これからデバッグが始まるプリント基板が、土曜日に到着しました。高速シリアル信号（1.5Gbps）が通るので、基板上のマイクロストリップラインの特性インピーダンスが非常に重要です。特性インピーダンスが、信号源インピーダンス、もしくは終端抵抗（通常50Ω）に合っていないと、波形歪みなど、シグナルインテグリティを損なう結果になります。

 　早々基板上に作ってあったテストクーポンを使い、TDR法を使ってインピーダンスを測定してみました。結果はなんと、「57Ω」。50Ωラインとして作成したのに、10%以上の誤差が出ています。ちょっとこれは問題です。

　マイクロストリップラインの特性インピーダンス計算は、アジレントテクノロジー社アバゴテクノロジー社が無償配布している、AppCADというソフトを使っています。

 

　その時の条件は、以下の通りです。

 

誘電率：3.6

基板厚み（4層基板なので、L1・L2間のプリプレグの厚み）：0.2mm

銅箔厚み：35ミクロン

 

　誘電率が低いと思われる方も多いと思いますが、昨年も同じメーカーのプリント基板を使って、同じように50Ωラインを作ったのですが、その時は上記の誘電率で全く問題ありませんでした。

 

　で、AppCADで行った計算結果は以下の通り。

　この結果からマイクロストリップラインの幅は、0.4mmとなり、この値をメーカーに伝えてプリント基板を設計してもらったわけです。

　同じメーカーにもかかわらず、特性インピーダンスがこれほど大きくずれた理由として考えられるのは、プリプレグの厚みがコントロールされていなかった可能性があります。

 

　57Ωになる時のプリプレグの厚みをAppCADで計算してみると、0.25mmとなりました（下図）。 

 

　実は今回の基板、プリント基板メーカーがちょっとしたミスをしてしまい、基板を作り直してもらうことになっています。その時はプリプレグの厚みのコントロールを厳密にやってもらうようお願いしようと思っています。

 

　再作成してもらう基板上のマイクロストリップラインのインピーダンスが、50Ωになることを祈っておきましょう。

 

　この基板を使うかどうか、は明日以降のブログをお楽しみに！