PCB技術 - 超実用高周波PCB基板設計

高速PCB回路基板の設計において、信号層の空白領域は銅を塗ることができ、複数の信号層の銅コーティングはどのように接地と電源に分布すべきか。

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印加する場合は、銅を印加す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。二重帯状線路の構造など、他の層の特性インピーダンス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、電力平面における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場合は、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：最上位電源層の接地層の最下層。このとき、最上階の特性インピーダンスモデルは、電力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、高密度プリント基板上のソフトウェアは、大規模生産の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ことができますか。

通常、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、テストポイントを各線分セグメントに自動的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したり（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くことができます。前者は線路に小さなコンデンサを追加することに相当し、後者は追加の分岐路である。どちらの場合も多かれ少なかれ高速信号に影響を与え、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。衝突の大きさはシミュレーションでわかる。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がシステムを形成していますが、プレート間のアース線を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Kirchoff電流の法則です）。この地上の電流はインピーダンスが最小の場所に還流することがわかります。したがって、各インタフェースでは、電源相互接続であれ信号相互接続であれ、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するために少なくすべきではなく、接地層上のノイズを低減することができます。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作成して、そのGoのどこかから電流の大部分を流す）、他のより感度の高い信号への影響を減らすことができます。

高速PCB設計に関する海外の技術書や資料を紹介してもらえますか。

現在、通信ネットワークや計算機などの関連分野で高速デジタル回路が使用されている。通信ネットワークでは、PCBボードの動作周波数はGHz前後に達しており、私が知っている限りでは、積層層層数は40層に達することができます。計算機関連の応用もチップの進歩により、汎用PCでもサーバー（server）でも、ボード上の最高動作周波数は400 MHz（Rambusなど）に達した。高速および高密度配線に対するこのような需要に対応するために、ブラインド/埋め込み型ビア、マイクロチャネル、構築プロセスに対する要求が徐々に増加している。これらの設計要件は、メーカーが大規模に生産できるようにしています。

一般的に言及される2つの特性インピーダンス式：

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。

ストリップ（ストリップ）Z＝［60／sqrt（Er）］ln｛4 H／［0.67 （T＋0.8 W）］｝であり、ここでHは2つの参照面の間の距離であり、トレースは2つの参照面の中間に位置する。W/H<0.35とT/H<0.25の場合、この式を適用する必要があります。

差分信号線に接地線を入れてもいいですか。

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最も重要な点は差分信号間の結合の利点、例えばフラックス除去、ノイズ耐性などを利用することであり、中間に地線を加えると結合効果が破壊されるからである。

剛性フレキシブルボードの設計には特別な設計ソフトウェアと仕様が必要ですか？私たちは中国のどこでこのような回路基板の加工を行うことができますか。

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（フレキシブルプリント回路）を設計することができます。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自分の最小線幅、最小線間隔、最小孔径（ビア）を持つ。また、フレキシブル基板の転換点に銅の皮を敷設することで補強することもできます。メーカーについては、インターネット上でキーワード検索として「FPC」を見つけることができます。

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と筐体の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、その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をシャーシに接地接続して、電流回路全体の面積を最小限に抑え、電磁放射を低減することができます。