1、DEUTSCHE NORMEN 61188 -1-2 DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise,nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinICS 31.180Printed boards and printed boa
2、rd assemblies Design and use Part 1-2:Generic requirements Controlled impedance (IEC 61188-1-2 : 1998);German version EN 61188-1-2 : 1998Cartes imprimes et cartes imprimes quipes Conception et utilisation Partie 1-2: Prescriptions gnriques Impdance contrle(CEI 61188-1-2 : 1998);Version allemande EN
3、61188-1-2 : 1998Die Europische Norm EN 61188-1-2 : 1998 hat den Status einer Deutschen Norm.Beginn der GltigkeitEN 61188-1-2 wurde am 1998-08-01 angenommen.Nationales VorwortFr die vorliegende Norm ist das nationale Arbeitsgremium K 661 Gedruckte Schaltungen“ der Deutschen Elektro-technischen Kommis
4、sion im DIN und VDE (DKE) zustndig.Norm-Inhalt war verffentlicht als E DIN IEC 52/571/CD : 1996-05.Fr den Fall einer undatierten Verweisung im normativen Text (Verweisung auf eine Norm ohne Angabe des Ausgabe-datums und ohne Hinweis auf eine Abschnittsnummer, eine Tabelle, ein Bild usw.) bezieht sic
5、h die Verweisung auf diejeweils neueste gltige Ausgabe der in Bezug genommenen Norm.Fr den Fall einer datierten Verweisung im normativen Text bezieht sich die Verweisung immer auf die in Bezuggenommene Ausgabe der Norm.Der Zusammenhang der zitierten Normen mit den entsprechenden Deutschen Normen ist
6、 nachstehend wieder-gegeben. Zum Zeitpunkt der Verffentlichung dieser Norm waren die angegebenen Ausgaben gltig.IEC hat 1997 die Benummerung der IEC-Publikationen gendert. Zu den bisher verwendeten Normnummern wirdjeweils 60000 addiert. So ist zum Beispiel aus IEC 68 nun IEC 60068 geworden.Nationale
7、r Anhang NA (informativ)LiteraturhinweisDIN EN 61189-3Prfverfahren fr Elektromaterialien, Leiterplatten und andere Verbindungsstrukturen und Baugruppen Teil 3: Prf-verfahren fr Verbindungsstrukturen (Leiterplatten) (IEC 61189-3 : 1997); Deutsche Fassung EN 61189-3 : 1997Europische Norm International
8、e Norm Deutsche NormKlassifikation imVDE-VorschriftenwerkNormen der ReiheEN 61182Normen der ReiheIEC 61182 IEC 61182-1 : 1994 EN 61189-3 : 1997 IEC 61189-3 : 1997 DIN EN 61189-3 : 1997-10 Entwurf Mrz 1999Fortsetzung 23 Seiten ENDeutsche Elektrotechnische Kommission im DIN und VDE (DKE)Leiterplatten
9、und FlachbaugruppenKonstruktion und AnwendungTeil 1-2: Allgemeine Anforderungen Definierte Impedanz(IEC 61188-1-2 : 1998) Deutsche Fassung EN 61188-1-2 : 1998Ref. Nr. DIN EN 61188-1-2 : 1999-03Preisgr. 15 Vertr.-Nr. 2515Diese Norm enthlt die deutsche bersetzung der Internationalen Norm IEC 61188-1-2
10、Seite 2DIN 58740-2 : 1997 Leerseite EUROPISCHES KOMITEE FR ELEKTROTECHNISCHE NORMUNGEuropean Committee for Electrotechnical StandardizationComit Europen de Normalisation ElectrotechniqueZentralsekretariat: rue de Stassart 35, B-1050 BrsselprErsatz fr 1998 CENELEC Alle Rechte der Verwertung, gleich i
11、n welcher Form und in welchem Verfahren,sind weltweit den Mitgliedern von CENELEC vorbehalten.ENTWURFDeskriptoren:Leiterplatten und FlachbaugruppenKonstruktion und AnwendungTeil 1-2: Allgemeine Anforderungen Definierte Impedanz(IEC 61188-1-2 : 1998)EN 61188-1-2Printed boards and printed board assemb
