مراحل مهندسی معکوس اصولی برد
مقدمه
مهندسی معکوس PCB امری بسیار مهم و حیاتی در فرایند ساخت و طراحی به خصوص در صنعت ایران میباشد. این فرایند شامل بررسی دقیق و آنالیز اتصالات، ساختار و توپولوژی یک برد مدار چاپی میباشد. میتواند موجب بازسازی، آپدیت یا حتی طراحی محصولی کاملا جدید و متفاوت شود که از فناوری های برد قبلی استفاده میکند. در بسیاری مواقع علیالخصوص در به روز آوری صنایع فرسوده که به صورت تدریجی انجام میشود، شما نیاز دارید با مهندسی معکوس بخشی از سیستم را جایگزین کنید. به نحوی که برد جدید شما تمام عملیات و فانکشنهای مدار قبلی را مرتبا با همان پروتکلها انجام دهد.
نکته
در مقاله قبلی به اصول مهندسی معکوس برد الکترونیکی و کاربرد های آن پرداختیم. در این مقاله قصد داریم به صورت جزئی تر وارد فرایند تکنیکال ساخت شویم.
گام اول: آماده سازی برد الکترونیکی
آماده سازی برد بسیار گام مهمی است. توصیه میشود قبل از هر اقدامی به مقدار کافی از برد و اتصالات خرج آن از زوایای مختلف عکس تهیه و آرشیو کنید. حتما قطعات مداری را با اندیس های راهنما روی پیسیبی در یک فایل Visio ذخیره کنید تا در حین پروسه مهندسی معکوس برد بتوانید با یک سرچ سریع قطعه مد نظر خود را پیدا کنید. همچنین با یک نگاه گذرا به تمام برد سعی کنید قطعات استفاده شده در برد را شناسایی کنید. اگر کتابخانه آن هارا در نرم ازار طراحی خود ندارید، یک شماتیک استاندارد و دقیق و گویا (ترجیحا گرافیکال) را آماده کنید.
نکته
بهتر است حتما شماتیک قطعه را طبق دیتاشیت بسازید و اگر از شماتیک های آماده استفاده میکنید حتما آن را با دیتاشیت مطابقت دهید. هرگونه ایراد در شماتیک ها میتواند خسارات زمانی و مالی در ادامه پروژه به شما وارد کند. برای آنالیز بهتر مدار از تکنیک هایی نظیر تصویر برداری X-ray و بررسی اتصالات با استفاده از مالتی متر شایان توجه است. پیشنهاد میشود از ابزار های نرم افزاری رایگانی که در مقاله دیگر معرفی شدند نیز کمک بگیرید.
روشهای تست برد:
برای تست برد با مالتی متر نیاز است که حتما برد را تمیز کنید. گرد و قباری که روی برد های کارکرده نشسته یا روغن لحیم ناشی از مونتاژ قبلی یا حتی گریس که رد برخی برد های مشغول در صنعت روی برد هستند میتوانند به شما اطلاعات اشتباهی منتقل کنند. در برخی مواقع نیز نیاز دارید که برخی از قطعات را باز کرده تا لاین ها و وایا هایی که از زیر آن ها عبور کرده است را بررسی کنید.
این مورد برای کانکتور ها خیلی توصیه نمیشود چرا که مقاومت حرارتی پایینی دارند و میتواند باعث تخریب نمونه اصلی برد شود. باید توجه داشته باشید که اگر برد شما چند لایه (بیشتر از 2) باشد. نمیتوانید به اتصالاتی که با مالتی متر روی برد میگیرید اکتفا کنید و باید هر پایه را با تمامی پایه های روی برد بررسی کنید. در این موقع دو تکنیک به کمک شما میآیند.
نکته
تصویر برداری های X-ray که در صورت وجود پلی گان در لایه های بالا و پایین اطلاعات زیادی به شما نمیدهند. روش دوم نیز یک رویکرد تخریبی است که نمونه اصلی را کاملا خراب میکند اما تمامی اطلاعات مد نظر را به شما میدهد. در این روش با ادوات مناسب اقدام به تراشیدن لایه به لایه برد میکنید و مسیر های هر لایه داخلی را بررسی دقیق میکنید.
تولید شماتیک:
سعی کنید از تمام پارت نامبر هایی که مشاهده میکنید دیتاشیت اصلی از منبع معتبر و فوت پرینت و شماتیک دقیق تهیه کنید و اتصالات آن هارا رسم کنید. در مرحله تحلیل و آنالیز مدار داشتن دیتاشیت های دقیق و با کیفیت بسیار تعیین کننده هستند. در چیدن شماتیک سعی کنید مدار هارا مشابه با توپولوژی های آشنایی که سراغ دارید پیش ببرید.
از Net Label ها به جای ترک های بلند ها و طولانی استفاده کنید و سعی کنید اسم های شفافی برای آن ها قرار دهید. نقش هر بلاکی که قابل حدس هست را کامنت کرده و شیت مخصوص به آن را ایجاد کنید و در کنار قطعات مجهول قرار ندهید. در کنار این نکاتی هست که بر اساس تجربه شما در این زمینه به کمک میآیند.
