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産業、エッジ、組込みシステム環境での信頼性の高い展開のために設計された、検証済みのMini-ITXプラットフォームです。
PCB信号整合性解析ツール
PCBインピーダンス計算ツール
シングルエンドまたは差動のPCB配線インピーダンスを見積もり、目標値に合わせた配線幅を算出し、実際の誘電率、銅厚、基準面間隔、およびペア間隔を用いて伝搬遅延を比較します。.
マイクロストリップおよびストリップライン
シングルエンドおよび差動
mmおよびmil単位の寸法
制御インピーダンス
スタックアップビュー
ターゲット
50 Ω
モデル
マイクロストリップ
推定Z
55.6 Ω
アクティブモデル
ハマーシュタッド・イェンセンの準静的マイクロストリップ
インタラクティブな積層見積もり
インピーダンスの計算またはトレース幅の算出
伝送線の形状を選択し、完成時の寸法を入力し、想定される動作周波数における積層体の誘電率（Dk）を使用してください。結果は、積層計画および製造に関する検討のための一次試算値です。.
スタックアップ入力
形状と材質
伝送線路の幾何学的構造
計算モード
寸法単位
うーん
トレース下部の誘電体厚さ。.
うーん
エッチング加工後の導体の幅を使用してください。.
うーん
該当する場合は、めっき処理を含めてください。.
うーん
銅のエッジ・トゥ・エッジ分離が完了しました。.
Ω
ターゲット比較や幅の合成に使用されます。.
有効断面
表面マイクロストリップ
基準面
W
S
T
H
基準面
- W
- 0.300 mm
- H
- 0.200 mm
- T
- 0.035 mm
- S
- 0.200 mm
準静的マイクロストリップ法による推定
Hammerstad–Jensenの単線モデルに、銅の有限の厚さを組み込んでいます。ソルダーマスク、表面粗さ、エッチング形状、および周波数分散はモデル化されていません。.
推奨スクリーニング範囲内の幾何学的特性
推定特性インピーダンス
55.64 Ω
シングルエンド型表面マイクロストリップ
ターゲット比較
+5.64 Ω
トレース幅を広げて、インピーダンスを50 Ωという目標値に向けて低下させる。.
完成時のトレース幅
0.300 mm
単線 Z₀
55.64 Ω
有効誘電率
3.005
伝搬遅延
5.78 ps/mm
146.9 ps/in
伝播速度
57.7% c
±10% 幅感度
52.7～59.0 Ω
算定の基礎
計算機で使用されているモデル
このページでは、高速な積層スクリーニングのために、閉形式の伝送線路推定法を採用しています。順方向計算やトレース幅の合成においても同様のモデルが使用されるため、表示される目標結果は内部的に一貫性を保っています。.
表面マイクロストリップ
Z₀ = Zair(W/H,T/H) ÷ √εeff
Hammerstad–Jensenの準静的方程式は、有効誘電率を推定し、導体の有限な厚さによる補正を含んでいる。.
対称ストリップライン
Z₀ ≈ 60/√Dk · ln[4B ÷ 0.67π(0.8W+T)]
IPC形式のストリップラインの閉形式の式では、基準面までの総間隔 B および完成時の導体寸法が用いられます。.
差動ペア
Zdiff = 2Z₀ · 結合係数(S/H)
エッジ結合ペアのインピーダンスは、単線図の結果と正規化されたエッジ間距離から推定される。最終的な結合構造については、電界ソルバーによる検証が必要である。.
トレース幅の合成
|Z(W) − Ztarget| → 0 となる W を求める
有界二分探索は、アクティブな形状、寸法、Dk、厚さ、およびペア間隔を用いてトレース幅を算出します。.
入力の品質
アートワーク上の公称値ではなく、完成時の積層値を使用してください
インピーダンスの精度は、結果の小数点以下の桁数よりも、スタックアップ入力の品質に大きく左右されます。.
誘電体高さ
製造業者から提供された積層図に記載されているプレス成形後の誘電体厚さを使用してください。対称ストリップラインの場合は、完成時の平面間間隔を入力してください。.
完成した銅製の幾何学形状
エッチング幅と最終的な銅の厚さを使用してください。めっき、台形状の側壁、および局所的なプロセス補正により、製造インピーダンスが変化する可能性があります。.
周波数に応じたDk
データシート上のDk値は、試験方法、樹脂含有量、ガラスの織り方、および周波数によって異なります。入手可能な場合は、製造元のモデル値を使用してください。.
