2008年 8月 30日更新 ( 1998年10月12日 登録 )

注意事項

あなた様は、   番目に訪問された技術者です
  ( 2000年 2月 5日カウントを開始 )

 電磁波その物( 人類誕生以来、今ほど人工的電磁波を多く受けている事実は別として、複合効果がもっとも心配です )が問題になりつつありますが有害、無害はこれから解明されるでしょう、しかし、電子機器では明らかです。
 なぜ不要輻射( EMI / EMS )の対策が必要になるか、それは直接、間接的に人命に関わる問題だからです。
ラジオの音、テレビの映りが悪いことの問題は小さいのです( 放送局側では大問題ですが )、まだ我慢できる、する。
 もし、「 自社内の工場で使う物だから 」と言って油断すると、貴方の隣のロボット君が周りの機器や自分の出す不要輻射の影響で貴方にパンチを食らわすかも知れません、トラックの運転手がCB( トランシーバ )を改造してパワーを上げて、実際にはパワートランジスタの電流を電流計で見て代用しているだけの物が多いので歪み波になっている事が多く、無駄なノイズ電波をまき散らしているだけの事が多く、周りは大迷惑します。
 無駄な電波は、強力なノイズになり発信されると 、「 リモコンのおもちゃがなにもしないのに突然動きだした 」、「 ラジオが突然鳴り出した! 」、「 パソコンのスピーカが何やら得体の知れない会話を始めた! 」などのオカルト的気持ち悪さは大抵はこれです。
 最悪は「 漏電プレーカが落ちた! 」、 これなどは不要電波であることが解っただけでもすごいのです,突き止めた東京電力に感謝、私たち技術屋に、こんな事まで起こると示唆しているのです、電力線と言えども丁寧な配線が必要ですね。
電子機器は小型になり圧倒的パワーをコントロールして人命に関わるところに多く使われるなりました、ノイズを出さない、ノイズの影響を受けない機器が求められています。

 不要輻射( EMI )対策に悩んでいる電子回路設計者の方々を歓迎します当社の技術も突然の難敵に苦労させられました、早めの対策( 設計前に知っていると )は後の対策の時間は数倍〜数十倍違います。
 此のホームページの無断転載はしないでください、不要輻射の対策は不確定の部分が多数含まれますので、物によって裏目になることが起こるかもしれません( 正しく理解してもらえるか自信が有りません )。
 私たちの技術ではこう考えたら良かった事を書いています、正解では無いかも知れません、違う意見や情報を歓迎します、此のホームページを充実していきたいと思いますので、皆様の御指導をお願いします。
 図が無ければわかり難いことが有りますので入れられる様になったら順次図解入りしたいのですが?、密かに、このホームページを利用していただければ良いと思っています、皆様の健闘を祈ります。



                                                        担当 山田 寿          



アルスマグナダイナミック株式会社
**楽しく仕事がしたいグループ**


ご意見、質問はメールでお願いいたします −> ars@olive.ocn.ne.jp

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不要輻射( EMI / EMS )対策


        1.EMCとは何か   2.EMIとは何か   3.EMSとは何か   4.ESDとは何か

        5.EMPとは何か

        .対策前の予備対策

        b.電子回路設計におけるEMI対策

        c.プリント基板設計におけるEMI対策

        d.電源周りのEMI対策

        e.筐体設計におけるEMI対策

        f.ケーブル( 信号 )におけるEMI対策

        g.静電気よるEMI対策(EMI対策はノイズ対策と考えて入れました)

        h.EMI対策に必要な人材対策

        i.測定サイトでの対策

        j.公共機関の測定サイト

        k.不要輻射( EMI )対策部品製作会社一覧

        l.当社技術部一同より 

        m.感謝
 

        

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1.EMCとは何か

 EMC( Electro magnet compatibility )は電磁両立性又は電磁適合性と言われ、EMIとEMSの併せ持たせた性能( 電磁波を機器の外に出さない、外来電磁波に対しての耐力又は耐性 )


2.EMIとは何か

 EMI( Electro magnet Interference )は電磁妨害放射規制と言われ電子機器が他の電子機器への妨害を排除するために電子機器から漏れる電磁気的雑音(電波)の放射、伝搬を規制するものです。
 アメリカ、ヨーロッパでは法律により規制しており又規格化されています、又法律が施行されている所では規格が守れないと、電子機器の販売が出来なくなりますので注意が必要です。
 日本では規格が有るがヨーロッパに比べると問題にならないくらいゆるい( 業界の自主規制 )ので、輸出を希望している会社はアメリカ、出来ればヨーロッパの規格を通しておく必要が有りますが、ヨーロッパ規格( ドイツの規格がヨーロッパ統合で適用され.る )がこれを守るのは至難の業と思って下さい、特に初めて挑戦する会社は
次回からは楽勝?。 


