PCB 이미지에서 회로도를 역엔지니어링하는 방법

PCB 이미지에서 회로도를 역엔지니어링하는 방법

PCB 이미지를 회로도로 만들려면 PCB를 시작해야 합니다. 리버스 엔지니어링 선명한 PCB 이미지를 촬영하여 설계를 확인하고 각 연결 방식을 따라 회로도를 작성할 수 있습니다. 수동 및 자동 방식을 모두 사용하여 회로도가 실제 PCB와 동일한지 확인합니다. 정확한 메모는 설계를 이해하고 다른 사람에게 작업 내용을 보여주는 데 도움이 되므로 중요합니다. 역설계 단계는 PCB 이미지를 완전한 회로도로 변환하고 이후 프로젝트를 위해 정확한 메모를 작성해야 하므로 신중해야 합니다.

주요 요점

  • 명확하고 선명한 PCB 사진으로 시작하세요. 모든 것을 볼 수 있도록 좋은 조명과 적절한 도구를 사용하세요.

  • 추적을 시작하기 전에 PCB 사진을 편집하고 정렬하세요. 이렇게 하면 연결 부분을 더 잘 볼 수 있습니다.

  • 각 패드를 따라 그리고 조심스럽게 따라 그리세요. 손과 소프트웨어를 함께 사용하여 정확한 넷리스트를 만드세요.

  • 확인 EDA 도구를 사용한 회로도 KiCad나 SKiDL처럼요. 실수하지 않도록 작업 내용을 자주 확인하세요.

  • 실제 PCB를 보고 회로도를 확인하세요. 설계 검사를 실행하고 찾은 내용을 명확하게 메모하세요.

도구 및 설정

필수 도구

PCB 리버스 엔지니어링에는 적절한 도구가 필요합니다. 이러한 도구는 PCB의 모든 부분을 확인하는 데 도움이 될 뿐만 아니라 작업을 더 쉽게 만들어 줍니다. 다음은 리버스 엔지니어링에 필요한 몇 가지 도구입니다.

  • 고해상도 카메라 또는 스캐너: PCB 레이아웃의 선명한 사진을 찍습니다.

  • 조명이 좋습니다. PCB를 밝혀 모든 부품을 볼 수 있도록 하세요.

  • 돋보기 또는 현미경: 아주 작은 조각과 작은 세부 사항을 볼 수 있습니다.

  • 이미지 편집 도구: 추적하기 전에 사진을 수정하고 정리하세요.

  • 엑스레이 기계나 3D 스캐닝 시스템: 마치 의사가 CT 스캔을 하는 것처럼 다층 PCB 기판의 내부를 살펴보세요.

  • 멀티미터: 추적하면서 연결을 테스트하고 작업을 확인합니다.

팁: 사진을 찍기 전에 PCB를 깨끗이 닦으세요. 먼지나 지문이 작은 물건들을 가릴 수 있습니다. PCB를 평평하고 광택이 없는 표면에 놓으세요. 작업 공간이 밝고 도구를 놓을 공간이 충분한지 확인하세요.

소프트웨어 개요

PCB 이미지를 회로도로 변환하려면 특수 소프트웨어가 필요합니다. 각 프로그램의 기능은 서로 다릅니다. 어떤 프로그램은 회로선을 추적하는 데 도움이 되고, 어떤 프로그램은 아무것도 없는 상태에서 회로도를 작성할 수 있도록 합니다. 하나의 도구로 모든 기능을 처리할 수는 없으므로 여러 개를 사용할 수 있습니다.

소프트웨어

주요 특징

딥 트레이스

DXF 파일을 가져오고, 크기를 유지하며, PCB 부품에 대한 레이어를 선택할 수 있습니다.

독수리

추적을 위해 비트맵 이미지를 가져오고 색상별로 레이어를 분할합니다.

서카드

리버스 엔지니어링 툴을 사용하여 이미지를 정렬하고 레이아웃이 완료된 후 이미지 데이터를 제거합니다.

