英文データシートを“読まずに”活用するコツ日本人の技術者にとって、英語の壁は低くありません。こんなことないですか？海外の半導体メーカーの日本語Webサイトで見つけた技術資料。PDFを開くと、全部英語。そっとファイルを閉じる……。こうした英文資料とどう付き合うか。決して英語が得意ではない筆者が、日々の業務を通して編み出した方法をお伝えします。
突如現れた謎のリング……ACアダプターの不思議な不具合
突如現れた謎のリング……ACアダプターの不思議な不具合：Wired, Weird（1/3 ページ） ACアダプターで内蔵された電池を充電し、その電池で動作する機器の修理依頼があった。点検の結果、ACアダプターを接続するDCジャックの不良と分かったが、このジャックに、想定外の故障が見つかったので、その経緯を報告する。 ⇒「Wired, Weird」連載バックナンバー一覧 ACアダプターで内蔵された電池を充電し、その電池で動作する機器の修理依頼があった。不良の機器にACアダプターを接続すると、内蔵の電池を充電していることを示す、赤の表示灯が点灯した。その後、充電の表示灯が緑に変わって満充電になったので、ACアダプターを抜いて機器の電源スイッチをオンにしたが、電源表示が点灯せず、機器は動作しなかった。 点検の結果、ACアダプターを接続するDCジャックの不良と分かったが、このジャックに、想定外の故
フィルムキャパシター（2）―― メタライズド品の特徴と構造
前回はフィルムキャパシターの特徴とその構造について説明しました。今回はフィルムキャパシターのもう1つの特徴であるメタライズド品の構造や使用上の注意点について説明するとともに、フィルムキャパシターのディレーティングについて考えます。 メタライズド品と一般品 一般品とメタライズド品の概略構造を表1に記します。一般のフィルムキャパシターは表1（a）に示すように誘電体フィルムと電極箔を交互に重ねて巻き取ります。この電極箔は巻き取り時の引っ張り強度の必要から10μm～50μmほどありますが電気的な特性から見ればもっと薄くても済むはずのものです。 メタライズド品はこのような観点から開発されたもので表1（b）に示すように、誘電体フィルムの表面にアルミ、あるいは亜鉛などを用いて電極A、Bを蒸着させたメタライズドフィルムを巻回あるいは積層しています。 この結果、 一般品の箔厚に対して電極厚みを数100Å（0
不良解析レポートを理解するための基礎知識 ―― 一次物理解析＆電気的特性評価
不良解析レポートを理解するための基礎知識 ―― 一次物理解析＆電気的特性評価：マイコン講座 不良解析編（1）（1/3 ページ） マイコンをより深く知ることを目指す新連載「マイコン講座」。今回から3回にわたって、マイコンメーカーが行っている「不良解析」を取り上げる。メーカーから送られてくる不良解析レポートの内容を理解するための、不良解析に関する基礎知識を紹介していく。 実際にマイコンを使っていく中で、誤動作したり、動作しなくなったりする場合がある。その際、読者はマイコンをメーカーへ送って解析依頼するだろう。しかし、メーカーから返ってきた不良解析レポートの内容は聞いたこともない専門用語ばかりで、何をどうやって解析して、結論はどうだったのかが良く分からない……といった経験をされているだろう。 そこで本記事では一般的にマイコンメーカーが実施しているマイコンの不良解析の内容を3回に分けて解説したい。
リレー（5） ―― 使用上の注意点 ～その2～
前回はリレーのディレーティングや不良現象から見たリレーの選択および、使用上の注意点について説明しました。 今回はまだ説明していない注意点や実際に量産工程で使用する場合の保管、導入前の工程監査などについて説明し、接点を持つ部品についてまとめます。 リレー回路の表現方法 前回は接点間の消弧回路について説明しましたが、ここではリレーを使用する全体回路の設計についてその考え方を説明します。 全体設計 図1、図2に回路を設計する上で配慮するべき点を挙げます。 接点を使ってリレー間でシーケンスを組む場合、図1（a）に示すように接点と負荷、コイルなどの電位関係をバラバラにすると誤配線を見つけるのが困難になります。この例では赤線のルートで微少電流が流れますのでX2、X3のシーケンス（ON／OFF）のタイミングに影響します。 このような場合には基本的には接点を充電部、負荷を接地側に統一して回路図を作成すると
基板にダメージを与えず、簡単に表面実装部品を外す方法
