روش مهندسی معکوس برد PCB

مهندسی معکوس برد PCB مبحثی است که در دنیای امروز ما بسیار مورد توجه تولید‌کنندگان بردهای pcb قرار گرفته. هنگام استفاده از این مبحث میتوان اطلاعات مهمی در رابطه با طراحی برد pcb کسب کرد که این اطلاعات کمک میکند تا در تعمییرات و ارتقاء مدارهای قدیمی‌تر یا تولید جدید، هزینه کمتری را پرداخت کنیم. قصد داریم در این مقاله شما را با مهندسی معکوس و روش مهندسی معکوس بردهای الکترونیکی بیشتر آشنا سازیم.

مهندسی معکوس چیست

مهندسی معکوس چیست؟ سوال رایج برای افرادی که اولین بار این کلمه را می‌شنوند است. مهندسی معکوس یا Reverse Engineering که به اختصار آنرا با RE نیز نمایش می‌دهند روشی است که از آن برای خلاصه کردن فرآیند بازسازی یک شی از ابتدای طراحی تا به انتها انجام می‌دهند. حتی میتوان گفت نوعی مسئله‌ است که در آن به جای اینکه موضوع از سوال شروع شود از پاسخ آغاز می‌شود.

زمانی که ما جواب یک مسئله را میدانیم اما نمیدانیم که این پاسخ برای چه سوالی مطرح میشود، یا زمانی که هم سوال و هم پاسخ آنرا میدانیم اما نسبت به راه و روش رسیدن به آن پاسخ بی‌اطلاع هستیم از مهندسی معکوس استفاده میکنیم.

نحوه اجرا

در مهندسی معکوس طراح محصول نهایی را دارد و کار خود را با فرآیند مخالف ساخت قطعه آغاز میکند تا بتواند اطلاعات لازم در رابطه با طراحی و روش‌های ساخت را به نوعی کشف کند. با کسب اطلاعات، فرآیند مهندسی از طریق اسکن سه بعدی شی بدست می‌آید. علت استفاده از طراحی سه بعدی نیز دقت بالای این روش است.

دستگاه اسکن با کسب اندازه‌های دقیق از سطح شی مورد نظر اطلاعات را به مانیتور تیم طراح ارسال میکند و سپس به کمک این داده‌ها طراحی شروع میشود. طراحی به وسیله نرم افزار صورت میگیرد. از جمله آنها میتوان به Computer Aided Design یا همان CAD اشاره کرد. از این نرم‌افزار برای ایجاد نقشه‌های 2D و 3D hستفاده میشود.

با اسکن سه بعدی طراح میتواند طرح مورد نظر خود را به صورت کامب تجزیه و تحلیل کند و در همین حال استفاده از نمونه‌های فیزیکی را به حداقل میرساند.

مهندسی معکوس برد مدار چاپی

اغب تولیدکنندگان بردهای مدارچاپی با داشتن یک برد یا یک محصول نهایی به شرکت‌های مادری که قدر به تولید این محصولات در تیراژ بالا را درند مراجعه میکنند و درخواست تولید تعداد زیادی از آن کالا را دارند. مهندسی معکوس برد الکترونیکی بر روی 3 دسته برد انجام میشود:

1. بردهای مونتاژ شده
2. بردهایی که دارای نقص هستند یا احتیاج به تعویض دارند
3. بردهایی که به صورت جدید میخواهند تولید شوند. یا اصطلاحا تقلید از یک برد دیگر برای ساخت

نوسانات برق، حشرات یا جوندگان، ضربه‌های شدید و … از جمله عوامل ایجاد کننده نقص در برد هستند که در نتیجه باعث میشوند تا مصرف کننده بدنبال جایگزین کردن PCB جدید شود. بهتر است که از نمونه اصلی دقیقا کپی گرفته نشود. چون در نمونه اصلی که قدیمی‌تر از نسخه کپی به حساب می‌آید ممکن است قطعاتی به کار رفته باشد که به مرور بهبود پیدا کرده‌اند و یا حتی راحتتر در دسترس هستند. به همین دلیل کپی از نمونه اولیه هم کار زمان‌بری است و هم پرهزینه.

همه افراد مایل به انجام چنین کاری نیستند. گاهی اوقات جهت کاهش زمان و چرخه طولانی که برای طراحی است افراد ترجیح می‌دهند تا دقیقا برد مشابه نسخه اصلی ساخته شود. در این روش هر لایه از برد تصویر برداری و تراز میشود. سپس با استفاده از اطلاعات موجود، فرآیندهای خودکار و یا حتی دستی داده‌ها به روی تمام لایه‌های برد قرار میگیرند. پس از تایید پروژه به مرحله تولید شمتیک میرسد.

