《印製電路板（PCB）設計技術與實踐（第2版）》是2013年1月電子工業出版社出版的圖書，作者是黃智偉。
基本介紹
- 中文名：印製電路板（PCB）設計技術與實踐（第2版）
- 作者：黃智偉
- ISBN：9787121192999
- 頁數：476頁
- 定價：69元
- 出版社：電子工業出版社
- 出版時間：2013年1月
- 開本：16開
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書共分15章，重點介紹了印製電路板（PCB）的焊盤、過孔、疊層、走線、接地、去耦合、電源電路、時鐘電路、模擬電路、高速數字電路、模數混合電路、射頻電路的PCB設計的基本知識、設計要求、方法和設計實例，以及PCB的散熱設計、PCB的可製造性與可測試性設計、PCB的ESD防護設計。本書內容豐富，敘述詳盡清晰，圖文並茂，並通過大量的設計實例說明了PCB設計中的一些技巧與方法，以及應該注意的問題，工程性好，實用性強。
圖書目錄
目錄
第1章 焊盤的設計 1
1.1 元器件在PCB上的安裝形式 1
1.1.1 元器件的單面安裝形式 1
1.1.2 元器件的雙面安裝形式 1
1.1.3 元器件之間的間距 2
1.1.4 元器件的布局形式 3
1.1.5 測試探針觸點/通孔尺寸 6
1.2 焊盤設計的一些基本要求 6
1.2.1 焊盤類型 6
1.2.2 焊盤尺寸 7
1.3 通孔插裝元器件的焊盤設計 8
1.3.1 插裝元器件的孔徑 8
1.3.2 焊盤形式與尺寸 8
1.3.3 跨距 9
1.3.4 常用插裝元器件的安裝孔徑和焊盤尺寸 10
1.4 SMD元器件的焊盤設計 10
1.4.1 片式電阻、片式電容、片式電感的焊盤設計 10
1.4.2 金屬電極的元件焊盤設計 14
1.4.3 SOT 23封裝的器件焊盤設計 15
1.4.4 SOT - 5 DCK/SOT - 5 DBV（5/6引腳）封裝的器件焊盤設計 15
1.4.5 SOT89封裝的器件焊盤設計 16
1.4.6 SOD 123封裝的器件焊盤設計 16
1.4.7 SOT 143封裝的器件焊盤設計 17
1.4.8 SOIC封裝的器件焊盤設計 17
1.4.9 SSOIC封裝的器件焊盤設計 18
1.4.10 SOPIC封裝的器件焊盤設計 18
1.4.11 TSOP封裝的器件焊盤設計 19
1.4.12 CFP封裝的器件焊盤設計 19
1.4.13 SOJ封裝的器件焊盤設計 20
1.4.14 PQFP封裝的器件焊盤設計 21
1.4.15 SQFP封裝的器件焊盤設計 21
1.4.16 CQFP封裝的器件焊盤設計 22
1.4.17 PLCC（方形）封裝的器件焊盤設計 22
1.4.18 QSOP（SBQ）封裝的器件焊盤設計 23
1.4.19 QFG32/48封裝的器件焊盤設計 23
1.5 DIP封裝的器件焊盤設計 24
1.6 BGA封裝的器件焊盤設計 25
1.6.1 BGA封裝簡介 25
1.6.2 BGA表面焊盤的布局和尺寸 26
1.6.3 BGA過孔焊盤的布局和尺寸 29
1.6.4 BGA信號線間隙和走線寬度 30
1.6.5 BGA的PCB層數 31
1.6.6 BGA封裝的布線方式和過孔 32
1.6.7 Xilinx公司推薦的BGA、CSP和CCGA封裝的PCB焊盤設計規則 32
1.7 UCSP封裝的器件焊盤設計 35
1.7.1 UCSP封裝結構 35
1.7.2 UCSP焊盤結構的設計原則和PCB製造規範 35
1.7.3 UCSP焊盤設計實例 38
1.8 DirectFET封裝的器件焊盤設計 38
1.8.1 DirectFET封裝技術簡介 38
1.8.2 Sx系列外形器件的焊盤設計 39
1.8.3 Mx系列外形器件的焊盤設計 40
1.8.4 Lx系列外形器件的焊盤設計 41
第2章 過孔 43
2.1 過孔模型 43
2.1.1 過孔類型 43
2.1.2 過孔電容 43
2.1.3 過孔電感 44
2.1.4 過孔的電流模型 44
2.1.5 典型過孔的R、L、C參數 45
2.2 過孔焊盤與孔徑的尺寸 45
2.2.1 過孔的尺寸 45
2.2.2 高密度互連盲孔的結構與尺寸 47
2.2.3 高密度互連複合通孔的結構與尺寸 49
2.2.4 高密度互連核心埋孔的結構與尺寸 50
2.3 過孔與焊盤圖形的關係 51
