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抄板也叫克隆或仿制,就是對設(shè)計出來的PCB板進(jìn)行反向技術(shù)研究;也就是用PCB軟件抄寫別人的電路板,也就是用電路設(shè)計軟件按別人的電路板樣子畫一塊然后自己去做電路板。 這是傳統(tǒng)的對于抄板的解釋,隨著抄板技術(shù)不斷發(fā)展,抄板行業(yè)的影響力和涉及范圍不斷擴(kuò)展,抄板的定義也在不斷完善和擴(kuò)展當(dāng)中。

上世紀(jì)八十年代,西方資本主義國家大力發(fā)展科技,各種高端科技電子產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生。這類電子產(chǎn)品被廣泛使用。產(chǎn)品的開發(fā)者擁有其全套的技術(shù)方案,對此類產(chǎn)品的技術(shù)方案實行壟斷。有些開發(fā)產(chǎn)品的企業(yè)甚至惡意抬高其產(chǎn)品的價格,已獲得更大的利潤。在這種壟斷的環(huán)境下,一些企業(yè)嘗試打破這種壟斷,從中獲得利潤,嘗試著去仿制這類產(chǎn)品,對這些高科技產(chǎn)品做反向的研究和分析,就是我們所說的PCB抄板。PCB抄板行業(yè)也應(yīng)運(yùn)而生。

第一步,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。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。最好通過專業(yè)的觀測工具便攜式數(shù)碼顯微鏡MSV500,WM401PCTV 把需要的電子元器件的位置拍照或錄制下來,以便和抄板做對比。

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(qiáng)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(jìn)行修補(bǔ)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(diǎn)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)知道繪制好所有的層。

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(jī)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(jìn)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(xì)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(dāng)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(zhǔn)的情況,所以多層板抄板要特別仔細(xì)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)。

第一步:準(zhǔn)備工作

拿到一塊完好的電路板,看是否有位置偏高的元器件,如有先將元件位號、元件封裝、溫值等作詳細(xì)記錄。在拆卸元件前須先掃描一遍作為備份。拆下較高的元件之后剩下的是SMD及一些較小的元件,此時再進(jìn)行第二次掃描,記錄圖像,建議分辨率用600dpi較合適。在掃描前一定要清除掉PCB表面上的污物以確保掃描后IC型號及PCB上的字符在圖片上清晰可見。

第二步:拆卸元件及制作BOM表

用小風(fēng)槍對準(zhǔn)要拆卸的元件進(jìn)行加熱,用鑷子夾住讓管風(fēng)將其吹走。先拆電阻、再拆電容,最后拆IC。并記錄有無落掉及先前裝反的元件,在拆卸之前應(yīng)先準(zhǔn)備好一張有位號、封裝、型號、數(shù)值等記錄項目的表格,在元件記錄該列上貼上雙面膠,記下位號后將拆下的元件逐一粘貼到與位號相對應(yīng)的位置,把所有器件拆卸之后再用電橋測量其數(shù)值(有些器件在高溫的作用下本身的數(shù)值會發(fā)生變化,所以應(yīng)在所有的器件降溫后,再進(jìn)行測量,此時測量的數(shù)值較為準(zhǔn)確),測量完成后將數(shù)據(jù)輸入電腦存檔。

第三步:表面余錫清除

借用助焊劑,將拆掉元件的PCB表面用吸錫線將剩余錫渣清除掉,根據(jù)PCB的層數(shù)將電烙鐵溫度適當(dāng)調(diào)整好,由于多層板散熱較快不容易將錫熔化,所以應(yīng)將電烙鐵溫度調(diào)高,但也不可過高以免將油墨燙掉。將去掉錫的板子用洗板水或天那水洗凈后烘干即可。

第四步:抄板軟件中的實時操作

掃描表層圖像后將其分別定為頂層和底層,把它們轉(zhuǎn)換成各種抄板軟件可以識別的底圖,根據(jù)底圖首先把元件封裝做好(包括絲印小,焊盤孔徑、以及定位孔等),待所有元件做好后將其放到相應(yīng)的位置,調(diào)整字符,使其字體、字號大小及位置與原板一致,便可進(jìn)行下一步操作。

