プリント基板総合メーカー｜RITAエレクトロニクス株式会社 > 技術資料
放射ノイズ抑制パターン設計の実現のために活用しているDEMITASNXプレーン共振解析機能と、プレーン共振の実測/解析比較による解析の信頼性を紹介しています。
DCバイアスを考慮したシミュレーションは有用なデータを示すと考えられる。また、DCバイアスによる電源供給品質の変化は、特に要求品質が厳しくなる大電流を消費する電源では重要と考えられる。
放射ノイズ抑制のためのパターン設計に活用しているEMI抑制ルールチェッカーの活用方法を当社独自の評価パターンによる検証結果を交えて紹介しています。
次世代パワーデバイスの一つであるGaNを用いたパワー基板の基本回路を題材として、シミュレーションによる設計最適化を実施した。その結果、設計最適化のための設計指針を策定することができた。
マイクロストリップの結合配線を有する方向性結合器基板によって、電磁波吸収体による損失量の評価系を構築し、シングルエンド配線の場合と比較した。２基板から同様な結論が得られる場合と異なる結論を得られる場合が確認でき、新しい評価方法としての可能性が示されたと考えられる。
電源供給回路の品質を良くするには、半導体の動作に伴い電源端子に流れる過渡電流に対し、そこに発生する電圧変動を抑制する必要がある。
その評価パラメータの1つであるインプット・インピーダンス（Z11）の実測とシミュレーションで相関が得られ、シミュレーションによるZ11解析が有用であることが確認できた。
信号層の空きスペースを利用し、電源パターンとGNDパターンが対向した部位を設けることによって、層数を増やすことなく幅広い周波数でノイズ対策できることを検証することができた。
リターンパス不連続により放射ノイズが増加することがありますが、スルホールなどでリターンパスを確保することでノイズの低減が可能です。一方で、差動信号伝送の場合は、ペアとなる配線がリターン経パスとなるため、特に設計上の対策は不要となります。
雑音端子電圧の規格合致が製品開発上の1つの問題となっている。実測とシミュレーションの相関を検証したところ、シミュレータが出力するSパラメータの信頼性は高くSsd21・S21解析により電源レイアウトの最適化が可能といえる。
部品や基板配線上の制約により半導体電源ピンの近傍に十分なバイパスコンデンサが配置できない場合、電源層・グラウンド層に対向するようにGND層・電源層を追加して、プリント基板の内部に容量を形成することで、放射ノイズを低減することが出来る。
パターン設計データのネットワーク解析（Sパラメータ）を取得し、LSIの電源モデルと組み合わせることで、Z11、Z21を解析することができます。 それにより対策部品の検討や電源形状の最適化が可能です。