مهندس الکترونیک با تجربه تقریبا با کشیدن اتصال هر قطعه حدس های نزدیکی برای سایر اتصالات پیدا میکند چرا که ساختار های معروف و پر تکراری در نمونه کار های دیگر مشاهده کرده است. معمولا مهندسی معکوس بهتر است از بخش تغذیه مدار صورت بگیرد و خود را در بخش های کنترلی در ابتدای کار گیج نکنید.
دانستن خروجی های مدار و سنسور های ورودی و نحوه کار کردن و خواندن ان ها برای آنالیز اتصالات و ساختار های بخش کنترلی ضروری است. در غیر این صورت شما باید با حدس هایی کار را پیش ببرید که میتوانند درست نباشند و به وقت و جیب شما ضرر بزنند.
بازسازی PCB
چند نکته مهم در این بخش وجود دارد. اگر برد الکترونیکی شما قرار است در همان دستگاه قبلی قرار گیرد حتما حواستان باشد که سوراخ ها و جاهای پیچ را دقیقا متناظر با نمونه برد قبلی قرار دهید. اگر هم قاب جدیدی کد نظر است باز هم ملاحظات این بخش را از قلم نیندازید. ابعاد برد در گام اول باید بسیار دقیق باشند چرا که چند میلی متر اشتباه در این بخش ممکن باعث شود که برد شما کاملا بلا استفاده شود.
هنگام ترک کشی سعی کنید ضخامت لاین هارا مطابق برد قبلی قرار دهید اما اگر میخواهید کارتان دقیق تر باشد حتما ضخامت را با مشخصه های الکتریکی مدار محاسبه کنید.
برای انتقال ترک های تغذیه سعی کنید از چند وایا استفاده کنید تا جریان کشی مناسب تری داشته باشید.
موقعیت قطعات میتواند تغییرات داشته باشد اما باید توجه کنید که آیا ساختار شما بهینه تر از ساختار اصلی است؟ حقیقتا، معمولا اینطور نیست و نمونه های اصلی اغلب برای شرکت های بزرگیست که یک تیم متخصص با تجربه بسیار بالا مدت زیادی را صرف طراحی آن کرده اند پس در تمام مراحل مهندسی معکوس این قانون را به یاد داشته باشید: هر موردی برایتان عجیب است اول به خودتان شک کنید!
استخراج BOM:
آخرین گام تکمیل طراحی برد شما ارائه یک Bill of Material دقیق و منظم و با جزئیات است. این فایل به صورت یک اکسل مرتب از تمامی قطعاتی که استفاده کردید همراه با جزئیاتی نظیر ابعاد و پکیج و مشخصه های الکتریکی قطعات میباشد که فرایند تامین قطعات را ساده تر و بهینه تر میکند.
برای اینکه این لیست را به طور دقیق و منظم استخراج کنید لازم است تا در محیط شماتیک خود مشخصات هر قطعه را به صورت ریزبینانه و جزئی وارد کنید تا لیست نهایی تمام جزئیات لازم برای خرید دقیق شما را در برد داشته باشد.
در زمان هایی که یک کارفرما از شما درخواست مهندسی معکوس برد میکند تا بتواند خودش آن را تولید کند ارائه این لیست به بهترین شکل امری بسیار حیاتی است. در غیر این صورت در فرایند تولید خسارات مالی زیادی به صورت ناخواسته به او وارد میکنید.
برای اینکه کیفیت بهتری نیز به مسئول خرید ارائه شود بهتر است تا در این لیست لینک های معتبر برای تهیه و حتی تصویر از قطعات برد در صورت امکان ضمیمه شود. حتی میتوانید این برد را همراه با طرح 3 بعدی برد به مسئول خرید ارائه کنید تا بتواند قطعاتی که در بازار پیدا میکند را از نظر ظاهری و ابعادی بررسی دقیق تر بکند.
نکته
باید در نظر داشته باشید که این امر مستلزم این هست که مسئول خرید شما آشنایی کلی با نرم افزار طراحی شما داشته باشد.
در این مقاله به بررسی کلی و معرفی مهندسی معکوس برد و مدار و کاربرد های آن در زمینه های مختلف صحبت کردیم. هر چند که مهندسی معکوس برد همواره امری پر ریسک برای صاحبان صنایع است و باید به دست افراد متخصص و با تجربه صورت پذیرد. در این راستا شرکت رادان الکترونیک فردوسی با بهره گیری از متخصصان با تجربه در زمینه طراحی برد و مدار الکترونیکی آماده خدمت رسانی به صنعت کشور و کسب و کار کشور میباشد. برای مشاوره و درخواست طراحی و تولید لطفا با ما در ارتباط باشید.
برای ثبت پروژه های مهندسی معکوس برد یا مدار الکترونیکی و یا طراحی و ساخت برد از طریق راه های ارتباطی در صفحه تماس با ما در ارتباط باشید.
