PCBリバースエンジニアリングの先進技術

イントロダクション

リバース テクノロジーとしても知られる PCB リバース エンジニアリングは、ターゲットの PCB ボードの設計を再現、分析、研究するプロセスです。このプロセスでは、同様の機能を持つ製品を製造するために、製品の設計、処理フロー、構造、機能特性、および技術仕様要素を推定および取得することが含まれます。リバース エンジニアリングは、商業および軍事分野でのハードウェア分析に由来しており、主な目的は、必要な生産情報が容易に入手できない場合に完成品を分析し、その設計原則を抽出することです。

Highleap は、すべてのコンポーネントを含む PCB ボードの細心の注意を払った複製に特化した、包括的な PCB リバース エンジニアリング サービスを提供します。当社の専門家チームは、プログラムされた IC、カスタム パーツ、古いコンポーネントを備えたボードのリバース エンジニアリングに熟達しており、正確な複製に必要なすべてのデータを作成します。

当社のプロセスは、基板上のすべての電子コンポーネントを注意深く識別することから始まり、続いて詳細な部品表を作成します。次に、基板のすべての部分の写真を撮り、参照用に各コンポーネントを慎重に取り外し、コピー上の位置に接着します。

作業が進むにつれて、抵抗器とコンデンサーの値を測定して部品表を改良します。最後に、調査結果に基づいて新しいベアボードを作成します。組み立てられたサンプルは綿密なテストのために顧客に送られ、複製プロセスで最高の品質と精度が確保されます。

PCBリバースエンジニアリングとは?

PCB リバース エンジニアリングは、物理製品のプリント基板 (PCB) の分解と詳細な分析を含む細心のプロセスであり、包括的な文書を作成し、再製造を促進し、元の設計と機能についての洞察を得ることができます。このプロセスは、顧客が主要な設計原則を理解し、複製することで競合他社を超えて自社の製品を強化できるようにするのに役立ちます。

このプロセスは通常、プリント基板（PCB）を慎重に分解することから始まり、各部品を特定し、その配置と接続状況を記録します。PCBレイアウトの複雑な詳細を捉えるために、X線画像や高解像度写真などの高度な画像処理技術がよく用いられます。

最初の文書化段階に続いて、エンジニアはキャプチャしたデータを注意深く分析して、回路図と部品表 (BOM) を再構築します。この再構築プロセスには、抵抗やコンデンサなどの受動部品の種類と値、および集積回路 (IC) やその他の能動部品の機能の特定が含まれます。

PCB リバース エンジニアリングにおける重要な課題の 1 つは、カスタム コンポーネントや廃止されたコンポーネントを扱うことです。このような場合、エンジニアは、IC のカプセル化解除やカスタム ASIC のリバース エンジニアリングなどの特殊な技術を使用して、その機能を完全に理解し、正確に再現する必要がある場合があります。

さらに、リバース エンジニアリングには、使用される材料、層の積層、製造技術などの PCB の製造プロセスを理解することも含まれます。この知識は、オリジナルと同じ品質基準で PCB を再製造するために非常に重要です。

全体として、PCB リバース エンジニアリングは、競合他社の設計とテクノロジーを深く理解することで企業が製品の競争力を強化できるようにする、複雑ではあるが不可欠なプロセスです。これはイノベーションのための貴重なツールとして機能し、企業がペースの速いエレクトロニクス製造の世界で常に先を行くことを可能にします。

Highleap electric による PCB リバース エンジニアリング サービス

Highleap electric は、中国の広州に拠点を置く電子リバース エンジニアリング サービスの大手プロバイダーであり、10 年以上のエンジニアリング経験があります。当社の専任チームは電子ハードウェアのリバース エンジニアリングを専門とし、お客様のニーズを満たす幅広いサービスを提供します。

