PCB Blog - インピーダンスの計算方法

回路基板インピーダンスとは、回路基板上で、電流が導線または信号を介して伝送線上を伝送する際に遭遇する抵抗の大きさを指し、抵抗、インダクタンス、容量効果を統合した複雑な物理量であり、通常はオーム（Ω）単位である。インピーダンス制御されたプリント基板を製造するためには、インピーダンスを測定できる必要があります。

インピーダンス回路基板とは、インピーダンス制御が必要な回路基板を指す。インピーダンス制御とは、高周波信号の下で、ある回路層がその参照層に対して、その信号が伝送中に発生する「抵抗」は定格範囲に制御しなければならず、伝送中に信号が歪まないことを保証することができる。インピーダンス制御は、実際にはシステムの各部分に同じインピーダンス値、すなわちインピーダンス整合を持たせることである。引き廻しインピーダンスを計算する最善の方法は、引き廻しインピーダンス計算器を使用することです。引き廻しインピーダンス計算器を見つけ、インピーダンスを決定する際には、以下のようないくつかのパラメータを考慮する必要がありますが、これらに限定されません。

（1）誘電率

（2）残銅率

（3）線幅

（4）線間距離

（5）銅厚

（6）抵抗溶接厚さ

ソルダーレジスト溶接は外層のインピーダンスを減少させ、ソルダーレジスト厚さはインピーダンスに反比例し、通常の場合は1回のソルダーレジスト溶接を印刷すると1端のインピーダンスを2 ohm低下させることができ、差分インピーダンスを5-6 ohm低下させることができ、2回のソルダーレジスト溶接を印刷すると2倍低下させることができる。すべてのインピーダンスのある板は抵抗溶接厚とインピーダンス線にカバー抵抗溶接油があるかどうかをはっきり表示しなければならない。銅厚は陽抵抗に反比例し、銅厚を増加させるとインピーダンスを減少させることができ、逆に銅厚を減少させるとインピーダンスを増大させることができ、銅厚はパターンめっきまたは相応の厚さの基材銅箔を選択することによって銅厚に対する制御要求を均一に制御することができ、細線、孤立した線に対して多くの補償を必要とし、あるいは銅塊を分流し、電流を平衡させ、線上の銅厚のムラを防止してインピーダンスに影響を与える。媒体の厚さはインピーダンス値に比例し、媒体の厚さを増やすことでインピーダンス値を高めることができ、逆に媒体の厚さを下げることでインピーダンス値の異なるPP（粘着シート）のゴム含有量と厚さを減らすことができ、その圧着後の実際の厚さは異なるので、計算されたHの厚さに合わせないようにしなければならない。誘電率はインピーダンスに反比例し、誘電率を増加させるとインピーダンスを減少させることができ、誘電率を減少させるとインピーダンスを増加させることができ、誘電率は主に材料材質によって制御される。材料の材質によって誘電率が異なり、FR 4材料の誘電率が約3.8-4.8の間であるように、使用されている材料と関係があり、この材料の誘電率不安定は高周波回路に使用するのに適していない。

すべての関連パラメータを計算すると、上記のすべてのパラメータ（通常は引き廻し幅）を調整して、必要なインピーダンスを達成することができます。インピーダンスが許容範囲内にあると判断すると、同じパネル上に同時に製造されたテストサンプルを使用して回路基板の有効性をテストすることができるので、実際の回路基板上の引き廻しにアクセスする挑戦に直面することなく、良好なインピーダンス定格を得ることができる。テストサンプルの引き廻しは、正確なテストを行うために、回路基板の引き廻しと同じでなければならない。

インピーダンス線の選別と調整：まず顧客の高めたインピーダンス制御要求に従って、板内の対応するインピーダンス線を選別して、インピーダンス線を選ぶ時注意しなければならなくて、むしろ多く選んでもインピーダンス線を漏らさないでください。選択したインピーダンス線を別の層に移動し、インピーダンスの計算が完了するまで、計算の結果に基づいてインピーダンス線を調整し、インピーダンス線は生産に基づいて能力補償を作成した後、再び板内に移動して生産に必要な工具フェナントレンを正常に作成した。

インピーダンス層を選択して、インピーダンスに対応するテンプレートを見つけて、更に元の線幅線距離を入力して、例えば参照層特別、例えば隔層参照、手動で参照層を選択する必要があって、パラメータ入力が終わったら、クリックして計算します。

インピーダンス整合：信号又は広範な電気エネルギーは伝送過程において、信号の無反射伝送又は最大電力伝送を実現するために、回路接続がインピーダンス整合を実現することを要求する。インピーダンス整合はシステムの全体的な性能に関係しており、整合を実現することでシステム性能を最適にすることができる。

インピーダンス整合はマイクロ波回路またはシステムの反射を可能な限り進行波状態に近づける技術的措置である。インピーダンス整合は2つの種類に分けられる：

（1）負荷と伝送路との間のインピーダンスが整合し、負荷が反射しないようにする。方法は、入力インピーダンスと特性インピーダンスを等しくするために整合装置にアクセスすることである。

（2）信号源と伝送路との間の整合は、信号源を反射させない、方法は信号源と伝送路との間の整合装置へのアクセス、信号源は共役整合であり、方法は信号源と被整合回路の間に整合装置にアクセスすることであり、この場合は能動回路設計に属することが多い。

インピーダンス整合の概念の応用範囲は広く、インピーダンス整合は各段の増幅回路の間でよく見られ、増幅回路と負荷の間、信号と伝送回路の間、マイクロ波回路とシステムの設計の中で、能動であろうと受動であろうと、整合の問題を考慮しなければならない。