用砂紙把PCB表面的絲印、油墨和字符打磨掉,使其露出明亮的銅(打磨焊盤有一個很重要的訣竅——打磨方向一定要和掃描儀掃描的方向垂直)。當(dāng)然還有另一種方法是用堿性液體加溫可以使油墨脫落,但時間較長。通常使用前一種方法較環(huán)保且對人體無害。有了清晰完整的PCB底圖是抄好PCB板的重要前提。

對于一個多層PCB的抄板順序是從外到內(nèi)。以一個8層板為例:

先去掉一和八層的油墨抄完一、八層后,再磨掉一和八層的銅,接著抄二和七層,然后是三和六層,最后抄完四、五層就可以了。操作過程中要注意掃描的圖像與實板存在誤差,應(yīng)將其作適當(dāng)?shù)奶幚?使其尺寸大小和方向與實板一致。確保底圖尺寸正確后開始逐一調(diào)整PCB元件位置,使之與底圖完全重合,以便進(jìn)行下一步放置過孔、描導(dǎo)線及鋪銅。在此過程中應(yīng)注意細(xì)節(jié)問題如板的寬度、孔徑大小及露銅的參數(shù)等。

第五步:檢查

一個完善的檢查方法將直接影響到一個PCB圖的質(zhì)量,運(yùn)用圖像處理軟件,結(jié)合PCB繪圖軟件以及電路物理連接關(guān)系可以做出100%的精確判斷。阻抗對高頻板影響相當(dāng)大,在只有實物PCB的情況下可以用阻抗測試儀進(jìn)行測試或?qū)�PCB進(jìn)行切片,用金相顯微鏡測量其銅厚及層間距,此外還要分析基材的介電常數(shù)(通常以FR4、聚四氟乙烯、RCC作為介質(zhì)),這樣才可完全保證PCB的指標(biāo)與原板保持一致。

對于抄板的精度問題,取決于兩個環(huán)節(jié),一個是軟件的精度,一個是原始圖象精度。各類抄板公司,在抄板精度上的技術(shù)能力并不統(tǒng)一,有的公司抄板技術(shù)能力差,抄板精度不高,而有的抄板技術(shù)能力強(qiáng),抄板精度能達(dá)到1mil以下。

對于軟件精度來說采用32位浮點(diǎn)表示可以說不存在任何精度限制,所以最主要的還是取決于原始掃描的圖象精度,打個比方說吧,如果用100萬像素拍出的照片可洗5寸照片,但如果要把它洗成20寸照片那就根本看不清楚了,道理是一樣的,所以對于精度要求很高的電路板來說,要想抄出精度非常高的PCB圖,在掃描時就要選擇較高的DPI。

DPI的意義是每英寸多少個點(diǎn)。也就是說掃描出來的圖象上每兩個點(diǎn)之間的距離就是1000/DPI,單位mil.

如果DPI是400,那么圖象上兩點(diǎn)之間的距離是 1000/400 = 2.5 mil, 也就是說這時的精度是2.5mil.

這個是最科學(xué)的根據(jù),所以有人說精度可以達(dá)到1mil以下,那是有前提的。其實抄板精度主要取決于原始的掃描精度。

綜上所述,在掃描板子時設(shè)定DPI就要根據(jù)實際板子所要求的精度而定,如果象手機(jī)板子線間距等精度要求在1mil以下,這時就需要掃描DPI就應(yīng)該設(shè)定在1000DPI以上。市場上的掃描儀都可以滿足這個條件。

DPI越高,圖片就越清晰,精度越高,但缺點(diǎn)是圖片太大,對硬件要求較高,所以要根據(jù)具體情況具體設(shè)置。對于一般精度的板子一般采用400DPI就很好了,手機(jī)板之類的可設(shè)定在1000DPI以上。

抄板軟件的好壞主要還是取決于功能是否完整,最好是把所有工作都能在抄板軟件里去做,這樣效率才高,包括元件的放置支持PROTEL99SE為最好,99SE的元件庫非常豐富,可在互連網(wǎng)上下載到。這個也是很關(guān)鍵的事情,抄板靠手工制作元件的時代已經(jīng)過去,因為很多象BGP元件封裝中有上百個之多的元素,靠手工再去建元件代價太大。

