Comment désosser un PCB

L'ingénierie inverse joue un rôle dans de nombreuses industries et est particulièrement populaire pour ceux qui utilisent des cartes de circuits imprimés (PCB) dans leur travail. Lorsque vous utilisez l'ingénierie inverse des PCB, vous pouvez obtenir des informations cruciales sur leur fonction et leur conception, vous aidant à effectuer des réparations, à mettre à niveau des cartes de circuits imprimés plus anciennes ou à produire une alternative moins coûteuse à un concurrent. En sachant comment désosser les PCB, vous pouvez acquérir une compréhension complète de la façon dont vos PCB fonctionnent et récolter les nombreux avantages de ce processus.

Pour en savoir plus sur ce que signifie l'ingénierie inverse et sur les avantages que cela présente pour vos PCB, consultez les informations ci-dessous. Vous découvrirez également comment désosser un PCB.

Que signifie la rétro-ingénierie d'un PCB ?

L'ingénierie inverse des PCB est un processus multicouche qui comprend la recherche ciblée sur les PCB, l'analyse inverse et la reproduction de la technologie de conception des PCB. Le processus est également utilisé pour identifier et obtenir la conception des caractéristiques fonctionnelles et structurelles d'un produit, ainsi que le flux de traitement. Avec ces informations, une entreprise peut produire des produits avec des fonctions et des capacités similaires, bien que les entreprises s'assurent qu'elles ne reproduisent pas une réplique exacte d'un PCB rétro-conçu.

L'ingénierie inverse est principalement utilisée pour déterminer et analyser les principes de conception d'un produit. C'est particulièrement utile lorsqu'une entreprise ne peut pas facilement trouver des informations de conception sur un produit spécifique.

La méthode la plus courante de rétro-ingénierie d'un PCB consiste à désassembler un échantillon de PCB, puis à l'analyser. À partir de cette analyse, une entreprise créera une documentation sur l'échantillon de PCB, que divers membres de l'équipe pourront examiner. Cette documentation comprendra souvent des informations sur la conception du produit et son fonctionnement.

Une entreprise peut ensuite utiliser les informations recueillies à partir d'un échantillon de PCB pour fabriquer des PCB similaires qui peuvent fonctionner mieux que les offres de leurs concurrents. Outre la capacité de la rétro-ingénierie à aider les entreprises à analyser et à surpasser les produits de leurs concurrents, elle peut également aider les entreprises à améliorer leurs propres offres de PCB. Par exemple, la rétro-ingénierie peut les aider à améliorer les fonctionnalités de leurs cartes en repérant les pièces obsolètes, les problèmes de sécurité ou les conceptions médiocres.

Quels sont les avantages de la rétro-ingénierie d'un PCB ?

L'ingénierie inverse des PCB présente plusieurs avantages - de nombreuses entreprises utilisent ces appareils à diverses fins. Par exemple, vous souhaiterez peut-être rétroconcevoir un PCB qui n'a aucune documentation ou qui est obsolète mais toujours crucial pour vos processus. L'ingénierie inverse peut également vous aider à produire des versions plus efficaces ou moins coûteuses des PCB d'un concurrent.

En savoir plus sur les avantages de la rétro-ingénierie des PCB ci-dessous :

• Maintenir les PCB cruciaux : Parfois, vous pouvez avoir un PCB obsolète qui remplit une fonction nécessaire, comme alimenter une machine ou un composant électronique. Si le PCB tombe en panne ou doit être remplacé, vous ne pourrez peut-être pas trouver un remplaçant ou savoir comment le réparer. L'ingénierie inverse du PCB obsolète peut vous aider dans ces deux situations, vous permettant de conserver des PCB cruciaux pendant une longue période et éventuellement de les cloner pour les remplacer lorsque les réparations ne sont pas possibles.
• Obtenez des informations sur les PCB sans documentation : La plupart des PCB contemporains sont livrés avec une documentation ou des données de conception assistée par ordinateur (CAO) que les gens peuvent consulter. Parfois, les PCB n'ont aucune information disponible pour eux. Dans ce cas, la rétro-ingénierie est cruciale pour rassembler les informations schématiques et de conception nécessaires sur le PCB. L'ingénierie inverse vous permet de créer votre propre documentation sur le produit, vous aidant à comprendre comment le réparer ou le reproduire.
• Réduisez votre recours aux experts : L'une des premières étapes que vous prendrez probablement lorsque votre PCB rencontre un problème est de contacter un expert pour obtenir de l'aide pour le dépannage et les réparations. Parfois, aucun professionnel n'a l'expertise nécessaire pour gérer votre PCB. Ce manque de connaissances sur le PCB peut vous mettre dans une impasse. L'ingénierie inverse vous permet de recevoir des informations cruciales sur votre PCB et de repérer les zones qui pourraient causer un problème sans l'aide d'un professionnel.
• Identifier les faiblesses des conceptions d'un concurrent : Si vous produisez des PCB, vous voudrez peut-être trouver des moyens de rendre vos produits plus efficaces que les offres de vos concurrents. En rétro-concevant le PCB d'un concurrent, vous pouvez identifier ses faiblesses. Avec ces informations, vous pouvez améliorer vos propres PCB et vendre un produit plus efficace. Même si vous n'essayez pas de vendre un PCB, vous pouvez identifier les faiblesses de la conception d'un PCB pour en créer des plus efficaces pour vos besoins uniques.
• Produire des PCB moins coûteux : Si vous avez un concurrent qui vend un PCB à un prix élevé, vous pouvez le désosser pour déterminer combien il en coûte réellement à produire. Les entreprises vendent souvent un PCB à un coût plus élevé en raison d'un manque de concurrence. En déterminant le coût de fabrication du PCB, vous pourriez en produire un similaire à un prix plus avantageux, ce qui vous aiderait à attirer de nouveaux clients qui n'avaient auparavant aucune autre option.

