2 Huomautuksia PCB Reverse Engineeringistä

2 Huomautuksia PCB Reverse Engineeringistä

Computerized tomography

A computerized tomography is a powerful tool for reverse engineering PCBs. This technique uses x-rays to take images of the inside of a circuit board. The resulting image can be used to reconstruct the board’s structure. Computerized tomography has several limitations, however. Its field of view is small, which makes it less effective for PCBs with large areas of copper foil.

Computerized tomography is not a good choice for all reverse engineering projects. CT scans can result in inaccurate results. It’s best to use a non-destructive method, which gives you more margin of error. CT scans are commonly used in this process, but you can also use X-ray tomography to capture the inside of a substance. It can also extract geometrical information, which can be extremely helpful for re-engineering circuit boards without destroying the device.

The main drawbacks of CT are the fact that x-rays can distort the image and cause a lot of artifacts. Additionally, the powerful X-rays can damage IC chips. In addition, the board needs to be depopulated before the process can begin.

In contrast, reverse engineering PCBs use a deconstructing method to understand complex things. This method is not limited to hardware engineering; it’s used in software development and human DNA mapping. This process starts with the PCB and works backward from it to the schematics to analyze how it works.

Another advantage of PCB reverse engineering is the ability to produce high-resolution optical images of a board with up to six layers in a few hours. It also has a low cost. The results can be sent directly to a PCB manufacturer for replica PCBs.

Computerized tomography can also be used to analyze multilayer PCBs. The results can also be used to generate a bill of materials. It is recommended to supply a sample PCB when PCB reverse engineering is needed. The sample board should be at least 10 mm in width.

Another benefit of using computerized tomography is that it allows the user to visualize individual components. In addition, it can also determine GD&T controls. A PC-DMIS can export features to polylines and step files. This allows the user to visualize the connections made on the printed circuit board.

Röntgenkuvaus

X-ray for PCB reverse engineering is a relatively new technique for identifying components on a printed circuit board. Traditional methods rely on de-layering the PCB, which is a time-consuming, error-prone, and damaging process. X-ray for PCB reverse engineering, on the other hand, requires no physical damage to the PCB and takes much less time to evaluate. This method also allows the researcher to extract data from the circuit board.

X-ray for PCB reverse engineering is often used for reverse engineering, but the cost of purchasing such an inspection machine can be prohibitive for many people. One hardware hacker, John McMaster, decided to build his own X-ray to use in his own lab to save money.

Another important consideration is the resolution of the X-ray. Low resolution survey scans can reveal the main components of a board, but submicron resolution is needed to see traces and interconnects. Current micro-CT scanners and XRMs do not have the resolution necessary for this. Moreover, imaging a large PCB at coarse resolution can take hours. Furthermore, the X-ray beam can be harden and create streaks and bands.

PCB reverse engineering is a process of analyzing existing electronic products and recreating them with superior features and lower cost. During the process, documents are generated and sent to a PCB manufacturer for fabrication of a replica PCB. This method can also be used to reduce the time required for repairs and new circuit boards. In addition, it can reveal whether or not a given fabricator is a good match.

The process begins by cleaning the surface of a PCB. Afterward, the X-ray can reveal hidden information within the part. In addition, it can be used to solve quality and failure problems. It can also be used to create computer-aided design models of internal surfaces and trace connections.

Asiat, jotka on hyvä tietää ennen PCB-projektin tilaamista

Asiat, jotka on hyvä tietää ennen PCB-projektin tilaamista

Jos aiot tilata PCB-projektin, on muutamia asioita, jotka sinun pitäisi olla tietoinen. Sinun on esimerkiksi tarkistettava jälkesi kahdesti ennen tilausta. Lisäksi sinun on varmistettava, että BOM ja poratiedosto vastaavat toisiaan. Lisäksi sinun on valittava oikea materiaali.

Jälkien kaksinkertainen tarkastaminen

Kun tilaat piirilevyjä piirilevyvalmistajalta, on erittäin tärkeää tarkistaa piirilevyn jäljet ja etäisyydet. Projektisi jälkien paksuus ja leveys määräävät virran määrän, joka voi virrata piirin läpi. Voit käyttää verkossa olevaa jäljen leveyslaskuria ihanteellisen jäljen leveyden löytämiseksi. Tämä vähentää yhteyksien katkeamismahdollisuuksia.

BOM:n tarkistaminen

Ensimmäinen vaihe PCB-komponenttien tilaamisessa on BOM:n tarkistaminen. Se auttaa sinua välttämään puuttuvat tai virheelliset komponenttinumerot. BOM:n käyttämisestä on hyötyä myös osien hankinnassa. Komponentin kuvaus auttaa ostajaa ja kokoonpanotaloa löytämään sopivan varaosan. Se auttaa myös varmistamaan, että osilla on oikea MPN.