当社の PCB リバース エンジニアリング サービスには次のものが含まれます。

1. リバースエンジニアリングと再製造:
   • 当社は、時代遅れでサポートされていない電子回路基板やカード アセンブリのリバース エンジニアリングを得意としています。
   • 私たちのチームは、アイテムがどのように設計され、どのように動作するかを判断し、それをプリント基板から回路図まで再現することができます。
2. 修復、コピー、またはクローン:
   • Highleap electric は、相手先ブランド供給メーカー (OEM) によってサポートされなくなったプリント基板の修理、コピー、またはクローン作成サービスを提供します。
   • 当社は、交換ユニットが形状、フィット感、機能において正確なレプリカであり、元の仕様を満たすかそれを超えていることを保証します。
3. 知的財産権のコンプライアンス:
   • 作業を開始する前に、製品の知的財産権が侵害されていないことを確認するために、徹底的な調査と評価を実施します。
   • 当社のプロセスは、クライアントの知的財産を保護するために倫理基準と法的要件を厳格に遵守しています。

Highleap electric では、PCB クローンおよび PCB コピー業界で最高の顧客サポートを提供することに尽力しています。 PCB リバース エンジニアリングのあらゆるニーズに応えられる Highleap electric をお選びください。

さらに、当社の PCB リバース エンジニアリング プロセスでは、レーザー スキャナー、構造化光源コンバーター、X 線断層撮影などの 3D スキャン テクノロジーを利用して、既存の物理コンポーネントに基づいて寸法を測定できます。これらのテクノロジーにより、CAD、CAM、CAE、またはその他のソフトウェアを通じて 3D 仮想モデルを構築できます。

PCBコピーボードおよびチップ復号化では、物理的な電子製品および回路基板を分析し、元の製品のPCBファイル、部品表（BOM）ファイル、回路図および技術ファイル、PCBシルクスクリーン製造ファイルをリバースエンジニアリングします。これらのファイルは、PCBボードの製造、部品のはんだ付け、フライングプローブテスト、回路基板のデバッグ、および元の回路基板テンプレートの完全なコピーの作成に使用されます。チップ復号化では、特定の機器と方法を使用してMCU内の暗号化されたプログラミングファイルを直接取得し、コピー、プログラミング、または分解して、さらに参照および研究できるようにします。

当社の熟練した技術者は、特別な装置または自作の装置を使用して、シングルチップ設計の脆弱性やソフトウェアの欠陥を利用して重要な情報を抽出し、さまざまな技術的方法を通じてシングルチップマイクロコンピュータ内のプログラムを取得し、包括的かつ正確であることを保証します。リバースエンジニアリングの結果。

シンプルな PCB リバース エンジニアリング プロセス

PCB リバース エンジニアリングは、コピー、クローン作成、または模倣と呼ばれることが多く、電子製品の回路基板の PCB ファイルの抽出と復元を伴う綿密なプロセスです。このプロセスにより、電子製品の複製が可能になり、コピーされた基板の形状、フィット感、機能がオリジナルと一致することが保証されます。 Highleap electric では、専門エンジニアが詳細なフロー プロセスに従い、リバース エンジニアリング プロセスの精度と品質を保証します。

