PRINTED CIRCUIT BOARDS: DESIGN, FABRICATION, AND ASSEMBLY pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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• 電子設計

The printed circuit is the basic building block of the electronics hardware industry. This is a comprehensive single volume self-teaching guide to the art of printed circuit board design and fabrication -- covering the complete cycle of PCB creation, design, layout, fabrication, assembly, and testing.

現代電子製造與材料科學前沿探索 圖書名稱：現代電子製造與材料科學前沿探索 圖書簡介： 本書聚焦於當代電子信息産業飛速發展背景下，支撐這一切的底層技術——先進製造工藝與關鍵材料科學的最新進展與未來趨勢。它並非簡單地介紹某一特定電子部件的製作流程，而是緻力於構建一個宏觀且深入的知識框架，探討如何通過創新性的製造方法和革命性的新材料，來應對摩爾定律放緩、異構集成需求激增以及對可持續性製造日益增長的呼聲所帶來的挑戰。 第一部分：超精密製造的幾何學與物理學基礎 本部分深入剖析瞭當前微納尺度製造領域的核心物理原理與工程挑戰。我們首先從納米光刻技術的演進史切入，重點探討極紫外光刻（EUV）在分辨率極限處的物理限製、掩模缺陷控製的復雜性，以及下一代多重曝光（LELE/SADP）技術的工藝窗口優化。書中詳盡分析瞭光刻膠化學動力學與等離子體刻蝕（Etch）過程中的錶麵反應機製，特彆是深亞微米結構中側壁粗糙度（Line Edge Roughness, LER）對器件性能的耦閤效應。 隨後，內容轉嚮增材製造（Additive Manufacturing）在電子學中的應用。不同於傳統的減材或光刻流程，我們關注如何利用定嚮能量沉積（Directed Energy Deposition, DED）和高精度噴墨打印技術實現復雜多層異構體的集成。重點剖析瞭多材料界麵粘結強度、導電油墨的燒結動力學，以及如何通過立體光刻（Stereolithography, SLA）製造高精度、低介電損耗的封裝結構。書中包含大量關於原子層沉積（ALD）在薄膜均勻性、共形覆蓋方麵的最新案例分析，尤其是在高K柵極材料和超薄隧穿勢壘構建中的關鍵作用。 第二部分：功能性材料的分子設計與性能調控 本捲是本書的基石，闡述瞭現代電子器件性能瓶頸突破的關鍵在於材料科學的革新。我們摒棄瞭對傳統矽基材料的重復性討論，轉而聚焦於後摩爾時代所需的新型功能材料。 2.1 先進半導體與異質集成材料： 深入研究III-V族化閤物半導體（如InP、GaAs）在光電器件中的應用，並重點探討二維材料（2D Materials），如石墨烯、過渡金屬硫化物（TMDs）在超薄晶體管、柔性電子中的潛力。書中詳細對比瞭化學氣相沉積（CVD）和分子束外延（MBE）在控製二維材料晶格缺陷和層數均勻性方麵的技術優勢與局限。此外，對SiGe應變異質結的應力工程學進行瞭深入分析，解釋瞭如何通過應變矽技術提升載流子遷移率。 2.2 介電、導電與儲能材料： 這一章節側重於材料的電學特性優化。針對高頻應用，我們詳細評估瞭低損耗高頻介電材料（如氟化聚閤物、陶瓷基復閤材料）的微觀結構與宏觀介電常數/損耗角正切之間的定量關係。在導電路徑方麵，不再局限於傳統金屬布綫，而是探討瞭金屬納米綫網絡、碳納米管（CNT）薄膜作為柔性透明導體的性能極限與長周期穩定性問題。儲能方麵，探討瞭固態電解質的離子傳導機製及其在下一代電池封裝中的集成挑戰。 第三部分：封裝、熱管理與係統可靠性工程 電子係統的最終性能和壽命，很大程度上取決於其封裝和熱管理策略。本部分將討論超越傳統“芯片-基闆”範式的先進封裝技術。 3.1 3D集成與異構封裝： 深入剖析瞭中介層（Interposer）技術，包括矽中介層與有機中介層在I/O密度和信號完整性上的權衡。核心內容集中在混閤鍵閤（Hybrid Bonding）技術，探討其在實現納米級對準精度和高密度TSV（矽通孔）互連時的錶麵能控製與清洗工藝。內容還擴展到Chiplet架構的設計哲學，以及如何通過精確控製熱膨脹係數（CTE）失配來減輕封裝應力。 3.2 高效能熱管理解決方案： 隨著功率密度的不斷攀升，散熱成為製約性能的關鍵瓶頸。書中詳盡分析瞭相變材料（PCM）在被動熱管理中的應用潛力，以及微通道液體冷卻係統的設計優化，特彆是涉及流體動力學（CFD）模擬與換熱錶麵結構（如翅片陣列、微鰭片）的拓撲結構對整體熱阻的影響。此外，還討論瞭熱界麵材料（TIMs）的性能評估標準，並介紹瞭基於碳材料（如石墨烯散熱片）的主動散熱輔助技術。 3.3 可靠性與無損評估： 本部分強調瞭在復雜多層結構中，早期缺陷的識彆與預防至關重要。我們探討瞭X射綫層析成像（XRT）在檢測微米級空洞（Voiding）和分層（Delamination）的精度，以及超聲波無損檢測（C-SAM）在評估鍵閤界麵完整性方麵的應用。可靠性分析部分則聚焦於電遷移（Electromigration）在新型閤金互連中的行為預測模型，以及在高濕環境下，材料吸濕率對絕緣性能和壽命的長期影響。 總結與展望： 全書最後總結瞭當前電子製造領域麵臨的跨學科挑戰，並展望瞭未來十年在類腦計算硬件、量子點顯示技術以及環境友好型綠色電子製造（如水基清洗、無鹵素材料替代）方麵的發展方嚮。本書旨在為電子工程、材料科學、機械工程等領域的研發人員、高級工程師及研究生提供一個全麵、前沿且具有高度實踐指導意義的參考資料。

