3分鐘讀懂PCB原理圖的反推全過程

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)。

即在已有電子產(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。

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(rèn)為PCB抄板就是山寨。而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。

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。

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。

無論是被用作在反向研究中分析線路板原理和產(chǎn)品工作特性，還是被重新用作在正向設(shè)計中的PCB設(shè)計基礎(chǔ)和依據(jù)，PCB原理圖都有著特殊的作用。

那么，根據(jù)文件圖或者實物，怎樣來進行PCB原理圖的反推，反推過程是怎么樣的?有哪些該注意細(xì)節(jié)呢?

1

反推步驟

01

記錄PCB相關(guān)細(xì)節(jié)

拿到一塊PCB，首先在紙上記錄好所有元器件的型號，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)碼相機拍兩張元器件位置的照片。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。

02

掃描的圖象

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。

03

調(diào)整修正圖像

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。

04

校驗PAD和VIA的位置重合度

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。

05

繪制層

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。

06

記錄PCB相關(guān)細(xì)節(jié)

TOP PCB和BOT PCB合圖

07

激光打印TOP LAYER，BOTTOM LAYER

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。

08

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。

2

注意細(xì)節(jié)

01

合理劃分功能區(qū)域

在對一塊完好的PCB電路板進行原理圖的逆向設(shè)計時，合理劃分功能區(qū)域能夠幫工程師減少一些不必要的麻煩，提高繪制的效率。

一般而言，一塊PCB板上功能相同的元器件會集中布置，以功能劃分區(qū)域可以在反推原理圖時有方便準(zhǔn)確的依據(jù)。但是，這個功能區(qū)域的劃分并不是隨意的。它需要工程師對電子電路相關(guān)知識有一定的了解。

首先，找出某一功能單元中的核心元件，然后根據(jù)走線連接可以順藤摸瓜的找出同一功能單元的其他元件，形成一個功能分區(qū)(功能分區(qū)的形成是原理圖繪制的基礎(chǔ))。另外，在這一過程中，不要忘記巧妙利用電路板上的元器件序號，它們可以幫助您更快的進行功能分區(qū)。

02

找對基準(zhǔn)件

這個基準(zhǔn)件也可以說是在進行原理圖繪制之初所借助的主要部件PCB網(wǎng)城，在確定基準(zhǔn)件之后，根據(jù)這些基準(zhǔn)件的引腳進行繪制，能夠在更大程度上保證原理圖的準(zhǔn)確性。

對于工程師而言，基準(zhǔn)件的確定不是很復(fù)雜的事情，一般情況下，可以選擇在電路中起主要作用的元器件作為基準(zhǔn)件，它們一般體積較大、引腳較多，方便繪制的進行，如集成電路、變壓器、晶體管等等，都可以作為合適的基準(zhǔn)件。

03

正確區(qū)分線路，合理繪制布線

對于地線、電源線、信號線的區(qū)分，同樣需要工程師有相關(guān)的電源知識、電路連接知識、PCB布線知識等等。這些線路的區(qū)分，可以從元器件連接情況、線路銅箔寬度以及電子產(chǎn)品本身的特征等方面進行分析。

在布線繪制中，為避免線路交叉與穿插，對地線可以大量使用接地符號，各種線路可以使用不同顏色的不同線條保證清晰可辨，對各種有元器件還可以運用專用標(biāo)志，甚至可以將單元電路分開繪制，最后再進行組合。

04

掌握基本框架，借鑒同類原理圖

對于一些基本電子電路的框架構(gòu)成和原理圖畫法，工程師需要熟練掌握，不僅要能對一些簡單、經(jīng)典的單元電路的基本組成形式進行直接繪制，還要能形成電子電路的整體框架。

另一方面，不要忽視，同一類型的電子產(chǎn)品在原理圖上具有一定的相似性PCB網(wǎng)城，工程師可以根據(jù)經(jīng)驗的積累，充分借鑒同類電路圖來進行新的產(chǎn)品原理圖的反推。

05

核對與優(yōu)化

原理圖繪制完成之后，還要經(jīng)過測試與核對環(huán)節(jié)才能說PCB原理圖的逆向設(shè)計結(jié)束。對PCB分布參數(shù)敏感的元件的標(biāo)稱值需要進行核對優(yōu)化，根據(jù)PCB文件圖，將原理圖進行對比分析與核對，確保原理圖與文件圖的完全一致。