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代表メッセージ

株式会社システムデザイン研究所 代表取締役 久保寺 忠

株式会社システムデザイン研究所
代表取締役 久保寺 忠

ネットワークの急速な技術革新に伴う、
電子製品に対する多様化、高速化の要求に応えるために

近年、ネットワークの急速な技術革新に伴い、電子製品にも多様化、高速化の要求が高まっています。
電子技術の分野ではLSIを中心に更なる高速化、低電力化など様々な技術開発が進んでおり、プリント基板、ハーネス、筐体の設計についても、製品から不要な輻射ノイズを出さない、外来ノイズの影響を受けないなど、今まで以上に高度な設計技術が要求されています。しかしながら、製品開発の初期段階では何といっても製品が仕様通りに動作することが求められます。
LSIの電圧変動が大きければ、折角入れておいたフィルタを取ったり、タイミングが合わなければダンピング抵抗の値を小さくしたりフィルタをつけてみたり……。思い当たるふしはありませんか?
そしていよいよノイズ測定。回路設計者としては出来れば避けて通りたいところでしょう。フィルタやダンピング抵抗を取ってしまえば、ノイズが大きくなることは誰でも容易に理解できます。問題はそれでも規格に入るのか、どこまで悪くなってしまうのか……。ここで規格に収まらなければ、入るまで何度も対策を行うことになります。

最近は、商品から発生するEMIの問題より、携帯電話、カーナビなど同一基板上の回路が干渉し、性能が劣化する、いわゆる「自家中毒」や、外来ノイズ(特に静電気)が問題になるケースが増えています。一度ノイズで苦労すると、次の開発商品にはできるだけ対策部品を盛り込もうとするでしょうが、今度はコストという難関が待ち構えています。対策部品はこの段階であえなく撃沈、歴史は再び繰り返されるというわけです。

しかし、考えてみると回路設計の皆様は当たり前のようにLSIの電源にパスコンを入れていますし、LSIの信号の出口にもダンピング抵抗を山のように使っています(一般的に)。
これらの部品は本当に必要なのでしょうか?
部品が多くなればプリント基板設計の難易度が上がり、空いたスペースに部品を配置して長い配線で結ばざるを得なかったり、半田面に配置してスルーホールで配線間を接続することになります。配線の影響によって部品の効果を十分に発揮できなかったり、スルーホールによってグランドインピーダンスが上がってしまったり、またまた新たな問題を作ってしまうことになるのです。

製品開発の初期段階からプリント基板設計、ノイズ対策に至るまで
長年のノウハウと様々なシミュレータを活用してあらゆる問題を解決する

「なんだ、20年前とあまり変わっていないな」
おっしゃる通り、商品開発のプロセスは大きく変わっていないように思います。ただし、回路設計の初期段階で電源変動や信号のタイミング、反射を検証したり、自家中毒、外来ノイズについてノイズ電流がどういった経路で伝搬しているか、様々なシミュレータで確認できるようになってきました。誤動作やノイズ問題を起こさないため、設計の初期段階でシミュレータを活用することは大変重要なことと考えています。誤解して頂きたくないことは、シミュレータは結果を出すことは出来ますが、対策まで教えてくれることはないということです。

製品開発の初期段階からプリント基板設計、ノイズ対策に至るまで、長年のノウハウと様々なシミュレータを活用して問題を解決していくことが、株式会社システムデザイン研究所の使命と考えております。
「コンサルティングで何をやってくれるのか?」「こんなことをしてくれるのか?」「金額は?」など、どのようなことでもお気軽にご相談ください。

久保寺 忠(くぼでら ただし)プロフィール

日大卒。
1971年 日本マランツ株式会社入社、通信機器、自動演奏ピアノの設計など。
1980年 富士ゼロックス株式会社入社、COB、MCMなどの実装技術開発、EMC対応技術開発など。
1993年よりEMC対応設計の研究を行う。
2001年 株式会社図研。
2002年~2006年 日本フェンオール株式会社PWBA事業企画室。システム設計、ノイズ設計、コンサルティングなど。
2006年12月18日 株式会社システムデザイン研究所設立 。

[ 著書 ]

高速ディジタル回路実装ノウハウ
- 高速信号を確実に伝送する基板設計とノイズ対策 -

現代の電子回路の中心的な存在であるディジタルICは、ますます小型化、高機能化、高速化している。一方、これらの高速ディジタルICを実装するプリント基板の配線は微細化しており、新しい多層化技術も次々と生まれている。このような状況では、単にICを実装しプリント・パターンで接続しただけでは、安定に回路を動作させることはできない。配線長の長いクロック信号ラインで起きる反射、電源やグラウンド・プレーンが引き起こすノイズなど、高速化に伴う多くの問題点は、回路設計の段階で対処する必要があり、アートワーク設計の時点では手遅れだ。本書は、高周波化が遅れているプリント基板上で、高速にそして確実にディジタル回路を動作させるためのプリント・パターンの配線テクニック、高速ICの使い方などをわかりやすく解説するもの。回路設計者だけでなく、アートワーク設計者にも役に立つ一冊である。

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開発の都度、問題を起こしていませんか?ノイズや誤動作でお困りではありませんか?何がノイズや高速化の障害になっているかわからない。「何か良い手はないか?」と探している設計者の方。あります!!

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高速化に対応する基板設計技術をベースに、層構成変更、パターン変更、部品レイアウト・配線変更などを同時に行い、評価までを一貫して行うため、部品削減を実現できる場合があります。大丈夫です!

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株式会社システムデザイン研究所では、お客様のご要望により層構成の変更、電源を層からパターンに変更、部品レイアウト・配線変更などを同時に行い、評価までを一貫して行っております。
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電子部品メーカー技術担当者

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電気系回路設計ユーザ

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工業用製品開発担当者

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