.jpg "【PCB设计】面向实时成本设计")
何时开始考虑新产品的售价？制造商无法回避价格问题。最糟糕的回答是：“不知道，等第一批样品生产出来后再定。”
假设产品的售价是49美元；制造成本是20美元。在每次设计变更期间，都应重新计算制造成本，以确保产品仍然具有竞争力。这意味着应该让开发团队和成本计算团队都参与到成本计算中。重复进行此循环，直到发布最终设计，并完成成本的最终计算。当然，如果认为小设计“对生产没有影响”，而没有被送去评估其变更的影响，被认定为有潜在风险。
如果有能够在设计过程中实时重新计算产品价格的软件会怎样？如果在设计工具中实现一些能够了解变更并重新计算制造价格的功能会怎样?
很难找到内部没有PCBA的工厂，计算此部分的制造成本也并不容易。可以在项目开始时输入要素计算其制造成本，但在开始设计时应该考虑哪些因素？这些相同的因素应该纳入强大的成本计算软件。
当专注于硬件开发和/或布局设计时，成本计算会令人恼火。如何评估小的变更是否会增加PCBA的最终成本？本文列出了设计中影响制造成本的重要因素。
保持低成本的第一种方法是使用表面贴装元器件(surface mount device ，简称SMD)。电子制造生产成本高，每一个表面和设备都应该被有效利用。在设计中只使用SMD意味着没有必要为通孔元器件（through-hole devices，简称THD）使用另一条生产线。这样将可节省生产时间，降低质量问题风险。SMD由贴装设备放置，并在回流炉中焊接，但对于THD，这一工艺非常耗时。
如果无法避免使用THD，可确保元器件设计为引脚浸焊膏形式，并且可以在SMT生产线中组装。这样由于不需要使用专用设备，可在同一条生产线上组装所有元器件，可使制造价格保持在较低水平。
在PCB上只使用SMD之后，让我们尝试将所有元器件放在同一面。元器件全在电路板的某一面可减少生产时间，且可消除一些治具成本。如果由于产品的特定原因无法实现将元器件全部放在某一面，需确保顶部和底部的元件数量平衡。因为PCB两面具有相同的周期时间可降低制造成本。
“面向成本设计”的另一个理念是减少PCB表面，因为电路板成本高。应该增加元器件密度，避免PCB与产品尺寸相同。不要用PCB填充产品内部的空余空间。产品是带有圆形底座的球体，在内部添加一个方形PCB。复杂的PCB外形会增加成本：矩形PCB是制造商的首选，因为可以更好地优化面板的使用。PCB不是单独组装的，而是作为有多个PCB面板组装而成。如果PCB的外形为矩形，则可以更好地优化这些面板，减少材料的使用。因此最好保留产品外部的设计，并在内部放置矩形PCB。
物料清单(BOM)中，成本受元器件类型和数量的影响。降低成本的方法是减少特定类型元器件的数量。与其使用50种不同的电阻类型，不如从10个特定的部件编号中添加60个电阻。这样做将减少组装过程中的库存成本，避免质量问题。
特异元器件既成本高又难找到。在设计阶段，建议检查元器件的可采购性，如果某个元器件难采购，则修改原理图。没有理由强迫供应商寻找非标准元器件。这不仅是因为交货时间会变长，而且BOM的价格也会大幅上涨。
将成本计算功能作为设计工具的组成部分，将可提供快速决策的灵活性。小的设计变更将被实时评估，设计师可以决定下一步怎么做。
该工具应包括元器件价格、PCB制造成本和组装成本。当然一些设置是必要的，并且将从设计工具中收集可变输入。为了评估元器件成本，该系统将连接到实时元器件可采购性平台。当显示元器件可采购后，再将成本添加到总产品成本中。在每个元器件变更后或修改数量时，都会更新此信息。
PCB的尺寸和外形将影响制造成本和面板设计。每个PCB制造商都使用大尺寸FR-4生产面板，目标是利用整个面板，否则浪费会反映在PCB成本中。如果可以在计算工具中设置生产面板，就可以模拟利用率，从而估算PCB成本。通过修改尺寸，足以看到PCB价格将如何变化。有时如果PCB表面增加5%，价格将保持不变，但增加5.5%则可能会产生很大影响，因为制造商也无法优化面板的使用。
在组装阶段，可以很容易地估算一些成本。将一个元器件从一侧移动到另一侧将改变制造成本，应该在新计算工具中可见，让设计师决定什么是最适合项目的。考虑到制造的各个方面，将实时评估使用SMD连接器与引脚浸焊膏、压合或THD的决定。
该计算工具部分可用，但没有集成到设计软件中，也没有划分到BOM或制造成本中。既然这些信息是可用的，那么功能的可用性和制造成本计算的透明性只是时间问题。
.jpg)
Paul Carpine是Siemens EDA公司的技术营销工程师。Paul支持Siemens的PCBFlow，并与PCB设计师合作改进他们的项目，以实现更高效的制造。15年前他在伟创力担任SMT工艺工程师，开始了自己的职业生涯，过去的12年，他一直为汽车行业的大型公司工作。
赞助链接：PCBflow
