印制电路板（PCB）设计技术与实践（第3版）PCB设计技巧 印制电路板制作教程 P pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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黄智伟 著

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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121315589

商品编码：25579436677

出版时间：2017-07-01

商品参数

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

内容介绍

　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。

目录

*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

*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

电子设计革新之路：从零开始掌握核心技艺 在日新月异的电子技术浪潮中，印制电路板（Printed Circuit Board，PCB）无疑是承载、连接和驱动这一切的核心载体。它如同电子世界的骨骼与血管，将无数精密的电子元器件有机地整合在一起，赋予了电子设备生命与活力。无论是智能手机的轻薄机身，还是高性能服务器的强大算力，抑或是汽车电子的复杂集成，背后都离不开PCB设计的精湛工艺。 本书旨在为您铺就一条通往PCB设计与实践的精通之路。我们深知，对于初学者而言，PCB设计可能显得繁杂而晦涩，但请相信，通过系统化的学习和循序渐进的实践，您将能够掌握其中的奥秘，并能自信地应对各种设计挑战。本书抛弃了枯燥乏味的理论堆砌，将重点聚焦于核心的PCB设计技巧，以及实用且易于理解的印制电路板制作教程。我们相信，理论与实践的紧密结合，才能真正帮助您提升技能，并将其转化为创造力。 第一部分：PCB设计的基础认知与必备知识 在正式踏入PCB设计领域之前，建立扎实的基础是至关重要的。本部分将为您揭示PCB的本质，从最基本的概念入手，逐步深入。 PCB的演变与分类： 您将了解到PCB的发展历程，理解单层、双层、多层板以及刚挠结合板等不同类型的PCB在电子产品中的应用场景与优势。我们将深入探讨它们的结构特点、制造工艺的差异，以及如何根据项目需求选择最合适的板材。 元器件的灵魂：封装与引脚： 每一个电子元器件都有其独特的“外衣”——封装。理解不同封装的尺寸、引脚定义以及焊盘的形状，是成功布放和连接元器件的前提。我们将详细解析常见封装（如SOP、QFP、BGA、QFN等）的特点，以及如何在设计软件中准确选用和编辑元器件库。 电气连接的语言：网络表与逻辑连接： PCB设计的核心在于实现元器件之间的电气连接。您将学习到什么是网络表，它是如何通过软件从原理图导出，并指导PCB布局布线的关键。我们将讲解如何理解网络表的结构，以及如何确保逻辑连接的准确性，避免潜在的错误。 电源与地：电子设备的生命线： 稳定可靠的电源和地是电子设备正常工作的基石。本部分将重点讲解电源层、地层的设计规则，包括如何有效降低噪声、提高信号完整性，以及如何处理大电流的散热问题。您将学习到差分电源、多点接地等高级技巧。 信号的传播：阻抗匹配与信号完整性： 在高速数字电路和射频电路设计中，信号完整性（Signal Integrity，SI）至关重要。我们将深入探讨阻抗匹配的原理，解释为什么高速信号需要特定的走线阻抗，以及如何通过控制走线宽度、间距以及与参考平面之间的距离来实现阻抗控制。同时，您还将了解到串扰、反射、振铃等信号完整性问题的成因与解决策略。 第二部分：PCB布局与布线的核心技艺 掌握了基础知识后，我们便可以开始着手PCB的实际设计。本部分将聚焦于PCB布局与布线的核心技巧，引导您逐步完成从原理图到实际PCB的转化。 布局的艺术：结构、散热与信号流： 布局是PCB设计的灵魂。一个合理的布局不仅能提高布线效率，更能影响产品的性能和可靠性。我们将从宏观层面探讨布局的原则，包括： 功能模块划分： 如何根据电路功能将元器件分组，并合理安排它们在PCB上的位置。 连接优化： 尽量缩短高频信号和关键信号的走线长度，减少走线交叉。 散热设计： 对于发热量大的元器件，如何预留散热空间，甚至采用散热过孔和散热片。 机械限制： 考虑PCB的安装结构、外壳尺寸以及连接器的位置。 EMC/EMI考量： 如何通过布局来降低电磁干扰，提高产品的电磁兼容性。 元器件的摆放：细节决定成败： 在宏观布局确定后，细致的元器件摆放同样重要。您将学习到： 连接器的放置： 确定电源、信号、调试接口等连接器的最佳位置，方便外部连接。 关键元器件的固定： 芯片、大电容、电源模块等需要固定在稳定的位置。 