【資料】しるとくレポNo.9＃回路設計時の着眼点

電源設計時の着眼点！初心者が設計する際の着眼点についてご紹介します

★★しるとくレポ　知って得するお役立ち情報★★ 「電源」は電気回路における必須部位です。「電源」には電圧レベルを 変換したり、交流と直流を変換したりする機能がありますが、その中でも 使用頻度の高い「DC-DCコンバータ」についてお話ししたいと思います。 「DC-DCコンバータ」は、直流を電圧レベルの異なる直流に変換する装置。 詳しい設計手法については専門書籍などを参考にしていただ…

回路図には登場しないインダクタンスに注意！パワーエレクトロニクス分野ならではの問題

★★しるとくレポ　知って得するお役立ち情報★★ 当レポートでは、パワコンの回路動作についてご紹介しております。 パワコンとは、太陽電池パネルの発電した直流電流（直流）を商用電源系統の 交流電力（交流）に変換する装置です。 一例としてトランスレス方式で、パワー系回路のみ記載している構成図も 掲載しております。 ぜひ、ご一読ください。 【特掲載内容】 ■パワコンの回路動…

質問と対処法！防水製品の開発で押さえておきたいポイント

★★しるとくレポ　知って得するお役立ち情報★★ 当レポートでは、防水製品の開発でお客様から最も多く寄せられた質問と その対処法について、ご紹介しております。 さまざまな分野の製品で「防水仕様IPX5、6、7」の言葉を目にされることが あるかと思います。スマートフォンでは防水仕様はスタンダートな機能と なっており、その煽りを受けていまや防水機能はコンシューマ製品全体に 求められるよう…

アンテナは接地(GND)が大事！アンテナを設計するときに注意すべきこと

★★しるとくレポ　知って得するお役立ち情報★★ 当レポートでは、通信機器に必要不可欠な「アンテナ」についてご紹介しております。 無線通信機器でよく使用されているアンテナについて、その特長と合わせて記載。 当社では、アンテナ通信距離の改善策に対応するサポート業務を行っていますので、 ちょっと相談してみたいなというお客様がいらっしゃいましたらお気軽に お問い合わせください。 【…

開発設計を促進！カスタム計測とインターフェイス回路

★★しるとくレポ　知って得するお役立ち情報★★ 当レポートでは、カスタム技術課で取り組んでいる、計測を便利にする 「インターフェイス回路」の活用について紹介しております。 当社では、汎用性の高い「インターフェイス回路」をオリジナルで 準備することがあり今回は、その中のひとつの事例を掲載。 お客様の課題に対し解決提案することが当社のサービスの特長です。 ご興味のある方はご連絡お待…

基板データの構成（種類）を知っておくだけで、想定外の日程遅れを防止

★★しるとくレポ　知って得するお役立ち情報★★ 当レポートでは、基板データの構成（種類）をご紹介しております。 基板の設計から製造についてのおよその流れを図で掲載。 当社では、類似機種の開発や生産中止部品（EOL、ディスコン）対応など、 既存の基板を元に基板改版が必要な場合、ガーバーデータから当社CADデータ （CR5000BD）に変換して、設計対応することが可能です。 既…

これまでの設計・評価で得た経験や知見を基にお客様のいろいろなご相談に対応！

★★しるとくレポ　知って得するお役立ち情報★★ 当社は、半導体パッケージの実装技術、および実装信頼性技術の開発に 携わっています。 主にBGAと呼ばれるタイプのパッケージが対象です。 当レポートでは、半導体パッケージの実装信頼性評価に使われる デイジーチェーンサンプルについてご紹介させていただきます。 【掲載内容】 ■破断個所を特定するデイジーチェーンサンプル ■破断個…

新規設計，生産中止対応の別を問わず、お困りのことがありましたらお気軽にご相談ください

★★しるとくレポ　知って得するお役立ち情報★★ 電源機器には電解コンデンサ、フォトカプラ(光通信デバイス)、 リレーなど、部品として製品の耐用年数を満足しなければならず、 寿命計算や電気評価にて寿命の検証を行うものが数多く存在します。 当レポートでは、電気評価の事例をご紹介しております。 【掲載内容】 ■電解コンデンサ ■フォトカプラ ※詳しくはPDF資料をご覧いただく…

