A maneira mais fácil é (se possível na sua situação) obter um IC personalizado que contenha alguma lógica integral ao seu produto. Isso, por si só, não garante que não seja submetido à engenharia reversa (os CIs são decapitados e analisados o tempo todo, é claro), mas é algo que funcionaria.
Eu iria recomendar o método sugerido em outra resposta para selar a coisa em epóxi (como a forma como o Commodore 64 e VIC-20 PSU trabalhadas) mas aqueles eram conhecidos por superaquecimento e explodir e pegar fogo e um monte de outras coisas divertidas. Se você estiver usando um regulador de tensão de comutação ou similar, isso ainda pode ser bom. APENAS NÃO REGULADORES LINEARES.
lave as marcações dos CIs. Eu gostaria de dizer que esse comportamento me irrita como hobby, mas também o entendo da outra perspectiva. Então faça o que achar melhor.
Se o seu produto contiver código de programa armazenado em uma ROM de máscara, EPROM ou similar, ou se contiver basicamente alguma lógica de IC, veja se é possível obter um chip ASIC (presumo que você saiba disso, mas vou elaborar de qualquer maneira para outros leitores: circuito integrado específico da aplicação). Estes são essencialmente CIs fabricados sob encomenda que, por várias razões, custos ou outros, são mais baratos ou melhores que os chips equivalentes padrão. Eles podem ter pinagens diferentes ou classificações de tensão ou o que for. Isso faz com que os engenheiros reversos passem mais tempo apenas tentando ler o código do chip!
Se você estiver projetando um chip, vá em frente e faça todos os tipos de vias para lugar nenhum e assim por diante, pois não custa um centavo a mais para adicionar mais porcaria ao corante. Você pode até desenhar rabiscos por dentro se quiser exagerar (e se não for um equipamento de nível militar ou algo assim).
Nada pode parar totalmente os engenheiros reversos dedicados. Mas pode ser possível detê-los até que o produto não seja mais lucrativo.