시간이 지나면서 많은 전자 PCB가 더 이상 생산되지 않거나 업데이트되지 않지만, 여전히 장비에서 이러한 회로 기판을 수리하고 재사용해야 할 수도 있습니다. 원본 설계 파일을 구할 수 없고 부품이 더 이상 사용되지 않게 되면 수리 또는 개선이 중단되고 전체 장치를 폐기할 수 있습니다. PCB 복제 리버스 엔지니어링은 전자 제품의 수명을 연장합니다. 특히 원본 PCB 설계 데이터가 손실되거나 제조업체가 생산을 중단하거나 일부 부품이 단종된 경우 엔지니어는 원본 보드에 대한 PCB 역 분석을 수행하여 회로 원리를 재현하고 회로도를 재구성하며 동일한 보드를 제조하여 정상적인 유지 관리 및 작동을 보장할 수 있습니다. PCB 리버스 엔지니어링은 복사뿐만 아니라 기본 설계 원리를 이해하는 데도 유용하며, 결함이 발견되면 엔지니어는 경로를 변경하고 설계를 수정하며 더 많은 사용자 요구 사항을 충족하도록 제품을 최적화하거나 업그레이드할 수 있습니다.
PCB 복제는 무엇인가요?
PCB 복제는 리버스 엔지니어링 기술(PCB 리버스 엔지니어링이라고도 함)입니다. 원본 설계 파일(회로도, PCB 소스 파일)이 없는 경우 엔지니어는 기존 보드를 분해하여 모양과 기능이 원본 PCB와 일치하도록 재구성합니다. 이 프로세스에는 일반적으로 원본 PCB에서 모든 전자 부품을 제거하고, 각 부품을 분석 및 테스트하여 파라미터와 모델을 결정하고, 명확한 BOM을 생성하고, 정밀한 이미징 장비로 각 PCB 레이어를 스캔하고, 변환 소프트웨어를 사용하여 이미지를 PCB 설계 파일로 변환한 다음, 재구성된 파일과 BOM을 사용하여 새 PCB를 생산 및 조립하는 단계가 포함됩니다.
왜 PCB를 복제해야 하나요?
복제를 하는 이유로는 기기 수리, 개발 비용 절감, 기술 연구/학습 등이 있습니다.
기술 및 엔지니어링 이유
- 결함 분석: 복제는 회로도를 복원하여 근본 원인을 찾아 숨겨진 결함(간헐적 결함, EMI, 열 결함)을 찾는 데 도움이 됩니다.
- 인터페이스 적응 및 호환성: 복제는 레거시 장치를 최신 인터페이스/프로토콜(예: 네트워크 또는 통신 모듈)에 연결하기 위한 적응을 이해하고 구현하는 데 도움이 됩니다.
- 노후화 및 안정성 개선: 복제를 통해 취약한 구성 요소나 레이아웃 결함을 발견하여 개선할 수 있습니다.
상업적 및 비용적 이유
- 수리 및 유지보수: 고가의 장비의 경우 제어 PCB가 손상되어 원래 보드나 부품을 구할 수 없는 경우 복제를 통해 최소한의 비용으로 장치를 복원하고 장기간 사용할 수 있습니다.
- 공급망 및 비용 최적화: 부품이 단종되거나 비용이 많이 드는 경우 복제를 통해 부품을 대체하고 비용을 절감하는 동시에 안정적인 부품 공급을 보장할 수 있습니다.
연구 및 교육
- 엔지니어는 역분석을 통해 다른 숙련된 설계자로부터 레이아웃, 라우팅, 전력 및 신호 처리 기술을 배워 R&D 기술을 향상시킬 수 있습니다.
- 2차 개발 및 기능 개선: 엔지니어는 원래 설계를 기반으로 기능을 업그레이드하고 사용자 지정할 수 있습니다.