為了電路穩(wěn)定可靠,在設(shè)計電路時一般要有大塊的銅皮和電源或地連接,這樣可減少電路的噪聲和干擾。所以涉及到網(wǎng)絡(luò)鋪銅的問題,對于復(fù)雜的電路板來說,鋪銅上面有很多是要連接也有很多是要隔離的,那么如果解決不好這個問題,鋪銅就無法實現(xiàn),所以這里一定要定義網(wǎng)絡(luò)來鋪銅("同一網(wǎng)絡(luò)相連,不同網(wǎng)絡(luò)隔離"),簡單的把所有的都填充上銅皮是會出現(xiàn)短路的。這也是衡量抄板軟件的一個關(guān)鍵性問題。

選擇好功能完善的軟件之后,為保證效果的完美,對于雙層板和多層板的抄板,技術(shù)上也應(yīng)該具備豐富的經(jīng)驗和熟練的技巧。由于同一張雙層或者多層的PCB板,孔在同一個位置,只是線路連接不同,那么,在抄板軟件中描繪原板的布線規(guī)則時,把雙層板已經(jīng)抄出的頂層的PCB文件疊在另一層的掃描圖像上,兩者的過孔重疊,再設(shè)置成頂層線路和絲印不顯示,根據(jù)過孔位置描繪出另一層的線路,這樣,導(dǎo)出的PCB文件就包含了雙面板的兩面資料。

多層板同理,只是需要在描出表層PCB文件圖之后用砂紙打磨掉表層,使內(nèi)層走線規(guī)則暴露出來,然后借助抄板軟件以同樣的技巧方式抄出即可。

目前市場上的抄板軟件最常用的還是PROTEL99SE,另外就是quickpcb 2005 V3.0和各種版本的彩色抄板軟件了。

其中,Protel99SE原本是應(yīng)用于Windows9X/2000/NT操作系統(tǒng)下的EDA設(shè)計軟件,采用設(shè)計庫管理模式,可以進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)設(shè)計,具有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)交換能力和開放性及3D模擬功能,是一個32位的設(shè)計軟件,可以完成電路原理圖設(shè)計,印制電路板設(shè)計和可編程邏輯器件設(shè)計等工作,可以設(shè)計32個信號層,16個電源——地層和16個機(jī)加工層。

quickpcb 2005 V3.0軟件全部操作符合大多數(shù)設(shè)計人員操作習(xí)慣,能在很大程度上提升抄板效率,并解除操作人員的檢測之苦。抄板的一次性合格率也能進(jìn)一步得到保證。

功能介紹:

放置焊盤、孔、線、弧、過孔、元件、FILL、POLYGON、文字;

各元素屬性設(shè)置、網(wǎng)格設(shè)置;

CTRL鍵自動捕捉網(wǎng)格與元素中心;

SHIFT鍵選擇、去選擇、剪切、拷貝、刪除、旋轉(zhuǎn)、鏡像與重復(fù)功能;

32層設(shè)置功能,縮放顯示;

PCB抄板屬于反向工程的范疇,自整個概念誕生以來,它就一直處于廣泛的爭議之下,反向工程的方法在集成電路工業(yè)的發(fā)展中起著巨大的作用,世界各國廠商無不采用這種方法來了解別人產(chǎn)品的發(fā)展,如果嚴(yán)格禁止這種行為,便會對集成電路技術(shù)的進(jìn)步造成影響,所以各國在立法時都在一定條件下將此視為一種侵權(quán)的例外。為了教學(xué)、分析和評價布圖設(shè)計中的概念、技術(shù)或者布圖設(shè)計中采用的電路、邏輯結(jié)構(gòu)、元件配置而復(fù)制布圖設(shè)計以及在此基礎(chǔ)上將分析評價結(jié)果應(yīng)用于具有原創(chuàng)性的布圖設(shè)計之中,并據(jù)此制造集成電路,均不視為侵權(quán)。但是,單純地以經(jīng)營銷售為目的而復(fù)制他人受保護(hù)的布圖設(shè)計而生產(chǎn)集成電路,應(yīng)視為侵權(quán)行為。

2007年1月中國最高人民法院公布"關(guān)于審理不正當(dāng)競爭民事案件應(yīng)用法律若干問題的解釋",規(guī)定通過自行開發(fā)研制或者反向工程等方式獲得的商業(yè)秘密,不認(rèn)定為反不正當(dāng)競爭法有關(guān)條款規(guī)定的侵犯商業(yè)秘密行為。

