componenti elettronici sulla scheda. Questo creerà una Distinta Base (BOM). La BOM elenca tutti i componenti necessari per costruire il circuito. Tracciando i componenti, puoi capire il tipo e il produttore di ciascun componente sulla scheda, le loro specifiche e i prezzi.
Passaggio #4: Imaging e Scansione della PCB
In questo passaggio, dobbiamo ottenere immagini di alta qualità e precise dello strato superiore e inferiore della PCB originale. Con queste immagini, possiamo quindi tracciare le connessioni del circuito, costruendo il layout della PCB. È essenziale garantire che le immagini contengano tutti i dettagli necessari della PCB, inclusa la posizione dei componenti, le tracce e qualsiasi etichetta o marcatura.
Possiamo acquisire immagini utilizzando varie tecniche. Queste includono fotomicrografia, radiografia e microscopia elettronica a scansione. Ognuna di queste tecniche offre vantaggi e limitazioni unici quando si esaminano diversi tipi di circuiti stampati.
Passaggio #5: Modifica delle Immagini e Caricamento
Possiamo migliorare la qualità e la leggibilità delle immagini con software di editing delle immagini, come Photoshop o GIMP. Il processo di editing può comportare la regolazione della luminosità, del contrasto e dei livelli di colore per migliorare la visibilità delle tracce e dei componenti. Inoltre, la rotazione, il ritaglio e il ridimensionamento delle immagini potrebbero essere necessari per allineare correttamente le immagini.
Una volta che le immagini sono state modificate e finalizzate, vengono in genere caricate nel software o negli strumenti di reverse engineering per ulteriori analisi. Sono disponibili varie applicazioni software per il reverse engineering di PCB, come Altium Designer, Eagle o KiCad.
Passaggio #6: Tracciamento del Circuito e Costruzione del Layout
Dopo aver modificato le immagini, puoi caricarle su un software di progettazione PCB, come AutoTrace, per eseguire il tracciamento dei circuiti e creare un layout. Questo tipo di programma prenderà l’immagine bitmap e la convertirà in una grafica vettoriale, aiutandoti a ottenere rapidamente lo schema.
Una volta che hai un layout, dovrai quindi salvarlo come file Gerber. I file Gerber sono utilizzati dai produttori di PCB e dai produttori di apparecchiature a semiconduttore come parte del loro processo di produzione. Vengono utilizzati per trasferire il layout alle apparecchiature di produzione come stampanti 3D e tagli laser.
Passaggio #7: Creazione e verifica dello schema
Dopo aver terminato il layout, il passo successivo è creare lo schema del circuito. Ciò comporta la creazione di un diagramma che rappresenta le connessioni del circuito e la relazione tra i componenti. Per farlo, avrai bisogno di strumenti di progettazione dello schema PCB come Altium Designer, Eagle, OrCAD, ecc.
Successivamente, dovrai confrontare, analizzare e verificare lo schema del circuito rispetto al diagramma del file PCB. Assicurati che lo schema e la distinta base (BOM) riflettano accuratamente il progetto originale e che non ci siano errori.
Software di reverse engineering PCB Software
- ScanCAD – supporta la creazione di schemi, l’instradamento automatico e la simulazione;
- DipTrace – supporta un editor basato su schemi o un editor basato su layout;
- AutoTrace – un programma che converte automaticamente le immagini bitmap in immagini vettoriali;
- Protel o Altium Designer – ti aiuta a generare uno schema da una scheda;
- Gimp – un editor di grafica gratuito e open source per la modifica delle immagini e la conversione tra diversi formati di immagine;
- Inkscape – un editor di grafica vettoriale gratuito e open source utilizzato per creare e modificare illustrazioni vettoriali;
Hardware di reverse engineering PCB Hardware
- Un computer – con buone prestazioni;
- Fotocamera digitale – per fotografare l’immagine della scheda;
- Multimetro – per misurare tensione, corrente e resistenza in modo da poter identificare i componenti;
- Una stazione di rilavorazione ad aria calda – per rimuovere e sostituire i componenti;
- Un saldatore e stagno – per collegare e scollegare i fili;
- Microscopio – per ispezionare la scheda e i componenti;
- Una lente d’ingrandimento – per identificare i componenti con simboli stampati sulla scheda;
Applicazioni del reverse engineering PCB
Industria:
Miglioramento e riprogettazione del prodotto, manutenzione di sistemi legacy, analisi dei guasti e risoluzione dei problemi.
Automotive:
Replica di schede elettroniche nelle auto come display del cruscotto e unità di controllo del motore.
Dispositivi medici:
Analisi e riprogettazione di schede elettroniche in apparecchiature mediche come macchine per risonanza magnetica e pacemaker.
Elettronica di consumo:
Ricreazione di prodotti obsoleti, come console di gioco retrò, schede madri per computer, apparecchiature di monitoraggio.
Reverse Engineering di PCB multistrato
Passaggio 1: Preparare un PCB multistrato
- Ottieni una buona scheda di circuito e identifica i componenti in posizioni elevate.
- Registra i dettagli dei componenti prima dello smontaggio.
- Scansiona la scheda ad alta risoluzione DPI.
- Pulisci la superficie del PCB prima della scansione per garantire una chiara visibilità.
Fase 2: Smonta i componenti e crea la distinta materiali (BOM)
- Usa una pistola ad aria e pinzette per rimuovere i componenti.
