PCBブログ - PCB板におけるガラス繊維効果の原理解析

PCBボードの実際の設計では、配線の芸術を追求するエンジニアがよく見られます。回路基板上の配線は水平と垂直で、とてもきれいに見えますが、エンジニアの中にはジグザグになっていて、乱れやすいのが好きな人もいれば、短距離の配線を追求するエンジニアもいますが、斜めに歩くことができるのは水平と垂直ではありません。これらの配線方法には何か違いがありますか。本文はPCB配線の技術と芸術を一緒に紹介する。

1.横方向と縦方向の問題

PCBの基本材料は銅被覆板である。現在、一般的なFR-4は、電子ガラス繊維布を補強材料とし、エポキシ樹脂をつけ、一定の厚さの銅箔を被覆し、その後、熱プレスしたものである。低周波数では、ガラス繊維布はPCBの電気的性質に与える影響が小さいため、媒体は均一であると考えられるが、高周波では誘電体層の局所的特性がPCBの電気的性質に大きな影響を与える。異なるガラス繊維織物の経糸と緯糸の幅と間隔は異なる。水平および垂直配線戦略を採用する場合、PCB配線は常に基板エッジと0°または90°になり、これにより伝送路方向がガラス繊維の緯度経線と平行になる。この場合、伝送路は経糸ガラス繊維束の真上にあり、伝送路は緯糸ガラス繊維束の真上にあり、伝送路は2つの経糸ガラス繊維束の間にあり、伝送路は2つの緯向ガラス繊維束の間にある場合がある。ガラス繊維布の比誘電率はエポキシ樹脂の誘電率と大きく異なる（エポキシ樹脂は約3、ガラス繊維布は約6）。そのため、プレート上の異なる位置の誘電率が異なり、プレート上の異なる部位のインピーダンスが異なることになる。同時に、同じインピーダンス線の誘電率は位置が異なるために不均一である。差分ペアへの影響がより顕著になり、目視図が陥没する可能性があります。

PCBにおけるガラス繊維効果の原理解析

上の説明によると、水平と垂直の配線はきれいだが、必ずしも実用的ではない。実際の設計では、機能表現は美学芸術を優先しなければならない。もちろん、使いやすく、見た目がおっとりしている。実際の設計に問題はないが、これは以下の要素に依存する可能性がある：差分布線はガラス繊維束上に1つ、エポキシ樹脂上に1つ、配線の幅と長さバスの料金など。

2.ソリューション

上記現象に対して、いくつかの可能な解決策は以下の通りである：配線はガラス繊維束の編組間隔を避けるべきである、差動配線ピッチはガラス繊維束の編組ピッチをちょうど回避し、ジグザグ経路一定の角度で配線する、デザイナーによる回転設計、PCBメーカーの回転基板、ハイエンド基材を採用する、よりコンパクトなガラス繊維材料（ガラス繊維束の編組ピッチが小さい）を使用すること、電気的オフセット（オフセット解除）、電気マージンを増やすなど。

以上はPCB板におけるガラス繊維効果の簡単な紹介である。実際の設計過程では、短い物理距離は必ず非常に重要であるため、時間的な遅延がありますが、同時に配線の難易度、伝送路の特性などに基づいて最も合理的な配線方式を選択し、できるだけデザインを美しく、芸術的にしなければなりません。