Cómo aplicar ingeniería inversa a una PCB

La ingeniería inversa desempeña un papel en muchas industrias y es especialmente popular entre quienes utilizan placas de circuito impreso (PCB) en su trabajo. Al utilizar la ingeniería inversa de PCB, puede obtener información crucial sobre su función y diseño, lo que le ayudará a realizar reparaciones, actualizar placas de circuito más antiguas o producir una alternativa menos costosa que la competencia. Al saber cómo aplicar ingeniería inversa a las PCB, puede obtener una comprensión completa de cómo funcionan sus PCB y aprovechar los muchos beneficios de este proceso.

Obtenga más información sobre lo que significa la ingeniería inversa y cuáles son los beneficios de hacerlo para sus PCB explorando la información a continuación. También aprenderá cómo puede aplicar ingeniería inversa a una PCB.

¿Qué significa aplicar ingeniería inversa a una PCB?

La ingeniería inversa de PCB es un proceso de varias capas que incluye la investigación específica de PCB, el análisis inverso y la reproducción de tecnología de diseño de PCB. El proceso también se utiliza para identificar y obtener el diseño de las características funcionales y estructurales de un producto, así como el flujo de procesamiento. Con esta información, una empresa puede producir productos con funciones y capacidades similares, aunque las empresas se asegurarán de no reproducir una réplica exacta de una placa de circuito impreso de ingeniería inversa.

La ingeniería inversa se utiliza principalmente para determinar y analizar los principios de diseño detrás de un producto. Es especialmente útil cuando una empresa no puede encontrar fácilmente la información de diseño de un producto específico.

El método más común de ingeniería inversa de una PCB consiste en desmontar una muestra de PCB y luego analizarla. A partir de este análisis, una empresa creará documentación sobre el PCB de muestra, que varios miembros del equipo pueden revisar. Esta documentación a menudo incluirá información sobre cómo está diseñado el producto y cómo funciona.

Luego, una empresa puede usar la información que recopila de una PCB de muestra para fabricar PCB similares que pueden funcionar mejor que las ofertas de sus competidores. Además de la capacidad de la ingeniería inversa para ayudar a las empresas a analizar y superar los productos de la competencia, también puede ayudar a las empresas a mejorar sus propias ofertas de PCB. Por ejemplo, la ingeniería inversa puede ayudarlos a mejorar la funcionalidad de sus placas detectando piezas obsoletas, problemas de seguridad o diseños deficientes.

¿Cuáles son los beneficios de la ingeniería inversa de una PCB?

Hay varias ventajas de los PCB de ingeniería inversa:muchas empresas utilizan estos dispositivos para diversos fines. Por ejemplo, es posible que desee aplicar ingeniería inversa a una PCB que no tiene documentación o que está desactualizada pero sigue siendo crucial para sus procesos. La ingeniería inversa también puede ayudarlo a producir versiones más efectivas o menos costosas de las PCB de la competencia.

Obtenga más información sobre las ventajas de la ingeniería inversa de PCB a continuación:

• Mantenga PCB cruciales: En ocasiones, es posible que tenga una PCB desactualizada que realiza una función necesaria, como alimentar una pieza de maquinaria o un componente electrónico. Si el PCB falla o necesita ser reemplazado, es posible que no pueda encontrar un reemplazo o no sepa cómo repararlo. La ingeniería inversa de la PCB obsoleta puede ayudarlo en ambas situaciones, lo que le permite mantener las PCB cruciales durante mucho tiempo y potencialmente clonarlas para que sirvan como reemplazos cuando las reparaciones no son posibles.
• Obtener información sobre PCB sin documentación: La mayoría de los PCB contemporáneos vienen con documentación o datos de diseño asistido por computadora (CAD) para que las personas los revisen. A veces, los PCB no tienen información disponible para ellos. En este caso, la ingeniería inversa es crucial para recopilar la información esquemática y de diseño necesaria en la PCB. La ingeniería inversa le permite crear su propia documentación sobre el producto, ayudándole a comprender cómo repararlo o reproducirlo.
• Reduzca su dependencia de los expertos: Uno de los primeros pasos que probablemente tomará cuando su PCB tenga un problema es ponerse en contacto con un experto para que lo ayude con la resolución de problemas y las reparaciones. A veces, no hay profesionales que tengan la experiencia para manejar su PCB. Esta falta de conocimiento sobre la PCB puede ponerlo en un aprieto. La ingeniería inversa le permite recibir información crucial sobre su PCB y detectar áreas que podrían estar causando un problema sin la ayuda de un profesional.
• Identifique las debilidades en los diseños de un competidor: Si produce PCB, es posible que desee encontrar formas de hacer que sus productos sean más efectivos que las ofertas de sus competidores. Mediante la ingeniería inversa de la PCB de un competidor, puede identificar sus debilidades. Con esa información, puede mejorar sus propios PCB y vender un producto más eficaz. Incluso si no está tratando de vender un PCB, puede identificar las debilidades en el diseño de un PCB para construir otros más efectivos para sus propósitos únicos.
• Produzca PCB menos costosas: Si tiene un competidor que vende una placa de circuito impreso a un precio alto, puede aplicarle ingeniería inversa para determinar cuánto cuesta realmente producirla. Las empresas suelen vender una placa de circuito impreso a un costo mayor debido a la falta de competencia. Al determinar cuánto cuesta fabricar la placa de circuito impreso, podría producir una similar a un precio más rentable, lo que le ayudaría a atraer nuevos clientes que antes no tenían otras opciones.