12、lies Designand use Part 1-2: Generic requirements Controlledimpedance (IEC 61188-1-2 : 1998)Cartes imprimes et cartes imprimes quipes Conception et utilisation Partie 1-2: Prescriptionsgnriques Impdance contrle(CEI 61188-1-2 : 1998)Diese Europische Norm wurde von CENELEC am 1. August 1998 angenommen
13、.Die CENELEC-Mitglieder sind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschftsordnung zu erfllen,in der die Bedingungen festgelegt sind, unter denen dieser Europischen Norm ohne jedenderung der Status einer nationalen Norm zu geben ist.Auf dem letzten Stand befindliche Listen dieser nationalen Normen mit ihren bib
14、liographischenAngaben sind beim Zentralsekretariat oder bei jedem CENELEC-Mitglied auf Anfrage erhltlich.Diese Europische Norm besteht in drei offiziellen Fassungen (Deutsch, Englisch, Franzsisch).Eine Fassung in einer anderen Sprache, die von einem CENELEC-Mitglied in eigenerVerantwortung durch ber
15、setzung in seine Landessprache gemacht und dem Zentralsekretariatmitgeteilt worden ist, hat den gleichen Status wie die offiziellen Fassungen.CENELEC-Mitglieder sind die nationalen elektrotechnischen Komitees von Belgien,Dnemark, Deutschland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Itali
16、en,Luxemburg, Niederlande, Norwegen, sterreich, Portugal, Schweden, Schweiz, Spanien,der Tschechischen Republik und dem Vereinigten Knigreich.Ref. Nr. EN 61188-1-2 : 1998 DAugust 1998ICS 31.180Deutsche FassungSeite 2EN 61188-1-2 : 1998VorwortDer Text des Schriftstcks 52/758/FDIS, zuknftige 1. Ausgab
17、e von IEC 61188-1-2, ausgearbeitet von dem IEC TC 52Printed circuits“, wurde der IEC-CENELEC Parallelen Abstimmung unterworfen und von CENELEC am 1998-08-01 alsEN 61188-1-2 angenommen.Nachstehende Daten wurden festgelegt: sptestes Datum, zu dem die EN auf nationaler Ebene durch Verffentlichung einer
18、 (dop): 1999-05-01identischen nationalen Norm oder durch Anerkennung bernommen werden mu sptestes Datum, zu dem nationale Normen, die der EN entgegenstehen, (dow): 2001-05-01zurckgezogen werden mssenAnhnge, die als normativ“ bezeichnet sind, gehren zum Norm-Inhalt.Anhnge, die als informativ“ bezeich
19、net sind, enthalten nur Informationen.In dieser Norm ist Anhang ZA normativ, und Anhang A ist informativ.Der Anhang ZA wurde von CENELEC hinzugefgt.AnerkennungsnotizDer Text der Internationalen Norm IEC 61188-1-2 : 1998 wurde von CENELEC ohne irgendeine Abnderung als Euro-pische Norm angenommen.Inha
20、ltSeite SeiteEinleitung 21 Anwendungsbereich 32 Normative Verweisungen . 33 Technischer berblick zur Konstruktion 33.1 Bauteilauswahl . 33.2 Schaltungsverbindungen . 43.3 Leiterplatten und Flachbaugruppen . 43.4 Anforderungen an die Leistungsfhigkeit . . . . 53.5 Leistungsverteilung 114 Konstruktion
21、 von Schaltkreisen mitdefinierter Impedanz 114.1 Konfigurationen 124.2 Gleichungen 124.3 Konstruktionsregeln fr definierte Impedanz . . 134.4 bersprech-Regeln 144.5 Regeln zur Konstruktion von Coupons 144.6 Regeln zur Kondensatorentkopplung .155 Konstruktion zur Herstellung .175.1 Prozeregeln bei Ei
22、nsatz von CAD .175.2 Komplexitt der Konstruktion undEinflu auf die Kosten .176 Datenbeschreibung 176.1 Einzelheiten der Konstruktion 176.2 Trennung von Daten nach Netzklassen(Rauschen, Zeitablauf, Kapazitt und Impedanz) . 186.3 Elektrische Leistungsfhigkeit . . 187Material . 187.1 Harzsysteme . 187.