3.EMSとは何か

  EMS( Electro magnetic Susceptiblity )は電磁妨害耐量といわれ他の無線機器又は設備から強い電波( ノイズ )を浴びても該当する電子機器が何の問題も起こさず動作する耐量 を規定しています、EMIが守れればこれは問題なく守れます( 当社では何度か携わりましたがEMI対策が成功していればEMSで問題になった事は経験してません、恐ろしい事です?”EMSがクリヤー出来なかったら対策の方法が解らないかも?” )


4.ESDとは何か

  ESD( Electro Static Discharge ) は静電気放電耐量といわれ、電子機器が人体又は他の帯電しているものから静電気放電を受けた場合に電子機器の耐量を規定しいます。
 反対に機器が帯電していると人体に影響を与えますので機器設置には必ずアースを接続しましょう、電流が少なくても心臓病の方々には大きなストレスとなりますので特に注意しましょう。


5.EMPとは何か

  EMP( Electro magnetic Puls )は高々度核爆発によって起こる高いエネルギーを持った電磁パルスのことで電力網から電子機器までが機能が停止するかもしれないすごい物、小規模ではカミナリの落雷に依る電磁波の発生もこれに入ります、日本に断りもなく飛来したミグ25戦闘機は真空管を使用して技術的に遅れているかのように言われましたが、今ではこの対策であったかもしれないと言われています(当時、半導体は壊れやすかったなー)、こんな対策はしなくても良い世界に成ってほしいですね。


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  対策前の予備対策

 1. 先ずは知識の習得、情報の収集から始めましょう、不要輻射( EMI )対策部品メーカに依る部品の使用したときの効果やテクニック等々、又は部品メーカに依るシュミレーションソフトの入手、先輩諸氏の体験や助言、集まった情報は使える、使えないを電子回路の仲間達で十分検討しましょう。

 2. 良く聞かれるのは「マイコンのクロック周波数が数十MHzでしか使用していないのにGHzに近い周波数にピークが出るのですか?」と。
 デジタル信号( パルス波 )は多くの周波数成分を含んでいる事や、物を作ると言うことは、浮遊容量、分布容量、信号線等による分布インダクタンスによって目に見えない回路 を作り( 共振器、古くはエネルギーを蓄えるのでタンク回路といっていました )、目に見えていて解り難いケース共振器も一緒に出来てしまいます、電源を入れてマイコン( 信号やクロック等 )を動作させると、これらに心ならずもエネルギーを与えてしまうのです。

 3. 電子機器の構造( ケース )設計者も電気電波の知識が必要に成りますので、電子回路技術者と協力して知識を得ておきましょう、部品点数を減らしたりするとき( コストダウン )には構造設計に依る技量が力を発揮します。シールドだけですめば電子回路技術者から感謝状が贈られますよ( お酒をおごられるかも )。

 4. 不要輻射( EMI )の対策はシステム設計者、電子回路設計者、構造( ケース )設計者、プリント基板設計者、部品購入者( 部品その物のQ、共振周波数の把握等 )も、場合によってはソフト開発者、等々、その会社( 部、課 )の総合力です、お互いに情報の交換を行い、協力しあうことか肝心です( これが最もコストが安い )、まずは相手に期待せずに、担当者は自ら出来ることは早めに対策をしておきましょう。

 5. プリント基板設計者はプロの技術を求められています、部品を高密度に実装してつなげれば良い時代は既に終わり、新しい技術の分野になりました、高周波回路( 平面回路的 )技術がプリント基板設計者に要求され始めました、電子回路技術者には持ち得ない現場の技術が必要です。
 自分が手がけた製品のEMIの測定結果を把握して常に技術の向上をはかっておきましょう、プリント基板設計技術者はプロ中のプロを目指せ、さもなくば、電子回路技術者に職場を奪われるぞ!!。

 6.. ノイズの発生源を見つけましょう、電磁波を出すスパーク、マイコンの電源、クロックドライバーICの電源、まずは発生源を退治することが肝心です、勝負は発生源で決まるぞ!。
 電子回路設計者にとって怖いのはスパークなり、強電屋にとってはあったりまえが弱電屋にとっては怖い存在なり? ( 学生時代に電気科の研究室に遊びに行ったとき「其処のブレーカを入れてくれ」と言われ、その巨大さにびっくり、船の櫂のようなもので入れたなー、 何かが唸っていたし )。

 7. ノイズ対策は自分( 機器 )を守る作業です、此には誰もが熱心に取り組みますが( 約40年前、私が会社に入った頃は此ばかりでした )、不要輻射対策は他に迷惑をかけないことです、此は人として極普通の事なのですが・・・・、本田宗一郎先輩も「 ホンダの精神とは人に迷惑を掛けないって事だぜ! 」と言っていたそうです、成功する人( 会社 )は明快ですね、畑は違っていても技術者、個人だけでもかくありたいとおもいます。


