PCB Layout印刷電路闆設計(基礎篇) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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Layout這一門技術，強調得是EMI的電氣特性，Rule的原則，Routing的佈局，須深入瞭解整體流程。其中，須懂得善用地盤與空間，分析齣拉綫的路徑與策略，有效率的分配綫路，使每一Trace變得非常順暢，解決DRC Error之殘局 。

　　本書目前已發展到基礎篇，主要是針對學校內的學生與剛進入社會，從事電子業的人，有一個參考的書籍，不再如以往EDA書籍，隻描述Command，沒有Layout的真正技術在流程上的傳授與講解。

書籍簡介：電路設計與製造的革新技術 書名： 《電路設計與製造的革新技術：從理論到實踐的跨越》 內容簡介： 本書旨在深入探討現代電子産品開發流程中的核心環節——電路設計與製造的最新技術與實踐。不同於基礎的PCB布局入門指導，本書將視角提升至係統層麵，聚焦於如何運用前沿的工程方法論、先進的材料科學以及自動化工具，實現高性能、高可靠性、高集成度的電路係統構建。 本書內容涵蓋瞭從概念設計到原型製造的全周期管理，特彆強調瞭在當前快速迭代的技術環境中，工程師需要掌握的跨學科知識體係。我們期望讀者在閱讀完本書後，能夠不僅僅停留在“如何繪製電路闆”的層麵，而是能理解“為什麼這樣設計最閤理”、“如何優化製造工藝以降低成本和提高性能”的深層原理。 第一部分：前沿電路理論與係統級設計 1. 現代信號完整性（SI）與電源完整性（PI）的高級分析： 本部分將深入講解高速數字電路中的SI和PI問題。內容包括但不限於：傳輸綫理論的非理想效應（如損耗、串擾和反射）在實際電路中的量化模型。我們將詳細剖析非綫性電源網絡（PDN）的阻抗匹配技術，介紹去耦電容的優化布局策略，並引入3D電磁場仿真工具在早期設計階段的應用，以預測並消除潛在的時序和噪聲問題。對於差分信號對的精確匹配、眼圖分析的標準解讀，以及如何應對SSN（開關噪聲源）挑戰，都將提供詳實的工程案例和計算方法。 2. 電磁兼容性（EMC）與射頻（RF）電路的集成設計： 隨著電子設備集成度的提高，EMC已成為決定産品能否成功上市的關鍵因素。本章將超越基礎的屏蔽和接地規則，側重於係統級的EMC設計流程。內容包括：輻射源的識彆與抑製、電磁場耦閤機理的深入分析、以及如何在PCB層級實現有效的濾波和布局分區。在RF電路方麵，我們將重點討論微帶綫、帶狀綫在不同介電常數基闆上的特性阻抗控製，以及如何優化RF功放（PA）和低噪聲放大器（LNA）的布局，確保天綫端口的匹配和隔離度。 3. 嵌入式係統與異構集成設計方法論： 本部分探討現代計算架構對電路設計提齣的新要求。我們將詳細介紹多核處理器、FPGA與ASIC的係統級封裝（SiP）設計考量。重點內容包括：先進封裝技術（如Chiplet、2.5D/3D IC）對布綫密度和熱管理的挑戰，以及如何利用硬件描述語言（HDL）與物理設計流程的協同仿真，實現設計閉環控製。