2020-03-04
抄板
一 概述
PCB(PrintedCircuitBoard),中文名稱為印制電路板,又稱印刷電路板、印刷線路板,是重要的電子部件,是電子元器件的支撐體,是電子元器件電氣連接的提供者。由于它是采用電子印刷術(shù)制作的,故被稱為“印刷”電路板。PCB抄板,即在已經(jīng)有電子產(chǎn)品實物和電路板實物的前提下,利用反向研發(fā)技術(shù)手段對電路板進行逆向解析,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)文件進行PCB制板、元器件焊接、飛針測試、電路板調(diào)試,完成原電路板樣板的完整復(fù)制。
二 定義
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)計或PCB反向研發(fā),關(guān)于PCB抄板的定義,業(yè)界和學(xué)術(shù)界有多種說法,但是都不太完整,如果要給PCB抄板下一個準確的定義,我們可以借鑒國內(nèi)權(quán)威的PCB抄板實驗室的說法:PCB抄板,即在已經(jīng)有電子產(chǎn)品實物和電路板實物的前提下,利用反向研發(fā)技術(shù)手段對電路板進行逆向解析,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)文件進行PCB制板、元器件焊接、飛針測試、電路板調(diào)試,完成原電路板樣板的完整復(fù)制。由于電子產(chǎn)品都是由各類電路板組成核心控制部分進行工作,因此,利用PCB抄板這樣一個過程,可完成任何電子產(chǎn)品全套技術(shù)資料的提取以及產(chǎn)品的仿制與克隆。
對于PCB抄板,很多人不了解,到底什么是PCB抄板,有些人甚至認為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抄板絕對不是模仿,PCB抄板的目的是為了學(xué)習(xí)國外最新的電子電路設(shè)計技術(shù),然后吸收優(yōu)秀的設(shè)計方案,再用來開發(fā)設(shè)計更優(yōu)秀的產(chǎn)品。
PCB抄板就是一種反向研究技術(shù),就是通過一系列反向研究技術(shù),來獲取一款優(yōu)秀電子產(chǎn)品的PCB設(shè)計電路,還有電路原理圖和BOM表。通過這種反向的研究方法,別人需要兩三年才開發(fā)出來的一款產(chǎn)品,我們通過PCB抄板反向研究的方式,可能只需要一個月就能學(xué)會別人花兩三年研發(fā)出來的成果,這對于我們發(fā)展中國家追趕世界腳步起到了非常重要的促進作用。而且反向研究技術(shù)的發(fā)展,也對那些開發(fā)團隊的技術(shù)突破起到一個促進作用,反向研究技術(shù)的大力發(fā)展同時也導(dǎo)致正向研究技術(shù)的不斷更新。正向研究與反向研究之間就是因為有了這個競爭關(guān)系,所以這幾年電子技術(shù)的發(fā)展才能日新月異,電子產(chǎn)品,幾乎一年更新?lián)Q代一次,后面電子產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度只會越來越快。因為PCB抄板降低了電子技術(shù)的門檻。PCB抄板使越來越多的發(fā)展中國家快速走上了高新電子技術(shù)的前沿,與發(fā)達國家一起研究電子技術(shù)。這個研究團隊越大,這個世界的電子技術(shù)才能發(fā)展得越塊。
三 對抄板的誤解
很多人對PCB抄板概念存在誤解,事實上,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,不再局限于簡單的電路板的復(fù)制和克隆,還會涉及產(chǎn)品的二次開發(fā)與新產(chǎn)品的研發(fā)。比如,通過對既有產(chǎn)品技術(shù)文件的分析、設(shè)計思路、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)計提供可行性分析和競爭性參考,協(xié)助研發(fā)設(shè)計單位及時跟進最新技術(shù)發(fā)展趨勢、及時調(diào)整改進產(chǎn)品設(shè)計方案,研發(fā)最具有市場競爭性的新產(chǎn)品。同時,PCB抄板的過程通過對技術(shù)資料文件的提取和部分修改,可以實現(xiàn)各類型電子產(chǎn)品的快速更新升級與二次開發(fā),根據(jù)抄板提取的文件圖與原理圖,專業(yè)設(shè)計人員還能根據(jù)客戶的意愿對PCB進行優(yōu)化設(shè)計與改板,也能夠在此基礎(chǔ)上為產(chǎn)品增加新的功能或者進行功能特征的重新設(shè)計,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產(chǎn)權(quán),也在市場中贏得了先機,為客戶帶來的是雙重的效益。
四 抄板過程
PCB抄板的技術(shù)實現(xiàn)過程簡單來說,就是先將要抄板的電路板進行掃描,記錄詳細的元器件位置,然后將元器件拆下來做成物料清單(BOM)并安排物料采購,空板則掃描成圖片經(jīng)抄板軟件處理還原成pcb板圖文件,然后再將PCB文件送制版廠制板,板子制成后將采購到的元器件焊接到制成的PCB板上,然后經(jīng)過電路板測試和調(diào)試即可。
具體技術(shù)步驟如下:
第一步,拿到一塊PCB,首先在紙上記錄好所有元氣件的型號,參數(shù),以及位置,尤其是二極管,三級管的方向,IC缺口的方向。最好用數(shù)碼相機拍兩張元氣件位置的照片。很多的pcb電路板越做越高級上面的二極管三極管有些不注意根本看不到。
