电子线路板设计与制作 胡新福 9787561558607 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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胡新福 著

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出版社： 厦门大学出版社

ISBN：9787561558607

商品编码：29244192776

包装：平装

出版时间：2016-03-01

基本信息

书名：电子线路板设计与制作

定价：30.00元

作者：胡新福

出版社：厦门大学出版社

出版日期：2016-03-01

ISBN：9787561558607

字数：286

页码：188

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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《电子线路板设计与制作》一书主要介绍了电子线路板方面的基本概念和理论，重点阐述了电子线路板的设计与制作方面的内容以及实际应用中应该主意的事项，对提高学生的相关动手能力有的促进作用。　本书可供高职院校电子信息类专业及相关专业作为教材使用，同时也可供从事电子线路板设计与开发的工程技术人员参考。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《现代PCB设计精要与实践》 前言 在电子信息技术的浪潮中，印刷电路板（PCB）作为电子元器件的骨架和连接的桥梁，其设计与制作水平直接关系到电子产品的性能、可靠性和成本。从早期简单的单层板到如今精密复杂的HDI（高密度互连）和多层板，PCB技术的发展日新月异，对设计者提出了更高的要求。本书旨在为广大电子工程师、技术爱好者以及在校学生提供一本全面、深入且实用的PCB设计与制作指南。我们不仅会涵盖PCB设计的基础理论和核心知识，更会聚焦于现代PCB设计中常见的难点与热点问题，结合实际项目经验，分享实用的设计技巧和流程，帮助读者掌握从概念到成品的全过程，实现高质量的PCB设计与制作。 第一章 PCB设计基础 本章将为读者打下坚实的PCB设计基础。我们将首先介绍PCB的定义、发展历程及其在现代电子产品中的重要性，阐述PCB与电子元器件之间的关系，以及PCB技术如何推动电子产业的进步。 1.1 PCB的起源与发展 从穿孔式线路板到多层PCB、HDI PCB的演进。 PCB材料的演变与关键特性（如介电常数、损耗因子）。 PCB制造工艺的进步与挑战。 1.2 PCB的构成要素 基板材料： FR-4、CEM-1、铝基板、柔性PCB材料等，及其应用场景的分析。 导电层： 铜箔的厚度、种类及电性能要求。 阻焊层（Solder Mask）： 作用、材料特性、颜色选择及工艺要求。 丝印层（Silkscreen/Legend）： 作用、内容规范、字符选择及制作工艺。 表面处理层：OSP、ENIG、HASL、沉金、沉银等，分析其特性、优缺点及适用范围。 1.3 PCB设计流程概览 从原理图设计到PCB布局布线的整体流程。 需求分析、器件选型、原理图绘制、PCB文件生成、生产制造、组装测试等关键环节的介绍。 设计规范与标准的重要性。 1.4 PCB设计软件简介 主流PCB设计软件的介绍（如Altium Designer, PADS, OrCAD/Allegro, KiCad等）。 选择合适设计软件的考量因素。 软件的基本操作界面与核心功能概述。 第二章 原理图设计 原理图是电子电路的“蓝图”，是PCB设计的起点。本章将深入探讨原理图设计的规范、技巧和注意事项，确保原理图的准确性和完整性。 2.1 原理图设计规范 命名规则： 导线、网络、器件的命名规范，提高可读性。 符号库管理： 如何创建、导入和管理原理图符号库，确保器件的准确性。 层次化设计： 使用多张原理图页进行模块化设计，简化复杂电路。 总线（Bus）的使用： 合理使用总线简化连线，提高效率。 电源与地网络的管理： 明确区分不同电源域，使用电源符号和地符号。 2.2 器件选型与评估 根据电路功能选择合适的元器件。 考虑器件的封装、性能参数、功耗、成本和可获得性。 数字、模拟、射频等不同类型器件的选型要点。 2.3 关键电路模块设计要点 电源模块： LDO、DC-DC转换器、滤波电路的设计。 数字逻辑模块： 微控制器（MCU）、FPGA、CPLD的外围电路。 模拟信号处理模块： 运放、ADC/DAC的接口设计。 射频（RF）电路模块： 阻抗匹配、信号隔离的初步考量。 2.4 原理图的规则检查（ERC） ERC的作用和常见检查项。 如何解决ERC报告中的错误和警告。 第三章 PCB布局 PCB布局是将原理图中的器件符号放置到PCB板上的过程，合理的布局对信号完整性、电磁兼容性（EMC）以及可制造性至关重要。 3.1 布局前的准备 PCB板框定义： 确定PCB的尺寸、形状、安装孔位置。 器件封装库的匹配： 确保原理图中的器件封装与PCB库中的封装一致。 初步的元器件列表（BOM）： 了解需要放置的器件种类和数量。 3.2 布局的基本原则 功能分组： 将功能相似的器件放在一起。 信号流向： 遵循信号从输入到输出的自然顺序。 关键器件优先： 如CPU、主控芯片、大功率器件等，应优先考虑其位置。 散热考虑： 将发热器件放置在有利于散热的位置。 高频器件隔离： 将高频器件、模拟器件与数字器件分开，避免干扰。 连接器位置： 方便外部连接，尽量靠近边缘。 3.3 模拟与数字电路的布局 信号干扰的隔离： 保持模拟信号路径短且干净，避免与数字信号交叉。 电源和地的合理划分： 独立地平面或星型接地。 3.4 高速信号的布局 差分对的布局： 保持差分对的长度匹配和紧密耦合。 时钟信号的布局： 尽量短，远离敏感电路。 内存接口的布局： 考虑信号完整性。 