2.3.1 過孔與SMT焊盤圖形的關係 51
2.3.2 過孔到金手指的距離 52
2.4 微過孔 52
第3章 PCB的疊層設計 54
3.1 PCB疊層設計的一般原則 54
3.2 多層板工藝 56
3.2.1 層壓多層板工藝 56
3.2.2 HDI印製板 57
3.2.3 BUM（積層法多層板）工藝 59
3.3 多層板的設計 60
3.3.1 4層板的設計 60
3.3.2 6層板的設計 61
3.3.3 8層板的設計 62
3.3.4 10層板的設計 63
3.4 利用PCB分層堆疊設計抑制EMI輻射 65
3.4.1 共模EMI的抑制 65
3.4.2 設計多電源層抑制EMI 65
3.4.3 PCB疊層設計實例 66
第4章 走線 69
4.1 寄生天線的電磁輻射干擾 69
4.1.1 電磁干擾源的類型 69
4.1.2 天線的輻射特性 69
4.1.3 寄生天線 72
4.2 PCB上走線間的串擾 73
4.2.1 互容 73
4.2.2 互感 74
4.2.3 拐點頻率和互阻抗模型 76
4.2.4 串擾類型 77
4.2.5 減小PCB上串擾的一些措施 78
4.3 PCB傳輸線的拓撲結構 81
4.3.1 PCB傳輸線簡介 81
4.3.2 微帶線 81
4.3.3 埋入式微帶線 82
4.3.4 單帶狀線 83
4.3.5 雙帶狀線或非對稱帶狀線 83
4.3.6 差分微帶線和帶狀線 84
4.3.7 傳輸延時與介電常數 r的關係 85
4.4 低電壓差分信號（LVDS）的布線 85
4.4.1 LVDS布線的一般原則 85
4.4.2 LVDS的PCB走線設計 87
4.4.3 LVDS的PCB過孔設計 91
4.5 PCB布線的一般原則 92
4.5.1 控制走線方向 92
4.5.2 檢查走線的開環和閉環 92
4.5.3 控制走線的長度 93
4.5.4 控制走線分支的長度 94
4.5.5 拐角設計 94
4.5.6 差分對走線 95
4.5.7 控制PCB導線的阻抗和走線終端匹配 96
4.5.8 設計接地保護走線 96
4.5.9 防止走線諧振 96
4.5.10 布線的一些工藝要求 97
第5章 接地 100
5.1 地線的定義 100
5.2 地線阻抗引起的干擾 100
5.2.1 地線的阻抗 100
5.2.2 公共阻抗耦合干擾 105
5.3 地環路引起的干擾 106
5.3.1 地環路干擾 106
5.3.2 產生地環路電流的原因 106
5.4 接地的分類 107
5.4.1 安全接地 108
5.4.2 信號接地 108
5.4.3 電路接地 109
5.4.4 設備接地 110
5.4.5 系統接地 111
5.5 接地的方式 111
5.5.1 單點接地 111
5.5.2 多點接地 113
5.5.3 混合接地 114
5.5.4 懸浮接地 115
5.6 接地系統的設計原則 115
5.6.1 理想的接地要求 115
5.6.2 接地系統設計的一般規則 116
5.7 地線PCB布局的一些技巧 117
5.7.1 參考面 117
5.7.2 避免接地平面開槽 117
5.7.3 接地點的相互距離 119
5.7.4 地線網路 121
5.7.5 電源線和地線的柵格 122
5.7.6 電源線和地線的指狀布局形式 124
5.7.7 最小化環面積 125
5.7.8 按電路功能分割接地平面 127
5.7.9 局部接地平面 128
5.7.10 參考層的重疊 129
5.7.11 20H原則 130
第6章 去耦合 132
6.1 去耦濾波器電路 132
6.2 RLC元件的射頻特性 133
6.2.1 電阻（器）的射頻特性 133
6.2.2 電容（器）的射頻特性 134
6.2.3 電感（器）的射頻特性 134
6.2.4 串聯RLC電路的阻抗特性 135
6.2.5 並聯RLC電路的阻抗特性 136
6.3 去耦電容器的PCB布局設計 136
6.3.1 去耦電容器的安裝位置 136
6.3.2 最小化去耦電容器和IC之間的電流環路 137
6.3.3 去耦電容器與電源引腳端共用一個焊盤 137
6.3.4 採用一個小面積的電源平面來代替電源線條 138
6.3.5 在每一個電源引腳端都連線去耦電容器 138
6.3.6 並聯使用多個去耦電容器 139
6.3.7 降低去耦電容器的ESL 141
6.3.8 使用三端電容器 141