差動ペアギャップ
銅配線の「端から端までの間隔」を入力してください。「中心間ピッチ」ではありません。近接した銅配線や非対称な基準条件は、このモデルの対象外です。.
設計境界
この計算ツールに含まれる内容、および製造工程で検証すべき事項
見積もりに含まれるもの
- 表面マイクロストリップおよび対称ストリップライン
- シングルエンドおよびエッジ結合型差動推定
- 単一マイクロストリップモデルにおける銅の有限厚さ
- ターゲット比較と逆トレース幅の解法
- 有効Dk、伝播速度、および伝播遅延
電卓の外で検証する
- ソルダーマスク、銅の粗さ、および周波数分散
- 台形のエッチング、めっき分布、およびプロセス公差
- 非対称ストリップライン、コプレーナ接地、および近傍の銅配線
- ガラス織りの効果、損失、ビア、パッド、およびコネクタ
- ファブリケーターのフィールドソルバーモデルおよびTDR試験片の結果
「制御インピーダンス」とは製造プロセスである
この結果を、積層設計の検討を始めるための材料として活用してください。ただし、これは製造業者のモデリングやTDR検証に代わるものではありません。.
次回の技術点検
関連するPCBおよびシステム計算ツール
幾何学的特性やインピーダンスについて解説した後は、電流容量、電圧損失、銅材の仕様、およびシステムレベルの設計チェックについて見ていきます。.
01
PCB配線幅計算ツール
直流電流について、導体の幅、抵抗、電圧降下、および電力損失を推定する。.
トレース幅の計算 02PCB電圧降下計算ツール
所定の経路長にわたるトレース抵抗、電圧降下、および導体損失を確認します。.
電圧降下を確認する 03PCB銅厚換算表
銅の重量を、マイクロメートル、ミリメートル、およびミル単位の公称厚さに換算します。.
銅の重量を換算する 04PCBビア電流計算ツール
抵抗、電流密度、電圧降下、および並列ビアの要件に基づいて見積もる。.
電流を用いて計算する 05Mini-ITX サイズ・クリアランスチェッカー
基板の外形、キープアウト領域、コネクタの突出部、および筐体とのクリアランス。.
機械的クリアランスを確認する 06Mini-ITX 消費電力予算計算ツール
CPU、メモリ、ストレージ、拡張機能、および周辺機器にわたるプラットフォームの電力需要を見積もる。.
電力予算を策定するその他のシステム計算ツール
PCBインピーダンスに関するよくある質問
スタックアップを公開する前に確認すべき実務上の事項
初期のジオメトリスクリーニングにはこの計算ツールを使用し、その後、PCB製造業者と協力して量産モデルを確認してください。.
これらの回答では、マイクロストリップ、ストリップライン、差動ペアの間隔、Dkの選定、および制御インピーダンスの検証に焦点を当てています。.
インピーダンス制御スタックアップについて考察する50オームのPCBマイクロストリップインピーダンスはどのように計算すればよいですか？
完成時のトレース幅、銅の厚さ、誘電体の高さ、および周波数に応じたDkを入力してください。「Solve Width」を使用して、50 Ωを目標とする場合に必要な導体幅を推定します。.
PCBのストリップラインのインピーダンス計算には、どのような寸法が必要ですか？
基準面間の総間隔、完成時の配線幅、完成時の銅箔厚さ、および積層板のDkを使用してください。このページでは、配線が対称な2つの平面の間に中心に位置していることを前提としています。.
ペア間隔からPCBのインピーダンス差はどのように計算されるのでしょうか？
この計算ツールは、正規化されたエッジ間ギャップを用いて単線インピーダンスを調整します。間隔が狭くなると結合が増加し、通常は差動インピーダンスが低下します。.
PCBのトレース幅は、公称値と実寸のどちらを入力すればよいですか？
可能な限り、エッチング後の最終幅を使用してください。特に外層においては、エッチング、メッキ、およびプロセス補正を経て、アートワークの幅が変化する場合があります。.
インピーダンス制御には、どの誘電率を使用すべきでしょうか？
製造元のモデリングDk、または動作周波数付近で測定された積層Dkを使用してください。データシートに記載されている公称値は、異なる試験方法に基づいて算出されている場合があります。.
このPCBインピーダンス計算ツールは、フィールドソルバーやTDRクーポンに代わるものとなるでしょうか？
いいえ。これは一次的な形状推定値を提供するものです。最終的なインピーダンス制御を行うには、製造業者による積層モデル、プロセス補正、および生産用試験片による検証が必要となります。.