电子设备生产的诞生和最关键的阶段之一是设计阶段。它包括电子设备中包含的创意、手动和技术方面。设计阶段允许制造商和开发人员在批量生产之前将文本系统定义转换为详细且功能强大的原型。电子设备的几乎所有功能要求都在设计阶段本身得到解决。
在此阶段，考虑 BOM 和 DFM 对于保持或提高质量至关重要，同时检查成本以及预期的功能和性能。
设计过程的基础知识
在投资制造所需的材料之前，必须制定一份要求清单。这有助于制造商了解产品所需的功能。同样，必须进行彻底的市场研究，以确定市场差距和消费者需求，以开发能够满足消费者需求的产品。一个成功的产品是满足同类
产品市场所缺乏的东西的产品。
随后，概念化完成后，重点转移到创建设计方案和项目计划上。这定义了制造过程中涉及的预计费用、大致时间表以及其他设计和制造过程部分。
最终的电子设备由几个小组件组成，例如多个微控制器、显示器、传感器和存储器等。技术的出现使我们能够利用电子
计算机辅助设计 （ECAD） 或电子设计自动化 （EDA） 工具等先进软件来创建原理图。这些有助于减少错误范围，并充当设计过程的催化剂。
最终，详细的原理图设计被证明有利于下一步，即将原理图转换为PCB布局。
设计过程中的增长趋势
纳米技术和微加工技术的进步改进了设计过程，以实现进一步小型化，并增加芯片集成度。设计工程师现在可以在单个芯片上添加比以前更多的功能，同时减小其尺寸。
随着行业从化石燃料的转变，当今的电子设计正试图纳入可再生能源的使用。这一变化迫使设计人员纵电子设备的设计，并融入物联网效率等先进功能。
对可持续设备不断增长的需求同样影响了设计过程，现在需要包括减少温室气体排放和降低能源消耗的功能。这影响了电气设计人员修改电源转换器和电机驱动器，以减少能量损失并提高效率。
当代还要求工业和消费电子设备的自动化和机器人技术的集成。因此，设计过程必须吸收这些要求，以保持电子设备的使用寿命，使其能够轻松采用先进技术。与人工智能的集成也是如此，这种风潮日益高涨，必将在简化电子设备的流程和使用方面发挥巨大作用。
设计过程中的主要挑战不是这些功能的集成，而是它们的人性化集成。如果设备中的任何功能不友好，它都可能无法实现其目的，因此，设计工程师的任务是使其访问变得简单和耐用。
除了功能和结构创新外，即将推出的电子设备的设计过程所用材料也发生了变化。较新的柔性设备改变了从刚性电路板到柔性基板和导电聚合物的动态。电子设计人员现在被迫在电子布局中坚持机械灵活性。
简化复杂设计的流程
随着小型化和集成需求的增长，设计的复杂性也随之增加，然而，软件和应用程序的进步简化了流程，使设计人员能够在不影响时间表和成本的情况下尝试更具创意的想法。
虽然 ECAD 就是这样一种创新，现在已被广泛采用，但其他一些 EDA 工具是：-
SPICE：这是一个模拟工具，用于分析和预测电路 在构建物理原型之前在不同条件下的行为。它有助于提前识别和解决潜在问题。
OptSim：该软件工具允许设计人员评估和优化传感器设计中光链路的性能，预测光通过透镜、光纤和探测器等组件
的行为。
结论
电子设备设计是一个动态过程，需要工程师紧跟行业和市场趋势。随着自动化、机器人和人工智能在电子产品中占据重要地位，它们在设计过程中的集成是不可避免的。设计过程是制造中至关重要的非线性阶段，甚至在测试后进行改进，然后进行文档和认证。
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