昨日ご報告した、マイクロストリップラインですが、ちょっと強引な方法で50Ωラインにしてみました。
再度AppCADを使って、プリプレグの厚みが0.25mmと仮定し、比誘電率も3.6のままで50Ωになるための導体厚みを計算してみました。すると導体厚みを0.035mmから0.3mmにすると50Ωになることがわかりました（下図）。
そこで、テストクーポンの一部に半田を盛って厚みを増し、強引に50Ωにしてしまおう、というわけです。下図では、左の方には銅箔がむき出しになっている部分がありますが、これが本来のテストクーポンです。その右側からSMAコネクタまでのテストクーポンに半田を盛って、導体厚みを厚くしています。
この状態でTDRを行ってみました。その結果が下図。
ちょっとわかりづらいかもしれませんが、X印のマーカー部分が、半田を盛った部分で、明らかにインピーダンスが下がり、50Ωに近づいています。これに気をよくして、テストクーポン全体に半田を盛ってみました。なかなか平らに盛るのが大変でしたが、全部に半田を盛った時のTDR結果が下図。
でこぼこしているのは、半田を均一に盛れなかったためで、13cmの長さのテストクーポンに均一の厚みで半田を盛るのは難しいです。むしろ思いっきり厚く盛って、後はヤスリなどで削ればもっと均一な厚みに出来るでしょう。
気になるのは、このマイクロストリップラインに1.5Gbpsの信号を通したらどうなるか、です。アンリツのパルスパターンジェネレータの名機、1608Aから1.5Gbpsの疑似ランダム信号を出力させ、このテストクーポン通過後の波形を観測してみました。
この信号を見る限り、ISIも出ていないようですし、アイパターンのアイも十分開いています。ただ、13cmという比較的長い伝送路なので立ち上がりがなまっていて、十分なスピードで、Hレベル、或いはLレベルまで到達していません。これは致し方ないと思います。
というわけで、かなりトリッキーな方法ですが、57Ωラインを50Ωラインにすることが出来ました。さて、今回の基板は作り直しすることは決まっています。でもその時間がもったいないので、マイクロストリップラインに半田を盛る、という技を使ってデバッグしようとしている回路に問題が起きないか、検証してゆきたいと思います。
