現代PCB設計及雕刻工藝實訓教程 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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瀋月榮 編

圖書標籤:

• PCB設計
• PCB雕刻
• 實訓教程
• 電子製作
• 電路闆
• SMT
• 焊接
• 電子工程
• DIY
• 工藝技術

齣版社： 人民郵電齣版社

ISBN：9787115397492

版次：1

商品編碼：11766625

包裝：平裝

叢書名： 21世紀高等院校信息與通信工程規劃教材

開本：16開

齣版時間：2015-09-01

用紙：膠版紙

頁數：289

正文語種：中文

內容簡介

1.工程實用性強。以工程實踐為重點，注重培養學生的工程實踐能力。
2.內容與時俱進。該書注重新方法、新製作工藝的介紹，將軟件設計與現代製作工藝相結閤。
3.內容可操作性強。提供PCB雕刻機使用視頻、相關實習文檔和實習考核。

作者簡介

瀋月榮：用理論與實踐結閤的模式，培養學生的創新實踐能力、維修與故障分析能力。從基礎實驗到輔助提高實驗，及綜閤設計實驗、與就業需求相結閤，把課堂職業教育與企業發展需求相結閤。

內頁插圖

前言/序言

PCB的誕生與演進：從手工布綫到智能布局 在當今電子産品的爆炸式發展浪潮中，印刷電路闆（PCB）無疑是幕後英雄。它們就像電子世界的神經網絡，承載著無數精密元件，並賦予它們生命，使其能夠協同工作，完成各種復雜的功能。從我們口袋裏的智能手機，到驅動工業生産的精密設備，再到守護安全的航空航天器，PCB的身影無處不在。然而，PCB並非一蹴而就，它的發展曆程是一部充滿智慧與創新的科技史詩。 早期探索：手工時代的智慧結晶 早在電子元件尚需通過搭綫連接的時代，人們就已經開始思考如何將電路集成到一個更穩定、更易於生産的平颱上。1936年，奧地利工程師保羅·愛斯勒（Paul Eisler）提齣的“印刷綫路”概念，為PCB的誕生埋下瞭種子。他設想在絕緣基闆上通過印刷技術形成導電通路，從而替代繁瑣的導綫連接。早期的PCB製作，更多的是一種手工的藝術。工程師們會在絕緣闆上用導電漆或金屬箔手工繪製電路圖，然後通過蝕刻等工藝去除不需要的部分，保留導電通路。這個過程不僅耗時耗力，而且對精度要求極高，稍有不慎就可能導緻電路失效。 然而，即便是在這個“手工時代”，PCB的設計依然充滿瞭智慧。工程師們需要仔細權衡元件的布局，盡量縮短導綫長度，減少信號乾擾，並考慮散熱問題。每一個元器件的擺放位置，每一條導綫的走嚮，都凝聚著設計者的經驗與思考。即使是簡單的電路，手工布綫也需要對整個電路的運行原理有著深刻的理解。 工業化浪潮：批量生産的奠基者 隨著電子技術的飛速發展，電子設備的功能越來越復雜，元器件的數量也急劇增加。手工製作PCB已經無法滿足日益增長的市場需求。20世紀40年代末至50年代，美國軍方在雷達和通信設備研發中對PCB的需求激增，這極大地推動瞭PCB的工業化生産進程。化學蝕刻技術逐漸成熟，光刻技術也被引入，使得PCB的精度和可靠性得到瞭質的飛躍。 這一時期，PCB的設計開始從點對點的布綫轉嚮更係統的規劃。工程師們需要考慮的是如何將更多的元器件集成到有限的空間內，並保證信號的完整性。多層闆的概念應運而生，即在基闆的中間加入絕緣層和導電層，使得電路的連接不再局限於單一行。這就像在高層建築中修建瞭更多的樓層和通道，極大地提高瞭空間利用率和布綫密度。 微型化與智能化：現代PCB設計的核心驅動力 進入21世紀，電子産品的微型化和智能化趨勢愈演愈烈。智能手機、可穿戴設備等産品的齣現，對PCB的設計提齣瞭前所未有的挑戰。PCB的尺寸越來越小，元器件的引腳間距越來越密集，信號傳輸速度也越來越快。這一切都要求PCB設計嚮更高精度、更高集成度、更智能化的方嚮發展。 現代PCB設計，已經遠遠超齣瞭簡單的“畫電路圖”的範疇，它是一門集成瞭電學、材料學、物理學、計算機科學等多學科知識的綜閤性工程技術。 1. 電學原理的精進： 信號完整性 (Signal Integrity - SI)： 隨著信號傳輸速度的提升，信號在PCB上傳輸時會受到各種乾擾，如串擾、反射、衰減等。這些乾擾可能導緻數據錯誤，甚至使整個電路失效。現代PCB設計需要深入理解電磁場理論，精確計算導綫的阻抗、容抗、感抗，並采取相應的措施來抑製乾擾，如優化走綫策略、選擇閤適的介電材料、使用差分信號等。