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PCB抄板必备:PCB抄板流程及步骤

更新时间:2015-12-10 16:57:31点击次数:1889次
PCB抄板,即在已经有电子产品实物和电路板实物的前提下,利用反向研发技术手段对电路板进行逆向解析,将原有产品的PCB文件、物料清单(BOM)文件、原理图文件等技术文件以及PCB丝印生产文件进行1:1的还原,然后再利用这些技术文件和生产文件进行PCB制板、元器件焊接、飞针测试、电路板调试,完成原电路板样板的完整复制。由于电子产品都是由各类电路板组成核心控制部分进行工作,因此,利用PCB抄板这样一个过程,可完成任何电子产品全套技术资料的提取以及产品的仿制与克隆。

PCB(PrintedCircuitBoard),中文名称为印制电路板,又称印刷电路板、印刷线路板,是重要的电子部件,是电子元器件的支撑体,是电子元器件电气连接的提供者。由于它是采用电子印刷术制作的,故被称为“印刷”电路板。PCB抄板,即在已经有电子产品实物和电路板实物的前提下,利用反向研发技术手段对电路板进行逆向解析,将原有产品的PCB文件、物料清单(BOM)文件、原理图文件等技术文件以及PCB丝印生产文件进行1:1的还原,然后再利用这些技术文件和生产文件进行PCB制板、元器件焊接、飞针测试、电路板调试,完成原电路板样板的完整复制。

PCB抄板概念最初诞生于反向工程在国内学术界开始兴起的二十世纪八十年代,是由当时国内最初组建的反向工程技术研究 团队龙人PCB工作室提出的全新概念,历经将近30年的发展,目前,PCB抄板已经成为一个服务于全球电子产业发展和国内核心技术研究的全球性行业,国内 外各类抄板公司也已经遍地开花。近年来,这个行业的发展以及其在科技领域引发的种种轰动,使越来越多的人开始关注它,也使更多的企业通过他们的服务而走进 了在科技上敢与国际大企业抗衡的时代。特别是在中国江浙和广东一带,PCB抄板较为盛行,而且还出现了一批专门从事PCB抄板技术研究的权威实验室,如龙 人PCB工作室、世纪芯科技、芯谷等等。

PCB抄板,目前在业界也常被称为电路板抄板、电路板克隆、电路板复制、PCB克隆、PCB逆向设计或PCB反向研发,关于PCB抄板的定义,业界和学术界有多种说法,但是都不太完整,如果要给PCB抄板下一个准确的定义,我们可以借鉴国内权威的PCB抄板实验室的说法:PCB抄板,即在已经有电子产品实物和电路板实物的前提下,利用反向研发技术手段对电路板进行逆向解析,将原有产品的PCB文件、物料清单(BOM)文件、原理图文件等技术文件以及PCB丝印生产文件进行1:1的还原,然后再利用这些技术文件和生产文件进行PCB制板、元器件焊接、飞针测试、电路板调试,完成原电路板样板的完整复制。由于电子产品都是由各类电路板组成核心控制部分进行工作,因此,利用PCB抄板这样一个过程,可完成任何电子产品全套技术资料的提取以及产品的仿制与克隆。

很多人对PCB抄板概念存在误解,事实上,随着抄板行业的不断发展和深化,今天的PCB抄板概念已经得到更广范围的延伸,不再局限于简单的电路板的复制和克隆,还会涉及产品的二次开发与新产品的研发。比如,通过对既有产品技术文件的分析、设计思路、结构特征、工艺技术等的理解和探讨,可以为新产品的研发设计提供可行性分析和竞争性参考,协助研发设计单位及时跟进最新技术发展趋势、及时调整改进产品设计方案,研发最具有市场竞争性的新产品。同时,PCB抄板的过程通过对技术资料文件的提取和部分修改,可以实现各类型电子产品的快速更新升级与二次开发,根据抄板提取的文件图与原理图,专业设计人员还能根据客户的意愿对PCB进行优化设计与改板,也能够在此基础上为产品增加新的功能或者进行功能特征的重新设计,这样具备新功能的产品将以最快的速度和全新的姿态亮相,不仅拥有了自己的知识产权,也在市场中赢得了先机,为客户带来的是双重的效益。