高频器件的靠近： 如晶振、射频芯片等，应尽量靠近与其相关的电路。 旁路电容的原则： 如何将旁路电容放置在需要滤波的IC引脚附近，实现有效的滤波。 避免热点集中： 将发热元器件分散开，避免形成局部高温区域。 布线的策略与技巧：流畅的电子脉络： 布线是PCB设计中最具挑战性的环节之一。我们将为您揭示高效、可靠的布线策略： 从电源到信号： 优先布设电源和地线，特别是电源层和地层的连接。 关键信号的优先处理： 高速信号、时钟信号、模拟信号等需要特别关注。 走线规则的应用： 学习设置线宽、间距、过孔大小等规则，确保信号的可靠传输。 差分走线： 掌握差分信号的走线方法，包括等长、等距等要求，用于高速数据传输。 蛇形走线： 如何在需要调整时序或达到特定阻抗时使用蛇形走线。 避免直角转弯： 理解直角转弯对信号反射的影响，并学会使用圆角或45度角转弯。 层间切换： 合理使用过孔，优化信号路径，减少过孔带来的寄生参数。 散热过孔与测试过孔： 在合适的位置添加散热过孔和测试过孔，提高PCB的性能和可测试性。 地线网格的构建： 如何构建有效的地线网格，降低阻抗，提高EMC性能。 DRC与LVS：设计的守护神： 规则检查（Design Rule Check，DRC）和Electrical Rules Check（ERC，或称为Layout Versus Schematic，LVS）是PCB设计过程中不可或缺的环节。我们将深入讲解： DRC的设置与检查： 如何根据制造工艺和性能要求设置DRC规则，并通过软件进行自动化检查，及时发现并修正设计中的物理错误。 LVS的验证： 如何确保PCB布局布线与原理图的逻辑连接完全一致，避免出现原理与实物不符的错误。 手动检查的必要性： 即使有自动化工具，人工复查依然是保证设计质量的重要手段。 第三部分：PCB制作的实践指南 设计完成后，将设计转化为实际的PCB板材是最终目标。本部分将为您提供详细的PCB制作流程指导，让您了解每一个环节的要点。 Gerber文件的生成与导出： Gerber文件是PCB制造的标准格式。您将学习如何根据PCB设计软件的不同，生成一套完整的Gerber文件，包括铜层、阻焊层、丝印层、钻孔文件等。我们将详细讲解每个文件的作用以及导出时的注意事项。 PCB制造的工艺流程： 制版（Imaging）： 如何将Gerber文件转化为感光胶片，并通过曝光、显影等工艺在覆铜板上形成电路图形。 蚀刻（Etching）： 如何去除不需要的铜箔，形成完整的走线和焊盘。 钻孔（Drilling）： 如何根据钻孔文件精确地在PCB板上钻出通孔、盲孔、埋孔等。 电镀（Plating）： 如何在钻孔内壁和表面焊盘上进行化学镀铜，增强导电性和连接性。 阻焊层（Solder Mask）： 如何在PCB表面覆盖一层阻焊油墨，保护铜箔，防止焊接时短路。 丝印层（Silkscreen）： 如何在PCB表面印制元器件标记、极性指示、公司Logo等信息，方便贴片和调试。 表面处理（Surface Finish）： 如喷锡、沉金、OSP等，用于保护焊盘，提高焊接性能。 测试（Testing）： 如何进行开短路测试，确保PCB的电气性能。 成型（Routing/V-scoring）： 如何将大板分割成独立的小PCB。 选择可靠的PCB制造商： 我们将为您提供选择PCB制造商的建议，包括考察其设备、工艺能力、质量控制体系以及服务水平。 PCB焊接的技巧与注意事项： 手工焊接： 针对DIY和维修场景，我们将详细介绍烙铁、焊锡丝、助焊剂的选择与使用，以及不同元器件的焊接技巧。 回流焊与波峰焊： 介绍工业化生产中常用的焊接方法，以及在DIY中如何模拟回流焊。 元件的防静电（ESD）措施： 保护敏感元器件免受静电损坏。 焊接质量的判断： 如何识别虚焊、假焊等不良焊接现象。 第四部分：高级PCB设计主题与未来趋势 在掌握了基础和核心技巧后，本部分将带您探索更广阔的PCB设计领域，展望未来技术的发展。 高密度互连（HDI）技术： 了解HDI技术的原理，包括微过孔、埋盲孔的应用，以及它如何实现更小的PCB尺寸和更高的集成度。 阻抗控制的精细化： 深入理解不同阻抗（50欧姆、90欧姆等）的意义，以及如何在PCB设计软件中精确控制阻抗。 嵌入式元器件与柔性PCB： 探索将元器件直接嵌入PCB内部，以及柔性PCB在可穿戴设备、医疗器械等领域的应用。 3D PCB设计与仿真： 了解3D设计工具如何帮助可视化PCB结构，以及仿真技术在信号完整性、热分析方面的应用。 AI与自动化在PCB设计中的应用： 展望未来，人工智能和自动化技术将如何赋能PCB设计，提高效率和创新性。 本书不仅仅是一本技术手册，更是一条引导您在电子设计领域不断探索与进步的道路。我们力求用最清晰、最实在的语言，配以丰富的实例和图示，帮助您一步步掌握PCB设计的精髓。无论您是怀揣电子梦的初学者，还是希望提升技能的工程师，相信都能从本书中获益匪浅，开启属于您的电子设计新篇章。