스프린트 레이아웃 6.0

사진을 PCB 레이아웃으로 변환하지만 회로도에 대한 넷리스트를 만들 수는 없습니다.

어도비 일러스트 레이터

이미지를 벡터로 변환하여 DXF로 보내면 실크스크린과 깔끔한 ​​그림에 적합합니다.

pstoedit/pdf2cad

PCB 프로그램을 위해 PDF나 AI 파일을 DXF/DWG로 변환하여 선을 선명하게 유지합니다.

최상의 결과를 얻으려면 여러 프로그램을 사용하는 경우가 많습니다. 예를 들어, Adobe Illustrator에서 PCB 이미지를 수정한 후 DipTrace나 Eagle로 가져와서 추적할 수 있습니다. 이 과정을 단계별로 진행하면 실제 PCB와 일치하는 회로도를 만드는 데 도움이 됩니다.

PCB 이미지 캡처

PCB 이미지 캡처

사진 및 스캔 팁

PCB 이미지를 매우 선명하게 표현해야 합니다. PCB를 어두운 배경에 놓으세요. 이렇게 하면 부품이 더 잘 보입니다. 최상의 결과를 얻으려면 고해상도 카메라나 스캐너를 사용하세요. 많은 사람들이 메가픽셀이 높은 카메라를 사용합니다. 이러한 카메라는 작은 부품과 얇은 선을 선명하게 표현할 수 있습니다. 좋은 조명은 좋은 카메라만큼 중요합니다. 빨간색이나 흰색과 같은 색상의 LED 조명을 사용해 보세요. 빛을 고르게 분산시키는 데 도움이 됩니다. 그림자는 작은 물체를 가릴 수 있으므로 조명을 이리저리 움직여 보세요. PCB의 모든 부분이 보일 때까지 계속 조명을 움직여 보세요.

팁: 사진을 찍기 전에 PCB를 깨끗이 닦으세요. 먼지나 지문이 중요한 정보를 가릴 수 있습니다.

사진을 찍을 때는 카메라를 안정적으로 잡으세요. 삼각대를 사용하면 사진이 흐릿해지는 것을 방지할 수 있습니다. 작은 부품도 볼 수 있을 만큼 렌즈를 가까이 두세요. 하지만 사진이 흐릿해질 정도로 너무 가까이 다가가지 마세요. 스캐너를 사용하는 경우, 최고 해상도로 설정하세요. 이렇게 하면 나중에 추적할 때 선명한 사진을 얻을 수 있습니다. 매우 복잡한 기판의 경우, 자동 광학 검사 시스템을 사용할 수 있습니다. 이 시스템은 특수 카메라와 조명을 사용하여 모든 세부 사항을 표시합니다.

양면 보드 취급

양면 PCB는 추가 단계가 필요합니다. 흔적을 놓치지 않고 양면을 촬영해야 합니다. 먼저 상단과 하단 레이어를 스캔하거나 사진을 찍으세요. 각 이미지에 고해상도 설정을 사용하세요. 어떤 사람들은 눈에 띄게 하기 위해 구멍과 솔더 패드를 칠하기도 합니다. 색상 채널을 변경하거나 채도를 조정할 수도 있습니다. 이렇게 하면 흔적과 구멍을 더 잘 볼 수 있습니다.

  • 어느 층과도 연결되지 않는 구멍을 표시하세요.

  • 이미지를 벡터로 변환하기 전에 트랙패드를 떼어내세요.

  • 흰색 바탕에 어두운 선을 넣어 이미지를 흑백으로 만듭니다.

  • 깔끔한 윤곽선을 위해 선의 가장자리를 매끄럽게 다듬습니다.

최상의 결과를 얻으려면 PCB 복사 소프트웨어를 사용하세요. 각 PCB 이미지를 가져와 각 레이어의 패드, 비아, 트레이스를 추적하세요. 각 레이어를 디지털 파일로 저장하세요. 파일을 서로 겹쳐서 확인하세요. 줄을 서다다층 PCB를 사용하는 경우, 외부 층을 부드럽게 사포질하세요. 이렇게 하면 내부 층을 볼 수 있습니다. 각 층을 주의 깊게 스캔하고 추적하세요. 다음 단계로 넘어가기 전에 이미지가 깨끗한지 항상 확인하세요.

