「電源」の検索結果

みなさんこんにちは。
2回目の登場となります電源設計課の清水です。

前回に続き、今回も太陽光発電に使われるパワーコンディショナ(パワコン)に求められる機能について紹介します。

【関連リンク】

基板レイアウト設計受託

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
  • 製品の小型を追求した基板
  • 回路⇔基板⇔筐体の協調設計にて製品の小型化を実現(基板サイズ31x34mm)
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
  • BGAが約35点の大規模回路基板
  • 大規模回路、高密度、高速信号を貫通基板で設計、高速信号はSI解析を実施
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
  • 電源やモーター駆動回路の大電流系、アナログマイコン/FPGAの制御系を一体にした基板
  • ワークサイズレベル(600x500mm)の大型基板
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
  • GNSS/LTE/WLANの各通信モジュール、マイコン、各I/F(Ether、CAN、USB)を搭載した基板
  • 高密度、且つ、アンテナとの干渉を考慮した設計
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
  • センサ、マイコン、無線モジュールを搭載した基板
  • 筐体設計と連携(各センサ位置、アンテナ干渉)
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
  • LTE,Bluetooth各通信モジュールを搭載した基板
  • 回路/構造設計がお客様で構造部品と各通信モジュールの干渉を考慮した設計
小型化、高密度
アンテナ
約1300点
6層貫通
高周波基板
  • ドライバーアンプ、ファイナルアンプ、検波回路、フィルダを搭載した基板
  • 高周波設計者の電磁界解析と連携
高周波
社内技術連携
約250点
2層貫通
電源基板
  • AC/DC電源で出力電力700W級の電源基板
  • 電源設計者と連携した設計
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
  • マイコン、電源回路、GPS、アンテナを搭載し、片面実装、片面配線不可の基板
  • 高密度でアンテナとの干渉を考慮した設計
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
  • ZigbeeIC周辺回路、アンテナを搭載した基板
  • サイズ27x15mmで端面スルー構造の基板
  • モジュール搭載する基板も合わせて設計
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
  • 近距離無線IC、SWなどを搭載した基板
  • リジット基板、フレキ基板の2枚構成
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
  • LCD、SW、マイコン、AC/DC電源などを 搭載した基板
  • 基板2枚構成で基板間部品干渉を考慮した設計
基板間干渉 約320点
4層貫通
通信機器基板
  • LTE、BLE、マイコン、SIMカード、各種IF回路を搭載した基板
  • 部品概略配置検討にて製品サイズを算出
小型化、高密度
アンテナ、熱
約1050点
6層貫通
Ethernet基板
  • マイコン、DDR3、eMMC、電源回路を搭載した基板
  • マイコン/DDR3間SI解析、PI解析(AC/DC解析)、プレーン共振解析、熱解析を反映した設計
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
  • IPM、電源/アナログ回路、リレーなどを搭載した基板
  • 沿面距離、電流(配線幅)を考慮した設計
高電圧、大電流 約580点
8層貫通
BGAモジュール基板
  • マイコン、DDR、電源回路を搭載したモジュール基板
  • 端子がBGA構造で小型で超微細配線で設計
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
  • 半導体PKGの実装信頼性用のDaisy-chain基板
  • Daisy-chain接続仕様検討や応力解析と連携
仕様検討
社内技術連携
約30点
2層貫通
LEDフレキ基板
  • LED、駆動回路を搭載した基板
  • フレキ基板で配線断線を考慮した設計
特殊基板 約3030点
2層フレキ
アンテナ
モジュール基板
  • パターンアンテナのみの端面スルー基板
  • 基板厚が3.2mmt、5.0mmtの厚基板
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
  • 現行基板をできるだけ維持した基板
  • ガーバーデータをCAD化し、生産中止部品(EOL)部分のみ変更
維持設計 約480点
2層貫通
EOL対応基板_事例2
  • 生産中止部品(EOL)対応を合わせて、基板を小型化
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
温度分布
熱流束分布(熱の流れ)
熱流束分布(熱の流れ)

 

via数:0本
via数:0本
via数:4本
via数:4本
via数:16本
via数:16本
部品の発熱イメージ

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

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】 【3段積層】
【3段積層】
 
【異なるチップサイズの積層】
【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。

規格体系

 

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。

代表的な国や地域における規格

 

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】

ESD試験とは

みなさん こんにちは。
パワーデバイス設計課の藤田です。
初めての登場になります。

私は業務の中で半導体製品の試験を行っています。製品の信頼性を確認するため様々な試験を行いますが、そのひとつとしてESD試験があります。 ESD試験は私が携わっている半導体製品にかぎらず、電気回路が搭載された製品で幅広く行われています。そのため、実際に業務の中で実施されている方も多いと思いますが、今回は改めてESD試験の意味について、できるだけ分かりやすくお話しさせていただきたいと思います。

みなさんこんにちは。システム設計課の井上です。

WTIでは医療機器の電気設計にも対応させていただいています。今回は医療機器の電気設計を行う上で重要となる以下の3項目についてご紹介いたします。

(当社の電気設計受託サービスはこちら)

① 部品選定
② 漏れ電流
③ フェイルセーフ、フールプルーフ設計

みなさんこんにちは。システム設計課の米谷です。

WTIではお客様のご要望に合わせて設計開発を行っておりますが、今回は原理検証についてお話しします。ここでの原理検証とは本格的な製品設計を開始する前に基本動作や特性の確認を行うことを指しています。
(当社の電気設計受託サービスサブスクエンジニアリングサービスはこちら)

みなさんこんにちは、WTI営業部 舟津です。
対応業務に追われて毎日忙しいのに、決められた納期が迫ってきている・・・・そんなことありませんか?
開発スケジュールって当初に計画したものから後ろにずれることはあっても、納期はそのまま変わらず据え置きになるケースが多いですよね。

納期に余裕がなくなった時のお客様のお悩みで当社にご相談いただく内容は以下が大半です・・・・

感電とは

みなさん、こんにちは。電源設計課 渡邊です。

私は前回、【WTIブログ:ブレーカーの種類と役割】の中で、遮断器(ブレーカー)は、一般の家庭に設置している分電盤にもある、とお話ししました。
その役割は大別して「契約の順守(電流値)」=アンペアブレーカーと、安全の確保」=漏電ブレーカー・安全ブレーカーでした。そこで、今回は安全に関連したお話をしたいと思います。

みなさんこんにちは。システム設計課の寺藤です。

みなさんが信号波形を観測する際、多くの場合はオシロスコープを使用されると思います。今日はそのオシロスコープで見ている波形は本当に正しいのか?ということについてお話しします。
(当社の電気設計受託サービスはこちら

まず始めにオシロスコープ本体についてです。

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