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PCB抄板相关技术术语解释

来源:龙人计算机研究所 作者:站长 时间:2015-03-04 14:59:06

  很多人对PCB抄板技术存在误解,认为PCB抄板技术就是单纯的复制克隆,停留在代工、贴牌及山寨品牌阶段。但是,随着抄板行业的不断发展和深化,今天的PCB抄板技术已经得到更广范围的延伸,还会考虑到产品的二次开发与新产品的研发,其中涉及到技术更是形形色色,包括了板上一些加密芯片解密、PCB原理图反推、BOM清单制作、PCB设计等技术概念。
  考虑到一部分线路板企业出于道德观拒绝简单模仿克隆,为此行业也延生了不少专业的PCB抄板公司。广东龙人计算机有限公司以其资深的线路板工程师透露相关PCB抄板的更多技术解释,供大家参考:
  IC芯片解密
  IC芯片解密又叫单片机解密,单片机破解,芯片破解,IC解密。它是指单片机攻击者借助专用设备或者自制设备,利用单片机芯片设计上的漏洞或软件缺陷,通过多种技术手段,就可以从芯片中提取关键信息,获取单片机内程序。
  芯片解密的方法主要有四类,一类是侵入型攻击(物理攻击),即探针技术,这类攻击需要破坏封装,然后借助半导体测试设备、显微镜和微定位器,在专门的实验室花上几小时甚至几周时间才能完成。所有的微探针技术都属于侵入型攻击。另外三种方法:软件攻击、电子探测攻击、过错产生技术属于非侵入型攻击,被攻击的单片机不会被物理损坏。
  PCB原理图反推
  在PCB反向技术研究中,原理图反推是指依据PCB文件图反推出或者直接根据产品实物描绘出PCB电路图,旨在说明线路板原理及工作情况。并且,这个电路图也被用来分析产品本身的功能特征。而在正向设计中,一般产品的研发要先进行原理图设计,再根据原理图进行PCB设计。
  无论是被用作在反向研究中分析线路板原理和产品工作特性,还是被重新用作在正向设计中的PCB设计基础和依据,PCB原理图都有着特殊的作用。而且,在产品的调试、维修及改进过程中起着不可或缺的作用,反向原理图制作是PCB抄板服务项目的细分。
  PCB原理图反推主要以芯片信号为线索展开,也就是先查明芯片用途,配合经验,根据信号流程对引脚信号名称进行标注,以功能分区域,决不滥用BUS总线或通篇标注网络名net1,net2等来表达连接关系,而且非常注重SCH Part封装引脚与实物引脚的对应关系,注重三极管P/N极性及EBC的准确性,逐个分析逐层优化,适应常规设计思路和视觉习惯,可读性极强。
  BOM清单制作
  BOM(物料清单),简单定义即“记载产品组成所需使用材料的表格”,是器件物料采购的依据,它记载了产品组成所需的各种元器件、模块以及其他特殊材料。它不仅是一种技术文件,还是一种管理文件,是联系与沟通各部门的纽带。在PCB抄板过程中,BOM清单制作是一个关键环节,这个环节涉及到后续元器件的采购,涉及到PCB板的各种功能模块,也涉及到最后PCB克隆板的焊接与调试。因为这个清单包括了原PCB板上所有元器件的相关参数与规格特征,是抄板与设计中的重要组成部分。一般来说,BOM清单主要用于样板克隆过程中的元器件采购,只有将依据BOM清单采购来的电子元器件准确焊接到PCB板上,才能完成整个电路板的克隆过程。
  在产品反向技术研究与仿制开发过程中,BOM清单的制作及贴片方位图、SMT贴片机用元件坐标图制作都是后期样板焊接、贴片加工、完整样机定型设计与组装生产的必要环节。BOM清单的制作最重要的是要求元器件的各种参数测量值精确,因为如果器件参数有误,就可能影响对器件的判断和物料采购的准确性,甚至可能导致项目开发失败。
  BOM清单类型包括:工程BOM--EBOM、计划BOM--PBOM、设计BOM--DBOM、制造BOM--MBOM、维修BOM--WBOM、采购BOM--CBOM、客户BOM--CBOM、成本BOM--CBOM、销售BOM--SBOM、生产BOM--MBOM等。
  PCB改板
  PCB改板就是在原有的PCB板上进行技术性的改制,也即对PCB抄板提取的PCB文件进行线路调整或重新布局,进行功能修改与模块增减,使之在功能上或者性能上发生变化,实现产品设计升级,以满足某些客户的个性化需要和特殊应用需求。
  PCB改板不仅能完善并解决当前PCB抄板与设计中存在的一些缺陷和不足,而且能测试改板完成后板上线路信号的所有状态,满足客户对PCB改板的各种要求,为那些专注产品市场推广的客户节省大量改板时间和改板费用,帮助客户永远在产品市场上具有领先优势,为客户创造价值。
