PCB技術 - にゅうりょくインピーダンス

入力インピーダンスとは、回路入力端の等価インピーダンスを指す。入力端に電圧源Uを加え、入力端の電流Iを測定すると、入力インピーダンスRinはU/Iとなる。入力端子を抵抗器の両端と想像することができます。この抵抗器の抵抗値は入力インピーダンスです。

なぜPCBボードにインピーダンスが必要なのですか。

PCBインピーダンスとは、AC電源の障壁として機能する抵抗とリアクタンスのパラメータのことです。インピーダンス処理はPCB生産において極めて重要である。

1.PCBは挿着時に電子部品の取り付けを考慮し、導電性と信号伝送性能などの問題を考慮しなければならないため、インピーダンスはできるだけ低く、抵抗率は1墊/平方センチ未満であることが要求される。

2.PCBは生産過程において銅堆積、電気錫めっき（或いは化学めっき、或いは熱錫噴霧）、コネクタ溶接などの製造技術を経る必要がある。これらのプロセスで使用される材料は、基板全体のインピーダンスが十分に低く、製品の正常な動作の品質要件を満たすことができるように、底部の抵抗率を確保しなければならない。

3.PCB錫めっきは回路基板生産全体の中で最も一般的な問題であり、インピーダンスに影響を与える重要な一環でもある。化学スズめっきの最大の欠点は変色しやすく（酸化しやすく溶解しやすい）、溶接不良であり、これは回路基板の溶接が難しく、インピーダンスが高く、導電性が悪い、あるいは回路基板全体の性能が不安定になる可能性がある。

4.PCBの導体には様々な信号があり、伝送速度を高めるには周波数を上げなければならない。エッチング、層厚、線幅などによって回路自体が異なると、抵抗が変化し、信号が歪み、回路基板の性能が低下することがあります。そのため、インピーダンス値を一定範囲に制御する必要がある。

PCBインピーダンスとは、回路基板上の配線、電源、負荷、その他のコンポーネント間のインピーダンスを指します。PCBインピーダンス制御はPCB回路基板設計の重要な側面であり、回路基板の性能と安定性を確保する重要な要素である。

PCBインピーダンスは回路の幾何形状と誘電率に依存する。設計が適切でないと、インピーダンスが変化し、信号歪みや電磁干渉などの問題を引き起こす可能性があります。PCB基板を設計する際に適切なインピーダンスを維持する必要がある場合は、インピーダンス制御の方法を明確に理解する必要があります。

1.配線幅と距離

PCBを設計する際には、線幅を増やしたり、ワイヤ間の距離を増やしたりすることでインピーダンスを変更する必要があります。PCB設計では、デバイス間の距離はミリ単位であるため、距離を増やすことでインピーダンスを増やすことができ、これは一般的で簡単なインピーダンス制御技術である。一方、ワイヤの幅を増やすことでインピーダンスを下げることができます。

2.PCB層数

PCB上の層数を増やすことはインピーダンスを制御する別の方法であるが、この方法は一般的に製造コストを増加させる。複雑なPCBに対して、層数を増やすことは依然として有効なインピーダンス制御方法である。

3.差動回路の使用

差動線路は2本の平行導線からなり、単端線路とは異なり、この2本の導線は差動線路の2本の導線の間に同じインピーダンスを持っている。そのため、差動伝送路はノイズ干渉を効果的に低減し、信号伝送性能を向上させることができる。

4.PCB基板材料

PCB基板材料もインピーダンスに影響します。一般に、誘電体材料の誘電率が高いほど、PCB回路基板のインピーダンスは大きくなる。したがって、PCBのインピーダンスは、適切な材料を選択することによって制御することができる。

PCB基板を設計する上で、入力インピーダンス制御は非常に重要である。高速回路設計において、正確なインピーダンス制御はノイズ干渉と信号歪みを最小限に抑え、信号伝送性能を向上させることができる。適切な技術と材料を使用することにより、PCB回路基板のインピーダンスを容易に制御し、高品質なPCB設計結果を得ることができる。