よくある質問

信号伝送周波数が1GHzを超えるPCBを高速プリント基板と呼びます。

耐熱性、機械的靭性、信頼性に優れた材料

安定したDk /Dfパラメータ（周波数と環境による変動係数が小さい）を持つ材料

インピーダンス制御に優れた材料

銅箔表面の粗さが低い材料

小さな平らな開口部を持つガラス繊維布を選択することをお勧めします。

高速 PCB の設計に関するヒントをいくつか以下に説明します。

1) 高度なオプションを備えた設計ソフトウェアを使用する

エンジニアは、高度なオプションを提供できる設計ソフトウェアに精通している必要があります。CADソフトウェアで高速PCBを設計するには、ソフトウェアツールに多くの高度な機能が必要です。強力なCADツールをより深く理解する必要があります。

2) 高速ルーティング

高速配線においては、設計者はグランド層を切断しないことや配線を短くすることなど、基本的な配線ルールを理解する必要があります。そのため、デジタルラインにおける一定距離以上のクロストークを防ぎ、信号品質に干渉を与える可能性のあるすべての要因をシールドする必要があります。

3) インピーダンス制御によるルーティング

40～120オーム程度の信号には、インピーダンス整合が必要です。特性インピーダンス整合は、アンテナと多数の差動ペアによって実現されます。

設計者は、配線幅と必要なインピーダンス値のスタックアップを計算する方法を理解する必要があります。インピーダンス値が正しくない場合、信号に深刻な影響を与え、データの破損につながる可能性があります。

4) 長さが一致するトレース

高速メモリバスとインターフェースバスには多数のラインがあります。これらのラインは非常に高い周波数で動作するため、信号は送信側から受信側へ同時に伝送される必要があります。さらに、長さマッチングと呼ばれる機能も必要です。そのため、最も一般的な規格では、長さに一致させる必要がある許容値が定義されています。

5) 電流帰還回路の面積を最小化する

高速 PCB 設計者は、連続したグランド層を設計し、配線の電流戻りパスを最適化して電流戻り回路の面積を削減するとともに、多数のステッチビアを配置するなどの基本的なルールに従う必要があります。

高速 PCB 設計スキルを習得し、信号の整合性を保証します。

高速 PCB の材料は、信号伝送のパフォーマンスを確保するために適切に選択されています。

生産管理を実施します。生産中の主な管理ポイントは、回路幅、層間隔、銅めっきビア、回路の銅厚、ソルダーレジストの厚さなどです。

高速 PCB のコストには以下の要因が影響します。

材質（基板材質、基板の厚さ、銅の厚さ）

使用される製造装置

生産の難しさ

顧客の要件

選択された梱包方法

選択した配送方法

高速PCB設計は、信号、インピーダンス、伝送線路など、多くの技術的要素を十分に考慮する必要がある、比較的複雑なプロセスです。以下の技術的なポイントは参考になるかもしれません。

ルーティングには合理的にマルチレイヤーを使用します。

高速回路デバイスのピン間のリードは短いほど良いです。

特に重要な信号ラインまたはローカル ユニットにはグランド サラウンドを実装します。

高周波信号線を表面層に配置すると、より大きな電磁放射を発生する傾向があります。高周波信号線は電源層とグランド層の間に配置する必要があります。電源層と下層で電磁波が吸収されるため、発生する放射は大幅に減少します。

標準的なPCBの場合、金属配線の短絡や絶縁など、主に懸念される問題があります。しかし、電子製品の高性能化に伴い、信号伝送周波数の高速化が求められており、高速PCBの信号整合性設計への関心が高まっています。

高速 PCB を扱う場合、高速 PCB の設計と製造には特別な考慮事項があります。

差動ルーティングの長さを一致させる必要があります。

配線は不完全なグランドプレーンを横切らないようにしてください。

差動高速信号ライン上にテスト ポイントを配置しないでください。

高速信号ラインを水晶、発振器、スイッチング電源、取り付け穴、磁気デバイス、または周期信号チップの近くや下に配線しないでください。

高速信号線は、最上層と最下層に配線し、リファレンスグランド層を完全に確保するようにしてください。内部プレーンに配線することは推奨されません。

高速信号から基準グランド層の端までの距離を 90mil 以上に保ちます。

ソケットおよびコネクタ配線の取り扱いには注意してください。

厳しいインピーダンス値を満たすには、銅のトレース幅、間隔、およびレイアップ構造を正確に制御する必要があります。

TDR インピーダンス テストは通常​​、高速 PCB が完成した時点で必要になります。

必要な機能を満たすために適切な材料タイプを選択する必要があります。

高速 PCB には平坦な表面仕上げが必要であり、当社では ENEPIG 表面処理には常に ENIG を推奨しています。

高速 PCB で達成可能な理論上の最大データ転送速度は今のところ 10.0GP (ギガビット/秒) ですが、これは継続的に向上しています。

高速 PCB を設計する際には、Cadence、Mentor、PADS、Altium、HyperLynx、HFSS、ADS などの PCB 設計ソフトウェア ツールや EDA シミュレーション ツールが必要です。

あるソフトウェアツールは特定のPCBプロジェクトに適している一方で、別のソフトウェアツールは他の種類のプロジェクトに適している場合があることに注意してください。そのため、適切なPCB設計ソフトウェアツールを見つけることは非常に重要です。

高速材料には、1GHzから100GHzのFR4、セラミック、PTFE、またはPTFE強化材料が使用できます。Rogers、ISOLA、Ventec、ITEQ、TUC、SHENGYI、Panasonic、Taconicなど、有名な高速PCB材料サプライヤーが多数あります。

レーダー システム用の PCB 材料の選択でよくある間違いとしては、単一の材料のみに依存すること (例: 高周波アプリケーションに FR-4 を使用する)、熱管理のニーズを見落とすこと、高度な材料の製造の複雑さを無視することなどが挙げられます。