みなさん こんにちは！第一技術部 基板設計課の木戸です。
WTIでは汎用ICや受動部品を搭載した一般的なボードの設計や試作のほかに、あまり知られていませんが、大学や研究機関様向けに半導体のベアチップを用いた評価基板の設計や試作の対応も実施しております。
今回はこの内容についてご紹介させていただきます。
（当社の基板レイアウト設計受託や半導体ベアチップを用いた紹介はコチラ）
「アンテナ」の検索結果
みなさん、こんにちは。
テクノシェルパ技術コンサルタントの原田です。
今回、私が分担執筆した書籍が発刊される運びとなりました。
株式会社情報機構から出版される「EMC規格/改訂への対応とノイズ対策・設計ノウハウ」で、この中の「第1章 EMC 設計のために必要な基礎知識」を執筆いたしました。
この本の趣旨は「EMCにおける規格対応/設計に必要な技術要素や企業体制構築の一助となる情報提供」となっており、詳細は https://johokiko.co.jp/publishing/BC210602.php をご参照ください。
みなさん、こんにちは。
株式会社 Wave Technology 第一技術部の大塚です。
これまで、技適についてお話ししていましたが、今回は技適の申請書にも記載が必要な電波の型式についてお話しします。
みなさん こんにちは！第一技術部 基板設計課の稲岡です。（当社の基板レイアウト設計受託の紹介ページが新しくなっておりますので、是非ご覧ください。）
今回は、前回のブログで紹介できなかったプリント基板の製造を考慮した基板設計の注意点を紹介します。
基板設計を行う際には、電気回路の設計意図を理解し、設計に反映するという回路側の目線だけでなく、基板製造側の目線でも設計を行うことで、基板メーカーからの製造開始時の問い合わせや、基板メーカーでのガーバーデータ修正をなくすことができます。
基板レイアウト設計受託
WTIの基板レイアウト設計の特長
当社は、設計専門会社として回路設計から構造設計までワンストップで製品の開発設計を行っております。WTIの基板のレイアウト設計では、この利点を活かし社内技術部門（デジタル、アナログ、高周波、電源、熱/応力、筐体）とも連携し、電気的な視点、構造的な視点を考慮した設計を行えることが特長です。
また、大学や研究機関向けにベアチップを用いたCOB(Chip on Board)の基板設計、BGAパッケージ設計などの特殊基板の少量試作サービスも行っております。
- 回路的視点、構造的視点に基づく小型、高密度実装の基板設計
- 熱解析、応力解析と連携した基板設計
- アナログ／デジタル回路、高周波・無線回路、電源回路、高速信号回路の基板設計
- お客様のご要求に応じ、SI(Signal Integrity)/PI(Power Integrity)/EMIの電気解析を反映した基板設計が可能
- 紙ベースの回路図は回路図CADにて再トレースも可能
- 通常のリジット基板以外にフレキシブル基板、アルミ基板などの特殊基板の設計/試作対応が可能
- 試作（基板製作、部品実装）は弊社が協力会社と連携し、短納期にて対応
（お客様は基板仕様の調整や実装指示などの手間が省けます。）
設計CAD
回路図CAD OrCADCaputre（Cadence） CR8000 Design Gateway（図研） 基板設計CAD CR8000 Design Force（図研） CR5000 Board Designer（図研）
案件事例のご紹介
| 基板名 | 概要 | 特徴 | 部品点数 基板仕様 |
| ウェアラブル 端末用基板 |
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小型化、高密度 アンテナ 社内技術連携 |
約120点 4層ビルド |
| LANユニット 基板 |
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大規模回路 高密度、高速信号 電気解析 |
約2180点 12層貫通 |
| 制御装置基板 |
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大規模回路 大電流、大型基板 社内技術連携 |
約4090点 6層貫通 |
| GNSS通信 基板 |
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アンテナ、高密度 高速信号 |
約400点 6層貫通 |
| センサ/無線 通信端末 |
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小型化、アンテナ 社内技術連携 |
約210点 4層貫通 |
| 据え置き型 無線通信基板 |
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小型化、高密度 アンテナ |
約1300点 6層貫通 |
| 高周波基板 |
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高周波 社内技術連携 |
約250点 2層貫通 |
| 電源基板 |
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高電圧、大電流 社内技術連携 |
約370点 4層貫通 |
| GPSモジュール基板 |
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小型化、高密度 アンテナ 社内技術連携 |
約80点 4層ビルド |
| Zigbee モジュール基板 |
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小型化、アンテナ高密度、特殊基板社内技術連携 | 約40点 2層貫通 |
