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基板設計において「配線を引く」という言葉は、しばしば誤解を招きます。信号は銅箔の上を流れるのではなく、信号線とリターンパスの間に形成される「電磁界」として伝搬するからです。この視点に立ったとき、設計者が真に制御すべき対象は「ループインピーダンス」に集約されます。
ループインピーダンス Z は、理想的な無損失路においては以下の式で表されます。
ここで重要なのは、ループ面積が大きくなれば自己インダクタンス L が増大し、インピーダンスが跳ね上がるという物理特性です。プロの設計者にとって、リターンパスを信号線の直下に配置するのは「マナー」ではなく、電磁界を閉じ込め、インダクタンスを最小化するための「必然」と言えます。
ベタGNDの上を走っている限り、インピーダンスは安定しています。しかし、実務では必ず「不連続点」に直面します。
ループインピーダンスの概念は、高速信号伝送（SI）以上に、電源供給網（PI）においてその牙を剥きます。
ICの消費電流が急峻に変化する際、電源・GND間のループインピーダンスが高いと、いわゆる「ターゲットインピーダンス」を維持できず、激しい電源ノイズ（電圧ドロップやリンギング）が発生します。
パスコンの配置において「ICの近くに」と言われる真意は、「高周波成分が通るループ面積をいかに小さくし、寄生インダクタンスの影響を排除するか」に他なりません。
ICの電源ピンからパスコン、そしてGNDプレーンへ戻るループ。この距離が長いと、インダクタンスによって過渡的な電流供給が間に合わず、電源電圧の揺れ（PDNの問題）を引き起こします。
層間移動（ビア）の際は、近くに「リターンビア」や「パスコン」を配置し、高周波リターン電流が層を跨いでスムーズに流れるルートを確保する必要があります。
ループインピーダンスが高いと、そこに発生する電圧降下が「コモンモード電圧」となり、ケーブルなどを通じて外部へ放射されます。筐体設計を含めた全体最適には、この視点が欠かせません。
まとめ
ループインピーダンスを制する者は、基板のノイズを制します。
「ループを閉じる意識」を持つことは、単なる配線作業を「電磁界の制御」へと進化させます。美しい基板とは、配線が整然としているだけでなく、目に見えないリターン電流がストレスなく流れる基板のことではないでしょうか。
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