ГОСТ IEC 61188-1-2-2013 Печатные платы и печатные узлы. Проектирование и применение. Часть 1-2. Общие требования. Контролируемое волновое сопротивление

Введение

Компоновка электронных устройств всегда рассматривалась с механической точки зрения. Конструкция электронных компонентов усложняется, так как постоянно растут скорость переключения элементов и плотность их размещения на кристалле. Электронные элементы имеют большое количество связей даже при уменьшении размеров. Чтобы в максимальной степени использовать возможности высокой плотности и скорости переключения соединений внутри электронного элемента, проектирование и изготовление изделий необходимо вести с учетом электромагнитных явлений, сопровождающих прохождение сигнала. Печатные платы с контролируемым волновым сопротивлением - это составная часть указанной концепции.

Проектирование размещения и коммутации электронных компонентов осуществлялось с позиции механики, когда решались вопросы массы, объема, мощностей, формы, а также электрических цепей, в соответствии с таблицей соединений. При этом электрические проводники для передачи сигналов рассматривались только в отношении нескольких факторов, таких как обеспечение контакта между выводами элементов, необходимого сечения проводников, обеспечения зазоров для предотвращения короткого замыкания. Кроме обеспечения надежности контактов электрической цепи, электрические характеристики не являлись основным предметом рассмотрения.

Успехи полупроводниковых (интегральных) технологий привели к созданию интегральных схем с высокой скоростью нарастания сигнала, которые компонуются в электронных устройствах высокой плотности. Для достижения наибольшей эффективности работы таких устройств необходимо применять технологию, обеспечивающую создание межсоединений высокой плотности с улучшенными электрическими характеристиками.

Среди множества проблем систем, связанных с высокоскоростной цифровой обработкой, больше всего внимания приходится уделять межсоединениям. Очевидно, что когда быстродействие системы возрастает, межсоединения, а следовательно, компоновка элементов и печатных плат становятся узким местом, замедляющим работу системы. В устройствах на 100 К эммитерно-связанной логике задержка в межсоединениях системы составляет почти 55%. КМОП-структура, считаясь медленной, используется в тактовом генераторе устройств на частоте свыше 100 МГц. В таких случаях проблемой является не только задержка, но и затухание сигнала при использовании биполярных КМОП-структур из-за низких уровней мощности, амплитуды (напряжения), помехоустойчивости.