    



 .電子回路設計におけるEMI対策

 1. 信号ライン回路のインピーダンスを低くして設計を行う。残念ながら、CMOSなど全体に回路インピーダンスが高くなってきているので( 出力側と入力側のインピーダンスの差が大きい )難しくなっているのですが、設計で低くする事は可能ですので( 基板の厚さを薄くしてグランド層と信号ラインを近づける、プリント基板のGNDとのクリヤランスを狭くする、信号のラインを最短にする、終端抵抗を付ける、 消費電力は増えますが? )色々と手を尽くしてみましょう。

 2、 デジタル回路の設計に当たって必要以上に早いIC( 集積回路 )を選択しない、パルスの立ち上がり立ち下がりが鋭ければ高調波成分がギガオーダ迄発生する、又これを押さえるのにダンピング抵抗や終端抵抗が必要になったりするので適材適所の選択をすること。

 3. 最近は大規模FPGAやPLD( ALTELA社、Lattice社、Xilinx社等 )を設計している人も多いと思いますが以外と忘れがちなのがSlow Slew Rate のセットです、グランドバウンズによるノイズを減らすのに役に立ちます、せっかくの機能はタイミングが許せば積極的に使ってみましょう、消費電力も少なくなるので一丁両得。 ( 特注で作られた高い装置が数年たつとICが壊れ修理入る調査をしたことがあります結果はマイナスバウンズが受ける側のIC入力の規格を越え徐々にICを破壊しているのが原因していました、ちっとオシロをつないで確認すればよいのでしようが?、納品時の動作は完璧なんですがねー )

 4.プリント基板で部品が少ないからといって基板を有効に使おうとして部品を均等にちりばめて見た目に基板を有効に使用している様に見せている物( 指示 )など、見た目の美しさ(?)よりも、電気的な美しさを求めましょう、余裕があれば、パスコンの最適位置や通信線等の長くても良い物、バスラインの近くにしなければ成らない物等を考慮して出来る限りコンパクトにして下さい、空いているところには大きな社名等をデザインすれば気にならないはず( 基板に余裕があるなら技術屋の余裕のセンス見せましょう )。

 5. 物理的にコンパクトに設計することが重要ですが、バッファーやドライバーは除いてデジタル処理はICを多数使用して設計するよりはLSI化する方が不要輻射に対しては明らかに有利です、しかしマスク代やら数量で大事に成りかねません、そこでコストが許せばFPGA、PLDで設計をしてみて下さい、最近のPLDの進歩は目を見張る物があります、開発ツールも安くなってきました、特にベンチャー企業は考慮すべし。

 6. 最近は3.3Vや2.5V又は1.5Vなど一昔では考えられない低い電圧で動く標準デジタルロジック、PLDIC等が多数出てきているのでローパワーの設計も試みてみるのもよいでしょう、パワーが少なければ放出電磁波も小さい、ただしこのページに書かれたことは出来るだけ心がけましょう。

 7. デジタルで20MHzを越えるクロック、繰り返す信号ラインの終端までの経路が短くないと思われる時は必ず終端抵抗を入れる事、終端抵抗は早い周波数用( 立ち上がり、立ち下がり )の抵抗、低い周波数用の抵抗( スタテック、 ON,OFF )用と両方に有効働く複合型( R、R、C )の終端抵抗も試みてみましょう。

 8. デジタル回路であっても高電流でドライブしているクロック等の線長が10〜20cmを越えるCMOS等は終端抵抗等を必ず入れて置く事、パルスの反射波に依るリンギングを押さえる意味でも、可能で有ればドライバーを複数にして少電流でドライブさせるとよい事もある( ポイント ツー ポイント配線 )、配線を素直にして短くすることが出来れば考えること、但しクロックのスキューには十分注意しましょう。

 9. 何気なく選択しているパスコンにも少しは気を使ってみては如何ですか、色々と各社の製品を比較するのもおもしろい物です、 パスコン( セラミックコン、電解コンデンサー等 )の選択は内部抵抗の小さい物を選んでください、十分な容量のものを選んでも内部抵抗が大きいと意味をなしません。
 内部抵抗が低いと小さな容量のパスコンですむので小型の製品を開発するときはこれに助けられる事になる( OS−コンに拍手 )。

 10. パスコンの選択は大電流を必要としているIC( CPU、MPU、DRAM、FPGA等 )は大きめの容量を回路に明記しておくこと、このICには此のパスコンと解るようにする、一律に同じパスコンを指示されていることが苦難の始まりと肝に命ずべし ( パスコンの容量不足に気がつくのに時間がかかりました、ほんと )。

