PCBをリバースエンジニアリングする方法

リバースエンジニアリングは多くの業界で役割を果たしており、仕事でプリント回路基板（PCB）を利用する人々に特に人気があります。 PCBリバースエンジニアリングを使用すると、その機能と設計に関する重要な情報を得ることができ、修理、古い回路基板のアップグレード、または競合他社に代わる安価な代替品の製造に役立ちます。 PCBをリバースエンジニアリングする方法を知ることで、PCBがどのように機能するかを完全に理解し、このプロセスの多くのメリットを享受できます。

リバースエンジニアリングの意味と、PCBに対してリバースエンジニアリングを行うことの利点については、以下の情報を参照してください。 PCBをリバースエンジニアリングする方法についても学びます。

PCBをリバースエンジニアリングするとはどういう意味ですか？

PCBリバースエンジニアリングは、対象を絞ったPCB研究、リバース分析、PCB設計技術の再現を含む多層プロセスです。このプロセスは、製品の機能的および構造的特性の設計、および処理フローを識別して取得するためにも使用されます。この情報を使用して、企業は同様の機能と能力を備えた製品を製造できますが、企業はリバースエンジニアリングされたPCBの正確な複製を複製していないことを確認します。

リバースエンジニアリングは、主に製品の背後にある設計原則を決定および分析するために使用されます。これは、企業が特定の製品の設計情報を簡単に見つけることができない場合に特に役立ちます。

PCBをリバースエンジニアリングする最も一般的な方法は、サンプルPCBを分解してから分析することです。この分析から、企業はサンプルPCBに関するドキュメントを作成し、さまざまなチームメンバーがレビューできるようにします。このドキュメントには、多くの場合、製品の設計方法と動作方法に関する情報が含まれています。

その後、企業はサンプルPCBから収集した情報を使用して、競合他社の製品よりも機能が優れている可能性のある同様のPCBを製造できます。企業が競合他社の製品を分析して凌駕するのを支援するリバースエンジニアリングの能力に加えて、企業が自社のPCB製品を改善するのにも役立ちます。たとえば、リバースエンジニアリングは、廃止された部品、セキュリティの問題、または不十分な設計を発見することで、ボードの機能を強化するのに役立ちます。

PCBをリバースエンジニアリングする利点は何ですか？

PCBをリバースエンジニアリングすることにはいくつかの利点があります。多くの企業がこれらのデバイスをさまざまな目的で使用しています。たとえば、ドキュメントがないPCBや、古くなっているがプロセスにとって重要なPCBをリバースエンジニアリングしたい場合があります。リバースエンジニアリングは、競合他社のPCBのより効果的または低コストのバージョンを作成するのにも役立ちます。

PCBのリバースエンジニアリングの利点について詳しくは、以下をご覧ください。

• 重要なPCBを維持する： 場合によっては、機械や電子部品への電力供給など、必要な機能を実行する古いPCBを使用していることがあります。 PCBに障害が発生した場合、またはPCBを交換する必要がある場合は、交換品を見つけられないか、修理方法がわからない可能性があります。古いPCBをリバースエンジニアリングすると、これらの両方の状況で役立ち、重要なPCBを長期間維持し、修理が不可能な場合に代替品として機能するようにクローンを作成できる可能性があります。
• ドキュメントなしでPCBに関する情報を入手する： 最新のPCBのほとんどには、人々がレビューできるドキュメントまたはコンピューター支援設計（CAD）データが付属しています。 PCBには、利用可能な情報がない場合があります。この場合、PCBで必要な回路図と設計情報を収集するには、リバースエンジニアリングが不可欠です。リバースエンジニアリングを使用すると、製品に関する独自のドキュメントを作成して、修復または複製する方法を理解するのに役立ちます。
• 専門家への依存を減らす： PCBに問題がある場合におそらく最初に行うステップの1つは、トラブルシューティングと修理について専門家に連絡することです。 PCBを処理する専門知識を持っている専門家がいない場合があります。 PCBに関するこの知識の欠如は、あなたを拘束する可能性があります。リバースエンジニアリングを使用すると、専門家の助けを借りずに、問題を引き起こしている可能性のあるPCBおよびスポット領域に関する重要な情報を受け取ることができます。
• 競合他社の設計の弱点を特定します： PCBを製造する場合は、競合他社の製品よりも製品をより効果的にする方法を見つけたいと思うかもしれません。競合他社のPCBをリバースエンジニアリングすることで、PCBの弱点を特定できます。その情報を使用して、独自のPCBを改善し、より効果的な製品を販売することができます。 PCBを販売しようとしていない場合でも、PCBの設計の弱点を特定して、独自の目的のためにより効果的なものを構築することができます。
• より安価なPCBを作成する： 競合他社がPCBを高価格で販売している場合は、PCBをリバースエンジニアリングして、実際の製造コストを判断できます。企業は、競争がないため、PCBをより高いコストで販売することがよくあります。 PCBの製造にかかる費用を決定することで、より費用効果の高い価格で同様のPCBを製造でき、以前は他の選択肢がなかった新しい顧客を引き付けるのに役立ちます。

