Меню
Блог

Обратный инжиниринг PCB: от платы к данным

Плата без чертежей — всё равно плата. Задача в том, чтобы отделить то, что можно восстановить точно, от того, что можно лишь предположить.

Инженерная редакция Hitech Circuits

Шэньчжэнь, Китай · производство и монтаж плат

4 мин чтения

Опубликовано:

Последнее обновление:

Техническая проверка: Технологические данные сверены с опубликованным листом возможностей.

Рентгеновское контрольное оборудование, используемое для считывания послойной структуры печатной платы.

Почему платы подвергаются обратному проектированию

Большинство работ по обратному проектированию приходится на три случая: чертежи больше не существуют, первоначальный производитель прекратил поддержку продукта, или необходимо понять устройство платы из вашего собственного парка, прежде чем ее можно будет отремонтировать или повторно сертифицировать. Во всех трех случаях цель одна — получить набор документации, на основе которого можно строить, а не копию чужого проекта.

Что можно восстановить, а что нельзя

Восстанавливается с уверенностью: количество слоев и порядок расположения компонентов, геометрия медных контактов на слой, таблица сверления, отверстия в маске и маркировке, список соединений, а также положение и ориентация каждого корпуса.

Предполагается, а затем проверяется: значения компонентов там, где сохранились маркировки, и функция каждого блока после того, как список соединений становится читаемым.

Не восстанавливается только с платы: прошивка, точный номер детали за герметизированным или лазерно-травленным устройством, а также любой параметр, который существовал только в спецификации оригинального поставщика. Поставщик, обещающий полное восстановление, описывает копию, а не анализ.

Последовательность действий

  1. Ведение документации по плате — фотографии обеих сторон с указанием масштаба и письменная запись всех маркировок до удаления каких-либо элементов.

  2. Рентгеновский анализ платы — подсчет слоев, плоскостных слоев, типов переходных отверстий и внутренней регистрации. Этот этап определяет стоимость всего последующего; рентгеновский анализ — это тот же инструмент, что описан в Шесть способов проверки печатной платы, здесь направлено на структуру, а не на соединения.

  3. Удалите все, что покрывает медь — конформное покрытие, заливку и, при необходимости, сами компоненты.

  4. Удаление слоев и сканирование — плата фрезеруется послойно, и каждый медный слой сканируется с высоким разрешением.

  5. Перестройка списка соединений — отсканированные слои векторизуются и сверяются друг с другом. Соединение, которое присутствует на одном слое, но отсутствует в перестроенном файле, рассматривается как ошибка перестройки и повторно проверяется на физической плате, прежде чем будет принято.

  6. Перестройка схемы по блокам — питание, цифровые, аналоговые, интерфейсные. Блоки именуются по функциям, поскольку исходные имена никогда не были напечатаны на плате.

  7. Проверка на физической плате — проверьте исходную схему в случаях неоднозначности списка соединений, затем создайте первый образец на основе перестроенных данных и протестируйте его.

Результаты работы

Типичный комплект документации включает:

  • Схему в формате PDF и в виде редактируемого исходного файла
  • Список соединений и спецификацию материалов (BOM) с указанием альтернативных вариантов, если исходная деталь устарела
  • Файл Gerber и файл сверления в масштабе 1:1, в формате, который может быть использован производственным предприятием без преобразования — тот же набор данных, что и в Производство печатных плат Заказ цитируется по следующим данным:
  • Схема многослойной структуры с указанием веса меди и толщины диэлектрика для каждого слоя
  • Список тестов и карта контрольных точек для восстановленной сборки

Откуда берутся ограничения

Первое ограничение — оптическое: BGA-микросхема с малым шагом выводов, трассы которой проходят под корпусом, может быть считана только после извлечения устройства. Второе — материал: заливка компаундом, толстый слой меди и толстые ламинаты увеличивают время сканирования. Третье — масштаб: двухслойную плату часто можно восстановить по фотографиям, в то время как плату высокой плотности с лазерными переходными отверстиями — нет.