6.3.9 採用X2Y電容器替換穿心式電容器 142
6.4 鐵氧體磁珠的PCB布局設計 145
6.4.1 鐵氧體磁珠的基本特性 145
6.4.2 片式鐵氧體磁珠 146
6.4.3 鐵氧體磁珠的選擇 148
6.4.4 鐵氧體磁珠在電路中的套用 149
6.4.5 鐵氧體磁珠的安裝位置 150
6.5 小型電源平面“島”供電技術 150
6.6 掩埋式電容技術 151
6.6.1 掩埋式電容技術簡介 151
6.6.2 使用掩埋式電容技術的PCB布局實例 152
6.7 可藏於PCB基板內的電容器 153
第7章 電源電路設計實例 155
7.1 開關型調節器PCB布局的基本原則 155
7.1.1 接地 155
7.1.2 合理布局穩壓元件 156
7.1.3 將寄生電容和寄生電感減至最小 157
7.1.4 創建切實可行的電路板布局 158
7.1.5 電路板的層數 159
7.2 DCDC轉換器的PCB布局設計指南 159
7.2.1 DCDC轉換器的EMI輻射源 159
7.2.2 DCDC轉換器的PCB布局的一般原則 160
7.2.3 基於MAX1954的DCDC轉換器PCB設計實例 161
7.3.1 MAX8660/MAX8661攜帶型設備電源管理電路 163
7.3.2 MAX8660/MAX8661套用電路的PCB的布局 165
7.3.3 MAX8660/MAX8661 PCB布局時應注意的一些問題 168
7.4.1 DPA-Switch DC-DC轉換器IC簡介 170
7.4.2 DPA-Switch DC-DC轉換器PCB布局 171
7.4.3 散熱設計 172
7.5 開關電源的PCB設計 172
7.5.1 開關電源PCB的常用材料 172
7.5.2 開關電源PCB布局的一般原則 174
7.5.3 開關電源的PCB布線的一般原則 176
7.5.4 開關電源PCB的地線設計 177
7.5.5 TOPSwitch開關電源的PCB設計實例 179
7.5.6 TOPSwitchGX開關電源的PCB設計實例 181
第8章 時鐘電路的PCB設計 184
8.1 時鐘電路PCB設計的基礎 184
8.1.1 信號的傳播速度 184
8.1.2 時序參數 185
8.1.3 時鐘脈衝不對稱的原因 186
8.2 時鐘電路PCB設計的一些技巧 188
8.2.1 時鐘電路布線的基本原則 188
8.2.2 採用蜘蛛形的時鐘分配網路 189
8.2.3 採用樹狀式的時鐘分配網路 190
8.2.4 採用分支結構的時鐘分配網路 190
8.2.5 採用多路時鐘線的源端端接結構 191
8.2.6 對時鐘線進行特殊的串擾保護 192
8.2.7 固定延時的調整 192
8.2.8 可變延時調整 193
8.2.9 時鐘源的電源濾波 194
8.2.10 時鐘驅動器去耦電容器安裝實例 195
8.2.11 時鐘發生器電路的輻射噪聲與控制 196
8.2.12 50～800MHz時鐘發生器電路PCB設計實例 197
第9章 模擬電路的PCB設計 199
9.1 模擬電路PCB設計的基礎 199
9.1.1 放大器與信號源的接地點選擇 199
9.1.2 放大器的禁止接地方法 200
9.1.3 放大器輸入端電纜禁止層的接地形式 201
9.1.4 差分放大器的輸入端接地形式 203
9.1.5 有保護端的儀表放大器接地形式 204
9.1.6 採用禁止保護措施 204
9.1.7 放大器電源的去耦 205
9.2 模擬電路PCB設計實例 206
9.2.1 不同封裝形式的運算放大器PCB設計實例 206
9.2.2 放大器輸入端保護環設計 209
9.2.3 單端輸入差分輸出放大器PCB的對稱設計 212
9.2.4 蜂窩電話音頻放大器PCB設計實例 213
9.2.5 參數測量單元（PMU）的PCB布線要求 217
9.2.6 D類功率放大器PCB設計實例 221
第10章 高速數字電路的PCB設計 224
10.1 高速數字電路PCB設計的基礎 224
10.1.1 時域與頻域 224
10.1.2 頻寬與上升時間的關係 226
10.1.3 時鐘脈衝信號的諧振頻率 226
10.1.4 電路的四種電性等效模型 227
10.1.5 “集總模型”與“離散模型”的分界點 228
10.1.6 傳播速度與材料的介電常數之間的關係 229
