Как реконструировать печатную плату

Реверс-инжиниринг играет роль во многих отраслях и особенно популярен среди тех, кто использует в своей работе печатные платы (ПП). Используя обратный инжиниринг печатных плат, вы можете получить важную информацию об их функциях и конструкции, что поможет вам выполнить ремонт, модернизировать старые печатные платы или создать более дешевую альтернативу конкуренту. Зная, как реконструировать печатные платы, вы можете получить полное представление о том, как работают ваши печатные платы, и воспользоваться многими преимуществами этого процесса.

Узнайте больше о том, что означает реверс-инжиниринг и в чем его преимущества для ваших печатных плат, изучив приведенную ниже информацию. Вы также узнаете, как реконструировать печатную плату.

Что означает обратный инжиниринг печатной платы?

Реверс-инжиниринг печатных плат — это многоуровневый процесс, который включает в себя целевое исследование печатных плат, обратный анализ и воспроизведение технологии проектирования печатных плат. Процесс также используется для определения и получения проекта функциональных и структурных характеристик продукта, а также потока обработки. Обладая этой информацией, компания может производить продукты с аналогичными функциями и возможностями, хотя предприятия будут следить за тем, чтобы они не воспроизводили точную копию печатной платы, полученной путем обратного проектирования.

Обратный инжиниринг в основном используется для определения и анализа принципов проектирования продукта. Это особенно полезно, когда компания не может легко найти информацию о дизайне определенного продукта.

Наиболее распространенный метод обратного проектирования печатной платы включает в себя разборку образца печатной платы и последующий ее анализ. На основе этого анализа компания создаст документацию об образце печатной платы, которую могут просмотреть различные члены команды. Эта документация часто включает информацию о том, как устроен продукт и как он работает.

Затем компания может использовать информацию, полученную от образца печатной платы, для производства аналогичных печатных плат, которые могут работать лучше, чем предложения их конкурентов. Наряду со способностью реверс-инжиниринга помогать компаниям анализировать и превосходить продукты конкурентов, он также может помочь предприятиям улучшить свои собственные предложения печатных плат. Например, обратный инжиниринг может помочь им улучшить функциональность своих плат, обнаружив устаревшие детали, проблемы с безопасностью или плохой дизайн.

Каковы преимущества обратного проектирования печатной платы?

Есть несколько преимуществ обратного проектирования печатных плат — многие компании используют эти устройства для различных целей. Например, вы можете захотеть перепроектировать печатную плату, на которую нет документации, или печатную плату, которая устарела, но по-прежнему имеет решающее значение для ваших процессов. Обратный инжиниринг также может помочь вам создать более эффективные или менее дорогостоящие версии печатных плат конкурентов.

Узнайте больше о преимуществах обратного проектирования печатных плат ниже:

• Обслуживайте важные печатные платы: Иногда у вас может быть устаревшая печатная плата, которая выполняет необходимую функцию, например, питание механизма или электронного компонента. Если печатная плата выходит из строя или ее необходимо заменить, возможно, вы не сможете найти замену или узнать, как ее отремонтировать. Обратное проектирование устаревшей печатной платы может помочь вам в обеих этих ситуациях, позволяя поддерживать важные печатные платы в течение длительного времени и потенциально клонировать их для замены, когда ремонт невозможен.
• Получите информацию о печатных платах без документации: Большинство современных печатных плат поставляются с документацией или данными автоматизированного проектирования (САПР), которые люди могут просмотреть. Иногда у печатных плат нет доступной для них информации. В этом случае обратный инжиниринг имеет решающее значение для сбора необходимой информации о схеме и конструкции печатной платы. Обратный инжиниринг позволяет создавать собственную документацию по продукту, помогающую понять, как исправить или воспроизвести его.
• Уменьшите свою зависимость от экспертов: Один из первых шагов, который вы, вероятно, предпримете, когда с вашей печатной платой возникнет проблема, — это обратиться к эксперту за помощью в устранении неполадок и ремонте. Иногда нет профессионалов, у которых есть опыт работы с вашей печатной платой. Это отсутствие знаний о печатной плате может поставить вас в безвыходное положение. Обратный инжиниринг позволяет получить важную информацию о вашей печатной плате и областях, которые могут вызывать проблемы, без помощи профессионала.
• Выявление слабых мест в разработках конкурентов: Если вы производите печатные платы, вы можете найти способы сделать свою продукцию более эффективной, чем предложения ваших конкурентов. Реверс-инжиниринг печатной платы конкурента позволяет выявить в ней слабые места. Обладая этой информацией, вы можете улучшить свои собственные печатные платы и продавать более эффективный продукт. Даже если вы не пытаетесь продать печатную плату, вы можете определить слабые места в конструкции печатной платы, чтобы создать более эффективные решения для ваших уникальных целей.
• Производить менее дорогостоящие печатные платы: Если у вас есть конкурент, продающий печатную плату по высокой цене, вы можете перепроектировать ее, чтобы определить, сколько на самом деле стоит ее производство. Компании часто продают печатные платы по более высокой цене из-за отсутствия конкуренции. Определив, сколько стоит изготовление печатной платы, вы сможете изготовить аналогичную плату по более низкой цене, что поможет вам привлечь новых клиентов, у которых раньше не было других вариантов.