On tärkeää tarkistaa BOM ennen PCB-projektin lähettämistä valmistajalle. Tämä johtuu siitä, että pienikin virhe voi aiheuttaa ongelmia PCB-kokoonpanoprosessin aikana. Sinun on myös pidettävä kirjaa kaikista BOM:iin tehdyistä muutoksista ja merkittävä ne selkeästi. BOM:n ajantasaisin versio on se, jota sinun tulisi käyttää.

Kun sinulla on BOM, sinun on selvitettävä tilaamasi komponentin hinta. On tärkeää tietää tarkalleen, mitä aiot maksaa. Komponenttisi hinnan tulisi vastata PCB-projektisi BOM:ia. Jos näin ei ole, sinun on ehkä vaihdettava komponentteja tai jopa muutettava suunnittelua.

Poratiedoston tarkistaminen

Voit helposti tarkistaa poratiedostosi ennen PCB-projektin tilaamista PCB-valmistusyritykseltä. On kuitenkin joitakin tärkeitä asioita, jotka sinun on muistettava ennen tilauksen tekemistä. Ensimmäinen vaihe on varmistaa, että tiedosto on oikeassa muodossa. Voit käyttää gerber-tiedoston katseluohjelmaa tiedostosi tarkistamiseen.

Poratiedosto on toissijainen tiedosto, jossa selitetään, mihin reikiin piirilevylle tulisi porata reikiä. Tämä tiedosto on lähetettävä Gerber-tiedostojen mukana. Jos poratiedostossa ei määritetä reikien sijainteja tai kokoja, piirilevyjen tilaus ei läpäise tarkastusta.

Poraustiedoston tulisi sisältää myös työkaluluettelo. Siinä luetellaan, mitä työkaluja tarvitaan kutakin komponentin reikää varten. Työkaluluettelo on joko sisällytettävä poratiedostoon tai lähetettävä erillisenä tekstitiedostona. Jos tätä työkaluluetteloa ei toimiteta valmistuspiirustuksessa, automaattiset tarkistukset jäävät pois ja tietojen syöttämisessä syntyy enemmän virheitä.

Oikeiden materiaalien valinta

Oikeiden materiaalien valitseminen PCB-projektiisi on tärkeää. Piirilevymateriaalien fyysiset ominaisuudet voivat vaikuttaa merkittävästi levyn suorituskykyyn. Esimerkiksi pienempi dielektrisyysvakio tarkoittaa ohuempaa dielektristä ja pienempää levyn paksuutta, kun taas suurempi dielektrisyysvakio johtaa suurempiin häviöihin. Nämä tiedot auttavat sinua rajaamaan piirilevymateriaalien valintaa ja löytämään ne, jotka tuottavat vaaditun suorituskyvyn.

Seuraavaksi sinun on määritettävä piirilevyn reitityskerrosten määrä. Yksinkertaisessa piirilevysuunnittelussa voi olla vain yksi tai kaksi kerrosta, kun taas kohtalaisen monimutkaisessa piirilevysuunnittelussa voidaan tarvita neljästä kuuteen kerrosta. Monimutkaisemmat mallit saattavat vaatia kahdeksan kerrosta tai enemmän. Kerrosten määrä vaikuttaa suoraan PCB-projektin kustannuksiin.

Kuinka tietää pintakäsittelyn PCB-väristä

Kuinka tietää pintakäsittelyn PCB-väristä

Jos mietit, miten voit selvittää piirilevyn pintakäsittelyn, et ole yksin. Piirilevyn väri voi paljastaa sen pintakäsittelyn. Saatat nähdä myös värimerkinnän ENIG tai Kovakulta, Hopea tai Vaaleanpunainen. Riippumatta siitä, mitä näet, haluat varmistaa, että piirilevy on pinnoitettu pinnan suojaamiseksi.

ENIG

ENIG-pintakäsittely on yksi PCB-piirilevyjen suosituimmista pinnoitteista. Se valmistetaan yhdistämällä kultaa ja nikkeliä. Kulta auttaa suojaamaan nikkelikerrosta hapettumiselta, ja nikkeli toimii diffuusiosulkuna. Kultakerroksella on alhainen kosketusresistanssi ja se on yleensä ohut kerros. Kultakerroksen paksuuden on oltava piirilevyn vaatimusten mukainen. Tämä pintakäsittely auttaa pidentämään piirilevyn käyttöikää. Sillä on myös erinomainen sähköinen suorituskyky ja se parantaa piirilevyn komponenttien välistä sähkönjohtavuutta.