基板にダメージを与えず、簡単に表面実装部品を外す方法：Wired, Weird（1/3 ページ） 修理を行う中で、表面実装部品（SMD）を基板から外さなければならない機会が増えたが、なかなか、うまくいかない。そこで、表面実装部品を基板にダメージを与えることなく、簡単に取り外す方法を模索してみた。今回は、筆者がたどり着いた表面実装部品を簡単に外す方法を紹介しよう。 ⇒「Wired, Weird」連載バックナンバー一覧 機会が増えつつある表面実装部品のリワーク 表面実装部品（Surface Mount Device／以下、SMD）を使った機器の修理依頼が増えてきた。数年前まで表面実装タイプの電解コンデンサーを外す時はハンダごて2本を使って外していた。だが、ある日、基板のパターンが狭く、2つの端子のハンダが溶ける時間に差ができてしまい、無理に電解コンデンサーを外してパターンが剥がれてしまった経験
DC-DCコンバーターの安全性（1） 感電保護
「危険」を表す“danger”と”hazard”という言葉は、しばしば同様の意味で使用されます。区別する1つの方法は、“danger”を潜在的な”hazard”と見なすことです。例えば、電源ケーブルに危険（danger）な電圧がかかることがあっても、ワイヤが絶縁されているのでケーブルを安全に取り扱うことができます。しかし、絶縁部分に損傷や劣化が生じた場合、ケーブルへの接触は危険（hazard）な状態です。 本連載の冒頭で述べたように、DC-DCコンバーターの重要な用途の1つは、それを使用するアプリケーションの安全性を高めることです。DC-DCコンバーターが安全認定品であれば、アプリケーションの設計者はそのコンバーターを「ブラックボックス」として扱い、安全規則に適合させるための内部の適切な保護対策はDC-DCコンバーターのメーカーに委ねることができます。 だからといって、アプリケーション設計
リレー（4） ―― 信頼性と使用上の注意点 ～その1～
前回はリレーの接点構造や防塵構造、回路保護について紹介しましたが機械的な話でしたので電子系の技術者にはなじみのない内容も多かったかと思います。 今回はリレーを含む接点部品をまとめるつもりでしたが多項にわたるため、今回はディレーティングやリレーを使う上で設計者が考慮しなければならない注意点について説明します。残りの使用上の注意事項や実際に量産工程で使用する場合の保管、導入前の工程監査などについては、別稿で触れたいと思います。 MILｰHDBKｰ217Fによる信頼性設計 信頼性設計の基準書として扱われているMIL-HDBK-217F-Notes2の13.1項（メカニカル･リレー）の故障率の計算を通じてディレーティングなどの信頼性設計の要点を説明します。 前提条件 電子機器のコンデンサー入力型電源回路を30分間隔で投入を繰り返します。その他の条件は表1の通りです。 設計者が考慮できる項目は表1か
機械式リレーの接点バウンスを取り除く回路
機械式リレーを開状態から閉状態へ変化させると、接点は開閉のサイクルを数回繰り返す「接点バウンス」と呼ぶ状態を経てから最終的な状態へ移行し、導通を確保する。この接点バウンスは、機械式リレーの後段に接続した回路に何らかの影響を与えてしまう可能性がある。そこで、接点バウンスの影響を簡単に除去する方法を紹介する。 機械式リレーは、多くの用途で半導体リレーなどのIC製品に取って代わられてしまった。ただし現在でも、用途によっては機械式リレーが使われる。例えば、大電流回路である。正負どちらの極性の電圧にも対応する必要があったり、高い電圧を切り離す必要があったりする場合に利用されている。 機械式リレーを開状態から閉状態へ変化させると、接点は開閉のサイクルを数回繰り返す「接点バウンス」と呼ぶ状態を経てから最終的な状態へ移行し、導通を確保する。この接点バウンスは、機械式リレーの後段に接続した回路に何らかの影響
リレー（3） ―― 接点構造と防塵構造、回路保護
接点の構造 表2はリレーの接点の信頼性を"接続する"目的に基づいて構造で分類したものです。表中のクロスバー形は接点を十字形に交差させていますので接点圧力が高く、また接触の度に支持体のたわみによって微少ですが接点が接触面を面内方向にスライドし、酸化皮膜や異物をクリーニングすることで高信頼性を確保しています。この作用をセルフクリーニング効果といいます。 反面、どうしても接点の接触面積が小さくなりますのでこの構造の接点は主として信号用に使われます。
絶縁シートの熱履歴が物語る、電源の不良原因