目前,当众多PCB抄板设计服务企业参差不齐在市场中着力生存、追求利润时,有少数企业已经开始在更高的层次上确立地位,成为行业领域的领跑者,其中最成功、规模最大、技术实力最强、服务最全面的要数龙人PCB工作室、世纪芯等最早在国内兴起的民间反向研发技术团队组织了。它们的成功证明,PCB抄板蕴藏着巨大的能量。这个能量,不仅是对抄板设计服务企业而言,也是对整个电子产品市场以及信息技术产业而言的,因为在客观上他们推动了中国企业的技术能力,彻底打破了技术壁垒。

PCB抄板的技术实现过程简单来说,就是先将要抄板的电路板进行扫描,记录详细的元器件位置,然后将元器件拆下来做成物料清单(BOM)并安排物料采购,空板则扫描成图片经抄板软件处理还原成pcb板图文件,然后再将PCB文件送制版厂制板,板子制成后将采购到的元器件焊接到制成的PCB板上,然后经过电路板测试和调试即可。

具体技术步骤如下:

第一步,拿到一块PCB,首先在纸上记录好所有元气件的型号,参数,以及位置,尤其是二极管,三级管的方向,IC缺口的方向。最好用数码相机拍两张元气件位置的照片。现在的pcb电路板越做越高级上面的二极管三极管有些不注意根本看不到。

第二步,拆掉所有器件,并且将PAD孔里的锡去掉。用酒精将PCB清洗干净,然后放入扫描仪内,扫描仪扫描的时候需要稍调高一些扫描的像素,以便得到较清晰的图像。再用水纱纸将顶层和底层轻微打磨,打磨到铜膜发亮,放入扫描仪,启动PHOTOSHOP,用彩色方式将两层分别扫入。注意,PCB在扫描仪内摆放一定要横平竖直,否则扫描的图象就无法使用。

第三步,调整画布的对比度,明暗度,使有铜膜的部分和没有铜膜的部分对比强烈,然后将次图转为黑白色,检查线条是否清晰,如果不清晰,则重复本步骤。如果清晰,将图存为黑白BMP格式文件TOP BMP和BOT BMP,如果发现图形有问题还可以用PHOTOSHOP进行修补和修正。

第四步,将两个BMP格式的文件分别转为PROTEL格式文件,在PROTEL中调入两层,如过两层的PAD和VIA的位置基本重合,表明前几个步骤做的很好,如果有偏差,则重复第三步。所以说pcb抄板是一项极需要耐心的工作,因为一点小问题都会影响到质量和抄板后的匹配程度。

第五步,将TOP层的BMP转化为TOP PCB,注意要转化到SILK层,就是黄色的那层,然后你在TOP层描线就是了,并且根据第二步的图纸放置器件。画完后将SILK层删掉。不断重复直到绘制好所有的层。

第六步,在PROTEL中将TOP PCB和BOT PCB调入,合为一个图就OK了。

第七步,用激光打印机将TOP LAYER,BOTTOM LAYER分别打印到透明胶片上(1:1的比例),把胶片放到那块PCB上,比较一下是否有误,如果没错,你就大功告成了。

一块和原板一样的抄板就诞生了,但是这只是完成了一半。还要进行测试,测试抄板的电子技术性能是不是和原板一样。如果一样那真的是完成了。

备注:如果是多层板还要细心打磨到里面的内层,同时重复第三到第五步的抄板步骤,当然图形的命名也不同,要根据层数来定,一般双面板抄板要比多层板简单许多,多层抄板容易出现对位不准的情况,所以多层板抄板要特别仔细和小心(其中内部的导通孔和不导通孔很容易出现问题)。

双面板抄板方法:

1.扫描线路板的上下表层,存出两张BMP图片。

2.打开抄板软件Quickpcb2005,点“文件”“打开底图”,打开一张扫描图片。用PAGEUP放大屏幕,看到焊盘,按PP放置一个焊盘,看到线按PT走线……就象小孩描图一样,在这个软件里描画一遍,点“保存”生成一个B2P的文件。

3.再点“文件”“打开底图”,打开另一层的扫描彩图;

4.再点“文件”“打开”,打开前面保存的B2P文件,我们看到刚抄好的板,叠在这张图片之上——同一张PCB板,孔在同一位置,只是线路连接不同。所以我们按“选项”——“层设置”,在这里关闭显示顶层的线路和丝印,只留下多层的过孔。