이미지 처리

청소 및 정렬

PCB 이미지를 최대한 선명하게 만드는 것부터 이미지 처리 단계를 시작합니다. 깨끗한 이미지는 레이아웃의 모든 부분을 파악하는 데 도움이 됩니다. 이미지 편집 도구를 사용하여 먼지, 긁힘, 또는 얼룩을 제거하세요. 트레이스가 배경에서 돋보이도록 밝기와 대비를 조정하세요. PCB에 초점을 맞추도록 이미지를 자르고 불필요한 부분은 제거하세요. 레이아웃이 화면 가장자리와 일치하도록 이미지를 회전하세요. 이렇게 하면 다음 단계에서 각 트레이스를 더 쉽게 따라갈 수 있습니다.

양면 보드를 사용하는 경우 상단과 하단 이미지를 정렬해야 합니다. 두 이미지를 모두 편집 소프트웨어에 넣으세요. 구멍과 패드를 마커로 사용하세요. 레이아웃이 양쪽에서 일치할 때까지 이미지를 이동하고 회전하세요. 이 단계는 PCB를 통해 트레이스가 어떻게 연결되는지 확인하는 데 도움이 됩니다. 이 과정을 건너뛰면 레이아웃의 중요한 연결 고리를 놓칠 수 있습니다.

팁: 정리하고 정렬한 이미지를 새 파일로 저장하세요. 이렇게 하면 실수해도 언제든지 이전 상태로 돌아갈 수 있습니다.

추적 감지

이제 추적 감지 프로세스로 넘어갑니다. 이 단계를 통해 모든 추적을 찾아 추적할 수 있습니다. PCB 레이아웃. 어떤 사람들은 직접 추적하지만, 소프트웨어를 사용하면 작업 속도를 높일 수 있습니다. 많은 프로그램이 고해상도 이미지에서 트레이스를 찾기 위해 특수 알고리즘을 사용합니다. Mask R-CNN은 이 작업에 가장 정확한 것으로 손꼽힙니다. YOLOv8과 같은 다른 도구보다 레이아웃의 트레이스와 결함을 더 잘 감지합니다. Mask R-CNN은 복잡한 모양의 특징을 찾고 복잡한 배경을 처리하기 때문에 효과적입니다. 이러한 특성 덕분에 산업용 PCB 레이아웃 작업에 최고의 선택입니다.

자동 트레이스 감지 기능을 사용하여 넷리스트를 구축할 수 있습니다. 넷리스트는 레이아웃에서 각 부분이 어떻게 연결되는지 보여줍니다. 결과는 항상 직접 확인하세요. 때로는 작은 트레이스를 놓치거나 실수가 발생할 수 있습니다. 주의 깊게 확인하면 도움이 됩니다. 올바른 회로도를 작성하다 PCB 레이아웃에서.

연결 추적

연결 추적
이미지 출처 : 징조

패드 및 트레이스 식별

PCB 이미지에서 모든 패드와 트레이스를 찾아야 합니다. 이를 통해 보드의 구조를 파악할 수 있습니다. 먼저, 이미지 소프트웨어에서 투명 레이어를 만듭니다. 패드 크기에 맞는 브러시를 사용하여 각 솔더 패드에 색상을 지정합니다. 이렇게 하면 패드를 쉽게 볼 수 있습니다. 이미지에서 녹색과 파란색을 끌 수도 있습니다. 이렇게 하면 패드만 볼 수 있습니다. 어떤 사람들은 HSV나 블렌딩과 같은 특수한 방법을 사용하여 패드를 더욱 돋보이게 만들기도 합니다.