 11. 最近は電子回路設計図を描くときはCADを使用しているのがほとんどだと思いますが、最後のページに同じパスコンを使用数だけ並べて済ませていますが、この場合はどこかにパスコンの入れ方を別途指示してプリント基板設計者に解るようにしておきましょう。( プリント基板の盤面にICの位置に関係なく均等に散りばめているのは良くありません、付けないよりは良いのですが、劇的に良くなりません )。

 12. 回路基板( プリント基板 )以外筐体の外部に信号( RS232C等の通信線 etc )を出すときは高周波フイルター等を必ず入れておくこと、最近はチップ部品で種類も豊富になってきているので選択が楽になりました。場合によってはコモンも入れる事が出てくるかもしれません( EMIビーズ付きコネクターの使用もできます )、又スタテックな動作の信号線にも入れた方が良い。

  13 表示パネル( 液晶、プラズマデスプレイ等 )関係は直接表面にドライブ信号が走るのでこのEMI対策が重要です、最近は対策済み(?) 液晶パネルドライバーも有るので使用するのも良いでしょう、ドライブ側のチップ部品を減らすことが出来ます。

 14. コネクターを使用してマザーボードと接続するときの電源の供給は+5VとGNDはコネクターのピン位置は近くにする事、 コネクターのそれぞれを別々の端(両端)に設けないこと。

 15. VMEBUSを設計するとき16BiT程度の比較的小さなシステムではJ2( P2 )を省略して設計してしまうのが普通ですが?、電源供給のノイズ考えると+5VとGNDが接近しているJ2( P2 )も使用して電源供給する方が有利と思います、16BITでのシステムでも積極的にJ2( P2 )コネクターを使用する設計( VMXbus等 )にするとコストパーフォマンスが良くなるでしょう。


 16. ECLを使用してクロック500MHz以上の回路を作るのも珍しくなくなっていますがプリント基板で「 特性インピーダンス50Ωのラインで引いてくれ 」と言う回路設計者もいますがプリント基板設計者はこれを理解出来ませんので( 基板の作製時の誘電率や板厚、クリヤランス等により左右されるので )具体的に内層、外層での線巾、グランドとの距離寸法、曲がり等を教え下さい、これ以上の高周波になると特性インピーダンスよりも線長による位相差の方が問題になって来ますが?。余談ですが終端抵抗( エミッター抵抗 )を付けざるを得ないECLはTTLよりもノイズが少ないことは良く知られた事実です。

 17. 最後には回路設計者はプリント基板の仕上がりまで責任を持たされる、不要輻射は部品( IC等 )の位置によりかなり左右されるので回路設計者はDC電源コネクターの位置、電流消費で ICの位置、信号の流れ等を考慮して回路設計者が配置を決めなければならい、又必要配線距離は部品の位置で決まってくる。
 プリント基板設計者は、配線しやすさで部品位置を決めてくるので後で苦労するのは電子回路設計者です、基板設計者への情報は正確に伝えておきましょう。


 18. マイクロコンピュータの選択や動作は不必要に早いクロックで動かす事の無いようにしましょう、目的に合わせたクロック設計で。 不要輻射( EMI )対策済みマイクロコンピュータ等の半導体も最近は出てきました、これは如何に不要輻射が問題になるかを物語っています、早ければいい、動けばいいだけの設計は出来なくなってきています、電子設計技術者に寄せられる期待はさらに高くなってきました。

19
.SSCG( Spread Spectrum Clock Generation )周波数変調機付きクロック発生器のICも各半導体会社から出荷され始めました、これは、従来単一周波数クロックを使用していると、定倍波、又は定倍波により共振回路に常にエネルギー供給続ける事の無いようにする機能を有していますが、あくまでもピークレベルの分散( エネルギーの拡散 )を目的に考えられた物です、このようなLSIの使用もしてみるのも良いでしょう、やがて同期拡散ICも作られるかもしれませんね。

 20. フラットIC、チップバスコンを片面だけの実装にして制作しようとすると最適な場所にパスコンを入れにくい事が間々あります、パスコン等のノイズ対策部品は裏面に実装するために構造設計や製造とよく話し合い裏面に実装する事も検討をして下さい、 大規模IC又はCPUは背中に最適パスコンを背負って( 実装されて )出荷されて欲しいですね、願わくはすべてのICに適切なパスコン内造されていると実装がどれだけ助かるか計り知れません、不要輻射も一桁は減るかも?デュアルラインICの規格もそろそろ考え直してほしいですね、スクェア( Square )ラインデップにして小型化( 1/3以下に )のICを作ってほしいですね、少量生産するときもパートのおばさん( おっと、お姉さん )に半田付けしてもらえるし。

