IPC-2141閉形式方程式を使用してPCB外層トレースの特性インピーダンスを計算します。実効Dk、伝播遅延、設計最適化の推奨事項が含まれます。
表面マイクロストリップ断面
表面マイクロストリップインピーダンス計算のためのIPC-2141A閉形式方程式
W/H比が0.1から3.0の間で有効
FR-4では通常εeff ≈ 0.6 × εr から 0.8 × εr
マイクロストリップ信号は実効Dkが低いためストリップラインより速く伝播します
RFおよび高速デジタル信号の標準。典型的なジオメトリ：
USB、HDMI、イーサネット用の100Ω差動インピーダンス：
ソルダーマスクコーティングはインピーダンスに影響します：
>1 Gbpsの信号の場合：
マイクロストリップはストリップラインより多く放射します：
生産を成功させるために：
| プロパティ | Microstrip | Stripline | コプレーナ導波路 |
|---|---|---|---|
| 位置 | 外層 | 内層 | 外層 |
| 参照面 | 1（下） | 2（上下） | 1 + コプレーナグランド |
| 伝播遅延 | ~145 ps/in | ~175 ps/in | ~130 ps/in |
| EMI放射 | 中程度 | 低 | 中程度 |
| インピーダンス制御 | 良好 (±10%) | 優秀 (±5%) | 良好 (±10%) |
| 製造 | 容易 | 多層板が必要 | 中程度 |
| 最適な用途 | RF、高速デジタル | クロック、敏感な信号 | ミリ波、RF遷移 |
マイクロストリップは、誘電体基板上の接地面から分離された導電ストリップで構成される伝送線路の一種です。PCBの外層に位置し、トレースの上は空気、下は誘電体です。この非対称構造により、準TEMモードの伝播が生じます。
実効Dkは、電界によって見られる誘電率の加重平均です。電界の一部は空気（Er=1）を通り、一部は基板（FR-4の場合Er=4.0-4.5）を通るため、実効Dkは基板Dkよりも低く、FR-4マイクロストリップでは通常3.0-3.5程度です。
マイクロストリップインピーダンスは、電界がトレースの上の空気に広がるため、ソルダーマスクの厚さ、湿度、近くの部品の影響を受けます。ストリップラインは誘電体に完全に囲まれており、より一貫したインピーダンスを提供します。外層めっきの製造ばらつきもマイクロストリップにより大きな影響を与えます。
標準FR-4 PCBの場合、マイクロストリップインピーダンスは通常30Ωから120Ωの範囲です。一般的なターゲットは、シングルエンドRF/高速信号用の50Ω、ビデオ用の75Ω、差動ペア用の85-100Ωです。30Ω以下では非常に広いトレースが必要で、120Ω以上では製造が困難な極めて狭いトレースが必要です。
ソルダーマスク（通常Er=3.5-4.0、厚さ0.5-1.5mil）はマイクロストリップトレースを覆い、インピーダンスを2-5Ω下げます。これは「コーテッドマイクロストリップ」と呼ばれます。正確なインピーダンス制御のために、制御インピーダンストレース上にソルダーマスク開口を指定するか、計算でコーティングを考慮してください。