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次の多層PCBでの非対称ストリップライン Thought Leadership 次の多層PCBでの非対称ストリップライン 芸術、科学、そして一般的に自然における対称性の美しさは、何か不思議なものがあります。絵画や図面の要素間の視覚的なバランスは、芸術作品の成否を左右することがあります。PCB設計は、工学であると同時に芸術でもあり、対称性は技術的な役割と同じくらい美的な役割を果たします。 高周波同軸ケーブルや導波管の代替品としての謙虚な始まり以来、ストリップラインは多層RFおよびHDI PCB設計者の間で主要な存在です。これらの導体は、周囲の誘電体が放射を抑制し、分散補償を提供する多層PCBの内層に密接に配置することができます。ロバート・バレットに感謝します! 対称対非対称ストリップライン配置 対称ストリップラインは、埋め込まれたマイクロストリップの次に単純な埋め込みトレース配置です。マイクロストリップや埋め込みマイクロストリップトレースとは対照的に、ストリップライントレースはPCBボード層に埋め込まれ、トレースの上下には固体の銅グラウンドプレーンが配置されます。多層PCBの内層には通常、ストリップライントレースが含まれています。 これらのトレースはグラウンドプレーンの間に埋め込まれているため、特に望ましい EMI耐性を持ち、PCB上の他のコンポーネントはストリップラインによって生成されるEMIの影響を受けません。 対称ストリップラインとは対照的に、非対称ストリップラインは基板の中央に埋め込まれていません。非対称ストリップラインは、周囲のグラウンドプレーンの一方に近い位置に配置されます。非対称ストリップラインを使用して信号をルーティングする場合、より近いグラウンドプレーンをストリップラインの参照として使用する必要があります。これにより、グラウンドプレーンにより強いリターン信号が誘導されることが保証されます。 より複雑な配置では、ストリップラインを単一層内の導体のカップルされた並列ペアとして配置することができます。このエッジカップル配置では、同じ層にトレースのペアを同じグラウンドプレーン間の距離で配置します。この配置により、特定の層内で差動ペアのルーティングが可能になります。 より興味深い配置は、ボードカップル配置を使用することです。ここでは、2つの非対称ストリップラインが対称配置で互いの上に積み重ねられます。これには、積み重ねられたストリップラインを収容するためにより厚い基板が必要になるかもしれませんが、横方向の基板スペースを節約し、2つのグラウンドプレーン間のより高い相互接続密度を実現します。この配置は、2つのストリップラインが並列であるため、差動ペアのルーティングにも使用できます。 緑色の多層PCB上のマイクロストリップとビアの相互接続 複数の計算機、複数の値 すべての可能なトレース配置に対するインピーダンス方程式をすべて暗記していなくても恥ずかしいことはありません。ストリップライン配置のためのインピーダンス計算機をインターネットで探している場合、結果をよく見て、他の計算機の結果と比較する必要があります。 また、さまざまな計算機で使用されている方程式を比較することも重要です。単一の非対称ストリップラインのインピーダンスを計算する方法はいくつかあります。一部の計算機は対数関数の差を使用し、別の計算機は幾何学的パラメータの数に対して約6次の依存性を持つべき乗関数を使用し、インターネット検索を通じて見つけることができる他の公式も間違いなく存在します。 これらの計算機は、ストリップライン配置を定義する構造パラメータによって、大きく異なる結果を生み出すことがあります。異なる2つの計算機は、5から10オームの差を生じさせることがあります。真のインピーダンス値は、これらの値の間のどこかにある可能性が高いです。これは、PCBでのインピーダンスマッチングに大きな問題を引き起こします。 高速または高周波信号を扱う際、5オームのインピーダンス不一致は、特定の周波数で 共振によるリンギングなどの問題を引き起こすのに十分な影響を与えます。高周波信号では、伝送線上の共振は大きな放射を引き起こします。非対称ストリップラインでは、これがHDIボードで問題を生じさせる可能性があります。幸いなことに、周囲の誘電体のため、ルーティング密度が低いボードはこのEMIの影響を受けません。 インピーダンス計算機を使用する際に生じうるこれらの潜在的な問題を考慮すると、インピーダンスを決定するために数値シミュレーションを使用することが最善です。ほとんどの人はこのタイプのソフトウェアにアクセスできませんが、投資する価値はあります。代わりに、別の設計戦略を検討して リンギングを防止または抑制することを考えてください。 パラメータ変調と差動ペア
IPCに準拠したフットプリントモデルの操作 IPCに準拠したフットプリントモデルの操作 エレクトロニクス業界は業界標準の恩恵を受けています。これらの標準により、選択したコンポーネントを設計間で再利用でき、仕様が一貫して、IPCに準拠した製造者が標準プロセスを使用して基板を構築できるという保証を設計者に与えます。これにより生産性が向上し、デバイスが確実に意図したように動作するようになります。 標準のIPC 7350シリーズ(具体的には、IPC 7351B)により、表面実装コンポーネントの領域パターンの一般的な物理設計パラメータが指定されます。この標準に適合させるには、さまざまなタイプのコンポーネントが特定のフットプリントを必要とします。製造業者はこの標準内で対処して、製品が品質の要件と信頼性の要件を満たし、再作業や破棄が確実に減るようにします。 PCBがIPC 7351B標準に準拠するとき、表面実装コンポーネントが標準化された領域の配置に準拠しない場合があります。コンポーネントを使用することはできますが、製造業者が特定のコンポーネントを操作するためにプロセスを適応させる必要があるので、彼らからの追加の設計コストを負担する必要がある可能性もあります。