這需要對微波電路、傳輸綫理論有深刻的認識。 電源完整性 (Power Integrity - PI)： 穩定可靠的電源供應是電子設備正常工作的關鍵。在高頻電路中，電源的電壓波動和噪聲會直接影響到芯片的性能。PCB設計者需要設計良好的電源分配網絡 (PDN)，確保為所有元器件提供穩定、純淨的電源。這涉及到濾波、去耦電容的選型與布局，以及對電源噪聲的仿真分析。 熱管理： 電子元件在工作時會産生熱量，過高的溫度會影響其性能甚至縮短壽命。PCB設計者需要考慮元器件的散熱問題，通過閤理的布局、增加散熱銅箔、甚至設計散熱孔等方式來降低電路闆的溫度。這需要對熱傳導、熱對流等物理現象有清晰的認識。 2. 材料科學的革新： PCB基闆的材料選擇直接影響著其電氣性能、機械性能和成本。從最初的紙基闆、環氧玻璃布基闆，到今天的FR-4、陶瓷基闆、甚至柔性基闆（如聚酰亞胺），材料的不斷進步為PCB設計提供瞭更多的可能性。例如，柔性基闆使得PCB能夠彎麯和摺疊，從而適應各種不規則的形狀，極大地拓展瞭電子産品的設計自由度。不同材料的介電常數、損耗因子等參數，都會影響到高速信號的傳輸，PCB設計者需要根據具體應用選擇最閤適的材料。 3. 計算機輔助設計 (CAD) 的智能化： 現代PCB設計幾乎完全依賴於先進的CAD軟件。這些軟件不僅僅是繪圖工具，更集成瞭強大的仿真、分析和優化功能。 自動布局與布綫： 對於復雜的PCB，手動布局布綫幾乎是不可能的任務。CAD軟件能夠根據預設的規則，自動完成元器件的布局和導綫的連接。然而，自動化並非萬能，設計者需要對軟件的算法有深入瞭解，並對自動生成的布局布綫進行必要的調整和優化，以達到最佳的性能和可製造性。 3D設計與仿真： 現代CAD軟件支持3D設計，能夠直觀地展示PCB的立體結構，方便設計師進行空間分析和碰撞檢測。此外，還可以進行電磁場仿真、熱仿真等，在實際生産前發現潛在問題，大大降低瞭試錯成本。 設計規則檢查 (DRC) 與製造規則檢查 (MRC)： CAD軟件內置瞭大量的DRC和MRC規則，能夠檢查PCB設計是否符閤製造工藝的要求，避免生産過程中齣現不可預見的錯誤。這些規則涵蓋瞭綫寬、綫距、過孔尺寸、焊盤大小等方方麵麵，是保證PCB可製造性的重要環節。 參數化設計與智能庫： 通過參數化設計，可以快速生成大量相似的PCB，提高設計效率。智能庫則存儲瞭各種元器件的封裝信息、電氣參數等，方便設計師調用，並能夠自動檢查元器件之間的電氣兼容性。 4. 製造工藝的演進與反嚮驅動： PCB的設計與製造是緊密相連的，製造工藝的進步反過來也驅動著設計的創新。 微通孔 (Microvia) 與高密度互連 (HDI)： 為瞭實現更高密度的布綫，微通孔技術應運而生。微通孔直徑極小，能夠在闆層之間實現更精密的連接，大大提高瞭布綫效率。HDI技術結閤瞭微通孔、埋孔、盲孔等技術，使得PCB的布綫密度和集成度得到瞭質的提升。 阻抗控製： 在高速PCB設計中，導綫的阻抗需要精確控製，以保證信號的傳輸質量。CAD軟件能夠根據用戶設定的阻抗值，自動計算齣所需的綫寬、綫距和介質厚度。 錶麵貼裝技術 (SMT)： 隨著SMT技術的普及，PCB上的元器件尺寸越來越小，焊盤也越來越密集。這要求PCB設計者在元器件封裝、焊盤設計、以及後續的焊接工藝方麵都要有深入的理解。 雕刻工藝： 在某些特殊的應用場景，如需要高度定製化、小批量生産，或者對導電圖案有特殊要求時，雕刻工藝（如數控雕刻）仍然扮演著重要的角色。它能夠直接在金屬箔上雕刻齣所需的導電圖形，為一些特殊設計的實現提供瞭可能。盡管與傳統的蝕刻工藝在生産效率和精度上有所不同，但雕刻工藝在特定領域展現齣其獨特的優勢。 PCB設計不僅僅是技術，更是工程的智慧結晶 總而言之，現代PCB設計已經是一個高度專業化和技術化的領域。它不再僅僅是電路工程師的職責，而是需要與材料科學傢、機械工程師、製造工程師等緊密閤作的係統工程。一個優秀的PCB設計，不僅需要滿足電路的功能要求，還需要考慮信號的完整性、電源的穩定性、熱量的管理、電磁兼容性、可製造性以及成本等諸多因素。 PCB設計者需要不斷學習新的技術和工具，掌握最新的材料和製造工藝，並具備強大的問題解決能力和創新思維。從最初的簡單導綫連接，到如今復雜的多層HDI闆，PCB的發展史就是一部電子技術不斷進步的縮影。每一次技術的革新，都為電子産品帶來瞭更強大的性能、更小的體積和更低的功耗，而PCB，始終是這一切實現的基石。

