การออกแบบ PCB: จากแนวคิดสู่ผลิตภัณฑ์

1: เมื่อไอเดียไม่เพียงพอ

เราจะแนะนำคุณตลอดกระบวนการพัฒนาผลิตภัณฑ์ ตั้งแต่แนวคิดแรกเริ่มจนถึงการทดสอบและการตรวจสอบผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย

ทุกผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์เริ่มต้นจากแนวคิด iPhone ก็เริ่มจากแนวคิดในใจของ Steve Jobs อย่างไรก็ตาม หลายคนมีแนวคิดดี ๆ และไม่ใช่ทุกคนที่จะสร้างผลิตภัณฑ์ที่ยอดเยี่ยมเหมือนสมาร์ทโฟนสุดฮิตของ Apple

ทำไมถึงเป็นเช่นนี้? ไม่ใช่นักธุรกิจทุกคนจะมีทรัพยากรที่จำเป็นในการพัฒนาแนวคิดของตน หรือบางคนอาจมี แต่ไม่รู้ว่าจะใช้มันอย่างไร

เรากำลังพูดถึงทรัพยากรอะไร? ความรู้และเวลา

ความรู้

วุฒิการศึกษาในด้านอิเล็กทรอนิกส์ไม่จำเป็น แต่คุณต้องมีพื้นฐานด้านอิเล็กทรอนิกส์ การออกแบบวงจร การวางแผน PCB เฟิร์มแวร์และการพัฒนาซอฟต์แวร์ รวมถึงการออกแบบกลไก เนื่องจากเทคโนโลยีพัฒนาอย่างรวดเร็ว การติดตามอุปกรณ์ใหม่ ภาษาโปรแกรม การสื่อสาร เช่น 5G, BLE, LoraWAN และอื่น ๆ เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับผู้ที่เกี่ยวข้องกับการออกแบบฮาร์ดแวร์

เวลา

หนึ่งในทรัพยากรที่มีค่าที่สุดที่นักธุรกิจมี และด้วยเหตุนี้คุณจะต้องใช้มันอย่างชาญฉลาด เมื่อมีการพัฒนาผลิตภัณฑ์ สิ่งต่าง ๆ เกิดขึ้นพร้อมกัน เช่น การตลาด การจัดหาวัสดุ การวิจัย ฯลฯ และคุณอาจพบว่าตัวเองต้องดิ้นรนหาเวลาเพื่อทำงานให้เสร็จ เช่น การวางแผน PCB การเลือกผู้ผลิต PCB ที่เหมาะสม การทดสอบต้นแบบ การพัฒนาเฟิร์มแวร์ หรือการออกแบบกล่องบรรจุภัณฑ์

นักธุรกิจที่ประสบความสำเร็จใช้ทรัพยากรเหล่านี้อย่างไร? อ่านต่อเลย

2: จับปากกาและกระดาษพร้อม Breadboard

แนวคิดในใจของคุณจะไม่กลายเป็นความจริงด้วยตัวเอง คุณต้องหยิบปากกาและกระดาษแล้วเริ่มร่างวงจร หรือให้ใครสักคนทำให้คุณ

นี่คือช่วงที่ทุกอย่างเริ่มซับซ้อนขึ้น และเราสามารถพูดได้ว่าการออกแบบวงจรเป็นตัวกรองแรกของกระบวนการออกแบบฮาร์ดแวร์ เพราะผู้ประกอบการหลายคนไม่มีความรู้ที่จะทำมัน หรือขาดเครือข่ายในการหาพันธมิตรด้านวิศวกรรมที่เหมาะสม สถานการณ์นี้สร้างความจำเป็นในการเรียนรู้การออกแบบวงจร แต่เกิดอะไรขึ้นเมื่อคุณไม่มีเวลาทำเช่นนั้น หรือการออกแบบอิเล็กทรอนิกส์ไม่ใช่สิ่งที่คุณถนัด?

ไม่ต้องกังวล คุณสามารถติดต่อบริษัทออกแบบที่เชี่ยวชาญด้านการออกแบบวงจรและอิเล็กทรอนิกส์ที่มีประสบการณ์มากมายในเรื่องนี้ วิธีนี้ กระบวนการจะอยู่ในมือของผู้เชี่ยวชาญที่จะทำงานให้เสร็จในเวลาที่สั้นลง ทำให้คุณสามารถมุ่งเน้นไปที่การตลาด การหานักลงทุน และกิจกรรมทางธุรกิจอื่น ๆ ได้

ผลลัพธ์ของขั้นตอนการออกแบบวงจรจะเป็นแผนภาพโครงร่าง ไม่ว่าจะเป็นแบบร่างด้วยมือหรือไม่ การพิสูจน์แนวคิดอย่างรวดเร็วโดยใช้ Breadboard ก็สามารถทำได้ในขั้นตอนนี้เช่นกัน

