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

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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.

现代电子制造与材料科学前沿探索 图书名称：现代电子制造与材料科学前沿探索 图书简介： 本书聚焦于当代电子信息产业飞速发展背景下，支撑这一切的底层技术——先进制造工艺与关键材料科学的最新进展与未来趋势。它并非简单地介绍某一特定电子部件的制作流程，而是致力于构建一个宏观且深入的知识框架，探讨如何通过创新性的制造方法和革命性的新材料，来应对摩尔定律放缓、异构集成需求激增以及对可持续性制造日益增长的呼声所带来的挑战。 第一部分：超精密制造的几何学与物理学基础 本部分深入剖析了当前微纳尺度制造领域的核心物理原理与工程挑战。我们首先从纳米光刻技术的演进史切入，重点探讨极紫外光刻（EUV）在分辨率极限处的物理限制、掩模缺陷控制的复杂性，以及下一代多重曝光（LELE/SADP）技术的工艺窗口优化。书中详尽分析了光刻胶化学动力学与等离子体刻蚀（Etch）过程中的表面反应机制，特别是深亚微米结构中侧壁粗糙度（Line Edge Roughness, LER）对器件性能的耦合效应。 随后，内容转向增材制造（Additive Manufacturing）在电子学中的应用。不同于传统的减材或光刻流程，我们关注如何利用定向能量沉积（Directed Energy Deposition, DED）和高精度喷墨打印技术实现复杂多层异构体的集成。重点剖析了多材料界面粘结强度、导电油墨的烧结动力学，以及如何通过立体光刻（Stereolithography, SLA）制造高精度、低介电损耗的封装结构。书中包含大量关于原子层沉积（ALD）在薄膜均匀性、共形覆盖方面的最新案例分析，尤其是在高K栅极材料和超薄隧穿势垒构建中的关键作用。 第二部分：功能性材料的分子设计与性能调控 本卷是本书的基石，阐述了现代电子器件性能瓶颈突破的关键在于材料科学的革新。我们摒弃了对传统硅基材料的重复性讨论，转而聚焦于后摩尔时代所需的新型功能材料。 2.1 先进半导体与异质集成材料： 深入研究III-V族化合物半导体（如InP、GaAs）在光电器件中的应用，并重点探讨二维材料（2D Materials），如石墨烯、过渡金属硫化物（TMDs）在超薄晶体管、柔性电子中的潜力。书中详细对比了化学气相沉积（CVD）和分子束外延（MBE）在控制二维材料晶格缺陷和层数均匀性方面的技术优势与局限。此外，对SiGe应变异质结的应力工程学进行了深入分析，解释了如何通过应变硅技术提升载流子迁移率。 2.2 介电、导电与储能材料： 这一章节侧重于材料的电学特性优化。针对高频应用，我们详细评估了低损耗高频介电材料（如氟化聚合物、陶瓷基复合材料）的微观结构与宏观介电常数/损耗角正切之间的定量关系。在导电路径方面，不再局限于传统金属布线，而是探讨了金属纳米线网络、碳纳米管（CNT）薄膜作为柔性透明导体的性能极限与长周期稳定性问题。储能方面，探讨了固态电解质的离子传导机制及其在下一代电池封装中的集成挑战。 第三部分：封装、热管理与系统可靠性工程 电子系统的最终性能和寿命，很大程度上取决于其封装和热管理策略。本部分将讨论超越传统“芯片-基板”范式的先进封装技术。 3.1 3D集成与异构封装： 深入剖析了中介层（Interposer）技术，包括硅中介层与有机中介层在I/O密度和信号完整性上的权衡。核心内容集中在混合键合（Hybrid Bonding）技术，探讨其在实现纳米级对准精度和高密度TSV（硅通孔）互连时的表面能控制与清洗工艺。内容还扩展到Chiplet架构的设计哲学，以及如何通过精确控制热膨胀系数（CTE）失配来减轻封装应力。 3.2 高效能热管理解决方案： 随着功率密度的不断攀升，散热成为制约性能的关键瓶颈。书中详尽分析了相变材料（PCM）在被动热管理中的应用潜力，以及微通道液体冷却系统的设计优化，特别是涉及流体动力学（CFD）模拟与换热表面结构（如翅片阵列、微鳍片）的拓扑结构对整体热阻的影响。此外，还讨论了热界面材料（TIMs）的性能评估标准，并介绍了基于碳材料（如石墨烯散热片）的主动散热辅助技术。 3.3 可靠性与无损评估： 本部分强调了在复杂多层结构中，早期缺陷的识别与预防至关重要。我们探讨了X射线层析成像（XRT）在检测微米级空洞（Voiding）和分层（Delamination）的精度，以及超声波无损检测（C-SAM）在评估键合界面完整性方面的应用。可靠性分析部分则聚焦于电迁移（Electromigration）在新型合金互连中的行为预测模型，以及在高湿环境下，材料吸湿率对绝缘性能和寿命的长期影响。 总结与展望： 全书最后总结了当前电子制造领域面临的跨学科挑战，并展望了未来十年在类脑计算硬件、量子点显示技术以及环境友好型绿色电子制造（如水基清洗、无卤素材料替代）方面的发展方向。本书旨在为电子工程、材料科学、机械工程等领域的研发人员、高级工程师及研究生提供一个全面、前沿且具有高度实践指导意义的参考资料。

