لیام الکترونیک
لیام الکترونیک
در ابتدای کار می‌بایست برد مورد نظر از جهات مختلف از جمله جنس برد، تعداد لایه‌ها، قدیمی یا جدید بودن برد، وجود IC های 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.
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.
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.
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.
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 تصویربرداری (X-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.
به دلایل مختلف، گاهی نیاز است تا قسمتی از فرآیند مهندسی معکوس برد، در خارج از کشور انجام شود. برای مثال اگر برد شما دارای IC های برنامه پذیر نظیر میکروکنترلر باشد، نیاز است تا با روش‌های مختلف برنامه IC بازخوانی شود. این کار در مواردی در ایران امکان‌پذیر نبوده و نیازمند ارسال IC به خارج از کشور (عموماً چین) است.
همچنین ذکر این نکته ضروری است که در فضای مجازی بسیاری از وب‌سایت‌های چینی وجود دارند که ادعای بازخوانی IC شما را دارند. اعتماد به آن‌ها بسیار دشوار است. پیشنهاد ما استفاده از خدمات مهندسی معکوس در ICPARS است. مجموعه ICPARS با داشتن ارتباطات فراوان با ارائه‌دهندگان معتبر خدمات در خارج از کشور، تضمین می‌دهد که هزینه و وقت شما از دست نخواهد رفت.
همچنین چاپ برخی از انواع برد مدار چاپی در داخل کشور امکان‌پذیر نیست. ICPARS با استفاده از تجارب خود در کار با بهترین تولیدکنندگان PCB در خارج از کشور می‌تواند شما را از صرف وقت و هزینه ارسال و دریافت مدار چاپی بی‌نیاز کند.
در ادامه به‌صورت گام به گام به بررسی مراحل مهندسی معکوس یک PCB خواهیم پرداخت. این مراحل باید به ترتیب انجام شوند تا مشکلات به حداقل برسند.
در ابتدا باید تعداد لایه‌های برد مشخص گردد. در صورتی که برد یک یا دو لایه باشد، کار مهندسی معکوس آسان‌تر بوده و نیازمند دستگاه‌های کمتری است. در صورت داشتن بیش از دولایه ما پیشنهاد می‌کنیم که کار را حتماً به یک متخصص بسپارید.
در صورتی که فرکانس کاری برد از حدی بالاتر باشد (اصطلاحاً برد مخابراتی باشد)، مهندسی معکوس آن با دشواریهای خاص خود و نیز طراحی مجدد همراه خواهد بود.
قبل از انجام هر گونه کار روی PCB، باید لیست قطعات (BoM) تهیه شود. قطعات ناشناس یافته شده و برای قطعات قدیمی که از رده خارج شده‌اند جایگزین یافته شود. این مرحله، به ویژه دربردهای دارای کاربرد خاص و یا بردهای قدیمی بسیار حائز اهمیت است. به همین دلیل تجربه در این مورد نیز حرف اول را می‌زند.
هنگام بررسی قطعات باید IC های برنامه پذیر نظیر میکروکنترلرها به‌صورت جداگانه مورد بررسی قرار گیرند. دلیل آن هم این است که در اکثر موارد طراح با قرار دادن قفل (سخت‌افزاری یا نرم‌افزاری) بر روی IC، امکان دسترسی آسان به برنامه و انتقال آن به IC مشابه را مسدود کرده است. در این گونه موارد نیازمند کدگشایی IC هستیم که در مراحل بعد به آن خواهیم پرداخت.
پس از بررسی دقیق و کامل برد، باید نتایج حاصل از بررسی را جمع‌بندی کرده و تحلیل کنیم. در ادامه به برخی از این بررسی‌ها می‌پردازیم:
پس از پاسخ به سؤالات بالا و جمع‌بندی، وارد مراحل عملی مهندسی معکوس برد می‌شویم.
در ادامه بر اساس تحلیل و جمع‌بندی به دست آمده در مراحل قبلی، باید یکی از دو روش کلی زیر را برای مهندسی معکوس PCB انتخاب کنیم:
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.
در این روش با استفاده از دستگاه‌های تصویربرداری خاص مانند X-Ray سه‌بعدی و استفاده از نرم‌افزارهای پردازش تصویر مخصوص، طرح مدار به‌طور کامل و با حداقل خطا به دست می‌آید. این روش برای بردهای بیش از دولایه بسیار مناسب بوده و در هزینه و زمان صرفه‌جویی خواهد شد.
همچنین در برخی موارد نیز ممکن است تصمیم بر این باشد که برد به صورت لایه به لایه مهندسی معکوس شود. در این روش پس از مهندسی معکوس لایه اول (لایۀ Top)، نیاز است تا یک لایه از برد به کمک دستگاه‌های تراش مخصوص، تراشیده شده و به طرح در لایه‌های زیرین دست یابیم. همچنین اهمیت ارتباط میان لایه‌ها نیز نباید فراموش شود.
در این مرحله روش انتخاب شده در مرحله قبل به اجرا در می‌آید.
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.
در این مرحله باید شماتیک به دست آمده از مهندسی معکوس 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.
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.
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.
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.
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.
پس از اصلاح اشکالات در برد چاپ شده و تست چندباره برد، نوبت به چاپ نسخه نهایی در تیراژ مورد نظر (معمولاً تعداد بالا) می‌رسد. در این مرحله کار عملاً به اتمام رسیده است.
اگر فرد یا مجموعه‌ای که کار مهندسی معکوس را انجام می‌دهد، خبره و متخصص باشد، می‌تواند برای مدتی به شما ضمانت عملکرد صحیح را ارائه دهد. این تضمین اطمینان شما را به مجموعه یا فرد ارائه‌دهنده خدمات افزایش خواهد داد.