선택 도구를 사용하여 패드를 선택하고 새 레이어에 붙여 보세요. 원이나 십자 모양과 같은 사용자 지정 브러시를 사용하면 갈린 구멍과 빈 구멍을 표시하는 데 도움이 됩니다. 이 브러시를 사용하면 투명 레이어에 구멍을 표시할 수 있습니다. 표시된 각 레이어를 따로 저장하면 나중에 작업 내용을 쉽게 확인할 수 있습니다.

PCB 양면에 이 단계를 수행하세요. 이미지 색상을 변경하여 구멍과 솔더 패드를 칠하세요. 이미지를 벡터로 변환하기 전에 트랙패드를 제거하세요. 연결되지 않았거나 안쪽에 있는 연결 부분을 찾기 위해 빈 구멍을 표시하세요. 색상과 레이어를 변경하여 패드를 눈에 띄게 하세요. 회로도가 제대로 표시되도록 트랙을 정리하고 매끄럽게 만드세요. 이미지를 흑백으로 만들고 색상을 반전하여 더 잘 보이도록 하세요. 전체 레이아웃을 얻으려면 PCB의 모든 면에 이 편집을 수행하세요.

팁: 이제 신중하게 편집하면 다음 단계가 더 쉬워지고 회로도에서 실수를 줄이는 데 도움이 됩니다.

넷리스트 추출

모든 패드와 트레이스를 찾은 후 넷리스트 추출을 시작합니다. 넷리스트는 PCB에서 각 부품이 어떻게 연결되는지 보여주는 목록입니다. 소프트웨어를 사용하여 이 단계를 자동으로 수행할 수 있습니다. 일부 고급 도구는 X선 CT 이미지를 이용한 3D 스캔을 사용합니다. 이러한 도구는 실제 PCB 설계에서 예상되는 결과와 넷리스트를 완벽하게 일치시키는 것으로 나타났습니다. 즉, 간단한 레이아웃이든 하드 레이아웃이든 이 결과를 신뢰할 수 있습니다.

넷리스트를 직접 확인해야 합니다. 누락되었거나 추가된 링크를 찾아 보세요. 넷리스트를 실제 PCB 레이아웃 및 설계와 비교하세요. 이렇게 하면 회로도를 그리기 전에 오류를 발견하는 데 도움이 됩니다. 좋은 넷리스트는 회로도 작성을 훨씬 수월하게 만들어 줍니다. 이제 넷리스트를 활용하여 리버스 엔지니어링 프로젝트를 자신 있게 완료할 수 있습니다.

회로도 만들기

개략적 건물

이제 넷리스트와 PCB 맵이 완성되었습니다. 다음으로 할 일은 다음과 같습니다. 회로도를 만들다 EDA 도구를 활용하세요. 이러한 도구는 추적된 선을 디지털 회로도로 변환하는 데 도움이 됩니다. KiCad와 SKiDL은 이러한 작업에 유용한 도구입니다.

SKiDL을 사용하면 Python 코드를 사용하여 부품이 어떻게 연결되는지 확인할 수 있습니다. 코드를 작성하고 실행하여 넷리스트를 만들 수 있습니다. 이 넷리스트는 KiCad에서 사용할 수 있습니다. 예를 들어, SKiDL을 사용하여 전압 분배기를 만들 수 있습니다. 그런 다음 넷리스트를 내보내어 KiCad에서 열 수 있습니다. 이렇게 하면 제어력이 향상되고 일부 단계를 더 빠르게 수행할 수 있습니다.

KiCad를 사용하면 화면에서 회로도를 확인하며 작성할 수 있습니다. 넷리스트에서 회로도를 작성하는 단계는 다음과 같습니다.

  1. 공식 웹사이트에서 KiCad를 다운로드하여 설치하세요.

  2. KiCad를 열고 새 프로젝트를 시작하거나 기존 프로젝트를 선택하세요.

  3. 사용 회로도 편집기 부품을 넣고 연결하다.

  4. 각 부분에 발자국을 지정하려면 발자국 편집기를 사용하세요.

  5. 넷리스트 아이콘을 클릭하여 넷리스트를 만들고 저장합니다.

  6. 레이아웃 편집기인 PCBNew를 열고 넷리스트를 로드합니다.

