مهندسی معکوس برد های الکترونیکی چیست و چه زمانی استفاده می شود؟

مهندسی معکوس برد الکترونیکی یکی از راه های خروج از وابستگی به محصولات خارجی و رسیدن به محصولات پیشرفته می باشد که با استفاده از خدمات مهندسی معکوس بردهای الکترونیکی می توان به دانش فنی شرکت های بزرگ دنیا دست یافت. امروزه کشورهای در حال توسعه برای داشتن تکنولوژی نو استفاده از خدمات مهندسی معکوس بردهای الکترونیکی را برای کوتاه کردن مسیر پیشرفت انتخاب نموده اند.

با کمک خدمات مهندسی بردهای الکترونیکی و با پیشرفت علم و تکنولوژی شرکت ها و مجموعه ها در حوزه های مختلف در تلاش هستند تا با دستیابی به دانش فنی شرکت های بزرگ دنیا با تولید محصولات جدید تر و به روز تر با هدف افزایش رضایت مشتریان خود فضای رقابتی بازار داخل و خارج از کشور خود را در دست گرفته و می توانند محصولات خود را با کیفیت بالاتری در سطح دنیا عرضه نمایند.

با نگاه به پیرامون خود در محل زندگی، محیط کار، لوازم، ابزار،خودرو امکاناتی که جهت رفاه در زندگی روزمره خود استفاده می کنیم به خوبی به این مهم ترین پی میبریم که دنیای الکترونیک و دیجیتال با صنایع مختلف آمیخته شده و به شدت نیاز به آنها حس می‌شود به طوری که امروزه نقش جدایی ناپذیر در زندگی روزمره انسان ایفا می کنند .

نقش پررنگ شرکت های فعال در حوزه مهندسی معکوس برد های الکترونیکی از جمله شرکت راشا مکاترونیک پارت (RMP) در دستیابی دانش و اطلاعات فنی روز دنیا به خوبی نمایان میشود. شرکت راشا مکاترونیک پارت (RMP) با آنالیز دقیق مدار الکترونیک و قطعات موجود بر روی برد مدار چاپی و نیز بررسی ورودی ها و خروجی های برد PCB یک نمونه جدید طراحی و یا طراحی برد موجود را بهینه و تولید می کند.

 در چه شرایطی از مهندسی معکوس بردهای الکتریکی استفاده می کنیم؟

مهندسی معکوس بردهای الکترونیکی زمانی کاربرد دارد که یک برد الکترونیکی موجود است و می‌خواهیم یک برد دیگر شبیه آن را تولید کنیم و هیچ گونه دسترسی به طراحی طرح اولیه نداریم؛ عواملی نظیر تحریم و مشکلات در واردات باعث بروز مشکلاتی می شوند که شرکت های فعال در حوزه مهندسی معکوس برد های الکترونیکی نظیر شرکت راشا مکاترونیک پارت (RMP) در بسیاری از موارد با ارائه خدمات مهندسی معکوس بردهای الکترونیکی و تولید در داخل این تهدید را به فرصت تبدیل می کنند.

به کمک مهندسی معکوس بردهای الکترونیکی می توان به تکنولوژی ساخت انواع برد الکترونیکی اطلاعات طراحی و همچنین تعمیر و نگهداری بردهای الکترونیکی و یا دستگاه دست پیدا کرد؛ از طرفی می توان با ساخت و تولید بردهای یدکی و جایگزین کردن در خصوص تولید فاصله زمانی ناشی از خرابی های دستگاه را کاهش داد ودرنتیجه از کار افتادن خط تولید جلوگیری کرد.

شرکت های فعال در حوزه مهندسی معکوس بردهای الکترنیکی با دراختیار گرفتن تکنولوژی طراحی و ساخت بردهای الکترونیکی سبب آشنایی با طراحی شرکت های بزرگ دنیا می شود و این امر باعث می‌شود تا نسبت به طراحی مختلف دید متفاوتی کسب کنند و بتوانند از این تجربه و اطلاعات در طراحی داخلی استفاده بنمایند.