1. 初期評価:
   • モデル、パラメータ、コンポーネントの位置など、PCB に関するすべての関連情報を収集します。
   • デジタル カメラを使用して、ダイオード、トランジスタ、IC の方向に細心の注意を払いながら、PCB とコンポーネントの位置の画像をキャプチャします。
2. コンポーネントの取り外しと洗浄:
   • PCB からすべてのコンポーネントを取り外し、アルコールで徹底的に洗浄します。
   • PAD 穴の錫を取り外して、PCB をスキャンできるように準備します。
3. スキャンと画像処理:
   • 洗浄した PCB をスキャナーに置き、スキャン設定を調整して鮮明な画像をキャプチャします。
   • 上層と下層をカラーで別々にスキャンし、画像を白黒の BMP 形式ファイル (TOP.BMP および BOT.BMP) として保存します。
   • Photoshop などの画像編集ソフトウェアを使用して画像のコントラストと明るさを調整し、鮮明な線を確保します。
4. PROTEL形式への変換:
   • BMP 形式ファイルを PROTEL 形式ファイルに変換し、2 つのレイヤーを PROTEL に転送します。
   • PAD と VIA の位置を合わせて、2 つの層が一致するようにします。
5. トレースと配置:
   • TOP レイヤーの BMP を TOP.PCB に変換し、初期評価の図面に従って TOP レイヤーの線をトレースします。
   • 元の設計どおりにコンポーネントをTOPレイヤーに配置します。 PCBレイアウト 描画後はSILKレイヤーを削除します。
6. レイヤーの結合:
   • TOP.PCB と BOT.PCB を PROTEL にインポートし、1 つの画像に結合します。
7. 印刷と検証:
   • レーザープリンターを使用して、透明フィルムに上層と下層を 1:1 の比率で印刷します。
   • フィルムを PCB 上に置き、オリジナルと比較してエラーをチェックします。
8. テストと検証:
   • コピーした PCB をテストして、その電子的性能が元の基板と一致することを確認します。
   • 必要な調整を行って、コピーしたボードが元のボードと同じように機能することを確認します。
9. ファイナライズ:
   • コピーされた基板がすべてのテストと検証に合格すると、リバース エンジニアリング プロセスが完了します。
   • コピーされたボードは、交換または複製アプリケーションで使用できるようになりました。

多層基板の場合は、内層を注意深く研磨したり、繰り返しコピーするなど、追加の手順が必要になります。 Highleap electric の熟練したエンジニアは、PCB リバース エンジニアリングで最高品質の結果を保証するために、各ステップを正確かつ注意深く処理します。

多層 PCB リバース エンジニアリング プロセス

ステップ1：準備

• 回路基板の高い位置にあるコンポーネントを調べて、位置番号、パッケージ、温度値などの詳細を記録します。
• コンポーネントを取り外す前にバックアップとして PCB をスキャンします。
• 最初に上位コンポーネントを削除してから再度スキャンして画像を記録し、600dpi の解像度を確保します。
• IC モデルと PCB 文字がはっきりと見えるように、スキャンする前に PCB 表面を徹底的に清掃してください。

ステップ 2: コンポーネントの分解と BOM の作成

• 小型エアガンを使用して、抵抗器から始めてコンデンサ、最後に IC までのコンポーネントを加熱して取り外します。
• コンポーネントの詳細を含む表を準備し、番号、パッケージ、モデル、値などの項目を記録します。
• ブリッジを使用して部品の値を測定し、デバイスの温度が下がってから測定することで精度を確保します。
• コンポーネントデータをコンピュータに入力してアーカイブします。

ステップ 3: 表面の錫の除去

• フラックスを使用して、コンポーネントが除去された PCB 表面から残っている錫ドロスを除去します。
• はんだごての温度を適切に調整してください 多層PCB インクが焦げないように注意しながら缶を取り外します。
• 基板を基板洗浄水またはうすめ水で洗い、よく乾燥させてください。

ステップ 4: PCB コピー ソフトウェアでのリアルタイム操作

• スキャンした表面画像を上下のレイヤーとして設定し、コピーソフトで認識できる画像に変換します。
• 下の画像に従って、小さなシルクスクリーン、パッド開口部、位置決め穴などのコンポーネントをパッケージ化します。
• 元の基板と一致するように文字を調整し、シルクスクリーン、インク、PCB 表面の文字を研磨して取り除き、明るい銅を露出させます。

ステップ5：確認と精度調整

• 画像処理ソフトや基板描画ソフトを使用して、コピーされた基板を100%正確に判定します。
• インピーダンスと PCB インジケーターをチェックして、元の基板と一致していることを確認します。
• ソフトウェアの精度とオリジナルの画質を重視して、コピーボードを正確に調整および修正します。
• ボードの必要な精度に基づいて DPI (1 インチあたりのドット数) を設定し、精度の要件が高い場合は DPI を高くします。