 21. 電子回路設計と言えば半導体がの設計を思いがちですが、出力をリレーで行うことも数年に一度はあるでしょう、注意しなければ成らないのは小型の機器にリレーを内蔵した設計をする場合にAC100Vの接続、切断によるスパークによる電磁波の発生です、これは考えることなくスパークキラーをいれて下さい、リレードライブをオープンコレクターで行うわけですがこの電磁波が制御回路にイタズラをして困ったことがありました、結果的にはフォトカプラでさらに絶縁してリレーをドライブさせ完成させたことを覚えています、リレーのコイルは絶縁状態にあると思ってたのがあさはかでした( 高周波的にはショート状態に成ってしまう )。

 22.微少信号を測定するためにノイズを効率よく落とす為に入力インダクタンス( コイル )とコンデンサーでτ、π型のフイルターを設けるわけですがコンデンサーとコイルによって特定の周波数が測定信号にのって最後まで増幅していました、コンデンサーとコイルの値による周波数では無かったのですがどうやら、コイルのQが高かったために分布コンデンサーとによる振動が起きてしまったようです、アナログ( 静的 )信号であるのでエネルギー供給はホワイトノイズと思われます、コイルに抵抗をかまかませて対処しましたが、この場合はコンデンサーと抵抗の積分回路の方が良いでしょう。 

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  プリント基板設計におけるEMI対策 

 1. アース配線( アース層 )を低インピーダンスとして基準電位を安定化する( 出来るだけ太く又はベタ面積に )同じ電源でも使用される目的が違えば「電源」や「アース」を電源供給元で分けて使用する(グランドも電源も、ツリー構造に )。

 2. 配線はシステムクロック等の早く動くものを出来る限り短くする、又はアドレスバス、データバス平均して短くなる用に勤めること、必要ならばダンピング抵抗( 又はフェライトビーズ )を入れることを回路設計者に申し出ること、同じICのゲートならばピン位置を変えれば短くなる場合は回路設計者に許可を取って変えて下さい、又複雑にカーブをしたり、分岐は避けた方が良い。

 3. パスコンの入れ方は電源配線からパスコンを通り、ICの電源ピンに入れること、どのICの為に入れているのかが解る様な基板設計にする、電源の為に入れるのではなく、ICが気持ちよく働く為に入れる設計にして下さい{ 貧血に成りながら汗( 電磁波 )をかき頑張っているIC君に救いの手を、ICの気持が解って一人前の技術者 }、実装密度の高い物でもパスコンの最適位置は最優先に。

 4. アナログ信号( デジタルでも同じと思いますが )の増幅するとき電力の小さい物を遠くに電力の大きい物を電源供給コネクターの近くにする。

 5. 電源供給ループ( 例+5VとGND )や信号線とGND、又は信号線と電源が形成するループ面積を出来る限り小さくする。


 6. 共通グランドの管理をしっかりしましょう、ツリー構造の考え方と一緒ですが、オペアンプで微少電圧を測定して、別電源の大電流に依って何かを制御するときなどは共通グランドの引き回しが悪いと発振気味になります、 この発振気味が意外と不要輻射に成ることがあります、オペアンプの制御をNFBで正常にやっているように見えてる(?)時などはオシロスコープで見ないと気が付きにくいのです、ノイズが増えた程度に思われる、ハッキリ発振してしまうと解りやすいのですが?。

 7. プリント基板の内層にGNDあるからといって表面層や裏面層のGNDをおろそかにしないでベタ面( 浮島状態にしない )で積極的にベタアースを作り、ビヤホール( 10〜20mm以内の間隔で )でしっかりつないで下さい。後で筐体とフレーム接続が必要になったとき救われる、この辺は回路図に指示されないので必ず回路設計者と相談をするようにして下さい。

 8. クロック等の配線は一筆書きに成るようにして設計して、このクロック配線に平行してグランドが在るようになっているか、さらに終端には終端抵抗を入れるかを回路設計者と相談して下さい、その他の信号ラインも長くなる場合はこれに準じて下さい。

 9. バッファ IC、ドライバー ICはコネクター( 又はバスライン )に出来る限り近くにおいて下さい、ドライバから外部への信号が長い距り基板中を通しておくと外部のノイズや、内部のノイズが出入りします( 発生する事も有ります )、バッアァ、ドライバーは正に防波堤になります。

 10. ドライバーによって出した電流は出したドライバーに戻しましょう、この辺は分かり難いのですがペア線がノイズに対して良いのと同じととりあえず考えましょう、リターンルートはドライブルート( 信号 )と同じに成るかを考えましょう、クロック信号も同じです。高速電送でペア線が多くなってきていまね、EIA-644等ペア線もなかなかのもんです、 プリント基板設計においてもこの考えが必要な場面に時々出会うのです。