Cómo aplicar ingeniería inversa a una PCB

Las placas de circuito de ingeniería inversa pueden ser un proceso largo, pero vale la pena el pago. Hay algunas etapas principales de PCB de ingeniería inversa que cualquier persona que intente hacerlo debería seguir. Estos pasos incluyen la creación de dibujos iniciales, escaneos o fotografías de PCB que luego se cargan en el software y los programas de ingeniería inversa apropiados. Una vez cargado, los usuarios deben crear el diseño de la PCB y utilizar ese diseño para crear esquemas.

Después de realizar estos pasos principales, sabrá exactamente cómo funciona una PCB, lo que puede ayudarlo con cualquier objetivo que tenga. Si desea obtener más información sobre este proceso, consulte una descripción general de cómo aplicar ingeniería inversa a las PCB a continuación:

1. Dibuje, escanee o fotografíe la placa de circuito impreso para la preparación de imágenes

El primer paso para la ingeniería inversa de una PCB es dibujar, escanear o tomar una fotografía de la PCB. Si toma fotografías, asegúrese de fotografiar ambos lados de la PCB. También es crucial tomarle fotos sobre un fondo oscuro. Dado que los PCB pueden tener orificios, no desea que se vea ningún fondo a través de estos orificios, ya que los fondos más claros pueden parecer cobre. Un fondo oscuro evita cualquier confusión sobre la construcción de la PCB.

Otro paso necesario para fotografiar PCB correctamente es usar una cámara de alta calidad que pueda capturar cada detalle. Las cámaras digitales o los teléfonos inteligentes suelen ser suficientes para este paso. Además, querrá asegurarse de que la PCB esté bien iluminada. Fotografiar o escanear imágenes implicará un largo proceso posterior en el que deberá realizar el cambio de color o la edición de imágenes. Estos pasos suelen ser necesarios para diseños complejos, ya que las fotografías y los escaneos pueden detectar diseños más complicados.

Para PCB más simples, puede dibujar el diseño en una hoja de papel cuadriculado. Si está dibujando la PCB, asegúrese de capturar la escala exacta de la PCB y use símbolos para cada componente. Si bien dibujar manualmente una PCB puede ser difícil, puede permitirle omitir el cambio de color y la edición de imágenes y comenzar con la preparación del esquema de inmediato.

2. Sube la imagen

Una vez que haya tomado las imágenes, puede cargarlas en su programa de ingeniería inversa. Antes de cargar las imágenes, recorte manualmente la imagen para que la foto solo muestre la PCB. Hay varios programas disponibles en línea para ayudarlo a editar fotos o escaneos y manipular funciones clave de PCB.

Por ejemplo, es posible que desee utilizar GIMP o Inkscape; ambas plataformas son editores de gráficos gratuitos y de código abierto. Inkscape es un editor de gráficos vectoriales. Dia es otra solución de software gratuita y de código abierto para la creación de diagramas de propósito general. También puede considerar usar AutoTrace, un programa que convierte mapas de bits en gráficos vectoriales.

Todos estos programas pueden ser útiles en los procesos de desarrollo de esquemas y construcción de diseños. Una vez que complete el desarrollo esquemático y los procesos de construcción del diseño, es posible que aún necesite un software CAD para obtener resultados más detallados.

3. Construya el diseño

Después de cargar sus imágenes en el programa de PCB de ingeniería inversa elegido, deberá crear un diseño 3D de la PCB. El diseño de una PCB muestra cómo se organiza la distribución del campo electromagnético del sistema y cómo se comportan los circuitos. También representa otras partes de una PCB que no se pueden mostrar en un esquema, como los componentes, los elementos conductores, la disposición de las trazas y los planos de cada capa.

Si está realizando ingeniería inversa en una PCB simple, a menudo puede simplemente escanear un dibujo de la PCB y cargarlo en AutoTrace, o en un programa similar, para crear un diseño. Este tipo de programa tomará la imagen de mapa de bits y la convertirá en un gráfico vectorial, ayudándole a obtener el esquema de la PCB rápidamente.

