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考虑PCB组装成本和设计约束
PCB一样，H-4的设计涉及在制造过程中转移概念。H-4大力神的故事提供了有关机械尺寸与成本的关系，以及紧迫的需求是否可以克服成本问题的课程。尽管规模不同，但制造H-4的过程包括组件放置，导体电缆布线，测试，文档和成本方面的考虑。出于成本考虑，该庞然大物只有一个原型停止生产。
影响组装成本的约束类型
但是，在我们作为PCB设计团队的工作中，我们还考虑了电路板的限制。机械尺寸是主要限制。尽管我们需要足够的电路板面积和元件之间的足够间距，但机械尺寸约束也将功能带入了约束方程式。客户的喜好-无论是在消费者，工业还是军事层面-以及更小的零件的可用性也将机械尺寸限制推向了新的极限。
PCB生产工艺在机械尺寸和组件选择方面存在局限性。由于需要确定通孔尺寸，这些限制也影响了制造商。虽然制造商可能希望使用较大的通孔，但某些组件可能需要较小的间距，而较高密度的组件则需要使用较小的通孔。制造商通常更喜欢改变通孔尺寸，以保持钻孔过程的完整性。
尽管在生产时间表和成本效率方面要牢记许多限制，但设计人员仍然可以参与并考虑优化该过程。诸如制造设计，组装设计，制造设计或总体设计，卓越设计之类的准则，都对工程团队工作流程的健康做出了有益的贡献。
生产力设计：DFM，DFF，DFA和DFX流程
随着您继续计划董事会，其他限制变得显而易见。即使我们可以说服一般公众相信大型平底锅披萨大小的可穿戴设备是可以的，但尺寸，安装方法以及有关布局，组件放置和方向的间隙影响决策等约束条件仍使我们回到了机械尺寸约束。这些决策的任何问题通常会在卓越设计（DFx）流程中浮出水面。
制造商与设计团队一起致力于DFx流程，其中包括在设计的概念阶段生产更高质量产品的方法，指南和标准。除了提高质量和生产率，DFx流程还旨在减少工程变更单的数量，并与零件供应商建立更早的合作关系。
在DFx流程中，与制造设计（DFF）和装配设计（DFA）标准相关的其他流程可确保PCB的概念符合物理布局规则，满足制造商的能力并确保设计符合成本要求。例如，DFA会检查堆栈和走线宽度如何与设计规则匹配。面向制造的设计鼓励制造商，制造商和设计团队之间就板的设计进行协作。
所有这些因素都会影响PCB的形状因素以及有关最小和最大尺寸的决策。大功率设计和控制应用可能需要更大的电路板，而其他应用则需要最小的外形尺寸。DFF和DFA考虑的尺寸可以为PCB设计提供最佳的表面积。这些设计过程还研究诸如小型PCB 的板轮廓公差之类的因素。
如何降低PCB组装成本？
消除风险可以降低项目成本。尽早在DFx流程中投入协作，可以确定可能的风险，并有助于制定降低风险的方案。在机械尺寸方面，风险涉及多个因素，包括物理完整性，生产步骤数和耐受性。
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当使用单个面板时，制造商对单个PCB具有绝对最大尺寸要求。超过这些最大尺寸要求会增加模具成本和交货时间，并影响产品上市时间。扩大PCB的表面积还需要额外的支撑以确保物理完整性。对于制造商而言，使用大板也可以增加PCB组装项目所需的步骤数量。作为示例，制造商可以决定项目需要更高成本的波峰焊而不是标准的回流焊。
由于公差，工具和处理问题，使用极小的电路板会导致成本上升。例如，设计团队必须更加注意遮挡层和遮挡线。忽略这些风险可能会导致PCB产生故障。较小的板在处理和制造过程中需要格外小心，以达到允许的公差。制造商可能还需要设计和制造定制夹具，以方便板的制造和组装。通过使用在制造和组装过程中将PCB上的应力降至最低的支撑件，可能会产生额外的成本。