  7. PCB 레이아웃을 넷리스트로 업데이트하고, 모든 풋프린트 실수를 수정합니다.

  8. 부품을 라우팅 영역에 넣고 쉽게 추적할 수 있도록 정리합니다.

  9. 보드 가장자리를 그리고 구리 층에 배선 흔적을 그립니다.

  10. 전원 및 접지망에 구리를 채운 다음 표시합니다.

  11. PCB 레이아웃을 저장하여 제작할 수 있도록 하세요.

팁: KiCad에서 'M' 키를 누르면 부품을 이동하고, 'R' 키를 누르면 회전합니다. 이 키들을 사용하면 작업 속도가 향상됩니다.

수동 및 자동 방식을 함께 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 일부 선을 손으로 그린 ​​후 자동 라우팅 도구를 사용하여 나머지 부분을 마무리할 수 있습니다. 이렇게 하면 시간을 절약하고 실수를 줄일 수 있습니다. 아래 표는 자동 도구를 사용할 때 각 단계에서 얼마나 많은 시간을 절약할 수 있는지 보여줍니다.

PCB 역엔지니어링 워크플로우 단계에서 자동화된 방법을 사용하여 시간 절약을 보여주는 막대형 차트

수동 점검은 여전히 ​​중요합니다. 자동 연결의 약 30%는 수동으로 점검해야 합니다. 이를 통해 회로도가 실제 PCB와 일치하는지 확인할 수 있습니다.

참고: 이 단계에서 좋은 메모를 작성하면 설계를 이해하는 데 도움이 됩니다. 회로도를 작성할 때는 항상 메모를 작성하세요.

확인 단계

회로도를 그린 후에는 모든 세부 사항을 확인해야 합니다. 이 단계는 PCB 제작 전에 오류를 찾는 데 도움이 됩니다. 먼저 데이터시트를 참고하여 각 부품의 핀 번호와 라벨을 확인하세요. 모든 극성 부품의 방향을 다시 한번 확인하세요. 중요한 핀을 가리는 라벨이 있는지 확인하세요.

또한 다음을 수행해야 합니다.

  • 트랜지스터 핀(베이스, 컬렉터, 이미터)이 데이터시트와 일치하는지 확인하세요.

  • 모든 부품 값과 참조 이름을 확인하세요.

  • 모든 회로도에 부품 번호와 공급업체 정보 등 자세한 메모가 있는지 확인하세요.

  • 페이지 외부 링크를 확인하여 누락된 것이 없는지 확인하세요.

  • 칩의 디커플링 커패시터를 확인하고 신호 유형별로 접지 핀을 분리합니다.

EDA 도구에서 전기 규칙 검사(ERC)와 설계 규칙 검사(DRC)를 실행하세요. 이러한 검사는 전기적 오류와 설계 문제를 찾는 데 도움이 됩니다. Altium Designer, OrCAD, PADS와 같은 대부분의 EDA 도구는 강력한 검사 기능을 갖추고 있습니다. 이러한 기능을 통해 회로도를 테스트하고, 누락된 네트(net)를 찾고, 오류 보고서를 확인할 수 있습니다.

회로도를 실제 PCB와 비교하는 가장 좋은 방법은 다음과 같습니다.

  1. 회로도를 보고 데이터시트와 설계 규칙과 비교해 보세요.

  2. PCB 레이아웃에서 DRC를 실행하여 실수를 찾아 수정합니다.

  3. 신호 흐름과 열 요구 사항을 염두에 두고 부품을 배치하세요.

  4. PCB를 제작하기 전에 시뮬레이션 도구를 사용하여 회로를 테스트합니다.

  5. 설계를 테스트하고 수정하여 문제점을 찾습니다.

  6. 테스트 결과에 따라 회로도와 PCB 레이아웃을 변경합니다.

  7. 추적 라우팅을 개선하여 신호 품질을 확인합니다.