該司法解釋同時規(guī)定,反向工程是指通過技術(shù)手段對從公開渠道取得的產(chǎn)品進(jìn)行拆卸、測繪、分析等而獲得該產(chǎn)品的有關(guān)技術(shù)信息。當(dāng)事人以不正當(dāng)手段知悉了他人的商業(yè)秘密之后,又以反向工程為由主張獲取行為合法的,不予支持。

該司法解釋于2007年2月1日起正式實施。

許多正規(guī)的抄板單位機(jī)構(gòu)都有明確規(guī)定,凡在公司進(jìn)行反向工程的客戶,必須有合法的設(shè)計版權(quán)來源聲明,以保護(hù)原創(chuàng)設(shè)計版權(quán)所有者的合法權(quán)益,并要求客戶承諾反向成果主要用于教學(xué)、分析、技術(shù)研究等合法用途。同時,反向工程致力于在原有產(chǎn)品設(shè)計思路上進(jìn)行二次開發(fā),通過電路原理分析與資料提取,在產(chǎn)品設(shè)計中加入新的設(shè)計理念與功能模塊,快速在原有產(chǎn)品基礎(chǔ)上實現(xiàn)創(chuàng)新升級與更新?lián)Q代,助力電子行業(yè)整體競爭力的提升。

哪些產(chǎn)品可以抄板也就是關(guān)于抄板涉及哪些領(lǐng)域和產(chǎn)品類型的問題,事實上,關(guān)于可進(jìn)行抄板的電子產(chǎn)品類型并沒有統(tǒng)一答案,因為各個抄板公司的技術(shù)實力不同,抄板涉及的領(lǐng)域和類型也就不同。不過總體來看,隨著抄板行業(yè)整體技術(shù)能力的提升,抄板的范圍和涉及的領(lǐng)域在不斷拓展,像橙盒這類的大型抄板公司就已經(jīng)能夠?qū)θ魏坞娮赢a(chǎn)品進(jìn)行抄板克隆了。詳細(xì)的抄板類型和技術(shù)實現(xiàn)可以與這類企業(yè)聯(lián)系咨詢,從行業(yè)領(lǐng)域來看,抄板可實現(xiàn)的典型電子產(chǎn)品類型主要有:

儀器儀表:

高頻信號發(fā)生器,功率信號發(fā)生器,低頻信號發(fā)生器,高頻信號發(fā)生器,高精儀器抄板,數(shù)字脈沖頻率測量儀,模擬式頻率測量儀,計數(shù)器,計數(shù)器擴(kuò)頻裝置,時間測量儀器,特種計數(shù)器,頻率標(biāo)準(zhǔn),校頻比相儀,網(wǎng)絡(luò)特性測試儀,網(wǎng)絡(luò)分析雷達(dá)綜合測試儀,微波功率放大器,微波儀器,微波衰減器,微波濾波器,通信測量儀器...

通迅類:

小靈通PCB抄板,GSM手機(jī),CDMA手機(jī),無線模塊,GPS定位器,有線電視機(jī)頂盒,地面廣播機(jī)頂盒,衛(wèi)星廣播機(jī)頂盒...

網(wǎng)絡(luò)類:

服務(wù)器主板,交換機(jī)主板,無線路由器,八路視頻卡,VPN設(shè)備,無線上網(wǎng)卡,網(wǎng)絡(luò)電話,VOIP網(wǎng)關(guān),高端電腦主板板卡,高端網(wǎng)絡(luò)路由器光纖網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)主板,無線基站及終端產(chǎn)品主板,SDHPCB抄板,DWDMPCB抄板,LAN SWITCH,ADSLPCB,高端計算設(shè)備,,光纖板,網(wǎng)絡(luò)路由抄板,驅(qū)動主板抄板,終端產(chǎn)品,網(wǎng)絡(luò)硬盤抄板,,網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)...

