高周波（HF）エレクトロニクスの世界では、5G、車載レーダー（77GHz）、高速データセンターが動作しており、PCBはもはや単なる機械的なキャリアではありません。それは回路自体の重要なコンポーネントです。1GHzを超える周波数では、寄生インダクタンス、静電容量、誘電損失が支配的な要因となり、試作品がEMC試験に不合格になったり、許容できないビットエラー率（BER）が発生したりする可能性があります。

DUXPCBのシニアフィールドアプリケーションエンジニアとして、CADでは完璧に見えても、現場で失敗する設計を頻繁に目にします。以下は、最も重要な高周波設計エラーと、それらを回避するためのエンジニアリング戦略です。

最も一般的なエラーは、2〜3 GHzを超えるアプリケーションに標準FR-4を使用することです。コスト効率は高いですが、FR-4は損失係数（Df）が高く、過度の信号減衰（挿入損失）につながります。さらに、その誘電率（Dk）は周波数や温度に対して安定していません。

標準的なPCBラミネートは、織布ガラスクロスを使用しています。ガラス（〜6.0）のDkが樹脂（〜3.0）と大きく異なるため、ガラスの「束」の上を走る信号トレースは、「ボイド」（樹脂）の上を走るトレースとは異なるインピーダンスを示します。これにより、差動ペアにスキューが発生します。

設計者は、インピーダンス計算にIPC-2141Aを参照することが多いですが、製造公差を考慮していません。

高周波では、電流は銅の最外側の「表皮」のみを流れます。表面仕上げは導電パスの一部になります。

• ENIG vs. イマージョンシルバー： 無電解ニッケルイマージョンゴールド（ENIG）は一般的ですが、ニッケル層は磁性があり、導電率が低いため、10GHzで最大0.5dB/インチの挿入損失が増加する可能性があります。

多層基板では、層1から層2に移動するビアは、「スタブ」（最下層までの残りの銅）を残します。高周波では、このスタブは四分の一波共振器として機能し、特定の周波数でトレースから信号を「吸い出す」可能性があります。

DUXPCBと提携すると、HF基板向けに調整された厳格な設計製造性（DFM）レビューを適用します。

• タイトなエッチング公差：インピーダンスが目標の±5％以内に収まるように、トレース幅公差を±0.5ミルに維持します。
• レジストレーション精度：当社のレーザー直接イメージング（LDI）は、サブ25μmの層間レジストレーションを保証し、高密度ビアインパッドおよびマイクロビア設計に不可欠です。
• 銅粗さ制御：低プロファイル（VLP）銅を提供し、表皮効果損失を最小限に抑えます。

• クロストークを最小限に抑えるために、3Wの間隔ルールを使用します。
• 90度の曲がりを避け、45度のマイターまたは円弧を使用します。
• キャビティ共振を抑制するために、λ/10〜λ/20ごとにビアステッチングを実装します。
• 高信頼性のミッションクリティカルなアプリケーションには、IPC-6012クラス3を指定します。

HFスタックアップの技術的なレビューが必要ですか？DUXPCBのエンジニアリングチームにお問い合わせください。お客様の設計がシミュレーションどおりに機能することを確認するために、TDR（タイムドメイン反射率測定）テストとVNA（ベクトルネットワークアナライザ）検証を提供しています。