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  • 深度解析PCB原理圖的反推全過程
    深度解析PCB原理圖的反推全過程
  • 深度解析PCB原理圖的反推全過程
  •   發(fā)布日期: 2018-12-20  瀏覽次數(shù): 1,560

    PCB抄板,業(yè)界也常被稱為電路板抄板、電路板克隆、電路板復(fù)制、PCB克隆、PCB逆向設(shè)計(jì)或PCB反向研發(fā)。

    即在已有電子產(chǎn)品實(shí)物和電路板實(shí)物的前提下,利用反向研發(fā)技術(shù)手段對(duì)電路板進(jìn)行逆向解析,將原有產(chǎn)品的PCB文件、物料清單(BOM)文件、原理圖文件等技術(shù)文件以及PCB絲印生產(chǎn)文件進(jìn)行1:1的還原。然后再利用這些技術(shù)文件和生產(chǎn)文件進(jìn)行PCB制板、元器件焊接、飛針測(cè)試、電路板調(diào)試,完成原電路板樣板的完整復(fù)制。

     

    對(duì)于PCB抄板,很多人不了解,到底什么是PCB抄板,有些人甚至認(rèn)為PCB抄板就是山寨。而山寨在大家的理解中,就是模仿的意思,但是PCB抄板絕對(duì)不是模仿,PCB抄板的目的是為了學(xué)習(xí)國外最新的電子電路設(shè)計(jì)技術(shù),然后吸收優(yōu)秀的設(shè)計(jì)方案,再用來開發(fā)設(shè)計(jì)更優(yōu)秀的產(chǎn)品。

    隨著抄板行業(yè)的不斷發(fā)展和深化,今天的PCB抄板概念已經(jīng)得到更廣范圍的延伸,不再局限于簡(jiǎn)單的電路板的復(fù)制和克隆,還會(huì)涉及產(chǎn)品的二次開發(fā)與新產(chǎn)品的研發(fā)。

    比如,通過對(duì)既有產(chǎn)品技術(shù)文件的分析、設(shè)計(jì)思路、結(jié)構(gòu)特征、工藝技術(shù)等的理解和探討,可以為新產(chǎn)品的研發(fā)設(shè)計(jì)提供可行性分析和競(jìng)爭(zhēng)性參考,協(xié)助研發(fā)設(shè)計(jì)單位及時(shí)跟進(jìn)最新技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)、及時(shí)調(diào)整改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案,研發(fā)最具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)性的新產(chǎn)品。

    PCB抄板的過程通過對(duì)技術(shù)資料文件的提取和部分修改,可以實(shí)現(xiàn)各類型電子產(chǎn)品的快速更新升級(jí)與二次開發(fā),根據(jù)抄板提取的文件圖與原理圖,專業(yè)設(shè)計(jì)人員還能根據(jù)客戶的意愿對(duì)PCB進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)與改板。也能夠在此基礎(chǔ)上為產(chǎn)品增加新的功能或者進(jìn)行功能特征的重新設(shè)計(jì),這樣具備新功能的產(chǎn)品將以最快的速度和全新的姿態(tài)亮相,不僅擁有了自己的知識(shí)產(chǎn)權(quán),也在市場(chǎng)中贏得了先機(jī),為客戶帶來的是雙重的效益。

    無論是被用作在反向研究中分析線路板原理和產(chǎn)品工作特性,還是被重新用作在正向設(shè)計(jì)中的PCB設(shè)計(jì)基礎(chǔ)和依據(jù),PCB原理圖都有著特殊的作用。

    那么,根據(jù)文件圖或者實(shí)物,怎樣來進(jìn)行PCB原理圖的反推,反推過程是怎么樣的?有哪些該注意細(xì)節(jié)呢?

    1

    反推步驟

    01

    記錄PCB相關(guān)細(xì)節(jié)

    拿到一塊PCB,首先在紙上記錄好所有元器件的型號(hào),參數(shù),以及位置,尤其是二極管,三級(jí)管的方向,IC缺口的方向。最好用數(shù)碼相機(jī)拍兩張?jiān)骷恢玫恼掌?。很多的pcb電路板越做越高級(jí)上面的二極管三極管有些不注意根本看不到。

    02

    掃描的圖象

    拆掉所有器件,并且將PAD孔里的錫去掉。用酒精將PCB清洗干凈,然后放入掃描儀內(nèi),掃描儀掃描的時(shí)候需要稍調(diào)高一些掃描的像素,以便得到較清晰的圖像。再用水紗紙將頂層和底層輕微打磨,打磨到銅膜發(fā)亮,放入掃描儀,啟動(dòng)PHOTOSHOP,用彩色方式將兩層分別掃入。

    注意,PCB在掃描儀內(nèi)擺放一定要橫平豎直,否則掃描的圖象就無法使用。

    03

    調(diào)整修正圖像

    調(diào)整畫布的對(duì)比度,明暗度,使有銅膜的部分和沒有銅膜的部分對(duì)比強(qiáng)烈,然后將次圖轉(zhuǎn)為黑白色,檢查線條是否清晰,如果不清晰,則重復(fù)本步驟。如果清晰,將圖存為黑白BMP格式文件TOP BMP和BOT BMP,如果發(fā)現(xiàn)圖形有問題還可以用PHOTOSHOP進(jìn)行修補(bǔ)和修正。

