前言

本书是《印制电路板（PCB）设计技术与实践》的第4版。《印制电路板（PCB）设计技术与实践》从2009年出版以来已经多次印刷，是学习PCB设计技术的重要书籍之一。随着PCB设计技术的发展，一些新的PCB设计技术和设计要求不断出现。为了满足读者的需要，笔者对第3版进行了修订，删除了过时的、重叠的内容，补充和增加了EBG等新的PCB设计技术，以及高速数字接口、模数混合电路、射频电路的PCB设计及其实例等内容。

PCB设计是电子产品设计中不可缺少的重要环节。随着电子技术的飞速发展，集成电路的规模越来越大，体积越来越小，开关速度越来越快，工作频率越来越高，PCB的安装密度越来越高，层数越来越多，使PCB上的电磁兼容性、信号完整性及电源完整性等问题相互紧密地交织在一起。对一个正在从事PCB设计的工程师而言，在进行PCB设计时，需要考虑的问题越来越多，要实现一个能够满足设计要求的PCB变得越来越难，不仅需要理论知识的支持，更需要工程实践经验的积累。

本书是为从事电子产品设计的工程技术人员编写的一本介绍PCB设计基础知识、设计要求与设计方法的参考书。本书没有大量的理论介绍和公式推导，而是从电子产品设计要求出发，通过大量的PCB设计实例，图文并茂地说明PCB设计中的一些技巧和方法，以及应该注意的问题，具有很好的工程性和实用性。

本书共分15章。第1章是焊盘的设计，介绍了元器件在PCB上的安装形式，焊盘、基准点设计的一些基本要求，以及通孔插装元器件、SMT元器件、DIP封装器件、BGA封装器件、UCSP封装器件、PoP封装器件、Direct FET封装器件的焊盘设计。第2章是过孔，介绍了过孔模型，过孔焊盘与孔径的尺寸，过孔与焊盘图形的关系，微过孔、背钻的设计。第3章是PCB叠层设计，介绍了PCB叠层设计的一般原则，多层板工艺，多层板设计，利用PCB分层堆叠抑制EMI辐射，PCB电源平面和接地平面设计，利用EBG结构抑制PCB电源平面和接地平面的SSN噪声。第4章是走线，介绍了寄生天线的电磁辐射干扰，PCB上走线间的串扰，PCB传输线的拓扑结构，低电压差分信号（LVDS）的布线，以及PCB布线的一般原则及工艺要求。第5章是接地，介绍了地线的定义，地线阻抗引起的干扰，地环路引起的干扰，接地的分类，接地的方式，接地系统的设计原则，以及地线PCB布局的一些技巧。第6章是去耦合，介绍了去耦滤波器电路的结构与特性，R、L、C元件的射频特性，去耦电容器的PCB布局设计，PDN中的去耦电容器，去耦电容器的容量计算，片状三端子电容器的PCB布局设计，X2Y电容器的PCB布局设计，铁氧体磁珠的PCB布局设计，小型电源平面“岛”供电技术，掩埋式电容技术，以及可藏在PCB基板内的电容器。第7章是电源电路的PCB设计，介绍了开关型调节器PCB布局的基本原则，DC-DC转换器的PCB布局设计指南，开关电源的PCB设计。第8章是时钟电路的 PCB 设计，介绍了时钟电路PCB设计的基础，时钟电路布线、时钟分配网络、延时的调整、时钟源的电源滤波等时钟电路PCB的设计技巧。第9章是模拟电路的PCB设计，介绍了模拟电路PCB设计的基础，不同封装形式的运算放大器、蜂窝电话音频放大器、D类功率放大器等模拟电路的PCB设计，消除热电压影响的PCB设计。第10章是高速数字电路的PCB设计，介绍了高速数字电路PCB设计的基础，Altera的MAX Ⅱ系列CPLD和Xilinx Virtex-5系列PCB设计实例，微控制器电路PCB设计，高速接口信号的PCB设计，刚柔电路板的互连设计，以及基于PCB 的芯片间无线互连设计。第11章是模数混合电路的PCB设计，介绍了模数混合电路的PCB分区，模数混合电路的接地设计，ADC驱动器电路的PCB设计，ADC的PCB设计，DAC的PCB设计，12位称重系统的PCB设计，传感器模拟前端（AFE）的PCB设计，电容触摸传感器PCB设计，PCB电流传感器设计，以及模数混合系统的电源电路PCB设计。第12章是射频电路的PCB设计，介绍了射频电路PCB设计的基础，射频接地、隔离、走线等射频电路PCB的设计技巧，射频小信号放大器PCB设计，射频功率放大器PCB设计，混频器PCB设计，平行耦合微带线定向耦合器PCB设计，功率分配器PCB设计，宽带90°巴伦PCB设计，滤波器PCB设计，PCB天线设计实例，加载EBG结构的微带天线设计，射频系统的电源电路PCB设计，以及毫米波雷达RF PCB设计。第13章是PCB热设计，介绍了PCB热设计的基础，PCB热设计的选材、布局、布线和叠层的基本原则，PCB热设计实例，器件的热特性与PCB热设计。第14章是PCB的可制造性与可测试性设计，介绍了PCB可制造性设计的基本概念、设计管理、设计控制、设计检查和评审检查清单实例，以及PCB可测试性设计的基本概念、可测试性检查、可测性设计的基本要求。第15章是PCB的ESD防护设计，介绍了PCB的ESD防护设计基础，常见的ESD问题与改进措施，PCB的ESD防护设计方法。

需要说明的是，由于本书重点介绍PCB设计技术，在业内，数据大量采用英制长度单位，因此这里先给出主要的转换公式：1in（英寸）= 25.4mm（毫米），1mil（千分之一英寸）= 0.0254mm（毫米）。本书中的部分数据有时直接采用英制单位标注。

本书在编写过程中，参考了大量的国内外著作和资料，得到了许多专家和学者的大力支持，听取了多方面的意见和建议。潘礼工程师对本书的内容及组织提出了宝贵的建议，戴焕昌绘制了书中的大部分插图，在此一并表示衷心的感谢。

由于作者水平有限，不足之处在所难免，敬请各位读者批评指正。

黄智伟于海南
2024年4月