高速シグナルインテグリティの重要性
エレクトロニクス製品の高速化・高速化に伴い、高周波5G 通信機器や高性能コンピュータなどの-により、プリント基板上の信号の伝送速度は大幅に向上しました。高速伝送中、信号はさまざまな要因による干渉の影響を非常に受けやすく、信号の完全性の問題が発生します。信号の完全性に問題が発生すると、信号に歪み、遅延、反射、クロストークなどの現象が発生し、電子製品の誤動作を引き起こし、製品の性能に重大な影響を与える可能性があります。たとえば、5G 基地局のプリント基板の設計と製造において、高速信号の完全性が効果的に保証できない場合、信号伝送が不安定になり、通信品質が低下し、ユーザー エクスペリエンスに影響を及ぼします。したがって、プリント基板メーカープリント基板上の信号の安定かつ正確な伝送を確保するには、高速シグナル インテグリティ解析を非常に重視する必要があります。{0}
高速信号の整合性に影響を与える要因-
伝送線路特性
プリント基板上の伝送ラインは信号伝送のチャネルであり、その特性は信号の完全性に大きな影響を与えます。伝送ラインのインピーダンスが一致していない場合、信号は伝送中に反射され、一部の信号は元の経路に沿って戻り、後続の信号に干渉します。さらに、伝送ラインの長さ、幅、間隔、周囲の媒体の誘電率もすべて、信号の伝送遅延と損失に影響します。たとえば、伝送ラインが長くなると信号遅延が大きくなり、ライン間隔が小さくなると信号間のクロストークのリスクが増加する可能性があります。
スルーホール設計
ビアはプリント基板の異なる層を接続する重要な構造ですが、不合理なビア設計は信号の完全性に対する隠れた危険となる可能性もあります。ビアの寄生インダクタンスと寄生容量により、高速信号に追加のインピーダンスが生成され、信号の歪みが生じる可能性があります。-信号伝送への悪影響を軽減するために、ビアホールの大きさや形状、周囲回路との接続方法などを慎重に設計する必要があります。
配電ネットワーク
安定した電源供給は、信号を正常に伝送するための基盤です。配電ネットワーク内のノイズ、電圧変動、その他の問題は、電源プレーンを介して信号線に結合し、信号の完全性を妨げる可能性があります。プリント基板メーカーは、信号に対する電源ノイズの影響を軽減するために、合理的な電源フィルタリングおよびデカップリング回路を設計する必要があります。
高速シグナルインテグリティ解析手法
シミュレーション解析
HFSS、SIwave などの専門的な電磁シミュレーション ソフトウェアを利用すると、プリント基板メーカーは設計段階で高速信号の伝送をシミュレーションおよび分析できます。-プリント基板の 3 次元モデルを確立し、正確な材料パラメータと信号励起を設定することで、シミュレーション ソフトウェアはプリント基板上の信号の伝送特性を予測し、潜在的な信号整合性の問題を事前に検出して、設計を最適化できます。-たとえば、シミュレーションにより、伝送線路のインピーダンス整合を調整し、ビア構造を最適化し、配電ネットワークを改善し、信号の完全性を向上させることができます。
テスト検証
プリント基板の製造が完了したら、実際のテストと検証が必要です。一般的なテスト方法には、タイム ドメイン反射率計 (TDR) テスト、ベクトル ネットワーク アナライザー (VNA) テストなどが含まれます。TDR テストでは伝送線路のインピーダンス変化や不連続性を検出でき、VNA テストでは信号の伝送損失と反射係数を正確に測定できます。実際のテストを通じて、プリント基板メーカーは設計の有効性を検証し、特定された問題に対して的を絞った改善を行うことができます。