5.顶层的过孔与底层图片上的过孔在同一位置,现在我们再象童年时描图一样,描出底层的线路就可以了。再点“保存”——这时的B2P文件就有了顶层和底层两层的资料了。

6.点“文件”“导出为PCB文件”,就可以得到一个有两层资料的PCB文件,可以再改板或再出原理图或直接送PCB制版厂生产

多层板抄板方法:

其实四层板抄板就是重复抄两个双面板,六层就是重复抄三个双面板……,多层之所以让人望而生畏,是因为我们无法看到其内部的走线。一块精密的多层板,我们怎样看到其内层乾坤呢?——分层。

现在分层的办法有很多,有药水腐蚀、刀具剥离等,但很容易把层分过头,丢失资料。经验告诉我们,砂纸打磨是最准确的。

当我们抄完PCB的顶底层后,一般都是用砂纸打磨的办法,磨掉表层显示内层;砂纸就是五金店出售的普通砂纸,一般平铺PCB,然后按住砂纸,在PCB上均匀磨擦(如果板子很小,也可以平铺砂纸,用一根手指按住PCB在砂纸上磨擦)。要点是要铺平,这样才能磨得均匀。

丝印与绿油一般一擦就掉,铜线与铜皮就要好好擦几下。一般来说,蓝牙板几分钟就能擦好,内存条大概要十几分钟;当然力气大,花的时间会少一点;力气小花的时间就会多一点。

磨板是目前分层用得最普遍的方案,也是最经济的了。咱们可以找块废弃的PCB试一下,其实磨板没什么技术难度,只是有点枯燥,要花点力气,完全不用担心会把板子磨穿磨到手指头哦。

相关知识——

PCB抄板除了对电路板复制的简单概念,还包括了板上一些加密了的芯片的解密、PCB原理图的反推、BOM清单的制作等技术概念。

对PCB抄板有一定了解的人都知道,芯片解密是抄板过程中一个重要的环节,因为要完成整个电路板的复制,当然就包括板上的各种元器件了。PCB抄板本身并不是一项高科技,真正难度最大的是程序反汇编、技术文件反推等过程。目前在芯片解密这一块最有实力和影响力的应该要数世纪芯、龙芯世纪等民间的技术研究单位了。现将他们能完成的单片机工艺型号总结如下:FREESCALE/MOTOLORA(飞思卡尔/摩托罗拉) ST(意法半导体) MICROCHIP HOLTEK(合泰) ELAN(易龙)MICON(麦肯MDT)FEELING(远翔) SONIX(松翰) 中颖 日立 三菱 (瑞萨) 富士通 ZILOG LG/HYUNDAI(现代)ALTERA(阿尔特拉) LATTICE(雷特斯) XILINX INTEL(英特尔) ATMEL(爱特梅尔) PHILIPS(菲利浦) 英飞凌 SST STC(宏晶) WINBOND ISSI SYNCMOS DALLAS CYPRESS(赛普拉斯) 旺宏 其它PLD/CPLD/AVR/51系列/FPGA IC系列,型号繁多,详细请咨询相关技术人员。

PCB原理图的反推

原理图就是由电气符号组成用来分析电路原理的图纸,它在产品调试、维修、改进过程中有着不可或缺的作用。原理图反推与正向设计恰好相反,正向设计是先有原理图设计,再根据原理图进行PCB设计,而PCB反推原理图是指根据现有PCB文件或者PCB实物反向推导出产品的原理图,以方便对产品进行技术解析并协助后期产品样机调试生产或改进升级。

BOM清单制作

在产品反向技术研究与仿制开发过程中,BOM清单的制作及贴片方位图、SMT贴片机用元件坐标图制作都是后期样板焊接、贴片加工、完整样机定型设计与组装生产的必要环节。

BOM(物料清单)是器件物料采购的依据,它记载了产品组成所需的各种元器件、模块以及其他特殊材料。BOM清单的制作最重要的是要求元器件的各种参数测量值精确,因为如果器件参数有误,就可能影响对器件的判断和物料采购的准确性,甚至可能导致项目开发失败。

PCB改板

PCB改板是PCB抄板中的一个相关概念,它是指对提取的PCB文件进行线路调整或重新布局,以实现对原电路板的功能修改,可快速实现产品的更新升级,满足某些客户的个性化需要和特殊应用需求。

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