| リモコン用 基板 |
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小型化、アンテナ 高密度、特殊基板 |
約80点 4層ビルド |
| 操作装置基板 |
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基板間干渉 | 約320点 4層貫通 |
| 通信機器基板 |
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小型化、高密度 アンテナ、熱 |
約1050点 6層貫通 |
| Ethernet基板 |
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高速信号、 電気解析、熱 社内技術連携 |
約530点 8層貫通 |
| インバータ用 基板 |
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高電圧、大電流 | 約580点 8層貫通 |
| BGAモジュール基板 |
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小型化、高密度 高速信号 特殊基板 |
約30点 10層ビルド |
| 半導体PKG 評価用基板 |
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仕様検討 社内技術連携 |
約30点 2層貫通 |
| LEDフレキ基板 |
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特殊基板 | 約3030点 2層フレキ |
| アンテナ モジュール基板 |
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アンテナ 特殊基板 |
搭載部品なし 2層貫通 |
| EOL対応基板_事例1 |
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維持設計 | 約480点 2層貫通 |
| EOL対応基板_事例2 |
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小型化、低コスト | 約280点 2層貫通 |
熱解析、熱応力解析を反映した設計事例
① 熱解析を反映した設計事例
～熱解析の活用で、熱対策と基板制約を最適化～
近年の電子部品の小型化や高機能化に伴い、電子部品単体だけではなく、実装基板を含めた、熱設計が重要となっています。
熱解析（シミュレーション）を活用することで、熱対策を反映した基板設計が可能です。【部品の発熱イメージ】
実装基板上の発熱部品（電源IC）を想定した熱シミュレーション結果
温度分布
熱流束分布（熱の流れ）
 via数：0本 |
 via数：4本 |
 via数：16本 |
 |
大半は実装基板へ熱が伝わるため、実装基板での対策が効果的
パッケージ下のサーマルビアは、熱対策に効果大
部品下のvia 数のPKG 表面温度分布
部品下にviaを設けることで対策が可能ですが、部品形状や消費電力により、効果が変わります。
実装基板の設計制約（実装密度など）とトレードオフの関係があるため、熱解析を活用することで、最適な設計が可能です。また、周辺部品への熱温度分布の確認も可能です。
② 熱応力解析を反映した設計事例
～3Dモデルの非線形有限要素法シミュレーションを用いた
ランド径の最適化設計により、長寿命化のボトルネックを解消～電子機器の小型化に伴い、BGAなど小型部品の採用機会が増え、実装信頼性の重要度が増してきております。
特にBGAでは温度サイクルなどの熱衝撃に対して、部品側のランド形状や実装基板側のランド形状のバランスが悪いと、実装信頼性が低下します。（熱衝撃で半田ボール部にクラックが発生します）
基板設計時に応力シミュレーションを活用することで、実装信頼性を考慮した基板設計（ランド設計）を行います。
実装基板上のICパッケージ(BGA)を想定した構造シミュレーション結果
ベアチップを用いた基板設計/試作サービス
- 大学や研究機関向けにベアチップを用いたCOB(Chip on Board)の基板設計、BGAパッケージ設計や少量試作サービスを行っております。
- ご要求仕様を満足するよう、ベアチップのパッド配置のご提案や試作協力会社と連携し、ワイヤリング/基板設計、及び、試作製造を行います。
- チップ研磨、チップ積層、ポッティング、COB/SMT部品混在の試作が可能です。
- 簡単な接続仕様やポンチ絵からの回路設計/回路図作成も実施します。
【3段積層】 【異なるチップサイズの積層】
【チップオーバーハング実装】 【BGAパッケージ設計】
【関連リンク】
皆様、初めまして。入社4年目、第一技術部 高周波機器設計課の北林と申します。
よろしくお願いいたします。
私が担当する業務のひとつに、EOL対策（生産中止となる電子部品の代替品調査や置き換え）があります。
EOLになる部品の種類はさまざまで、用途に適した部品を選ぶには電子部品ごとの特徴を詳しく理解することが重要になってきます。私自身もまだまだ知らないことが多く、日々知見を深めながら対応を進めています。
今回は、デジタル回路には欠かせないクロックを生成する「水晶」を例にとって説明したいと思います。
（当社のEOL対応（生産中止・ディスコン）はこちら）
【参考】EMC関連情報
EMCにおける規格体系や規格の具体例、またEMCに関連するさまざまな略語を紹介します。
◆ 規格体系
◆ 代表的な国や地域における規格
◆ 国際規格の例