23、2 Verstrkungsmaterialien . 187.3 Prepregs, Klebelagen und Kleber 187.4 Frequenzabhngigkeit 198 Herstellung . 198.1 Algemeines 198.2 Vorproduktionsprozesse . 198.3 Produktionsprozesse . 208.4 Auswirkung von Fehlern bei hohen Frequenzen 218.5 Datenbeschreibung . . 229 Laufzeitreflektometrie-(TDR-)Mess
24、ung . 229.1 Begrndung 22Anhang A (informativ) Einheiten, Formelzeichenund Terminologie 23Anhang ZA (normativ) Normative Verweisungenauf internationale Publikationenmit ihren entsprechendeneuropischen Publikationen . 23EinleitungDer Zusammenbau von elektronischen Gerten war traditionell ein Bereich d
25、er mechanischen Betrachtung. Die Gestaltungdes Aufbaus wird immer komplexer, so ist die heutige Elektroniktechnologie mit schnelleren Schaltvorgngen und hherenDichten pro Chip verfgbar. Einzelchips haben eine grere Anzahl von Verbindungen auf einer kleineren Chipflche. Umein Maximum an Vorteilen dur
26、ch die Bauteildichte und -geschwindigkeit nutzen zu knnen, mssen die Konstrukteure ihrAugenmerk auf die Probleme richten, die durch die Phnomene der Fortpflanzung von elektromagnetischen Wellen inVerbindung mit der bertragung von Schaltsignalen innerhalb eines Systems entstehen. Neue Konstruktionszw
27、eige und-strategien sind vonnten. Leiterplatten mit definierter Impedanz sind ein Teil dieser Strategie.Seite 3EN 61188-1-2 : 1998Die Verbindungen und der Zusammenbau von elektronischen Komponenten war in erster Linie das Gebiet von Mechanik-konstrukteuren, die sich mit Faktoren wie Gewicht, Volumen
28、, Leistungs- und Formfaktoren und mit in Kabel- oderNetzlisten festgelegten Verbindungen beschftigen. Elektrische Leiter zur Signalbertragung wurden nur unter wenigenGesichtspunkten verlegt; der Durchgang zwischen den Punkten mute gewhrleistet sein, der Leiter hatte ausreichendKupfer zur Stromfhrung
29、 und der freie Abstand war ausreichend, um einen Spannungszusammenbruch zu verhindern.Abgesehen von der Sicherstellung einer guten elektrischen Verbindung war die elektrische Leistungsfhigkeit des Signalsnicht der Gegenstand der Betrachtungen.Die Vorteile der digitalen Integrierten Schaltkreise fhre
30、n zur Einfhrung neuer Bauteile mit extrem schnellen Anstiegs-zeiten, die in mikroelektronischen Aufbauten mit hohen Dichten untergebracht sind. Um die Systemleistungsfhigkeit zuoptimieren, bentigen diese Bauteile eine Verdrahtungstechnik, die die hohe Verbindungsdichte untersttzt und gleichzeitigein
31、e hervorragende elektrische Leistungsfhigkeit bereitstellt.Obwohl viele Systemprobleme mit der digitalen Hochgeschwindigkeitsverarbeitung in Verbindung gebracht werden, hatkeines mehr Beachtung gefunden als das der Verbindungen. Es ist offensichtlich, da eine Erhhung der Systemgeschwindig-keit die V
32、erbindungen, den Aufbau und die Leiterplatten zum Engpa werden lassen und die Systemleistungsfhigkeit ver-langsamen. Systeme mit einer 100 K ECL-Schaltung haben fast 55 % Verzgerung durch Aufbau und Verbindungen.CMOS wird blicherweise als langsame“ Technologie angesehen, kann aber Taktraten von ber
33、100 MHz in System-konstruktionen erreichen. In diesem Fall ist nicht nur die Systemverzgerung ein Problem, sondern auch die Signal-dmpfung wird zu einem Kernpunkt bei BiCMOS-Bauteilen mit niedriger Leistung, niedriger Spannung und geringemStrabstand.1 AnwendungsbereichDieser Teil der IEC 61188 soll
34、von Schaltkreiskonstruk-teuren, Schaltungsingenieuren, Leiterplatten-Herstellernund Einkufern verwendet werden, damit in all diesenBereichen ein allgemeines Verstndnis erzielt werdenkann. Ziel einer Schaltung ist es, ein Signal von einemBauteil zu einem oder mehreren anderen ber einen Leiterzu bertr
35、agen. Hochgeschwindigkeitskonstruktionen sindfestgelegt als Konstruktionen, bei denen die Verbindungs-eigenschaften die Leistungsfhigkeit der Schaltung beein-flussen und daher bedacht werden mssen.2 Normative VerweisungenDie folgenden normativen Dokumente enthalten Fest-legungen, die durch Verweisun
36、g in diesem Text Bestandteildieses vorliegenden Teiles der IEC 61188 sind. Zum Zeit-punkt der Verffentlichung dieser Norm waren dieangegebenen Ausgaben gltig. Alle normativen Doku-mente unterliegen der berarbeitung. Vertragspartner,deren Vereinbarungen auf dieser Internationalen Normbasieren, werden