 11. TTL等のデスクリート部品を使用して二層プリント基板を設計する場合は縦( または横 )のグランドをどちらかを太くしておこなっているのが現状と思いますが、両面を使用して横( または縦 )にもつないで網目の様にすると効果があります、網目は小まかい方がよいし、線が細くなってもつなぐ方がよい、コネクターを使用している場合は、ツリー配線も併せて考慮を。


 12. オペアンプを使用してアナログ演算増幅器を設計しておられる方々もおられると思いますが二層プリント基板を使用出来るのならば、当社の基板の設計は部品面をグランドのベタ面、裏面を+V、−V、を平行して配線しておき、残りを信号線に使用しています、片面設計でならした方々は楽勝でしょう 、さらに裏面パターン面の残った部分もグランドのベタ面にする。

 13. PCIバス、SCSI等、世界的に標準化され規格が出来ている物はドライブラインより終端、コネクターからデスクまでの分岐距離等が規定されていてそれ以内で作る必要がありますので回路設計技術者からコピーもらって確認をして下さい、規格を守らないとノイズを発生して、さらに時々エラーを起こすことがあります、規格書の確認は怠りなくしましょう。 

 14. 入出力をフォトカブラ、トランス、光ファイバー等で絶縁すればノイズも入り難いのでよく使われますが、使い方が悪ければ機器外にノイズを出す原因に成ります( 油断するな!あくまでも絶縁素子です )、基板に実装するときは入出力のコネクターに出来る限り近づけ外部からの信号線を限りなく短く設計しましょう、更に高周波フィルターを入れれば万全になる。


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 電源周りのEMI対策

 1. AC100V等を機器に接続するときは電源フイルターは筐体と一体( インレット・ソケットタイプ )が一般的ですが低い周波数( 30〜40MHzまで )には効きますが高周波をあまり効かないようですのでスイッチング電源( トランス )迄の距離を出来る限り短くし、ツイスト線、又はシールド線にて配線し、機器内の高周波を外部に出さない様にして下さい。

 2. 箱形ノイズフイルターを使用するときは外部端子とフイルター迄の配線は高周波的には外部と直結となってると思って下さい、出来る限り短く、配線はツイストぺア線、可能なら是非シールド配線にて行って下さい。( ツイストペアはAC電源線もバランスの良く、スイッチ、シューズ等の取り付ける時もバランスよく )

 3. AC100V電源入力端子( コネクター等 )とFG( フレーム )にパスコンを付けると効果が認められるのでお試し下さい( 貫通コンデンサーのつもりで )。

 4, フイルター( 箱形、インレット形 )の取り付けはフレームの金属部分に直接( 面接触 )触れるように取り付けて下さい、決してネジ締め部分で十分な接触があると思わないで下さい、特に筐体( ケース )塗装されている場合は注意を。

 5. 電源はスイッチングレギュレータが一般的ですがこれのノイズは50〜30MHz以下が主ですので上記を守れば良いと思いますが、又必要ならば完全密封( ノイズ的に )タイプも有りますので予算での選択となるでしょう。


 6. DC電源の供給が多岐に渡るときは、渡( わたり )配線をしないで、ツリー配線に成るようにしてください。( 但し、電力の小さい基板や信号の流れによりメイン基板より直接に電源を得る方がノイズ的には良いこともある )

 7. スイッチングレギュレータの入力と出力の配線( 束線 )は離してください、一緒に束ねないでください、これは絶対に守って下さい。

 8. 7番を考えるとスイッチング電源を制作されている方々にお願いですが、入力と出力は別々の側にして欲しいと願うのは私どもだけではないと無いと思いますが?フィルターの入力と出力が同じ所にあるような物と思えますが、スイッチング電源に入っているフィルターも利用したいのです、需要がないのかなー?。

 9. 直接EMI( EMP対策です )には関係がないのですが屋外で使用する( それに近い状態で使用する )電子機器は落雷、雷雲等によるサージや帯電に対して電源の二次側にサージアブソーバ等を付けて半導体を守って下さい、サージアブソーバはブレークダウン電流の大きい物を選びましょう。


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 筐体(ケース)周りのEMI対策

 1. 筐体内、ケース内はノイズ ( 電磁波 )で一杯になっていると考えてください、ノイズは出口を探しているのです。
 「完全に密封すればよい!!」と言っても不可能ですので、外部筐体は少なくとも8〜13cm以内に完全な金属接続が起こる様に設計をして下さい、金属が重なっていれば良いと思っている人がいますが当社の経験ではしっかりした金属接続が無ければ意味を成しません。

