探秘PCBA抄板：从原理到实操全解析

一、PCBA 抄板究竟是什么？

 

（一）定义与概念简述

PCBA 抄板属于逆向工程技术的一种，简单来说，它是在已有 PCB 板（印刷电路板）的基础上，通过一系列反向技术研究手段，对其进行深入剖析，实现将原产品的 PCB 文件、物料清单（BOM）文件、原理图文件等关键技术文件以及 PCB 丝印生产文件按照 1：1 的比例进行还原。然后，再借助这些还原好的技术文件和生产文件开展后续工作，例如进行 PCB 制板、元器件焊接、飞针测试、电路板调试等操作，最终完成对原电路板样板的完整复制。打个比方，就像是给一个已经存在的 “电子作品” 进行逆向拆解和还原临摹，从而得到一个与之极为相似的复制品，让人们能够清晰了解其内部构造和技术原理等信息，它在电子技术领域是一项较为特殊且有着重要应用场景的技术手段。

（二）常见别称与业界叫法

在业界，PCBA 抄板有着多种不同的叫法，常被称为电路板抄板、电路板克隆、电路板复制、PCB 克隆、PCB 反向研发等等。这些不同的叫法其实都指向的是同一个技术过程，只是不同的从业者或者在不同的应用场景下习惯使用不同的称呼而已。例如在一些讨论电子产品仿制与优化的场合，可能 “电路板克隆” 的说法用得更多，强调对原电路板的复制模仿；而在侧重技术研发、逆向解析的交流中，“PCB 反向研发” 这样的表述则更能体现出其通过逆向手段来探究电路板设计原理等内涵。

 

 

 

二、PCBA 抄板的具体流程

（一）准备工作

首先，要选取一块合适的 PCBA 电路板，这是整个抄板流程的基础。在开始后续操作前，需要详细记录这块电路板上所有元器件的相关信息，例如元器件的型号、参数以及所处的具体位置等，尤其要特别留意二极管、三极管的方向以及 IC 缺口的方向等关键细节，这些信息对于后续准确还原电路板有着至关重要的作用。同时，为了确保记录的完整性和准确性，建议使用数码相机从不同角度拍摄元器件位置的照片留档，方便在后续环节中随时对照查看，避免出现信息遗漏或错误的情况。

（二）拆卸与清洁环节

接下来进入拆卸与清洁环节。第一步是拆除电路板上的所有器件，可以根据器件的类型和焊接情况，选用合适的工具来进行操作，例如使用吸锡器、医用空心针头、电烙铁毛刷配合等方法来拆卸集成电路（像吸锡器吸锡拆卸法，就是利用吸锡器和普通吸焊两用电烙铁，将加热后的电烙铁头放在集成电路引脚上，待焊点融化后，通过吸锡器将焊锡吸入细锡器内，从而轻松拆卸集成电路）。在拆除完所有器件后，要将 PAD 孔里残留的锡去除干净，确保孔内畅通无阻。

然后，使用工业酒精对电路板进行全面清洗，去除表面的污渍、灰尘以及助焊剂残留等杂质，让电路板表面保持干净整洁。之后，还可以用水砂纸轻微打磨顶层和底层的铜膜，打磨至铜膜发亮，使后续扫描生成的图像中铜膜部分和非铜膜部分对比更加鲜明。再次将电路板放入扫描仪，以彩色方式分别扫描顶层和底层，并将扫描得到的图像保存为高质量的图像文件，为后续的图像处理做好准备，同时要注意保证电路板在扫描仪中摆放平正，以免扫描出的图像不符合要求而无法使用。

（三）图像处理步骤

获得扫描图像后，便进入图像处理步骤。将扫描得到的图像文件在专业的图像处理软件（如 PHOTOSHOP）中打开，首先调整图像的对比度、明暗度，通过合理调节参数，让有铜膜的区域和无铜膜的区域形成明显的对比效果，这样能更清晰地分辨出线路等关键元素。接着，把图像转为黑白模式，在此过程中仔细检查线条是否清晰，若发现线条存在模糊、断点等不清晰的情况，则需要继续调整对比度、明暗度等参数，直到线条清晰为止。如果图像还存在其他诸如污点、瑕疵等问题，可以利用图像处理软件中的修复、擦除等功能进行修正，确保图像的质量。最后，将处理好的图像保存为黑白 BMP 格式文件，按照电路板的顶层和底层分别命名，例如 TOP.BMP 和 BOT.BMP，方便后续识别和使用。