Para una PCB más compleja, tendrá que someter su imagen a muchos pasos de edición antes de crear un esquema. En general, puede esperar que estos pasos requieran algo de experiencia y requieran muchas horas mientras intenta construir el diseño.

Los siguientes son algunos de los principales pasos de edición que se utilizan en cada lado de la placa de circuito impreso para crear el diseño:

• Agujeros de "pintura" y puntos de soldadura: Antes de transferir la PCB, deberá "pintar" las almohadillas de soldadura y los orificios para asegurarse de no perderlos. Puede lograr esto intercambiando canales, ya que esto puede mejorar la visibilidad de los agujeros.
• Quitar los trackpads de PCB: Los usuarios que ejecutan sus PCB a través de AutoTrace deberán deshacerse de los trackpads de PCB antes de usar el software. Estos trackpads de PCB pueden convertirse en bucles en el programa, por lo que debe eliminarlos para mantener la precisión.
• Marcar agujeros libres: Las placas multicapa a menudo tienen agujeros o áreas que no se conectan a nada más ni se conectan a las capas internas de la PCB. Debe marcar estos agujeros durante la etapa de edición para que pueda identificarlos.
• Ajustar la saturación y las capas: Para aumentar la visibilidad en PCB pintadas, ajuste la saturación y las capas.
• Pistas limpias: Antes de convertir las imágenes de PCB en un programa como AutoTrace, limpie las pistas. Si deja las pistas desordenadas, el esquema resultante puede no ser claro debido a una mala conversión. También es posible que desee suavizar los bordes de una imagen para asegurarse de que la imagen se convierta limpiamente.
• Desaturar e invertir imagen: Para desaturar la imagen, aplíquele una escala de grises. Una vez que complete esto, invertirá la imagen para que las líneas de la PCB se oscurezcan y se muestren sobre un fondo blanco. Este proceso de desaturación es fundamental para obtener una transferencia de AutoTrace más precisa, ya que elimina cualquier color blanco o gris.
• Repita el proceso en el otro lado: Para crear un diseño completo, deberá realizar los pasos de edición anteriores en el otro lado de la PCB. Si no repite los procesos para el otro lado de la PCB, no podrá producir el esquema de doble cara necesario para aplicar ingeniería inversa a una placa de circuito.

4. Crear esquemas

El siguiente paso es derivar el esquema de la PCB. Cuando deriva el diagrama esquemático de una PCB, puede ver cada circuito y todos los componentes de la placa. El diagrama generalmente tomará la forma de un dibujo de ensamblaje CAD 2D. Esta representación 2D de los esquemas ayuda a un ingeniero a ver cómo se conectan los diferentes componentes y cuáles son sus funcionalidades. Toda esta información es crucial cuando intenta reparar o reproducir una placa de circuito impreso.

Para crear un esquema, puede usar un programa como AutoTrace o una herramienta de programa CAD de diseño de PCB como Target 3001!. Este paso suele ser relativamente más fácil que la etapa de diseño, ya que ya habrá terminado cualquier necesidad de dibujo o edición de fotos.

Después de crear los esquemas, deberá combinar ambos lados de la PCB, organizar las pistas y etiquetar los componentes con símbolos. Al etiquetar y organizar las pistas, le resultará más fácil interpretar el esquema. Si está aplicando ingeniería inversa a una PCB para poder repararla, puede revisar el esquema y usarlo para solucionar los problemas de la PCB. Este proceso de solución de problemas a menudo implica reemplazar las líneas necesarias e inspeccionar los componentes clave.

Con el diseño y los esquemas en la mano, debe tener una comprensión completa de cómo funciona la placa de circuito impreso.

Elija Millenium Circuits Limited para sus soluciones de ingeniería de PCB

Con todos los requisitos complejos que conlleva la ingeniería inversa de PCB, es posible que desee recurrir a expertos en PCB para obtener ayuda con el proceso. Ya sea que desee mejorar un diseño de PCB antiguo o crear algo nuevo, Millenium Circuits Limited lo tiene cubierto.

En MCL, nos dedicamos a producir PCB de alta calidad para empresas de diversas industrias. Podemos proporcionarle casi cualquier tipo de placa de circuito impreso que se le ocurra, lo que nos ayuda a satisfacer prácticamente todas sus necesidades. Incluso podemos producir prototipos de PCB para los momentos en que necesite una solución única para sus procesos de fabricación. La creación de prototipos de PCB puede ofrecer una amplia gama de beneficios para las empresas. Cuando necesite cualquier cosa, desde placas de circuito impreso enterradas a través de PCB hasta placas de circuito FR4 de doble cara, tenemos las respuestas a sus problemas.

Si tiene alguna pregunta sobre ingeniería inversa o desea saber más sobre nuestras soluciones de ingeniería en particular, contáctenos. Uno de nuestros representantes le responderá lo más rápido posible para brindarle la ayuda que está buscando.