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リジッドフレックスPCB リジッドフレックスPCB：メリット、デメリット、製造上の考慮事項を理解する 1 min Blog PCB設計者 製造技術者 機械エンジニア PCB設計者 PCB設計者 製造技術者 製造技術者 機械エンジニア 機械エンジニア リジッドフレックスPCBの長所、短所、製造方法を探求しましょう。信頼性を高め、スペースを節約する方法と、使用する前に考慮すべき点を学びます。 記事を読む
統合ハーネスツール PCBプロジェクトにおける高価な配線エラーを統合ハーネスツールで回避する 1 min Blog PCB設計者 システムエンジニア/アーキテクト PCB設計者 PCB設計者 システムエンジニア/アーキテクト システムエンジニア/アーキテクト Altium Designerの統合ハーネスツールで、高価なPCB配線エラーを回避しましょう。早期に問題を検出し、ルーティングを最適化し、協力を向上させます。 記事を読む
PCB設計におけるEMI制御の習得：より良いEMIのためのクロストーク防止 1 min Blog PCB設計者 PCB設計者 PCB設計者 シリーズの第6回目へようこそ、 PCBデザインにおけるEMI制御の習得です。この記事では、クロストークが信号の整合性とEMIにどのように影響を与えるかを探り、デザインでこれにどう対処するかについて議論します。 図1 - Altium Designer®でのPCBデザインの例 クロストークは、現代のプリント基板（PCB）デザインで最も頻繁に遭遇する問題の一つです。PCBの密度が増し続けるにつれて、この現象はさらに一般的になっています。より多くの高速インターフェースを、より小さなボードのエリアに統合するという傾向は、この課題を悪化させます。コンパクトなレイアウトはトレース間の近接を引き起こし、クロストークの可能性を大幅に高めます。 本質的に、信号のクロストークは、あるネット（またはトレース）から別のネットへの電気信号の意図しない転送を指します。これは、あるトレースを伝わる信号が生成する電磁場が隣接するトレースと相互作用するときに発生します。この文脈では、元の信号を運ぶトレースは一般に 「アグレッサー」と呼ばれ、望ましくない信号を受け取るトレースは 「ビクティム」として知られています。 図2 - クロストークが回路でどのように現れるかの例 電磁干渉（EMI）の分野では、クロストークは非常に重要です。これは、システム内の干渉の原因となるだけでなく、他のデバイスを乱す電磁放射の源にもなり得るからです。クロストークに関して重要なのは、信号電流が伝播する信号トレース間だけでなく、リターン電流がその源へ戻るリターン参照導体でも発生するということです。ここでは、 「グラウンドバウンス」といった現象が発生しますが、これもリターン参照導体で起こるクロストークの一例です。 クロストークとその影響を理解する クロストークの現象は主に2つの理由で発生します：導体間の静電容量結合と誘導結合です。2つ以上のトレースが非常に近くに配置され、信号の電圧と電流が時間とともに変化すると、信号トレースの端（アグレッサーと呼ばれる）のフリンジフィールド（電場と磁場）が近くのトレース（被害者）に結合し、これら近くのトレースに望ましくないノイズを引き起こします。 PCB設計者の仕事は、EMIを効果的に減少させるために、これらのフリンジフィールドが他の導体に与える影響を最小限に抑えることで、ノイズが一つのトレースから別のトレースへ伝播しないようにすることです。 図3 - 記事を読む
エンジニアの手にはめた青い手袋の中で、キーパッドメンブレンのフレキシブルプリント回路のクローズアップ フレキシブル＆プリンテッドエレクトロニクス：従来のワイヤーハーネスをどのように補完するか 1 min Blog PCB設計者 PCB設計者 PCB設計者 フレキシブルおよびプリントエレクトロニクスはイノベーションを促進しますが、電力、耐久性、信頼性にはワイヤーハーネスが不可欠です。それらがどのように連携して機能するかを発見しましょう。 記事を読む
最終フロンティアのための配線：宇宙グレードのハーネス設計ガイド 1 min Blog 宇宙ミッションでは、宇宙の敵対的な環境と、宇宙船が打ち上げられた後の修理が不可能であるため、最高レベルの信頼性が求められます。配線ハーネスは、さまざまなシステムを相互接続する重要なコンポーネントであり、その設計と製造は、ミッションの寿命全体を通じて無故障の性能を保証する必要があります。これを達成するために、欧州宇宙標準化協力機構（ECSS）とNASAは、配線ハーネスの設計、組み立て、品質管理を指導する厳格な基準を設定しています。この分野で重要な基準の2つは、ECSS-Q-ST-70-61CとNASA-STD-8739.4Aです。これらの基準は、宇宙アプリケーション用の高信頼性ハーネスを確保するための詳細なガイドラインを提供します。 