مهندسی معکوس برد های الکترونیکی برای اهدافی مثل تعمیر تجهیزات قطعاتی که مستند سازی آنها موجود نیست، ترکیب چندعدد برد، مستند سازی ضعیف و کامل نبودن اطلاعات برد و برای شناسایی قطعات بلا استفاده و .... مفید است، مهندسی معکوس بردهای الکترونیکی راهکاری است که در موارد زیادی کاربرد دارد در مواردی از جمله:

قدیمی بودن بردهای الکترونیکی و عدم تولید آنها توسط سازنده برد

در مواردی دستگاه هایی که دارای برد الکترونیکی است پس از گذشت سالها از تولید نیاز به تعمیر اساسی پیدا می‌کند که با توجه به تغییرات تکنولوژی و نیز عدم تولید قطعات توسط سازنده نیاز است تا قسمتی از برد الکترونیکی بازطراحی یا به صورت کامل مهندسی معکوس شود تا از صرف هزینه برای خرید سیستم جدید جلوگیری گردد.

مهندسی معکوس بردهای الکترونیکی و عدم دسترسی به طرح PCBیا طراح مدار آن

گاهی یک برد الکترونیکی قدیمی نیست اما مشکلاتی از قبیل موارد زیر وجود دارد:

 دانش فنی طراحی و ساخت آن به دلایلی در کشور وجود ندارد. طراح و سازنده خارجی به دلایلی چون تحریم بین المللی از ارائه خدمات سرباز می‌زند. در این گونه موارد، خدمات شرکت های فعال در حوزه مهندسی معکوس بردهای الکترونیکی از جمله شرکت راشا مکاترونیک پارت(RMP) کمک شایانی به صاحبان صنایع می‌کند تا با یک بار صرف هزینه مناسب نیاز خود را مرتفع نمایند. در کنار مهارت بالایی که برای مهندسی معکوس برد  لازم است دقت بالا، دانش الکترونیکی و قدرت آنالیز مدارهای الکترونیکی نیز از اهمیت بالایی برخوردار است.

معکوس برد های الکترونیکی و هزینه بالای ملاحظات طراحی و مقرون به صرفه نبودن برای بسیاری از صنایع

همان گونه که در بالا اشاره شد، طراحی برد الکترونیکی در موارد یک راهکار مناسب است با این حال با توجه به ماهیت زمان بر بودن فرآیند طراحی، هزینه های بالا و نیاز به دانش فنی کافی می‌تواند باعث شود تا راهکار جایگزین پذیرفته شود. و از مهندسی معکوس برد در بسیاری از موارد این راهکار جایگزین خواهد بود.

مراحل اجرای مهندسی معکوس برد های الکترونیکی:

 بررسی اولیه و شناسایی قطعات:

 پس از تحویل برد نمونه از کارفرما، لازم است شرکت مهندسی معکوس برد های الکترونیکی (راشا مکاترونیک پارت) بررسی های اولیه را توسط تیم مهندسی بر روی برد الکترونیکی صورت دهد و تمامی جزئیات در نظر گرفته شود. این جزئیات شامل امکان‌سنجی،  تخمین لایه های بردهای چندلایه، بررسی دقیق تمامی قطعات( قطعات خاص، آی سی های برنامه پذیر، بررسی قفل بودن یا نبودن آی سی برنامه پذیر)، تهیه لیست قطعات BOM، برنامه ریزی جهت زمانبندی و مدیریت پروژه می باشد.

پس از بررسی های اولیه به شناسایی دقیق قطعات پرداخته می شود. هر قطعه دارای پارت نامبر منحصر به فردی که از طریق آن می‌توان به اطلاعات فنی آن دسترسی پیدا کرد، شناسایی قطعات و پیدا کردن پارت نامبر قطعات کار حساسی است که نیاز به تجربه و مهارت بالایی دارد کوچکترین اشتباه در شناسایی قطعات می تواند خسارات مالی و زمانی را به همراه داشته باشد و حتی ممکن است در روند مهندسی معکوس بردهای الکترونیکی اختلال به وجود آورد.