  8. PCB 레이아웃과 회로도를 살펴보고 일치하는지 확인하세요.

  9. PCB 제작에 필요한 파일을 만들고 검사하여 회로도와 일치하는지 확인하세요.

팁: 디지털 멀티미터, 오실로스코프, 돋보기와 같은 도구를 사용하여 PCB와 회로도를 점검하세요. 이러한 도구는 개방 회로, 단락 또는 정렬되지 않은 부품을 찾는 데 도움이 됩니다.

흔히 저지르는 실수는 네트 이름이 일치하지 않거나, 핀아웃이 잘못되었거나, 링크가 누락된 것입니다. BOM(자재 명세서)이 올바른지 항상 확인하세요. 오류가 발견되면 EDA 도구의 테스트 및 오류 발견 기능을 사용하여 수정하세요. 모든 변경 사항과 테스트 결과를 기록하세요. 좋은 메모는 문제 해결을 용이하게 하고 다른 사람들이 작업을 이해하는 데 도움이 됩니다.

설명: 모든 단계에 대한 메모를 작성하세요. 이 습관은 시간을 절약하고 나중에 다른 사람이 회로도를 볼 때 혼란을 방지합니다.

PCB 이미지를 명확하게 촬영하고, 고정하고 정렬하고, 모든 연결부를 찾아 회로도를 작성하면 회로도를 만들 수 있습니다. 모든 단계에서 작업을 확인하여 부품이나 라벨을 놓치지 않도록 하세요. 수작업 추적과 컴퓨터 도구를 모두 사용하면 작업을 빠르게 진행하고 정확한 결과를 얻을 수 있습니다.

  • 명확한 신호 경로를 찾아 좋은 노트를 작성하세요.

  • 실수를 일찍 발견하려면 회로도를 여러 번 테스트하세요.

  • 다른 디자인을 연구하고 항상 규칙을 따르세요.

자원 유형

기술설명

커뮤니티 포럼

다른 사람들과 대화하여 팁을 공유하고 질문하세요.

비디오 자습서

PCB 역엔지니어링을 배우기 위한 간단한 가이드를 시청하세요

교육 과정

이러한 기술을 더 잘 익히기 위해 수업을 수강하세요

계속 시도하고 새로운 도구를 사용하세요. 모든 프로젝트를 통해 더 많은 것을 배우고 새로운 문제를 해결하는 데 도움이 됩니다.

FAQ

PCB 이미지가 흐릿한 경우 어떻게 해야 합니까?

더 나은 조명과 삼각대를 사용하여 사진을 다시 촬영하세요. 먼저 PCB를 청소하세요. 카메라나 스캐너의 해상도를 더 높게 설정하세요. 선명한 이미지는 작은 디테일을 확인하고 실수를 방지하는 데 도움이 됩니다.

다층 PCB를 역공학할 수 있나요?

네, 가능합니다. 기판 내부를 보려면 X선 장비나 3D 스캐너 같은 특수 도구가 필요합니다. 각 층을 스캔하고 연결 부위를 하나하나 추적해야 하므로 시간과 노력이 더 많이 듭니다.

초보자에게 가장 적합한 소프트웨어는 무엇입니까?

KiCad는 초보자에게 적합합니다. 간단한 인터페이스와 다양한 온라인 튜토리얼을 제공합니다. DipTrace나 Eagle도 사용해 볼 수 있습니다. 이 프로그램들은 단계별로 회로도를 작성하는 데 도움이 됩니다.

설계도가 실제 PCB와 일치하는지 어떻게 확인하나요?

멀티미터를 사용하여 PCB의 연결 상태를 테스트하세요. 회로도를 실제 보드 및 데이터시트와 비교하세요. EDA 툴에서 설계 검사를 실행하세요. PCB 제작 전에 발견된 모든 오류를 수정하세요.

어떤 실수에 주의해야 하나요?

  • 부품 간 연결이 끊어짐

  • 잘못된 핀 번호 또는 라벨

  • 잘못된 방향으로 배치된 부품

  • 일치하지 않는 네트 이름

항상 작업을 두 번 확인하고 모든 단계에 대해 메모를 작성하세요.

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