此外，對於麵嚮物聯網（IoT）和邊緣計算的低功耗設計，本書將提供基於功耗預算分配和動態電壓頻率調整（DVFS）的係統架構設計指導。 第二部分：先進製造工藝與材料科學 4. 新型基闆材料及其對電路性能的影響： 傳統的FR4材料已難以滿足高頻和高功率應用的需求。本章將詳細介紹高性能基闆材料的特性，如聚四氟乙烯（PTFE）、低損耗陶瓷基闆（LCP）等。內容將聚焦於這些新材料的介電常數（Dk）和損耗角正切（Df）參數如何影響信號的傳輸速度和衰減，以及在選擇材料時需要考慮的成本、可靠性和可製造性之間的平衡。我們將提供基於不同材料特性的設計指南。 5. 高密度互連（HDI）與微孔技術： 本書將深入探討HDI技術的演進，包括激光鑽孔、樹脂填充（Fill & Overdrill）工藝以及堆疊微孔（Staggered/Stacked Via）的實現。重點分析微孔對阻抗控製的復雜影響，以及如何優化鑽孔和電鍍工藝參數來保證盲孔和埋孔的可靠性。對於超高密度布綫，我們將介紹綫寬/綫距的極限挑戰，以及如何通過層疊結構設計來最大化布綫資源。 6. 錶麵貼裝技術（SMT）與無鉛焊接的可靠性工程： 現代電子産品對焊接質量和長期可靠性提齣瞭嚴苛要求。本章將從材料科學角度分析助焊劑殘留物、不同锡膏配方對潤濕性和空洞率的影響。內容包括：優化迴流焊溫度麯綫的工程準則、對BGA和QFN器件的X射綫檢測標準，以及如何利用有限元分析（FEA）評估熱循環和機械應力下的焊點疲勞壽命。 第三部分：設計自動化、驗證與生命周期管理 7. 基於AI/ML的設計流程優化與自動化： 隨著設計復雜度的爆炸式增長，傳統的手動優化已不再適用。本部分聚焦於如何將機器學習和人工智能技術融入EDA流程。內容涵蓋：利用數據驅動的方法優化元件布局的初始猜想（Placement Heuristics）、通過神經網絡模型加速設計規則檢查（DRC）和信號完整性分析的收斂速度，以及自動化設計空間探索（Design Space Exploration, DSE）工具的應用實例。 8. 製造可設計性（DFM）與測試性設計（DFT）的深度融閤： DFM不再僅僅是生産部門的要求，而是設計階段必須考慮的先驗條件。本書將詳細闡述如何利用設計軟件內置的DFM分析工具，提前發現潛在的製造缺陷。在DFT方麵，我們將探討邊界掃描（JTAG）在復雜多芯片係統中的應用，以及如何集成在綫測試（In-Situ Testing）電路，確保高價值、高密度的電路闆在齣廠前達到最高的測試覆蓋率。 9. 電路係統可靠性與熱管理： 熱是現代電子設備的主要“殺手”。本章將提供全麵的熱設計與分析方法，包括：從熱源建模、熱阻計算到散熱方案的選型（如均熱闆、熱管、導熱墊片）。內容將結閤CFD（計算流體力學）仿真工具，優化氣流組織，並探討在極端工作環境下（如汽車電子、航空航天）對元器件的降額設計（Derating）標準和長期可靠性預測模型。 總結： 《電路設計與製造的革新技術》是一本麵嚮中高級電子工程師、係統架構師和研發管理人員的專業參考書。它摒棄瞭對基礎概念的冗餘描述，而是直接切入當前行業麵臨的工程難題，提供一套係統化、前沿性的解決方案框架，是驅動下一代電子産品創新的必備指南。

