Monthly Archives: 11月 2016

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コモンモードノイズに有効な対策~チョーク・コイル~

品質解析若手担当者の中嶌です。

前回説明した人工ノイズには大きく分けて、
①伝導ノイズ②放射ノイズに分類されます。

①伝導ノイズとは、信号線や電源線を伝わるノイズ
②放射ノイズとは、空間を伝搬し伝わるノイズ

です。この①伝道ノイズはさらに以下の2種類に分類されます。

1.コモンモードノイズ
ノイズ源が信号源に対して直列に加わり、信号ラインを通して負荷に伝達されるノイズ
2.ノーマルモードノイズ
信号ラインと接地間にノイズ源が存在し、2本の信号ラインに伝達されるノイズ

私は、試験をする際にはいつもどっちがどっちやったっけ?とこんがらがります。なのでざーっくり
コモンモードは、コモン=共通つまり、負荷である供試品とノイズ源が共通のアース。
ノーマルモードは、信号線と供試品のアースは共通ではない。

として覚えています。

【コモンモードノイズの問題】
コモンモードノイズは、アースが共通のため、小さなノイズ電流でも、アースを伝って、大きなループを描いて広がります。つまり、システム間のノイズとなって周辺機器に悪影響を及ぼすため大きな問題となることが多いですし、どこがノイズ源なのかわかりにくいためシビアなノイズ対策が必要です。

【コモンモードノイズの対策】
そこで、コモンモードノイズの有効な対策の一つである、コモンモード・チョークコイルの紹介をします。

引用:村田製作所 http://www.murata.com/ja-jp/about/newsroom/tech/ta14c1
チョークコイルの構造は上のような図です。
簡単に説明すると逆位相の信号(赤い電流)は通し、同位相の電流(青色の電流)を通さない構造です。同じ向きに流れようとする電流は、中にあるフェライトコアで次回を発生させてインダクタンスとなり、高い周波数の電流を通しにくくなります。
コモンモードノイズでは、アースが共通のため、信号線に同相の電流が流れます。
コモンモード・チョークコイルは、逆位相の電流成分はそのまま通過させ、同位相の成分のみ、内部のフェライトコアで磁界を発生させ、インダクタンスによってインピーダンスを発生させ、減衰させてくれるという、とてもよい機能を持っています。
「信号成分は減衰させたくない!でもノイズは減らしたい。。。」
という設計の方にはもってこいの部品だと思います。
【補足】
コモンモードチョークコイルですが、MHz帯域のノイズには有効です。
しかし、数kHzのノイズに作用させるには一般に1mH以上のインダクタンスが必要です。
分かりやすくいうと、コイルの巻き数を増やさないといけません。
しかし!コイルの巻き数を増やすという事はそれだけコイルの導線の配線距離
が長くなります。
何が言いたいかというと、配線間の寄生容量によって高い周波数成分が通過してしまうので注意が必要なのです。(配線がコンデンサになるわけですね。)
ではまた次回 


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第2回の講義動画を公開しました

第2回の講義動画を公開しましたw

第1回~第10回までの「はんだ付け基礎編」を講義動画にまとめて販売予定です。

 

新人教育やセミナーに行けない業務(生産技術や現場の作業者等)に従事している人に向けて作成したものです。

 

ですが、まだ販売するまでのインフラが整っていないので、先に内容を紹介したいと思います。

 

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従業員に優しいのと甘いのは違う! 事なかれ主義は・・・ なにも良い事を生みません!

従業員に優しいですか?

優しい事は良い事ですが、もしアナタの工場が長い時間の人間関係の中で、「まぁこれくらい良いか!」というような、事なかれ主義になっているとしたら・・・それは、重大な不幸の種なのです。

 

優しさと厳しさは違います。

同様に、甘いのと厳しいのは、もちろん違います。

 

ついつい、長く関係を継続していると、事なかれ主義になってしまいがちです。

なぜなら・・・

「嫌われたくないからです」

 

工場長や経営者は、嫌われる勇気を持ちましょう!

これをやらないと、作業性どころか品質まで悪くなっていきます。

 


良かったらチャンネル登録も、宜しくお願い致します。

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ノイズの分類と近年の電子基板のノイズ障害の傾向

若手品質解析担当の中嶌です。
今回は、ノイズの分類と近年の電子基板のノイズ障害の傾向についてお話したいと思います。

近年、携帯電話やPCなど私たちの身の回りで使われる電子機器が増えたことで、
電磁波(ノイズ)の障害が問題となっています。

ノイズは大きく分けて、①自然ノイズ②人工ノイズに分類されます。

【①自然ノイズ】は雷や静電気等です。
【②人工ノイズ】は電子機器が使われるようになってから発生するノイズのことです。
PCや携帯電話などのデジタル回路から発生するノイズなので人工ノイズと呼ばれます。

これらのノイズは様々な電子機器に障害を与えます。
その為、ユーザーが電子機器を安心して使うことができるように、
電子機器から発生するノイズを一定値以下に抑制したり、
一定レベルのノイズが加わっても電子機器が正常に動作することが
国際的なルールとなっていて、ノイズ規制と呼ばれています。

ノイズ規制では、以下の2つについて定められています。

1.ノイズを発生する側:エミッション(emission)
2.ノイズの被害を受ける側:イミュニティ(immunity)
先ほどの【①自然ノイズ】、【②人工ノイズ】についてこれらの耐性、あるいは規制があります。

自然ノイズに対しては、電子機器はイミュニティが求められますし、
人工ノイズに対しては、電子機器はエミッション、イミュニティの双方を考えることが必要です。
一般に電子機器は①高密度、②性能向上、③省電力化するとノイズ障害が増加するといわれます。
いかにその原因を示します。

①高密度化
原因:加害者(エミッション)と被害者(イミュニティ)の間の距離が縮まる。

②性能向上
原因:回路の動作周波数が高くなり、高周波のノイズが発生する。

③省電力化
原因:低電圧で動作するため、エネルギーの小さなノイズであってもノイズの影響を受けやすくなる。
最後に、今回はノイズの種類と近年のノイズ障害の傾向について解説しました。
一言で、ノイズといってもいろんな種類がありますし、その種類に応じた対策が必要となるので、まず今回は概要についてお話しました。

ではまた次回!

