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王廷纔，王崇纔 著

圖書標籤:

• Protel 2004
• EDA
• 電路設計
• 電子技術
• 原理圖繪製
• PCB設計
• SMT
• 電子工程
• 軟件教程
• 實用指南

店鋪： 炫麗之舞圖書專營店

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111304180

商品編碼：29535909383

包裝：平裝-膠訂

齣版時間：2010-06-01

基本信息

書名：protel2004EDA技術及應用

定價：33.00元

作者：王廷纔,王崇纔

齣版社：機械工業齣版社

齣版日期：2010-06-01

ISBN：9787111304180

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝-膠訂

開本：16開

商品重量：0.459kg

編輯推薦

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內容提要

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本書是高職高專“十一五”電子信息類專業規劃教材，是國傢信息化計算機教育認證項目(CEAC)培訓認證指定用書。
Protel 2004是Altium公司於2004年初推齣的闆卡級電路設計係統軟件，包括原理圖設計、印製電路闆（PCB）設計、混閤信號電路仿真、布局前後信號完整性分析、規則驅動PCB布局與編輯、改進型拓撲自動布綫及計算機輔助製造（CAM）輸齣和FPGA設計等。目前，Protel 2004是電子綫路設計人員*的計算機輔助設計軟件。
本書結閤實例係統地介紹瞭應用Protel 2004進行電路原理圖設計、電路仿真、印製電路闆（PCB）設計和PCB信號完整性分析的方法和操作步驟，特彆是對Protel 2004新增功能進行瞭透徹講解。全書內容編排由淺入深、結構閤理、圖文並茂，可作為高職高專院校和成人教育學院機電類、電子類、電氣類、自動化類、通信類和計算機類相關專業的EDA教材，也可供從事電子綫路設計的工程技術人員和電子愛好者參考。
為方便教學，本書備有電子課件、電子教案和典型教學案例視頻演示等，凡選用本書作為授課教材的學校均可來電索取，谘詢電話：010-88379375。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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PCB設計與製造的深度解析：從原理到實踐 本書聚焦於現代電子産品核心——印刷電路闆（PCB）的設計與製造的全流程，旨在為讀者提供一套係統、深入且實用的知識體係。我們將剝離具體的軟件工具（如Protel 2004），轉而探討PCB設計與製造背後更普適、更底層、更具生命力的技術原理與工程實踐。這不僅是對現有技術的迴顧，更是對未來發展趨勢的洞察。 第一章：電子係統架構與PCB的定位 在深入PCB設計之前，理解電子係統在整個産品中的位置至關重要。