| 印制电路板(PCB)设计技术与实践(第3版) | ||
| 定价 | 128.00 | |
| 出版社 | 电子工业出版社 | |
| 版次 | 1 | |
| 出版时间 | 2017年07月 | |
| 开本 | 16 | |
| 作者 | 黄智伟 | |
| 装帧 | 平装 | |
| 页数 | ||
| 字数 | ||
| ISBN编码 | 9787121315589 | |
| 重量 | ||
本书共15章,重点介绍了印制电路板(PCB)的焊盘、过孔、叠层、走线、接地、去耦合、电源电路、时钟电路、模拟电路、高速数字电路、模数混合电路、射频电路的PCB设计的基本知识、设计要求、方法和设计实例,以及PCB的散热设计、PCB的可制造性与可测试性设计、PCB的ESD防护设计等。 本书内容丰富,叙述详尽清晰,图文并茂,并通过大量的设计实例说明了PCB设计中的一些技巧与方法,以及应该注意的问题,工程性好,实用性强。
第1章 焊盘的设计 1
1.1 元器件在PCB上的安装形式 1
1.1.1 元器件的单面安装形式 1
1.1.2 元器件的双面安装形式 1
1.1.3 元器件之间的间距 2
1.1.4 元器件的布局形式 4
1.1.5 测试探针触点/通孔尺寸 8
1.1.6 Mark(基准点) 8
1.2 焊盘设计的一些基本要求 11
1.2.1 焊盘类型 11
1.2.2 焊盘尺寸 12
1.3 通孔插装元器件的焊盘设计 12
1.3.1 插装元器件的孔径 12
1.3.2 焊盘形式与尺寸 13
1.3.3 跨距 13
1.3.4 常用插装元器件的安装孔径和焊盘尺寸 14
1.4 SMD元器件的焊盘设计 15
1.4.1 片式电阻、片式电容、片式电感的焊盘设计 15
1.4.2 金属电极的元件焊盘设计 18
1.4.3 SOT 23封装的器件焊盘设计 19
1.4.4 SOT-5 DCK/SOT-5 DBV(5/6引脚)封装的器件焊盘设计 19
1.4.5 SOT89封装的器件焊盘设计 20
1.4.6 SOD 123封装的器件焊盘设计 21
1.4.7 SOT 143封装的器件焊盘设计 21
1.4.8 SOIC封装的器件焊盘设计 21
1.4.9 SSOIC封装的器件焊盘设计 22
1.4.10 SOPIC封装的器件焊盘设计 22
1.4.11 TSOP封装的器件焊盘设计 23
1.4.12 CFP封装的器件焊盘设计 24
1.4.13 SOJ封装的器件焊盘设计 24
1.4.14 PQFP封装的器件焊盘设计 25
1.4.15 SQFP封装的器件焊盘设计 25
1.4.16 CQFP封装的器件焊盘设计 26
1.4.17 PLCC(方形)封装的器件焊盘设计 27
1.4.18 QSOP(SBQ)封装的器件焊盘设计 27
1.4.19 QFG32/48封装的器件焊盘设计 27
1.5 DIP封装的器件焊盘设计 28
1.6 BGA封装的器件焊盘设计 29
1.6.1 BGA封装简介 29
1.6.2 BGA表面焊盘的布局和尺寸 30
1.6.3 BGA过孔焊盘的布局和尺寸 33
1.6.4 BGA信号线间隙和走线宽度 34
1.6.5 BGA的PCB层数 35
1.6.6 ?BGA封装的布线方式和过孔 36
1.6.7 Xilinx公司推荐的BGA、CSP和CCGA封装的PCB焊盘设计规则 36
1.6.8 VFBGA焊盘设计 39
1.6.9 LFBGA 焊盘设计 40
1.7 UCSP封装的器件焊盘设计 41
1.7.1 UCSP封装结构 42
1.7.2 UCSP焊盘结构的设计原则和PCB制造规范 42
1.7.3 UCSP和WCSP焊盘设计实例 44
