PCB抄板基礎(chǔ)知識(shí)詳細(xì)解析

PCB（PrintedCircuitBoard），中文名稱為印制電路板，又稱印刷電路板、印刷線路板，是重要的電子部件，是電子元器件的支撐體，是電子元器件電氣連接的提供者。由于它是采用電子印刷術(shù)制作的，故被稱為“印刷”電路板。PCB抄板，即在已經(jīng)有電子產(chǎn)品實(shí)物和電路板實(shí)物的前提下，利用反向研發(fā)技術(shù)手段對(duì)電路板進(jìn)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(jìn)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(jìn)行PCB制板、元器件焊接、飛針測(cè)試、電路板調(diào)試，完成原電路板樣板的完整復(fù)制。深圳市清寶科技專業(yè)PCB抄板逆向開(kāi)發(fā)，微信19874719346.網(wǎng)址：http://www.szpcba.cn/

部件簡(jiǎn)介

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(jì)或PCB反向研發(fā)，關(guān)于PCB抄板的定義，業(yè)界和學(xué)術(shù)界有多種說(shuō)法，但是都不太完整，如果要給PCB抄板下一個(gè)準(zhǔn)確的定義，可以借鑒國(guó)內(nèi)權(quán)威的PCB抄板實(shí)驗(yàn)室的說(shuō)法：PCB抄板，即在已經(jīng)有電子產(chǎn)品實(shí)物和電路板實(shí)物的前提下，利用反向研發(fā)技術(shù)手段對(duì)電路板進(jìn)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(jìn)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(jìn)行PCB制板、元器件焊接、飛針測(cè)試、電路板調(diào)試，完成原電路板樣板的完整復(fù)制。由于電子產(chǎn)品都是由各類電路板組成核心控制部分進(jìn)行工作，因此，利用PCB抄板這樣一個(gè)過(guò)程，可完成任何電子產(chǎn)品全套技術(shù)資料的提取以及產(chǎn)品的仿制與克隆。

對(duì)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。山寨在大家的理解中，就是模仿的意思，但是PCB抄板絕對(duì)不是模仿，PCB抄板的目的是為了學(xué)習(xí)國(guó)外最新的電子電路設(shè)計(jì)技術(shù)，然后吸收優(yōu)秀的設(shè)計(jì)方案，再用來(lái)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)更優(yōu)秀的產(chǎn)品。

PCB抄板就是一種反向研究技術(shù)，就是通過(guò)一系列反向研究技術(shù)，來(lái)獲取一款優(yōu)秀電子產(chǎn)品的PCB設(shè)計(jì)電路，還有電路原理圖和BOM表。通過(guò)這種反向的研究方法，別人需要兩三年才開(kāi)發(fā)出來(lái)的一款產(chǎn)品，我們通過(guò)PCB抄板反向研究的方式，可能只需要一個(gè)月就能學(xué)會(huì)別人花兩三年研發(fā)出來(lái)的成果，這對(duì)于我們發(fā)展中國(guó)家追趕世界腳步起到了非常重要的促進(jìn)作用。而且反向研究技術(shù)的發(fā)展，也對(duì)那些開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)的技術(shù)突破起到一個(gè)促進(jìn)作用，反向研究技術(shù)的大力發(fā)展同時(shí)也導(dǎo)致正向研究技術(shù)的不斷更新。正向研究與反向研究之間就是因?yàn)橛辛诉@個(gè)競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，所以這幾年電子技術(shù)的發(fā)展才能日新月異，電子產(chǎn)品，幾乎一年更新?lián)Q代一次，后面電子產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度只會(huì)越來(lái)越快。因?yàn)镻CB抄板降低了電子技術(shù)的門檻。PCB抄板使越來(lái)越多的發(fā)展中國(guó)家快速走上了高新電子技術(shù)的前沿，與發(fā)達(dá)國(guó)家一起研究電子技術(shù)。這個(gè)研究團(tuán)隊(duì)越大，這個(gè)世界的電子技術(shù)才能發(fā)展得越塊。深圳市清寶科技專業(yè)PCB抄板逆向開(kāi)發(fā)，微信19874719346.網(wǎng)址：http://www.szpcba.cn/