作り方は超簡単！Wi-Fiの電波をサーチし、取得したデータを画面に表示するだけ！

★★しるとくレポ　知って得するお役立ち情報★★ 当レポートでは、Wi-Fiモジュール型の「ESP32」というモジュールが搭載 されたM5stackというボードと、これを使った実例をご紹介しております。 作り方は超簡単で、Wi-Fiの電波をサーチし、取得したデータを画面に表示。 たったこれだけです。 是非ご一読ください。 【掲載内容】 ■簡易Wi-Fiチェッカーの作り方 …

金属筐体ってどうやってできているの？加工方法と設計手法について簡単に紹介

★★しるとくレポ　知って得するお役立ち情報★★ 早速ですが、私が現在開発に携わっている金属筐体についてお話します。 金属筐体を作るには、さまざまな加工方法がありますが、その加工方法に よって、設計手法も変わってきます。 当レポートでは、代表的な金属筐体の加工方法と設計手法について 簡単に紹介しております。 【掲載内容】 ■プレス曲げ加工 ■絞り加工 ■ダイカスト …

光半導体はなぜ故障するの？光による故障についてもう少しだけ詳しく説明します！

★★しるとくレポ　知って得するお役立ち情報★★ みなさんは半導体の故障といえばどのような故障を思い浮かべますか？ まず、思い浮かぶのは静電気による破壊でしょうか？ もちろん、光半導体もこの静電気で故障してしまいますが、光半導体は 光が原因でも故障してしまいます。 当レポートでは、光による故障についてもう少しだけ詳しく説明します。 【掲載内容】 ■光による故障について …

SiCデバイスを使って電源を効率化！ダイオードの種類と特長について簡単にご紹介

★★しるとくレポ　知って得するお役立ち情報★★ 半導体材料をSiからSiC(炭化ケイ素)にすることで、ショットキーバリア ダイオード(SBD)の耐電圧が向上し、PCSのDC/DCコンバータで 使用できるようになりました。 SiCにすると性能は良くなるのですが、これまではコスト面の課題で なかなか使用するまでには至りませんでした。 しかし、ここ1、2年でコストの課題も改善し、使用…

分布定数回路の概念が必要となっています！特性インピーダンスと基板設計について解説

★★しるとくレポ　知って得するお役立ち情報★★ 当レポートでは、基板の「特性インピーダンス（配線インピーダンス）」 についてご紹介します。 近年のデジタル信号の高速化に伴い、デジタル回路の基板設計にも 集中定数回路ではなく、分布定数回路の概念が必要となっており、 基板の特性インピーダンスを考慮した設計が必要になります。 では、基板の特性インピーダンスはどうやって求めるのでしょう…

「V2Hとは？」「V2Hで何ができる？」を掲載！電気自動車の家での活用法について解説

★★しるとくレポ　知って得するお役立ち情報★★ 当社では近年、車関係の業務が増えてきており、V2Hという電気自動車の 充放電システムに関わっています。 V2Hとは、「車両（Vehicle）から（to）家（Home）へ」の略で、 電気自動車の電池を家で使うシステムの略称です。 当レポートでは、このV2Hについて紹介させていただきます。 【掲載内容】 ■V2Hとは？ ■V2…

基板の種類と用途について解説！特に、リジッド基板の種類についてご紹介します

★★しるとくレポ　知って得するお役立ち情報★★ 基板の種類や製造工法（サブトラクティブ法、セミアディティブ法など） などで、配線幅や層間の設計値と仕上がり値が異なります。 当レポートでは、基板にはどんな種類があるのかについてご紹介。 なお、WTIでは様々な種類の基板設計や試作サービスを行っております。 是非お声がけください。 【掲載内容】 ■基板の種類と用途 ※詳し…