◆ EMC関連 略語リスト
規格体系
EMCの規格には下表のように4つの分類があります。
共通規格、製品群規格、製品規格では限度値や試験の対象となるもの固有の規定を定めています。基本規格ではそれら規格に共通して適用される規定を定めています。試験対象物にどの規格を用いるかは、優先順位が決まっています。
代表的な国や地域における規格
代表的な国や地域のEMC規格について、マルチメディア機器に関するものを下図にまとめました。
国際規格としてCISPRがあり、一般的に各国はこれを批准し、その国の事情に応じた修正（デビエーションとよばれる）を加えて自国の規格にしています。米国では独自の規格がありますが、CISPR準拠の評価結果も受け入れています。
また、イミュニティ規格はありませんが、誤動作による問題はPL法など別の枠組みで規制されています。
国際規格の例
国際規格の一例を下表にまとめました。
IECは電気及び電子技術分野の国際規格の作成を行う国際標準化機関です。
CISPRはIECの特別委員会で、無線障害を防ぐことを目的とし、測定方法や許容値の規格の統一を図っています。
| エミッション /イミュニティ |
基本規格 | CISPR16-1-1 | 測定用受信機 |
| CISPR16-1-2 | 補助装置 － 伝導妨害波 | ||
| CISPR16-1-3 | 補助装置 － 妨害波電力 | ||
| CISPR16-1-4 | 放射妨害波用アンテナと試験場 | ||
| エミッション | 基本規格 | CISPR16-2-1 | 伝導妨害波の測定法 |
| CISPR16-2-2 | 妨害波電力の測定法 | ||
| CISPR16-2-3 | 放射妨害波の測定法 | ||
| 共通規格 | IEC61000-6-3 | 住宅，商業及び軽工業環境におけるエミッション規格 | |
| IEC61000-6-4 | 工業環境におけるエミッション規格 | ||
| 製品群規格 | CISPR11 | ISM装置 | |
| CISPR14-1 | 家庭用電気機器、電動工具及び類似機器 | ||
| CISPR15 | 電気照明及び類似機器 | ||
| CISPR32 | マルチメディア機器 | ||
| イミュニティ | 基本規格 | IEC61000-4-1 | イミュニティ試験の概要 |
| IEC61000-4-2 | 静電気放電 | ||
| IEC61000-4-3 | 放射電磁界 | ||
| IEC61000-4-4 | ファストトランジェント・バースト | ||
| IEC61000-4-5 | サージ | ||
| IEC61000-4-6 | 放射電磁界に よって誘導された伝導妨害 | ||
| 共通規格 | IEC61000-6-1 | 住宅，商業及び軽工業環境におけるイミュニティ規格 | |
| IEC61000-6-2 | 工業環境におけるイミュニティ規格 | ||
| 製品群規格 | CISPR14-2 | 家庭用電気機器、電動工具及び類似機器 | |
| IEC61547 | 一般照明目的の機器 | ||
| CISPR35 | マルチメディア機器 |
EMC関連 略語リスト
EMCで用いられる略語について、その英文(一部仏文)での名称と、代表的な日本語訳を表にまとめてみました。ご参考にしていただければ幸いです。
略語 名称（英文／一部仏文） 名称（和文） AAN Asymmetric Artificial Network 不平衡疑似回路網 AE Auxiliary Equipment 周辺装置 AMN Artificial Mains Network 疑似電源回路網 CISPR Comite international Special des Perturbations Radioelectriques (仏文) 国際無線障害特別委員会 EMC Electromagnetic Compatibility 電磁的両立性 EMI Electromagnetic Interference 電磁妨害 EMS Electromagnetic Susceptibility 電磁感受性 ESD Electrostatic Discharge 静電気放電 EUT Equipment Under Test 供試装置 FAC Fully Anechoic Room 全無響電波暗室 FCC Federal Communications Commission （米国）連邦通信委員会 IEC International Electrotechnical Commission 国際電気標準会議 ISM Industrial, Scientific, Medical Equipment 工業/科学/医療用設備 ISN Impedance Stabilization Network インピーダンス安定化回路網 LISN Line Impedance Stabilization Network 疑似電源回路網 OATS Open Area Test Site オープンサイト PSU Power Supply Unit 電源ユニット SAC Semi Anechoic Camber 電波半無響室 VCCI Voluntary Control Council for Interference by Information Technology Equipment VCCI協会
【関連リンク】
みなさんこんにちは。システム設計課の尾崎です。
WTIでは日本国内における電波法の技術基準適合証明（いわゆる技適）および工事設計認証の代行サービスを行っておりますが、今回は最近問合せが増えてきたUWB（超広帯域無線システム Ultra Wide Band）の認証についてお話しします。
（当社の技適代行サービスはこちら）