Если восстановленные данные поступают в производство, они должны соответствовать опубликованному производителем диапазону — в данном случае, 1–38 слоев с шагом 0,06 мм — поэтому это число стоит проверить до первого сканирования, а не после него. Эти ограничения указаны в Возможности производства печатных плат страница.

Право собственности, соглашение о неразглашении и от чего лаборатория должна отказаться

Право собственности определяется до изготовления оснастки. Плата должна либо принадлежать заказчику, либо быть защищена письменным разрешением на ее воспроизведение, а соглашение о неразглашении должно быть заключено до передачи платы в руки заказчика. Работа по клонированию продукта конкурента для перепродажи, удалению этикетки конкурента или копированию дизайна, право собственности на который неясно, не является тем, за что должна предлагать свою услугу легитимная лаборатория. Если плата все еще находится на гарантии другого производителя, следует поднять этот вопрос на этапе составления коммерческого предложения — это меняет целесообразность выбранного варианта.

Что влияет на стоимость

Количество слоев и площадь платы определяют количество сканирований. Количество уникальных цепей определяет время изготовления схемы. Выпаивание и измерение компонентов добавляют этап, а электрическая проверка восстановленного первого образца — еще один. Коммерческое предложение детализируется в соответствии с этими факторами, поэтому две платы одинакового размера могут стоить очень по-разному.

Что должно содержаться в запросе на коммерческое предложение

В запросе на коммерческое предложение должны быть фотографии обеих сторон, количество слоев (если известно), целевой результат и конечное назначение продукта. Если плата все еще находится внутри сборки, укажите это — корпус, разъемы и форма кабеля часто содержат информацию, которой нет у самой платы. Когда восстановленная плата затем поступает в производство, этапы, через которые она пройдёт, описаны в заметке о контрольных воротах качества.

Технические характеристики

Типичные результаты работы
Схема · список соединений · спецификация материалов · файлы Gerber · файл сверления
Количество слоев считывается из
рентген, затем декольтеризация
Что совет директоров не может вернуть
Прошивка · стерты маркировки деталей
Документация
Схема сборки · список тестов
Отправная точка
Право собственности подтверждено в письменной форме.

Часто задаваемые вопросы

  • Законно ли обратное проектирование печатных плат?

    Все зависит от того, кому принадлежит дизайн. Проект должен начинаться с вопроса о праве собственности, на который должен быть дан письменный ответ: либо заказчик владеет платой, либо имеет разрешение на ее воспроизведение. Лаборатория, которая не хочет подтверждать это документально, — это не та лаборатория, и любое предложение о копировании продукта конкурента для перепродажи следует рассматривать скорее как предупреждение, чем как услугу.

  • Можно ли восстановить точные номера деталей?

    Только там, где сохранилась маркировка. Устройство, изготовленное методом лазерной гравировки или герметизации, теряет свою идентичность, а номер детали невозможно прочитать с кристалла без разрушающего анализа, который обычно нецелесообразен. Восстановление позволяет сохранить электрическую функцию данной позиции, а также предлагаемый альтернативный вариант, который все еще находится в производстве, поэтому плата остается пригодной для производства, даже если оригинальная деталь снята с производства.

  • Что должно включать в себя запрос на коммерческое предложение?

    Фотографии обеих сторон, количество слоев (если известно), тип целевого объекта (только комплект документации или восстановленная и собранная партия), а также конечное назначение продукта. Стоимость определяется по количеству отсканированных слоев: количество слоев и площадь платы, затем количество уникальных цепей, а затем необходимость выпаивания и измерения компонентов.

Поделиться статьёй

← Блог

Похожие технические статьи

Запросите расчёт для вашего проекта печатной платы

Бесплатная инженерная проверка и расчёт для производства печатных плат, монтажа, закупки компонентов и сборки готовых изделий.