この記事では、これらの基準で概説されている主要な原則と要件の概要を提供し、宇宙アプリケーションで使用されるハーネスの設計、材料選択、品質保証に焦点を当てます。例として、同軸ケーブルを使用した基本的なハーネス設計が使用されます。 高信頼性ハーネス設計の主要な側面 この例での主な目的は、2つの異なるPCBからの2つの信号をM1.5の端子に接続することです。この目的のために、はんだ付け用のラグが付いた2本の同軸ケーブルが使用されます。両方のケーブルのシールドは、もう1つの追加のラグで接続されます。 右側は図2が示すようにPCBに直接はんだ付けされます： 材料選択 両基準とも、放射線、極端な温度、真空、振動などの機械的ストレスなど、宇宙の厳しい条件に耐えることができる材料の使用の重要性を強調しています。導体、絶縁体、遮蔽材、コネクタの選択は、時間の経過による劣化を防ぐために厳格な基準を満たさなければなりません： 導体材料： 最も一般的に使用される材料には、優れた導電性と耐食性を提供する銀メッキまたはニッケルメッキの銅や真鍮が含まれます。 絶縁： 絶縁は、高電圧負荷を処理し、故障に耐える能力に基づいて選択されなければなりません。一般的な材料には、耐熱性、機械的強度、および真空環境での最小限のガス放出のために、ポリイミドおよびPTFE（テフロン）が含まれます。異なる材料の絶縁の長所と短所については、 https://nepp.nasa.gov/npsl/wire/insulation_guide.htm で確認してください。遮蔽： 電磁干渉（EMI）を最小限に抑えるためには、効果的な遮蔽が重要です。これには、しばしば編組銅またはアルミニウムシールドの使用が含まれます。 ECSS-Q-ST-70-61CおよびNASA-STD-8739.4Aは、運用環境での性能を保証するために、宇宙特有のテストを受けた資格のある材料の使用を強調しています。 この要件を念頭に置いて、PTFE絶縁体を備えたHabia RG-178BU同軸ケーブルと、ETFE絶縁材料を備えたAXON ZLA 2419単線（接地）が使用されます。 ハーネス設計とレイアウト 記事を読む
PCB設計におけるEMI制御の習得：PDNのためのデカップリング戦略 1 min Blog PCB設計者 PCB設計者 PCB設計者 PCB設計におけるEMI制御をマスターするシリーズの第5回目へようこそ。この記事では、電力分配戦略についてさらに深く掘り下げ、PCBプロジェクトにおける電磁干渉（EMI）性能を向上させるための最適化方法について議論します。 図1 - Altium Designer®でのデカップリング戦略の例 デジタルプリント基板上でEMIを制御し、信号整合性を向上させる上での重要な要素は、効果的なデカップリング戦略を実装することです。これらのアプローチは、基板上の集積回路（IC）にクリーンで安定したエネルギー供給を保証します。 これを達成するために、PCB設計者は、高速スイッチングICのエネルギー需要を満たす強力な電力供給ネットワーク（PDN）を作成する必要があります。これにより、電源から適切な電流量をICが受け取ることを保証します。効率的かつタイムリーにエネルギーを供給するPDNを設計することは挑戦的です。これには、損失を減らし、高性能のためのインピーダンスニーズを満たすことが求められます。 データレートと信号速度が増加し続ける中、低インピーダンスのPDN（Power Delivery Network）を設計することがより重要かつ困難になっています。これは、インピーダンスプロファイルが送信される信号の周波数と密接に関連しているためです。これらの要因をバランスさせることは、PCB設計の性能を維持し、EMI（電磁干渉）の問題を最小限に抑えるために不可欠です。効果的なパワーデリバリーネットワーク（PDN）を設計する際には、デカップリングキャパシタの組み込みや、スタックアップ内でのパワープレーンや銅ポリゴンの使用など、いくつかの一般的な技術が使用されます。 しかし、広く受け入れられている方法や神話の中には、実際には効果がないだけでなく、ボードの性能に悪影響を及ぼすものもあります。 アンチレゾナンス 一つの人気のある技術は、10nFから1µFまでの異なるサイズの複数のキャパシタを使用することです。大きなキャパシタが集積回路（IC）にエネルギーを供給し、小さなキャパシタが高周波ノイズをフィルタリングするという考え方です。このアプローチは論理的に思えますが、PDNの全体的なインピーダンスを減らそうとするときに実際には逆効果になることがあります。逆効果になる理由は、実際のキャパシタは理想的に振る舞わず、高周波数で顕著になる寄生効果を持っているためです。 コンデンサは、その共振周波数までのみ容量性インピーダンスを示します。この点を超えると、コンデンサのパッケージ内の寄生成分がインピーダンスに影響を与え始め、コンデンサの振る舞いがより誘導性を帯びるようになります。全体の容量を高め、インピーダンスを低くするために異なるサイズのコンデンサを使用する試みは、重大な課題を提示することがあります。これは、各コンデンサが独自のインピーダンスプロファイルを持ち、その特有の特性によって影響を受けるためです。各コンデンサは異なる共振周波数も持っており、これらのインピーダンスプロファイルが互いに重なる状況につながります。このインピーダンスプロファイルの重なりは、特定の周波数でより高いインピーダンスピークを引き起こします。これらのピークは、コンデンサのさまざまな共振周波数間の相互作用によって発生します。 図2 - アンチレゾナンス — 異なるインピーダンスプロファイルを持つ異なるサイズのコンデンサを並列に配置する効果。出典: fresuelectronics.com 記事を読む