PCBをリバースエンジニアリングする方法

回路基板のリバースエンジニアリングは長いプロセスになる可能性がありますが、支払いの価値は十分にあります。 PCBをリバースエンジニアリングしようとする人は誰でも従うべき、いくつかの主要な段階があります。これらの手順には、PCBの初期図面、スキャン、または写真を作成し、それらを適切なリバースエンジニアリングソフトウェアおよびプログラムにアップロードすることが含まれます。アップロードしたら、ユーザーはPCBのレイアウトを作成し、そのレイアウトを使用して回路図面を作成する必要があります。

これらの主要な手順を実行すると、PCBがどのように機能するかが正確にわかり、目標を達成するのに役立ちます。このプロセスについて詳しく知りたい場合は、以下のPCBをリバースエンジニアリングする方法の概要を確認してください。

1。画像準備のためにPCBを描画、スキャン、または写真撮影する

PCBをリバースエンジニアリングするための最初のステップは、PCBの描画、スキャン、または写真の撮影です。写真を撮る場合は、必ずPCBの両面を撮影してください。暗い背景で写真を撮ることも重要です。 PCBには穴が開いている可能性があるため、明るい背景は銅のように見える可能性があるため、これらの穴から背景が見えないようにする必要があります。背景が暗いため、PCBの構造に関する混乱を防ぐことができます。

PCBを適切に撮影するために必要なもう1つのステップは、細部までキャプチャできる高品質のカメラを使用することです。通常、この手順にはデジタルカメラまたはスマートフォンで十分です。さらに、PCBが十分に照らされていることを確認する必要があります。画像の撮影やスキャンには、その後、色の切り替えや画像の編集を行う必要がある長いプロセスが必要になります。写真やスキャンではより複雑なレイアウトが検出される可能性があるため、これらの手順は複雑なレイアウトで必要になることがよくあります。

より単純なPCBの場合、1枚のグラフ用紙にレイアウトを描画できる場合があります。 PCBを描画する場合は、PCBの正確な縮尺をキャプチャし、すべてのコンポーネントに記号を使用するようにしてください。 PCBを手動で描画するのは難しい場合がありますが、色の切り替えや画像編集をバイパスして、回路図の準備をすぐに開始できます。

2。画像をアップロード

写真を撮ったら、リバースエンジニアリングプログラムにアップロードできます。画像をアップロードする前に、写真にPCBのみが表示されるように、画像を手動で切り抜いてください。写真やスキャンを編集したり、主要なPCB機能を操作したりするのに役立つ複数のプログラムがオンラインで利用できます。

たとえば、GIMPまたはInkscapeを使用したい場合があります。どちらのプラットフォームもオープンソースの無料のグラフィックエディタです。 Inkscapeはベクターグラフィックエディタです。 Diaは、汎用ダイアグラム作成用のもう1つの無料のオープンソースソフトウェアソリューションです。また、ビットマップをベクターグラフィックに変換するプログラムであるAutoTraceの使用を検討することもできます。

これらのプログラムはすべて、回路図面の開発とレイアウト構築のプロセスに役立ちます。回路図面の開発とレイアウト構築のプロセスを完了した後でも、より詳細な結果を得るにはCADソフトウェアが必要になる場合があります。

3。レイアウトを作成する

選択したリバースエンジニアリングPCBプログラムに画像をアップロードしたら、PCBの3Dレイアウトを作成する必要があります。 PCBのレイアウトは、システムの電磁界分布がどのように配置され、回路がどのように動作するかを示しています。また、コンポーネント、導電性要素、トレースの配置、各層の平面など、回路図に表示できないPCBの他の部分も表します。

