図 3-1 に、設計例で使用した伝送ラインのモデルを示します。PCB の伝送線路のインピーダンスは、パターン幅、パターン厚、サブストレートの高さ、パターンと銅箔間のクリアランス、PCB 誘電率 (Dk)、および配線上のコーティングの相互関係によって決まります。

• パターン幅：パターン幅が広くなると、信号パターンとリファレンス プレーン間の容量結合が増加し、インピーダンスが低下します。
• パターンの厚さ：パターンが厚いほど、リファレンス プレーンとの容量性結合が増加し、インピーダンスがわずかに低下します。
• サブストレートの高さ：誘電体層が薄くなる (つまり、信号トレースとリファレンス プレーン間の距離が短くなる) と、容量結合が強まり、インピーダンスは低下します。
• パターン間の間隔 (グランド ストリップ間隔)：パターンと隣接する銅箔とのクリアランスが狭くなると、隣接する銅箔へのフリンジ容量結合が増加します。その結果、寄生容量は大きくなりますが、インピーダンスは低下します。
• PCB 誘電率 (Dk)：誘電率が高くなると、パターンとリファレンス プレーン間の容量が増加し、その結果、インピーダンスが低下します。
• 半田マスクと半田コーティング：半田マスク半田とコーティングは、信号トレースに誘電体層を追加します。これにより、トレース付近の実効誘電率 (Dk) が増加し、インピーダンスが低下します。

整合性のある50Ω 伝送ラインのインピーダンスを得る場合：

• 信号路全体でパターン幅と間隔が均一であることを確認してください。
• PCB 製造においては、エッチング係数の影響により、エッチングされた銅のパターンには歪みや不規則な長方形断面が生じます。結果として得られるプロファイルは台形波です。この設計例では、パターン上部の幅は 5.3mil、下部の幅は 6.3mil です。これらの形状寸法を PCB 製造装置のプロセス能力に合わせます。

伝送ラインのインピーダンスに関する主な推奨事項：

• 最大インピーダンスのパラメータを算出するために、インピーダンス計算ツールを使用します
• パターン間の間隔を近い位置に配置すると、インピーダンスが 2Ω~3Ω 低減されます。間隔の影響を考慮します
• トレース上での半田マスクはインピーダンスを2Ω~3Ω 低減するため、半田マスクの影響を考慮します
• 製造した PCB のインピーダンス制御を50Ω±5% 以内で維持します