PCB 设计：从创意到产品

1: 仅有想法是不够的

我们将在产品开发的整个过程中为您提供指导，从创意构思到最终测试和产品验证。

每种电子产品的诞生都源于一个想法，iPhone 就是乔布斯脑海中的一个想法。然而，很多人都有伟大的想法，但并不是所有人都能创造出像苹果公司超级著名的智能手机那样的伟大产品。

为什么会出现这种情况？并不是所有创业者都拥有开发创意所需的资源，或许他们拥有，但不知道如何使用。

我们在谈论什么资源？知识和时间。

知识

不一定要有电子学学位，但需要具备电子学、电路设计、PCB 布局、固件和软件开发以及机械设计方面的背景。由于技术发展日新月异，了解新设备、编程语言、通信网络（如 5G、BLE、LoraWAN 等）的最新动态是任何从事硬件设计工作的人的必修课。

时间

创业者拥有的最宝贵的资产之一，正因为如此，您需要明智地使用它。在开发产品的过程中，会有很多事情同时发生，如市场营销、材料采购、研究等。最后，你可能会苦于找不到时间来完成所有任务，如 PCB 布局、选择合适的 PCB 制造商、测试原型、开发固件或设计外壳。

成功的企业家是如何利用这些资源的？请继续阅读。

2: 拿上纸笔和一块面包板

头脑中的想法不会自己变成现实。你必须拿起笔和纸，开始起草电路。或者找人代劳。

可以说，电路设计是硬件设计过程中的第一道关卡，因为许多创业者不具备这方面的知识，或者缺乏网络，无法找到合适的工程合作伙伴。在这种情况下，就需要学习电路设计，但如果你没有时间学习，或者你根本不擅长电子设计，该怎么办呢？

不必担心。您可以随时联系专门从事电路和电子设计并在这方面拥有丰富经验的设计公司。这样，整个过程将由专家负责，他们会在更短的时间内完成工作，从而让你专注于市场营销、寻找投资者和其他与业务相关的活动。

电路设计阶段的成果将是一张原理图，无论它是否只是一张手绘草图。在这一阶段，还可以使用面包板快速验证概念。

确定电路设计阶段后，就可以将所有信息输入计算机程序，为产品创建数字原理图，从而开始 PCB 设计和布局流程。

3: 动手设计 PCB 布局

至此，你已经有了一个设计蓝图，并初步验证了设计的功能行为。那么，下一步是什么？如何将设计转化为实际的印刷电路板？首先，您必须知道制作和装配文件是必不可少的。

制造和装配文件包括 PCB 厂家制造电路板所需的所有数据，但要创建这些文件，您需要一个可以进行原理图捕捉和 PCB 布局的计算机程序。这种软件包被称为 CAD 软件。市场上有多种选择。有些是免费的，但功能有限；功能更强大的则需要付费许可，这意味着额外的开发成本，对创业者来说可能不值得。

此外，印刷电路板布局阶段还需要一套只有通过经验才能掌握的技能和良好做法：布线技术、正确的元件放置、电磁干扰和降噪考虑等。复杂的电路板，如 PC 主板和高速设备，需要更高水平的专业知识。因此，如果您碰巧决定走自己设计 PCB 布局的艰难道路，您将面临两个重要挑战：节省几千美元购买足够的 CAD 软件，以及花时间学习该软件、开发 PCB 设计技能并加以完善。

总之，要想交付高质量的最终产品，这一阶段必须由经验丰富的专业人员来完成。如果贵公司没有内部工程部门，我们可以为您提供 PCB 设计服务。

设计好 PCB 并生成制作和组装文件后，您就可以开始制作电路板了！

4: 是时候寻找供应商了

PCB 布局完成后，下一步就是将其转化为物理设备，以便验证设计并进行功能测试。这可能是一项艰巨的任务，因为有许多变量需要考虑，有许多障碍需要克服。

变量

每个电子设计都不尽相同，因此需要特定的规格。例如，层数、迹线宽度/间距或孔径大小只是进入制造阶段时需要考虑的部分规格。元件的尺寸对组装也至关重要，因为有些元件非常小，并非所有设备都能处理。根据电路板的复杂程度，您可能会发现有必要考虑不同的供应商，以更好地满足您的要求。对于简单的设计，您会选择质量好、周转快的承包商。但是，对于复杂的设计，您的主要考虑因素应该是供应商的能力。

此外，如果设计属于非常特殊的应用，如射频、高速电路或军事/航空航天技术，那么从商业角度来看，选择承包商就是生死攸关的决定。选择错误的 PCB 厂家可能会影响产品的未来。

障碍

尽管印刷电路板行业曾经在美国规模庞大，但如今的现实是，大多数大型企业都在海外；中国、台湾和印度是印刷电路的首选之地。这些国家的劳动力成本低是这一趋势背后的主要原因；现在，你可以联系亚洲的印刷电路板制造商或组装厂，只需支付在美国生产所需的一小部分费用，就能获得一批印刷电路板。

然而，并非一切都完美无缺。在美国，由于转运时间和没有海关延误，交货时间显然较短。此外，亚洲和美国之间的时差很容易让一个简单的报价和订购过程变成一周的漫长煎熬，在某些情况下，语言障碍会让事情变得更加复杂，来回的电子邮件和电话，有时只是为了澄清一个微小的细节。

5：固件、测试、机械设计

此时，你手中应该已经有一块完全组装好的电路板，你的原型机也已经准备好编程（如果需要）和测试。但是，同样，如果你没有设备、知识和时间，或者你只是觉得让专业电子设计师代劳更安全，那该怎么办呢？

我们拥有各种工具，可提供对实现最终产品目标非常重要的附加服务：固件开发、测试和外壳设计。

如今，大多数电子产品都是数字产品，需要进行一些编程。凭借我们在嵌入式开发和微控制器方面的经验，我们可以做到这一点。

测试非常重要，因为您要确保产品按预期运行。我们可以执行测试程序，以确保设计的正确行为。

最后，如果您计划销售产品，则需要一个外壳来保护产品免受环境和机械冲击的影响。我们也很乐意帮助您完成这项任务。

如果您对本系列文章中介绍的任何服务感兴趣，请随时与我们联系！我们的主要目标是帮助中小型企业和拥有惊人想法的创业者实现这些想法。