単純なPCBをリバースエンジニアリングする場合、多くの場合、PCBの図面をスキャンし、AutoTrace（またはそのようなプログラム）にアップロードしてレイアウトを作成できます。このタイプのプログラムは、ビットマップイメージを取得してベクターグラフィックに変換し、PCBの回路図をすばやく取得するのに役立ちます。

より複雑なPCBの場合、回路図面を作成する前に、画像を多くの編集手順にかける必要があります。一般に、これらの手順にはある程度の専門知識が必要であり、レイアウトを作成しようとすると何時間もかかることが予想されます。

以下は、レイアウトを構築するためにPCBの両側で使用されるいくつかの主要な編集手順です。

• 「ペイント」穴とはんだパッド： PCBを転送する前に、はんだパッドと穴を「ペイント」して、紛失しないようにする必要があります。これは、チャネルを交換することで実現できます。これにより、穴の視認性が向上する可能性があります。
• PCBトラックパッドを取り外します： AutoTraceを介してPCBを実行するユーザーは、ソフトウェアを使用する前にPCBトラックパッドを取り除く必要があります。これらのPCBトラックパッドは、プログラム内でループに変換される可能性があるため、精度を維持するためにそれらを削除する必要があります。
• 空き穴をマークする： 多層基板には、他のものに接続したり、PCBの内層に接続したりしない穴や領域があることがよくあります。これらの穴を識別できるように、編集段階でこれらの穴にマークを付ける必要があります。
• 彩度とレイヤーを調整します： 塗装されたPCBの視認性を高めるには、飽和度と層を調整します。
• クリーントラック： AutoTraceなどのプログラムでPCBイメージを変換する前に、トラックをクリーンアップしてください。トラックを乱雑にしたままにすると、変換が不十分なため、結果の回路図が不明瞭になる可能性があります。画像がきれいに変換されるように、画像のエッジを滑らかにすることもできます。
• 画像の彩度を下げて反転します： 画像の彩度を下げるには、画像にグレースケールを適用します。これが完了したら、画像を反転して、PCBの線が暗くなり、白い背景に表示されるようにします。この彩度の低下プロセスは、白または灰色をクリアするため、より正確なAutoTrace転送を取得するために重要です。
• 反対側でプロセスを繰り返します： 完全なレイアウトを作成するには、PCBの反対側で上記の編集手順を実行する必要があります。 PCBの反対側でプロセスを繰り返さないと、回路基板をリバースエンジニアリングするために必要な両面回路図面を作成できません。

4。回路図面を作成する

次のステップは、PCBの回路図を導出することです。 PCBの回路図を作成すると、すべての回路とボードのすべてのコンポーネントを確認できます。ダイアグラムは通常、2DCADアセンブリ図面の形式を取ります。回路図面のこの2D表現は、エンジニアがさまざまなコンポーネントがどのように接続され、それらの機能が何であるかを確認するのに役立ちます。 PCBを修理または複製しようとする場合、この情報はすべて重要です。

回路図面を作成するには、AutoTraceなどのプログラムまたはTarget 3001！などのPCBレイアウトCADプログラムツールを使用できます。描画や写真編集のニーズはすでに完了しているため、この手順はレイアウト段階よりも比較的簡単です。

回路図面を作成したら、PCBの両側を組み合わせ、トラックを配置し、コンポーネントに記号でラベルを付ける必要があります。トラックにラベルを付けて配置することで、回路図の解釈が容易になります。 PCBをリバースエンジニアリングして修復できる場合は、回路図を確認し、それを使用してPCBのトラブルシューティングを行うことができます。このトラブルシューティングプロセスには、多くの場合、必要なラインの交換と主要コンポーネントの検査が含まれます。

レイアウトと回路図面が手元にあれば、PCBがどのように機能するかを完全に理解する必要があります。

PCBエンジニアリングソリューションに限定されたミレニアム回路を選択してください

PCBのリバースエンジニアリングに伴うすべての複雑な要件があるため、プロセスの支援についてはPCBの専門家に相談することをお勧めします。古いPCB設計を改善したい場合でも、新しいものを作成したい場合でも、MilleniumCircuitsLimitedが対応します。

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