設計序盤から熱問題を意識することが重要！熱問題の予防診断についてご紹介

★★しるとくレポ　知って得するお役立ち情報★★ 開発製品の要求性能は年々高まっており、製品をより薄く小さくしたり 回路機能(通信機能等)の付加によって熱源が増加したりすることで熱的には 厳しい状況になっています。 そこで、当社では熱問題の有無や熱設計の難易度を設計序盤に把握する (熱問題の予防診断)サービスを提供する事にいたしました。 当レポートでは、「製品要求性能と熱問題」及…

Wi-Fiを経由！ESP32でOTAを用いたプログラミングについてご紹介

★★しるとくレポ　知って得するお役立ち情報★★ ESP32とは、Wi-FiとBluetoothを内蔵するマイコンで、上海に本社を 置く無線チップメーカーEspressif Systemsが製造を行っています。 OTAは、Over The Airの略で、プログラムの書き込みを、Wi-Fiや携帯電話に 使われるデータ通信、Bluetoothなどの無線ネットワーク経由で行います。 当レ…

搭載部品や配線密度により好適な構造検討が必要！基盤の構造について解説

★★しるとくレポ　知って得するお役立ち情報★★ 当レポートでは、「基板の構造」についてご紹介しております。 "基板構造による分類"や"導体材料とソルダーレジスト"、 "基板の構造検討は最初が肝心"などを掲載。 当社は、基板構造を含む初期検討からの基板設計の対応も可能です。 お困りの際は、是非、お声がけください。 【…

構造評価で確認すべき内容！落下試験、防水試験について解説

★★しるとくレポ　知って得するお役立ち情報★★ 当レポートでは、モバイル通信機器の開発・設計業務で行う代表的な 評価(落下試験、防水試験)についてご紹介しております。 落下試験は、筐体の強度を確認するのに最初に行う試験です。防水試験は、 防水に関する保護等級がIEC(国際電気標準会議)やJIS(日本工業規格)で 定められており、製品目的に合った試験方法を選択する必要があります。 …

高額な製造イニシャルを削減することも可能！プリント基板のコストダウンのコツをご紹介

★★しるとくレポ　知って得するお役立ち情報★★ プリント基板は電子機器の部品の中では⽐較的高額な部品であり、設計の 良し悪しによっては基板使用が変更になり、コストに影響することもあります。 海外などの安価な基板メーカーを探し回り、採用することもあるかと 思いますが、プリント基板のコストに大きな影響を与えているのは、 "基板構造/基板層数"と"基板サイズ&…

FPGAを活⽤してお客様のお困りごとの解決にご協力させていただいております！

★★しるとくレポ　知って得するお役立ち情報★★ 当レポートでは、『FPGA』を使った部品の生産中止対応にスポットを 当ててお話しします。 部品そのものを「FPGA」に置き換えるというのではなく、液晶パネル生産 中止になった対策を「FPGA」で実施する設計のご紹介です。 “高速シリアル通信のデータ処理をFPGAで行いたい”や“センサーからの 信号をFPGAで処理してデータ転送した…

防水設計におけるネジ構造やその検討で注意すべき点などのご質問が多い内容についてご紹介！

★★しるとくレポ　知って得するお役立ち情報★★ 防水設計をする上で多くの方が筐体用パッキン部分ばかりを注視しがちです。 実は、メインの防水箇所よりネジ部分の方が、より注意を要する箇所に なります。 当レポートでは、防水設計におけるネジ構造やその検討で注意すべき点など、 日頃からご質問が多い内容についてお話ししています。 是非ご一読ください。 【掲載内容】 ■お問い合…

特に多いご要望！IoT端末やウェアラブル端末などに用いる小型・高密度実装の基板設計！

★★しるとくレポ　知って得するお役立ち情報★★ WTIの基板設計では、大規模回路の基板・多層配線基板・高密度実装基板・ フレキシブル基板(FPC)など、様々な種類の基板設計を行っています。 特にご要望が多いのは、IoT端末やウェアラブル端末などに用いる小型・ 高密度実装の基板設計。 製品の小型化や基板のコストダウンのために、マイコンやFPGAは、 BGAパッケージを採用する事例…

