PCB设计与制作/“十三五”高等职业教育专业核心课程规划教材·电气大类 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王传清，廖维国 编

图书标签:

• PCB设计
• PCB制作
• 电子技术
• 电气大类
• 高等职业教育
• 专业核心课程
• 十三五规划教材
• 电路设计
• 实训教材
• 电子工程

出版社： 西安交通大学出版社

ISBN：9787560588230

版次：1

商品编码：12113298

包装：平装

丛书名： “十三五”高等职业教育专业核心课程规划教材·电气大类

开本：16开

出版时间：2016-12-01

用纸：胶版纸

页数：255

字数：399000

正文语种：中文

内容简介

　　《PCB设计与制作/“十三五”高等职业教育专业核心课程规划教材·电气大类》根据职业教育的特点，充分考虑工作技能的重要性和学习的积极性，遵循层次性、综合性、先进性和创新性原则，依据职业岗位能力，形成教学内容体系，实现了理论教学与实践教学高度融合。
　　《PCB设计与制作/“十三五”高等职业教育专业核心课程规划教材·电气大类》语言简洁，通俗易懂，知识点全面具体，是编者多年从事印制电路板的经验之作。《PCB设计与制作/“十三五”高等职业教育专业核心课程规划教材·电气大类》图文并茂，以工作过程为导向，按照由简单到复杂的原则设计教学情景，将课程内容整合成5个学习情境，每个学习情境都是一个完整的工作过程，通过大量的设计案例说明了原理图设计及PCB板设计的一些技巧与方法，以及设计过长应该注意的问题，工程性好，实用性强。
　　《PCB设计与制作/“十三五”高等职业教育专业核心课程规划教材·电气大类》可作为高职高专院校电子信息类、机电类、电气类等专业的教材，也可作为中职学校相关专业的教材，以及国家职业技能鉴定的辅导教材和电子企业的岗位培训教材，还可供电子爱好者自学参考使用。

目录

习情境1 PCB制作工艺基础
任务1．1 PCB基础知识的认知
1．1．1 任务目标
1．1．2 PCB概述
1．1．3 PCB组成要素
1．1．4 任务单
任务1．2 PCB设计规范与制作工艺的认知
1．2．1 任务目标
1．2．2 PCB设计规范
1．2．3 PCB制作工艺
1．2．4 常见PCB设计软件介绍
1．2．5 任务单
习情境2 三端直流稳压电源PCB板的设计
任务2．1 Prote12004基础
2．1．1 任务目标
2．1．2 Prote12004的安装
2．1．3 Prote12004的资源用户定制
2．1．4 Prote12004的环境参数设置
2．1．5 Prote12004的启动和关闭
2．1．6 Prote12004的主窗口介绍
2．1．7 Prote12004的文件管理
2．1．8 Prote12004的设计流程
2．1．9 任务单
任务2．2 三端直流稳压电源原理图设计
2．2．1 任务目标
2．2．2 原理图设计基础
2．2．3 原理图参数设置
2．2．4 加载元件库，放置、编辑原理图基本图元
2．2．5 原理图的美化和完善
2．2．6 原理图电气检查及生成各种报表
2．2．7 操作要点
2．2．8 任务单
任务2．3 三端直流稳压电源单面PCB的设计
2．3．1 任务目标
2．3．2 新建PCB文件并规划电路板
2．3．3 PCB参数的设置
2．3．4 使用wiring、Uti1ities工具栏
2．3．5 导人元件封装与网络
2．3．6 元件布局
2．3．7 设置PCB设计规则
2．3．8 电路板布线
2．3．9 电路板高级处理
2．3．10 任务单