概論：
PCB Layout技術的發展
PCB佈綫技術
PCB名詞介紹
PCB 材質及應用
PCB 疊闆結構
PCB Layout技術的成長演變
PCB Layout工具簡介

1 前置作業（PREPARE）
1.1 轉換機構圖資料 (Drawing)
1.2 轉換綫路圖資料 (NetList)
1.3 Board的建立與設定 (Board Create)
1.4 零件的建立 (Library Create)
1.5 設定或轉換 (Rule Setup)
1.6 擺放Pc闆邊的光學定位點 (Fiducial Mark)

2 零件的擺設（PLACEMENT）
2.1 設定限製區、限高區Rule
2.2 零件的分類 (零件模組化)
2.3 擺放固定零件: I/O零件,有標示固定坐標的零件優先擺放
2.4 大零件優先擺放, 再擺放小零件
2.5 擺放零件上的光學定位點 (Fiducial Mark)
2.6 與相關人員(EE,EMI,ME,Thermal,PM)召集開會
2.7 擺放小零件:
2.8 割Moat
2.9 電氣特性檢查 (Drc Check)
2.10 結論

3 拉綫（ROUNTING）
3.1 Rule的設定
3.11 一般的Rule
3.12 HighSpeed Rule
3.13 Design Guide
3.2 Rule 的優先順序
3.3 Pin Swap and Gate Swap
3.4 分割電源層與接地層
3.5 連接電源與接地 (Fanout)
3.6 Routing的優先順序
3.7 佈綫
3.8 抽綫
3.9 算綫
3.10 收綫
3.11 整綫 (CleanUp)
3.12 Moat 的調整
3.13 加入測試點 (TestPoint)
3.14 貫穿孔的打法 (Via)
3.15 PC闆的分割方法與技巧
3.16 PC闆分割後的Merge方法
3.17 鋪銅
3.18 電氣特性檢查 (Drc Check)
3.18.1 測試點驗證
3.18.2 一般信號檢查
3.18.3 Critic信號檢查
3.18.4 Moat 檢查
3.18.5 Power Plane 檢查
3.19 Routing的心得

4 後製程作業(GERBER OUT)
4.1 整理零件代號及文字標示
4.2 零件代號變更 (Rename)
4.3 加入Dummy Pad
4.4 設定孔徑符號 (Drill Symbol)
4.5 各層底片的設定 (Artwork)
4.6 Gerber規格的設定
4.7 設定D-Code (Aperture)
4.8 Gerber底片的産生
4.9 SMD 資料輸齣 
4.10 CAM Tool的簡介
a. 小型CAM 工具
b. 大型CAM 工具
結論
附錄A. PADS常用快速鍵
附錄B. PCB Layout 課程介紹
附錄C. 讀者服務

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這本書真的顛覆瞭我對“設計”的傳統認知！我之前以為PCB設計就是畫圖，但《PCB Layout印刷電路闆設計(基礎篇)》讓我明白瞭，它其實是一種關於“秩序”和“效率”的藝術。書裏花瞭大量的篇幅講解如何進行“布綫”，這個“布綫”可不是我們平時說話的“布綫”，而是指在PCB上畫齣導電的路徑，讓電流能夠準確無誤地從一個點跑到另一個點。最讓我印象深刻的是關於“差分信號”的講解，我以前隻知道手機充電綫有不同的規格，但不知道原來信號傳輸也需要如此精密的“團隊閤作”，就像兩條協調一緻的舞者，共同完成一段復雜的舞蹈，即使有外界的乾擾，也能保持自己的節奏。書裏用瞭很多實際案例來演示，比如如何避免高頻信號的串擾，如何在有限的空間裏閤理安排元件，這些細節真的非常重要，也讓我看到瞭PCB設計背後隱藏的智慧。我甚至覺得，這種在二維空間裏實現復雜功能的設計理念，可以用到生活的很多方麵，比如收納、時間管理等等。這本書真的讓我覺得，設計不僅僅是外觀上的美感，更是內在邏輯的嚴謹和高效。它讓我開始用一種全新的視角去看待那些藏在産品外殼裏的“大腦”，也讓我對工程師的創造力有瞭更深的敬意。

评分☆☆☆☆☆

讀完《PCB Layout印刷電路闆設計(基礎篇)》，我最大的感受就是，原來電路闆的設計，也是一門博大精深的學問！這本書的內容編排，非常注重邏輯性和係統性，就像是在搭建一座知識的大廈，每一章都是一個堅實的基石，層層遞進。它並沒有一開始就拋齣一些高深的理論，而是從最基本、最核心的概念入手，比如“設計流程”、“單位換算”、“層疊結構”等等，這些都是非常重要的基礎。我特彆贊賞書中對於“信號完整性”的講解，它把原本聽起來很玄乎的概念，拆解成一個個可以理解的要素，比如阻抗匹配、迴流路徑、串擾等等，並且通過具體的例子來解釋這些問題是如何産生的，以及我們應該如何避免。這讓我意識到，PCB設計不僅僅是把元件連起來，更是要保證信號在傳輸過程中不失真、不衰減，就像是把一份重要的信息，完好無損地送達目的地。這本書的語言風格也很到位，既有專業性，又不失親和力，不會讓讀者感到枯燥乏味。我感覺自己通過這本書，對PCB設計有瞭一個全新的認知，不再把它僅僅看作是一堆銅箔和元件的集閤，而是認識到瞭它在整個電子産品中扮演的核心角色，以及其背後蘊含的精妙設計和工程智慧。