基板上に電極を設け上にはんだボールを形成し、パッケージ側の電極と接合させる構造！

★★しるとくレポ　知って得するお役立ち情報★★ 当レポートでは、『BGAパッケージ』の解析手法について、お話をしましょう。 「BGA」というのは、“Ball Grid Array”の略で、集積回路（IC）の パッケージの一種。 簡単に言えば、基板上に電極（ランド）を設け、この上にはんだボールを 形成してパッケージ側の電極と接合させる構造の表面実装パッケージです。 詳細につい…

制御プログラムで自動制御！計測装置を自動制御したときのメリット等を掲載しています

★★しるとくレポ　知って得するお役立ち情報★★ 当レポートでは、光デバイスに関する計測装置の自動制御について ご紹介したいと思います。 光デバイスの機能確認としては、光出力、受光感度、周波数特性などの 複数の特性を測定・評価。 そして、これらの特性を評価するにはDC電源や温度コントローラー、 光コンポーネントアラナイザなど多数の計測装置を使用します。 詳細については、是非…

製品仕様を満足するよう検討！電気的特性を考慮した部品配置の例などを掲載！

★★しるとくレポ　知って得するお役立ち情報★★ 当レポートでは、部品配置検討についてご紹介しております。 基板を単体で使用することは少なく、ケースなどの筐体に収納するか、 他の機器と接続して使用する事例が多いです。 部品配置検討では、最初にコネクタやスイッチなどの構造的に動かせない 部品を配置。それ以外の部品も、構造的な配置制約（部品の高さ制限、 配置・配線禁止領域）に注意しな…

基板の設計品質が向上！基板設計におけるデザインルールの設定項目を掲載！

★★しるとくレポ　知って得するお役立ち情報★★ 当レポートでは、DRCについてご紹介しております。 DRCとはDesign Rule Checkの略で、設定したデザインルールどおりに 設計できているかを確認することで、基板CADの機能であり、設定した デザインルールの違反を自動で検出することが可能。 基板CADの登場によって工数が削減され、基板の設計品質が向上しました。 こ…

多チャンネル自動計測の注意点を解説！スイッチを使うと自動計測の幅が広がります！

★★しるとくレポ　知って得するお役立ち情報★★ 当レポートでは、自動計測の多チャンネル化についてご紹介しております。 “多チャンネル化”とは、もともと1チャンネルしかないような計測器に スイッチ回路を継続することで、一度のトリガで複数のポイントを 測定できるようにすること。 多チャンネル化によって、「大量のサンプルを一気に自動計測したい」 「経路の繋ぎ換えが発生するから自動計測…

フィードバック方式とよばれる測定方法で実装！微小電流測定の基本回路についてご紹介

★★しるとくレポ　知って得するお役立ち情報★★ 当レポートでは、微小電流測定器の検討についてご紹介しております。 以前、お仕事で微小電流測定器を作成。微小電流測定にも様々な方法が ありますが、今回使用したのは“フィードバック方式”とよばれる測定方法です。 この方式の基本的な回路について解説します。 詳細については、是非ご一読ください。 【掲載内容】 ■微小電流測定器の目標…

熱解析には欠かせない半導体の熱抵抗！代表的な熱抵抗とその式についてご紹介

★★しるとくレポ　知って得するお役立ち情報★★ 近年の製品は、小型化進展の一方で熱的問題が深刻化し続けており、 当社においてもお客様からの熱解析に関するお問い合わせが増加傾向にあります。 その内容は様々なものがありますが、当レポートでは、熱解析には欠かせない 半導体の熱抵抗について簡単に説明させていただきます。 詳細については、是非ご一読ください。 【掲載内容】 ■代表的…

温度変化で発生する熱応力は想像以上に大きい！膨張・収縮を考慮した設計が重要です

★★しるとくレポ　知って得するお役立ち情報★★ 日常では、あまり意識することはありませんが、物体は温度が変化すると 熱膨張・収縮が生じます。 その膨張・収縮の大きさは、それぞれの材料がもつ性質（線膨張係数）で 異なります。 当レポートでは、この熱膨張・収縮で生じる熱応力についてお話しします。 詳細については、是非ご一読ください。 【掲載内容】 ■積層板の簡易熱反り計…

