印制電路板的設計與制造

印制電路板的設計與制造

作者:陳強

書號:ISBN 978-7-111- 39085-5

叢書名:全國高等職業(yè)教育

規(guī)劃教材

定價:24.00元

印刷日期:2012年8月

配套資源:電子教案、習題答案

本書特色:

★采用了最新的PCB高端設計軟件Altium Designer Summer 09，這種軟件強大的設計功能和全新的系統(tǒng)結構更加貼近電子設計人員的需求，也更加符合未來電子設計發(fā)展趨勢的要求。

★各位編者都是具有多年PCB設計經驗的高科技人才。各章內容以實例為中心展開敘述，結合作者在實際設計中積累的大量實踐經驗，總結了許多實際應用中的注意事項。

★本書的編寫采用以產品為載體，以項目為章節(jié)的寫作結構，每個項目中結合大量具體實例，詳細闡述了PCB設計技術，所選用的實例都是企業(yè)的工程實例，具有很強的實踐性和實用性。

前言

基本項目篇

項目一貼片式收音機印制電路板的設計

與制作2

項目能力目標2

項目描述2

項目分析3

項目實施3

任務一繪制貼片式收音機原理圖3

一、任務描述3

二、任務目標5

三、任務實施過程5

四、任務學習指導15

(一)Protel 2004軟件的原理圖編輯模塊

功能16

(二)繪制原理圖的操作流程16

(三)Protel 2004軟件主界面17

(四)Protel 2004軟件系統(tǒng)工作環(huán)境18

(五)原理圖工作窗口構成22

(六)原理圖工作環(huán)境設置25

(七)原理圖選項設置27

(八)原理圖元件庫管理29

(九)放置元件32

(十)查找元件34

(十一)編輯元件屬性36

(十二)調整對象位置39

(十三)放置電源、接地和節(jié)點符號44

(十四)繪制導線44

(十五)放置原理圖連線工具欄中其他

符號45

(十六)繪制圖形53

(十七)原理圖快捷菜單62

(十八)更新原理圖流水號63

(十九)檢驗原理圖電氣規(guī)則64

(二十)設置和編譯項目66

(二十一)生成原理圖的相關報表69

(二十二)打印輸出原理圖76

五、任務檢查及評價77

任務二設計貼片式收音機印制電路板78

一、任務描述78

二、任務目標78

三、任務實施過程78

四、任務學習指導107

(一)PCB基礎知識107

(二)PCB設計流程112

(三)新建PCB文件112

(四)PCB工作窗口介紹117

(五)設置PCB文件工作環(huán)境參數119

(六)PCB文件選項設置122

(七)設置PCB文件的工作層124

(八)元件封裝庫操作127

(九)規(guī)劃PCB外形128

(十)設計PCB文件的基本操作130

(十一)PCB文件的快捷菜單146

(十二)導入工程變化訂單147

(十三)PCB元件布局原則151

(十四)PCB布局操作153

(十五)添加網絡連接157

(十六)PCB布線設計原則159

(十七)設置PCB設計規(guī)則160

(十八)元件布線176

(十九)調整文字標注179

(二十)PCB設計規(guī)則檢查180

(二十一)PCB3D效果圖182

(二十二)PCB報表的生成與打印182

五、任務檢查及評價189

任務三制作貼片式收音機印制電路板189

一、任務描述189

二、任務目標190

三、任務實施過程190

四、任務學習指導197

(一)印制電路板的種類198

(二)印制電路板的選用200

(三)印制電路板的制造方法201

(四)圖形轉移方法203

(五)熱轉印法手工制作單層印制電路板

基本流程203

五、任務檢查及評價205

項目檢查及評價206

項目練習206

項目二可調直流穩(wěn)壓電源印制電路板

的設計與制作209

項目能力目標209

項目描述209

項目分析210

項目實施210

任務一繪制可調直流穩(wěn)壓電源原

理圖210

一、任務描述210

二、任務目標212

三、任務實施過程212

四、任務學習指導217

(一)新建原理圖元件庫文件218

(二)原理圖元件庫編輯管理器218

(三)原理圖元件庫文件中的Tools菜單和

實用工具欄219

(四)繪制原理圖自制元件223