誤區(qū)

很多人對(duì)PCB抄板概念存在誤解，事實(shí)上，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(jiǎn)單的電路板的復(fù)制和克隆，還會(huì)涉及產(chǎn)品的二次開(kāi)發(fā)與新產(chǎn)品的研發(fā)。比如，通過(guò)對(duì)既有產(chǎn)品技術(shù)文件的分析、設(shè)計(jì)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(jì)提供可行性分析和競(jìng)爭(zhēng)性參考，協(xié)助研發(fā)設(shè)計(jì)單位及時(shí)跟進(jìn)最新技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)、及時(shí)調(diào)整改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案，研發(fā)最具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)性的新產(chǎn)品。同時(shí)，PCB抄板的過(guò)程通過(guò)對(duì)技術(shù)資料文件的提取和部分修改，可以實(shí)現(xiàn)各類型電子產(chǎn)品的快速更新升級(jí)與二次開(kāi)發(fā)，根據(jù)抄板提取的文件圖與原理圖，專業(yè)設(shè)計(jì)人員還能根據(jù)客戶的意愿對(duì)PCB進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)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(jìn)行功能特征的重新設(shè)計(jì)，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(shí)產(chǎn)權(quán)，也在市場(chǎng)中贏得了先機(jī)，為客戶帶來(lái)的是雙重的效益。

技術(shù)過(guò)程

PCB抄板的技術(shù)實(shí)現(xiàn)過(guò)程

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是先將要抄板的電路板進(jìn)行掃描，記錄詳細(xì)的元器件位置，然后將元器件拆下來(lái)做成物料清單（BOM）并安排物料采購(gòu)，空板則掃描成圖片經(jīng)抄板軟件處理還原成pcb板圖文件，然后再將PCB文件送制版廠制板，板子制成后將采購(gòu)到的元器件焊接到制成的PCB板上，然后經(jīng)過(guò)電路板測(cè)試和調(diào)試即可。

具體技術(shù)步驟如下：

第一步，拿到一塊PCB，首先在紙上記錄好所有元器件的型號(hào)，參數(shù)，以及位置，尤其是二極管，三極管的方向，IC缺口的方向。最好用數(shù)碼相機(jī)拍兩張?jiān)骷恢玫恼掌：芏嗟膒cb電路板越做越高級(jí)上面的二極管三極管有些不注意根本看不到。

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(shí)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(dòng)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(wú)法使用。

第三步，調(diào)整畫(huà)布的對(duì)比度，明暗度，使有銅膜的部分和沒(méi)有銅膜的部分對(duì)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(wèn)題還可以用PHOTOSHOP進(jìn)行修補(bǔ)和修正。

第四步，將兩個(gè)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(guò)兩層的PAD和VIA的位置基本重合，表明前幾個(gè)步驟做的很好，如果有偏差，則重復(fù)第三步。所以說(shuō)pcb抄板是一項(xiàng)極需要耐心的工作，因?yàn)橐稽c(diǎn)小問(wèn)題都會(huì)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(huà)完后將SILK層刪掉。不斷重復(fù)直到繪制好所有的層。

第六步，在PROTEL中將TOP PCB和BOT PCB調(diào)入，合為一個(gè)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(méi)錯(cuò)，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(cè)試，測(cè)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(shí)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(lái)定，一般雙面板抄板要比多層板簡(jiǎn)單許多，多層抄板容易出現(xiàn)對(duì)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(wèn)題）。深圳市清寶科技專業(yè)PCB抄板逆向開(kāi)發(fā)，微信19874719346.網(wǎng)址：http://www.szpcba.cn/

雙面板抄板方法：

1.掃描線路板的上下表層，存出兩張BMP圖片。

2.打開(kāi)抄板軟件Quickpcb2005，點(diǎn)“文件”“打開(kāi)底圖”，打開(kāi)一張掃描圖片。用PAGEUP放大屏幕，看到焊盤(pán)，按PP放置一個(gè)焊盤(pán)，看到線按PT走線……就象小孩描圖一樣，在這個(gè)軟件里描畫(huà)一遍，點(diǎn)“保存”生成一個(gè)B2P的文件。