Comment désosser un PCB

La rétro-ingénierie des circuits imprimés peut être un long processus, mais cela en vaut la peine. Il existe quelques étapes principales de rétro-ingénierie des PCB que toute personne qui tente de le faire devrait suivre. Ces étapes comprennent la création de dessins initiaux, de numérisations ou de photographies de PCB qui sont ensuite téléchargés vers les logiciels et programmes de rétro-ingénierie appropriés. Une fois téléchargé, les utilisateurs doivent créer la disposition du PCB et utiliser cette disposition pour créer des schémas.

Après avoir effectué ces étapes principales, vous saurez exactement comment fonctionne un PCB, ce qui peut vous aider quel que soit votre objectif. Si vous souhaitez en savoir plus sur ce processus, consultez ci-dessous un aperçu de la procédure de rétro-ingénierie des PCB :

1. Dessinez, numérisez ou photographiez le PCB pour la préparation d'images

La première étape de la rétro-ingénierie d'un PCB consiste à dessiner, numériser ou prendre une photo du PCB. Si vous en prenez des photos, assurez-vous de photographier les deux côtés du PCB. Il est également crucial de le prendre en photo sur un fond sombre. Étant donné que les PCB peuvent avoir des trous, vous ne voulez pas qu'un arrière-plan soit visible à travers ces trous, car les arrière-plans plus clairs peuvent ressembler à du cuivre. Un fond sombre évite toute confusion sur la construction du PCB.

Une autre étape nécessaire pour photographier correctement les PCB consiste à utiliser un appareil photo de haute qualité capable de capturer chaque détail. Les appareils photo numériques ou les smartphones suffisent généralement pour cette étape. De plus, vous voudrez vous assurer que le PCB est bien éclairé. Photographier ou numériser des images impliquera un long processus par la suite où vous devrez effectuer un changement de couleur ou une retouche d'image. Ces étapes sont souvent nécessaires pour les mises en page complexes, car les photographies et les numérisations peuvent prendre en compte des mises en page plus compliquées.

Pour les PCB plus simples, vous pourrez peut-être dessiner la disposition sur un morceau de papier millimétré. Si vous dessinez le PCB, assurez-vous de capturer l'échelle exacte du PCB et utilisez des symboles pour chaque composant. Bien que dessiner manuellement un PCB puisse être difficile, cela peut vous permettre de contourner le changement de couleur et l'édition d'image et de commencer immédiatement la préparation du schéma.

2. Télécharger l'image

Une fois que vous avez pris les photos, vous pouvez ensuite les télécharger dans votre programme de rétro-ingénierie. Avant de télécharger les images, recadrez manuellement l'image afin que la photo ne montre que le PCB. Il existe plusieurs programmes disponibles en ligne pour vous aider à éditer des photos ou des numérisations et à manipuler les principales fonctionnalités du PCB.

Par exemple, vous pouvez utiliser GIMP ou Inkscape - les deux plates-formes sont des éditeurs graphiques gratuits et open source. Inkscape est un éditeur graphique vectoriel. Dia est une autre solution logicielle gratuite et open source pour la création de diagrammes à usage général. Vous pouvez également envisager d'utiliser AutoTrace, un programme qui convertit le bitmap en graphiques vectoriels.

Tous ces programmes peuvent être utiles dans les processus de développement de schémas et de construction de schémas. Une fois que vous avez terminé les processus de développement schématique et de construction de la disposition, vous aurez peut-être encore besoin d'un logiciel de CAO pour obtenir des résultats plus détaillés.