گاهی ممکن است قطعات داخل برد به دلیل قدیمی بودن و این که تولید آن توسط کمپانی سازنده متوقف شده باشد یا به هر دلیلی در بازار داخل و خارج موجود نباشد، در این صورت باید با توجه به مشخصات فنی آن قطعه جایگزین برای آن در نظر گرفت مشخصات فنی آن دقیقاً مطابق قطعه اصلی باشد برای این کار نیز تخصص مهارت و تجربه بالایی نیاز است، کیفیت و اصل بودن قطعات در کیفیت و طول عمر محصولات نهایی بسیار تاثیرگذار است لذا می بایست قطعات اصل و باکیفیت از تأمین‌کننده‌های اصلی تهیه شوند.

ساخت نمونهPCB:

پس از انجام بررسی‌های اولیه و شناسایی قطعات جهت استخراج نقشه مدار اقدام می‌شود فایل PCBاستخراج شده نقطه به نقطه با برد اصلی مقایسه می‌شود در صورت تایید نهایی جهت طراحی شماتیک اقدام می‌شود طراحی فایل شماتیک باید مطابق با استاندارد باشد زیرا در تحلیل راه اندازی وعیب یابی به شدت مورد نیاز بوده و کوچکترین اشتباهی سبب گمراهی و از دست رفتن زمان میشود درنهایت جهت نمونه سازی فایل PCBاقدام می شود.

موانع و مشکلات مهندسی معکوس برد الکترونیکی

1. با توجه به حساسیت بالا برد های الکترونیکی مهندسی معکوس برد های الکترونیکی نیاز به دقت، مهارت و تخصص دارد.
2.  با توجه به تحریم و عدم وجود بعضی از قطعات نیاز به تامین قطعات و سفارش گذاری از کشور های خارجی می باشد.
3. با توجه به قفل بودن بعضی از آی سی ها عملاً رمز گشایی آی سی های آن امکان پذیر نخواهد بود.

آموزش مهندسی معکوس برد الکترونیکی

با توجه تحریم کشور ایران و یا قدیمی بودن برخی از برد های الکترونیکی و عدم تولید مجدد آن یا عدم ارائه خدمات از طریق کمپانی سازنده برد های الکترونیکی و نیاز مبرم صنایع های مختلف به برد ها می توان با آموزش مهندسی معکوس برد های الکترونیکی بازارکار مناسبی برای خود ایجاد کرد و با هدف افزایش رضایتمندی مشتریان فضای رقابتی بازار داخل و خارج از کشور را در دست گرفته و بتوان محصولات با کیفیت در سطح دنیا عرضه نمود.

روش های مهندسی معکوس بردهای الکترونیکی

مهندسی معکوس بردهای الکترونیکی به سه روش دستی، تخریبی و با تحلیل تصاویر XRAY امکان پذیر است که در این مقاله سعی داریم توضیح مختصری در رابطه با این روش ها جهت آشنایی شما ارائه نماییم.

• روش دستی

این روش برای بردهای الکترونیکی ساده حداکثر دولایه و نیز دارای تراکم کم قطعات قابل استفاده است. در این روش، با استفاده از یک مالتی متر به دنبال کردن Track ها پرداخته می‌شود. هم‌زمان با دنبال کردن هر ترک، نقشه آن (شامل ابتدا، انتها و کلیۀ اتصالات به دیگر قطعات) را باید بر روی کاغذ پیاده کرد.

این روش به‌طور معمول زمان‌بر است و درصد خطای آن بالاست. البته برای بردهای ساده کاملاً توصیه می‌شود.

• روش مهندسی معکوس تخریبی

یکی از روش‌هایی که شرکت‌ها و مجموعه‌های فعال در حوزه مهندسی معکوس الکترونیک در داخل کشور اقدام به انجام فرایند مهندسی معکوس برد PCB می‌کنند، روش تخریبی است که معمولاً برای بردهایی استفاده می‌شود که بیش از دولایه دارند. در این روش با دستگاه CNC از لایه‌های برد مدار چاپی لایه‌برداری انجام می‌شود که لایه به لایه برد را تخریب و نقشه برداری می‌کنند.