3.再點(diǎn)“文件”“打開(kāi)底圖”，打開(kāi)另一層的掃描彩圖；

4.再點(diǎn)“文件”“打開(kāi)”，打開(kāi)前面保存的B2P文件，我們看到剛抄好的板，疊在這張圖片之上——同一張PCB板，孔在同一位置，只是線路連接不同。所以我們按“選項(xiàng)”——“層設(shè)置”，在這里關(guān)閉顯示頂層的線路和絲印，只留下多層的過(guò)孔。

5.頂層的過(guò)孔與底層圖片上的過(guò)孔在同一位置，再像童年時(shí)描圖一樣，描出底層的線路就可以了。再點(diǎn)“保存”——這時(shí)的B2P文件就有了頂層和底層兩層的資料了。

6.點(diǎn)“文件”“導(dǎo)出為PCB文件”，就可以得到一個(gè)有兩層資料的PCB文件，可以再改板或再出原理圖或直接送PCB制版廠生產(chǎn)

多層板抄板方法：

其實(shí)四層板抄板就是重復(fù)抄兩個(gè)雙面板，六層就是重復(fù)抄三個(gè)雙面板……，多層之所以讓人望而生畏，是因?yàn)槲覀儫o(wú)法看到其內(nèi)部的走線。一塊精密的多層板，我們?cè)鯓涌吹狡鋬?nèi)層乾坤呢？——分層。

在分層的問(wèn)題上辦法有很多，有藥水腐蝕、刀具剝離等，但很容易把層分過(guò)頭，丟失資料。經(jīng)驗(yàn)告訴我們，砂紙打磨是最準(zhǔn)確的。

當(dāng)我們抄完P(guān)CB的頂?shù)讓雍螅话愣际怯蒙凹埓蚰サ霓k法，磨掉表層顯示內(nèi)層；砂紙就是五金店出售的普通砂紙，一般平鋪PCB，然后按住砂紙，在PCB上均勻磨擦（如果板子很小，也可以平鋪砂紙，用一根手指按住PCB在砂紙上磨擦）。要點(diǎn)是要鋪平，這樣才能磨得均勻。

絲印與綠油一般一擦就掉，銅線與銅皮就要好好擦幾下。一般來(lái)說(shuō)，藍(lán)牙板幾分鐘就能擦好，內(nèi)存條大概要十幾分鐘；當(dāng)然力氣大，花的時(shí)間會(huì)少一點(diǎn)；力氣小花的時(shí)間就會(huì)多一點(diǎn)。

磨板是目前分層用得最普遍的方案，也是最經(jīng)濟(jì)的了。咱們可以找塊廢棄的PCB試一下，其實(shí)磨板沒(méi)什么技術(shù)難度，只是有點(diǎn)枯燥，要花點(diǎn)力氣，完全不用擔(dān)心會(huì)把板子磨穿磨到手指頭哦。

pcb抄板接觸系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)

正確地選擇觸點(diǎn)材料，可以提高繼電IRF520NPBF器工作的可靠性和壽命。不同的繼電器由于觸點(diǎn)回路負(fù)載性質(zhì)和斷開(kāi)容量不同，觸點(diǎn)受到的磨損種類和磨損程度也不同；在設(shè)計(jì)選用觸點(diǎn)和簧片材料時(shí)，必須考慮到這些因素。選擇的觸點(diǎn)和簧片材料應(yīng)滿足下列基本要求：

①具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性。

②觸點(diǎn)及鍍層材料應(yīng)能耐電弧或電火花磨損和機(jī)械磨損，具有一定的硬度和抗粘接性能。

③簧片材料應(yīng)具有良好的彈性。

2）觸點(diǎn)接觸形式及形狀尺寸設(shè)計(jì)的要求：

①對(duì)于微型、超小型等負(fù)載較小的繼電器，觸點(diǎn)宜采用點(diǎn)接觸形式，pcb抄板以增大接觸部位的壓強(qiáng)，破壞觸點(diǎn)表面的污染物。對(duì)于大負(fù)載繼電器，觸點(diǎn)宜采用面接觸形式，以增大散熱面積，減緩觸點(diǎn)電磨損。

