PCBニュース - 試料について

TDR（時間領域反射計）を用いて、生産されたPCBプレートの特性インピーダンスが設計要件を満たしているかどうかを測定した。一般に、制御するインピーダンスには、単線と差分のペアの2つのケースがあります。そのため、試料上の線幅と線間隔は（差分対がある場合）制御する線と同じでなければならない。重要なのは測定中の接地点の位置です。接地線のインダクタンスを下げるために、TDRプローブの接地位置は通常、プローブ先端に非常に近い。そのため、試料上の信号測定点と接地点との間の距離と方法は使用するプローブと一致しなければならない。

高速PCB設計では、信号層の空白領域に銅をコーティングすることができますが、複数の信号層の銅コーティングはどのようにして接地と電源に分布すればよいのでしょうか。

一般的に、空白領域の銅めっきは接地されていることが多い。高速信号線のそばに銅を加える場合は、銅を加えるとトレースの特性インピーダンスが少し低下するので、銅と信号線の間の距離に注意するだけです。他の層の特性インピーダンス、例えば二重帯線の構造に影響を与えないように注意しなければならない。

マイクロストリップラインモデルを使用して、電源平面上の信号線の特性インピーダンスを計算できますか？リボンワイヤモデルを使用して電源と接地面の間の信号を計算できますか？

はい、特性インピーダンスを計算する際には、電源平面と接地平面の両方を参照平面として扱わなければなりません。たとえば、4層のスラブの1つです。最上位の電源層の最下層です。このとき、最上階の特性インピーダンスモデルは、電源平面を基準平面とするマイクロストリップラインモデルである。

通常、ソフトウェアは大量生産のテスト要件を満たすために高密度プリント基板上にテストポイントを自動的に生成できますか。

一般的に、ソフトウェアがテスト要件を満たすためにテストポイントを自動的に生成するかどうかは、テストポイントを追加する仕様がテストデバイスの要件を満たしているかどうかによって異なります。また、配線が密で、テストポイントを追加する仕様が厳しい場合は、自動的にテストポイントを回線の各セグメントに追加できない可能性があります。もちろん、テストする場所を手動で記入する必要があります。

テストポイントを増やすと高速信号の品質に影響しますか？

信号品質に影響を与えるかどうかは、テストポイントを追加する方法と信号の速度に依存します。基本的には、ラインに追加のテストポイントを追加することも（既存のビアまたはDIPピンをテストポイントとして使用しない）、ラインから短いラインを引き抜くこともできます。前者は線路に小さなキャパシタを追加することに相当し、後者は追加の分岐である。どちらの場合も高速信号に多かれ少なかれ影響を与え、影響の程度は信号の周波数速度と信号のエッジ速度と関係がある。影響の大きさはシミュレーションで知ることができる。原則として、テストポイントは小さいほど良い（もちろん、テストツールの要件を満たさなければならない）、ブランチは短いほど良い。

いくつかのPCBがシステムを構成していますが、ボード間のアースはどのように接続すればいいですか。

各PCBボード間の信号または電源が相互に接続されている場合、例えば、ボードAに電源があるか、または信号がボードBに送信されている場合、基板Aに等量の電流が地上から流れ戻る必要があります（これはキールホーフ電流の法則です）。この地上の電流は低インピーダンスの場所を見つけて還流します。したがって、各インタフェースでは、電源と信号の相互接続にかかわらず、接地層に割り当てられたピンの数は、インピーダンスを低減し、接地層上のノイズを低減するためにあまり小さくはならない。また、電流回路全体、特に電流が大きい部分を分析し、接地層または接地線の接続を調整して電流の流れを制御することもできます（たとえば、ある場所で低インピーダンスを設定して、ほとんどの電流がこの場所からある場所に流れるように）、他のより敏感な信号への影響を減らすことができます。

一般的に言及される2つの特性インピーダンス公式：

a.マイクロストリップZ={87/[sqrt（Er+1.41）]}ln[5.98 H/（0.8 W+T）]、ここでWは線幅、Tはトレースの銅厚、Hはトレースから基準平面までの距離、ErはPCB材料の誘電率である。0.1＜（W/H）＜2.0と1＜（Er）＜15の場合、この式を適用する必要があります。b.striplineZ＝［60/sqrt（Er。W/H<0.35、T/H<0.25の場合は、この式を適用する必要があります。

差動信号線の中間に接地線を追加できますか？

通常、差動信号の中間に接地線を追加することはできません。差分信号の応用原理のポイントは差分信号間の結合の利点、例えばフラックス除去、耐スクランブル性などを利用することであり、中間に地線を1本加えると結合効果が破壊されるからである。

剛柔板設計には特別な設計ソフトウェアと仕様が必要ですか？

汎用PCB設計ソフトウェアを使用してフレキシブルプリント回路（flexible printed circuit）を設計できます。また、FPCメーカーがGerber形式で製造しています。製造プロセスは一般的なPCBとは異なるため、各メーカーはその製造能力に応じて小線幅、小線間隔、小貫通孔に制限を設けている。また、フレキシブル回路基板の転換点に銅の皮を敷設することで補強することができる。ソフトボードの検査基準は通常IPC 6013に基づいている

PCBと筐体の間の接地点を正しく選択する原則は何ですか。

PCBと筐体接地点を選択する原則は、筐体接地を使用して戻り電流に低インピーダンス経路を提供し、戻り電流の経路を制御することである。例えば、一般的に高周波デバイスまたはクロック発生器の近くでは、固定ねじを使用してPCBの接地層をシャーシ接地に接続して、電流回路全体の面積をできるだけ減らし、電磁放射を減らすことができます。