［Webinar/data］LTspice実践100！電子回路&基板 設計トレーニングⅡ［プリント基板編］
4月3日開催：SI/PI設計をSPICEで徹底理解！伝送線路/PDN/ドライバ・モデルの解析技術を習得
2025年12月24日(改版) / 2026年1月14日(初版)
- 開催日：4月3日より隔週金曜日にLIVE受講／LIVEセミナ翌日より3日間は録画受講
※4月17日（金）のみ休講となります - 講師・著者：青木 正
- 企画編集・主催：ZEPエンジニアリング株式会社
お申し込み
下記スケジュール表のボタンをクリックして，必要事項の入力をお願いいたします．
お申込み前にご理解いただきたいこと
- 本セミナは，全6回（各回90分）のコースで，受講料は合計39,600円（税込）です．
- 開催スケジュール：4月3日より隔週金曜日にLIVEセミナを実施します．ただし，4月17日のみ休講となります．
- 録画受講による復習も可能です．お申し込みいただいた方には，各回の録画動画をLIVEセミナ開催後にご案内します（視聴期間：3日間）．
- 本セミナでは「Zoomミーティング形式」を使用します．講師による説明終了後，音声での質疑応答や意見交換が可能です．
- 3名以上の団体でのお申込みをご希望の場合は，info@zep.co.jp までお問い合わせください．
- 企業・教育機関の方には，請求書による後払いにも対応しております．事前に見積書が必要な場合は，info@zep.co.jp までお問い合わせください．
- 講義テキストは，LIVEセミナ当日に配布いたします．
- 本セミナは，参加者による発言や画面共有を含む双方向形式で実施されます．受講中に共有された内容について，当社はその正確性・完全性を保証するものではありません．
- 受講者が発言・提示した情報の扱いは，各自の判断にてお願いいたします．公開が望ましくない情報（機密情報・社外秘情報・個人に関する情報など）の共有はお控えください．
- 参加者間での情報の取り扱いをめぐって生じたトラブルや，参加者ご自身が開示した情報に起因する不利益については、当社は責任を負いかねますので，あらかじめご了承ください．
| 比較項目 | エレクトロニクス・オンライン塾（本シリーズ） | 1日完結キット付きLIVEセミナ |
|---|---|---|
| 開催形式 | 月1～2回／各90分～180分・オンライン（Zoom） | 1日（約6時間）・オンライン（Webinar）／現地 |
| 受講者数 | 少人数（3～7名程度） | 5名～数百名（テーマにより変動） |
| 学習スタイル | 双方向：質疑・議論で理解を深める 各回のゴールを明確に設定 |
講義中心：体系的に短時間で俯瞰 要点を効率よく整理 |
| 進め方・定着 | 次回までに疑問を整理 反復で長期的に定着（継続学習） |
集中受講で全体像を把握 受講後に各自で復習・演習を計画 |
| 講師 | 現場経験20年以上のベテラン技術者 豊富な設計データ/事例や失敗談を交えて解説 |
専門分野の現役技術者 基礎から最新設計手法まで，実習を交えて解説 |
| 対象者 | 基礎固めをしつつ実務に結びつけたい方 | 短時間で俯瞰し，すぐに活用したい方 |
表1 「新人技術者のためのエレクトロニクス・オンライン塾」シリーズと1日完結セミナの特徴比較
学ぶこと
LTspiceを使用し、回路動作や電磁界の現象を可視化することで、プリント基板設計において必須となるシグナル・インテグリティ（SI：Signal Ingrigy）およびパワー・インテグリティ（PI：Power Integrity）設計技術を学ぶセミナです．
現象を定量的に理解していただくため，数式を用いて解説を行います．数式はできる限り変形を省略しない形で記述しており，式を追うことで理解を深めることが可能です．一方で，難しいと感じる数式や理論については読み飛ばしても，LTspiceの解析を併用することで全体の理解に支障が出ない構成としています．
SI・PI設計技術を学ぶうえで前提となる，L，C，MOSFET などの基礎知識についてはテキスト内に記載し，受講者の反応を見ながら必要に応じて補足解説を行います．
本セミナでは，ドライバICとフラット・ケーブルで構成した実験系の実測結果を提示し，LTspice上で伝送線路をLCラダー・モデルとして構成することで，実測結果とシミュレーション結果の比較を行います．
伝送線路モデルの作成にあたっては，数式を用いた定量的な伝送線路理論の解説を行った後，
①ケーブル仕様書に基づくモデル作成
②フリーの伝送線路パラメータ抽出ソフトウェア（Wcalc）の使用
③フリーのモーメント法電磁界解析ソフトウェア（MMTL）の使用
といった複数の手法を比較することで，実務への応用が容易な伝送線路モデル作成手法を習得できます．
ドライバICモデルについても，公開されているSPICEパラメータを用いた ①compact model，②LTspice の MOSFET Level=3 モデルをチューニングした簡易 compact model，③実験回路の過渡波形測定結果を用いた PWL 電源モデル，④IBIS 3.2 モデル，について，モデルの作成から実測値との比較までを行い，それぞれの得失を解説します．
電源電流波形（PI）解析には IBIS のパッケージ・モデルを使用し，電流波形のリンギングなどを再現するためのモデル化手法や，解析精度を向上させるための工夫についても解説し．実験結果との比較を行います．
これらのドライバICモデルおよび伝送線路モデルの作成手法を学ぶだけでなく，信号配線とリターン層の相互インダクタンスおよび容量結合を考慮した伝送線路モデルを通じて，リターン層にスリットが存在する場合の特性インピーダンス変化を定性的に理解できるようになります．その結果，伝送線路下のリターン層の連続性や必要幅に対する理解が深まります．