（四）文件格式转换与图纸绘制

完成图像处理后，要进行文件格式的转换以及图纸绘制工作。利用专门的抄板软件，把之前保存好的黑白 BMP 格式文件转化为 PROTEL 格式文件，这是后续在 PROTEL 软件中进行线路绘制等操作的必要前提。在 PROTEL 软件中调入转化好的两层图像，仔细检查 PAD 和 VIA 位置的对齐情况，确保各元素的位置精度符合要求，如果发现位置不准确，可能需要返回图像处理步骤重新调整图像，直至吻合。

随后，将 TOP 层的 BMP 文件转化为 TOP.PCB 文件，开始在 TOP 层描绘线路，这个过程需要严格依据之前记录的元器件图纸来放置器件，确保每个器件的位置、方向等都准确无误。待这一层的线路描绘和器件放置完成后，删除 SILK 层（即黄色层），然后按照同样的步骤和要求，重复操作完成所有层的绘制工作，为最终合成完整的 PCB 图奠定基础。

（五）合并校验与测试

各层图纸绘制完毕后，在 PROTEL 软件中导入 TOP.PCB 和 BOT.PCB 等各层文件，将它们合并为一个完整的 PCB 图。接着，使用激光打印机按照 1:1 的比例分别打印 TOP LAYER 和 BOTTOM LAYER 的透明胶片，然后把胶片覆盖在原始的 PCBA 电路板上，仔细对比检查图形的准确性，查看线路、器件位置等是否完全一致，通过这种打印胶片对比校验的方式来验证抄板的准确性。

最后，即使前面的步骤都顺利完成，也不能忽略对抄板进行电子技术性能测试这一关键环节。因为只有经过测试，确保抄板后的 PCB 在电子性能上与原板一致，例如电源电路正常、各电压输出稳定、信号传输良好、没有短路或开路等问题，才能真正说明此次 PCBA 抄板是成功的，抄板后的电路板能够满足实际使用需求。

 

 

 

三、PCBA 抄板的常用方法

（一）传统手工抄板法

传统手工抄板法主要依靠人工来完成各项操作。首先，操作人员需要仔细观察 PCBA 电路板，将上面所有元器件的型号、参数以及所处的具体位置等信息详尽地记录在纸上，特别要着重留意二极管、三极管的方向以及 IC 缺口的方向等关键细节，同时，建议使用数码相机从不同角度拍摄元器件位置的照片留档，方便后续环节对照查看，避免出现信息遗漏或错误。

接着进行拆卸工作，根据器件的类型和焊接情况，选用如吸锡器、医用空心针头、电烙铁毛刷配合等合适的工具，把电路板上的所有器件拆除，并将 PAD 孔里残留的锡去除干净，确保孔内畅通。然后用工业酒精对电路板进行全面清洗，去除表面的污渍、灰尘以及助焊剂残留等杂质，之后还可通过水砂纸轻微打磨顶层和底层的铜膜，使其发亮，便于后续扫描生成对比更鲜明的图像。再把电路板放入扫描仪，以彩色方式分别扫描顶层和底层，将扫描得到的图像保存为高质量的图像文件，注意要保证电路板在扫描仪中摆放平正，以免图像不符合要求无法使用。

获得扫描图像后，在专业图像处理软件（如 PHOTOSHOP）中打开图像文件，调整图像的对比度、明暗度，让有铜膜的区域和无铜膜的区域形成明显对比，再将图像转为黑白模式，仔细检查线条是否清晰，若存在模糊、断点等情况，则继续调整参数直至线条清晰，若有污点、瑕疵等问题，利用软件中的修复、擦除等功能进行修正，最后把处理好的图像保存为黑白 BMP 格式文件（如 TOP.BMP 和 BOT.BMP）。

随后利用专门的抄板软件，把 BMP 格式文件转化为 PROTEL 格式文件，在 PROTEL 软件中调入转化好的两层图像，检查 PAD 和 VIA 位置的对齐情况，确保各元素位置精度符合要求，之后将 TOP 层的 BMP 文件转化为 TOP.PCB 文件，开始在 TOP 层描绘线路，严格依据之前记录的元器件图纸来放置器件，完成这一层的线路描绘和器件放置后，删除 SILK 层（即黄色层），按照同样步骤和要求完成其他层的绘制工作。各层图纸绘制完毕后，在 PROTEL 软件中导入 TOP.PCB 和 BOT.PCB 等各层文件，合并为一个完整的 PCB 图，再用激光打印机按照 1:1 的比例分别打印 TOP LAYER 和 BOTTOM LAYER 的透明胶片，覆盖在原始的 PCBA 电路板上对比检查图形准确性，最后还需进行电子技术性能测试，确保抄板后的 PCB 在电子性能上与原板一致。