本章將首先剖析不同類型的電子係統（消費電子、工業控製、通信設備、醫療儀器等）的架構特點，探討它們對PCB設計提齣的差異化需求。我們將分析信號完整性、電源完整性、熱管理、電磁兼容性（EMC）、可靠性等關鍵設計要素如何在係統層麵影響PCB的選型、布局與布綫。讀者將瞭解到，PCB並非孤立的組件，而是承載和連接所有電子元器件，實現功能、傳遞能量、保障通信的戰略性節點。我們將討論高性能計算、高速通信、高密度集成等前沿領域對PCB材料、層數、結構、封裝等方麵的特殊要求，為後續深入設計奠定基礎。 第二章：PCB設計流程與方法論 本章將詳細闡述一個完整的PCB設計流程，並探討其背後的方法論。我們將從原理圖輸入開始，深入解析原理圖設計中邏輯錶達、元件庫管理、信號命名規則、層次化設計等最佳實踐。隨後，我們將過渡到PCB布局階段，重點講解元器件的物理布局原則，包括功能分組、散熱考量、信號流嚮優化、電源分配網絡（PDN）的初步規劃等。接著，我們將深入布綫環節，詳細闡述單層、多層、差分信號、高頻信號、電源層、地層等的布綫策略，包括走綫長度控製、過孔使用、阻抗匹配、串擾抑製等關鍵技術。我們還將探討自動布綫與手動布綫相結閤的策略，以及如何根據設計需求選擇閤適的布綫密度和拓撲結構。此外，本章還將涵蓋PCB設計中的設計規則檢查（DRC）與版圖驗證（LVS），強調其在確保設計可製造性（DFM）和可測試性（DFT）中的作用。 第三章：PCB材料與工藝基礎 PCB的物理載體——PCB闆材的選擇與加工工藝，直接關係到産品的性能、可靠性和成本。本章將係統介紹各類PCB基闆材料的特性，包括玻璃縴維增強環氧樹脂（FR-4）的起源與發展，以及更高性能的材料如聚四氟乙烯（PTFE）、陶瓷基闆、柔性基闆（如聚酰亞胺PI）等的應用場景及其優缺點。我們將深入探討不同材料的介電常數、損耗因子、熱膨脹係數、導熱性等關鍵參數，以及它們對高頻信號傳輸、熱管理和機械強度的影響。在工藝方麵，本章將介紹PCB製造的核心環節，包括鑽孔（Vias）、電鍍（Plating）、蝕刻（Etching）、層壓（Lamination）、錶麵處理（Surface Finish，如HASL, ENIG, OSP等）等。我們將分析這些工藝過程中的關鍵控製點及其對最終PCB質量的影響。此外，本章還將觸及HDI（高密度互連）技術、埋入式/盲孔技術、堆疊孔技術等先進製造工藝，以及它們如何支持更高密度的集成和更復雜的布綫。 第四章：信號完整性（SI）與電源完整性（PI） 在現代高速數字和高頻模擬電路設計中，信號完整性（SI）和電源完整性（PI）已成為決定産品性能的關鍵因素。本章將深入剖析SI問題的根源，包括反射、振鈴、串擾、過衝/下衝等現象，並詳細介紹其産生機理。我們將探討如何通過閤理的PCB布局、布綫策略、阻抗匹配、端接技術（如串聯端接、並聯端接）以及傳輸綫理論來解決SI問題。同時，本章還將聚焦PI，分析電源分配網絡（PDN）的阻抗特性，以及如何通過優化電源層/地層設計、選擇閤適的去耦電容、管理電源迴路等來降低電源噪聲，確保各元器件獲得穩定可靠的電源供應。我們將介紹SI/PI仿真工具的使用方法和仿真分析技巧，強調仿真在設計早期發現和解決SI/PI問題的重要性。 第五章：電磁兼容性（EMC）與熱管理 電磁兼容性（EMC）是確保電子設備在預定電磁環境下正常工作的關鍵，而熱管理則是保證電子設備長期穩定運行的生命綫。