干货 | 降成本设计失误案例：元器件选型与可制造性设计

来源:电子工程世界发布时间:2023-03-211735浏览

做硬件，堆经验。本文分享一个降成本设计失误的案例。

公司是一家消费类电子产品的设计公司，非常重视产品的成本控制。“成本是设计出来的”，这个口号在公司内部深入人心。降成本其实也承担了一定的风险，比如设计出来的品质和性能会不会低于预期？这需要一个微妙的平衡。设计不慎，还可能导致其他地方的成本上升。下面说说这个案例。项目组设计一款产品，电路原理图在过部门的原理图评审时，评审委员发现其中用到一款贴片晶振，价格较高：

于是提出改为在其他项目上用过的一款插件晶振：

总的价格好像是了便宜几毛钱，具体不大记得。但是插件晶振的高度较高，已经超出主板的限高。为了解决过高的问题，想到一个办法：在PCB挖槽，将插件晶振卧倒放入槽内。这是最终焊接好的样子：

背面：

通过这种方式，充分利用了PCB板的厚度，解决了插件晶振超出限高的问题。设计这个方案时也有考虑由此带来的一些问题，都是DFM（Design for Manufacturing）可制造性设计方面的问题：1、原来主板是SMT全贴片工艺，使用这个插件晶振，增加了手工焊接的工艺，也就增加了生产工序，生产效率略微降低。2、增加人工焊接工序，导致加工费增加。种种问题的考虑，最终还是回到经济效益的角度。经过评估，认为节省的钱比新增的费用多，所以采用该方案！然而，后来进入生产环节，发现产生的问题比预想的多。插件晶振焊接的位置附近有贴片电阻电容，离得比较近：

工厂工人手工焊接时，烙铁头容易碰到这些电阻电容，导致连锡或者掉件。尤其这家工厂熟练的焊工本就不多，当时又正直生产旺季，熟练焊工不够用。临时调来的焊工焊接水平比较差，焊接的效果参差不齐。结果是DFM方面的问题比预期更糟：生产效率远低于预期；插件晶振处的可靠性降低，需要加强质检；大量的不良板卡需要维修。搞得硬件工程师需要扎在产线上处理各种问题，没少受罪。没错，那位倒霉的硬件工程师就是我。这次掉坑里，除了元器件选型上的决策取舍，也有工厂生产制造能力的因素。如果是你，你会采用案例里的降成本方案吗？案例里踩的坑，希望能给你一些参考。

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