단계별: PCB를 복제하는 방법
1. BOM 생성
PCB 복제에서 BOM에는 모든 부품의 매개변수와 사양이 나열되며, 부품 이름, 사양, 모델 및 위치 ID가 명확하게 표시되어야 합니다. 조달부터 납땜 및 디버깅에 이르기까지 BOM의 정확성은 성공의 열쇠입니다.
- PCB에서 모든 구성 요소를 제거합니다. 먼저 PCB의 선명한 사진을 찍어 부품 위치와 방향을 기록합니다.
- 제거한 각 구성 요소에 위치 ID를 라벨링하고 추적할 수 있도록 종이에 부착하고 번호 매기기를 주의 깊게 확인합니다.
- 부품 테스트: 제거된 모든 부품을 테스트하고 파라미터를 기록(필요에 따라 LCR 미터, 멀티미터, 커브 트레이서 사용)하여 저항기, 커패시터, 인덕터 등을 측정합니다.
- 실제 부품 및 테스트 데이터(모델, 매개변수, 사양, 브랜드)와 비교하여 BOM을 컴파일하고 검증합니다.
- 구매: 구매는 BOM에 의존하며, 불완전하거나 부정확한 BOM 데이터는 복제된 보드가 원본처럼 작동하지 못하게 합니다.
2. PCB 구리층 스캐닝
- 노출된 PCB를 알코올로 닦은 다음 스캐너에 올려놓습니다. 스캔 해상도를 높이고 컬러 모드에서 포토샵을 사용하여 실크스크린을 스캔하고 파일을 저장/인쇄합니다.
- 구리가 빛날 때까지 미세 연마제로 상단과 하단 구리 층을 가볍게 샌딩하고 컬러 모드에서 두 층을 모두 스캔합니다. 구리와 비구리가 선명하게 구분되도록 대비/밝기를 조정하고 흑백으로 변환하고 흔적 선명도를 확인한 후 필요한 경우 반복합니다. 최종 이미지를 검은색 BMP 파일(TOP.BMP 및 BOT.BMP)로 저장합니다. 필요한 경우 포토샵을 사용하여 추가 보정을 합니다.
- BMP TOP/BOT 파일을 Protel/Altium 포맷으로 변환하고 Protel로 가져옵니다. 패드와 비아가 여러 레이어에 걸쳐 정렬되면 스캔이 성공한 것이고, 그렇지 않으면 스캔을 반복합니다.
3. 프로텔/알티움 합성
합성 작업은 이미지 파일을 프로토텔/알티움 도면으로 변환합니다.
- 회로도를 재구성하세요: Protel Schematic에서 전원, 클록, 인터페이스 및 코어 회로를 모듈별로 구축하고, 적절한 경우 라이브러리 부품을 사용하고 핀 매핑과 파라미터를 일관되게 유지하세요.
- 풋프린트 매핑 및 배치: PCB 라이브러리에서 실제 패드 크기와 일치하는 풋프린트를 할당하거나 생성합니다. 참조 이미지에 따라 PCB 문서에 컴포넌트를 배치하여 원래 레이아웃과 방향을 복원합니다.
- 추적 라우팅: 참조 이미지에 따라 네트워크를 라우팅하고, 중요한 신호(전원, 클록, 차동 쌍)에 우선순위를 지정하고, 라우팅 토폴로지와 밀도를 유지합니다. 다층 보드의 경우 사진 또는 X-레이를 사용하여 내부 연결을 식별하고 구리 레이어를 다시 구축합니다.
- 검증 및 조정: ERC/DRC, 넷리스트 비교, 제조 가능성 검사를 실행하고 문제를 수정합니다. 오실로스코프 또는 멀티미터로 프로토타입 보드의 중요한 넷 연결을 확인하여 정확한 재구성을 보장합니다.
- 출력 및 유효성 검사: 거버, BOM, 픽 앤 플레이스 파일을 생성하고, 프로토타입을 제작하고, 기능 및 안정성 테스트를 수행합니다.
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