1.1 硬件产品设计流程

与软件不同，一个硬件产品从最基本的器件到最终产品的出厂，是一个全球化高度合作的结果，牵涉到一个完整的产业链的方方面面。因此需要高度工程化的管理和生产技术，否则不可能生产出合格的产品。

以一部手机的生产为例，它的技术标准和研发可能是在欧美的大公司或大学的研究机构进行，如Nokia和爱立信、高通等。当技术成熟后，可能在美国的IC设计公司（如TI）设计出可以满足实际产品的集成电路，这个集成电路的生产、出厂测试等流程可能是在中国台湾新竹的台积电、联电的IC生产工厂代工。

单独的IC并不能形成产品，必须要焊接在电路板上，和其他电器件一起才能组成完整的电路，这是一个风险很高的设计过程。以前要由最终的厂商完成这样的工作，这样会花费很长的时间和资金，并且有可能失败。现在流行的趋势是由专业的设计公司负责完成硬件电路和底层软件的设计，甚至是应用程序的开发，这大大降低了生产厂家的门槛。手机设计里最有名的MTK公司（联发科技），提供底层的IC到硬件电路方案加软件方案的全套设计，这样使得很多小厂也能直接生产手机。MTK被称为黑手机之父，这几年大量的手机上市，它功不可没。这也使得它成为了台湾股市的股王。

如果是从元器件开始设计一个电子产品，第一阶段是硬件工程师要根据参考方案和文档，设计出一个硬件原理图来。主要用来验证电路是否能正常接通，确定硬件的连线等工作。类似于产品硬件设计模型，这项工作一般是由公司中最有经验的工程师来完成。原理图都是一个逻辑表示，如元器件用示意图表示，连线也不会跟最终产品的走线一模一样。IC是高度集成的精密器件，不可能像电气设备一样，直接拉线就行。通常会在一个覆有一层导电金属层的绝缘板上用化学方法“刻”一根一根的导线。然后再焊接上去，这种板就称为PCB（Printer Circuit Board印制电路板）。这种方法有很多优点，节约空间、防止干扰、焊接点小、牢固、集成度高等，因此现代的电子元件互连完全采用PCB来制作。硬件设计第二阶段就是要将原理图设计成供生产的PCB图。类似于建筑施工图，里面的设计布局将会跟实际产品开发一模一样。PCB也是取决于设计经验，但很多也是重复劳动，在很多小的公司往往采用外包的方式让专业的PCB公司来代为设计，深圳就有大量公司或工作室来代人完成PCB设计。

原理图设计和PCB设计都需要专用软件来完成。现在从几十万到几万的设计软件都已出现，如常用的Protel，PowerLogic/PowerPCB可以完成二阶段设计，高端设计软件有Cadence。当完成PCB设计后，一方面准备制作PCB，由于PCB的制作设备非常昂贵，一般是由专门PCB生产厂家来代工，深圳是中国及世界上PCB最集中的产业基地，拥有大量的PCB制作厂家；另一方面由PCB图导出BOM（元器件清单）交由采购部门进行采购。现代IC的引脚已经越来越复杂，采用手工焊接效率低、失败率高，往往需要专门的焊接厂进行全自动的焊接，深圳即拥有大量的焊接工厂。

当一个产品完成后，就需要设计出吸引人的产品外壳，这个过程称为结构设计。比较简单的是用金属冲压件，如计算机机箱、机柜之类。其优点是设计成本低，可以快速实现。缺点是一般只能是带直角的设计，外形过于简单。现在大部分电子产品采用塑料外壳，优点是可以做出非常复杂的外形，并且可以采用不同材质进行组合；缺点是设计复杂，并且要用专用模具来生产。现在结构设计软件普遍采用Pro/E或UG来进行设计，也有人使用AutoCAD来设计。现在结构设计一般也是外包给专业的设计公司进行设计，很多厂商为了节约成本，往往采用模具厂预先做好的模具，这个模具被称为“公模”。

欧美市场对环保有极为严格的要求，如果产品要销往欧美市场，往往需要使用无铅的焊锡、油漆，对电磁辐射也有强制要求。也有其他的准入门槛，如欧盟的CE认证、美国的UL认证、FCC认证等，这些都是强制标准，必须先由认证的代理机构认证后，才能在上述市场销售，这是一个必需的环节。