Highleap electronicは、多層基板のリバースエンジニアリングにおいて、電子製品の正確な複製を保証するために、綿密なプロセスを採用しています。準備から精密な調整に至るまで、詳細な手順を踏むことで、複製された基板の品質と機能性を保証し、お客様の高い基準を満たします。

PCB リバースエンジニアリング手法

PCB リバース エンジニアリングには、非破壊的または破壊的な方法でプリント基板 (PCB) の内部構造と接続を明らかにするプロセスが含まれます。これらの方法は、修復、複製、分析などのさまざまな目的で既存の PCB の設計と機能を理解するために非常に重要です。ここでは、非破壊的手法と破壊的手法の両方について説明します。

非破壊PCBリバースエンジニアリング技術

非破壊技術は、コストが低く、期間が短く、障害を検出できるため、人気が高まっています。最も一般的な非破壊法の 1 つは X 線断層撮影法であり、これにより遅延なく PCB 全体の画像化が可能になります。

X 線断層撮影法は、PCB に損傷を与えることなく、接続、ビアホール、配線などの PCB の内部構造に関する詳細な情報を提供する非侵襲的なイメージング方法です。この手法では、1 回のイメージング セッションですべての PCB 層 (前面、内部、背面) をキャプチャします。

断層撮影プロセスには、さまざまな角度から一連の 2D X 線画像を取得し、数学的アルゴリズムを使用して PCB の 3D 画像を再構成することが含まれます。画質を最適化するには、光源出力、検出器の対物レンズ、フィルタリング、露光時間などのパラメータが重要です。

3D 画像を再構成した後、内部および外部構造の解析が可能となり、PCB のコンポーネントと接続を詳細に検査することができます。

破壊的な PCB リバース エンジニアリング技術

破壊的手法では、PCB を物理的に遅延させて内部層を露出させます。このプロセスは通常、多層 PCB に使用され、はんだマスクの除去、遅延、イメージングという 3 つの主要なステップが含まれます。

1. ソルダーマスクの除去: はんだマスクが除去され、PCB の最上層と最下層の銅配線が露出します。このステップは、銅のトレースを明確に表示するために不可欠です。
2. 遅延: 遅延処理は、多層 PCB の内部銅層にアクセスするプロセスです。これは、PCB からすべてのコンポーネントを取り外した後、物理的で破壊的な方法によって行われます。
3. イメージング: 内部層が露出すると、X 線やコンピュータ断層撮影 (CT) スキャンなどの非破壊イメージング方法を使用して、各層の個別の画像が取得されます。

これらの技術は、PCB の設計と機能に関する貴重な洞察を提供し、複製や分析を可能にします。ただし、破壊的な手法を使用すると PCB が損傷し、再利用に適さなくなる可能性があることに注意することが重要です。したがって、破壊的手法と非破壊的手法のどちらを選択するかは、プロジェクトの特定の要件によって異なります。

結論

PCB リバース エンジニアリングは、プリント回路基板を元の設計から再構築できる貴重なプロセスです。現代の PCB はますます複雑になっていますが、明確な計画と適切な専門知識があれば、リバース エンジニアリングをうまく実行できます。

プロのリバース エンジニアは、プロセスの最も複雑な側面を処理することで、電子制作サービスの最適化を支援します。彼らの専門知識と経験により、リバース エンジニアリング プロセスが効率的かつ正確に実行され、高品質の結果が得られます。

PCB リバースエンジニアリングに関するよくある質問

1.PCB ビアの主な目的は何ですか?

PCB ビアは、電気信号が PCB のさまざまな層を通過するための導電経路を提供します。これらは、多層 PCB の層間で信号と電力をルーティングするために不可欠です。

2.リバースエンジニアリングとは何ですか?