10.1.7 高速數字電路的差模輻射與控制 230
10.1.8 高速數字電路的共模輻射與控制 235
10.1.9 高速數字電路的“地彈”與控制 237
10.1.10 高速數字電路的反射與控制 239
10.1.11 EBG與同時開關噪聲（SSN）控制 244
10.2 Altera的MAX®II系列CPLD PCB設計實例 252
10.2.1 MAX®II系列100引腳MBGA封裝的PCB布板設計實例 252
10.2.2 MAX®II系列256引腳MBGA封裝的PCB布板設計實例 253
10.3 Xilinx VirtexTM-5系列PCB設計實例 254
10.3.1 Xilinx PCB設計檢查項目 254
10.3.2 VirtexTM-5 FPGA的配電系統設計 257
10.3.3 VirtexTM-5 FPGA 1.0mm BGA FG676封裝PCB設計實例 268
10.4 LatticeXP LFXP3TQ-100最小系統PCB設計實例 270
10.5 微控制器電路PCB設計實例 272
10.5.1 微控制器電路PCB設計的一般原則 272
10.5.2 AT89S52單片機最小系統PCB設計實例 274
10.5.3 ADuC845單片數據採集最小系統PCB設計實例 276
10.5.4 ARM S3C44B0X最小系統PCB設計實例 279
10.5.5 ARM STM32最小系統PCB設計實例 280
10.5.6 TMS320F2812 DSP最小系統PCB設計實例 283
第11章 模數混合電路的PCB設計 287
11.1 模數混合電路的PCB分區 287
11.1.1 PCB按功能分區 287
11.1.2 分割的隔離與互連 288
11.2 模數混合電路的接地設計 289
11.2.1 設計理想的參考面 289
11.2.2 模擬地和數字地分割 289
11.2.3 採用“統一地平面”形式 290
11.2.4 數字和模擬電源平面的分割 291
11.2.5 最小化電源線和地線的環路面積 292
11.2.6 模數混合電路的電源和接地布局示例 294
11.3 ADC驅動器電路的PCB設計 296
11.3.1 高速差分ADC驅動器的PCB設計 296
11.3.2 差分ADC驅動器裸露焊盤的PCB設計 297
11.3.3 低失真高速差分ADC驅動電路的PCB設計 298
11.4 ADC的PCB設計 303
11.4.1 ADC接地對系統性能的影響 303
11.4.2 3.3V雙路14位ADC的PCB設計 304
11.4.3 24位Δ-Σ ADC 的PCB設計 313
11.5 DAC的PCB設計 316
11.5.1 一個16位DAC電路 316
11.5.2 有問題的PCB設計 317
11.5.3 改進的PCB設計 319
11.6 模數混合電路PICtailTM演示板的PCB設計 321
11.7 12位稱重系統的PCB設計 324
11.7.1 12位稱重系統電路 324
11.7.2 沒有採用接地平面的PCB設計 324
11.7.3 採用接地平面的PCB設計 325
11.7.4 增加抗混疊濾波器 326
第12章 射頻電路的PCB設計 328
12.1 射頻電路PCB設計的基礎 328
12.1.1 射頻電路和數字電路的區別 328
12.1.2 阻抗匹配 329
12.1.3 短路線和開路線 332
12.1.4 平面傳輸線 334
12.1.5 平面微帶線諧振結構 337
12.1.6 定向耦合器 338
12.1.7 功率分配器 339
12.1.8 濾波電路的實現 340
12.1.9 微帶天線 342
12.1.10 寄生振盪的產生與消除 348
12.2 射頻電路PCB設計的一些技巧 351
12.2.1 利用電容的“零阻抗”特性實現射頻接地 351
12.2.2 利用電感的“無窮大阻抗”特性輔助實現射頻接地 352
12.2.3 利用“零阻抗”電容實現複雜射頻系統的射頻接地 353
12.2.4 利用半波長PCB連線線實現複雜射頻系統的射頻接地 354
12.2.5 利用1/4波長PCB連線線實現複雜射頻系統的射頻接地 354
12.2.6 利用1/4波長PCB微帶線實現變頻器的隔離 355
12.2.7 PCB連線上的過孔數量與尺寸 355
12.2.8 連線埠的PCB連線設計 356