3.5 射频（RF）电路的布局 阻抗匹配： 传输线阻抗控制。 接地： 完整的接地平面。 屏蔽： 合理使用屏蔽罩。 3.6 散热布局 器件散热： 散热片、风扇连接位置。 PCB过孔散热： 增加散热过孔。 3.7 布局规则检查（DRC） DRC在布局阶段的重要性。 常见布局DRC问题的解决。 第四章 PCB布线 布线是PCB设计中最耗时、也最考验工程师功力的环节。本章将深入探讨布线策略、技巧以及信号完整性（SI）和电磁兼容性（EMC）的考量。 4.1 布线前的准备 网络优先级： 确定关键信号的布线优先级。 线宽与线距： 根据电流大小和信号类型选择合适的线宽线距。 过孔（Via）的选择： 直径、盘大小、类型（通孔、盲孔、埋孔）。 4.2 布线的基本原则 短而直： 尽量缩短信号路径，减少拐弯。 避免锐角： 弯曲连接，防止信号反射。 等长处理： 对于高速差分信号、时钟信号等，需进行等长处理。 接地优先： 关键信号应有良好的接地。 走线规则： 遵循电源、地、信号的独立布线原则。 4.3 高速信号布线 差分信号布线： 保持并行、紧密耦合、长度匹配。 时钟信号布线： 路径最短，远离干扰源，避免与其他信号交叉。 数据总线布线： 考虑信号的 skew。 阻抗控制： 传输线阻抗的计算与设计。 过孔对信号完整性的影响： 过孔谐振、阻抗不连续。 4.4 信号完整性（SI）分析 反射： 阻抗不匹配导致。 串扰（Crosstalk）： 相邻信号线之间的电磁耦合。 损耗（Loss）： 信号在传输过程中的衰减。 抖动（Jitter）： 信号时序的偏差。 SI分析工具与方法： 仿真软件的应用。 4.5 电磁兼容性（EMC）设计 辐射源与敏感源： 识别潜在的EMC问题。 屏蔽： 使用地平面、屏蔽罩、滤波元件。 去耦电容： 有效降低电源噪声。 接地设计： 良好的接地系统。 EMC规则检查： 避免不良布线。 4.6 多层PCB布线 电源层与地平面： 稳定电压，降低阻抗，提供回流路径。 信号层的使用： 权衡信号密度与完整性。 盲孔/埋孔的应用： 提高布线密度，减少层数。 4.7 布线规则检查（DRC） DRC在布线阶段是必不可少的。 设置合理的DRC规则，避免制造问题。 解决DRC报告中的错误和警告。 第五章 PCB生产与制造 即使设计再完美，也需要通过高精度的制造工艺才能实现。本章将介绍PCB的生产制造流程、质量控制以及常见问题。 5.1 PCB生产流程详解 Gerber文件生成： 确保所有层的信息准确无误。 底片制作： 输出光绘文件。 线路成像： 光刻、显影。 钻孔： 精密钻孔，为过孔和插件孔服务。 电镀： 铜厚控制，实现导通。 阻焊层印刷： 保护线路，防止焊接短路。 丝印层印刷： 标记元器件位号、极性等。 表面处理： 提高焊盘的可焊性。 锣板/切割： 按照外形尺寸加工PCB。 电气测试（E-Test）： 检查线路是否短路或断路。 外观检查： 确保PCB无明显缺陷。 5.2 PCB制造工艺的关键点 线宽/线距的极限： 制造能力的考量。 钻孔精度： 保证过孔和焊盘的准确对齐。 铜厚均匀性： 保证信号完整性。 阻焊层厚度与附着力： 保证可靠性。 表面处理的稳定性： 影响焊接和储存。 5.3 PCB可制造性设计（DFM） 设计前考虑制造： 提前与PCB制造商沟通。 避免狭窄间隙： 减少制造难度和成本。 合理使用过孔： 避免盲孔/埋孔过多的复杂工艺。 器件封装与焊盘： 保证焊接良率。 安装孔的尺寸与位置： 方便后续组装。 5.4 PCB质量控制与测试 IPC标准： 了解不同等级的PCB质量标准。 AOI（自动光学检测）： 检测线路缺陷。 X-Ray检测： 检查BGA等复杂封装的焊接。 ICT（在线测试）： 验证电路功能。 5.5 常见PCB制造问题及解决方案 虚焊/假焊： 焊盘设计、表面处理、焊接工艺问题。 线路氧化/腐蚀： 表面处理、储存环境问题。 阻焊层脱落： 工艺问题。 钻孔孔壁不良： 钻孔设备或工艺问题。 第六章 特殊PCB设计与进阶技术 随着电子产品的小型化、高性能化，一些特殊PCB设计和进阶技术变得越来越重要。 6.1 HDI（高密度互连）PCB设计 微过孔（Microvias）： 激光钻孔技术。 堆叠过孔（Stacked Vias）和随机过孔（Staggered Vias）。 CSP（Chip Scale Package）和BGA（Ball Grid Array）的布线。 6.2 柔性PCB（Flex PCB）与刚柔结合PCB 材料选择与设计考量。 弯折区域的处理。 应用场景。 6.3 射频（RF）PCB设计 传输线理论： 微带线、带状线等。 阻抗匹配网络设计。 屏蔽与隔离。 功分器、合路器等。 6.4 电源完整性（PI）设计 DC-DC转换器设计。 低压差线性稳压器（LDO）的应用。 电容选型与布局。 PI仿真工具。 6.5 PCB嘉（Via）的深入探讨 盲孔、埋孔的类型和制造。 堆叠过孔的设计。 过孔对信号完整性和EMC的影响。 6.6 PCB设计软件的高级功能应用 3D模型应用。 参数化设计。 协同设计。 第七章 实际项目案例分析 本章将通过几个不同类型的实际项目案例，展示PCB设计与制作的全过程，并分析设计中遇到的挑战和解决方案，帮助读者将理论知识应用于实践。 7.1 嵌入式系统PCB设计案例 微控制器、电源管理、通信接口的设计。 高密度布线与信号完整性考量。 7.2 模拟信号采集PCB设计案例 低噪声设计、抗干扰措施。 ADC/DAC接口设计。 7.3 消费电子产品PCB设计案例 小型化、成本控制。 EMC设计要点。 7.4 射频模块PCB设计案例 阻抗匹配、传输线设计。 屏蔽和布局要求。 结论 PCB设计与制作是一门融合了电子学、材料学、制造工艺和工程实践的综合性学科。本书从基础理论到进阶技术，从原理图设计到生产制造，力求为读者提供一个全面而深入的学习路径。我们鼓励读者在掌握基本原理的同时，积极动手实践，不断尝试和创新，才能在日新月异的电子技术领域取得更大的进步。希望本书能成为您PCB设计之旅的得力助手，助您设计出高质量、高性能的电子产品。

