2 層 PCB の線幅と間隔の仕様

このブログ投稿では、2 層 PCB の線幅とスペースの仕様を選択する際に考慮すべき基本的な要素について説明します。

プリント基板 (PCB) を設計および製造する場合、重要な考慮事項の 1 つは、適切な線幅と間隔の仕様を決定することです。これらの仕様は、PCB のパフォーマンス、信頼性、機能に大きな影響を与えます。

1. 線の幅と間隔の基本を理解します。

詳細に入る前に、線の幅と間隔が実際に何を意味するのかを明確に理解することが重要です。線幅とは、PCB 上の銅トレースまたは導体の幅または厚さを指します。間隔とは、これらのトレース間の距離を指します。これらの測定値は通常、ミルまたはミリメートルで指定されます。

2. 電気的特性を考慮します。

線幅と間隔の仕様を選択する際に考慮すべき最初の要素は、PCB の電気的特性です。トレースの幅は、回路の通電能力とインピーダンスに影響します。配線を厚くすると、過度の抵抗損失を引き起こすことなく、より大きな電流負荷を処理できます。さらに、トレース間の間隔は、隣接するトレースまたはコンポーネント間のクロストークや電磁干渉 (EMI) の可能性にも影響します。回路の電圧レベル、信号周波数、およびノイズ感度を考慮して、適切な電気仕様を決定します。

3. 熱放散に関する考慮事項:

考慮すべきもう 1 つの重要な側面は、熱管理です。線の幅と線の間隔は、適切な熱放散に影響します。配線幅が広いと効率的な熱伝達が促進され、基板上のコンポーネントが過熱する可能性が低くなります。 PCB が高電力アプリケーションに耐える必要がある場合、または高温環境で動作する必要がある場合は、より広い配線とより大きな間隔が必要になる場合があります。

4. 製造能力:

線幅と間隔を選択するときは、PCB メーカーの製造能力を考慮する必要があります。装置とプロセスの制限により、すべてのメーカーが非常に狭い線幅と狭い間隔を実現できるわけではありません。メーカーに相談して、選択した仕様がメーカーの能力の範囲内で満たされていることを確認することが重要です。そうしないと、生産の遅延、コストの増加、さらには PCB の欠陥が発生する可能性があります。

5. 信号の完全性:

シグナルインテグリティは PCB 設計において重要です。線幅と間隔の仕様は、高速デジタル回路の信号の完全性に大きな影響を与える可能性があります。たとえば、高周波設計では、信号損失、インピーダンス不整合、反射を最小限に抑えるために、線幅を小さくし、間隔を狭くする必要がある場合があります。シグナルインテグリティのシミュレーションと分析は、最適なパフォーマンスを維持するための適切な仕様を決定するのに役立ちます。

6. PCB サイズと密度:

PCB のサイズと密度も、線幅と間隔の仕様を決定する際に重要な役割を果たします。スペースが限られている小型のボードでは、必要なすべての接続を収容するために、より狭いトレースとより狭い間隔が必要になる場合があります。一方、スペースの制約が少なく、より大きなボードでは、より広いトレースとより大きな間隔が可能になる可能性があります。必要な機能を実現することと、利用可能な基板スペース内での製造性を確保することとの間でバランスを取ることが重要です。

7. 業界標準と設計ガイドライン:

最後に、線幅と間隔の仕様を選択する際には、業界標準と設計ガイドラインを参照することをお勧めします。 IPC (電子産業評議会) などの組織は、貴重な参考となる特定の規格やガイドラインを提供しています。これらのドキュメントは、さまざまなアプリケーションやテクノロジーに適した線幅と間隔に関する詳細情報を提供します。

要約すれば

2 層 PCB の正しい線幅と間隔の仕様を選択することは、設計プロセスにおける重要なステップです。最適なパフォーマンス、信頼性、製造容易性を確保するには、電気特性、熱に関する考慮事項、製造能力、シグナルインテグリティ、PCB 寸法、業界標準などの要素を考慮する必要があります。これらの要素を慎重に評価し、PCB メーカーと緊密に連携することで、正確かつ効率的で要件を満たす PCB を設計できます。