 2. ケースの扉の蝶番等の油を注入されているものは金属接続のはっきりしないので別に網線、バネ座等で接触を設けること。


 3. 静電対策とEMI対策は混同しがちですが全く別物ですので間違い無いようにしましょう、EMI対策をやってしまえば( 実はノイズ対策、静電気対策をやっているのに等しいのですが )、後はアース点を決めると良いだけですので、EMI対策を優先させましょう。

 4. ケース自身が共振器??、ケースの蓋を閉めると思いも寄らない高周波数部分にピークが出て困った事が有りました金属が重なっていて薄い紙が通る20cm程度だったので気にしてなかったのですが、中心点にバネ座金を入れて接続( 接触 )、一件落着。

 5. 大規模 IC( CPU、FPGA、ASIC等 )は半導体自身がノイズを発生している場合は防ぎ用が有りませんのでICの上に電磁波吸収シート( 又は塗料 )を載せてみて下さい( この辺迄くると構造設計者のシールド技術、腕の見せ所です、吸収シートはいらないかも )、但し放熱には注意して下さい。

 6. 塗装する筐体では内側は塗装しない様に指示されている図面を見ますが塗料は内側まで回りますので金属接触を求める部分は塗料禁止マスクの指示を必ずしておく事( 塗装を行う作業者は見えない処は塗装無し程度の考えて、塗料の回り込みに気をつけていない人がいるので塗装しない意味をハッキリ伝えましょう )。

 7. 構造設計技術者はEMC( EMI )をクリヤーした機器を参考にしましょう、3〜4点見ると、どのようにしなければ成らないかが知ることが出来ま
す、苦労した人々の汗の結晶( 芸術品 )です、有名外国製測定器などのメーカは「此でもかー」と言うぐらい神経を使っていますよ


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 ケーブルにおけるEMI対策

 1. SCSIケーブル、RS422ケーブル等でツイストペア使っている物が多くなっていますが、バランス良いペア線を使ってください、特に自作する時はこれらの規格書に書かれていることを守りましょう。 終端抵抗のチェックも忘れずに行いましょう

 2. シールドケーブルを指定されている時にシールド部分が筐体( ケース )にしっかりと接続される事を確認し、コネクターによって不確定な時は短く太い網線等でしっかりコネクター近くの筐体に別にも接続を考えて下さい。

 3. 同軸ケーブルを使用する場合シールド( 網目 )部の処理は慎重に行ってください、高周波を扱っている技術者は添付された金具を使って周到( 説明書通り )に接続しなければ成らないことを知っていますが、よく見かけるのがシールド部をよじって半田でちょい付けを行っているのが多いのです、せっかくの同軸も機能を発揮できません

 4. 同軸のパネルアダプタはパネルの接触部は塗装をしないでしっかりと接触させましょう、更に内部基板のドライバーまでも同軸ケーブルで配線しましょう。

 5. 同軸ケーブルの特性インピーダンスにあった出力抵抗、終端抵抗のマッチングに問題がないかを確認してください、併せて波形の歪みもチェックしましょう( ミスマッチは波形の乱れに現れる )。


  6. シールドケーブルを使用していながら電波が漏れてくる事がありますが、まずはペアミス、終端抵抗のマッチング( 特性インピーダンスの事ではありません )確認してください、それでもだめならケーブルの問題かも知れませんメーカーを変えてみてください、それでもだめなら構造設計又はプリント基板設計に問題が( これは大変難しいです 、とりあえず急激なインピーダンス変化ありそうな処を見つけましょう、再設計が必要になるかも? )、ケーブル用フェライトリングで押さえられる事もありますがこれはあくまでも最後の手段です。

 7. ケーブルコネクターの接続(接点)部分を素手でさわることは絶対しないで下さい、手汗の塩分や油で金属の接触部分が錆びて( 錆びている様に見えないのですが )思わぬ接触抵抗に成っている事があります、これも不要輻射の要因。

 8. 上記の事を考えると信号ケーブルはやがて全て光ファイバーに変わっていくのは必然でしょうが機器自体がEMCに強くなった訳けては無いので対策は必要です、対策をしないと光にノイズを載せて信号として送ってしまうかも?、 光ケーブルの部分はあまり考えなくても良くなった程度です、それにしても 光ケーブル、レザーダイオードよ安くなーれですね 。


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.静電気によるEMI対策

 1.なぜ静電気は起こるのでしょう、みなさんは小学校時代に「 下敷き 」を摩擦して静電気を起こしていましたね、正にこれが正解です、摩擦するところに静電気が起きます。工場なとではエアコンの空気の出口、モータ等の回転物の近く、樹脂製の床は歩くたびに起きます、また自分が科学繊維の衣服をつけていると動くたびに静電気を起こし、又放電させていても気づきませんね( AMラジオを近くで聴いていると自分の動きに同期してノイズが乗るので解りますが・・ )、樹脂フイルム製造機械等で摩擦しながらでてくるフイルムも帯電していることがありますね、電圧格差の高い物の近く、考えるとあっちこっちに有る物です。