    04

    校驗(yàn)PAD和VIA的位置重合度

    將兩個(gè)BMP格式的文件分別轉(zhuǎn)為PROTEL格式文件,在PROTEL中調(diào)入兩層,如過兩層的PAD和VIA的位置基本重合,表明前幾個(gè)步驟做的很好,如果有偏差,則重復(fù)第三步。所以說pcb抄板是一項(xiàng)極需要耐心的工作,因?yàn)橐稽c(diǎn)小問題都會(huì)影響到質(zhì)量和抄板后的匹配程度。

    05

    繪制層

    將TOP層的BMP轉(zhuǎn)化為TOP PCB,注意要轉(zhuǎn)化到SILK層,就是黃色的那層,然后你在TOP層描線就是了,并且根據(jù)第二步的圖紙放置器件。畫完后將SILK層刪掉。不斷重復(fù)直到繪制好所有的層。

    06

    記錄PCB相關(guān)細(xì)節(jié)

    TOP PCB和BOT PCB合圖

    07

    激光打印TOP LAYER,BOTTOM LAYER

    用激光打印機(jī)將TOP LAYER,BOTTOM LAYER分別打印到透明膠片上(1:1的比例),把膠片放到那塊PCB上,比較一下是否有誤,如果沒錯(cuò),你就大功告成了。

    08

    測(cè)試

    測(cè)試抄板的電子技術(shù)性能是不是和原板一樣。如果一樣那真的是完成了。

    2

    注意細(xì)節(jié)

    01

    合理劃分功能區(qū)域

    在對(duì)一塊完好的PCB電路板進(jìn)行原理圖的逆向設(shè)計(jì)時(shí),合理劃分功能區(qū)域能夠幫工程師減少一些不必要的麻煩,提高繪制的效率。

    一般而言,一塊PCB板上功能相同的元器件會(huì)集中布置,以功能劃分區(qū)域可以在反推原理圖時(shí)有方便準(zhǔn)確的依據(jù)。但是,這個(gè)功能區(qū)域的劃分并不是隨意的。它需要工程師對(duì)電子電路相關(guān)知識(shí)有一定的了解。

    首先,找出某一功能單元中的核心元件,然后根據(jù)走線連接可以順藤摸瓜的找出同一功能單元的其他元件,形成一個(gè)功能分區(qū)(功能分區(qū)的形成是原理圖繪制的基礎(chǔ))。另外,在這一過程中,不要忘記巧妙利用電路板上的元器件序號(hào),它們可以幫助您更快的進(jìn)行功能分區(qū)。

    02

    找對(duì)基準(zhǔn)件

    這個(gè)基準(zhǔn)件也可以說是在進(jìn)行原理圖繪制之初所借助的主要部件PCB網(wǎng)城,在確定基準(zhǔn)件之后,根據(jù)這些基準(zhǔn)件的引腳進(jìn)行繪制,能夠在更大程度上保證原理圖的準(zhǔn)確性。

    對(duì)于工程師而言,基準(zhǔn)件的確定不是很復(fù)雜的事情,一般情況下,可以選擇在電路中起主要作用的元器件作為基準(zhǔn)件,它們一般體積較大、引腳較多,方便繪制的進(jìn)行,如集成電路、變壓器、晶體管等等,都可以作為合適的基準(zhǔn)件。

    03

    正確區(qū)分線路,合理繪制布線

    對(duì)于地線、電源線、信號(hào)線的區(qū)分,同樣需要工程師有相關(guān)的電源知識(shí)、電路連接知識(shí)、PCB布線知識(shí)等等。這些線路的區(qū)分,可以從元器件連接情況、線路銅箔寬度以及電子產(chǎn)品本身的特征等方面進(jìn)行分析。

    在布線繪制中,為避免線路交叉與穿插,對(duì)地線可以大量使用接地符號(hào),各種線路可以使用不同顏色的不同線條保證清晰可辨,對(duì)各種有元器件還可以運(yùn)用專用標(biāo)志,甚至可以將單元電路分開繪制,最后再進(jìn)行組合。

    04

    掌握基本框架,借鑒同類原理圖

    對(duì)于一些基本電子電路的框架構(gòu)成和原理圖畫法,工程師需要熟練掌握,不僅要能對(duì)一些簡(jiǎn)單、經(jīng)典的單元電路的基本組成形式進(jìn)行直接繪制,還要能形成電子電路的整體框架。

    另一方面,不要忽視,同一類型的電子產(chǎn)品在原理圖上具有一定的相似性PCB網(wǎng)城,工程師可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)的積累,充分借鑒同類電路圖來進(jìn)行新的產(chǎn)品原理圖的反推。

    05

    核對(duì)與優(yōu)化

    原理圖繪制完成之后,還要經(jīng)過測(cè)試與核對(duì)環(huán)節(jié)才能說PCB原理圖的逆向設(shè)計(jì)結(jié)束。對(duì)PCB分布參數(shù)敏感的元件的標(biāo)稱值需要進(jìn)行核對(duì)優(yōu)化,根據(jù)PCB文件圖,將原理圖進(jìn)行對(duì)比分析與核對(duì),確保原理圖與文件圖的完全一致。


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