ENIG-pintakäsittelyn kustannukset ovat korkeammat, mutta onnistumisprosentti on korkea. Se kestää useita lämpösyklejä ja osoittaa hyvää juotettavuutta ja langan kiinnittymistä. Se koostuu kahdesta metallikerroksesta: nikkelikerros suojaa kuparikerrosta korroosiolta ja kultakerros toimii nikkelin korroosionestokerroksena. ENIG soveltuu laitteisiin, jotka vaativat korkeaa juotettavuutta ja tiukkoja toleransseja. ENIG on myös lyijytön.

Kova kulta

Kovakulta on kallis piirilevyn pintakäsittely. Se on laadukas ja kestävä viimeistely, joka on usein varattu komponentteihin, jotka kuluvat paljon. Kovakultaa käytetään yleensä reunaliittimiin. Sen pääasiallinen käyttötarkoitus on tarjota kestävä pinta komponenteille, joita käytetään usein, kuten akun tai näppäimistön koskettimille.

Kova elektrolyyttinen kulta on nikkelisulkukerroksen päälle kullattu kerros. Se on näistä kahdesta kestävin, ja sitä käytetään tyypillisesti alueilla, jotka ovat alttiita kulumiselle. Tämä pintakäsittely on kuitenkin erittäin kallis ja sen juotettavuus on heikko.

Hopea

Piirilevyn koostumuksesta riippuen sitä voidaan valmistaa eri väreillä ja viimeistelyillä. Kolme yleisintä väriä piirilevyn pinnoille ovat hopea, kulta ja vaaleanpunainen. Piirilevyt, joissa on kultainen pintakäsittely, ovat yleensä kalleimpia, kun taas piirilevyt, joissa on hopeinen pintakäsittely, ovat halvempia. Piirilevyn piiri on pääasiassa valmistettu puhtaasta kuparista. Koska kupari hapettuu helposti, kun se altistuu ilmalle, on erittäin tärkeää suojata piirilevyn ulkokerros suojapinnoitteella.

Hopea voidaan pintakäsitellä kahdella eri tekniikalla. Ensimmäinen tekniikka on upotus, jossa levy upotetaan kultaioneja sisältävään liuokseen. Levyssä olevat kultaionit reagoivat nikkelin kanssa ja muodostavat kalvon, joka peittää pinnan. Kultakerroksen paksuutta on säädettävä, jotta kupari ja nikkeli pysyvät juotettavina ja kupari on suojattu happimolekyyleiltä.

Vaaleanpunainen

Piirilevyn pintakäsittely voi olla kiiltävä, ei-kiiltävä tai vaalean punainen. Kiiltämätön pinta on yleensä huokoisemman näköinen, ja kiiltävä pinta on yleensä heijastava ja kovakuorinen. Vihreä on suosituin piirilevyn väri, ja se on myös yksi edullisimmista. On tärkeää puhdistaa piirilevyt ennen niiden käyttöä hapettumisen välttämiseksi.

Vaikka juotosnaamion väri ei heijasta suoraan piirilevyn suorituskykyä, jotkut valmistajat käyttävät sitä suunnittelutyökaluna. Väri on ihanteellinen piirilevyille, jotka vaativat loistavaa näkyvyyttä ja teräviä kontrasteja. Punaiset piirilevyt ovat myös houkuttelevia yhdistettynä silkkipainatuksiin.

Sähkösuojaton palladium

Käyttämällä sähkötöntä palladiumpintakäsittelyä PCB-levyilläsi estetään mustien tyynyjen muodostuminen levylle, ja sillä on monia etuja, mukaan lukien erinomainen juotettavuus ja alumiinin ja hopealangan liimaus. Tämäntyyppisellä pinnoitteella on myös erittäin pitkä säilyvyysaika. Se on kuitenkin myös kalliimpi kuin muut pinnoitteet ja vaatii pidemmän toimitusajan.

ENEPIG PCB:n pintakäsittelyprosessi sisältää useita vaiheita, joista jokainen vaatii huolellista seurantaa. Ensimmäisessä vaiheessa kupari aktivoidaan, minkä jälkeen pinnalle laskeutetaan sähkötöntä nikkeliä ja palladiumia. Tämän jälkeen piirilevy käy läpi puhdistusprosessin, jolla poistetaan pinnalta hapettumisjäämät ja pöly.

Lyijytön HASL

Jos etsit uutta piirilevyä, saatat miettiä, miten erottaa lyijytön HASL-pintakäsittely lyijypohjaisista piirilevyistä. Vaikka HASL on houkuttelevan näköinen, se ei ole ihanteellinen pinta-asennettaville komponenteille. Tällainen pinta ei ole tasainen, eivätkä suuremmat komponentit, kuten vastukset, voi kohdistaa kunnolla. Lyijytön HASL on toisaalta tasainen, eikä siinä käytetä lyijypohjaista juotosta. Sen sijaan siinä käytetään kuparipohjaista juotosta, joka on RoHS-standardin mukainen.