评分☆☆☆☆☆

当我拿到这本《印制电路板（PCB）设计技术与实践（第3版）PCB设计技巧 印制电路板制作教程 P》的时候，第一感觉就是它沉甸甸的分量，预示着内容的丰富程度。我是一名业余爱好者，平时喜欢捣鼓一些小发明，但每次涉及到PCB设计，总会遇到瓶颈，感觉知识体系不够完整。这本书的标题，尤其是“PCB设计技巧”和“印制电路板制作教程”的字眼，直击我的痛点。我特别希望这本书能够提供一些“干货”，不仅仅是理论的堆砌，更重要的是那些能够直接应用于实践的技巧和窍门。比如，在处理高速信号时，如何进行阻抗匹配？在电源和地线的处理上，有哪些最佳实践可以避免噪声？书中会不会提供一些常用的PCB设计软件（如Altium Designer, Eagle, KiCad等）的操作指南，并结合实例讲解如何高效地完成设计？我期待这本书能解答我心中那些零散的疑问，并提供一套清晰、可操作的流程，让我能够更自信地完成自己的PCB项目。

评分☆☆☆☆☆

我是一位资深的电子爱好者，拥有多年的DIY经验，但对于PCB设计的理解，我总觉得还停留在比较初级的阶段。《印制电路板（PCB）设计技术与实践（第3版）PCB设计技巧 印制电路板制作教程 P》这个标题，首先吸引我的是“实践”和“技巧”这两个词，这正是我所需要的。我平时也阅读过一些相关的资料，但总觉得不够深入，尤其是在面对一些复杂的设计问题时，常常感到无从下手。《第3版》的出现，让我觉得这本书的内容很可能已经经过了时间的考验和市场的检验，能够提供更成熟、更可靠的设计方法。我期待书中能够详细讲解一些我平时遇到的难题，比如如何进行层叠设计，如何优化焊盘和过孔的参数，以及在高速电路设计中如何避免串扰和EMI问题。我更希望书中能提供一些不同类型PCB（例如电源板、射频板、数字板）的设计案例，并分析其设计思路和难点，这样能够帮助我拓宽视野，提升自己的设计水平。

评分☆☆☆☆☆

这本书的标题，初次看到的时候，就让我产生了浓厚的兴趣。《印制电路板（PCB）设计技术与实践（第3版）PCB设计技巧 印制电路板制作教程 P》，这个名字本身就蕴含了从理论到实践，从基础到进阶的完整学习路径。我是一名刚刚步入电子设计领域不久的学生，对于PCB设计，我既感到好奇又有些畏惧，深怕自己基础不牢，难以跟上学习的节奏。然而，这本书名中“实践”和“教程”这样的字眼，让我看到了希望，仿佛它能够成为我从理论知识走向实际操作的桥梁。特别是“第3版”，这通常意味着作者已经对内容进行了多次的更新和优化，很可能包含了最新的设计理念和行业标准，这对于我这种需要接触前沿知识的学习者来说，无疑是极大的吸引力。我想象着，这本书一定能够帮助我系统地梳理PCB设计的整个流程，从原理图绘制，到元件库的建立，再到布局布线，乃至最后的Gerber文件生成。我对书中可能包含的案例分析和实际项目演示充满了期待，希望能够通过这些生动的例子，将抽象的设计概念具象化，从而更好地理解和掌握PCB设计技巧。

评分☆☆☆☆☆

我最近正在尝试学习一些嵌入式系统相关的知识，而PCB设计是其中必不可少的一环。我是一名编程爱好者，对于硬件部分相对陌生，所以《印制电路板（PCB）设计技术与实践（第3版）PCB设计技巧 印制电路板制作教程 P》这个书名，让我觉得它可能是一个很好的切入点。《PCB设计技巧》和《印制电路板制作教程》的组合，听起来非常务实，我希望能从中找到一个系统性的学习路径，从零开始掌握PCB设计的全过程。我对书中关于元件选型、原理图绘制、PCB布局、布线规则的讲解特别感兴趣。我希望它能用通俗易懂的语言，解释一些我可能不太熟悉的专业术语，并且提供一些实际操作的步骤演示，最好能有一些简单的项目案例，让我能够边学边练，快速上手。

评分☆☆☆☆☆

作为一名电子工程领域的在职工程师，我在工作中经常需要接触PCB设计，但说实话，我一直觉得自己在布局布线方面的技巧还有待提升。尤其是一些复杂电路板的设计，比如高密度互连（HDI）或者射频（RF）PCB，处理起来总是感觉力不从心。所以，《印制电路板（PCB）设计技术与实践（第3版）PCB设计技巧 印制电路板制作教程 P》这个书名，对我来说，极具吸引力。《第3版》的更新意味着它可能包含了当前最新的行业规范和设计方法，这一点我非常看重。我希望书中不仅能涵盖基础的设计流程，更能深入探讨一些高级的PCB设计理念，例如信号完整性（SI）和电源完整性（PI）的分析与优化，差分信号的布线技巧，以及如何根据实际的制板工艺来优化设计，以降低制板成本和提高良率。如果书中能提供一些经过验证的、能够显著提升设计质量的“黑科技”或者“小窍门”，那对我来说将是巨大的财富。