購入したHDMIケーブルに問題発覚。でも原因を特定できない？

Allion Labs

ケーブルは信号ソースとディスプレイをつなぐ架け橋の役割を果たしていますが、長さが長くなるほど信号が減衰しやすくなります。特に、現代のトレンドとして重視されている8K/10K解像度のケーブルは、信号伝送速度が速い反面、減衰もより深刻です。ケーブルの長さを維持するために、チップを介して信号を最適化することで、長さの制約をなくすこともできます。このタイプのアクティブケーブルの品質は、チップ上のPCB基板に大きく関連しており、特にその中でも重要なポイントの1つが、インピーダンス制御です。

インピーダンスの減少が規格要件を超えると、気付かない潜在リスクが発生する可能性があります。

適切インピーダンスを制御できなければ、信号減衰のほかにリターンロスやクロストークを引き起こし、使用中に画面のちらつきが発生し、深刻な場合には信号がなくなる可能性があります。重要な場面でこれらの問題が発生すると、非常に厄介です。

インピーダンスに影響を与える要因は多く、設計や素材の選択だけでなく、加工過程でも適切に制御しなければ、制御したい範囲内にインピーダンスを抑えることはできません。加工がインピーダンスに影響を与える可能性のある要因は次の通りです。

加工がインピーダンスに影響を与える可能性のある要因

ケーブル幅と厚さの誤差

幅が広いほど、または銅の厚さが厚いほど、インピーダンスは小さくなります。一般的な基板メーカーは、基準として10％の公差で制御することが好ましいとしています。5％を見つけることはほぼ不可能です。

媒質の厚さの誤差

さまざまな基板材料の媒質の厚さとそれに関連するプロセスも、インピーダンスの制御に影響します。基板の厚さと板材プレスの制御は、基板メーカーの持つ製造プロセス能力が問われます。

レジストの厚さの誤差

レジストの塗布も、インピーダンスの制御に影響を与えます。塗布の均一性や異なる色の誘電率にも差異があります。

ホワイトラベルのアクティブケーブルは、通常コストを考慮して低価格の材料を使用し、品質関連の検査を削減していおり、技術に対する理解が乏しいため、加工工場の能力や検証を評価できません。こうした一連のコスト削減の動作が、前述したネガティブなユーザーエクスペリエンスを引き起こす可能性があります。

実測テスト

アリオンは、1本のアクティブHDMIケーブルの不具合を実際にテストし、インピーダンスの低下が仕様要件を超える場合、前述した潜在リスクが発生する可能性があることを確認しました。

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