グランドプレーンとは？
ぐらんどぷれーん
グランドプレーンとは、プリント基板上で広い面積を占めるグラウンド（基準電位）の導体層で、ノイズ低減と信号品質向上のために設けられます。
グランドプレーン（Ground Plane）は、プリント基板（PCB）の一層全体または大部分をグラウンド電位の銅箔で覆った導体層のことです。「べた塗りグラウンド」や「グラウンドフィル」とも呼ばれます。
- インピーダンスの低減：広い面積で電流を流すことでグラウンドの抵抗・インダクタンスを下げ、電圧変動を抑える
- 電磁シールド効果：部品から放射される電磁波を吸収・遮蔽し、基板外への放射ノイズを低減する
- 信号品質の安定：高速信号ラインの直下にグランドプレーンがあると特性インピーダンスが安定し、反射ノイズを抑えられる
多層基板では内層の1層をグランドプレーン専用に割り当てる設計が一般的です。2層基板でも部品面の裏側（ボトム層）をグランドプレーンにする手法がよく用いられます。
設計上の注意点としては、グランドプレーンにスリットや切り欠きが生じると電流経路が乱れてノイズが増加する「スプリットグラウンド」問題があります。またアナログ回路とデジタル回路を同一基板に混載する場合、グラウンドの分離と接続の戦略が重要になります。
使い方・例文
高速なマイコンやFPGAを搭載するPCBでは、電源とグラウンドの安定化のためにグランドプレーン層を確保するのが設計の基本とされています。
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