HASL tarjoaa laadukkaan juotettavuuden ja kestää useita lämpösyklejä. Se oli aikoinaan alan standardi, mutta RoHS-standardien käyttöönotto syrjäytti sen vaatimustenmukaisuuden. Nykyään lyijytön HASL on ympäristövaikutusten ja turvallisuuden kannalta hyväksyttävämpi ja tehokkaampi valinta elektroniikkakomponenteille. Se vastaa myös paremmin RoHS-direktiiviä.

Vinkkejä puolijoustavista FR4-piirilevyistä tiedettäväksi

Vinkkejä puolijoustavista FR4-piirilevyistä tiedettäväksi

FR4 is a flame-retardant material

Printed circuit boards made from FR4 are extremely durable. However, the cost of these boards is higher than the ones made from other materials. In addition, these boards tend to delaminate easily, and they emit a bad odor when soldered. This makes them unsuitable for high-end consumer electronics.

FR4 is a composite material that has excellent mechanical, electrical, and flame retardant properties. It is a yellow to light green material that withstands high temperatures. It is made of a fiberglass layer that gives the material its structural stability. The material also features an epoxy resin layer that provides it with its fire retardant properties.

FR4 PCBs can be produced with a varying thickness. The thickness of the material affects the weight of the board and its component compatibility. A thin FR4 material can help make a board lighter, which makes it more appealing to consumers. This material is also easy to ship and has excellent temperature resistance. However, it is not advisable for use in high-temperature environments, such as aerospace.

It has excellent thermal, mechanical, and electrical properties

FR-4 is a common printed circuit board substrate made from glass cloth impregnated with epoxy or hybrid resin. It is widely used in computers and servers and is well known for its excellent thermal, mechanical, and electrical properties. It can withstand high temperatures, which makes it an ideal choice for sensitive electronics.

However, FR4 semi-flex PCBs present some challenges when it comes to depth-controlling milling. In order to achieve good results with this type of material, the board’s remaining thickness must be uniform. The amount of resin and prepreg used must also be considered. The milling tolerance should be set appropriately.

Besides the excellent thermal, mechanical, and electrical properties, FR4 is lightweight and inexpensive. Its thinness is a major advantage over FR1 printed circuit boards. However, it should be noted that this material has a lower glass transition temperature than FR1 or XPC. FR4 PCBs are made from eight layers of glass fiber material. These boards can withstand temperatures between 120 degrees C and 130 degrees C.

It has a high signal loss compared to a high-frequency laminate

While the low cost and relative mechanical and electrical stability of FR4 makes it an attractive choice for many electronic applications, it is not appropriate for all applications. In cases where high-frequency signals are required, a high-frequency laminate is the better choice.

The dielectric constant of the laminate material plays a critical role in determining the best PCB. The higher the dielectric constant, the less signal loss the board will experience. This dielectric constant is a measure of the board’s ability to store electrical energy.

When comparing the signal loss of a printed circuit board with a high-frequency laminate, you can see that the former has a higher dielectric constant. In other words, the Semi-Flex FR4 material has a higher dielectric constant than the latter. A high dielectric constant is desirable for high-speed applications because it prevents signal loss.

FR-4 was not the first PCB material to be used for electronics. It was preceded by the FR-2 board, which was made from pressed phenolic-cotton paper. This material served as a bridge between discrete-wired hand-soldered circuits and FR-4. Some Magnavox advertisements advertised that the televisions were “hand-soldered”. FR-2 boards were often one-sided, but designers could solve the problem by using top-side jumpers and zero-ohm resistors.

It can be manufactured at a low cost

Semi-flex PCBs are flexible, and are ideal for applications where space is a consideration. While these PCBs are more expensive than conventional FR4 boards, the flexibility that they provide makes them ideal for many medical applications. Also, the flexibility that they provide is better suited to handling dynamic stress resulting from bent circuit boards.

Semi-flex PCBs are made with materials that are typically manufactured in rolls. These materials are then cut according to the final size of the product. For example, a roll of copper foil is cut to the desired shape, which then requires mechanical drilling to make the through-holes. Different hole diameters are used, which vary according to the needs of the customer.

However, the bending properties of this material can cause problems. For instance, FR4 is not suitable for bending at very high temperatures, as it tends to warp. To prevent such problems, it is necessary to ensure that the materials are made of a flexible material before they are etched or molded.