JAJA981 August   2025

 

  1.   1
  2.   概要
  3.   商標
  4. 1S パラメータ定義
    1. 1.1 挿入損失 (S21)
    2. 1.2 反射損失 (S11)
  5. 2FPD-Link™シリアライザ ボディの高速信号設計の例
    1. 2.1 設計例の概要
    2. 2.2 高速 FPD-Link レイアウト設計の重要なポイント
  6. 3反射損失に影響を与える要因と最適化ガイドライン
    1. 3.1 伝送ラインのインピーダンスの影響
    2. 3.2 AC カップリング コンデンサ ランディングパッドの影響と最適化
      1. 3.2.1 低減の方針:アンチパッドの実装
      2. 3.2.2 Ansys®HFSS によるシミュレーション結果
    3. 3.3 スルーホール コネクタのフットプリントの影響と最適化
      1. 3.3.1 スルーホール コネクタ ビアのアンチパッドの影響
        1. 3.3.1.1 Ansys®HFSS によるシミュレーション結果
      2. 3.3.2 周囲のグランド ビアの影響
        1. 3.3.2.1 シミュレーション結果 (周囲のグランド ビアの影響)
      3. 3.3.3 非機能性パッドの影響
        1. 3.3.3.1 シミュレーション結果 (非機能性パッドの衝撃)
    4. 3.4 一般的な信号ビアの影響と最適化
      1. 3.4.1 シミュレーション結果
    5. 3.5 ESD ダイオードの寄生容量の影響と最適化
  7. 4まとめ

Ansys®HFSS によるシミュレーション結果

以下のシミュレーション結果は、本設計例におけるアンチパッドのサイズが反射損失およびインピーダンスの連続性に与える影響を評価したものです:

  • 図 3-2:ランディング パッドとアンチパッド構造のシミュレーション モデル。
  • 図 3-3:異なるアンチパッド サイズにおける反射損失 (S11) のシミュレーション結果。
  • 図 3-4:アンチパッドのサイズが異なる場合の TDR インピーダンスシミュレーション結果。

主な所見:

  • アンチパッドなし (赤い曲線) の場合、インピーダンスのばらつきが最大となり、反射損失 (S11) が大きく劣化します。
  • アンチパッドのサイズが異なると、インピーダンスの変化と反射損失 (S11) 性能も異なります。
  • この設計例では、ランド パッドの 1.4 倍の幅を持つアンチパッド サイズが、最良の反射損失 (S11) 性能を実現します。
 ランディングパッドおよびアンチパッドのシミュレーション モデル図 3-2 ランディングパッドおよびアンチパッドのシミュレーション モデル
 異なるアンチパッド サイズにおける反射損失 (S11)図 3-3 異なるアンチパッド サイズにおける反射損失 (S11)
 さまざまなアンチパッド サイズでの TDR インピーダンス図 3-4 さまざまなアンチパッド サイズでの TDR インピーダンス

AC カップリング コンデンサのランディング パッドに関する主な推奨事項:

  • マッチした 50Ω の高速パターン幅よりもランド パッドのサイズが大きい場合 (例:IC ピン、AC カップリング コンデンサ、ESD ダイオード、ラインフォルト抵抗など)、部品の下にアンチパッドを配置します。
  • アンチパッドのサイズは特定の PCB スタックアップに依存するため、適切なアンチパッド サイズを決定するには高速シミュレーションを行うことが推奨されます。
  • 可能であれば、高速パターン幅が最大の部品パッドサイズ (例:0402 パッド サイズ) に一致するような PCB スタックアップを選択します。このアプローチでは、部品下のアンチパッドが不要になるため、最良のインピーダンス連続性を実現するのに役立ちます。