高速化への対応

高速化への対応

 

 

プリント基板上の信号伝播スピードの高速化にともなう多くの問題点を、設計の段階から多角的にシミュレートし、あらゆるプリント基板の高速化を可能にします。

 

高速化に対応した設計の技術例

当社では、プリント基板の高速化とともに、より安定した回路の設計を心がけています。「バックドリル工法」が、そのひとつ。プリント基板のビアに施されたTHスタブの除去をおこない、信号の乱れを修正します。

 

「バックドリル工法」によるTHスタブ削除

「バックドリル工法」によるTHスタブ削除

当社では、ビアの不要部を削除する「バックドリル工法」を確立しています。
LSIのピンの増大化により、プリント基板の層数は40層を超え、板厚が6〜7mmになることもあります。その結果、基板に設けたビアの長さも板厚と同じ長さになり、信号ライン上のTHスタブが発生し、インピーダンスの不整合・信号の反射が起こります。
「バックドリル工法」により、信号の乱れを修正し、伝播速度の均一化と伝送線路の反射・減衰量を低減することができます。

 

基板制作をする前にシミュレーターによる信号解析を

プローブカードなどの電子回路が高速化するほど、プリント基板の配線による遅延やクロストークを考慮しないと、回路が正常に動作しません。
設計段階で徹底的に伝送線路をシミュレーションし、もっとも適正なレイアウトやパターンを割り出して、この問題を解消。それだけでなく、納期・コスト削減にも大きな成果をもたらします。

 

伝送線路解析ツールで確認できる事項

下記の各波形をグラフィック解析し、プリント基板の高速化に対応しています。

  • ラインの特性インピーダンス
  • インダクタンス
  • キャパシタンスの算出
  • リンギング
  • アンダーシュート
  • オーバーシュート
  • 配線遅延の解析
  • ライン間のクロストーク解析

使用する素材

プリント基板上では、材料の比誘電率が低いほど信号の速度が早く(伝播延時間を短く)なるため、高速信号に対応するには材料の選定も重要です。以下は、当社で使用する高速化プリント基板用の素材です。

メーカー 品 名 比誘電率(1GHz) 誘電正接(1GHz) 伝播遅延時間(ps/cm)
一般材(各社) FR-4 4.3-4.4 0.018-0.02 70
日立化成 LX-67Y 3.4-3.6 0.0045-0.0065 62
松下電工 R-5775 3.7 0.002 64
三菱ガス化学 ML230 3.8 0.005 65
ゴアッテクス
GTP-5010 3.15(注1) 0.002 59
ロジャーズ RO-4003 3.15(注2) 0.0027 59

注1:BTレジンと組み合わせた場合の値です。
注2:10GHz時のデータです。

※低誘電率材の使用に際しては、材料調達に納期を要する場合もございます。詳しくは、ご相談ください
※ロジャーズ材は現在準備中です。入荷時期については、お問い合わせください

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