Содержание
Что такое обратное проектирование печатных плат?
Обратное проектирование печатных плат — это процесс разборки, анализа и реконструкции существующей печатной платы электронных устройств. Обычно он используется для дублирования, модификации или улучшения исходного продукта. Мы извлекаем проектные данные из физической печатной платы и преобразуем их в формат данных CAD. Это позволяет нам тщательно их изучить и внести необходимые изменения.
Преимущества обратного проектирования печатных плат
- Вы можете легко создавать собственные продукты и детали без необходимости использования оригинальных проектных размеров или спецификаций.
- Он предлагает подробный анализ существующих печатных плат, помогая производителям лучше понять конструкцию и компоненты.
- Это отличный способ обнаруживать дефекты, анализировать сбои и повышать надежность печатных плат.
- Это делает ваши продукты совместимыми с компонентами конкурентов.
- Это может помочь производителям сократить расходы, предоставив им доступ к существующим деталям и компонентам.
- Он предоставляет возможность разрабатывать совместимые системы и интегрировать новейшие технологии.
- Вы можете легко внести небольшие изменения в свой дизайн.
Что вы получите от реверс-инжиниринга печатных плат?
В случае, если на ваших электронных устройствах уже имеются физические печатные платы, мы извлечем или сгенерируем для вас следующие инженерные файлы с помощью обратного проектирования:
На основе этих инженерных файлов наши инженеры могут помочь вам в реализации некоторых дополнительных инженерных работ, таких как перепроектирование печатных плат, клонирование печатных плат, пайка компонентов, тестирование с помощью летающего зонда, изготовление и сборка печатных плат.
Как провести обратную разработку печатной платы?
Важно помнить, что процесс обратного проектирования печатных плат может быть длительным и сложным. Для этого могут потребоваться специальное оборудование и знания, а также глубокое понимание исходной конструкции. Но с помощью правильного процесса, знаний и ресурсов вы сможете выполнить эту работу правильно. В этом руководстве мы расскажем вам, что нужно для обратного проектирования печатных плат и успешной реализации проектов.
Шаг № 1: Подготовка образца печатной платы и инструментов
Для начала вы можете сделать несколько фотографий вашей платы и отправить их нам по электронной почте. После оценки вашего проекта мы вышлем вам коммерческое предложение. Независимо от того, односторонняя это печатная плата, двусторонняя или многослойная, мы уверены, что сможем реализовать ваш проект.
Кроме того, для обратного проектирования также необходимо соответствующее программное обеспечение для печатных плат, а также аппаратные инструменты. В зависимости от сложности вашего проекта, это могут быть такие инструменты для проектирования, как Eagle, Altium Designer или DesignSpark. Вы можете найти их списки в следующем разделе.
Шаг № 2: Распознавание и декодирование компонентов
Распознавание и декодирование компонентов, также известное как «извлечение компонентов» или «распознавание символов». Цель этого процесса — идентифицировать все детали на плате, их соответствующие значения и связанные с ними функции.
Мы можем идентифицировать их, сравнивая электронные компоненты с эталонными базами данных. Эти базы данных содержат информацию о типе детали, связанных с ней контактах и ее функциональном описании.
Шаг № 3: Разборка компонентов и составление спецификации
Инженеры могут разобрать печатную плату, чтобы рассмотреть ее более внимательно. Они могут проследить линии и провести измерения для дальнейшего анализа. Процесс разборки должен проводиться осторожно, чтобы не повредить компоненты или саму плату.
Проследите электронные компоненты на плате. Это позволит создать спецификацию материалов (BOM). В BOM перечислены все компоненты, необходимые для построения схемы. Прослеживая компоненты, вы можете определить тип и производителя каждого компонента на плате, их технические характеристики и цены.
Шаг № 4: Визуализация и сканирование печатной платы
На этом этапе нам необходимо получить высококачественные и точные изображения верхнего и нижнего слоев исходной печатной платы. С помощью этих изображений мы сможем отследить соединения цепей и построить макет печатной платы. Очень важно, чтобы изображения содержали все необходимые детали печатной платы, включая расположение компонентов, трассировки и любые маркировки или обозначения.
Мы можем снимать изображения с помощью различных методов. К ним относятся микрофотография, рентгеновская визуализация и сканирующая электронная микроскопия. Каждый из этих методов имеет свои уникальные преимущества и ограничения при исследовании различных типов печатных плат.