کشور چین که به‌عنوان مهد مهندسی معکوس شناخته می‌شود، خود به این روش فرایند مهندسی معکوس بردهای الکترونیکی را انجام می‌دهد. برخی از شرکت‌های داخلی نیز جهت مهندسی معکوس برد PCB از این روش و از طریق کشور چین اقدام می‌کنند.

این روش بسیار حساس و نیاز به تجربه، مهارت و دقت بالایی دارد؛ ممکن است به دلیل خطا در لایه‌برداری اطلاعات مربوط به اتصالات قطعات به‌طور کل از بین برود. بنابراین انتخاب سورس مناسب چینی جهت انجام این فرایند، از اهمیت بالایی برخوردار است.

از آنجایی که از بردی که جهت مهندسی معکوس در اختیار ماست ممکن است فقط یک نمونه موجود باشد بنابراین مهندسی معکوس بردهای الکترونیکی به روش لایه‌برداری دارای ریسک بالایی است. حتی در صورت بدون خطا انجام شدن فرایند لایه‌برداری، ممکن است در هنگام تست و راه‌اندازی نیاز به مقایسه برد معکوس شده با برد سورس باشد که در صورت تخریب، از این امکان محروم خواهیم شد. بنابراین روشی قابل‌قبول است که هم برد اصلی تخریب نشود و در صورت لزوم بتوان به آن رجوع نمود و هم کاملاً بدون خطا و با بالاترین دقت و ضریب اطمینان انجام شود.

• روش مهندسی معکوس با x ray

روش دوم تصویربرداری اشعه ایکس و پردازش تصویر بدون تخریب برد اصلی است. روش با دقت و ضریب اطمینان بالاتری صورت می‌گیرد و علاوه بر آن برد نمونه‌ی اصلی هم آسیب نمی‌بیند. لذا در هرکجای فرایند مهندسی معکوس برد PCB  که نیاز باشد می‌توان به آن رجوع کرده و با برد معکوس شده مقایسه صورت پذیرد. مهندسی معکوس با آنالیز تصاویر اشعه ایکس می‌تواند در بازطراحی یک برد الکترونیکی در سطح بالا بسیار کارا باشد.

در همین خصوص شرکت راشا مکاترونیک پارت با تجربه 15 ساله تیم فنی خود در زمینه مهندسی معکوس انواع بردهای الکترونیکی تا 48 لایه و تا فرکانس کاری 14 گیگا هرتز با روش های مختلف آماده ارائه خدمات در سطوح مختلف و صنایع گوناگون می باشد.

مهندسی معکوس برد مدار چاپی و یا مهندسی معکوس pcb

به فرآیند بازتولید طراحی برد مدار چاپی، تجزیه ، تحلیل معکوس و تحقیق در مورد بردهای PCB مهندسی معکوس برد الکترونیکی می گویند. از این فرآیند برای استنباط و به دست آوردن طراحی و پردازش محصول، ساختار، ویژگی های عملکردی و عناصر و مشخصات فنی برای باز تولید محصولات با عملکردهای مشابه یا دقیقاً یکسان نیز استفاده می شود.

مهندسی معکوس  برد مدار چاپی  یا PCB، همان‌طور که از نامش پیداست، یک روند معکوس طراحی است. در واقع برای رسیدن به طراحی اولیه، از محصول تولید شده کمک گرفته می‌شود. در این روش که در بسیاری از مواقع بهترین راه‌حل است، ابتدا مدار تولید شده بررسی شده و توسط روش‌های مختلف شماتیک مدار به دست آورده می‌شود. در نهایت برد الکترونیکی جدید طراحی شده و چاپ می‌گردد.

مهندسی معکوسPCB دارای پیشنیازهایی است که در ادامه به آن‌ها اشاره می‌کنیم:

• شناخت انواع برد

در ابتدای کار می‌بایست برد مورد نظر از جهات مختلف از جمله جنس برد، تعداد لایه‌ها، قدیمی یا جدید بودن برد، وجود ICهای برنامه پذیر بر روی برد و … به دقت بررسی شود. همچنین برد می‌تواند در محدوده‌های فرکانسی مختلفی کار کند. هر کدام از این موارد می‌تواند به اضافه شدن مراحل و یا نیاز به استفاده از دستگاه‌های خاص منجر شود.

