我坚信电子产品的开发始于PCB设计师。我是Stephen Covey所著的《高效人士的7个习惯》的忠实粉丝。在开始一个新的PCB项目时，我特别喜欢实践第2种习惯：从开始就要牢记最终结果。但很多时候，项目团队似乎只能根据眼前的情况对项目进行推进，甚至在PCB布局时还是毫无大局观。有时候冒着风险推进也是保证项目取得进展的一种策略，因为眼前的一些制约条件，使得你无法掌握所有的数据。
然而，冒险推进可能只会造成失败。对产品做出错误的假设，肯定会浪费大量资源。多年前，作为一名拿薪水的PCB设计师，我加班加点熬夜进行设计布局，第二天早上却被项目经理告知需要改变电路板的外形或改变元器件。这影响了电路板的整个布局！这些案例中的假设风险让我牺牲了几百小时的健康睡眠时间，损失太大了。当时我就下定决心要找到新的解决策略。
此后，我在开始PCB布局之前要求我自己先填补所有未知空白。PCB布局时，我时刻考虑产品的最终结果，因为“最终结果”是设计从一开始就设置的许多关键细节的集成和验证。
所有考虑因素包括：将在哪里进行PCB的组装？将使用哪些类型的设备？可能的批量是多少？产品将在什么环境下运行？材料清单上所有的部件都可购买到吗？这一切都始于我的设计，设计时就要考虑如何将所有部件以有序的方式组织生产，并满足PCB性能和制造的约束条件。
但之后又遇到了新问题，我发现自己在等着把以上问题的空填满。项目时间表开始滞后，我甚至还没有开始放置任何元件。谁都不希望项目截止时间快到了，而什么都还没有做，这就非常尴尬了。“傻等 “从来都不是一个好的策略。有些人宁愿向老板展示一大批设计不良的PCB，也不愿两手空空什么都没有。
“最终结果 ”集合了无数的细节，为了做好面向DFx缩略词中所有因素的设计，必须考虑这些细节。有时，项目开始时设计约束条件似乎很模糊或不存在。有时，即使在项目期间，也会改变线宽线距。在项目时间表、沟通和上市时间约束的世界中，很少会有完美的状况。
一个明显的问题是：“你如何面向一些你看不见的东西进行设计？”不行也得上，项目开始时会充满各种未知性。必须预测不可预见的潜在结果，然后依靠实用技术围绕它们进行设计。
工业设计师的崛起
时代已经改变。我们过去常常听到“从内到外设计”产品的好处。在追求大尺寸的年代，宽敞和舒适、越大越好似乎是汽车制造商最好的卖点。
如今，很少从内向外设计产品，尺寸也是越小越好，这其中材料和工艺技术的进步，在追求产品轻薄短小的趋势中起到关键作用。通常工业设计师对产品的整体尺寸、形状、质地和颜色有第一发言权。
我花了大量时间撰写和讨论PCB设计师必须兼顾PCBA项目的所有下游利益相关者的重要性。我认为设计是产品成功的关键环节，必须考虑下游所有制造者的需求。如果PCB设计考虑到所有可能性，包含可制造性设计、成本设计，测试设计等，那么产品必定会成功。
那么，今天的工业设计师可能对于PCB设计师来说都是“讨厌鬼”。他们经常直接为发明者工作，设计方法不总是遵循DFx需要考虑的因素。他们的工作是概念化并迎合发明者，以及产品营销人员和投资者。当市场营销希望产品更小时，工业设计师可以使用绘图软件画出一个美观小巧的外壳，指望所有的元器件可以塞进去。他们赢得了老板的掌声，但完全无视可能给下游PCB制造相关者带来的挑战。
自1994年以来，工业设计师缩小产品尺寸带来无法预料的挑战，其对可制造性水平的影响使得PCB设计和布局难度越来越大。随着封装尺寸的缩小，典型的产品设计迭代周期朝着如下方向发展：
1. 新产品开发要求在功能、尺寸和降低成本方面具备竞争优势；
2. 新产品符合美学和人体工程学的要求；
3. 由机械工程师绘制产品效果图，用于创建外壳治具；
4. 电子工程师按产品规格确定电子元件构成；
5. 在原理图和BOM中导入电子元件；
6. PCB设计人员根据BOM以及EE原理图开始布局PCB外形；
7. 结果发现PCB尺寸只能放置50%的元件；
8. EE必须缩小元件并考虑双面组装；
9. PCB设计人员设法在PCB外形尺寸内放入元件，尽管元件到板的离距会受到影响，但通过缩小焊盘图形可以解决一部分间隙问题，但焊点可靠性可能会受到影响；
10. PCB板面用于布线的表面空间非常有限；
11. PCB设计必须采用多层堆叠技术，以实现布线和配电。
现在PCB成本报价超过了项目的目标成本模型。这时候与产品概念已经相去甚远，必须重新评估整个产品的可行性。
推翻一切，重新开始整个过程。或者我们可以尝试改变这个过程。因为我们永远也找不回浪费的时间和资源。
面向未知性设计
作为设计早期关键阶段的PCB设计人员，实际上担任的是项目团队的检查职责，根本没有参与到设计中。上游无法预见太多关键的PCBA设计属性和约束条件，在这种项目结构下实现概念是不可行的。所以现在这类项目是DFU（或重新设计）的主要候选者，设计团队如何才能做到更好？
项目团队必须牢记最结果的概念。从项目概念出发，一切都会向下游传递。最后，采用什么指南来带领项目团队完成具有未知的、不可预见性因素的项目？
虽然设计处于早期阶段，但仍应该与下游的所有人员沟通，包括PCB设计人员和下游所有流程相关者，获取他们对设计的反馈。当处于DFU模式时，可避免不可预见的风险。在必要时重新设计并始终考虑到最终结果，可尝试留出一些额外的空间，以使未来的DFU工作更具指导性。
作者：Kelly Dack 是EPTAC 的IPC CID 讲师， 在PCB 设计方面拥有30 多年的经验。
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