PCB-Kopie: Was ist das und wie funktioniert es?

Das Kopieren von Leiterplatten ist in den letzten Jahren immer beliebter geworden, da es Herstellern ermöglicht, bestehende Leiterplattendesigns, Komponenten usw. zu kopieren und daraus eine neue, identische Leiterplatte zu erstellen. Da die Leiterplatte nicht von Grund auf neu entworfen werden muss, spart das PCB-Klonen durch die Verkürzung des Herstellungsprozesses viel Zeit und Kosten. In diesem Artikel erklären wir Schritt für Schritt, wie man eine Leiterplatte kopiert. Lassen Sie uns gleich loslegen.

Was ist eine PCB-Kopie?

PCB-Kopie, auch PCB-Klonen genannt, ist ein Verfahren, das es Herstellern ermöglicht, eine exakte Kopie eines bestehenden PCB-Designs zu erstellen. Mit dieser Technologie können Unternehmen Reverse Engineering Techniken zur Analyse und Nachbildung der Funktionen, Spezifikationen und des Layouts einer bestimmten Leiterplatte. Dabei kommen spezielle Software, Hardware-Tools und Expertenwissen zum Einsatz, um die Originalplatine zu zerlegen und eine identische Kopie zu erstellen.

Vorteile des PCB-Klonens 

Gewissenhaftes Engineering: Reverse Engineering zwingt Ingenieure zu einer gründlichen Analyse des Produkts, was zu erstklassigen Designs führt. Es gewährleistet ausfallsichere und zuverlässige Produkte, die auf die Kundenbedürfnisse abgestimmt sind und so die Erfolgschancen erhöhen.

Konsistente und überlegene Leistung: Durch die Leiterplattenkopie wird sichergestellt, dass alle Platinen das gleiche Design und die gleichen Materialien aufweisen. Dies gewährleistet eine konsistente Leistung mit minimalen Abweichungen, selbst bei Massenproduktion. Reverse Engineering garantiert höchste Sorgfalt und Detailgenauigkeit und führt so zu überlegener Leistung.

Wirtschaftlich und kostengünstig: PCB-Kopien reduzieren die Kosten für Design, Prototyping, Tests und Optimierung. Mit einem bestehenden Design, das den Kundenanforderungen entspricht, können Hersteller eine bessere Qualitätskontrolle und -sicherung durchführen und so den Prozess kostengünstiger und praktischer gestalten.

Verbesserter Freiheitsgrad und Skalierbarkeit: PCB-Kopien ermöglichen Herstellern Flexibilität bei der Produktion und Anpassung. Sie ermöglichen Skalierbarkeit und die Produktion großer Mengen identischer Leiterplatten, um die Kundennachfrage zu erfüllen und den Umsatz zu steigern. Hersteller können sich an die Lieferketten ihrer Kunden anpassen und Bestellungen schneller ausliefern.

Optimierte Produktion: Durch die Kombination erfolgreicher Leiterplattendesigns können Hersteller Prozesse automatisieren, manuelle Arbeitskosten senken und langlebige, leistungsstarke Leiterplatten herstellen. Die Optimierung ermöglicht die Bearbeitung von Großaufträgen und verbessert gleichzeitig die Produktqualität.

So kopieren Sie eine Leiterplatte: Schritt-für-Schritt-Anleitung

Schritt 1: Verstehen Sie das ursprüngliche PCB-Design

Bevor Sie mit dem Klonen beginnen, ist es wichtig, die elektrischen Parameter und Anforderungen des ursprünglichen PCB-Designs zu verstehen. Sie benötigen die Stückliste (BOM) Sehen Sie sich zunächst das Schaltbild an, da es die elektrische Verbindung der einzelnen Komponenten zeigt. Überprüfen Sie anschließend das Schaltbild sorgfältig, um Spannung, Stromstärke, Leistungsbedarf und die Verbindung der einzelnen Komponenten zu verstehen.

Schritt 2: Komponenten und Layout festlegen

Erfassen Sie hochauflösende Bilder jeder Schicht der Original-Leiterplatte und dokumentieren Sie sorgfältig die Spezifikationen, das Layout und die Ausrichtung aller Komponenten wie Dioden, Transistoren und IC-Chips. Dies ermöglicht eine bessere Layoutreplikation.

Schritt 3: Bereiten Sie das Board für das Scannen vor

Entfernen Sie sorgfältig alle oberflächenmontierte Komponenten und mechanische Verbindungen von der Leiterplatte. Reinigen Sie die Leiterplattenoberfläche mit Alkohol, um einen klareren Scan zu gewährleisten. Platzieren Sie dann die blankes Brett in den Scanner und passen Sie die Scannereinstellungen an, um ein klares Bild aufzunehmen.