リバース エンジニアリングは、元のデバイスやシステムを分析することによって、チップやシステムを再現、複製、または改良するために使用されるプロセスです。電子システムでは、内部構造と接続を理解するための複数の層の分析を含む、リバース エンジニアリングをチップ、ボード、およびシステム レベルで実行できます。

3.PCBとPCBAの違いは何ですか?

PCB (プリント基板) はコンポーネントを電気的に接続し、機械的にサポートするために使用される基板であり、PCBA (プリント基板アセンブリ) はコンポーネントがはんだ付けされた PCB です。

4.回路図と PCB レイアウトの違いは何ですか?

回路図はコンポーネントとそれらがどのように相互接続されているかを示す配線図であり、PCB レイアウトは回路図を物理的に表現したもので、コンポーネントの配置と実際の基板上の配線の配線を詳しく示します。

5.ガーバーファイルを生成することが重要なのはなぜですか?

ガーバー ファイルには、基板上に回路を作成するために必要な幾何学的情報が含まれているため、PCB の製造に必要です。これらは、リバース エンジニアリング プロセス中に取得された 3D X 線画像から生成されます。

6.PCB リバースエンジニアリング中にレイヤーを結合する手順は何ですか?

2 層 PCB 内の層をマージするには、各層で対応するネットを見つけ、ビアを使用してそれらを接続します。このプロセスにより、層間のすべての接続が最終的なネットリストに確実に含まれるようになります。

7. PCBのリバースエンジニアリングを行う際に、ネットリストを生成するにはどうすればよいですか？

ネットリストを生成するには、各層のコンポーネントとパッドを見つけて、それらの電気的接続に基づいてそれらの間に接続を作成します。この情報は、各ネットの接続リストを作成するために使用されます。

8.PCB のリバース エンジニアリングにおける BOM の重要性は何ですか?

部品表 (BOM) は、PCB の製造に必要なすべてのコンポーネントを識別するために不可欠です。正しいコンポーネントが使用されていることを確認し、PCB アセンブリ プロセスのドキュメントを提供します。

9.PCB をリバース エンジニアリングできますか?

PCB のリバース エンジニアリングの実現可能性は、技術的な複雑さ、経済性、データの可用性などの要因によって決まります。使用範囲が広く、単位当たりのコストが高い PCB は、リバース エンジニアリングの対象として適しています。

10.PCB リバース エンジニアリングされた回路図の知的財産権は誰が持っていますか?

リバース エンジニアリングされた回路図の開発者は、その特定の回路図の知的財産権を保持します。ただし、最終製品またはシステムの特許権は他人が保有する場合があります。

11.二層PCBと多層PCBの違いは何ですか?

二重層 PCB には 2 つの導電層があり、層間のトレースの配線が可能です。多層 PCB には 2 つ以上の導電層があり、より高い回路密度と複雑さが可能になります。

12.PCBとPCBAの違いは何ですか?

PCB (プリント基板) はコンポーネントを電気的に接続し、機械的にサポートするために使用される基板であり、PCBA (プリント基板アセンブリ) はコンポーネントがはんだ付けされた PCB です。

13.回路図と PCB レイアウトの違いは何ですか?

回路図はコンポーネントとそれらがどのように相互接続されているかを示す配線図であり、PCB レイアウトは回路図を物理的に表現したもので、コンポーネントの配置と実際の基板上の配線の配線を詳しく示します。

14.リバースエンジニアリングとは何ですか?

リバース エンジニアリングは、元のデバイスやシステムを分析することによって、チップやシステムを再現、複製、または改良するために使用されるプロセスです。電子システムでは、内部構造と接続を理解するための複数の層の分析を含む、リバース エンジニアリングをチップ、ボード、およびシステム レベルで実行できます。

15.コンピュータ断層撮影には制限がありますか?

コンピュータ断層撮影 (CT) には視野サイズの点で制限があり、取得される画像の品質と解像度に影響を与える可能性があります。 PCB 全体を処理するには、複数のセグメントを作成してつなぎ合わせる必要がある場合があります。