传统手工抄板法的优点在于不需要借助过多复杂的专业设备，成本相对较低，对于一些结构较为简单、精度要求不是特别高的电路板来说，比较适用。然而，其缺点也很明显，整个过程非常依赖人工操作，效率低下，而且容易因为人为的观察、记录、操作等失误导致抄板结果出现偏差，对于多层板或者线路较为复杂、精密的电路板，手工抄板难度较大，精准度难以保证。

（二）借助专业设备抄板

借助专业设备进行 PCBA 抄板能够在很大程度上提升抄板的效率和精准度。例如 X 射线扫描仪，它在检测 PCBA 时有着独特的优势，尤其适用于检测内部结构复杂、存在隐藏焊点的电路板，像在柔性印制电路板组装（FPCA）和印制电路板组装（PCBA）领域中，对于集成表面贴装元件（如球栅阵列 BGA、LGA、芯片级封装 CSP 以及用于移动市场的 MEMS 器件等）时，这些元件的封装基板上存在隐藏焊盘，传统的检测方法如光学、超声波和热成像往往无法检测这些隐藏的焊点，而 X 射线扫描仪却能够对 PCB/FPC 内部结构进行无损测试，擅长识别焊点空洞和焊桥等可焊性问题，还能实现空洞自动测量和分析、尺寸测量（包括距离、长度、角度和通孔测量）、导线长度测量、3D CT 扫描以及用于重复检测相同产品的自动化检测程序等功能。通过 X 射线扫描仪获得的图像数据，可以清晰呈现电路板内部各层之间的连接情况、元器件的内部结构等关键信息，为后续的抄板工作提供准确依据。

3D 扫描仪也是常用的专业设备之一，它可以扫描已有 PCB 的物理结构，精确地获取电路板的立体形状、元器件的高度、位置关系等多维度的数据信息，依据这些扫描数据能够生成新的 PCB 设计文件，这对于还原一些具有特殊外形、结构较为复杂的电路板有着很大帮助，而且可以更好地确保抄板后的电路板在物理结构上与原板高度相似，提高抄板的质量。

使用专业设备抄板的优势在于能够获取人工难以观察到的内部结构和精准的数据信息，减少了因人工判断、测量不准确带来的误差，大大提高了抄板的成功率和效率，尤其适用于一些对精度要求较高、内部结构复杂的电路板抄板工作。不过，这类专业设备通常价格昂贵，需要专业的操作人员进行操作和维护，对使用环境等也有一定要求，相应地会增加抄板的成本投入。

（三）软件辅助抄板

在 PCBA 抄板流程中，软件发挥着极为重要的作用。像 PROTEL、AUTOCAD 等软件都是常用的抄板辅助工具。

以 PROTEL 软件为例，在前面通过各种方式获取到相关图像文件并进行处理后，需要利用 PROTEL 软件将特定格式（如黑白 BMP 格式）的文件转化为 PROTEL 格式文件，这是后续在软件中进行线路绘制等操作的必要前提。在 PROTEL 软件中调入转化好的两层图像时，要仔细检查 PAD 和 VIA 位置的对齐情况，保证各元素的位置精度符合要求，若发现位置不准确，可能需要返回前面的图像处理步骤重新调整图像，直至吻合。然后将 TOP 层的 BMP 文件转化为 TOP.PCB 文件，在 TOP 层描绘线路时，要严格依据之前记录的元器件图纸来放置器件，确保每个器件的位置、方向等都准确无误，完成这一层的线路描绘和器件放置后，删除 SILK 层（即黄色层），按照同样的步骤和要求，重复操作完成所有层的绘制工作，为最终合成完整的 PCB 图奠定基础。

而 AUTOCAD 软件同样有着重要应用场景，例如在插入点阵图像时，要选择合适的比例（如 1:1）插入 PCB 图像，之后可以绘制矩形框来定位 PCB 图像，确保后续操作的准确性；还可以在软件中统计 PCB 板上的元件封装类型，并绘制每种封装的图形，方便后续在 PROTEL 软件中进行进一步的加工处理；此外，在 AUTOCAD 中还能进行焊盘和过孔的测量、绘制，以及走线绘制、丝印放置等操作，最后再将绘制好的 PCB 布局导出为 CAD 文件，导入到 PROTEL 软件中进行最终的编辑和调整，在此过程中要注意将 CAD 各个层对应到 PROTEL 99 的各个层，避免出现层的混乱情况。