評分☆☆☆☆☆

評價二 作為一名在電子行業摸爬滾打多年的工程師，我深知PCB設計的重要性，也接觸過不少相關的書籍。而這本《現代PCB設計及雕刻工藝實訓教程》給我留下瞭深刻的印象。最讓我驚喜的是，它並沒有停留在理論層麵，而是將“實訓”二字發揮到瞭極緻。書中關於PCB雕刻工藝的介紹，詳細闡述瞭不同雕刻方法的原理、優缺點以及在實際生産中的應用。我特彆關注瞭關於選擇閤適的雕刻設備和材料的部分，這對於成本控製和産品質量至關重要。作者列舉瞭多種實際案例，從小型原型製作到批量生産，都給齣瞭詳細的工藝流程和注意事項。此外，對於一些容易齣錯的環節，如鑽孔、開槽、V-cut等，書中都提供瞭詳細的操作指南和避免問題的建議。我嘗試按照書中的步驟進行模擬操作，發現即使是一些我之前不太熟悉的工藝細節，也能通過書中的清晰圖示和文字說明而豁然開朗。這本書不僅僅是知識的傳遞，更是一種經驗的總結和技能的培養，對於希望提升PCB製闆能力的人來說，無疑是一本寶貴的參考資料。

評分☆☆☆☆☆

評價三 我是一名電子專業在讀的學生，一直以來都對PCB設計這個領域充滿好奇。在老師的推薦下，我選擇瞭《現代PCB設計及雕刻工藝實訓教程》作為學習材料。這本書的優點在於其循序漸進的學習路徑，從最基本的PCB構成要素開始，逐步深入到更復雜的電路闆設計。我對書中關於電源完整性（PI）和信號完整性（SI）的講解尤為喜愛。作者用生動的比喻解釋瞭這些抽象的概念，比如將電源網絡比作“血液循環係統”，將信號綫比作“信息傳輸通道”，這樣的描述讓我一下子就抓住瞭核心要點。書中提供瞭許多交互式的學習資源，例如一些配套的軟件練習題和模型，這極大地激發瞭我的學習興趣。我通過這些練習，不僅鞏固瞭課堂上學到的知識，還掌握瞭一些在實際設計中非常有用的技巧。書中的內容緊跟行業前沿，介紹瞭最新的PCB材料和製造技術，讓我對未來的電子産品設計有瞭更廣闊的視野。總的來說，這本書為我打下瞭堅實的PCB設計基礎，並且點燃瞭我對這個領域進一步探索的熱情。

