基板の内層配線の浮遊容量について教えてください。

プリント基板の内層配線の浮遊容量の算出しようと考えています。
以下のような考え方でよろしいでしょうか?
FR-4基板を使用しています。
配線は2層目に引いています。1層目と2層目の距離は0.06mm、2層目と3層目の距離は0.1mmです。
配線幅は0.15mmの長さは5mmです。基板の比誘電率εsは4.2です。
以上の条件から
C12=ε0*εs*0.06*0.15*5/1000=0.0016pF
C23=ε0*εs*0.1*0.15*5/1000=0.0027pF
C=C12+C23=0.0043pF
ということになるのでしょうか？

以上、よろしくお願いします。

No.3 回答者： isoworld 回答日時： 2016/08/24 16:25

計算は他の方に任せるとして、高周波回路をやっていた経験からすると、浮遊容量が0.001pFだとか0.002pFだなんて、現実にはそんなに小さな数値にはなりません。

0.5pFだと言われると、まあ、そんなものかな、とは思いますが。

この回答へのお礼

コメントありがとうございます。計算方法に不備がありました。

お礼日時：2016/08/27 19:44

No.2 回答者： tknakamuri 回答日時： 2016/08/22 19:48

なんで全部かけてしまうのでしょう？　平行極板なら

C=εS/d (S: 面積、d極板間距離)　ですよね

C12=4.2x8.854 x10^(-12) x
0.15 x 10^(-3) x 5 x 10^(-3) / (0.016 x 10^(-3) = 0.46pF

配線幅に対して厚みが結構大きいので、目安程度ですね。

この回答へのお礼

ご意見いただきありがとうございます。
解説いただいた通り計算方法に不備がありました。

お礼日時：2016/08/27 19:44

No.1 回答者： m-jiro 回答日時： 2016/08/22 14:37

小生、元は田舎の弱電技術者。

基板の設計もしたことはありますが浮遊容量が問題になるようなシビアなものは作ったことはないですね。
基板の状態がイマイチわからないのですが、2層目が信号線、1層目と3層目がベタアース(または電源)ということでしょうか？　そして2層目の信号配線と1層目、3層目のベタパターンとの静電容量を気にしている、ういうことでよいでしょうか？

層間容量は平行平板コンデンサとして計算すればよいでしょう。
貴殿の計算では厚さの数値が式の分子側にありますが分母のはず。
　　C ＝ 0.00885 εs S／d　　(pF)　となるはずです。確認してください。
　　　　Sは電極面積で平方ミリメートル単位、dは電極間隔でミリメートル単位

ア　1層・2層間の静電容量は、
　　 S＝0.15mm×5mm＝0.75mm^2、d＝0.06mm、εs＝4.2　を入れて、C＝0.465pF
イ　2層・3層間の静電容量は、d＝0.1mm　として　C＝0.279pF
アと合計して　0.744pF　ですが、1.5～2倍程度に見た方がよいでしょう。理由は片方がベタパターンであるためで厚さに対して垂直方向だけでなく横(斜め？)方向の静電容量もあるためです。その値も積分を使えば求まるでしょうが小生には無理。

実際の浮遊容量の値については基板のメーカーに問い合わせれば教えてくれるはず。
また基板の検査機はパターンの長さや幅を静電容量で見ていますから浮遊容量の数値は知っているはずです。
上記の計算式については再確認してください。

この回答へのお礼

解説ありがとうございます。
計算式に不備があることに気が付きました。

補足上も解説いただき、参考にさせていただきます。

お礼日時：2016/08/27 19:44