本章將深入研究EMC的設計原則，包括輻射抑製與敏感度降低。我們將分析EMI（電磁乾擾）的産生途徑（如傳導、輻射），並提齣針對性的PCB設計策略，例如閤理的地綫規劃、屏蔽設計、濾波電路的應用、信號綫與電源綫的分離以及關鍵信號的布局優化。在熱管理方麵，我們將討論電子元器件産生的熱量如何影響PCB及其周邊環境，以及如何通過PCB設計來有效地散發熱量。內容將涵蓋熱源識彆、傳導、對流、輻射等散熱機製，並介紹散熱孔、導熱過孔（Thermal Vias）、散熱焊盤、均熱闆（Vapor Chamber）等熱管理技術的應用。本章還將討論如何利用仿真工具進行EMC和熱力學分析，以指導設計決策。 第六章：PCB的可製造性（DFM）與可測試性（DFT） 將設計轉化為可量産的産品，PCB的可製造性（DFM）與可測試性（DFT）是不可忽視的環節。本章將詳細闡述DFM原則，包括最小綫寬、最小間距、最小孔徑、焊盤與過孔的間距、防焊（Solder Mask）開口設計、絲印（Silkscreen）的清晰度等。我們將解釋這些設計規則如何影響PCB的生産效率、良品率和成本。在DFT方麵，我們將探討如何在PCB設計中集成測試點，為後續的在綫測試（ICT）、功能測試等提供便利。內容將包括測試點的規劃、測試覆蓋率的考量以及如何平衡DFT需求與PCB麵積和性能要求。本章還將介紹拼闆（Panelization）的設計，以及如何優化拼闆布局以提高生産效率和降低成本。 第七章：PCB組裝與可靠性 PCB的設計並非終點，後續的組裝工藝對其最終性能和可靠性有著深遠影響。本章將介紹主流的PCB組裝工藝，包括錶麵貼裝技術（SMT）和通孔插裝技術（THT）。我們將重點講解SMT過程中涉及的锡膏印刷、元件貼裝、迴流焊、波峰焊等環節的關鍵工藝參數和注意事項。同時，我們將深入探討PCB的可靠性，包括焊接可靠性、機械可靠性（如振動、衝擊）、環境可靠性（如溫度循環、濕度）等。內容將涉及焊點疲勞、熱應力、材料老化等問題，並提齣相應的PCB設計和組裝優化建議。本章還將簡要介紹PCB的返修工藝和質量檢測方法。 第八章：PCB設計趨勢與未來展望 展望未來，PCB技術正朝著更高集成度、更高性能、更低功耗、更環保的方嚮發展。本章將探討一係列前沿技術和發展趨勢，例如： 柔性PCB與可穿戴設備： 柔性PCB如何賦能可穿戴電子産品、柔性顯示屏等新興應用。 三維（3D）PCB與係統級封裝（SiP）： 探索垂直集成技術，實現更高密度的功能集成，以及與SiP的協同設計。 高頻高速PCB材料與設計： 應對5G、Wi-Fi 6/7等高速通信帶來的挑戰，對材料和設計方法的革新。 嵌入式係統與智能製造： PCB如何在嵌入式係統設計中發揮更大作用，以及智能製造如何優化PCB的整個生命周期。 可持續性與環保設計： 探討綠色PCB設計理念，包括無鹵素材料、可迴收性以及減少電子垃圾的措施。 人工智能（AI）與自動化設計： AI在PCB設計中的應用潛力，例如智能布局、自動布綫、設計優化等。 通過對這些前沿技術和未來趨勢的探討，本書旨在啓發讀者跳齣當前的技術框架，思考PCB設計與製造的無限可能，為電子行業的持續創新貢獻力量。 本書將以嚴謹的學術態度、清晰的邏輯結構和豐富的工程實例，為讀者提供一個全麵、深入、實用的PCB設計與製造學習平颱。無論您是初學者、在職工程師還是技術研究者，都將從中受益。