Как реконструировать печатную плату

Реверс-инжиниринг печатных плат может быть долгим процессом, но он того стоит. Есть несколько основных этапов обратного проектирования печатных плат, которым должен следовать каждый, кто пытается это сделать. Эти шаги включают создание первоначальных чертежей, сканов или фотографий печатных плат, которые затем загружаются в соответствующее программное обеспечение и программы обратного проектирования. После загрузки пользователи должны построить макет печатной платы и использовать этот макет для создания схем.

Выполнив эти основные шаги, вы будете точно знать, как работает печатная плата, что может помочь вам в достижении любой поставленной цели. Если вы хотите узнать больше об этом процессе, ознакомьтесь с обзором реконструирования печатных плат ниже:

1. Нарисуйте, отсканируйте или сфотографируйте печатную плату для подготовки изображения

Первым шагом к обратному проектированию печатной платы является чертеж, сканирование или фотографирование печатной платы. Если вы фотографируете его, убедитесь, что вы фотографируете обе стороны печатной платы. Также важно сфотографировать его на темном фоне. Поскольку на печатных платах могут быть отверстия, вам не нужно, чтобы через эти отверстия был виден какой-либо фон, поскольку более светлый фон может выглядеть как медь. Темный фон предотвращает путаницу в конструкции печатной платы.

Еще одним необходимым шагом для правильного фотографирования печатных плат является использование высококачественной камеры, способной запечатлеть каждую деталь. Для этого шага обычно достаточно цифровых камер или смартфонов. Кроме того, вы должны убедиться, что печатная плата хорошо освещена. После фотографирования или сканирования изображений потребуется длительный процесс, в ходе которого вам потребуется выполнить переключение цвета или редактирование изображения. Эти шаги часто требуются для сложных макетов, поскольку фотографии и сканы могут отображать более сложные макеты.

Для более простых печатных плат вы можете нарисовать макет на листе миллиметровой бумаги. Если вы рисуете печатную плату, убедитесь, что вы зафиксировали точный масштаб печатной платы и используете символы для каждого компонента. Хотя рисовать печатную плату вручную может быть сложно, это позволяет вам обойти переключение цветов и редактирование изображения и сразу приступить к подготовке схемы.

2. Загрузите изображение

После того, как вы сделали снимки, вы можете загрузить их в свою программу реверс-инжиниринга. Перед загрузкой изображения вручную обрежьте изображение, чтобы на фотографии была видна только печатная плата. В Интернете доступно множество программ, которые помогут вам редактировать любые фотографии или сканы, а также управлять ключевыми функциями печатных плат.

Например, вы можете использовать GIMP или Inkscape — обе платформы являются бесплатными графическими редакторами с открытым исходным кодом. Inkscape — редактор векторной графики. Dia — еще одно бесплатное программное решение с открытым исходным кодом для построения диаграмм общего назначения. Вы также можете рассмотреть возможность использования AutoTrace, программы, которая преобразует растровые изображения в векторную графику.

Все эти программы могут быть полезны в процессах разработки схем и компоновки. После того, как вы завершите процессы разработки схемы и компоновки, вам может потребоваться программное обеспечение САПР для получения более подробных результатов.

3. Создание макета

После загрузки изображений в выбранную вами программу обратного проектирования печатных плат вам нужно будет построить 3D-макет печатной платы. Компоновка печатной платы показывает, как устроено распределение электромагнитного поля системы и как ведут себя схемы. Он также представляет другие части печатной платы, которые не могут быть показаны на схеме, такие как компоненты, проводящие элементы, расположение дорожек и плоскости каждого слоя.

Если вы реконструируете простую печатную плату, вы часто можете просто отсканировать чертеж печатной платы и загрузить его в AutoTrace или подобную программу для построения топологии. Программа этого типа возьмет растровое изображение и преобразует его в векторную графику, что поможет вам быстро получить схему печатной платы.

Для более сложной печатной платы вам придется подвергнуть свое изображение множеству шагов редактирования перед созданием схемы. Как правило, вы можете ожидать, что эти шаги потребуют определенного опыта и много часов, пока вы пытаетесь создать макет.