เมื่อคุณเข้าใจขั้นตอนการออกแบบวงจรแล้ว ก็ถึงเวลานำข้อมูลทั้งหมดนี้ใส่เข้าไปในโปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่จะช่วยให้คุณสร้างแผนภาพดิจิทัลสำหรับผลิตภัณฑ์ของคุณ จึงเริ่มกระบวนการออกแบบและวางผัง PCB

3: ลงมือทำบน PCB Layout

ดังนั้น ณ จุดนี้ คุณมีแบบแปลนและการตรวจสอบเบื้องต้นเกี่ยวกับพฤติกรรมการทำงานของการออกแบบแล้ว แล้วอะไรต่อไป? คุณจะเปลี่ยนสิ่งที่คุณมีให้เป็น PCB จริงได้อย่างไร? ก่อนอื่น คุณต้องรู้ว่าข้อมูลการผลิตและประกอบเป็นสิ่งจำเป็น

ไฟล์การผลิตและประกอบประกอบด้วยข้อมูลทั้งหมดที่โรงงาน PCB ต้องการเพื่อสร้างบอร์ดของคุณ แต่เพื่อสร้างไฟล์เหล่านี้ คุณต้องใช้โปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่ช่วยให้คุณทำการจับภาพแผนภาพและวางผัง PCB ซอฟต์แวร์นี้รู้จักกันในชื่อ CAD ซอฟต์แวร์ ตัวเลือกหลายตัวมีอยู่ในตลาด บางตัวฟรีแต่มีฟังก์ชันจำกัด และตัวที่ทรงพลังมากกว่าต้องใช้ใบอนุญาตแบบชำระเงิน ซึ่งเป็นต้นทุนการพัฒนาที่อาจไม่คุ้มค่าสำหรับผู้ประกอบการ

นอกจากนี้ ขั้นตอนการวางผัง PCB ต้องการทักษะและแนวปฏิบัติที่ดี ซึ่งสามารถเรียนรู้ได้จากประสบการณ์เท่านั้น: เทคนิคการวางเส้นทาง การวางตำแหน่งส่วนประกอบอย่างเหมาะสม การพิจารณาเกี่ยวกับการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าและการลดเสียงรบกวน ฯลฯ แผงวงจรที่ซับซ้อน เช่น เมนบอร์ดคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ความเร็วสูง ต้องการความเชี่ยวชาญในระดับที่สูงขึ้น ดังนั้น หากคุณตัดสินใจเดินเส้นทางที่ยากลำบากในการวางผัง PCB ด้วยตัวเอง คุณจะเผชิญกับความท้าทายสำคัญสองอย่าง: การเก็บเงินหลายพันดอลลาร์เพื่อซื้อซอฟต์แวร์ CAD ที่เหมาะสม และการใช้เวลาเรียนรู้ซอฟต์แวร์นี้ พัฒนาทักษะการออกแบบ PCB ของคุณ และปรับปรุงให้ดีขึ้น

โดยสรุป ขั้นตอนนี้ควรดำเนินการโดยมืออาชีพที่มีประสบการณ์ หากคุณต้องการส่งมอบผลิตภัณฑ์สุดท้ายที่มีคุณภาพสูง เราสามารถให้บริการออกแบบ PCB แก่คุณได้ หากธุรกิจของคุณไม่มีแผนกวิศวกรรมภายใน

เมื่อออกแบบ PCB ของคุณเสร็จสิ้นและสร้างไฟล์การผลิตและประกอบแล้ว คุณก็พร้อมที่จะสั่งผลิตบอร์ดของคุณ!

4: ถึงเวลามองหาผู้จัดจำหน่าย

เมื่อวางผัง PCB เสร็จแล้ว ขั้นตอนต่อไปคือการเปลี่ยนมันเป็นอุปกรณ์จริงที่จะช่วยให้คุณตรวจสอบการออกแบบและทำการทดสอบการทำงาน ซึ่งอาจเป็นงานที่ท้าทาย เพราะมีตัวแปรมากมายให้พิจารณาและอุปสรรคที่ต้องเอาชนะ

ตัวแปร

การออกแบบอิเล็กทรอนิกส์แต่ละแบบแตกต่างกัน และต้องการข้อกำหนดเฉพาะ เช่น จำนวนชั้น ความกว้าง/ระยะห่างของเส้นทาง หรือขนาดรูเป็นเพียงตัวอย่างของข้อกำหนดที่คุณต้องพิจารณาเมื่อเข้าสู่ขั้นตอนการผลิต ขนาดของส่วนประกอบก็สำคัญสำหรับการประกอบ เนื่องจากบางชิ้นมีขนาดเล็กมากจนไม่สามารถจัดการได้ด้วยอุปกรณ์บางชนิด ขึ้นอยู่กับความซับซ้อนของบอร์ดของคุณ คุณอาจจำเป็นต้องพิจารณาผู้จำหน่ายที่เหมาะสมกับความต้องการของคุณมากขึ้น สำหรับการออกแบบง่าย คุณจะเลือกผู้รับเหมาที่มีคุณภาพดีและรวดเร็ว อย่างไรก็ตาม สำหรับการออกแบบที่ซับซ้อน ความสามารถของซัพพลายเออร์ควรเป็นปัจจัยหลักของคุณ