37、 gebeten, die Mglichkeit zu prfen, obdie jeweils neuesten Ausgaben der im folgenden genann-ten Normen angewendet werden knnen. Die Mitgliedervon IEC und ISO fhren Verzeichnisse der gegenwrtiggltigen Internationalen Normen.Normen der ReiheIEC 61182Printed boards Electronic data description andtransfe
38、rIEC 61182-1 : 1994Printed boards Electronic data description andtransfer Part 1: Printed board description in digitalformIEC 61189-3 : 1997Test methods for electrical materials, interconnectionstructures and assemblies Part 3: Test methods forinterconnection structures (printed boards)3 Technischer
39、 berblick zur Konstruktion3.1 BauteilauswahlDie Mglichkeiten der Bauteiltechnologie umfassen TTL-,Schottky-TTL-, CMOS-, ECL- und GaAs-Bauteile, jede Artmit ihren eigenen Spannungsanforderungen, ihren eigenenBetriebstemperaturbereich, Chipdichte, Eingangsimpedanz,Ausgangsimpedanz, Signalschwellhhe, R
40、auschempfind-lichkeit, Reaktionszeit und Ausgangssignalanstiegs- und-abfallzeit. Viele Konstruktionen weisen eine Mischtechno-logie auf, bei der SMT und Einsteckbestckung mit TTL-,CMOS- und ECL-Logik vermischt wird, was mehrfacheLeiterbreiten (Impedanzwerte) auf derselben Schaltkreis-lage erforderli
41、ch machen kann oder was bei einer einzigenLeiterbreite durch hinreichenden Abstand fr die unter-schiedlichen Logikfamilien ausgeglichen werden kann.Chips knnen einzeln auf einer groen Leiterplattemontiert werden oder auf kleinen Leiterplatten zusammen-gefat werden oder als Multichipmodule auf groenL
42、eiterplatten montiert werden. Groe Systeme knnenverschieden groe Flachbaugruppen mit unterschied-lichen Verbindungsgrad erforderlich machen. bertragungenvon einem Verbindungsgrad zum anderen werden vonRauschen, Gleichlauf- und Signalverlust begleitet.Die elektrischen Verbindungen zur Platte knnen vi
43、elfltigeFormen aufweisen, die von Stiften, eingesteckt in durch-metallisierte Lcher der Platte, wie z. B. fr Bauteilgehusemit zwei Anschlureihen, bis zu einer Reihe von Ober-flchenanschluflchen fr Bauteile zur Oberflchenmon-tage reichen. Die Anforderungen an das Bauteilgehusesind von vielen Faktoren
44、 abhngig, wie gegenseitigerAbstand, Wirtschaftlichkeit, elektrische Gte und Zuver-lssigkeit sowie von der vorherrschenden Gehuseart derBaugruppe. Die Bauteile mssen in einer Form vorliegen,die mit dem zur Herstellung der Baugruppe angewendetenBestckungsproze vertrglich ist.Das Bauteilgehuse mu bei H
45、ochgeschwindigkeits-konstruktionen ebenfalls in Betracht gezogen werden. Beipassiven Bauelementen wird die Lnge des Bauteil-anschlusses der vorherrschende Faktor sein, da Anschlu-leiter eine zustzliche Induktivitt und Kapazitt darstellen,die sowohl die Laufgeschwindigkeit als auch die Schalt-prozess
46、e beeinflussen. Um diese Effekte zu minimieren,sollten die Anschludrhte so kurz wie mglich gehaltenoder ganz entfernt werden. Bauteile zur Oberflchen-montage knnen mit Gehusen ohne Anschludrhtebereitgestellt werden; sie knnen unmittelbar auf den ver-bindenden Isoliertrger montiert werden.ANMERKUNG:
47、Die Bauteildatenbltter enthalten oft keineAngaben zum Hochgeschwindigkeitsrauschen und zurFortpflanzungsgeschwindigkeit.Aktive Bauelemente, wie z. B. integrierte Schaltkreise,werden oft mit verschiedenen Gehusen angeboten. Imallgemeinen sind DIP-Gehuse in Kunststoff oder KeramikSeite 4EN 61188-1-2 :
48、 1998die bevorzugte Gehuseart. Bezeichnenderweise sinddiese Gehuse die grten und bringen die geringsteBeeinflussung durch die Form der Anschlsse im Hoch-geschwindigkeitsbetrieb mit sich. Die nchstbeste Gehuse-art ist das Gehuse zur Oberflchenmontage. DieseGehuse werden in verschiedener Form angebote
49、n, z. B.als SOICs, PLCCs, PFQPs, TSOPs oder BGAs. Fr dieseGehusearten ist es blich, da die Zuleitungskapazittund -induktivitt verringert sind.Um eine optimale Leistung des Bauteils zu erzielen, kanndas Bauelement entweder mittels Chip-on-board- (COB)oder Flip-Chip-Technik oder mittels automatischemTrgerband-Bonden (TAB) direkt auf dem