⇒「Wired, Weird」連載バックナンバー一覧 DC12V出力のスイッチング電源の修理依頼があった。症状には『DC12V電源が安定しない。電圧が降下する。内部に焼けた痕跡がある』と記載されていた。非常に珍しい部品が焼けたために、不良部品がすぐに特定でき、電源を修理することができた。今回は、電源の絶縁シートの熱履歴で不良箇所を特定できた修理例を紹介する。 まず、送られてきたスイッチング電源の写真を図1に示す。 電源の右上（図1で赤四角で囲った部分）の一次側のチョークコイルの金属カバーが変色しているようだ。その左側の電解コンデンサー（赤丸で囲った部分）の変形も怪しい。不具合現象とこの写真を見て不具合箇所が分かるだろうか？もし、分かれば、電源修理のプロといえるだろう。筆者は図1で不具合箇所を推定し、それを確認するため基板を取り出した。図2に示す。
LTE-M、NB-IoT接続プラットフォーム
LTE-M、NB-IoT接続プラットフォーム：ジェムアルト Cinterion LPWAN IoTモジュールプラットフォーム ジェムアルトは、クアルコム・テクノロジーズの「Qualcomm9205 LTE IoTモデム」を基盤とする「Cinterion LPWAN IoTモジュールプラットフォーム」を発表した。単一の小型IoTモジュールから、LTE-M/NB-IoT接続をサポートする。 ジェムアルトは2019年2月、クアルコム・テクノロジーズの「Qualcomm9205 LTE IoTモデム」を基盤とする「Cinterion（シンテリオン） LPWAN IoTモジュールプラットフォーム」を発表した。単一の小型IoT（モノのインターネット）モジュールから、LTE-M/NB-IoT接続をサポートする。オプションで、2Gフォールバックが可能だ。 同プラットフォームは、3GPP仕様（Rel 14）
IoTデータ保護用高集積セキュリティ監視IC
Maxim Integrated Productsは、IoT機器の機密データを保護する、高集積セキュリティ監視IC「MAX36010」「MAX36011」を発表した。高度なセキュリティ機構により、開発の全段階で堅固な改ざん検出、暗号、セキュアストレージを容易に実装できる。 Maxim Integrated Products（マキシム インテグレーテッド プロダクツ）は2019年1月、IoT（モノのインターネット）機器の機密データを保護する、高集積セキュリティ監視IC「MAX36010」「MAX36011」を発表した。高度なセキュリティ機構により、開発のどの段階でも、堅固な改ざん検出、暗号、セキュアストレージを容易に実装できる。 設計サイクルを60％迅速化、BOMコストを20％削減 両製品は、温度／電圧センサーなどの環境モニター、1Kバイトのセキュアメモリ、動的改ざんセンサー、リアルタイムク
海外からの部品調達で経験したトラブルとその対処
⇒「Wired, Weird」連載バックナンバー一覧 修理を依頼された際に海外から部品を調達したことがきっかけで、トラブルが発生することも時々ある。例えば、急ぎで必要な部品が海外からの輸送途中で行方不明になり納期が守れなくなったことがある。他にも、購入した高額部品が仕様違いや動作不良でseller（＝出品者）に返品せざる得ないこともあった。今回は購買した部品の困った事例を説明しよう。まずは、購入した高額部品を返品した事例2つだ。 返品1）確認不足で違う部品を購入…… 顧客からステッピングモーターの生産中止品を探してほしいとの調査依頼があった。部品販売サイトを検索したら、たまたま依頼された型番の部品がヒットした。しかしヒットした型番にはオプションと思われる番号も付いていた。このため顧客に、部品の写真や価格情報、部品の詳細が記されたWebページのURLも一緒に送り、部品を購入してよいかどうかの
リレー（2）――その他の構造のリレー
リードSWは図1（a）に示すようにパーマロイ（鉄ｰニッケル合金）などの強磁性体でできた支持体に接点を設け、この構造体を不活性ガス（窒素ガス）が充填（じゅうてん）されたガラスチューブ内に封入したものです。そしてリードリレーは図1（b）に示すようにこのリードSWの外周にコイルを設けた構成になっています。 コイルが通電されて磁束が支持体（強磁性体）を通過すると磁気的吸引力によって支持体同士で引き合い接点が閉じます。もちろん磁束がなくなれば支持体の剛性によって初期状態に復帰します。
リレー（1）――リレーとは