2025年の関税の脅威に対する電子業界の対応 2025年の関税の脅威に対する電子業界の対応 1 min Blog 購買・調達マネージャー 購買・調達マネージャー 購買・調達マネージャー 世界貿易に関する緊張が高まる中、次期大統領ドナルド・トランプは、半導体を含む輸入品に対して最高60〜100％の関税を提案しています。ここでは、その良い点、悪い点、そして業界がどのように対応しているかを紹介します。 目的は国内生産の増加を促し、長期的な戦略的優位性を提供することにありますが、短期的には、次期大統領ドナルド・トランプの関税の脅威は、ビジネスと消費者にとって非常に深刻な経済的および運用上の影響を及ぼすでしょう。これには、業界が個別に、そして集団的に対処する必要があります。 消費者技術協会（CTA）のCEOであるゲーリー・シャピロは次のように述べています。「トランプ次期大統領が提案する、カナダとメキシコからのすべての輸入品に対する新たな25％の関税と、中国からのすべての輸入品に既存の関税に加えて10％を課すという広範な新規関税は、実施されれば、アメリカ人にとって大きなインフレを引き起こす税金となり、米国経済にとって有害です。 関税提案の影響を分析する シャピロは、カナダやメキシコのような最も近い同盟国および貿易相手国に課される高い関税は「逆効果であり、米国のビジネスと消費者に害を及ぼすだけである」と警告しています。 CTA 分析によると： これら3カ国からの米国への技術製品および投入材料の輸入額が3500億ドル以上にのぼり、負担がかかることになります。 ノートパソコンとタブレットの価格は最大で46%上昇する可能性があります。 ビデオゲームコンソールは40%、スマートフォンは26%の値上がりが見込まれます。 これらの措置は、米国経済を重要な貿易パートナーから切り離す危険性があり、報復関税を招き、世界の供給チェーンを混乱させる可能性があります。研究では、中国からのすべての輸入品に対する60%の一律関税が、生産を他国へと大きくシフトさせる主因となるが、米国への生産移転はほとんど見込めないことも示されています。 消費者コストの上昇に加え、新たな関税により、供給チェーンの再編を迫られる企業が増え、これは複雑で費用のかかる取り組みであり、遅延や潜在的な生産不足につながる可能性があります。しかし、より大きな懸念事項は、新たな関税が米中貿易戦争を激化させ、特に半導体において中国が国内生産能力を高めるにつれ、世界の電子市場での競争が激化し、貿易関係にさらなる負担をかけることが予想される点です。 経済および産業への影響 実施されれば、提案された関税は直ちに広範囲にわたる影響を及ぼすと予想され、消費者行動に影響を与え、雇用の損失をリスクにさらし、企業戦略の変更を強い、最終的には世界市場のダイナミクスを変えることになります。 消費者にとって、電子機器の価格上昇は、すでに厳しい家計の負担をさらに増加させることになります。代替オプションを探す中で、消費者はコスト削減策としてリファービッシュ品を選択したり、アップグレードを遅らせることがあります。スマートフォン、ラップトップ、その他のデバイスの交換サイクルが長くなると、市場の成長が鈍化する可能性があります。また、修理やアップグレードが容易に設計されたモジュラー製品への需要が増加するかもしれません。 ビジネスが市場シェアと競争力を維持するのに苦労するとき、増加したコストを直接顧客に価格上昇として転嫁するのは常に簡単ではありません。直接的な価格上昇を超えて、提案された関税は、電子機器とその重要なコンポーネントが密接に関連している産業、例えばヘルスケア、自動車、教育などを通じて、高い電子機器の価格が波及することでインフレを悪化させる可能性があり、セクター全体のコストを押し上げることになります。 関税が長期的に国内製造業の増加に向けたシフトを引き起こす可能性がある一方で、手頃な価格の電子製品の輸入に依存するセクターの即時の雇用喪失は重大なリスクです。中小企業（SME）は特に脆弱です。大企業とは異なり、SMEは関税関連のコストを吸収する資本が不足しているかもしれませんし、価格の上昇や入手可能性の問題に対応するために大量の在庫を持つことができない、供給チェーンを再編するためのリソースが不足している可能性があります。 関税の課題に対する業界の対応 輸入コストの増加や CHIPS法のような政策によって促され、これは半導体製造とR&Dに520億ドルを割り当てていますが、インテル（アリゾナ州でのチップ生産施設の拡張に 記事を読む