消費(fèi)產(chǎn)品:

MP4PCB抄板,數(shù)碼學(xué)習(xí)機(jī),移動硬盤盒,多媒體硬盤播放,便攜DVD,游戲周邊PCB抄板,多媒體電子設(shè)備PCB抄板,家庭影院,車載DVD,TVPCB,汽車控制主板,USB抄板,數(shù)碼相機(jī)PCB抄板。

工業(yè)控制:

安防監(jiān)控設(shè)備,工控主板,主機(jī)板,UPS,工業(yè)電源工控板PCB抄板,銹花機(jī)控制板,圖像監(jiān)控器,切割控制板,SMT工業(yè)控制板,機(jī)床控制板,變頻器,工業(yè)控制開關(guān)電源,鍋爐工業(yè)電導(dǎo)率控制器,工業(yè)控制單片機(jī),電磁加熱控制柜,通用雕刻機(jī)。

一塊四層板的抄板方法和過程

假如有個四層板子,元件都已經(jīng)去掉,表面搽干凈的,我們要把它抄成PCB文件,按如下步驟進(jìn)行:

1、掃描頂層板,保存圖片,起名字為top.jpg,這時設(shè)置掃描DPI可根據(jù)密度不同來設(shè)置,假如設(shè)置是400DPI。

2、掃描底層板,保存圖片,起名字為bottom.jpg

3、把中間層1用粗砂紙磨出來,漏出銅皮,弄干凈后掃描圖,起名字為mid1.jpg

4、把中間層2用粗砂紙磨出來,漏出銅皮,弄干凈后掃描圖,起名字為mid2.jpg

5、在PHOTOSHOP里把每張圖片調(diào)水平(選轉(zhuǎn)圖片,保證圖片成水平,這樣走出的線好看,而且多張圖很容易上下對齊),這里建議將底層圖做水平鏡像,使頂?shù)讏D是方向一致,上下定位孔一致。最后把每張圖分別存成BMP文件,比如:top.bmp, bottom.bmp, mid1.bmp, mid2.bmp。 這里注意不需要把圖片裁剪得正好,最好留些富裕, 基本上只要把圖片調(diào)水平就完事了。

6、打開彩色抄板軟件, 從主菜單"文件" -> "打開BMP文件", 選top.bmp文件打開。

7、設(shè)置好DPI后,就可以抄頂層圖了,先把層選到頂層,然后開始放元件、過孔、導(dǎo)線等。

8、頂層把所有東西放完后,保存臨時文件(說明書和幫助中都有,是通過菜單還是工具條上的按鈕可自己來選),起名字為top-1.dpb( 中間不同時間保存的名字建議起不同編號的名字,如top-1.dpb,top-2.dpb,這樣避免電腦故障原因破壞了最后一個文件,但此前一個版本文件還能挽回,減少損失,這個是個建議,看個人愛好了)。

9、關(guān)閉當(dāng)前圖片窗口(注意,一次只能打開一個圖片,千萬不要打開多個圖片)。

10、從主菜單"文件" -> "打開BMP文件", 選底層圖bottom.bmp,然后打開臨時文件top-1.dpb,這時會發(fā)現(xiàn)頂層畫好的圖和底層背景圖沒有對齊,按Ctrl A組合鍵,把所有放好的圖元選中,按鍵盤上的上、下、左、右光標(biāo)鍵或2、4、6、8數(shù)字鍵整體移動,選幾個參考點(diǎn)和背景圖相應(yīng)點(diǎn)對準(zhǔn)后,這時就可以選當(dāng)前層為底層,開是走底層線、焊盤、填充等等,如果頂層的線擋住了底層,怎么辦呢?很簡單,可從主菜單"選項"中選"層顏色設(shè)置",把頂層的勾點(diǎn)掉就可以了,同樣頂層絲印也可關(guān)閉。抄完底層后,保存臨時文件為bottom-1.dpb,或保存PCB文件為bottom-1.pcb,這時的文件已經(jīng)是兩層對齊、合層的文件了。

11、同樣中間層的抄板過程也是一樣的,重復(fù)步驟9~10,最后輸出的PCB文件,就是四層合在一起的和實物一摸一樣的PCB圖了。

電子電路產(chǎn)業(yè)和中國電子信息產(chǎn)業(yè)一樣,一直保持著高速增長,這一增長趨勢還將持續(xù)到2010年或更長一段時間,尤其是我國消費(fèi)類電子和汽車電子的飛速發(fā)展,更是為電子電路業(yè)提供了廣闊空間。這樣看來在未來兩年里,我國的pcb抄板和pcb行業(yè)還有著很大的發(fā)展空間。