(五)生成相關報表文件225

五、任務檢查及評價225

任務二設計可調直流穩(wěn)壓電源印制電

路板227

一、任務描述227

二、任務目標229

三、任務實施過程229

四、任務學習指導240

(一)新建元件封裝庫文件240

(二)元件封裝庫編輯管理器241

(三)元件封裝庫文件中的Tools菜單欄

和放置工具欄241

(四)繪制元件封裝244

(五)生成項目元件封裝庫文件248

五、任務檢查及評價249

任務三制作可調穩(wěn)壓電源印制電路板250

一、任務描述250

二、任務目標251

三、任務實施過程251

四、任務學習指導260

(一)絲網印刷261

(二)預烘261

(三)圖形打印261

(四)曝光261

(五)顯影262

(六)烘干262

(七)修版262

(八)阻焊層和絲印層質量檢驗262

五、任務檢查及評價262

項目檢查及評價263

項目練習264

項目三功率放大器印制電路板的設計與

制作266

項目能力目標266

項目描述266

項目分析267

項目實施267

任務一繪制功率放大器原理圖267

一、任務描述267

二、任務目標272

三、任務實施過程273

四、任務學習指導277

(一)自上而下的層次原理圖設計

方法277

(二)自下而上的層次原理圖設計

方法279

(三)多通道的層次原理圖的設計

方法280

(四)生成層次原理圖的層次報表280

五、任務檢查及評價280

任務二設計功率放大器印制電路板281

一、任務描述281

二、任務目標281

三、任務實施過程282

四、任務學習指導288

(一)設計雙層板的工作層288

(二)雙面放置元件288

五、任務檢查及評價290

任務三制作功率放大器印制電路板291

一、任務描述291

二、任務目標291

三、任務實施過程291

四、任務學習指導300

(一)圖形電鍍法301

(二)堵孔法304

五、任務檢查及評價304

項目檢查及評價305

項目練習306

項目四多功能信號發(fā)生器印制電路

板的設計與制作310

項目能力目標310

項目描述310

項目分析311

項目實施311

任務一繪制并仿真多功能信號發(fā)生器

原理圖311

一、任務描述311

二、任務目標313

三、任務實施過程313

四、任務學習指導316

(一)仿真元件316

(二)仿真信號激勵源327

(三)設置仿真分析方法331

(四)原理圖仿真341

五、任務檢查及評價347

任務二設計多功能信號發(fā)生器印制電

路板347

一、任務描述347

二、任務目標348

三、任務實施過程348

四、任務學習指導353

(一)信號完整性分析353

(二)設置信號完整性分析規(guī)則353

(三)設置元件的信號完整性模型359

(四)信號完整性分析器363

五、任務檢查及評價369

任務三制作多功能信號發(fā)生器印制電

路板370

一、任務描述370

二、任務目標370

三、任務實施過程370

四、任務檢查及評價372

項目檢查及評價373

項目練習373擴展項目篇

項目五模擬烘手器印制電路板的

設計378

項目能力目標378

項目描述378

項目分析379

項目實施379

任務一繪制模擬烘手器原理圖379

一、任務描述379

二、任務目標384

三、任務實施過程384

四、任務學習指導384

五、任務檢查及評價388

任務二設計模擬烘手器印制電路板388

一、任務描述388

二、任務目標389

三、任務實施過程390

四、任務學習指導394

(一)多層板結構與特點396

(二)多層板的設計397

(三)設計印制電路板時常用的鍵盤快

捷鍵400

五、任務檢查及評價401

項目檢查及評價402

項目練習402

項目六超聲波測距器印制電路板的

設計406

項目能力目標406

項目描述406

項目分析407

項目實施407

任務一繪制超聲波測距器控制電路原

理圖407

一、任務描述407

二、任務目標416

三、任務實施過程417

(一)控制電路原理圖繪制417

(二)測量電路原理圖繪制417

(三)顯示電路原理圖繪制418

