电路板PCB的反向工程一般如何做?

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逆向分析,一般也叫Reverse Engineering,就是指拿到实物PCB板子,想分析板子里面的各种特性值而做的一系列的研究,在 PCB 反向技术研究早期阶段,一般比较注重反推原理图,就是依据产品抄板,依据 PCB 文件图反推出或者直接根据产品实物描绘出 PCB 电路图,旨在说明线路板原理及工作情况。并且,这个电路图也被用来分析产品本身的功能特征。而在正向设计中,一般产品的研发要先进行原理图设计,再根据原理图进行 PCB 设计,这些都是对于PCB设计的人员,是重要的工作。

但对于PCB制造的同事来说,看到了一片完美无缺的PCB,其实内心也是想看看到底别人是如何做的,想知道PCB的重要特性,如铜厚,粗糙度,铜厚,钉头,线宽线距,补偿值都是什么样的呢?PCB的核心机密都是隐藏在板子里面的,客户即使给了标准参数,可是针对同一规格,各家的制造方法,管控方式也差异很大,客户的图纸,GERBER都要求的是成品的规格,也就是他们会依据他们的标准去量测与测试,那么PCB工厂如何做逆向工程呢?笔者结合近几年来的经验,抛砖引玉做分享。

1.明确要分析的项目。PCB产品由于特性要求项目很多,各家工厂都有自己的特长,由于设备差异,工艺能力高低,材料厂家的不同,人员的差异,导致了过程的变差较大,也就是生产出来的产品差异较大,客户一般会指定规格中心与公差值,工厂要根据各自的制程能力,设置合理的参数,使产品达到规格中心并符合Cpk要求,若你发现自己的产品在某一方面存在较大差距,为了缩小差距,可以找个标杆工厂的产品,针对要研究的项目做研究,遵循的原则是:

1. 先做外部可以观察到的,如油墨颜色,线宽线距,PAD大小,孔径大小与孔环大小,防焊偏移量,记录好量测的位置并编号,然后记录量测值与拍照。

2. 再做切片分析,如铜厚,孔壁粗糙度,钉头,反回蚀,这里的孔铜厚一般量测六个点,再计算平均值,IPC有规定平均铜厚与最小铜厚规格,都符合客户要求的话就达标了,同时,建议量测不同孔径的厚度,不同的孔径由于AR值不同,所能镀的厚度也是不同的,板内最好选择几个位置,记录好位置与编号,然后记录铜厚值,分析均值与MIN与MAX,你就能发现不同厂家由于电镀均匀性不同,铜厚分布的差异也是很大,为了保证最低孔铜值,宁愿做厚一点铜厚,从成本角度来看,这也造成了一定的铜的浪费,因为客户不会因为多镀铜而多付费用。

2.合理的分析仪器:分析仪器决定了数据的精确度与可信度,行业内有很多中央实验室与昂贵的设备,如3D X-RAY, EDS, SEM分析仪, 3D显微镜能实时看到PCB内层结构的分布,不同设备的成本是不同的,所以,逆向分析一定要依据实际情况做取舍。

分析结论要有代表性,逆向分析最少有二家的产品,可能也会超过三家,结论要横向对比汇总,可以结合图表分析会更加容易看到差异点,有了差异点以后,要结合产品的工艺流程与管控点,给出相应的制程优化的点。

审核编辑 黄宇

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