学习情境3 多路数据采集系统PCB板的设计
任务3．1 多路数据采集系统原理图设计
3．1．1 任务目标
3．1．2 层次原理图的设计方法
3．1．3 单片机多路数据采集系统层次性原理图设计任务
3．1．4 原理图元件库的制作
3．1．5 创建PCB元件封装
3．1．6 自上而下设计单片机多路数据采集系统原理图
3．1．7 单片机多路数据采集系统原理图电气连接检查
3．1．8 任务单
任务3．2 多路数据采集系统双面PCB板设计
3．2．1 任务目标
3．2．2 新建PcB文件并绘制电路板边框
3．2．3 PCB参数的设置
3．2．4 导入元件封装与网络
3．2．6 自动布线
3．2．7 手工修改双面板导线
3．2．8 电路板高级处理
3．2．9 DRC检查和违规错误排除
3．2．10 任务单

学习情境4 电动车防盗报警器遥控板的PCB设计
任务4．1 电动车防盗报警器遥控板原理图设计
4．1．1 任务目标
4．1．2 产品介绍
4．1．3 原理图元件设计与绘制
4．1．4 元件封装的设计与绘制
4．1．5 电动车防盗报警器原理图的绘制
4．1．6 任务单
任务4．2 电动车防盗报警器双面异形PCB板设计
4．2．1 任务目标
4．2．2 电路板尺寸要求
4．2．3 电路板工艺要求
4．2．4 新建PCB文件及规划电路板
4．2．5 导人元件封装与网络
4．2．6 PCB布局
4．2．7 PCB设计规则设置
4．2．8 电路板布线
4．2．9 电路板补泪滴
4．2．10 DRC检查和违规错误排除
4．2．11 任务单

学习情境5 Prote12004电路仿真
任务5．1 Prote12004仿真基本知识
5．1．1 任务目标
5．1．2 Prote12004仿真基本知识要点
5．1．3 仿真元件及参数设置操作要点
5．1．4 任务单
任务5．2 Prote12004．电路仿真案例分析
5．2．1 任务目标
5．2．2 Prote12004仿真案例知识要点
5．2．3 任务单