3. Construire la mise en page

Après avoir téléchargé vos images dans le programme PCB de rétro-ingénierie de votre choix, vous devrez ensuite créer une disposition 3D du PCB. La disposition d'un circuit imprimé montre comment la distribution du champ électromagnétique du système est organisée et comment les circuits se comportent. Il représente également d'autres parties d'un PCB qui ne peuvent pas être représentées dans un schéma, telles que les composants, les éléments conducteurs, la disposition des pistes et les plans de chaque couche.

Si vous procédez à l'ingénierie inverse d'un PCB simple, vous pouvez souvent simplement numériser un dessin du PCB et le télécharger sur AutoTrace - ou un programme similaire - pour créer une mise en page. Ce type de programme prendra l'image bitmap et la convertira en un graphique vectoriel, vous aidant à obtenir rapidement le schéma du PCB.

Pour un PCB plus complexe, vous devrez soumettre votre image à de nombreuses étapes d'édition avant de créer un schéma. Généralement, vous pouvez vous attendre à ce que ces étapes nécessitent une certaine expertise et nécessitent de nombreuses heures lorsque vous essayez de créer la mise en page.

Voici quelques étapes d'édition principales utilisées de chaque côté du PCB pour créer la mise en page :

• Trous de "peinture" et pastilles de soudure : Avant de transférer le PCB, vous devrez "peindre" les pastilles de soudure et les trous pour vous assurer de ne pas les perdre. Vous pouvez y parvenir en inversant les canaux, car ceux-ci peuvent améliorer la visibilité des trous.
• Retirer les trackpads PCB : Les utilisateurs qui exécutent leurs PCB via AutoTrace devront se débarrasser de tous les trackpads PCB avant d'utiliser le logiciel. Ces trackpads PCB peuvent être convertis en boucles dans le programme, vous devez donc les supprimer pour maintenir la précision.
• Marquer les trous libres : Les cartes multicouches ont souvent des trous ou des zones qui ne se connectent à rien d'autre ou ne se connectent pas aux couches internes du PCB. Vous devez marquer ces trous lors de l'étape d'édition afin de pouvoir les identifier.
• Ajuster la saturation et les calques : Pour augmenter la visibilité sur les PCB peints, ajustez la saturation et les calques.
• Nettoyer les pistes : Avant de convertir l'imagerie PCB dans un programme comme AutoTrace, nettoyez toutes les pistes. Si vous laissez les pistes en désordre, le schéma résultant peut ne pas être clair en raison d'une mauvaise conversion. Vous pouvez également lisser les bords d'une image pour vous assurer que l'image se convertit proprement.
• Désaturer et inverser l'image : Pour désaturer l'image, appliquez-lui des niveaux de gris. Une fois que vous avez terminé, vous inverserez l'image afin que les lignes du PCB deviennent sombres et s'affichent sur un fond blanc. Ce processus de désaturation est crucial pour obtenir un transfert AutoTrace plus précis, car il élimine toutes les couleurs blanches ou grises.
• Répéter le processus de l'autre côté : Pour créer une mise en page complète, vous devrez effectuer les étapes d'édition ci-dessus de l'autre côté du PCB. Si vous ne répétez pas les processus pour l'autre côté du circuit imprimé, vous ne pourrez pas produire le schéma double face nécessaire à la rétro-ingénierie d'un circuit imprimé.

4. Créer des schémas

L'étape suivante consiste à dériver le schéma du PCB. Lorsque vous dérivez le diagramme schématique d'un PCB, vous pouvez voir chaque circuit et tous les composants de la carte. Le schéma prendra généralement la forme d'un dessin d'assemblage CAO 2D. Cette représentation 2D des schémas aide un ingénieur à voir comment les différents composants se connectent et quelles sont leurs fonctionnalités. Toutes ces informations sont cruciales lorsque vous tentez de réparer ou de reproduire un PCB.

Pour créer un schéma, vous pouvez utiliser un programme tel qu'AutoTrace ou un outil de programme CAO de conception de circuits imprimés tel que Target 3001!. Cette étape est souvent relativement plus facile que l'étape de mise en page, car vous aurez déjà terminé tous les besoins de dessin ou de retouche photo.

Après avoir créé les schémas, vous devrez combiner les deux côtés du PCB, organiser les pistes et étiqueter les composants avec des symboles. En étiquetant et en organisant les pistes, vous trouverez plus facile d'interpréter le schéma. Si vous effectuez une ingénierie inverse d'un PCB afin de pouvoir le réparer, vous pouvez parcourir le schéma et l'utiliser pour dépanner le PCB. Ce processus de dépannage implique souvent le remplacement des lignes nécessaires et l'inspection des composants clés.

Avec la mise en page et les schémas en main, vous devriez avoir une compréhension complète du fonctionnement du PCB.

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