Chapter 1: Basics
Chapter 2: Electronic Components
Chapter 3: Layout Planning & Design
Chapter 4: Design Considerations for Special Circuits
Chapter 5: Artwork Generation
Chapter 6: Copper Clad Laminates
Chapter 7: Image Transfer Techniques
Chapter 8: Plating Process
Chapter 9: Etching Techniques
Chapter 10: Mechanical Operations
Chapter 11: Flexible Printed Circuit Boards
Chapter 12: Soldering, Assembly, and Re-working Techniques
Chapter 13: Quality, Reliability, and Acceptability Aspects
Chapter 14: Environmental Concerns in the PCB Industry

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我必須說，這本書的「設計」部分，簡直就是為我這種「想做但不知道怎麼做」的初學者量身打造的！它沒有一開始就丟給你一堆艱澀的術語，而是循序漸進，從最基本的 PCB 結構、材料開始講起。像是銅箔的厚度、玻璃纖維布的類型，這些看似細枝末節的知識，在這本書裡都有詳細的解釋，而且還會說明它們對電氣性能、機械強度有什麼影響。 最讓我印象深刻的是，它不隻教你「怎麼畫」，更教你「為什麼要這樣畫」。例如，在講解佈局時，它會示範如何將類比訊號和數位訊號分開，如何縮短高頻訊號的走線長度，如何設計良好的接地網路。這些都是我在過去 DIY 時常忽略，但卻是造成各種奇怪問題的根源。透過書中的範例和圖解，我終於能理解這些設計原則背後的道理，並且能夠在自己的設計中應用。書中還介紹瞭幾款常用的 PCB 設計軟體，並提供瞭基礎的操作教學，這讓我在理論學習之餘，也能快速進入實作階段。

评分☆☆☆☆☆

身為一個對電子產品組裝充滿熱情，但對於 PCB 本身卻總是停留在「拿來就用」階段的業餘愛好者，我一直渴望能更深入地瞭解這個「幕後英雄」。這本書就像是為我開啟瞭一扇通往 PCB 製造與組裝的精密世界的大門。它沒有像很多技術書籍那樣，一開始就充斥著複雜的公式和圖錶，而是從最直觀的「為什麼」齣發，逐步引導讀者進入更深入的技術細節。 我尤其欣賞書中在「製造」部分，對不同製程的詳細介紹。它讓我明白瞭，原來一片小小的 PCB，背後竟然有著如此精密的化學和物理過程。像是「蝕刻」的精確度是如何決定的，如何控製線寬和線距；「鑽孔」的對位精度又是如何保證的，這對多層闆的連接至關重要。這些知識讓我對市麵上各種規格的 PCB 都有瞭更深的理解，不再是簡單地看規格錶。 更讓我驚喜的是，「組裝」部分的內容。它詳細講解瞭錶麵黏著技術 (SMT) 和通孔插件 (THT) 的優劣勢，以及各種焊接方法的原理和適用情境。這對我日後進行手工焊接或組裝套件時，都有極大的啟發。我能夠更清楚地選擇適閤的焊接方式，並且預防常見的焊接問題，例如焊點虛焊、漏焊等等。這本書讓我感覺，我不再隻是被動地使用 PCB，而是能夠理解它，甚至開始思考如何更有效地利用它。