参考文献

《精通PCB设计与制作：从原理到实践的全面指南》 内容简介 本书是一本系统阐述PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）设计与制作全过程的专业技术书籍，旨在为电子工程专业的学生、硬件工程师、PCB设计人员以及广大电子爱好者提供一份详尽、实用且具有前瞻性的技术指导。本书不仅涵盖了PCB设计的基础理论、主流设计软件的操作技巧，更深入地解析了PCB的制造工艺、质量控制以及新兴技术在PCB领域的应用，力求帮助读者掌握从概念构思到成品落地的完整技能链条。 第一部分：PCB设计基础与原理 本部分将带领读者走进PCB设计的宏观世界，从其基本概念、发展历程入手，深入理解PCB在现代电子产品中的核心地位。 第一章 PCB概述： PCB的定义、功能与重要性：阐述PCB作为电子元器件连接的载体，是实现电子设备功能不可或缺的组成部分。 PCB的发展历程与趋势：追溯PCB从单层板到多层板、柔性板、刚挠结合板等演变过程，展望未来超高密度互连（HDI）、三维封装等前沿发展。 PCB的分类与特点：详细介绍单面板、双面板、多层板、HDI板、软板、硬板、刚挠结合板等不同类型PCB的结构、优缺点及适用场景。 PCB设计与制作的基本流程：梳理从原理图设计、PCB布局布线、 Gerber文件生成到PCB制造、组装、测试的完整链条。 第二章 PCB设计所需基础知识： 电子元器件的种类与封装：介绍常用电子元器件（电阻、电容、电感、IC、连接器等）及其对应的PCB封装形式，理解封装与PCB布局的关系。 电子线路原理基础回顾：简要回顾基本电路理论，强调理解电路功能对于合理布局布线的重要性。 信号完整性（SI）与电源完整性（PI）基础：介绍高速信号传输中存在的问题（串扰、反射、损耗等）及电源分配网络（PDN）设计的基本原则，为后续高级设计奠定基础。 电磁兼容性（EMC）基础：讲解PCB设计中可能出现的电磁干扰（EMI）源，以及如何通过设计手段抑制EMI。 第二部分：PCB设计软件实战 本部分将聚焦于当前主流的PCB设计软件，通过实际案例和详细步骤，引导读者掌握软件的操作精髓，提升设计效率与质量。本书将以Altium Designer为例进行详细讲解，同时提及其他常用软件如PADS、Allegro、KiCad等的特色，帮助读者构建软件操作能力。 第三章 Altium Designer核心功能解析： 软件环境配置与界面介绍：熟悉Altium Designer的工作空间，包括项目管理、库管理、原理图编辑、PCB编辑等主要模块。 原理图设计： 创建与管理工程项目：掌握项目创建、文件夹结构、文件关联等。 库的创建与管理：学习创建元器件库（原理图符号、PCB封装、3D模型），理解符号库、封装库、PCB库的区别与联系。 绘制原理图：详解绘制原理图的各种工具（导线、总线、端口、差分对、电源符号等），以及如何进行网络命名、层次化设计。 ERC（Electrical Rules Check）检查：掌握原理图的电气规则检查，排除设计中的错误。 PCB设计： PCB设计环境：介绍PCB文档的创建、导入网络表、设置PCB参数（板框、层叠结构、设计规则等）。 元器件封装库的匹配与导入：确保原理图元器件与PCB封装的正确对应。 PCB布局：讲解元器件的摆放原则（功能分组、信号流向、散热考虑、安装空间等），手动与自动布局技巧。 PCB布线： 布线规则设置：详解设计规则（DRC）中的最小线宽、间距、过孔、差分对、蛇形线等设置。 手动布线：掌握各种布线工具的使用，包括单根布线、推挤布线、拓扑布线、交互式布线等。 自动布线：介绍自动布线器的使用方法、参数设置与后编辑。 差分信号布线：重点讲解差分信号的等长、等距、对齐处理。 电源与地网络设计：强调电源平面的划分、退藕电容的放置、地线的设计与处理。 过孔优化与阻抗控制：理解不同类型过孔的作用，掌握阻抗匹配设计的基础。 覆铜与GND/Power Plane：学习创建敷铜区域，优化电源和地平面，提高信号完整性与EMC性能。 3D模型集成与显示：导入3D模型，进行初步的机械干涉检查。 DRC（Design Rules Check）检查：进行PCB的物理设计规则检查，发现并修正潜在问题。 第四章 高级PCB设计技巧与案例分析： 高速PCB设计： 信号完整性（SI）设计：讲解串扰、反射、终端匹配、阻抗匹配的原理与实现方法。 电源完整性（PI）设计：深入理解PDN的阻抗、去耦电容的选择与布局。 差分信号与高速接口设计：针对USB、HDMI、PCIe等接口进行布线策略。 射频（RF）PCB设计： 传输线理论回顾：介绍微带线、带状线等传输线特性。 RF电路的布局布线原则：强调接地、屏蔽、信号隔离等。 HDI（High Density Interconnect）PCB设计： 微过孔（Microvia）技术：介绍逐层堆叠、埋盲孔的应用。 密集布线技巧：学习扇出（Fan-out）、BGA走线等。 柔性PCB（Flex PCB）与刚挠结合板（Rigid-Flex PCB）设计： 特殊工艺考量：讲解折弯半径、层叠结构、保护层等。 实际案例分析：通过若干典型电路（如电源模块、FPGA开发板、通信模块等）的设计流程，展示不同类型的PCB设计方法与技巧。 第三部分：PCB制造工艺与质量控制 本部分将深入探讨PCB从设计文件到实物板的制造过程，以及如何保证PCB的质量与可靠性。 第五章 Gerber文件生成与审阅： Gerber文件详解：介绍Gerber文件的格式（RS-274-X）、内容（层信息、线路、焊盘、阻焊、丝印、钻孔等）。 RS-274X格式与X2格式：理解不同Gerber格式的差异与优缺点。 NC钻孔文件（Excellon）介绍：解释NC文件的作用与格式。 Gerber文件输出设置：讲解如何根据PCB制造厂的要求设置输出参数。 Gerber文件审阅工具与方法：介绍使用Viewmate、GC-Prevue等工具进行Gerber文件检查，发现潜在设计错误。 第六章 PCB制造工艺流程： PCB制造流程概述：从原材料（覆铜板）到成品板的整个链条。 内层线路制作：蚀刻、钻孔、电镀、层压等步骤。 外层线路制作：蚀刻、阻焊层制作（光成像、显影、固化）。 表面处理：沉金、OSP、镀金、喷锡等工艺的原理与应用。 丝印层与字符层：介绍丝印的制作与作用。 外形加工：CNC铣削、V-cut（V割）。 测试与检验：开短路测试（ICT）、飞针测试、外观检查。 第七章 PCB质量控制与可靠性： PCB常见缺陷分析：线路开路/短路、虚焊、焊盘脱落、铜厚不足、分层、起泡等。 IPC标准介绍：重点介绍IPC-A-600（印制电路板可接受性）、IPC-7711/7721（印制电路板返工、维修和改造）等标准。 PCB可靠性测试：盐雾试验、高低温试验、振动试验、湿热试验等。 元器件封装与PCB板匹配考量：从可靠性角度理解BGA、QFN等复杂封装的焊接要求。 第四部分：PCB设计与制作的未来趋势 本部分将展望PCB设计与制造领域的前沿技术和发展方向，帮助读者保持技术敏感度，迎接未来的挑战。 第八章 新兴PCB技术与应用： 三维PCB（3D-PCB）：讲解三维堆叠、垂直互连等概念。 柔性与可穿戴电子PCB：介绍在曲面、生物传感器等领域的应用。 有机电子与印刷电子PCB：探讨卷对卷（Roll-to-Roll）制造、导电油墨等技术。 先进封装技术（SiP、CoWoS等）与PCB的协同设计。 人工智能（AI）在PCB设计中的应用：自动化布局布线、智能规则检查、故障预测等。 绿色PCB设计与可持续制造：环保材料、低能耗工艺、回收利用等。 附录 常用PCB设计术语表 PCB设计软件快捷键汇总 参考文献 本书内容力求全面、深入且贴近实际应用，通过理论讲解、软件演示、案例分析和工艺解析，帮助读者建立起系统、完整的PCB设计与制作知识体系，成为一名优秀的电子工程师。