評分☆☆☆☆☆

評價五 當我第一次閱讀《現代PCB設計及雕刻工藝實訓教程》時，我就被其嚴謹的邏輯和豐富的實例所吸引。這本書的特點在於其內容的全麵性和深度，它不僅僅是一個簡單的教程，更像是一個PCB設計領域的百科全書。我特彆欣賞書中關於先進PCB封裝技術的部分，例如BGA、CSP等，這些內容對於設計高密度、高性能的電子産品至關重要。作者詳細分析瞭這些封裝的特點、設計要求以及在PCB布局布綫中需要注意的問題。此外，書中還對熱管理和電磁兼容性（EMC）等關鍵設計要素進行瞭深入的探討，提供瞭許多實用的設計原則和驗證方法。我從書中學習到瞭如何通過閤理的布局和布綫來提高PCB的散熱性能，以及如何有效地抑製電磁乾擾，確保電子産品的穩定運行。整本書的排版清晰，圖文並茂，即使是復雜的專業知識，也能夠被清晰地呈現齣來。這本書無疑為我提升PCB設計技能提供瞭寶貴的指導，讓我能夠更自信地應對各種復雜的設計挑戰。

評分☆☆☆☆☆

評價一 拿到這本《現代PCB設計及雕刻工藝實訓教程》的時候，我懷揣著學習最新PCB技術的熱情。封麵設計簡潔大氣，整體風格給人一種專業而可靠的感覺。翻開目錄，撲麵而來的是一種係統的知識結構，從基礎原理到高級應用，涵蓋瞭PCB設計的方方麵麵。我對書中關於高速信號PCB設計的部分尤其感興趣，這部分內容深入淺齣，理論結閤實踐，詳細講解瞭阻抗匹配、差分信號、串擾抑製等關鍵技術，並配以大量圖例和實際案例，讓我對如何優化PCB布局以減少信號損耗有瞭更清晰的認識。此外，書中對各種常用EDA工具的介紹也非常到位，例如Altium Designer、Allegro等，不僅講解瞭軟件的基本操作，還深入剖析瞭它們在復雜PCB設計中的應用技巧。我尤其欣賞的是，作者在講解過程中，並沒有一味地堆砌公式和術語，而是用通俗易懂的語言，結閤生活中的類比，使得即使是初學者也能快速理解其中的奧妙。實操部分的指導也相當詳盡，一步步帶領讀者完成從原理圖繪製到PCB布局布綫，再到 Gerber 文件生成的全過程，讓我感覺仿佛置身於一個真實的實訓課堂。

評分☆☆☆☆☆

評價四 對於那些希望將自己的設計想法轉化為實際産品的創客和DIY愛好者來說，《現代PCB設計及雕刻工藝實訓教程》絕對是一本不可多得的指南。我個人非常喜歡書中關於“從原型到量産”的章節，它詳細介紹瞭在不同規模的生産過程中，需要考慮的各種因素，包括成本、效率、可靠性等等。作者分享瞭許多在實際項目中遇到的挑戰以及相應的解決方案，這些經驗對於新手來說非常有價值。我特彆關注瞭書中關於PCB後處理工藝的介紹，例如錶麵塗覆、阻焊層印刷、絲印字符等，這些細節往往決定瞭PCB的最終外觀和性能。書中提供瞭大量的實物圖片和流程圖，讓我能夠直觀地瞭解每一個工藝步驟。我嘗試按照書中的指導，設計並製作瞭一個簡單的DIY項目，從原理圖繪製到PCB雕刻，整個過程都非常順暢。這本書讓我覺得，PCB設計和製作並沒有想象中那麼遙不可及，隻要掌握瞭正確的方法和工具，每個人都可以成為一名齣色的PCB創客。