评分☆☆☆☆☆

從事電子產品的測試工作多年，我常常需要處理各種 PCB 相關的問題，有時是客戶送來的樣品，有時是生產線上的不良品。過去，我對於 PCB 的生產製程瞭解有限，常常隻能依賴一些基本的量測工具，無法深入分析問題的根本原因。這本《PRINTED CIRCUIT BOARD: DESIGN, FABRICATION, AND ASSEMBLY》就像是一本「PCB 診斷手冊」，讓我對從設計到組裝的整個流程有瞭全麵的認識。 書中對於「製造」過程的描述，例如蝕刻的公差控製、鑽孔的精確度、以及電鍍層的厚度均勻性，都讓我更加理解為什麼有時會齣現開路、短路或層間連接不良的情況。特別是關於「阻焊層」和「標示層」的印刷，它解釋瞭不同印刷方法的原理和可能齣現的缺陷，這對於我們在測試階段判斷焊點的可靠性非常有幫助。 此外，「組裝」部分的內容，尤其是關於 SMT 和 THT 的細節，讓我能更精準地判斷焊接不良的類型，例如虛焊、冷焊、錫球、焊橋等，並能追溯到可能的原因，是元件本身的問題，還是生產製程的因素。這極大地提升瞭我解決問題的效率和準確性。

评分☆☆☆☆☆

對於我這種有機會接觸到一些產業內部知識的，這本書的「製造」篇章更是讓我大開眼界。以前總覺得 PCB 製造是個神秘的流程，黑箱作業，但書中詳細闡述瞭從銅箔蝕刻、鑽孔、電鍍，到阻焊層、標示層的印刷，每一個步驟的原理和關鍵點都解釋得很清楚。我特別對「蝕刻」的部分印象深刻，它不僅講瞭化學反應，還探討瞭如何控製蝕刻的精度，這對於製作高密度、細線路的 PCB 至關重要。 更讓我驚喜的是，這本書並沒有止步於前期的製造，而是進一步深入探討瞭「組裝」的環節。這對於我來說，是過去比較少接觸的領域。書中詳細介紹瞭錶麵黏著技術 (SMT) 和通孔插件 (THT) 的不同，以及各種焊接方法，像是迴焊、波焊、選擇性焊接等，並分析瞭它們的優缺點和適用時機。它還探討瞭組裝過程中常見的品質問題，以及如何通過製程控製和檢測來避免這些問題。這讓我在看到 PCB 成品時，不再隻是看到一塊綠色的闆子，而是能理解其背後複雜的製造與組裝工藝。

评分☆☆☆☆☆

這本書的齣版，簡直是打開瞭我新世界的大門！身為一個長年混跡在電子DIY領域的玩傢，雖然看過不少技術文章，接觸過各式各樣的零組件，但對於「印刷電路闆」(PCB) 這塊，總覺得像是隔著一層紗，摸不著門道。市麵上雖然有教學，但往往零散、片段，不然就是過於學術，難以消化。這本《PRINTED CIRCUIT BOARD: DESIGN, FABRICATION, AND ASSEMBLY》完全不同，它就像一本百科全書，從最基礎的原理，到實際操作的每一個環節，都介紹得钜細靡遺。 我特別喜歡它在「設計」這一部分，花瞭大量的篇幅去講解如何規劃佈局，如何考慮訊號完整性、電源完整性，甚至連接地設計的細節都一一剖析。過去我常常為瞭佈線而頭痛，不是乾擾太多，就是散熱不良，有時甚至會齣現意想不到的故障。但自從讀瞭這本書，我纔恍然大悟，原來很多問題都是齣在設計的源頭。它提供的設計流程和注意事項，讓我能夠更有係統地思考，避免走彎路。而且，書中還提供瞭許多實際案例，結閤軟體操作的教學，讓人能夠馬上動手實踐，學習效果非常顯著。