البته این کار به نوعی سخت‌ترین و پیچیده‌ترین بخش از طراحی برد مدار چاپی است. چون تمام مولفه‌ها باید حذف شوند و مقادیر جدید جهت جایگزینی را محاسبه شوند مخصوصا برای قطعاتی که دیگر منسوخ شده‌اند و نسخه بهتری از آنها تولید شده. اگر PCB به صورت تک لایه یا دو لایه باشد اغلب از نرم‌افزار CAD برای طراحی آن استفاده می‌شود. در صورتی که برد به صورت چند لایه باشد یا این لایه‌ها پیچیده باشند از طریق اشعه X شناسایی صورت میگیرد.

آیا میتوان هر برد را مهندسی کرد؟

در پاسخ به این سوال باید بگوییم که خیر. چون برخی از بردها دارای حق چاپ هستند و به همین دلیل نمیتوان از کار شرکت‌های دیگر استفاده کرد. زمانی که کپی کردن کالی دیگران را به عنوان مهندسی معکوس بدانیم پس میتوان گفت این روش باعث نقص مالکیت معنوی است. دقیقا شبیه به نمونه کارهای بسیاری از شرکت‌های چینی.

مراحل مهندسی معکوس PCB

مرحله 1: تحقیق

در مرحله اول ابتدا باید وقت خود را برای آشنا شدن و تهیه لیست از تجهیزت مورد نظر قرار دهید.

• دستگاه لیزر
• نرم افزار CAD
• کولیس یا خط‌کش
• تجهیزات ایمنی

از جمله موارد مهم در اقدامات اولیه در مهندسی معکوس بردهای مدار چاپی به حساب می‌آید.

مرحله 2: طراحی فایل CAD

در این مرحله باید برد مورد نظر خود را به خوبی شناسایی کنید

• بررسی تعداد لایه‌ها

تعداد لایه‌های برد را مشخص کنید. اگر PCB به صورت یک یا دو لایه باشد طراحی آن آسان است. در صورتی که بیشتر از 2 لیه باشد کار کمی پیچیده‌تر می‌شود و حتما باید توسط یک متخصص انجام شود.

• فرکانس روی برد

بردهای مخابراتی یا بردهایی فرکانس آنها از حد معمول بیشتر است هنگام طراحی ممکن است دشواری‌های خاصی را ایجاد کنند یا حتی احتیاج به طراحی مجدد پیدا میکنند.

• قطعات کار شده روی برد

حتما لیستی از قطعات روی بردی را در ابتدا تهیه کنید (BoM). همانطور که در مطالب بالاتر نیز اشاره کردیم بعضی از قطعات قدیمی میشوند یا بدلیل عدم تولید از رده خارج میشوند. پید کردن قطعات جایگزین نکته حائز اهمیتی است.

با اتمام این مراحل طرح مورد نظر خود را میتوانید در نرم‌افزار CAD شروع کنید. حتما توجه داشته باشید که طرح شما پر شده باشد و دارای Hatch یا قسمت خالی نباشد.

مرحله 3: تست

با پایان طراحی باید یکسری از تست‌های مهندسی معکوس برد PCB روی کلیه قطعات انجام داد. البته قطعاتی که نگران شکست یا آسیب به آنها نیستید. حتما همگام طراحی تنظیماتی را که در نرم‌افزار CAD انجام میدهید بنویسید. این کار به شما کمک میکند تا ببینید چگونه هر قطعه هنگام تست به تنظیمات چه پاسخی را میدهد. ممکن است لازم باشد تا شما تنظیمات را چندین بار عوض کنید تا به نتیجه مورد نظر خود دست پیدا کنید.

مرحله 4: چاپ نمونه اولیه

فایل طراحی شده را باید به کارخانه تولید PCB ارسال کنید تا پس از تایید شما چاپ اولیه صورت گیرد.

مرحله 5: مونتاژ و تست

با دریافت برد چاپی و خرید قطعاتی که از قبل آنها را لیست کرده بودیم تست و آزمون‌های مورد نظر را انجام میدهیم تا در در صورت وجود خطا و چاپ بعدی کلیه ایرادات برطرف شده باشند.

مجموعه ایران کامپو بعنوان تامین کننده بردهای مدار چاپی، انوع قطعات روبردی و ارایه دهنده خدمات در زمینه مهندسی معکوس برد PCB آماده ارایه هرگونه خدمت در این زمینه به شما عزیزان میباشد.