カスタマイズされた、独自のコンポーネントを操作している場合、コンポーネントをIPCに準拠するよう設計することは良いアイデアです。 IPC準拠のフットプリントを使用したコンポーネントの作成 全てのコンポーネントがIPCに準拠したフットプリントを使用しているわけではありません。幸いにも、最良のPCB設計ソフトウェアパッケージにはCADツールがあり、一部のシンプルな設計方法を適用する限り、これらのコンポーネントを操作することができます。例えば、領域のパッド間のピッチは標準トレース幅と違っており、これらの非準拠のコンポーネントを使用する場合は、設計ソフトでこの設定を変更する必要があります。 カスタムコンポーネントを使用するときに配置や配線の問題を避けようとするなら、手間を省いて直ちにIPCに準拠するコンポーネントのフットプリントを作成することができます。AltiumではIPC Compliant Footprint Wizardがアプリケーションの拡張機能として使用可能です。このウィザードではテンプレートを使用してIPCに準拠するコンポーネントのフットプリントを生成し、 手動でコンポーネントを作成するのに比べて、大幅に時間を節約します。 ウィザードにアクセスするには、新しいPCBライブラリファイルを作成する必要があります。これはスタンドアロンファイル、または既存のプロジェクトへの追加として作成することができます。この新規のウィンドウがアクティブな状態で、[Tool] メニューをクリックして [IPC Compliant Footprint Wizard] を選択します。さまざまなコンポーネントフットプリントを作成するオプションが表示されます。この例では、CQFPパッケージを使用します。
クラウドによってどのようにコラボレーションが変わるか クラウドコラボデザイン:クラウドによってどのようにコラボレーションが変わるか この一連の投稿では、クラウドソリューションが基板システムの設計と開発にどのように関わってくるかを詳しく見ていきます。それには、調達、製造、品質、サービスなど、多くのユースケースの詳細を説明します。しかし、その道を進む前に、いくつかの基本事項を説明する必要があります。各ユースケースに適用される一般的な事項がいくつかあるのです。ここでそれらを詳しく説明し、そこで参照します。 では、今日の一般的な事項は何でしょうか?まず、クラウド技術が促進者である場合のコラボレーションの変化を見てみましょう。次に、他の技術促進者との対比を行います。どこから始めるかというと、メールです。 メールをコラボレーションの促進者として メール。誰もが使っています。 それは最も基本的な共通項です。簡単にファイルを添付して送信できます。メールを受け取る人がその添付ファイルを受け取ると確信できます。その現実には安心感があります。 しかし、メールをコラボレーションツールとして使用することには、 深刻な問題があります。例えば: メールは削除されたり、埋もれたり、失われたりすることがあります。それが起こると、何か悪いことが起こったことを受信者に思い出させるものがありません。何かがうまくいかなかったことに気づくためには、何らかのプロジェクトマネージャーが必要です。 メールの添付ファイルもすぐに古くなる可能性があります。誰かが添付ファイル付きのメールを送信してから、そのファイルをコンピューター上で変更するかもしれません。今、受信者は古い情報で作業しています。 同時に複数の変更をマージするのは時間がかかります。ある人が添付ファイル付きのメールを5人に送り、フィードバックを求めるかもしれません。そのファイルの各受信者は変更を加えてそれを返送します。元の送信者は今、5つの異なる変更セットを手動で組み込む必要があります。 メールは知的財産にとって安全ではありません。特に インタラクティブメールや外部メールのようなメールは、中間サーバーを経由して送信されます。そのようなメールは傍受されたり、ハッキングされたりする可能性があり、知的財産を危険にさらします。 明らかに、これらの問題は不便から脅威に至るまで様々です。しかし、結論はかなり明確です:その普及にもかかわらず、メールは協力ツールとしてはあまり適していません。 ファイル共有サービスとしてのコラボレーションの促進 間違いなく、このタイプのソリューションは約10年前に導入されて以来、急速に普及しました。そのアイデアは非常に魅力的です。ファイルをクラウドベースのサービスにアップロードします。それを電子メールで他の人と共有します。彼らは自分のログインを使用して直接アクセスします。 このアプローチは電子メールよりも明確な利点があります。電子メールにファイルの添付がないため、かなり安全です。ファイルはクラウド内の中央でアクセス可能な場所に保持されます。つまり、会社の内外の全員が簡単にアクセスできるということです。 しかし、コラボレーションを可能にするためにクラウドベースのファイル共有サービスを使用する際には、以下を含む他の問題が発生します: ファイルベースのアプローチでは、複数の同時変更をマージする必要がまだあります。ファイルを電子メールから保存する代わりにダウンロードします。しかし、同じ問題がまだ存在します。5人にレビューを依頼しても、変更をマージする必要がある5つの異なるファイルが結果として得られます。 人々に対する持続的なタスクがありません。ファイルで何かをするように誰かに依頼する方法は、依然として電子メールです。その依頼メールはまだ失われたり、削除されたり、埋もれたりする可能性があります。 ダウンロードしたファイルはすぐに古くなる可能性があります。元々ファイルをアップロードした人が、更新されたファイルを再アップロードすることができます。しかし、元のファイルをダウンロードした人は、通知がなければそのファイルが古いことを知ることができず、多くのサービスはそのような通知メールを送信しません。メールのファイル添付と同様に、間違った情報を元に作業を進めてしまう危険性があります。