Шаг № 5: Редактирование и загрузка изображений
Мы можем улучшить качество и читаемость изображений с помощью программного обеспечения для редактирования изображений, такого как Photoshop или GIMP. Процесс редактирования может включать в себя настройку яркости, контрастности и цветовых уровней для улучшения видимости трасс и компонентов. Кроме того, для правильного выравнивания изображений может потребоваться их поворот, кадрирование и изменение размера.
После редактирования и окончательной доработки изображения обычно загружаются в программное обеспечение или инструменты для обратного проектирования для дальнейшего анализа. Существуют различные программные приложения для обратного проектирования печатных плат, такие как Altium Designer, Eagle или KiCad.
Шаг № 6: Прокладка схемы и построение макета
После редактирования изображений вы можете загрузить их в программу для проектирования печатных плат, например AutoTrace, чтобы выполнить трассировку схемы и создать макет. Такая программа преобразует растровое изображение в векторную графику, что поможет вам быстро получить схему.
После того, как у вас будет макет, вам нужно будет сохранить его в виде файла Gerber. Файлы Gerber используются производителями печатных плат и полупроводникового оборудования в рамках производственного процесса. Они используются для передачи макета на производственное оборудование, такое как 3D-принтеры и лазерные резаки.
Шаг № 7: Создание и проверка схемы
После завершения макета следующим шагом является создание схемы цепи. Это включает в себя создание диаграммы, которая отображает соединения цепи и взаимосвязь между компонентами. Для этого вам понадобятся инструменты для создания схем печатных плат, такие как Altium Designer, Eagle, OrCAD и т. д.
Затем необходимо сравнить, проанализировать и проверить схему по отношению к схеме файла печатной платы. Убедитесь, что схема и спецификация точно отражают исходный проект и не содержат ошибок.
Программное обеспечение для обратного проектирования печатных плат
- ScanCAD — поддержка создания схем, автоматической трассировки и моделирования;
- DipTrace — поддержка редактора на основе схем или редактора на основе макетов;
- AutoTrace — программа, которая автоматически преобразует растровые изображения в векторные;
- Protel или Altium Designer — помогает создавать схемы на основе печатных плат;
- Gimp — бесплатный графический редактор с открытым исходным кодом для редактирования изображений и преобразования между различными форматами изображений;
- Inkscape — бесплатный редактор векторной графики с открытым исходным кодом, используемый для создания и редактирования векторных иллюстраций;
Оборудование для обратного проектирования печатных плат
- Компьютер — с хорошей производительностью;
- Цифровая камера — для фотографирования изображения печатной платы;
- Мультиметр — для измерения напряжения, тока и сопротивления, чтобы можно было идентифицировать компоненты;
- Станция для перепайки горячим воздухом — для удаления и замены компонентов;
- Паяльник и припой — для присоединения и отсоединения проводов;
- Микроскоп — для осмотра платы и компонентов;
- Лупа — для идентификации компонентов с помощью напечатанных символов на плате;
Применение реверс-инжиниринга печатных плат
Отрасль:
Усовершенствование и перепроектирование продукта, обслуживание устаревших систем, анализ неисправностей и устранение неполадок.
Автомобильная промышленность:
Воспроизведение печатных плат в автомобильной электронике, таких как дисплеи приборной панели и блоки управления двигателем.
Медицинские устройства:
Анализировать и перепроектировать печатные платы в медицинском оборудовании, таком как аппараты МРТ и кардиостимуляторы.
Потребительская электроника:
Воссоздавайте устаревшие продукты, такие как ретро-игровые приставки, материнские платы для компьютеров, оборудование для мониторинга.
Многослойные печатные платы Реверс-инжиниринг
Шаг 1: Подготовьте многослойную печатную плату
- Возьмите хорошую печатную плату и определите компоненты, расположенные в верхней части.
- Запишите детали компонентов перед разборкой.
- Отсканируйте плату с высоким разрешением DPI.
- Очистите поверхность печатной платы перед сканированием, чтобы обеспечить четкую видимость.
Шаг 2: Разборка компонентов и создание спецификации
- Используйте пневматический пистолет и пинцет для удаления компонентов.
- Запишите информацию о компонентах в подготовленной таблице.
- Измерьте значения компонентов с помощью моста.
- Введите данные измерений в компьютер для архивирования.
Шаг 3: Удалите олово с поверхности
- Используйте флюс и паяльник, чтобы удалить осадок олова.
- Отрегулируйте температуру паяльника в зависимости от количества слоев печатной платы.
- После удаления олова промойте плату и высушите ее.
Шаг 4: Составьте четкую карту нижней части печатной платы
- Установите отсканированные изображения в качестве верхнего и нижнего слоев.