さらに，伝送線路に損失モデルを含めることで，基板内を流れる電流経路の周波数依存性や，導体の表皮効果についても定性的に理解できる構成となっています．
演目
第1回 実験とシミュレーションで学ぶ伝送線路の基礎と本質
セミナ概要
- 講座の狙い・到達目標
- 講座概要
伝送線路
- 伝送線路概要
- 実験とシミュレーション
- インピーダンス整合の基本的考え方（DC）（AC）
- 伝送線路における反射係数と透過率
- 同軸ケーブルを使った信号伝送実験と結果
- ラティス・ダイアグラムによる反射波形解析
- SPICEモデル・パラメータ
- SPICEシミュレーションと実験結果比較
- ラダー・モデルにおける適正分割数
- 電気エネルギーは電線の中を流れない
第2回 シングルエンド／差動伝送線路のSPICEモデル作成と設計・評価例
シングルエンド伝送線路設計例
- 簡易ドライバ・モデル
- シングルエンド・コプレナー伝送線路（幅：300um，間隔：300um）
- シングルエンド・コプレナー伝送線路（幅：100um，間隔：100um）
差動伝送線路設計例
- 差動伝送線路概要
- マイクロストリップ差動伝送線路
- スキュー評価，コモンモード・フィルタ評価
- 過渡解析，FFT解析，eye pattern解析
- ツイストペア・ケーブルのモデル化
第3回 プリント基板上の電流経路とリターン層の役割
- シングルエンド伝送線路とリターン層の定性的モデル
- 90°ベンド伝送線路のリターン電流経路
- スリット入りリターン層での電流経路，特性インピーダンス
- 信号線に必要なリターン層幅
- 差動配線，複数同相配線と電流経路
- 電流経路の周波数依存性
- 表皮効果の定性的理解
第4回 MOSFET特性とPDN設計の基礎
MOSFETの特性
- 静特性（Vds-Ids特性）
- MOSインバータの過渡電流特性
電源分配ネットワーク（PDN：Power Delivery Network）
- PDNとは
- ターゲット・インピーダンスの考え方
ドライバ・モデル
- ICデータシートからの簡易compact，PWL電源モデルの作成
第5回 各種ドライバ・モデルを用いたSI／PIシミュレーションの実際と精度評価
- 各種ドライバ・モデル（PWL電源，compact，簡易compact，IBIS3.2）
- ドライバ・モデルの違いとSI解析精度
- 電源周りの寄生LCRのモデル化とPI解析精度
- SI/PIシミュレーションまとめ
第6回 実装要因を考慮した伝送線路シミュレーション
- SPICEシミュレーションへの周波数依存損失パラメータの導入
- 長尺伝送線路でマルチドロップ接続になっている場合のシミュレーション
- フラット・ケーブルのクロストークを考慮したモデル化
- 差動伝送線路におけるPCBのグラス・ファイバー束の影響
- 差動伝送線路直下のリターン層除去の是非
受講対象者
- 若手や他部署に「なぜこの波形になるのか」を論理的に説明する立場の方
- 実測とSPICE／IBISシミュレーション結果が合わず，原因に悩んでいる方
- 回路設計と基板レイアウトの両方に関わり，配線品質をレビューする方
- 専用SI/PIツールが使えない環境で，汎用ツールで原理から理解したい方
- プリント基板上の電流経路やリターン電流を具体的にイメージしたい方
予備知識
- LTspiceを使って回路入力，ac解析，transient解析を行ったことがある
- インダクタ（L），コンデンサ（C）の周波数特性についての基礎知識
- MOSFETの電流電圧特性についての基礎知識
講義の目標
- 特性インピーダンスとインピーダンス整合の物理的意味を理解し，反射・透過現象を説明できる
- ケーブル仕様書や基板断面構造から伝送線路パラメータを抽出し，SPICEラダー・モデル化と解析ができる
- ラティス・ダイアグラムや適切な分割数の考え方を用いて，反射波形を正しく扱える
- プリント基板上の信号電流とリターン電流の経路をイメージし，ベンド・スリット・差動配線の影響を説明できる
- PDNの基本概念とターゲット・インピーダンスを理解し，SPICEでモデル化できる
- compact/簡易compact/PWL/IBIS各ドライバ・モデルの違いと使いどころを理解できる
- 各種モデルを用いたSI/PIシミュレーションを行い，実測との差異を評価できる
- 周波数依存損失を含む実務的なSPICEモデリング手法を理解できる
受講者が用意するもの
LTspice 24インストール済みWindows PC
講師紹介
略歴
- 1985年 光学・OA機器メーカ
購入半導体の品質保証システムの構築，信頼性評価，故障解析，製造工程評価，事業部開発支援 - 1996年 ディスプレイ・モジュール開発設計
シミュレーション・モデル開発，ドライバIC開発，電気系開発設計 - 2009年 特殊エリア・センサの開発，エリア・センサの製品技術，品質保証
- 2014年 社内電気系研修コンテンツ開発・講師
SPICEシミュレーション，電磁気学，信頼性設計，熱設計，計測技術，ESD対策 - 2019年 コンサルタント事務所設立
電気系設計開発者向けセミナ（EMC設計，SI/PI設計，熱設計，信頼性設計など）
コンサルティング（シミュレーション・モデル開発，SI/PI設計，EMC設計，信頼性設計）
技術人材開発・育成に関するコンサルティング
主な著書
- 匠の技（25）RF信号に片道切符!インピーダンス・マッチング，トランジスタ技術2018年4月号，CQ出版社．
- 匠の技（25）RF信号に片道切符!インピーダンス・マッチング，トランジスタ技術2018年4月号，CQ出版社．