②觸點(diǎn)組合形式上，應(yīng)盡可能避免組裝形式，減少組裝帶來(lái)的不可靠因素，以可靠的熔焊代替鉚接。

③采用不同材料的觸點(diǎn)進(jìn)行配對(duì)，以提高觸點(diǎn)的抗電弧、抗磨損能力。

④簧片設(shè)計(jì)質(zhì)量要小，尺寸不宜過(guò)長(zhǎng)，如采用高彈性模數(shù)的材料，電路板克隆降低材料的比重或提高簧片剛度等方法，以使其諧振頻率高于給定環(huán)境頻率指標(biāo)，從而保證沖擊、振動(dòng)的環(huán)境適應(yīng)性。

⑤在通過(guò)額定電流時(shí)，簧片的電流密度不允許超過(guò)規(guī)定值，以保證簧片的溫升不超過(guò)允許值，從而保證接觸的可靠性。

3）觸點(diǎn)壓力和跟蹤的設(shè)計(jì)要求：

①保證觸點(diǎn)間電接觸可靠，觸點(diǎn)接觸電阻穩(wěn)定。

②觸點(diǎn)的跟蹤應(yīng)大于規(guī)定壽命內(nèi)觸點(diǎn)磨損的高度。

③適當(dāng)選擇觸點(diǎn)壓力與跟蹤等機(jī)械參數(shù)，以盡可能減少觸點(diǎn)的回跳次數(shù)和縮短觸點(diǎn)回跳時(shí)間，從而減少觸點(diǎn)的磨損相電弧燒蝕。

④對(duì)于小負(fù)荷和中等負(fù)荷的繼電器，觸點(diǎn)間應(yīng)有一定的跟蹤來(lái)清潔表面，減少接觸電阻及熱效應(yīng)，減少斷故障，提高接觸的可靠。

技術(shù)概念

PCB抄板除了對(duì)電路板復(fù)制的簡(jiǎn)單概念，還包括了板上一些加密了的芯片的解密、PCB原理圖的反推、BOM清單的制作、PCB設(shè)計(jì)等技術(shù)概念。

PCB原理圖的反推

原理圖就是由電氣符號(hào)組成用來(lái)分析電路原理的圖紙，它在產(chǎn)品調(diào)試、維修、改進(jìn)過(guò)程中有著不可或缺的作用。原理圖反推與正向設(shè)計(jì)恰好相反，正向設(shè)計(jì)是先有原理圖設(shè)計(jì)，再根據(jù)原理圖進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)，而PCB反推原理圖是指根據(jù)現(xiàn)有PCB文件或者PCB實(shí)物反向推導(dǎo)出產(chǎn)品的原理圖，以方便對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行技術(shù)解析并協(xié)助后期產(chǎn)品樣機(jī)調(diào)試生產(chǎn)或改進(jìn)升級(jí)。

BOM清單制作

在產(chǎn)品反向技術(shù)研究與仿制開(kāi)發(fā)過(guò)程中，BOM清單的制作及貼片方位圖、SMT貼片機(jī)用元件坐標(biāo)圖制作都是后期樣板焊接、貼片加工、完整樣機(jī)定型設(shè)計(jì)與組裝生產(chǎn)的必要環(huán)節(jié)。

BOM（物料清單）是器件物料采購(gòu)的依據(jù)，它記載了產(chǎn)品組成所需的各種元器件、模塊以及其他特殊材料。BOM清單的制作最重要的是要求元器件的各種參數(shù)測(cè)量值精確，因?yàn)槿绻骷?shù)有誤，就可能影響對(duì)器件的判斷和物料采購(gòu)的準(zhǔn)確性，甚至可能導(dǎo)致項(xiàng)目開(kāi)發(fā)失敗。