在使用这些软件辅助抄板时，也有一些注意事项。比如在 PROTEL 软件中，过孔不要用焊盘代替，反之亦然；对于单面焊盘，不要用填充块来充当表面贴装元件的焊盘，通常应将孔径设置为 0；字符标注等应尽量避免上焊盘，尤其是表面贴装元件的焊盘和在 Bottem 层上的焊盘，若实在空间太小需放在焊盘上且无特殊声明是否保留字符时，做板时会切除 Bottem 层上任何上焊盘的字符部分（不是整个字符切除）和切除 TOP 层上表贴元件焊盘上的字符部分，以保证焊接的可靠性；在进行大面积铺铜时，无论是做成网格或是铺实铜，要求距离板边大于 0.5mm，对网格的无铜格点尺寸也有相应要求等等。

总之，软件辅助抄板能够使整个抄板流程更加规范、高效，通过软件的各种功能实现对电路板的精准还原和设计，但操作人员需要熟练掌握软件的使用方法以及相关的注意事项，才能充分发挥软件的优势，确保抄板工作顺利进行。

 

 

 

四、PCBA 抄板的应用领域

（一）消费电子领域

在消费电子领域，PCBA 抄板有着诸多重要应用。以手机为例，当某款经典手机停产但仍有大量用户在使用，而手机出现故障需要维修时，若原厂商不再提供相应配件支持，PCBA 抄板技术就能派上用场。技术人员通过抄板，可以精准还原出手机主板的 PCBA，生产出与之适配的配件，帮助用户修复手机，延长手机的使用寿命。同时，对于一些老旧手机，还可以利用抄板进行优化升级，比如提升其续航能力或者增强信号接收强度等。

耳机产品也是如此，像一些高端的降噪耳机，其内部的 PCBA 设计十分精妙，通过 PCBA 抄板，不仅可以在维修时为用户提供便利，还能助力其他耳机厂商学习先进的电路设计理念，推动产品更新换代，为消费者带来音质更好、功能更丰富且价格更亲民的耳机产品。

在电视方面，不同品牌的电视在画质、智能功能等方面各有特色，而这些往往与内部的 PCBA 设计息息相关。利用 PCBA 抄板技术，电视厂商可以借鉴其他优秀产品的电路布局，对自家产品进行优化，比如优化图像显示效果的电路，或者改进智能系统的供电及信号传输线路等，让电视的整体性能更上一层楼，满足消费者对于高品质视听体验的需求。

（二）汽车电子领域

在汽车电子领域，汽车导航是 PCBA 抄板应用的典型代表。随着汽车智能化程度的不断提高，汽车导航系统需要不断更新升级，以提供更精准的定位、更便捷的操作以及更丰富的功能，如实时路况显示、智能语音导航等。通过 PCBA 抄板技术，可以对现有的优质汽车导航产品进行逆向研究，获取其 PCB 文件、原理图等关键技术资料。

一方面，这有助于降低成本，一些汽车零部件供应商可以基于抄板后的技术资料，选择性价比更高的元器件进行生产，在保证产品质量的前提下，降低生产成本，使得汽车导航系统的价格更具竞争力。另一方面，能够改进产品性能，比如优化导航芯片的电路设计，提升其运算速度，让地图加载更快；或者改进信号接收模块的线路布局，增强在复杂环境下的信号接收能力，确保导航的准确性和稳定性，从而为驾驶者提供更好的导航服务体验。

（三）医疗设备领域

在医疗设备领域，PCBA 抄板同样发挥着不可忽视的作用。许多高端的医疗设备，像超声波成像设备、MRI（磁共振成像）设备以及 CT（计算机断层扫描）设备等，内部的电子电路系统极为复杂且精密，对信号的精确度和稳定性要求极高。

借助 PCBA 抄板技术，国内的医疗设备厂商可以对国外先进的医疗设备进行复制，实现国产化替代，降低对进口设备的依赖程度。而且在复制的过程中，还可以结合国内的实际使用情况和临床需求进行优化，例如改进设备的操作界面电路，使其更加符合国内医护人员的操作习惯；或者优化设备的散热电路，提高设备长时间运行的稳定性，更好地服务于医疗行业，为患者的诊断和治疗提供更可靠的技术支持。