评分☆☆☆☆☆

《PCB Layout印刷電路闆設計(基礎篇)》這本書，給我的感覺就像是在一個全新的世界裏打開瞭一扇門。我一直對電子産品背後的科技感到好奇，但總覺得PCB設計是個遙不可及的領域。這本書用一種非常吸引人的方式，把我帶入瞭PCB的世界。它沒有上來就講各種復雜的規則和公式，而是從“為什麼”和“是什麼”齣發，比如為什麼我們需要PCB？PCB到底是什麼？這些最基礎的問題，反而能勾起人的求知欲。書中對於“元件封裝”和“位號”的講解，讓我明白瞭每一個元件在PCB上的“身份”和“位置”，就像是給它們起瞭名字，並且安排好瞭住處。我特彆喜歡書中關於“走綫策略”的部分，它不是簡單地告訴你怎麼畫綫，而是告訴你為什麼要這麼畫，比如為什麼要靠近電源，為什麼要避開高頻信號等等。這些“為什麼”的解釋，真的讓我豁然開朗，讓我理解瞭設計的背後邏輯。而且，書中的案例講解也很有代錶性，讓我能夠將學到的理論知識，應用到實際的場景中去。這本書真的讓我感覺，PCB設計不再是工程師的專屬技能，而是我們可以去理解、去學習、甚至去嘗試的。它讓我對電子世界的探索，變得更加深入和有趣。

评分☆☆☆☆☆

這本《PCB Layout印刷電路闆設計(基礎篇)》真的是讓我眼界大開！我一直覺得PCB設計離我們很遙遠，感覺是工程師的專業領域，但這本書用非常接地氣的方式，把那些看起來復雜的電路闆變成瞭有趣的拼圖。書裏麵沒有那些艱澀難懂的術語，取而代之的是生動形象的比喻，就像在教小孩子玩樂高一樣，一步一步告訴你如何將電子元件“安頓”在PCB上。我特彆喜歡它對於“布局”這個概念的講解，真的不是簡單的把東西堆上去，而是要考慮電流的走嚮、信號的乾擾，就像在城市裏規劃道路一樣，要讓交通（電流）順暢，減少擁堵（乾擾）。書中的圖示也很清晰，讓我這種視覺型學習者覺得特彆容易理解。以前我看到電路闆，隻覺得是一堆密密麻麻的銅箔和焊點，現在我能大緻看齣哪些是電源綫，哪些是信號綫，甚至能想象到它們在工作時是如何“交流”的。雖然書名是“基礎篇”，但我感覺學到的東西已經足夠讓我對很多電子産品産生好奇心，也敢於去拆解一些簡單的電子設備，嘗試理解它們是如何運作的瞭。對於想跨入電子工程領域，或者隻是想對身邊的電子産品有更多瞭解的讀者來說，這本書絕對是一個非常棒的起點，讓我感覺自己不再是那個隻會用電子産品，而不懂它“心髒”是什麼的人瞭。

评分☆☆☆☆☆

我真心覺得這本《PCB Layout印刷電路闆設計(基礎篇)》是一本寶藏！作為一名對DIY電子項目充滿熱情，但又經常被PCB設計卡住的愛好者來說，這本書簡直就是及時雨。我一直苦於找不到一本能夠係統性地講解PCB布局和布綫原則的書，很多網上的教程零散且不成體係，容易讓人摸不著頭緒。《PCB Layout印刷電路闆設計(基礎篇)》就像一位經驗豐富的老師，循序漸進地引導我。書中的內容安排得非常閤理，從最基本的元件封裝、PCB層的概念，到復雜的信號完整性、電源完整性問題，都講解得非常透徹。我尤其喜歡它對於“地平麵”和“電源平麵”的講解，以前我總是把它們當成普通導綫，現在纔明白它們扮演著多麼關鍵的角色，就像是PCB上的“高速公路”和“供水係統”，直接影響著整個係統的穩定運行。書中的插圖和示意圖也是我非常看重的，它們將抽象的概念可視化，讓我能夠更直觀地理解。而且，這本書並不是照本宣科，而是融入瞭大量的實踐經驗和“經驗之談”，這些都是在教科書裏很難學到的。我感覺自己學完這本書，不再隻是憑感覺去畫PCB，而是有瞭一套紮實的理論基礎和一套行之有效的實踐方法，這對於我未來的DIY項目來說，無疑是一次巨大的飛躍。