PCB改板

PCB改板是PCB抄板中的一個(gè)相關(guān)概念，它是指對(duì)提取的PCB文件進(jìn)行線路調(diào)整或重新布局，以實(shí)現(xiàn)對(duì)原電路板的功能修改，可快速實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的更新升級(jí)，滿足某些客戶的個(gè)性化需要和特殊應(yīng)用需求。深圳市清寶科技專業(yè)PCB抄板逆向開(kāi)發(fā)，微信19874719346.網(wǎng)址：http://www.szpcba.cn/

PCB設(shè)計(jì)

在高速設(shè)計(jì)中，可控阻抗板和線路的特性阻抗是最重要和最普遍的問(wèn)題之一。首先了解一下傳輸線的定義：傳輸線由兩個(gè)具有一定長(zhǎng)度的導(dǎo)體組成，一個(gè)導(dǎo)體用來(lái)發(fā)送信號(hào)，另一個(gè)用來(lái)接收信號(hào)（切記“回路”取代“地”的概念）。在一個(gè)多層板中，每一條線路都是傳輸線的組成部分，鄰近的參考平面可作為第二條線路或回路。一條線路成為“性能良好”傳輸線的關(guān)鍵是使它的特性阻抗在整個(gè)線路中保持恒定。

線路板成為“可控阻抗板”的關(guān)鍵是使所有線路的特性阻抗?jié)M足一個(gè)規(guī)定值，通常在25歐姆和70歐姆之間。在多層線路板中，傳輸線性能良好的關(guān)鍵是使它的特性阻抗在整條線路中保持恒定。

但是，究竟什么是特性阻抗？理解特性阻抗最簡(jiǎn)單的方法是看信號(hào)在傳輸中碰到了什么。當(dāng)沿著一條具有同樣橫截面?zhèn)鬏斁€移動(dòng)時(shí)，這類似圖1所示的微波傳輸。假定把1伏特的電壓階梯波加到這條傳輸線中，如把1伏特的電池連接到傳輸線的前端（它位于發(fā)送線路和回路之間），一旦連接，這個(gè)電壓波信號(hào)沿著該線以光速傳播，它的速度通常約為6英寸/納秒。當(dāng)然，這個(gè)信號(hào)確實(shí)是發(fā)送線路和回路之間的電壓差，它可以從發(fā)送線路的任何一點(diǎn)和回路的相臨點(diǎn)來(lái)衡量。圖2是該電壓信號(hào)的傳輸示意圖。

Zen的方法是先“產(chǎn)生信號(hào)”，然后沿著這條傳輸線以6英寸/納秒的速度傳播。第一個(gè)0.01納秒前進(jìn)了0.06英寸，這時(shí)發(fā)送線路有多余的正電荷，而回路有多余的負(fù)電荷，正是這兩種電荷差維持著這兩個(gè)導(dǎo)體之間的1伏電壓差，而這兩個(gè)導(dǎo)體又組成了一個(gè)電容器。

在下一個(gè)0.01納秒中，又要將一段0.06英寸傳輸線的電壓從0調(diào)整到1伏特，這必須加一些正電荷到發(fā)送線路，而加一些負(fù)電荷到接收線路。每移動(dòng)0.06英寸，必須把更多的正電荷加到發(fā)送線路，而把更多的負(fù)電荷加到回路。每隔0.01納秒，必須對(duì)傳輸線路的另外一段進(jìn)行充電，然后信號(hào)開(kāi)始沿著這一段傳播。電荷來(lái)自傳輸線前端的電池，當(dāng)沿著這條線移動(dòng)時(shí)，就給傳輸線的連續(xù)部分充電，因而在發(fā)送線路和回路之間形成了1伏特的電壓差。每前進(jìn)0.01納秒，就從電池中獲得一些電荷（±Q），恒定的時(shí)間間隔（±t）內(nèi)從電池中流出的恒定電量（±Q）就是一種恒定電流。流入回路的負(fù)電流實(shí)際上與流出的正電流相等，而且正好在信號(hào)波的前端，交流電流通過(guò)上、下線路組成的電容，結(jié)束整個(gè)循環(huán)過(guò)程。

審核編輯 黃宇