1.8 DirectFET封装的器件焊盘设计 46
1.8.1 DirectFET封装技术简介 46
1.8.2 Sx系列外形器件的焊盘设计 47
1.8.3 Mx系列外形器件的焊盘设计 48
1.8.4 Lx系列外形器件的焊盘设计 48
第2章 过孔 50
2.1 过孔模型 50
2.1.1 过孔类型 50
2.1.2 过孔电容 50
2.1.3 过孔电感 51
2.1.4 过孔的电流模型 51
2.1.5 典型过孔的R、L、C参数 52
2.2 过孔焊盘与孔径的尺寸 52
2.2.1 过孔的尺寸 52
2.2.2 高密度互连盲孔的结构与尺寸 54
2.2.3 高密度互连复合通孔的结构与尺寸 56
2.2.4 高密度互连内核埋孔的结构与尺寸 57
2.3 过孔与焊盘图形的关系 58
2.3.1 过孔与SMT焊盘图形的关系 58
2.3.2 过孔到金手指的距离 59
2.4 微过孔 59
2.5 背钻 60
2.5.1 背钻技术简介 60
2.5.2 背钻设计规则 61
第3章 PCB的叠层设计 65
3.1 PCB叠层设计的一般原则 65
3.2 多层板工艺 67
3.2.1 层压多层板工艺 67
3.2.2 HDI印制板 68
3.2.3 BUM(积层法多层板)工艺 70
3.3 多层板的设计 71
3.3.1 4层板的设计 71
3.3.2 6层板的设计 72
3.3.3 8层板的设计 73
3.3.4 10层板的设计 74
3.4 利用PCB叠层设计抑制EMI辐射 76
3.4.1 PCB的辐射源 76
3.4.2 共模EMI的抑制 77
3.4.3 设计多电源层抑制EMI 78
3.4.4 利用拼接电容抑制EMI 78
3.4.5 利用边缘防护技术抑制EMI 81
3.4.6 利用内层电容抑制EMI 82
3.4.7 PCB叠层设计实例 83
3.5 PCB电源/地平面 85
3.5.1 PCB电源/地平面的功能和设计原则 85
3.5.2 PCB电源/地平面叠层和层序 86
3.5.3 PCB电源/地平面的叠层电容 90
3.5.4 PCB电源/地平面的层耦合 90
3.5.5 PCB电源/地平面的谐振 91
3.6 利用EBG结构降低PCB电源/地平面的EMI 92
3.6.1 EBG结构简介 92
3.6.2 EBG结构的电路模型 96
3.6.3 支撑介质对平面型EBG结构带隙特性的影响 98
3.6.4 利用EBG结构抑制SSN噪声 101
第4章 走线 103
4.1 寄生天线的电磁辐射干扰 103
4.1.1 电磁干扰源的类型 103
4.1.2 天线的辐射特性 103
4.1.3 寄生天线 106
4.2 PCB上走线间的串扰 107
4.2.1 互容 107
4.2.2 互感 108
4.2.3 拐点频率和互阻抗模型 110
4.2.4 串扰类型 111
4.2.5 减小PCB上串扰的一些措施 112
4.3 PCB传输线的拓扑结构 115
4.3.1 PCB传输线简介 115
4.3.2 微带线 115
4.3.3 埋入式微带线 116
4.3.4 单带状线 117
4.3.5 双带状线或非对称带状线 117
4.3.6 差分微带线和差分带状线 118
4.3.7 传输延时与介电常数?r的关系 119
4.3.8 PCB传输线设计与制作中应注意的一些问题 119
4.4 低电压差分信号(LVDS)的布线 125
4.4.1 LVDS布线的一般原则 125
4.4.2 LVDS的PCB走线设计 127
4.4.3 LVDS的PCB过孔设计 131
4.5 PCB布线的一般原则 132
4.5.1 控制走线方向 132