  高速PCB设计
  高速PCB设计是现代PCB抄板与设计中必不可少的一部分,它通常指一块PCB板中如果数字逻辑电路的频率达到或者超过45MHZ~50MHZ,而且工作在这个频率之上的电路已经占到了整个电子系统一定的份量(比如说1/3、甚至1/2)。
  高速PCB设计是随着系统设计复杂性和集成度的大规模提高发展起来的,因为当系统工作在50MHz时,将产生传输线效应和信号完整性问题,而当系统工作达到120MHz时,除非使用高速电路设计知识,否则基于传统方法设计的PCB将无法工作。所以,高速电路设计技术已经成为电子系统设计师必须采取的设计手段。
  高速PCB设计是一个非常复杂的设计过程,在设计时需要考虑很多因素,如时序要求、带状线stripline和微带线microstrip、信号匹配方案、通信号质量、信号走线拓扑结构、电源地去藕decoupling、高速信号回流current return path、信号阻抗控制impedance control和叠层stackup控制、单板EMC/EMI策略分析、埋盲孔blind via and buried via等。这些因素有时互相对立:如高速器件布局时位置靠近,虽可以减少延时,但可能产生串扰和显着的热效应。因此,我们在设计中,权衡各种因素,做出全面的折衷考虑:既满足高速PCB设计要求,又降低设计复杂难度。
  IBIS模型信号仿真
  IBIS模型信号仿真在PCB抄板中可用于对各种单板、背板进行高速信号仿真分析,解决反射reflection、过冲overshoot、振铃ringing、串扰crosstalk、电源地弹power/groudn bounce、EMC/EMI、时序等各种高速信号质量问题,并提供SI/PI问题分析诊断和对策处理解决方案,如:走线拓扑结构,芯片驱动能力分析,端接匹配电阻方案等,优化原理图设计。
  IBIS(Input/Output Buffer Informational Specifation)是用来描述IC器件的输入、输出和I/OBuffer行为特性的文件,并且用来模拟Buffer和板上电路系统的相互作用。在IBIS模型里核心的内容就是Buffer的模型,因为这些Buffer产生一些模拟的波形,从而仿真器利用这些波形仿真传输线的影响和一些高速现象(如串扰,EMI等)。具体而言IBIS描述了一个Buffer的输入和输出阻抗(通过I/V曲线的形式)、上升和下降时间以及对于不同情况下的上拉和下拉,那么工程人员可以利用这个模型对PCB板上的电路系统进行SI、串扰、EMC以及时序的分析。
  样机制作
  样机制作是PCB抄板后期过程中的一个关键环节,为保证产品PCB抄板的可行性和产品准备投入试产提供可靠实物依据。样机制作也是在批量生产之前为了测试其产品功能,确保产品的性能及各项指标达到客户要求进行的必要环节,它直接影响产品投放市场后的效益。
  样机制作的作用:
  1、检验结构设计:样机制作可以验证结构设计是否满足预定要求,如结构的合理与否、安装的难易程度、人机学尺度的细节处理等。
  2、降低开发风险:通过对样机的检测,可以在开模具之前发现问题并解决问题,避免开模具过程中出现问题,造成不必要的损失。
  3、快速推向市场:根据制作速度快的特点,很多公司在模具开发出来之前会利用样机做产品的宣传、前期的销售,快速把新产品推向市场。
  通常在PCB抄板文件资料提交给客户并得到确认最终方案后,就可正式进入样机制作与开发状态。根据不同情况,整个样机制作过程大约为一至三周。样机首先在实验室进行样机功能测试,然后将测试报告交给客户分析,必要情况下,重新审核设计并进行二次样机制作。
  代工代料
  代工代料包括SMT代工代料、PCBA代工代料、OEM代工代料、ODM代工代料
  SMT代工代料业务又分为:
  快速样品SMT加工:针对研发阶段的来料样品SMT加工,单个的BGA表现来料焊接加工,整个SMT的加工;数量在1--100片,一般情况1天交货;
  小批量 SMT加工:产品研发完成,为产品的批量生产作准备;首次进行试生产,数量在101--1000台左右的来料样品SMT加工和来料生产;包括单个的 BGA 来料焊接加工,整板SMT的加工;一般情况3-5个工作日内交;
  中批量生产SMT加工:对于那些每批生产量不大,而需要快速完成生产的产品,每批的数量在1001-5000台,我们提供迅速的生产速度,承接来料样 品生产;包括单个的BGA来料焊接加工,整个SMT的加工;一般情况5-7工作日内交货(交货时间需要看电路板的复杂情况)。