- Конвертируйте изображения для различных программ копирования.
- Точно упакуйте и расположите компоненты.
- Удалите все слои покрытия с поверхности.
- Обеспечьте четкую и полную карту нижней части печатной платы.
Шаг 5: Создайте схематическую диаграмму или макет
- Изучите технические характеристики идентифицированных микросхем и компонентов.
- Используйте программное обеспечение, такое как Altium Designer или Eagle.
- Проследите соединения и идентифицированные компоненты.
- Создайте компоненты и их соединения.
Шаг 6: Проверьте схему и изготовьте прототип
- Используйте программное обеспечение для проверки и корректировки точности схемы.
- При необходимости выполните корректировку с высокой точностью.
- Изготовьте прототип печатной платы, используя схему, полученную в результате обратной разработки.
- Проведите тестирование работоспособности печатной платы, созданной на основе реверс-инжиниринга.
Лучшие практики реверс-инжиниринга печатных плат
Отдельные функциональные зоны
Чтобы упростить составление схематического диаграммы печатной платы и избежать ненужных проблем, инженеры могут разделить функциональные области при обратном проектировании. Обычно на печатной плате электронные компоненты с похожими функциями размещаются вместе. Разделив функциональные области, инженеры могут эффективно составить схематическую диаграмму печатной платы при обратном проектировании.
Найти запчасти
Для начала необходимо найти эталонные детали, а затем нарисовать схему на основе их выводов. Это поможет обеспечить максимально возможную точность схемы. Эталонные детали, как правило, имеют большие размеры и больше выводов, что удобно для рисования. Примерами подходящих эталонных деталей могут служить интегральные схемы, трансформаторы для печатных плат и транзисторы.
Учитесь на похожих схемах
Для создания электронных схем инженеры должны обладать навыками проектирования базовых схемных каркасов и схем. Аналогичные электронные изделия часто имеют сопоставимые схемы. Имея предыдущий опыт, инженеры могут использовать аналогичные схемы для обратного проектирования схем новых изделий.
Тенденции развития реверс-инжиниринга печатных плат
За последние 40 лет технологии реверс-инжиниринга печатных плат продолжали развиваться. Вот некоторые из последних достижений:
- Передовые технологии визуализации: камеры высокого разрешения или мобильные телефоны теперь могут четко фотографировать изображения печатных плат.
- Рентгеновская технология: рентгеновские лучи могут проникать через несколько слоев печатной платы, позволяя инженерам-реверс-инженерам видеть внутренние компоненты и соединения.
- Искусственный интеллект: ИИ может помочь в обработке и анализе изображений, помогая нам идентифицировать компоненты и соединения на печатной плате.
- Технология 3D-печати: она позволяет дизайнерам создавать физическую модель печатной платы, которую можно использовать для тестирования и проверки.
Часто задаваемые вопросы о реверс-инжиниринге печатных плат
Является ли обратное проектирование печатных плат законным?
Как метод технологических инноваций, обратный инжиниринг всегда вызывал споры. С одной стороны, обратный инжиниринг нарушает авторские права, с другой — ограничивает технологическую монополию и способствует здоровой конкуренции в сфере технологий.
Закон об авторском праве и Закон о защите авторских прав в цифровую эпоху (DMCA) являются важными нормативными актами, касающимися обратного инжиниринга. Некоторые утверждают, что неофициальные версии программного обеспечения, созданные в ходе обратного инжиниринга, сами по себе являются нарушением закона об авторском праве. Однако суд не согласился с этим. Обратный инжиниринг может быть разрешен даже в случае нарушения коммерческой тайны или авторских прав. При условии, что обратный инжиниринг используется для:
разработке конкурирующих продуктов
улучшению характеристик
продукта устранению уязвимостей в системе безопасности
взаимодействию с другими продуктами
Поэтому, если вы рассматриваете возможность обратного проектирования продукта, важно понимать местное законодательство.
Какова стоимость реверс-инжиниринга печатных плат?
| 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 |
Сколько времени займет мой проект?
Время, необходимое для выполнения проекта по обратному проектированию печатной платы, зависит от его сложности, количества слоев печатной платы, наличия справочных материалов и т. д. Простой проект может занять несколько дней или недель, а сложный — несколько недель или месяцев.
Подробнее о реверс-инжиниринге:
Свяжитесь с нами
Комната 711, здание 4, фаза 2, инновационный технологический парк Dongjiu, № 73, улица Xialinan, район Nanwan, район Longgang, Шэньчжэнь, Китай.