12.2.9 諧振迴路接地點的選擇 357
12.2.10 PCB保護環 357
12.2.11 利用接地平面開縫減小電流回流耦合 358
12.2.12 隔離 360
12.2.13 射頻電路PCB走線 362
12.3 射頻小信號放大器PCB設計 364
12.3.1 射頻小信號放大器的電路特點與主要參數 364
12.3.2 低噪聲放大器抗干擾的基本措施 365
12.3.3 1.9GHz LNA電路PCB設計實例 367
12.3.4 DC～6GHz LNA電路PCB設計實例 367
12.4 射頻功率放大器PCB設計 368
12.4.1 射頻功率放大器的電路特點與主要參數 368
12.4.2 40～3600MHz電晶體射頻功率放大器PCB設計實例 370
12.4.3 60W、1.0GHz、28V的FET射頻功率放大器PCB設計實例 371
12.4.4 0.5～6GHz中功率射頻功率放大器PCB設計實例 372
12.4.5 50MHz～6GHz射頻功率放大器模組PCB設計實例 374
12.4.6 藍牙功率放大器PCB設計實例 375
12.4.7 3.3～3.8GHz、15W的WiMAX功率放大器PCB設計實例 376
12.5 混頻器PCB設計實例 378
12.5.1 混頻器的電路特點與主要參數 378
12.5.2 1.3～2.3GHz高線性度上變頻器電路PCB設計實例 380
12.5.3 825～915MHz混頻器電路PCB設計實例 381
12.5.4 1.8～2.7GHz LNA和下變頻器電路PCB設計實例 384
12.5.5 1.7～2.2GHz下變頻器電路PCB設計實例 386
12.6 PCB天線設計實例 388
12.6.1 300～450MHz發射器PCB環形天線設計實例 388
12.6.2 868MHz和915MHz PCB天線設計實例 392
12.6.3 915MHz PCB環形天線設計實例 394
12.6.4 2.4GHz PCB天線設計實例 396
第13章 PCB的散熱設計 400
13.1 PCB散熱設計的基礎 400
13.1.1 熱傳遞的三種方式 400
13.1.2 溫度（高溫）對元器件及電子產品的影響 401
13.1.3 PCB的熱性能分析 401
13.2 PCB散熱設計的基本原則 402
13.2.1 PCB基材的選擇 402
13.2.2 元器件的布局 404
13.2.3 PCB的布線 406
13.3 PCB散熱設計實例 408
13.3.1 均勻分布熱源的穩態傳導PCB的散熱設計 408
13.3.2 鋁質散熱芯PCB的散熱設計 409
13.3.3 PCB之間的合理間距設計 410
13.3.4 散熱器的接地設計 412
第14章 PCB的可製造性與可測試性設計 414
14.1 PCB的可製造性設計 414
14.1.1 PCB可製造性設計的基本概念 414
14.1.2 PCB的可製造性設計管理 416
14.1.3 不同階段的PCB可製造性設計控制 417
14.1.4 PCB的可製造性設計檢查 420
14.1.5 PCB本身設計檢查清單實例 423
14.1.6 PCB可製造性評審檢查清單實例 427
14.2 PCB的可測試性設計 432
14.2.1 PCB可測試性設計的基本概念 432
14.2.2 PCB的可測試性檢查 434
14.2.3 功能性測試的可測性設計的基本要求 435
14.2.4 線上測試對PCB設計的要求 435
第15章 PCB的ESD防護設計 439
15.1 PCB的ESD防護設計基礎 439
15.1.1 ESD（靜電放電）概述 439
15.1.2 ESD抗擾度試驗 440
15.2 常見的ESD問題與改進措施 441
15.2.1 常見的影響電子電路的ESD問題 441
15.2.2 常見的ESD問題的改進措施 443
15.3 PCB的ESD防護設計 446
15.3.1 電源平面、接地平面和信號線的布局 446
15.3.2 隔離 447
15.3.3 注意“孤島”形式的電源平面、地平面 448
15.3.4 工藝結構方面的PCB抗ESD設計 449
15.3.5 PCB上具有金屬外殼的器件的處理 452
15.3.6 在PCB周圍設計接地防護環 453
15.3.7 PCB靜電防護設計的一些其他措施 453
參考文獻 455