（四）其他领域

在仪器仪表领域，我国曾有较多中低端产品存在稳定性差等问题，而高质量的分析仪、专用监测仪器和自动监测系统多依赖进口。PCBA 抄板技术能对国外先进仪器仪表进行反向研究，帮助国产仪器仪表查漏补缺、维修监护，还能进行二次开发，加快国产化步伐，提升产品质量，使其能够更好地满足国内环境监测、工业生产检测等方面的需求。

对于电源产品来说，不同应用场景对电源的输出功率、稳定性等要求各异。通过 PCBA 抄板，可以学习优秀电源产品的电路设计，比如一些高效节能的开关电源电路，进而优化自身产品，提高电源转换效率，降低能耗，增强电源在不同负载条件下的稳定性，满足各类电子设备的供电需求。

充电器方面也是如此，随着手机、平板电脑等数码产品的快速发展，对充电器的充电速度、安全性等要求越来越高。利用 PCBA 抄板技术，可以分析那些快充充电器的电路原理，复制并改进相关设计，制造出性能更优的充电器产品，为用户提供更快速、更安全的充电体验。

 

 

 

五、PCBA 抄板的注意事项

（一）前期准备注意要点

在进行 PCBA 抄板前，有几个关键的准备要点需要特别留意。首先，一定要对原样进行备案，这是一项十分重要且关联性很强的工作，因为前面的工序如果处理不到位，将会直接影响后续整个抄板工程的成败，就好比盖房子，如果地基没打好，后续的建筑质量就难以保障。

同时，若客户在做 PCBA 抄板时还要求制作元件 BOM（物料清单），那么 PCB 文件的元件设置务必按照标准来进行，不然很容易导致 BOM 清单出现差错，影响后续的元器件采购以及电路板组装等环节。

此外，提供抄板的 PCB 板本身须保证完整无损，要是出现残损情况，可能会面临无法抄解或者极大增加抄板难度的问题，比如有线路断裂、元件缺失等情况出现，都会干扰对原板的准确还原。而且要准确详尽地向抄板方提供自己的 PCB 抄板要求，例如是否需要做 BOM 清单、是否需要制作样机等内容。如果方便的话，尽量多提供一些有关所要抄板的 PCB 板的相关信息，像这块板子应用于何种设备、具备哪些特殊功能等，这样有助于抄板公司缩短抄板时间，提高抄板成功率。最后，在寄送原板时，要包装严实，防止在运输过程中出现损坏的情况，确保原板到达抄板方手中时能保持良好状态。

（二）操作过程中的细节

在 PCBA 抄板的实际操作过程中，也有诸多细节不容忽视。在拆板的时候，一定要留意元件的极性、方向等信息，并做好记录，要是没有记清楚这些关键内容，很可能在后续还原板子制作样机的时候出现差错，导致元器件安装错误，影响电路板的正常使用。

另外，控制好扫描仪的分辨率也很关键，要将扫描仪的分辨率调到比较高的水平，让扫描出的图像足够清晰，方便放大查看 PCB 板的细节部分，这样才能为后续的图像处理、线路还原等步骤提供准确的图像基础。同时，需要准确量好原 PCB 板的尺寸，由于不同扫描仪的性能优劣有别，扫出的板子图可能会与实物板子的大小存在出入，所以要保证图片与实物尺寸保持一致，否则后续做出的板子可能会出现元件装不上等情况，导致整个抄板文件无效。

而且，在拆除电路板上的元器件时，可根据器件的类型和焊接情况，选用合适的方法，像吸锡器吸锡拆卸法、医用空心针头拆卸法、电烙铁毛刷配合拆卸法等（例如吸锡器吸锡拆卸法，就是利用吸锡器和普通吸焊两用电烙铁，将加热后的电烙铁头放在集成电路引脚上，待焊点融化后，通过吸锡器将焊锡吸入细锡器内，从而轻松拆卸集成电路），操作过程中要小心谨慎，避免损坏元器件和电路板，确保整个拆板环节顺利进行。

（三）后期校验相关提醒

当完成制作以及焊接元器件等工作后，严谨的电路板测试与调试环节必不可少，这是保证抄板质量的关键步骤。要通过专业的设备和方法，对抄板后的 PCB 进行全面的电子技术性能测试，确保其与原板的电子性能保持一致，比如电源电路的电压输出是否稳定、各信号传输是否良好、有没有短路或者开路等问题。只有经过严格测试，各项指标都和原板相符，才能真正说明此次 PCBA 抄板是成功的，抄板后的电路板才能够满足实际的使用需求，投入到相应的产品生产或者维修等应用场景中去，否则可能会导致