1.1 硬件產品設計流程

與軟件不同，一個硬件產品從最基本的器件到最終產品的出廠，是一個全球化高度合作的結果，牽涉到一個完整的產業鏈的方方面面。因此需要高度工程化的管理和生產技術，否則不可能生產出合格的產品。

以一部手機的生產為例，它的技術標準和研發可能是在歐美的大公司或大學的研究機構進行，如Nokia和愛立信、高通等。當技術成熟后，可能在美國的IC設計公司（如TI）設計出可以滿足實際產品的集成電路，這個集成電路的生產、出廠測試等流程可能是在中國臺灣新竹的臺積電、聯電的IC生產工廠代工。

單獨的IC并不能形成產品，必須要焊接在電路板上，和其他電器件一起才能組成完整的電路，這是一個風險很高的設計過程。以前要由最終的廠商完成這樣的工作，這樣會花費很長的時間和資金，并且有可能失敗。現在流行的趨勢是由專業的設計公司負責完成硬件電路和底層軟件的設計，甚至是應用程序的開發，這大大降低了生產廠家的門檻。手機設計里最有名的MTK公司（聯發科技），提供底層的IC到硬件電路方案加軟件方案的全套設計，這樣使得很多小廠也能直接生產手機。MTK被稱為黑手機之父，這幾年大量的手機上市，它功不可沒。這也使得它成為了臺灣股市的股王。

如果是從元器件開始設計一個電子產品，第一階段是硬件工程師要根據參考方案和文檔，設計出一個硬件原理圖來。主要用來驗證電路是否能正常接通，確定硬件的連線等工作。類似于產品硬件設計模型，這項工作一般是由公司中最有經驗的工程師來完成。原理圖都是一個邏輯表示，如元器件用示意圖表示，連線也不會跟最終產品的走線一模一樣。IC是高度集成的精密器件，不可能像電氣設備一樣，直接拉線就行。通常會在一個覆有一層導電金屬層的絕緣板上用化學方法“刻”一根一根的導線。然后再焊接上去，這種板就稱為PCB（Printer Circuit Board印制電路板）。這種方法有很多優點，節約空間、防止干擾、焊接點小、牢固、集成度高等，因此現代的電子元件互連完全采用PCB來制作。硬件設計第二階段就是要將原理圖設計成供生產的PCB圖。類似于建筑施工圖，里面的設計布局將會跟實際產品開發一模一樣。PCB也是取決于設計經驗，但很多也是重復勞動，在很多小的公司往往采用外包的方式讓專業的PCB公司來代為設計，深圳就有大量公司或工作室來代人完成PCB設計。

原理圖設計和PCB設計都需要專用軟件來完成。現在從幾十萬到幾萬的設計軟件都已出現，如常用的Protel，PowerLogic/PowerPCB可以完成二階段設計，高端設計軟件有Cadence。當完成PCB設計后，一方面準備制作PCB，由于PCB的制作設備非常昂貴，一般是由專門PCB生產廠家來代工，深圳是中國及世界上PCB最集中的產業基地，擁有大量的PCB制作廠家；另一方面由PCB圖導出BOM（元器件清單）交由采購部門進行采購。現代IC的引腳已經越來越復雜，采用手工焊接效率低、失敗率高，往往需要專門的焊接廠進行全自動的焊接，深圳即擁有大量的焊接工廠。

當一個產品完成后，就需要設計出吸引人的產品外殼，這個過程稱為結構設計。比較簡單的是用金屬沖壓件，如計算機機箱、機柜之類。其優點是設計成本低，可以快速實現。缺點是一般只能是帶直角的設計，外形過于簡單。現在大部分電子產品采用塑料外殼，優點是可以做出非常復雜的外形，并且可以采用不同材質進行組合；缺點是設計復雜，并且要用專用模具來生產。現在結構設計軟件普遍采用Pro/E或UG來進行設計，也有人使用AutoCAD來設計。現在結構設計一般也是外包給專業的設計公司進行設計，很多廠商為了節約成本，往往采用模具廠預先做好的模具，這個模具被稱為“公模”。

歐美市場對環保有極為嚴格的要求，如果產品要銷往歐美市場，往往需要使用無鉛的焊錫、油漆，對電磁輻射也有強制要求。也有其他的準入門檻，如歐盟的CE認證、美國的UL認證、FCC認證等，這些都是強制標準，必須先由認證的代理機構認證后，才能在上述市場銷售，這是一個必需的環節。