更好的PCB设计的生命周期成本分析
1996年的电影《That Thing You Do》精彩地记录了流行音乐团体的兴衰，这些团体通常被称为“one hit wonders”。这部电影很好地描绘了1960年代一支名为“奇迹”的摇滚乐队的诞生、发展、流行和最终消亡的过程。另一个经常用来描述这种增长和下降模式的短语是“生命周期”。我们经常参考我们认识或读到过的人来思考生命周期，但实际上要多得多。几乎所有你能想到的东西，从企业到社区，甚至到音乐团体，都有某种生命周期。
印刷电路板及其上使用的组件也有一个生命周期。为了预测PCB的使用寿命，了解影响PCB生命周期的因素是非常重要的。通过更好地理解这一点，PCB设计工程师可以采用最佳设计实践来获得电路板的最大寿命。振动、热冲击、甚至制造应力等因素对PCB的寿命都有很大的影响，在设计中必须对这些因素进行分析和考虑。以下是对您的下一个设计进行生命周期成本分析的一些考虑因素，以更好地帮助您创建更持久的电路板。
印刷电路板生命周期成本分析的重要性
大家最不想要的就是电路板这种做法过早地失败了。它会让设计团队感到尴尬，让服务部门头疼，让母公司蒙羞，让最终用户感到沮丧。为了避免这种情况，PCB设计工程师花越来越多的时间在他们的设计上，从生命周期的角度来看待它们。这可能会影响选择使用什么组件，以及使用哪种组件可制造性设计(DFM)标准紧随其后。这不仅有助于定义电路板的可用寿命有多长，而且还有助于增加使用寿命的设计决策。
生命周期成本分析还将帮助设计师制定更现实的项目预算，因为他们可以针对特定的部件价格和制造流程，而不是一般的成本。由于可靠性原因，所有的部件都在设计完成后被更改，或者由于性能原因，电路板配置更改。这两个因素，以及许多其他因素最终都会改变预期的制造成本。然而，首先进行成本分析，可以计算出实际的部件和制造价格。
PCB寿命周期成本分析的另一个优点是满足高应力环境中使用的电路板的要求，如航空航天或军事应用。这些板可能是关键任务，失败是不可避免的，因此仔细分析设计，以确保它将满足并超过其预期的生命周期是必不可少的。同样，生命周期成本分析还可以帮助设计师在制造之前识别出不可接受的组件或设计细节，以满足不同的行业标准。
让我们仔细看看在PCB生命周期成本分析中应该寻找的一些不同因素。
分析你的板，而仍在设计将帮助你建立更长的寿命
影响印刷电路板生命周期的因素
以下是您在考虑正在设计的印刷电路板的生命周期时应该注意的一些领域:
组件的主要问题组件的可靠性．一些组件供应商可能不会创建像其他供应商那样健壮的部件，而您也应该谨慎使用来自不可靠来源的部件。在某些情况下，零件被退回并重新储存，而另一些则暴露在不良的环境条件下，而另一些可能是假冒零件。在这里，保护自己的最好方法之一是与以高质量和工艺著称的组件供应商、分销商或PCB组装商打交道。
制造业:许多PCB故障可以追溯到不良焊点，这些焊点在使用过程中变弱并最终断裂。其中很多都可以归因于设计缺陷，这些缺陷可以通过遵循制造设计来避免(DFM)指南这样，板通过组装和焊接正确。
正常磨损:电路板工作在振动、热冲击、潮湿等恶劣环境中。因此，它们可能需要额外的设计考虑，包括安装硬件、保形涂层和额外的冷却以延长其使用寿命。
用户交互:电路板也可用于用户滥用电路板的场合。玩电子玩具的孩子们，飞行(然后坠毁)的无人机，甚至当互联网变慢时沮丧的用户敲打他们的电脑都属于这一类。这些力量也必须考虑到和设计，以及为了延长板的寿命。
在分析设计的成本生命周期时，有很多东西需要考虑。幸运的是，您的设计工具可以提供帮助。
使用IPC-2581导出和导入设计数据的能力对成本分析非常有帮助
运用你的设计工具来帮助成本分析
今天的许多设计工具都有有用的功能，可以帮助您进行PCB生命周期成本分析。从您的组件开始，您通常可以在工作原理图时从供应商那里获得部件成本和可用性。
另一个有用的特性是双向文件传输功能，您可以与制造商一起使用该功能来设置单板材料及层数配置你的设计。的IPC-2581文件格式将为您提供与许多PCB制造商和供应商沟通的行业范围的开放标准，以便他们可以直接将正确的层配置输入到您的设计工具中。
不要忘记也要最大限度地使用您的设计规则，以帮助您保持组件和金属之间的正确间隙，以确保您的电路板可以制造而没有任何问题。
这听起来对CAD系统来说是一个很高的要求，但有一个PCB设计工具已经包含所有这些功能的系统。Allegro PCB Designer高性能EDA工具的Cadence系列拥有所有这些功能，再加上更多。这些工具不仅可以帮助您分析设计的生命周期成本，而且不同的规则和设计特性将确保您创建尽可能健壮的设计。
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