誘電率
PCB設計における誘電率とは?
誘電率(Dk、相対誘電率としても呼ばれる)は、PCB内の銅層間の絶縁材料の基本的な電気特性です。それは電界において真空に対する相対的に電気エネルギーを蓄える材料の能力を測定します。PCB設計では、誘電率は直接2つの重要なパラメータを決定します:電気信号がボード全体に伝播する速度(Dkが高い=伝播が遅い)および伝送線の特性インピーダンス。
信号の速度はコード式(Vprop = c / √(Dk))で計算できます。ここでcは光の速度です。FR-4は一般に約4.3から4.7のDkを持っています。低損失層(精密制御されたDk)は約3.0から3.2のDkを持っています。高周波層は2.0から3.0の範囲のDkを持つことができます。Dkが変動する場合、信号速度も変動し、これはタイミングの不確実性につながります。
高速設計におけるDk選択
高速設計では、設計者は低い損失を持つ層を選択して、高周波信号の減衰を最小化する必要があります。Dkのばらつきは、信号反射を引き起こすインピーダンスミスマッチを引き起こす可能性があります。多くの高周波PCBは、周波数に対する安定したDkを提供する、より一定のDk値を持つ材料を指定しています。






