2019-05-29 14:42:09
抄板
一 概述
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。
二 定义
PCB抄板,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。
对于PCB抄板,很多人不了解,到底什么是PCB抄板,有些人甚至认为PCB抄板就是山寨。山寨在大家的理解中,就是模仿的意思,但是PCB抄板绝对不是模仿,PCB抄板的目的是为了学习国外最新的电子电路设计技术,然后吸收优秀的设计方案,再用来开发设计更优秀的产品。
PCB抄板就是一种反向研究技术,就是通过一系列反向研究技术,来获取一款优秀电子产品的PCB设计电路,还有电路原理图和BOM表。通过这种反向的研究方法,别人需要两三年才开发出来的一款产品,我们通过PCB抄板反向研究的方式,可能只需要一个月就能学会别人花两三年研发出来的成果,这对于我们发展中国家追赶世界脚步起到了非常重要的促进作用。而且反向研究技术的发展,也对那些开发团队的技术突破起到一个促进作用,反向研究技术的大力发展同时也导致正向研究技术的不断更新。正向研究与反向研究之间就是因为有了这个竞争关系,所以这几年电子技术的发展才能日新月异,电子产品,几乎一年更新换代一次,后面电子产品更新换代的速度只会越来越快。因为PCB抄板降低了电子技术的门槛。PCB抄板使越来越多的发展中国家快速走上了高新电子技术的前沿,与发达国家一起研究电子技术。这个研究团队越大,这个世界的电子技术才能发展得越块。
三 对抄板的误解
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。
四 抄板过程
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。很多的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,再像童年时描图一样,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。
在分层的问题上办法有很多,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。
五 抄板的价值
具体来说,PCB抄板的价值体现在以下几个方面:
从企业的角度而言
克隆可帮助企业快速更新换代,紧跟最新潮流。以最短的时间和最低的开发费用完成产品的上市。且在如今几近完美的电子克隆技术的支持下,产品质量得到强有力的保证。
从用户体验的角度而言
物美价廉是其最突出的特性,易于普通大众所接受,不仅能够丰富人们的生活,体验时尚与潮流所带来的全新感觉,并为企业赢得更多利润,增强其在行业内的竞争力。
对一些特定行业或研究院而言
抄板是一种行之有效且必要的手段,它能够快速攻克技术上的壁垒,促进正向研究的发展,拉近与发达国家先进技术的差距。
从抄板技术角度而言
抄板并不时简单的仿制、copy,它属于反向研究领域,通过攻克原机的技术,掌握其性能与应用,可进行二次开发,即在充分了解其原理图的基础上对其功能进行删减,达到适合自己需求的产品。不仅可以规避“知识产权”,还可快速创造属于自己的品牌,且研制周期短,成本低,效益显着。
从整体行业而言
有利于加快整体行业的发展。当克隆技术发展速度越来越快且日趋完美时,电子工程师们也正积极地寻求如何另最新研制的产品在市场上长时间保持一枝独秀的竞争力,增强产品的差异化的方法,这一方面促进了正向技术的研究,另一方面也使反向研究得到了更广阔的发展空间,同时也给电子企业带来了更多机会。