具体描述
本书系统地介绍了电子工艺和电子CAD的基本常识。全书共分7章，内容包括：电子工艺工作、电子设备的可靠性设计、电子整机装配工艺、ProtelDXP基础、原理图设计基础、制作元件及元件封装和印制电路板的设计。
本书是根据对电子信息类人才知识技能的要求，结合高职人才培养突出实践训练的特点编写的，是一本集电子工艺基础知识和电子CAD技术于一体的教材。本书注重内容的实用性，符合高职培养“生产一线的应用型、技能型、操作型人才”的目标，能培养学生的综合应用技能和动手能力。
本书可作为高职高专电子信息类、自动化类专业教材，也可作为电子工程技术人员的参考用书。
电子工艺与电子CAD 书籍介绍： 本书旨在为读者提供一个全面而深入的视角，探索现代电子产品制造的核心领域——电子工艺与电子设计自动化（Electronic Design Automation, EDA）。这不是一本关于电子产品设计理论的教科书，也不是一本专注于特定芯片或电路分析的专业著作。相反，它聚焦于电子产品从概念设计转化为物理实体的整个“制造”和“工程实现”过程，辅以现代设计工具——电子CAD的应用实践。 本书的结构设计旨在平衡理论深度与实际操作性，适合于电子工程、材料科学、机械制造等相关专业的学生，以及希望深入了解电子产品“如何被制造出来”的工程师和技术人员。 第一部分：电子制造工艺基础 (The Foundations of Electronic Manufacturing) 本部分将电子产品的制造过程视为一系列精密而相互依赖的化学、物理和机械操作的集合。我们不会深入探讨半导体器件物理，而是关注如何将这些器件集成到最终产品中。 第一章：印刷电路板（PCB）制造技术 PCB是现代电子设备的基础骨架。本章详细阐述了PCB制造的关键流程： 原材料与层压技术： 探讨FR-4、聚酰亚胺（Polyimide）等基材的特性，单层、双层及多层板的结构设计和压合工艺。着重分析层间绝缘和导热性能的需求。 图形转移与蚀刻： 深入剖析光刻技术在PCB制造中的应用，包括干膜光刻和湿法蚀刻（酸性与碱性）的过程控制、套准精度要求，以及如何实现高密度互连（HDI）结构。 钻孔与电镀工艺： 介绍机械钻孔、激光钻孔的精度要求。重点讲解盲孔、埋孔（Microvia）的制作技术，以及孔内金属化（电镀铜）的化学过程，包括无电镀铜和电解电镀的电流密度控制。 表面处理技术（Surface Finishes）： 分析无铅化趋势下的表面处理工艺，如沉金（ENIG）、喷锡（HASL）、有机保焊（OSP）的优缺点及其对后续装配的影响。 第二章：表面贴装技术（SMT）与组装工艺 SMT是实现高密度、高可靠性电子装配的核心技术。本章侧重于元件的拾取、放置与焊接： 焊膏印刷与检测： 探讨锡膏的流变学特性、印刷机参数（如刮刀压力、速度）对印刷质量的影响。介绍印刷后检测（SPI）系统的原理与应用。 元件贴装与回流焊接： 详细分析高速贴片机的运动学和视觉对中系统。深入探讨回流焊曲线的温度剖面控制——预热、浸润、回流、冷却阶段的温度管理，以及如何避免常见的焊接缺陷（如冷焊、桥接）。 波峰焊与选择性焊接： 针对通孔元件（THT）的焊接技术，分析助焊剂的选择、波峰的形状控制和氮气保护在无铅焊接中的作用。 返修与可靠性评估： 介绍热风返修站的使用规范和技巧，以及通过X射线检测（AXI）和扫描声学显微镜（SAM）对焊点进行无损评估的方法。 第三章：封装、封装与可靠性工程 本部分关注电子元器件和子系统的物理保护与环境适应性。 塑封与底部填充（Underfill）： 介绍芯片级封装（CSP）和球栅阵列（BGA）器件的灌封材料选择，包括环氧树脂和聚合物材料的热膨胀系数（CTE）匹配问题。 散热设计与热管理： 分析热设计功耗（TDP）与散热解决方案的匹配，包括导热垫片、热管、散热片的材料选择与界面热阻控制。 环境应力测试： 探讨符合MIL-STD和IPC标准的可靠性测试方法，如温度循环（T/C）、高低温储存、振动与冲击测试，以及加速寿命试验（ALT）的数据分析。 第二部分：电子设计自动化（EDA）工具与流程 本部分将焦点从物理制造转移到指导制造的设计流程，侧重于如何使用专业软件实现设计意图并输出可制造文件。 第四章：原理图设计与元器件管理 EDA工具链的起点是准确的原理图输入。 符号与封装库的建立： 强调原理图符号（Symbol）与物理封装（Footprint）的准确对应关系，探讨如何维护和版本控制大型元器件库。 电气规则检查（ERC）： 阐述ERC在设计初期发现电源/地短路、未连接输入端等设计错误的关键作用。 物料清单（BOM）的生成与管理： 讨论如何从原理图中准确提取BOM，并将其与供应链数据（如供应商、价格、库存状态）集成，确保设计与采购的同步。 第五章：PCB布局与布线（Layout and Routing）实践 这是设计与制造连接最紧密的一环，重点在于将2D的电路逻辑转化为3D的物理实现。 设计约束的设定： 详细说明设计规则检查（DRC）中必须预设的几何约束，包括最小线宽、间距、焊盘尺寸等，这些直接来源于PCB制造商的能力范围。 电源完整性（PI）基础： 探讨地平面分割、去耦电容的优化布局（放置位置与数量），以及如何通过增加平面层数来降低电源阻抗。 信号完整性（SI）的初步考量： 介绍高速信号设计中的关键概念，如阻抗控制（特性阻抗匹配）、串扰分析、端接技术（Series/Parallel Termination）在PCB上的应用。 自动布线与手动优化： 比较交互式布线（Push and Shove）与全自动布线的适用场景。重点讲解如何手动处理差分对（Differential Pairs）的蛇形线（Serpentine Length Matching）以保证时序。 第六章：可制造性设计（DFM）与输出文件 最终的设计必须是可制造的。本章聚焦于设计输出与制造流程的对接。 DFM原则的集成： 分析如何在布局阶段就预先规避制造难题，例如避免在过孔（Via）下方放置敏感元件、合理设置元件间距以适应回流焊的“桥接”风险。 CAM数据生成与验证： 详述如何生成标准的制造输出文件，包括Gerber文件（RS-274X）、钻孔文件（Excellon）和NC钻孔格式。强调光绘数据的准确性。 装配输出文件的制作： 讲解丝印层（Silkscreen）的设计规范，以及如何创建准确的贴片坐标和贴装方向文件（Pick-and-Place File，P&P），这是自动化装配线的关键输入。 设计验证与仿真接口： 简要介绍如何利用仿真工具（如有限元分析或Spice模型）对最终的布局进行热、电磁兼容性（EMC）的预测性验证，将设计推向试产前的最后一步。 本书通过这种结构，旨在培养读者对电子产品生命周期中“工程实现”阶段的整体认知，理解设计决策如何直接影响最终产品的成本、性能和可靠性。
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