ルールをR-Tableで、状態とアクションの組の予測値をQ-Tableで作成！Q-Learningのアルゴリズムをご紹介

★★しるとくレポ　知って得するお役立ち情報★★ 私がプログラム開発する中で一番難しいと感じたのはアルゴリズムの実装です。 アルゴリズムの中には面白いものがたくさんあり、最近機械学習に関連する 強化学習の一つであるQ-Learningに触れる機会があり、それを実証する プログラム（Cheese Puzzle Simulator）を作成してみました。 Q-Learningは、強化学習…

計測器制御のキホンを解説！測定を自動化したいとお考えの際は、ぜひ一度試してみてください

★★しるとくレポ　知って得するお役立ち情報★★ 「あるパラメータを変化させながら特性を確認したい」ときに便利なのが 「自動計測」です。 当レポートでは、自動計測に必要な「計測器制御」のやり方について 簡単に説明したいと思います。 詳細については、是非ご一読ください。 【掲載内容】 ■自動計測・計測器制御の手順1/ PCと計測器を接続する ■自動計測・計測器制御の手順2/…

MOSFETを例に簡単に説明！耐久性を評価するためのパワーサイクル試験についてご紹介

★★しるとくレポ　知って得するお役立ち情報★★ 突然ですが、皆さんは「信頼性試験」をご存知ですか？ ざっくり説明しますと、製品の信頼性（性能、耐久性、安全性、故障率など） を評価する様々な試験の総称です。 主な目的は、設計どおりの性能となっているか確認することと、 市場要求品質を満たしているかを評価することです。 そんな信頼性試験の中から、当レポートでは、パワーデバイスの耐…

代替コンデンサが特性不良のもとになる？EOLに困ったときは一度問い合わせください

★★しるとくレポ　知って得するお役立ち情報★★ 私は主に業務用無線機に用いられる高周波電力増幅器の整合回路設計を 行っております。 当レポートでは、コンデンサの生産中止(EOL:End Of Life)で 経験したことを紹介いたします。 詳細については、是非ご一読ください。 【掲載内容】 ■近年のEOL状況について ■代替コンデンサが特性不良のもとになる！？ ※詳…

誰でも使え、時間が掛からず、間違いも起きない！便利なデータ解析ツールをご紹介

★★しるとくレポ　知って得するお役立ち情報★★ 皆さんは、評価解析などで各種計測器から収集したデータをレポート化 する際、どのようにしていますか？ 手動で根気よくデータを並べ替えたり、グラフを作成したり…という方も 多いのではないでしょうか。 量が膨大になると、非常に時間が掛かり効率も悪いと思います。 間違いがあった場合は一からやり直し…なんてことにもなりかねません。 誰でも…

比較的容易にシステムを構築可能！微小電流検出システムの採用事例をご紹介します

★★しるとくレポ　知って得するお役立ち情報★★ 『カスタム計測サービス』とは、お客様の研究開発環境で求められる 機能を、オーダー・メイドの「カスタム計測システム」という形で ご提供するサービスです。 “でもオーダー・メイドなんて敷居が高そう…”なんて思っている方は いませんか？WTIでは、パートナー企業と協力し、既存設備と組み合わせる ことで比較的容易にシステムを構築することが可能…

ゴム製品の解析についてご紹介！構造設計・解析でお困りの際はぜひご相談ください

★★しるとくレポ　知って得するお役立ち情報★★ 構造設計課では、”CADを用いた金属筐体やプラスチック筐体などの構造設計” および”熱流体シミュレーション/構造シミュレーション※技術を用いた開発の フロントローディング”を主な仕事にしています。 ※構造解析・構造CAE・応力解析・FEM解析など様々な呼び名があります。 当レポートでは、当社の構造シミュレーションの取り組みについて少…