(四)電源電路原理圖繪制419

(五)層次電路主控模塊電路設計419

四、任務學習指導422

五、任務檢查及評價423

任務二設計超聲波測距器控制印制電

路板424

一、任務描述424

二、任務目標427

三、任務實施過程427

四、任務學習指導428

五、任務檢查及評價428

項目檢查及評價429

項目練習430

項目七激光顯示器印制電路板的

設計433

項目能力目標433

項目描述433

項目分析433

項目實施434

任務一繪制激光顯示器控制電路原

理圖434

一、任務描述434

二、任務目標438

三、任務實施過程438

四、任務學習指導438

五、任務檢查及評價439

任務二設計激光顯示器印制電路板439

一、任務描述439

二、任務目標440

三、任務實施過程440

四、任務學習指導442

五、任務檢查及評價443

項目檢查及評價443

項目練習444

參考文獻447

本書內容包括印制電路板組件的整個設計、制造和組裝過程，從PCB安規(guī)設計、可靠性設計、熱設計、電磁兼容性設計、可制造性設計、可測試性設計、可維修性設計、布局設計、布線設計、制作工藝、組裝工藝直至最終的測試及維修工藝，回避了復雜的理論，為解決當今微電子設計領域日益增加的布線密度問題提供了指導和準則，并根據對現行標準和眾多設計經驗的體會，提供了大量的印制板設計制造數據和圖示，力求圖文并茂，內容詳實，通俗易懂。

《印制電路板設計制造技術》具有新穎性和實用性，列舉了大量工程案例，包括PCB設計系統(tǒng)軟件的應用。

《印制電路板設計制造技術》可供電力、電子信息、電氣及其自動化等專業(yè)的技術人員作為電磁兼容性分析、測試和設計的參考和指南。

前言

第1章 印制電路板的類型

1.1 按布線層數劃分

1.1.1 單面印制電路板

1.1.2 雙面印制電路板

1.1.3 多層印制電路板

1.2 按機械特性劃分

1.2.1 剛性板

1.2.2 軟印制電路板

1.2.3 剛-撓特種基板

第1章 印制電路板上的元器件

2.1 插裝元器件

2.1.1 固定電阻器

2.1.2 電位器

2.1.3 電容器

2.1.4 電感器

2.1.5 晶體二極管

2.1.6 七段字符顯示器

2.1.7 晶體三極管

2.1.8 場效應晶體管

2.1.9 晶閘管

2.1.10 光耦合器

2.1.11 變壓器

2.1.12 繼電器

2.1.13 保險元件

2.1.14 晶體振蕩器

2.1.15 霍爾器件

2.1.16 集成電路

2.1.17 三端固定集成穩(wěn)壓電路

2.1.18 開關

2.1.19 插接件

2.2 表面安裝元器件

2.2.1 概述

2.2.2 表面安裝電阻器和電位器

2.2.3 表面安裝電容器

2.2.4 表面安裝電感器

2.2.5 表面安裝半導體器件

2.2.6 SMT元器件的選用

第3章 印制電路板設計

3.1 印制電路板材料設計

3.1.1 覆銅板的組成

3.1.2 覆銅板的非電技術指標

3.1.3 常用覆銅板的性能特點

3.2 印制電路板形狀和尺寸設計

3.2.1 確定印制電路板的外形及結構

3.2.2 印制電路板尺寸設計

3.3 PCB電磁兼容性設計

3.3.1 印制電路板上的干擾

3.3.2 疊層設計

3.3.3 接地設計

3.3.4 濾波

3.3.5 屏蔽

3.3.6 模擬、數字混合線路板的設計

3.3.7 電源完整性(PI)設計

3.3.8 PCB板的信號完整性設計

3.3.9 ESD防護設計

3.4 印制電路板布局設計

3.4.1 印制電路板布局應具備的條件

3.4.2 布局的原則

3.4.3 元器件布局

3.4.4 基準點設計

3.4.5 布局可制造性要求

3.5 印制電路板導線的布設

3.5.1 PCB板布線的一般原則

3.5.2 即制電路板的對外連接

3.5.3 印制導線的尺寸和圖形

3.5.4 走線的可制造性設計

3.6 印制電路板上的孔與焊盤設計

3.6.1 定位孔的繪制與定位方法

3.6.2 器件孔

……

第4章 印制電路板制造技術

第5章 印制電路板組裝技術

第6章 印制電路板裝配環(huán)境

第7章 印制電路板組件測試及維修