第二步,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。
第三步,調(diào)整畫布的對比度,明暗度,使有銅膜的部分和沒有銅膜的部分對比強烈,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進行修補和修正。
第四步,將兩個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抄板是一項極需要耐心的工作,因為一點小問題都會影響到質(zhì)量和抄板后的匹配程度。
第五步,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。
第六步,在PROTEL中將TOP PCB和BOT PCB調(diào)入,合為一個圖就OK了。
第七步,用激光打印機將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,你就大功告成了。
一塊和原板一樣的抄板就誕生了,但是這只是完成了一半。還要進行測試,測試抄板的電子技術(shù)性能是不是和原板一樣。如果一樣那真的是完成了。
備注:如果是多層板還要細心打磨到里面的內(nèi)層,同時重復(fù)第三到第五步的抄板步驟,當然圖形的命名也不同,要根據(jù)層數(shù)來定,一般雙面板抄板要比多層板簡單許多,多層抄板容易出現(xiàn)對位不準的情況,所以多層板抄板要特別仔細和小心(其中內(nèi)部的導(dǎo)通孔和不導(dǎo)通孔很容易出現(xiàn)問題)。
雙面板抄板方法:
1.掃描線路板的上下表層,存出兩張BMP圖片。
2.打開抄板軟件Quickpcb2005,點“文件”“打開底圖”,打開一張掃描圖片。用PAGEUP放大屏幕,看到焊盤,按PP放置一個焊盤,看到線按PT走線……就象小孩描圖一樣,在這個軟件里描畫一遍,點“保存”生成一個B2P的文件。
3.再點“文件”“打開底圖”,打開另一層的掃描彩圖;
4.再點“文件”“打開”,打開前面保存的B2P文件,我們看到剛抄好的板,疊在這張圖片之上——同一張PCB板,孔在同一位置,只是線路連接不同。所以我們按“選項”——“層設(shè)置”,在這里關(guān)閉顯示頂層的線路和絲印,只留下多層的過孔。
5.頂層的過孔與底層圖片上的過孔在同一位置,再像童年時描圖一樣,描出底層的線路就可以了。再點“保存”——這時的B2P文件就有了頂層和底層兩層的資料了。
6.點“文件”“導(dǎo)出為PCB文件”,就可以得到一個有兩層資料的PCB文件,可以再改板或再出原理圖或直接送PCB制版廠生產(chǎn)
多層板抄板方法:
其實四層板抄板就是重復(fù)抄兩個雙面板,六層就是重復(fù)抄三個雙面板……,多層之所以讓人望而生畏,是因為我們無法看到其內(nèi)部的走線。一塊精密的多層板,我們怎樣看到其內(nèi)層乾坤呢?——分層。
在分層的問題上辦法有很多,有藥水腐蝕、刀具剝離等,但很容易把層分過頭,丟失資料。經(jīng)驗告訴我們,砂紙打磨是最準確的。
當我們抄完PCB的頂?shù)讓雍?,一般都是用砂紙打磨的辦法,磨掉表層顯示內(nèi)層;砂紙就是五金店出售的普通砂紙,一般平鋪PCB,然后按住砂紙,在PCB上均勻磨擦(如果板子很小,也可以平鋪砂紙,用一根手指按住PCB在砂紙上磨擦)。要點是要鋪平,這樣才能磨得均勻。
絲印與綠油一般一擦就掉,銅線與銅皮就要好好擦幾下。一般來說,藍牙板幾分鐘就能擦好,內(nèi)存條大概要十幾分鐘;當然力氣大,花的時間會少一點;力氣小花的時間就會多一點。
磨板是目前分層用得最普遍的方案,也是最經(jīng)濟的了。咱們可以找塊廢棄的PCB試一下,其實磨板沒什么技術(shù)難度,只是有點枯燥,要花點力氣,完全不用擔心會把板子磨穿磨到手指頭哦。
五 抄板的價值
具體來說,PCB抄板的價值體現(xiàn)在以下幾個方面:
從企業(yè)的角度而言
克隆可幫助企業(yè)快速更新?lián)Q代,緊跟最新潮流。以最短的時間和最低的開發(fā)費用完成產(chǎn)品的上市。且在如今幾近完美的電子克隆技術(shù)的支持下,產(chǎn)品質(zhì)量得到強有力的保證。
從用戶體驗的角度而言
物美價廉是其最突出的特性,易于普通大眾所接受,不僅能夠豐富人們的生活,體驗時尚與潮流所帶來的全新感覺,并為企業(yè)贏得更多利潤,增強其在行業(yè)內(nèi)的競爭力。
對一些特定行業(yè)或研究院而言
抄板是一種行之有效且必要的手段,它能夠快速攻克技術(shù)上的壁壘,促進正向研究的發(fā)展,拉近與發(fā)達國家先進技術(shù)的差距。
從抄板技術(shù)角度而言
抄板并不時簡單的仿制、copy,它屬于反向研究領(lǐng)域,通過攻克原機的技術(shù),掌握其性能與應(yīng)用,可進行二次開發(fā),即在充分了解其原理圖的基礎(chǔ)上對其功能進行刪減,達到適合自己需求的產(chǎn)品。不僅可以規(guī)避“知識產(chǎn)權(quán)”,還可快速創(chuàng)造屬于自己的品牌,且研制周期短,成本低,效益顯著。
從整體行業(yè)而言
有利于加快整體行業(yè)的發(fā)展。當克隆技術(shù)發(fā)展速度越來越快且日趨完美時,電子工程師們也正積極地尋求如何另最新研制的產(chǎn)品在市場上長時間保持一枝獨秀的競爭力,增強產(chǎn)品的差異化的方法,這一方面促進了正向技術(shù)的研究,另一方面也使反向研究得到了更廣闊的發(fā)展空間,同時也給電子企業(yè)帶來了更多機會。