測定環境に合ったカスタマイズも対応可能！カーブトレーサ自動測定システムをご紹介

★★しるとくレポ　知って得するお役立ち情報★★ 皆さんはMOSFETやバイポーラトランジスタ等の半導体の電気特性を 評価する際、どのような計測器を使用されていますか？ 専用のテスタもありますが、手軽に評価できるカーブトレーサも 便利ですよね。でもカーブトレーサを使用する時、「評価項目が多いから、 手動で操作は面倒だな…」、「評価数も多いから、もっと簡単に操作 できたらいいな…」と思…

電池の長寿命化や小型化が実現！無線モジュール搭載IoT機器の開発についてご紹介

★★しるとくレポ　知って得するお役立ち情報★★ 無線通信機能を有するIoT機器を一から製作するには、技術的に 困難な課題がいくつか存在します。 より簡単に無線通信機能を実現するための手段として、 無線モジュールを基板に搭載するという選択肢があります。 当レポートでは、無線モジュールについてご紹介いたします。 詳細については、是非ご一読ください。 【掲載内容】 ■無線…

後付け熱対策、追加熱対策など熱に困ったと思った時は気軽に当社へご連絡下さい！

★★しるとくレポ　知って得するお役立ち情報★★ 主に屋外設置製品の筐体設計の業務をしております。 この仕事を通してお客様から「熱い、どうしよう」と言う声を よくお聞きします。 当レポートでは、こういった場合、どうすればいいのか お答えいたします。 詳細については、是非ご一読ください。 【掲載内容】 ■答えは「冷やせば良い」です ※詳しくはPDF資料をご覧いただ…

高効率、小型化が可能！スイッチング電源の設計にはノウハウが必要です

★★しるとくレポ　知って得するお役立ち情報★★ 電源設計課で扱う電源回路は様々な回路方式がありますが、 大きく分類すればスイッチング電源に分類される回路が ほとんどになります。 そこで当レポートでは、スイッチング電源の特長について お話させていただきます。 詳細については、是非ご一読ください。 【掲載内容】 ■長所 ■短所 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、…

組込みソフトウェアを“常に流れるように”作成するために割込み機能を活用してみてください！

★★しるとくレポ　知って得するお役立ち情報★★ ソフトウェア設計課では、専用基板を制御するための 組込みソフトウェアを多く作成しています。 その中で、当レポートでは、組込みソフトウェアを作成 するときのポイントについて話をさせていただきます。 組込みソフトウェアを作成するときのポイントは、 リアルタイム性の確保：「常に流れるように」作成することです。 詳細については、是非…

信頼性/品質を意識して開発！組込みソフトウェア作成時のポイントをご紹介します

★★しるとくレポ　知って得するお役立ち情報★★ 当レポートでは、組込みソフトウェア（ファームウェア）を作成するときの ポイント、【リアルタイム性の確保：「常に流れるように」作成する】に ついてお話をさせていただきます。 WTIでは、お客様から数多くの組み込みソフトウェア開発を受託しており、 「常に流れるように」を含め、信頼性/品質を意識して開発を行っています。 ソフトウェア開発…

マイコンなのかFPGAなのか、システム設計のポイントをご紹介します！

★★しるとくレポ　知って得するお役立ち情報★★ 新しい製品を開発するとき、この処理はマイコン？それともFPGA化？ …と悩まれた経験を持つ方も多いかと思います。 また、併せてよく聞くのは、ソフトで処理する？ハードで処理する？ という会話です。 当レポートでは、システム設計のポイントについてお話しします。 詳細については、是非ご一読ください。 【掲載内容】 ■システム…

180ページ超。EMI対策や計測などに関する“今さら聞けない”疑問の答えが満載

『開発設計に関するヒントPLUS No.1』は、機器の設計・開発に関する 様々なテーマについて当社技術者の解説コメントをまとめた資料です。 EMI対策や計測、電源、高周波、防水設計などについて、 “今さら聞けない”質問・疑問に対する回答を掲載。 開発設計を促進するヒントが見つかる資料です。 【掲載テーマ】 ◎EMI対策　　　◎計測・テスト　　◎電源（パワエレ設計） ◎高周…