 


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2Sから始めよう!5Sを行うなんて・・・まだまだ早い!講義形式動画をUPしました

seminar

5S活動・・・?

確かに大事ですよ5S活動、しかしまずは2Sから始めてください。

 

2S活動とは、整理と整頓の事です。

はっきり言いますが、整理と整頓ができていないと、その先の清掃・清潔などは出来ないのです。

 

今回も講義形式の動画をアップしてみましたので、ぜひ参考にしてみてください。

 

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冷却速度の実験

こんばんわ。以前に鉛フリーのざらつきについて、冷却速度による変化の簡易的な実験で、その表面状態の変化について書きましたが、実際のリフロー炉での実験をする機会がありましたので、実際にやってみました。

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seminar

講義形式動画を作成しています

現在、講義形式の動画を作成しています。

 

というのも、好評頂いている「メールマガジン型Webセミナー」を更に進化させて

皆様にご提供する形を考えました。

・セミナーで使用するテキスト

・テキストの解説書

・実際の講義動画

これらをセットで、ご提供させて頂く計画です。

先に販売を開始した「はんだ付け技術の電子書籍」も、多くの方にご購入頂いており

改めて、本業界の皆様の関心の深さと、向上心に感化された感じでございます。^^;

 

どんな感じのセミナー動画がセットになるのか・・・?

以下にサンプルを貼り付けておきますので、興味のある方は是非観てみて下さい。

※まずは、「はんだ付け基礎編」として纏めてダウンロード販売予定です。順次カテゴリは増やします。

視聴後の感想は、コメント欄よりご意見お願いいたします。

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グラウンド線は0Vじゃない

こんにちは、若手品質解析担当者の中嶌です。

今回はグランド線(あるいはベタグラウンドと呼んでいるもの)がじつは・・・・

0Vではない!!!という事をお話しします

「え?グラウンドって0Vですよね??」

とか言われそうなので、ぜひ知ってほしい情報です。

グラウンド線(あるいはベタグラウンド)って呼んでしまうと、我々新人はすぐグラウンド=0Vと考えます。

でも実際は、グラウンド線(ベタグラウンド)はふつうの電線、(あるいは配線パターン)なのです!!!

違いとしてはちょっと他の配線より太いだけなのです。

従って配線のインピーダンスがゼロではない!

これを最近ノイズの試験をやっていて気がつきました。

私の実験例としては、チャタリングを模擬した数nsecのノイズをグラウンド線に印加します。

このとき、机は真鍮の金属板が引かれており、ここをアースとしていました。

ここで大切なのが、このとき、アースとグラウンドはつながっていなかった!という事です。

これはノーマルモードノイズと呼ばれます。(ノイズについて詳しくは次回以降説明します)

何が起きたかというと・・・

オシロスコープでグラウンドの電圧を図ると0Vではありませんでした!

これは何故かというと、アースとグラウンド線の間には容量性結合やインダクタンスが生成されてしまっていて、インピーダンスが0じゃなくなったんですね。

(コンデンサやコイルができちゃったんだよって考えるとイメージしやすい)

もちろん配線長や高さによっても電圧振幅は変わります。

 

私はよく、グラウンドだから0Vとかを考えがちです。

(XXなんやからOOです。みたいな考え方をしてしまいます。)

しかし世の中ほとんどのものが、絶対値ではなく、相対値で考える必要があります。

温度だって0℃って-273℃を絶対零度って基準をとっているから、我々は0℃って言ってるわけです。

基準となる値をどこでとるのか?

をノイズの問題(それ以外でも)ではまず考えようと切に思った次第です。

次回からは、ノイズについての分類などをお話しします。

でわっ

 


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オシロスコープの使用中忘れがちなこと~オシロは共通グラウンド!~

品質解析の現場では、オシロスコープであの波形も見たい、
この波形も見たいとついつい何本もプローブを接続してしまいます。

ある日、基板調査中、アクチュエーターを動作させながら、ある波形を観察しようと
プローブを追加したところ、「ぱちん!」と基板から火花が出ました。

見ると基板の一部は少し焦げていて、いやーなにおいが・・・

もうその基板は廃却するしかありません。

そうです。熟練の技術者の方はご存知かと思いますが、オシロスコープは

「共通グランド」なのです。

つまり、最初に波形観察していたプローブと、追加したプローブとで回り込み回路

を形成しショートが起きたのです!

アクチュエータを動作させるような基板やパワエレ基板ではワンプローブで波形を観察することが基本です。

2波形以上波形を観察したい場合は安易にプローブを追加してはいけません。

大げさかもしれませんが、作業手順書を作成し、慎重に作業を進めることが

安全のために必須です。

その場で思いついた作業を安易に追加してはいけないのです。

もしくは、メモリハイコーダのような、各CHが絶縁させているような
計測器で波形を観察することが多数の波形観察では必須です。

各CHが絶縁されていて、回り込み回路が発生しないから火花を拭く事もないわけです。

ではまた次回


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はんだ付けの外観観察について

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今日は、はんだ付けの外観観察について、普段思っていることを書きたいと思います。実装現場では10倍の拡大鏡、もしくは20~50倍程度の実態顕微鏡などが良くあると思います。本当にこれではんだ付けの状態は、正確に見えているでしょうか。

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