4.5.2 检查走线的开环和闭环 132
4.5.3 控制走线的长度 133
4.5.4 控制走线分支的长度 134
4.5.5 拐角设计 134
4.5.6 差分对走线 135
4.5.7 控制PCB导线的阻抗和走线终端匹配 136
4.5.8 设计接地保护走线 136
4.5.9 防止走线谐振 137
4.5.10 布线的一些工艺要求 137
第5章 接地 141
5.1 地线的定义 141
5.2 地线阻抗引起的干扰 141
5.2.1 地线的阻抗 141
5.2.2 公共阻抗耦合干扰 147
5.3 地环路引起的干扰 148
5.3.1 地环路干扰 148
5.3.2 产生地环路电流的原因 149
5.4 接地的分类 150
5.4.1 安全接地 150
5.4.2 信号接地 150
5.4.3 电路接地 151
5.4.4 设备接地 152
5.4.5 系统接地 153
5.5 接地的方式 153
5.5.1 单点接地 153
5.5.2 多点接地 155
5.5.3 混合接地 156
5.5.4 悬浮接地 157
5.6 接地系统的设计原则 157
5.6.1 理想的接地要求 158
5.6.2 接地系统设计的一般规则 158
5.7 地线PCB布局的一些技巧 159
5.7.1 参考面 159
5.7.2 避免接地平面开槽 160
5.7.3 接地点的相互距离 162
5.7.4 地线网络 163
5.7.5 电源线和地线的栅格 164
5.7.6 电源线和地线的指状布局形式 166
5.7.7 zui小化环面积 167
5.7.8 按电路功能分割接地平面 169
5.7.9 局部接地平面 170
5.7.10 参考层的重叠 172
5.7.11 20H原则 173
第6章 去耦合 175
6.1 去耦滤波器电路的结构与特性 175
6.1.1 典型的RC和LC去耦滤波器电路结构 175
6.1.2 去耦滤波器电路的特性 177
6.2 RLC元件的射频特性 179
6.2.1 电阻(器)的射频特性 179
6.2.2 电容(器)的射频特性 179
6.2.3 电感(器)的射频特性 180
6.2.4 串联RLC电路的阻抗特性 181
6.2.5 并联RLC电路的阻抗特性 181
6.3 去耦电容器的PCB布局设计 182
6.3.1 去耦电容器的安装位置 182
6.3.2
我最欣赏这本书的地方在于它的“与时俱进”。作为“第3版”,它显然融入了最新的设计理念和技术趋势。在阅读过程中,我惊喜地发现书中提到了很多我最近在工作中遇到的新兴技术和挑战,比如对高密度互连(HDI)PCB的详细阐述,以及对一些新型元器件和封装的处理方法。书中关于“3D打印PCB”的一些初步探讨,虽然可能还处于早期阶段,但也让我看到了未来PCB设计的发展方向。我特别关注了书中关于“嵌入式元器件”和“系统级封装(SiP)”的介绍,这些都是当前电子产品小型化、集成化发展的重要趋势,而这本书能够提前给出相关的设计思路和注意事项,对我来说非常有参考价值。此外,书中对“可靠性设计”的强调,以及在不同应用场景下(如汽车电子、医疗设备)对PCB设计要求的差异化分析,都让我觉得这本书的视野非常开阔,不仅仅局限于基础知识的传授。