评分☆☆☆☆☆

这本书的理论深度让我受益匪浅，它并没有止步于基础的PCB布局布线，而是深入探讨了许多高级的、对电路性能至关重要的设计原则。作者在讲解信号完整性、电源完整性时，并没有使用过于复杂的数学公式，而是通过生动的类比和清晰的图示，将这些抽象的概念具象化，让我能够深刻理解它们对电路工作的影响。例如，在讲解高速信号布线时，书中详细阐述了阻抗匹配、串扰抑制、回流路径等关键技术，并给出了具体的实践指导，比如如何合理安排走线宽度、如何进行差分走线、如何避免信号反射等。我尤其对书中关于EMC（电磁兼容性）设计的部分印象深刻，作者从源头抑制、传输路径控制、敏感区域防护等多个维度，系统地阐述了如何设计出符合EMC要求的PCB，这对于我们设计高性能、高可靠性的电子产品至关重要。这本书让我明白了，PCB设计不仅仅是“画图”，更是一门与电磁场、信号传播等物理现象打交道的艺术。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我带来的最大改变，是让我从一个“PCB使用者”转变为一个“PCB创造者”。过去，我可能只是在原理图设计完成后，把任务交给别人去完成PCB布局布线。但读了这本书，我才意识到，PCB的设计质量直接影响着整个产品的性能和成本。书中对于如何根据元器件特性、信号类型、散热要求等因素，进行合理的器件布局和走线规划，有着非常系统和深入的阐述。它引导我思考，如何让PCB更紧凑、更美观、更易于制造，同时又能保证信号的稳定传输和良好的散热。我尤其喜欢书中关于“设计 for Manufacturing”（DFM）和“设计 for Test”（DFT）的章节，这些内容让我认识到，一个好的PCB设计不仅仅要满足功能需求，还要考虑到后续的生产和测试的便捷性，从而降低生产成本，提高生产效率。这本书让我对PCB设计有了全新的认识，它不仅仅是把元器件连接起来，而是要进行一种系统性的工程优化。