评分☆☆☆☆☆

这本书的设计风格非常简洁明快，封面没有过多的花哨元素，而是用一种沉稳的色调和清晰的字体，直接传达出专业知识的严谨性。我一直觉得，好的技术书籍不应该有过多的装饰，内容本身才是最重要的。这本书的排版也很舒服，文字大小适中，段落清晰，即使长时间阅读也不会感到疲劳。我特别喜欢书中对概念的解释，虽然涉及很多专业术语，但作者都用通俗易懂的语言进行了阐释，并且经常辅以形象的比喻，让复杂的理论变得容易理解。我之前在学习过程中遇到的一些瓶颈，感觉在这本书里都能找到解答。这本书的价值不仅仅在于它传授了多少知识，更在于它构建了一个完整的知识体系，让读者能够理解电子线路板设计的内在逻辑和发展脉络。我非常看重这一点，因为只有掌握了底层原理，才能在未来的学习和实践中灵活运用，不断创新。

评分☆☆☆☆☆

这本书的包装很精美，封面的设计也很有艺术感，给人一种专业且可靠的感觉。拿到手里沉甸甸的，感觉内容一定很充实。我平时对电子产品就挺感兴趣的，总想着自己动手做点什么，所以看到这本书的名字就眼前一亮。虽然我还没来得及深入研读，但粗略翻阅了一下目录，感觉涵盖的知识点非常全面，从基础的元器件识别到复杂的PCB布局布线，甚至还涉及了一些高级的技巧和工艺。这种循序渐进的编排方式，对于我这样的初学者来说非常友好，可以一步步地跟着学习，而不用担心一下子被海量的信息 overwhelming。我尤其期待书中关于实际操作的章节，希望能有详细的图文演示，这样我就可以对照着书中的步骤，亲手完成自己的第一块电子线路板了。这本书不仅是技术手册，更像是一本激发创造力的指南，让我对未来动手制作属于自己的电子设备充满了期待。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对电子设计充满热情但又刚入门的学生，在寻找学习资料的过程中，我被这本书的专业性和系统性深深吸引。这本书不仅仅是一本技术手册，更像是一本开启电子设计大门的钥匙。我非常欣赏作者的逻辑思维，将复杂的电子线路板设计过程拆解成一个个易于理解的模块，并且层层递进。从基础的元器件知识，到原理图的绘制，再到PCB的布局布线，最后是生产工艺的介绍，每一个环节都讲解得非常透彻。我尤其喜欢书中对于一些设计原则的阐述，比如“合理布局，优化信号路径”、“电源和地线的处理技巧”等等，这些都是我之前学习中模糊不清的概念，通过这本书的讲解，我豁然开朗。我期待着能够通过这本书，系统地掌握电子线路板设计和制作的核心技能，为我未来的学习和职业生涯打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

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