評分☆☆☆☆☆

我注意到這本書在探討整個EDA工具鏈的集成和自動化方麵投入瞭大量的筆墨。它沒有孤立地看待某一個工具或某一個步驟，而是從係統工程的角度，審視瞭從規格定義到最終版圖生成的全生命周期管理。作者對於不同軟件平颱之間的數據兼容性、腳本語言在流程自動化中的應用，以及如何構建一個高效、可重復驗證的設計環境，提供瞭非常具有前瞻性的見解。這對於我們當前正處於嚮更高級、更復雜的SoC設計邁進的團隊來說，無疑是極具價值的。很多老舊的教材往往隻關注單一環節的優化，而這本書的格局顯然更高，它關注的是如何通過係統化的方法論，提升整個團隊的設計效率和最終産品的魯棒性。閱讀這本書，不僅提升瞭我的個人技術能力，更讓我開始以一種更宏觀、更流程化的角度去審視電子係統設計這項工作，其啓發性是深遠而持久的。

評分☆☆☆☆☆

這本書的實用性簡直是超乎想象的“硬核”。我立刻將它作為我當前項目設計流程中的主要參考資料。它不僅僅是理論的集閤，更像是解決實際問題的“工具箱”。書中對於特定模塊實現的建議，例如如何針對某種特定的工藝節點進行布局規劃，或者在進行寄生參數提取時應該重點關注哪些方麵，都提供瞭極其具體的操作指導，甚至包括瞭參數設置的推薦範圍。我嘗試按照書中描述的方法優化瞭一個我之前遇到瓶頸的模塊，結果仿真結果有瞭顯著的改善，這直接證明瞭書中方法的有效性和可靠性。這種“即學即用、立竿見影”的效果，在技術書籍中是相當罕見的。如果說很多書是“告訴你知識點”，那麼這本書是“教你如何用知識點解決具體問題”，這種導嚮明確的實用主義，使得它的價值被最大化瞭。

評分☆☆☆☆☆

這本書的閱讀體驗非常流暢，它的語言風格與其說是嚴謹的學術論述，不如說是充滿激情的經驗分享。作者在行文中偶爾流露齣的那種對電子設計藝術的熱愛，極大地激發瞭我繼續鑽研下去的興趣。在講解一些需要高度集中注意力的部分時，作者會巧妙地運用一些類比和比喻，將枯燥的邏輯電路概念轉化為生活中易於理解的場景，這種“軟化”復雜概念的處理手法，簡直是教學藝術的典範。我發現自己不再是機械地記憶步驟，而是在構建一個完整的認知框架。此外，書中的參考文獻和延伸閱讀列錶也做得非常齣色，為那些希望在特定領域進行更深層次探索的讀者指明瞭方嚮，顯示齣作者對整個領域發展脈絡的清晰把握。比起那些乾巴巴、隻堆砌專業術語的教材，這本書真正做到瞭“潤物細無聲”地將知識灌輸給讀者，讓人在不知不覺中完成瞭技能的躍升。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和印刷質量實在令人印象深刻，厚實的紙張觸感就很舒適，即便是長時間閱讀也不會感到眼睛疲勞。我特彆欣賞它在章節組織上的精妙設計，從基礎概念的梳理到復雜工程實例的剖析，每一步都過渡得極其自然，就像一位經驗豐富的老教授在循循善誘。書中大量的插圖和流程圖，清晰地勾勒齣瞭復雜的技術脈絡，使得那些抽象的電子設計自動化（EDA）理論不再是高懸的理論，而是觸手可及的實踐工具。特彆是對於初學者而言，這種圖文並茂的講解方式，極大地降低瞭入門的門檻。我曾嘗試閱讀其他幾本同類書籍，往往晦澀難懂，但這本書的敘述風格卻顯得格外親切和具有指導性。作者似乎非常瞭解讀者在學習過程中的痛點，總能在關鍵的轉摺點提供恰到好處的注解和建議。可以說，僅僅是翻閱這本書，就能感受到它背後投入的巨大心血，這不僅僅是一本教材，更像是一本精心打磨的工具手冊，隨時可以翻開查閱，立刻就能找到需要的知識點並投入實踐。這種高度的可用性和直觀性，是很多技術書籍難以企及的高度。

評分☆☆☆☆☆

我對這本書的深度和廣度感到由衷的敬佩。它並沒有流於錶麵地介紹EDA軟件的操作界麵，而是深入挖掘瞭底層的設計原理和算法邏輯。例如，在描述特定設計流程優化時，書中穿插瞭對相關硬件描述語言（HDL）編譯器的內部工作機製的探討，這種將應用與底層理論緊密結閤的處理方式，使得讀者不僅學會瞭“如何做”，更明白瞭“為什麼這樣設計更高效”。書中引用的案例似乎都源自真實、具有挑戰性的工業項目，而不是教科書式的簡化模型，這為我們理解大型集成電路設計的復雜性提供瞭寶貴的視角。尤其是關於時序分析和功耗優化的章節，其詳盡的數學推導和實際案例的對比分析，展現瞭作者深厚的學術功底和豐富的工程實戰經驗。讀完這部分內容，我感覺自己對現代半導體設計中的瓶頸和解決方案有瞭全新的認知，以往許多模糊不清的工程直覺，現在都有瞭堅實的理論支撐。這種知識密度和專業深度，讓這本書超越瞭一般的入門指南，躋身於專業參考書的行列。