Schritt 4: Scannen Sie die oberen und unteren Schichten der Leiterplatte

1. Scannen Sie die Leiterplatte mit Farbscannern und erfassen Sie alle Symbole, Marken, Texte und Kennungen. Speichern Sie anschließend das Bild und drucken Sie es aus.
2. Polieren Sie die oberen und unteren Schichten der Platine, um sicherzustellen, dass der Kupferfilm deutlich sichtbar ist.
3. Scannen Sie beide Schichten separat erneut und achten Sie dabei darauf, dass die Platte richtig im Scanner positioniert ist, um Genauigkeit zu gewährleisten.
4. Passen Sie Kontrast und Helligkeit im Bild an, um die kupferhaltigen und kupferfreien Bereiche deutlich voneinander abzugrenzen. Konvertieren Sie das Bild in Schwarzweiß, um zu beurteilen, ob die Linien deutlich erkennbar sind.
5. Speichern Sie die Bilder im Schwarzweiß-BMP-Format und benennen Sie sie TOP.BMP und BOT.BMP.

Schritt 5: Erstellen Sie eine neue Designdatei

1. Verwenden Sie eine PCB-Designsoftware, um die Dateien TOP.BMP und BOT.BMP in das PCB-Dateiformat (z. B. Gerber oder CAD) zu konvertieren.
2. Importieren Sie die konvertierte Datei in einen PCB-Editor und generieren Sie zwei separate Ebenen – oben und unten.
3. Legen Sie auf der obersten Ebene die Leiterbahnen aus und positionieren Sie die Komponenten entsprechend dem gescannten TOP.BMP-Bild. Stellen Sie sicher, dass die Siebdrucker wird korrekt importiert.
4. Zeichnen Sie auf der unteren Ebene die erforderlichen Linien basierend auf dem gescannten BOT.BMP-Bild und behandeln Sie es als Siebdruckebene. Entfernen Sie anschließend die Siebdruckebene von beiden Ebenen.
5. Kopieren und ordnen Sie in der CAD-Umgebung mithilfe des PCB-Bilds als Referenz den Footprint der Komponenten mit genauenLötpad
6. Überprüfen Sie sorgfältig, ob die Pad- und Via-Positionen auf beiden Ebenen korrekt sind.
7. Importieren Sie abschließend die Dateien der oberen und unteren Ebene in eine PCB-Designsoftware und kombinieren Sie sie zu einer integrierten Designzeichnung.

Schritt 6: Validieren des neuen Designs

1. Drucken Sie mit einem Laserdrucker eine 1:1-Transparentfolie entsprechend der neuen Designdatei aus.
2. Legen Sie diese transparenten Folien zum optischen Vergleich vorsichtig auf die Originalplatine.
3. Überprüfen Sie das Design gründlich, um die Genauigkeit der Komponenten, Verbindungen, Abstände, Verlegungen und Freigabeanforderungen sicherzustellen.
4. Setzen Sie nach der Überprüfung den Herstellungsprozess mit dem geklonten Design fort.

Schritt 7: Testen Sie die geklonte Leiterplatte

Sobald die Herstellung abgeschlossen ist, müssen Sie die geklonte Leiterplatte testen, um sicherzustellen, dass sie genauso funktioniert wie das Originaldesign.

Ist das Kopieren einer Leiterplatte legal?

Die Rechtmäßigkeit des Kopierens eines PCB-Designs hängt von den Rechten des geistigen Eigentums und den Bedingungen ab, unter denen das Originaldesign erworben wurde. Das Klonen ist grundsätzlich zulässig, wenn Sie ein PCB-Design mit eindeutigen Rechten zur Änderung und Vervielfältigung legal erworben haben, z. B. Open-Source-Hardware oder ein Public-Domain-Design. Das unbefugte Kopieren eines urheberrechtlich geschützten oder patentierten PCB-Designs, an dem Sie nicht die Rechte besitzen, kann jedoch eine Verletzung des geistigen Eigentums darstellen. Es gelten bestimmte begrenzte Ausnahmen, z. B. das Kopieren für den persönlichen Gebrauch, Forschung, Reparatur oder Reverse Engineering für Interoperabilitätszwecke. Diese Ausnahmen variieren jedoch je nach Rechtsraum und unterliegen spezifischen Einschränkungen.

Abschließende Gedanken

Das Kopieren von Leiterplatten bietet Herstellern viel Komfort und hilft ihnen, den Produktionsprozess zu beschleunigen und Kosten zu senken. Sie müssen jedoch sicherstellen, dass alles im Rahmen der gesetzlichen Bestimmungen erfolgt. MOKO Technology entspricht den Gesetzen und Vorschriften. Wir bieten Partnern seit vielen Jahren hochwertige PCB-Kopierdienste. Kontaktieren Sie uns für eine kostenlose Beratung zu verwandten Dienstleistungen.