Ниже приведены некоторые основные этапы редактирования, используемые на каждой стороне печатной платы для построения топологии:

• «Покрасьте» отверстия и площадки для пайки: Перед переносом печатной платы вам необходимо «покрасить» контактные площадки и отверстия для пайки, чтобы не потерять их. Вы можете добиться этого, поменяв каналы местами, так как это может улучшить видимость отверстий.
• Удалите трекпады с печатной платы: Пользователям, запускающим свои печатные платы с помощью AutoTrace, необходимо избавиться от всех трекпадов печатных плат перед использованием программного обеспечения. Эти трекпады на печатных платах могут преобразовываться в циклы в программе, поэтому вам следует удалить их, чтобы сохранить точность.
• Отметить свободные отверстия: Многослойные платы часто имеют отверстия или области, которые не соединяются ни с чем другим или не соединяются с внутренними слоями печатной платы. Вы должны пометить эти отверстия на этапе редактирования, чтобы их можно было идентифицировать.
• Настройка насыщенности и слоев: Чтобы улучшить видимость окрашенных печатных плат, отрегулируйте насыщенность и слои.
• Чистые следы: Прежде чем преобразовывать изображения печатных плат в такой программе, как AutoTrace, очистите все дорожки. Если вы оставите дорожки беспорядочными, результирующая схема может быть нечеткой из-за плохого преобразования. Вы также можете сгладить края изображения, чтобы обеспечить чистое преобразование изображения.
• Обесцветить и инвертировать изображение: Чтобы обесцветить изображение, примените к нему оттенки серого. Как только вы закончите это, вы инвертируете изображение, чтобы линии печатной платы стали темными и отображались на белом фоне. Этот процесс обесцвечивания имеет решающее значение для получения более точной передачи AutoTrace, поскольку он очищает все белые или серые цвета.
• Повторите процесс на другой стороне: Чтобы создать полный макет, вам необходимо выполнить описанные выше шаги редактирования на другой стороне печатной платы. Если вы не повторите процессы для другой стороны печатной платы, вы не сможете создать двустороннюю схему, необходимую для обратного проектирования печатной платы.

4. Создать схемы

Следующим шагом является получение схемы печатной платы. Когда вы создаете принципиальную схему печатной платы, вы можете увидеть каждую схему и все компоненты платы. Диаграмма обычно принимает форму чертежа сборки 2D CAD. Это двухмерное представление схемы помогает инженеру увидеть, как соединяются различные компоненты и каковы их функции. Вся эта информация имеет решающее значение, когда вы пытаетесь восстановить или воспроизвести печатную плату.

Для создания схемы вы можете использовать такую ​​программу, как AutoTrace, или программу САПР для компоновки печатной платы, например Target 3001!. Этот шаг часто относительно проще, чем этап компоновки, так как вы уже завершили все необходимые работы по рисованию или редактированию фотографий.

После создания схемы вам нужно будет объединить обе стороны печатной платы, расположить дорожки и пометить компоненты символами. Пометив и расположив дорожки, вам будет легче интерпретировать схему. Если вы реконструируете печатную плату, чтобы ее можно было отремонтировать, вы можете просмотреть схему и использовать ее для устранения неполадок печатной платы. Этот процесс устранения неполадок часто включает замену всех необходимых линий и проверку ключевых компонентов.

Имея на руках компоновку и схемы, вы должны иметь полное представление о том, как работает печатная плата.

Выберите Millenium Circuits Limited для разработки ваших печатных плат

Со всеми сложными требованиями, предъявляемыми к реверс-инжинирингу печатных плат, вы можете обратиться за помощью к специалистам по печатным платам. Если вы хотите улучшить старую конструкцию печатной платы или создать что-то новое, Millenium Circuits Limited поможет вам.

В MCL мы занимаемся производством высококачественных печатных плат для компаний в различных отраслях. Мы можем предоставить вам практически любой вид печатной платы, о котором вы можете подумать, что помогает нам удовлетворить практически любые ваши потребности. Мы даже можем изготовить прототипы печатных плат для тех случаев, когда вам нужно уникальное решение для ваших производственных процессов. Прототипы печатных плат могут предложить широкий спектр преимуществ для бизнеса. Если вам нужно что-то, от скрытых печатных плат до двухсторонних печатных плат FR4, у нас есть ответы на ваши проблемы.

Если у вас есть какие-либо вопросы по обратному инжинирингу или вы хотите узнать больше о наших инженерных решениях, пожалуйста, свяжитесь с нами. Один из наших представителей свяжется с вами как можно быстрее, чтобы оказать вам необходимую помощь.