前回まではスイッチ（SW）についてその概略の構造と使い方について説明をしてきました。今回からはもう一つの接点部品であるリレーの説明をしていきます。ただし今回取り上げるリレーは接点容量数10ｍAから数Aの、主として電子回路と組み合わせて用いられるリレーです。 リレーとは リレーとは電磁力を利用してSWの接点を駆動するものと考えることができます。電磁力を利用するために電子回路から容易に制御することができ、位置検出用SWなどと共にメカトロニクス部品の一端を担っています。 ただSWの場合は接点の駆動に機械や人の力のような強制的な力が使えましたが、ここで取り上げるリレーの場合には電磁石によるg（グラム）単位の微弱な力しかありません。そのために電磁力に関係する電気的な注意点に加えて機械的な振動･衝撃に対する配慮が必要であり、リレーとしての固有の注意点が生じます。 リレーの用語 リレーはSWの接点を機械
部品選定から低電圧/高電圧回路測定まで - EDN Japan
電源設計に求められる要件は、多くなっています。高効率/高電力密度、迅速な市場投入、規格への対応、コストダウンなどを考慮せざるを得ず、電源設計におけるテスト要件も複雑化しています。そこで、本連載では、3回にわたって、複雑な電源設計プロセスの概要と、プロセスごとのテスト要件について説明していきます。 効率に優れ、安価で小型の電源を設計するエンジニアへのプレッシャーは、以前にも増して強くなっています。電源は、全ての電気製品、電子機器を支えるライフラインです。しかし、高効率/高電力密度、迅速な市場投入、規格への対応、コストダウンなど、設計エンジニアには純粋な設計以外にも強いプレッシャーがかかっています。考えなければならないことは数多くありますが、ここでは3つの章に分けて、複雑な電源設計プロセスの概要と、プロセスごとのテスト要件について説明します。 パラメータ以上の特性を得る必要 部品/デバイスメー
接点部品（4）――SWのディレーテング (1/3) - EDN Japan
前回まではスイッチ（SW）に適用される安全規格や使い方、選択のポイントなどについてその概要を説明してきました。 今回はSWのディレーティングの考え方や失敗事例などについて説明します。 電流ディレーティング 電源SW 一般的な電子機器用電源SWにとって通電時の電流はI2Rによる発熱（＝損傷）を左右しますので使用に当たってはディレーティング（Derating＝減定格）を取って使用しなければなりません。 ディレーティングの割合と市場故障率の間には密接な関係があり、そのような関係をまとめた資料としては米国の軍用資料MIL-HDBK217シリーズがあります。この資料は常に市場実績が反映されていて、市場故障率を算出する基礎資料としてよく用いられます。 このMIL-HDBK-271Fの14.1項スイッチによれば設計者が管理できる項目として負荷電流による負荷係数πLがあります。 ストレス比 S＝(使用値/
Wi-Fi／Bluetooth同時接続を搭載したマルチ無線ゲートウェイ - EDN Japan
ユーブロックスは2018年10月、Wi-FiとデュアルモードBluetoothの同時接続をサポートする、マルチ無線ゲートウェイモジュール「NINA-W15」を発表した。マシン制御や産業用端末などの産業オートメーションをはじめ、ビルディングオートメーション、スマートビルディング、テレマティクス制御ユニット、除細動器・泌尿器科用モニターなどの医療機器に活用できる。 Wi-FiとデュアルモードBluetoothの同時接続をサポート Wi-Fi（IEEE 802.11 b/g/n）とBluetooth Low Energy、Bluetooth BR/EDRの同時接続をサポートするため、デザインの汎用性向上につながる。また、セキュアブートやWi-Fiエンタープライズセキュリティ、エンドツーエンドのセキュリティ、Bluetoothセキュア接続、セキュアシンプルペアリングなどの機能をサポートし、開発者に
接点部品（3）――SWの選択のポイントと使い方 (1/2) - EDN Japan
前回まではスイッチ（SW）の基本構造や接点の定格表示、表面処理、硫化現象などについてその概要を説明してきました。 今回はSWの選び方と注意点について説明します。 1次側電源SWに適用される安全規格 1次側のACラインの断続に用いられる電源SWは故障モードによっては感電や発火などの危険な状態を招きかねません。したがって安全の観点から電源用SWについては各国で安全規格が定められています。 従来、この種の安全規格は各国の事情に沿った独自規格でしたが、現在では表1に示すようにIECの標準規格に従って各国で整合規格を定め国際的な標準化、共通化が進められています。 SWに関する日本での整合規格例を表1に示します。 表1：IECと整合規格の例 IEC規格番号 JIS規格番号 適用内容 IEC 61058-1
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