นอกจากนี้ หากการออกแบบนั้นเป็นการใช้งานเฉพาะ เช่น คลื่นความถี่วิทยุ วงจรความเร็วสูง หรือเทคโนโลยีทางทหาร/อวกาศ การเลือกผู้รับเหมาคือการตัดสินใจที่สำคัญมากจากมุมมองทางธุรกิจ การเลือกโรงงาน PCB ที่ไม่เหมาะสมอาจเป็นอันตรายต่ออนาคตของผลิตภัณฑ์ของคุณ

อุปสรรค

แม้ว่าภาคอุตสาหกรรม PCB เคยเป็นอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ในสหรัฐอเมริกา แต่ความเป็นจริงในปัจจุบันคือผู้เล่นรายใหญ่ส่วนใหญ่อยู่ต่างประเทศ; จีน ไต้หวัน และอินเดีย เป็นสถานที่หลักสำหรับวงจรพิมพ์ ต้นทุนแรงงานต่ำในประเทศเหล่านี้เป็นแรงผลักดันหลักของแนวโน้มนี้ ตอนนี้คุณสามารถติดต่อผู้ผลิต PCB หรือโรงประกอบในเอเชียและรับชุด PCB ในราคาส่วนหนึ่งของค่าที่คุณจะต้องจ่ายเพื่อให้ผลิตในสหรัฐอเมริกา

อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่ทุกอย่างจะสมบูรณ์แบบ ระยะเวลาการผลิตชัดเจนว่าสั้นกว่าสหรัฐอเมริกาเนื่องจากเวลาขนส่งและการไม่มีความล่าช้าของศุลกากร นอกจากนี้ ความแตกต่างของโซนเวลาระหว่างเอเชียและอเมริกาสามารถเปลี่ยนกระบวนการเสนอราคาและสั่งซื้อให้กลายเป็นการทรมานที่ใช้เวลาหนึ่งสัปดาห์ และในบางกรณี อุปสรรคด้านภาษาอาจทำให้สถานการณ์ซับซ้อนขึ้นด้วยอีเมลและสายโทรศัพท์ที่ส่งไปมาบางครั้งก็เพื่อชี้แจงรายละเอียดเล็กน้อย

5: เฟิร์มแวร์ การทดสอบ การออกแบบกลไก

ในจุดนี้ คุณควรมีบอร์ดวงจรที่ประกอบสมบูรณ์ในมือและต้นแบบพร้อมสำหรับการเขียนโปรแกรม (ถ้าจำเป็น) และการทดสอบ แต่ก็อีกเช่นกัน ถ้าคุณไม่มีอุปกรณ์ ความรู้ เวลา หรือแค่รู้สึกปลอดภัยกว่าที่จะให้มืออาชีพด้านอิเล็กทรอนิกส์ทำให้คุณล่ะ?

เรามีเครื่องมือเพื่อให้บริการเพิ่มเติมที่สำคัญในการบรรลุเป้าหมายของการได้ผลิตภัณฑ์สุดท้าย: การพัฒนาซอฟต์แวร์ ฝังตัว การทดสอบ และการออกแบบกล่องบรรจุภัณฑ์

ในปัจจุบัน ผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ส่วนใหญ่เป็นดิจิทัลและต้องการการเขียนโปรแกรม เราทำได้ด้วยประสบการณ์ของเราในการพัฒนาระบบฝังตัวและไมโครคอนโทรลเลอร์

การทดสอบเป็นสิ่งสำคัญ เพราะคุณต้องการให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์ของคุณทำงานตามที่ตั้งใจไว้ เราสามารถดำเนินการทดสอบเพื่อรับประกันพฤติกรรมที่ถูกต้องของการออกแบบ

สุดท้าย หากคุณวางแผนที่จะขายผลิตภัณฑ์ มันจะต้องมีกล่องบรรจุเพื่อป้องกันจากสิ่งแวดล้อมและแรงกระแทกทางกล เรายินดีที่จะช่วยคุณทำภารกิจนี้เช่นกัน

เราหวังว่าคุณจะสนุกกับซีรีส์บทความนี้เกี่ยวกับทุกขั้นตอนที่คุณต้องทำเพื่อเปลี่ยนแนวคิดของคุณให้กลายเป็นผลิตภัณฑ์จริง หากคุณสนใจในบริการใด ๆ ที่อธิบายไว้ในซีรีส์นี้ อย่าลังเลที่จะติดต่อเรา เพราะสุดท้ายแล้ว นี่คือหน้าที่ของเราในการช่วยเหลือคุณ เป้าหมายหลักของเราคือการช่วยเหลือธุรกิจขนาดเล็กและกลาง ผู้ประกอบการที่มีแนวคิดที่น่าทึ่งและต้องการแรงผลักดันเพื่อให้พวกเขาเป็นจริง