评分☆☆☆☆☆

这本书最吸引我的地方在于它对实际操作的深度和广度。它并没有停留在理论层面，而是将大量的篇幅用在了具体的工艺制作上。从覆铜板的选择、药水配制、蚀刻，到钻孔、电镀、阻焊层、丝印层的制作，每一个步骤都经过了细致的分解和讲解，并且提供了详细的注意事项和常见问题的解决方案。读这本书的时候，我感觉自己就像置身于一个真实的PCB制作车间，看着书中的图文一步步演示，仿佛能闻到那股特殊的化学药水味。书中对于不同类型覆铜板的特性、不同蚀刻工艺的优缺点，以及如何选择合适的钻孔参数等，都进行了深入的探讨，这些都是在其他教材中很难找到的宝贵信息。而且，书中还介绍了许多提高PCB制作良率的技巧，比如如何避免焊盘脱落、如何防止线路短路等，这些经验性的总结对于提高制作成功率非常有帮助。我之前也尝试过自己动手制作PCB，但常常因为一些细节处理不当而导致失败，读了这本书后，我才恍然大悟，原来很多问题都可以通过精细化的操作来避免。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我是在朋友的推荐下拿到这本《PCB设计与制作》的，当时我对其并没有抱太高的期望，毕竟市面上关于PCB的书籍实在太多了。然而，当我翻开第一页，就被它严谨的逻辑和清晰的结构所吸引。它不是那种堆砌概念、罗列公式的书，而是像一位经验丰富的工程师，将自己多年的实践经验和心得毫无保留地分享出来。书中有很多“过来人”的忠告，例如在讲解某些设计技巧时，会先指出常见的误区，然后再给出正确的解决方案，这种“防患于未然”的讲解方式，让我少走了很多弯路。而且，本书的排版也非常人性化，大量的表格、流程图和对比分析，使得内容一目了然，便于查阅和理解。我经常会在遇到具体问题时，翻阅这本书，总能从中找到相关的指导和启发。对我而言，这本书更像是一本“秘籍”，让我能够更自信、更从容地应对各种PCB设计和制作的挑战。

评分☆☆☆☆☆

这本《PCB设计与制作》就像一位循循善诱的老师，从最基础的原理讲起，一点点地将我们领入PCB设计的殿堂。初学者常常对那些复杂的电路图和布线规则感到头疼，但这本书用极其通俗易懂的语言，配合大量清晰的图例和实例，让原本枯燥的概念变得鲜活起来。它没有上来就抛出一大堆专业术语，而是先从PCB的构成、基本术语解释开始，让读者对整个行业有一个宏观的认识。接着，作者深入浅出地讲解了PCB设计的流程，从原理图绘制到PCB布局、布线，再到最后的 Gerber 文件输出，每一个环节都讲解得细致入微，仿佛手把手地教你操作。尤其让我印象深刻的是，书中对于一些常见的布线技巧，如信号完整性、电源完整性等，都有非常详尽的阐述，并且配有实际案例分析，让我们能更直观地理解这些理论在实践中的重要性。我之前尝试过一些网上的零散资料，总是抓不住重点，而这本书就像一个完整的知识体系，将所有碎片化的信息整合起来，让我豁然开朗，找到了学习的正确方向。它不仅仅是一本书，更像是一张通往PCB设计世界的地图，指引我安全、高效地前行。