评分我得说,这本书的“实践”部分做得真的太出色了。我一直觉得自己对PCB设计有一些基础,但当我看这本书的时候,才发现之前很多东西都是“知其然不知其所以然”。书中不仅仅是告诉你一个功能怎么实现,而是深入到背后的原理和设计思路。例如,在讲到电源完整性时,它不仅介绍了去耦电容的作用,还详细讲解了如何根据不同频段的噪声选择合适的电容值和布局方式,甚至还给出了仿真验证的思路。这一点对我来说简直是醍醐灌顶,让我意识到之前我只停留在表面,而这本书给了我深入挖掘的机会。此外,书中还穿插了很多实际案例,通过分析这些真实项目的设计难点和解决方案,让我能够更好地理解理论知识在实际应用中的落地。我特别留意了书中关于信号完整性的章节,里面对各种干扰源的分析和抑制方法,以及如何通过布局、走线、屏蔽等手段来提升信号质量,都讲得非常透彻。我感觉这本书不仅仅是在教我一项技能,更是在培养我解决复杂工程问题的能力。
评分这本书给我的感觉是,作者在PCB设计领域拥有非常深厚的积累,并且乐于分享。我从书中学习到了许多以前从未接触过的“高级技巧”,感觉像是打开了新世界的大门。比如,在讲到电源完整性设计时,书中提到了“核对地”和“电源平面分割”等概念,并且给出了详细的解释和图示,让我对如何构建一个稳定可靠的电源网络有了全新的认识。还有在信号完整性方面,书中关于“端接电阻”的选择和放置,以及“时域和频域分析”的结合应用,都让我受益匪浅。我之前一直以为PCB设计就是画图,而这本书让我意识到,真正的PCB设计是一个集成了电气、机械、热学等多方面知识的综合性工程。书中还介绍了一些高级设计方法,比如“差分信号”的处理,“串扰”的分析和抑制,以及“盲埋孔”等技术在提高布线密度上的应用。这些内容虽然有些难度,但书中都通过清晰的图例和深入的讲解,让我能够逐步理解和掌握。
评分这本书真的非常扎实,内容详尽得有些出乎我的意料。我本来以为“印制电路板(PCB)设计技术与实践(第3版)”这个名字会偏向理论,但实际上它对实际操作的指导非常到位。从元器件的选型,到原理图的绘制,再到PCB布局布线,几乎涵盖了整个设计流程的每一个环节。我尤其喜欢它在讲解布局布线时,不仅给出了“怎么做”,还详细解释了“为什么这样做”。比如,在讲解高频信号线处理时,书中给出了多种走线技巧,并且分析了不同技巧在实际应用中可能遇到的问题和解决方案,比如阻抗匹配、信号完整性等,这些都是我之前在网上搜集资料时觉得晦涩难懂的概念,在这本书里得到了清晰的阐释。而且,书中还提到了很多实际项目中可能会遇到的问题,比如EMI/EMC的考虑,热管理的设计,以及一些特殊工艺的PCB设计,比如HDI、柔性PCB等,这些内容对我来说非常有价值,让我对PCB设计有了更全面的认识。我感觉这本书就像一个经验丰富的老师傅,手把手地教你做项目,每一个细节都不放过。即使是初学者,只要跟着书中的步骤一步步来,也能逐步掌握PCB设计的核心技术。
评分这本书的“实用性”真的没得说。我一开始担心它会过于理论化,但实际读下来,发现里面有很多可以直接用到我实际工作中的“干货”。例如,书中关于“PCB散热设计”的部分,提供了多种实用的方法和技巧,比如如何合理布局散热孔、如何选择合适的散热材料,以及如何利用PCB本身的铜箔面积进行散热。这些内容对于我设计一些发热量较大的产品非常有帮助。另外,书中在讲解“PCB制造工艺”时,也给出了很多设计上的建议,比如如何避免一些常见的制造难点,以及如何根据不同的制造工艺优化设计。这对于我来说非常重要,因为我之前的设计往往只考虑了电气性能,而忽略了制造的可行性和成本。书中还提到了“DFM(Design For Manufacturability)”和“DFA(Design For Assembly)”的概念,并且给出了很多具体的检查清单和改进建议,让我能够设计出更容易制造和组装的PCB。总的来说,这本书不仅教我如何“设计”PCB,更教我如何设计出“好”的PCB,也就是能够顺利制造、稳定运行、易于维护的PCB。
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