• شناخت قطعات روی برد مدار چاپی

قطعات مونتاژ شده بر روی  PCB، ممکن است قدیمی و یا خاص باشند. در این صورت نیاز است تا با بررسی دقیق توسط یک متخصص مهندسی معکوس، قطعات در صورت نیاز جایگزین شوند. یافتن جایگزین نیازمند مهارت و تجربه است.

• دانش و تجربه مهندسی معکوس

برخلاف آنچه تصور می‌شود، مهندسی معکوس PCB، خود یک دانش است. بسیاری از نکات ریز و نادیدنی در این مهارت وجود دارد که تنها با تجربه فراوان و تسلط به دانش الکترونیک به دید می‌آیند. در بسیاری از موارد، به دلیل عدم تجربه کافی فرد، هزینه‌های گزافی به شما تحمیل خواهد شد. همچنین ممکن است برد شما دیگر قابل بازیابی نبوده و متحمل هزینه‌های تأمین برد برای مهندسی معکوس دوباره شوید.

• تسلط به نرم‌افزارهای طراحی

در مهندسی معکوس یک PCB، پس از به دست آمدن مدار الکترونیکی از فرآیند، باید این مدار بر روی PCB جدید پیاده شود. این امر نیازمند طراحی PCB جدید با ابعاد مورد نظر سفارش دهنده و نیز رعایت همه جوانب طراحی است. این کار می‌بایست توسط فردی با مهارت و تسلط بر نرم‌افزارهای طراحی برد مدار چاپی اجرا شود تا پس از مرحله چاپ، برد بدون مشکل کار کند.

• وجود دستگاه‌های موردنیاز

علاوه بر ابزارهای معمول الکترونیک، در بسیاری از موارد به ویژه در بردهای با تعداد لایه‌های بیش از دو نیاز است تا از دستگاه‌های خاصی برای تصویر‌برداریX-Ray) ، MicroCT  و …)، تراش PCB و … استفاده شود. این دستگاه‌ها عموماً گران بوده و کار با آن‌ها نیز به تخصص نیاز دارد. استفاده نادرست از این دستگاه‌ها، باعث از دست رفتن برد مدار چاپی و نیز به خطر افتادن سلامتی فرد می‌گردد.

انواع روش مهندسی معکوسPCB

مهندسی معکوس بردهای الکترونیکی به سه روش مهندسی معکوس دستی، مهندسی معکوس تخریبی و مهندسی معکوس با رهیافت آنالیز تصاویر اشعه ایکس انجام می گیرد که تشریح این مطلب را در مقاله ای دیگر در همین سایت در دسترس شما قرار دادیم.

مراحل مهندسی معکوسPCB

1. انتخاب روش مهندسی معکوس: در این مرحله روش انتخاب شده در مرحله قبل به اجرا در می‌آید.
2. دِمونتاژ قطعات: در این مرحله با توجه به روش انتخابی، پس از یک دور به دست آوردن طرح اولیه مدار، باید قطعات از روی برد دمونتاژ شوند. دمونتاژ قطعات باید با حداقل آسیب به برد و قطعات همراه باشد. پس از انجام دمونتاژ، باید Track های پنهان در زیر قطعات (البته در روش دستی) دنبال شوند.
3. چک کردن شماتیک به دست آمده: در این مرحله باید شماتیک به دست آمده از مهندسی معکوس برد مدار چاپی (با هر کدام از روش­ها) با برد اصلی چک شود. این کار به دقت و حوصله فراوان نیاز دارد. حتی در مواردی این مرحله را باید چندین بار تکرار نمود. توصیه می‌شود که تکرار توسط افراد مختلف انجام شود تا دقت بالاتر نیز برود.
4. طراحی PCB جدید: در این گام و پس از تائید نهایی شماتیک، طراحی PCB جدید باید انجام گیرد. ممکن است نیاز باشد تا ابعاد برد و یا جایگذاری قطعات در برد جدید تغییر کند. همه الزامات طراحی یک برد مدار چاپی (به ویژه اگر برد مخابراتی باشد) باید مورد توجه قرار گیرد. این مرحله نیز به تخصص و تسلط بر نرم‌افزارهای طراحی برد الکترونیکی نیازمند است.
5. چک کردن برد طراحی شده: در این مرحله نیز باید طراحی PCB جدید با شماتیک تائید شده در مراحل قبل و برد اصلی تطابق داده شود. هر گونه اشکال موجب صرف هزینه‌های دوباره‌کاری و چاپ خواهد شد.
6. چاپ PCB جدید (نمونه اولیه): تقریباً مراحل مهندسی معکوس PCB به اتمام رسیده است. حال باید فایل طراحی برای کارخانه چاپ برد ارسال شود. پس از تائید مشخصات توسط شما کارخانه برد شما را چاپ خواهد نمود.
7. مونتاژ برد و تست: پس از دریافت برد چاپ شده از کارخانه و نیز خرید قطعات جدید، باید برد جدید به‌طور کامل تست شود. اشکالات عملکردی، مغایرت در ابعاد برد، مکان درست پیچ‌ها و غیره، همگی باید تست و در صورت وجود خطا برای چاپ بعدی تست شوند.