- Registra le informazioni sui componenti in una tabella preparata.
- Misura i valori dei componenti con un ponte.
- Inserisci i dati di misurazione nel computer per l’archiviazione.
Fase 3: Rimuovi la stagnatura sulla superficie
- Usa flussante e un saldatore per rimuovere la scoria di stagno.
- Regola la temperatura del saldatore in base agli strati del PCB.
- Lava la scheda e asciugala dopo aver rimosso la stagnatura.
Fase 4: Crea una mappa chiara del fondo del PCB
- Imposta le immagini scansionate come strati superiore e inferiore.
- Converti le immagini per vari software di copia.
- Imballa e posiziona i componenti con precisione.
- Rimuovi tutti gli strati di rivestimento sulla superficie.
- Assicurati una mappa chiara e completa del fondo del PCB.
Fase 5: Crea un diagramma schematico o un layout
- Ricerca le schede tecniche dei chip e dei componenti identificati.
- Usa software come Altium Designer o Eagle.
- Traccia le connessioni e i componenti identificati.
- Crea i componenti e le loro connessioni.
Fase 6: Ispeziona lo schema e fabbrica il prototipo
- Usa il software per verificare e modificare l’accuratezza dello schema.
- Esegui una correzione di precisione, se necessario.
- Fabbrica un prototipo di PCB utilizzando lo schema ingegnerizzato al contrario.
- Testa le prestazioni del PCB ingegnerizzato al contrario.
Migliori pratiche per l'ingegneria inversa del PCB
Separa le aree funzionali
Per semplificare il disegno di uno schema di un PCB ed evitare problemi inutili, gli ingegneri possono separare le aree funzionali durante la sua progettazione inversa. Di solito, su un PCB, i componenti elettronici con funzioni simili sono posizionati insieme. Separando le aree funzionali, gli ingegneri possono disegnare in modo efficiente uno schema di un PCB durante la progettazione inversa.
Trova le parti di riferimento
Per iniziare, dovremmo trovare le parti di riferimento, quindi disegnare lo schema in base ai loro pin. Ciò aiuta a garantire la massima accuratezza possibile dello schema. Le parti di riferimento sono generalmente più grandi e hanno più pin, il che è conveniente per il disegno. Esempi di parti di riferimento adatte includono circuiti integrati, trasformatori per PCB e transistor.
Impara da uno schema simile
Per creare circuiti elettronici, gli ingegneri dovrebbero essere abili nella progettazione delle strutture e degli schemi di circuiti di base. I prodotti elettronici simili spesso hanno diagrammi schematici comparabili. Con l'esperienza precedente, gli ingegneri possono utilizzare schemi di circuiti simili per l'ingegneria inversa di nuovi schemi di prodotti.
Tendenze di sviluppo dell'ingegneria inversa del PCB
Negli ultimi 40 anni, molte tecnologie hanno continuato a evolversi per l’ingegneria inversa di PCB. Ecco alcuni degli ultimi sviluppi:
- Tecniche di imaging avanzate: le fotocamere ad alta risoluzione o i telefoni cellulari possono ora fotografare chiaramente le immagini dei PCB.
- Tecnologia a raggi X: i raggi X possono penetrare attraverso più strati di un PCB, consentendo agli ingegneri inversi di vedere i componenti e le connessioni interni.
- Intelligenza artificiale: l’IA può assistere nell’elaborazione e nell’analisi delle immagini, aiutandoci a identificare i componenti e le connessioni su un PCB.
- Tecnologia di stampa 3D: consente ai progettisti di creare un modello fisico del progetto del circuito stampato, che può essere utilizzato per test e verifiche.
FAQ sull'ingegneria inversa di PCB
L'ingegneria inversa di PCB è legale?
Come metodo di innovazione tecnologica, l’ingegneria inversa è sempre stata controversa. Da un lato, l’ingegneria inversa viola il copyright, dall’altro limita il monopolio tecnologico e promuove una sana concorrenza nella tecnologia.
La legge sul copyright e il Digital Millennium Copyright Act (DMCA) sono importanti normative relative all’ingegneria inversa. Alcuni sostengono che le versioni non ufficiali di programmi software creati durante l’ingegneria inversa siano esse stesse una violazione del diritto d’autore. Tuttavia, la corte non la pensava così. L’ingegneria inversa può essere consentita anche in violazione di segreti commerciali o copyright. Finché l’ingegneria inversa viene utilizzata per:
Sviluppare prodotti concorrenti
Migliorare le caratteristiche del prodotto
Correggere le vulnerabilità di sicurezza
Interoperare con altri prodotti
Pertanto, se stai considerando l’ingegneria inversa di un prodotto, è importante che tu comprenda le leggi locali.
Quali sono i costi dell'ingegneria inversa di PCB?
| 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 |
Quanto tempo ci vuole per il mio progetto?
Il tempo necessario per completare un progetto di ingegneria inversa di PCB dipende dalla sua complessità, dagli strati del PCB, dalla disponibilità di materiale di riferimento, ecc. Un progetto semplice può richiedere alcuni giorni o settimane, mentre uno complesso può richiedere diverse settimane o mesi.
Altro sull'ingegneria inversa:
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Stanza 711, Edificio 4, Fase 2, Dongjiu Innovation Technology Park, No. 73 Xialinan Road, Nanwan Street, Distretto di Longgang, Shenzhen, Cina.