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

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，但書中詳細闡述了從銅箔蝕刻、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，它不僅講了化學反應，還探討了如何控制蝕刻的精度，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了「組裝」的環節。這對於我來說，是過去比較少接觸的領域。書中詳細介紹了表面黏著技術 (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，並分析了它們的優缺點和適用時機。它還探討了組裝過程中常見的品質問題，以及如何通過製程控制和檢測來避免這些問題。這讓我在看到 PCB 成品時，不再只是看到一塊綠色的板子，而是能理解其背後複雜的製造與組裝工藝。

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了解這個「幕後英雄」。這本書就像是為我開啟了一扇通往 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表，而是從最直觀的「為什麼」出發，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。它讓我明白了，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，如何控制線寬和線距；「鑽孔」的對位精度又是如何保證的，這對多層板的連接至關重要。這些知識讓我對市面上各種規格的 PCB 都有了更深的理解，不再是簡單地看規格表。 更讓我驚喜的是，「組裝」部分的內容。它詳細講解了表面黏著技術 (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合的焊接方式，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，我不再只是被動地使用 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 的生產製程了解有限，常常只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了全面的認識。 書中對於「製造」過程的描述，例如蝕刻的公差控制、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出現開路、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，它解釋了不同印刷方法的原理和可能出現的缺陷，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。這極大地提升了我解決問題的效率和準確性。

评分☆☆☆☆☆

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，它不只教你「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。書中還介紹了幾款常用的 PCB 設計軟體，並提供了基礎的操作教學，這讓我在理論學習之餘，也能快速進入實作階段。

评分☆☆☆☆☆

這本書的出版，簡直是打開了我新世界的大門！身為一個長年混跡在電子DIY領域的玩家，雖然看過不少技術文章，接觸過各式各樣的零組件，但對於「印刷電路板」(PCB) 這塊，總覺得像是隔著一層紗，摸不著門道。市面上雖然有教學，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，都介紹得鉅細靡遺。 我特別喜歡它在「設計」這一部分，花了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。過去我常常為了佈線而頭痛，不是干擾太多，就是散熱不良，有時甚至會出現意想不到的故障。但自從讀了這本書，我才恍然大悟，原來很多問題都是出在設計的源頭。它提供的設計流程和注意事項，讓我能夠更有系統地思考，避免走彎路。而且，書中還提供了許多實際案例，結合軟體操作的教學，讓人能夠馬上動手實踐，學習效果非常顯著。