Best Technologyは、中国で最高のPCBメーカーおよびプリント回路基板サプライヤーの1つです
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リジッドフレックス回路は、フレックス回路の柔軟性と剛性を兼ね備えているため、近年ますます人気が高まっています。& FR4 PCBの信頼性。リジッドフレックス回路を作成する際の重要な設計考慮事項の 1 つは、インピーダンス値です。一般的な高周波信号および RF 回路の場合、設計者が使用し、メーカーが推奨する最も一般的な値は 50Ω ですが、なぜ 50Ω を選択するのでしょうか? 30Ωや80Ωはありますか？今日は、リジッドフレックス回路にとって 50Ω インピーダンスが最適な設計選択である理由を探っていきます。
インピーダンスとは何ですか?なぜ重要ですか?
インピーダンスは、回路内の電気エネルギーの流れに対する抵抗の尺度であり、オームで表され、回路の設計において重要な要素となります。これは、伝送トレースの特性インピーダンスを指します。これは、トレース/ワイヤ内を伝送する際の電磁波のインピーダンス値であり、トレースの幾何学的形状、誘電体材料、およびトレースの周囲環境に関連します。インピーダンスは、エネルギー伝達の効率と回路の全体的なパフォーマンスに影響を与えると言えます。
リジッドフレックス回路用の50Ωインピーダンス
50Ω インピーダンスがリジッドフレックス回路の最適な設計選択である理由はいくつかあります。
1. JAN が認定する標準値とデフォルト値
第二次世界大戦中、インピーダンスの選択は完全に使用の必要性に依存しており、標準値はありませんでした。 しかし、技術が進歩するにつれて、経済性と利便性のバランスを取るためにインピーダンス基準を与える必要があります。そこで、アメリカ軍の統合組織であるJAN機構（陸軍海軍）は、インピーダンスマッチング、信号伝送の安定性、信号反射防止を考慮し、最終的に共通の基準値として50Ωインピーダンスを選択しました。 それ以来、50Ω インピーダンスが世界的なデフォルトに進化しました。
2. パフォーマンスの最大化
PCB 設計の観点から見ると、50Ω インピーダンスの下では、信号は回路内で最大電力で送信できるため、信号の減衰と反射が軽減されます。一方、50Ωは無線通信で最も一般的に使用されるアンテナ入力インピーダンスでもあります。
一般に、インピーダンスが低いほど、伝送トレースのパフォーマンスは向上します。特定の線幅の送信トレースの場合、グランド プレーンに近づくほど、対応する EMI (電磁干渉) が減少し、クロストークも減少します。しかし、信号の経路全体の観点から見ると、インピーダンスはチップの駆動能力に影響します。初期のチップやドライバーのほとんどは 50Ω より低い伝送ラインを駆動できませんが、より高い伝送ラインは実装が難しく、駆動できませんでした。パフォーマンスも同様であるため、妥協点として 50Ω インピーダンスが当時の最良の選択でした。
3. シンプルなデザイン
PCB 設計では、信号の反射とクロストークを低減するために、ラインのスペースと幅を常に一致させる必要があります。したがって、トレースを設計するときは、以下のグラフのように、厚さ、基板、層、およびインピーダンスを計算するためのその他のパラメーターに従って、プロジェクトのスタックアップを計算します。
私たちの経験によれば、50Ωはスタックアップの設計が容易であるため、電気業界で広く使用されています。
4. 生産を容易かつスムーズに
ほとんどの既存の PCB メーカーの設備を考慮すると、50Ω インピーダンスの PCB を製造することは比較的簡単です。
ご存知のとおり、より低いインピーダンスは、より広い線幅と薄い中または大きな誘電率に適合する必要がありますが、現在の高密度回路基板のスペースで満たすことは非常に困難です。インピーダンスを高くするには、線幅を細くし、誘電率を厚くする必要がありますが、中程度以下の誘電率ではEMIやクロストークの抑制のために導電性が低く、多層回路や量産の観点からはプロセスの信頼性が低くなります。
共通の基板（FR4など）と共通のコアを使用して50Ωのインピーダンスを制御し、1mm、1.2mmなどの共通の基板厚さの生産、4〜10milの共通の線幅を設計できるため、製造が非常に便利です。また、機器の処理にはそれほど高い要件はありません。
5. 高周波信号への対応
回路基板、コネクタ、およびケーブルの多くの規格および製造デバイスは 50Ω インピーダンス用に設計されているため、50Ω を使用するとデバイス間の互換性が向上します。
6. 費用対効果の高い
製造コストと信号性能のバランスを考慮すると、50Ω インピーダンスは経済的で理想的な選択です。
50Ωインピーダンスは比較的安定した伝送特性と信号歪み率の低さにより、映像信号や高速データ通信など多くの分野で広く使用されています。 ただし、50Ωは電子工学で最も一般的に使用されるインピーダンスの1つですが、無線周波数などの一部のアプリケーションでは、特定の要件を満たすために他のインピーダンス値が必要になる場合があることに注意することが重要です。 したがって、具体的な設計では、実際の状況に応じて適切なインピーダンス値を選択する必要があります。
Best Technology は、単層、二層、多層 FPC を問わず、リジッドフレックス基板の製造経験が豊富です。さらに、Best Tech は FR4 PCB (最大 32 層)、メタルコア PCB、セラミック PCB、および RF PCB、HDI PCB、極薄および厚銅 PCB などの特殊な PCB を提供しています。 PCBに関するご質問がございましたら、お気軽にお問い合わせください。