شرکت راشا مکاترونیک پارت با تجربه 15 ساله تیم فنی خود در حوزه مهندسی معکوس انواع بردهای الکترونیکی(با دو روش مهندسی معکوس تخریبی و مهندسی معکوس با ایکس ری)، ارائه دهنده خدمات زیر در این حوزه می باشد:

• طراحی و سفارشی سازی انواع تجهیزات الکترونیکی و الکترومکانیکی با درج برند کارفرما و با حفظ محرمانگی اطلاعات.
• باز طراحی، مهندسی معکوس و بهینه سازی انواع بردهای الکترونیکی پیشرفته تا 48 لایه و تا فرکانس کاری 14 گیگا هرتز با وجود قطعات برنامه پذیر قفل شده و آی سی های کمیاب و بدون تخریب نمونه های اصلی.
• برنامه نویسی انواع بردهای مبتنی بر پردازنده های 8 تا 32 بیتی مانند AVR,ARM,PIC,DS PIC,FPGA در مهندسی معکوس و بهینه سازی انواع بردهای الکترونیکی چند لایه.
• استخراج و انتقال تکنولوژی انواع تجهیزات الکترونیکی و الکترومکانیکی شامل استخراج نقشه ها، بازطراحی PCB، طراحی شماتیک، استخراج کد قطعات برنامه پذیر و آنالیز نقشه های الکترونیکی پیشرفته آنالوگ و دیجیتال با استفاده از آنالیز تصاویر اشعه ایکس.

برخی از نمونه کار های ما در زمینه مهندسی معکوس برد الکترونیکی

             

خدمات مهندسی معکوس بردهای الکترونیکی در شرکت راشا:

• مهندسی معکوس بردهای الکترونیکی و طراحی برد الکترونیکی دقیقا مشابه نمونه اصلی

• طراحی و مهندسی معکوس بردهای الکترونیکی چند لایه

• طراحی و مهندسی معکوس تجهیزات نظامی

•  طراحی و مهندسی معکوس بردهای الکترونیکی مهندسی پزشکی

•  ادغام کردن چند مورد در یک برد مدارچاپی PCB

• تغییر بردهای طراحی شده DIP به صورت SMD

• کوچک کردن مساحت بردالکتریکی PCB به درخواست مشتری

• تغییر طراحی برد الکترونیکی( برد مدارچاپی PCB ) یک رو یا دورو به صورت PCBچند لایه -مولتی لایر

• استخراج دانش فنی و تحلیل مدار

•  تبدیل فایلهای PDF و GERBER بهPCB

• خدمات مهندسی معکوس بردهای الکترونیکی و انواع مدار آنالوگ و دیجیتال

•  خدمات مهندسی معکوس بردهای الکترونیکی انواع مبدل ها( ترانسدیوسر،کانوتر، اینورتر، منبع تغذیه ،امپلی فاریر، برد های سوئیچینگ و ... )

جهت مشاهده نمونه کارهای ما در حوزه مهندسی معکوس بردهای الکترونیکی به بخش تصاویر پروژه ها در سایت مراجعه فرمائید