 2.静電気、名の通り静かにしている時は問題ないのですが、放電したときに電磁波が発生してしまいます、機器において放電はあり得るのでしょうか?、私がコントロールメーカに勤めいていたとき、何年かに一度の晴海の展示会に起こった出来事は忘れられません、パネルに器機を取り付け操作性の良さをアピールしょうと準備万端、「 イザ来たれお客様、来た来た大口お客様 」、早速機器の操作を始めたとき「 これ動かないよ 」の発声、営業は真っ青、技術へ怒鳴りの電話、とりあえず電源を落として回復、お客様は「 原因を確認して報告をしてください 」、これからが大変なのです、原因わからす゛、空いてる人を集めあらゆるキー操作をやるが再現性がない、現場状況を調査、お客様は赤い絨毯の上を歩いてきています、当時のお客様はラフなセータスタイルであったと事を聞いて静電気か?、操作パネルはフイルム出来てる、表面を電気が流れるのか ?、帯電はするだろう?、瞬間の放電による電磁波が影響与えたのです、プリントパターンの強化( グランドの全面ベタ化 )をはかって対処、以後、起こらないので改善されたかは不明なのですが・・・・、いかなる場合も接地はしておくべきでしょうね。

 3.自動操舵のお仕事をしたときに、造船所で大型漁船の船底になにやら重石見たいのを取り付けていましたが、好奇心の強い私としては「 これは何なんですか? 」と「 お前たち素人には解らないかもしれないが亜鉛のブロックだ、船は上は空気( 風 )を切って進だろう電気が起こるし、無線も使うだろう、それに雷が落ちる事もあるだろう、諸々の電気を海に流すのよ、そのときにこれがないと鉄板が溶け出すのよ、船に穴があかないように、鉄板より溶けやすい物をつけて置くのよ 」、船の接地は海だ、船も今や合理化の対象になり、自動化機器を積んでいて船自体が大型装置ですね。

 4.装置設計において機器には必ずアース端子がもうけられて居ますが、これは飾りではないのです( 設計者としてはお守りのような物ですが )。必ず接続してください。コンピュータメーカなどはこの接地には随分気を使っています、装置の外装パネル、板鉄、アングルにはアース端子( 端子を溶接し、端子表面を磨いて )を設けて必ず接地をしているほどです( 電気的に浮いている外装パネルはどんなに小さくても無いのです )、塗装してある物は接地部分の塗装をはがして居るのです。装置( 機器 )の放電によるノイズ発生は、機器が設置されてからの問題なので責任の所在があいまいなのですが、事故を防ぐためにも「 機器、装置の設置は接地だ!」は必ずやって於かなければなりませんね。

    





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EMI対策に必要な人材対策

 1. 日夜、ノイズやEMIと戦っている戦士( 電子回路技術者 )のバイブル「アースと****」などの著者の様な人が会社に一人でも居ると助かるのですが零細、中小企業には望むべくもなく、高嶺の花かもしれません、中小企業の技術部長さんが言えるのは「 新人は自費で購入して読破せよ!( この場合は実践せよですが ) 」まずはともあれ知識を高めさせることが先決、頑張りましょう。

 2. 今の若い技術者諸君は回路設計をパソコン又はワークステーションを使用してPLD( 記述言語 )等で設計を行ってシュミレーションで結果を見て確認、プリント基板設計も外注に出す事も多く、不要輻射( EMI )又はノイズ( EMS )対策とは無縁の処にで作業が終えますが( 若い発想と素早い設計は良いことですが )、いざEMI測定サイトでの結果が悪いと苦慮する事が多く成ります( 何をすれば問題の解決を図れるのか解らず、凍り付いてしまっている若者が多いのです。その結果、開発グループ内の責任の擦り合いなって・・・・ )。
 デジタル処理の創世記の技術者は今様な多層基板はコストの都合で使用を禁止され、時間も限られた状態でノイズ対策を強いられ、又分業も進んでいなかったので機器の構造でのノイズ対策も行い、デートの時間を失って( 懐に辞表を忍ばせてノイズ対策をやった技術者は多いのです )、全体に精通しているのに関わらず、今やリストラの憂き目にあっていますが?、彼らこそ切り札に成りうる事を知っていてください、熟年( 経験 )技術者に敬意を持って意見をお聞きください、熟年技術者は若い人たちに自分の字数に表せない体験、ヒントをお伝えください。
 素早い新製品の市場への投入を考えると熟年技術者は使いようによっては会社にとってコストに見合うのです。

 3. EMI対策に向いている人はアナログ設計( 計測機器、無線機、オーデォに興味を持っている人 )の経験のある人、起きた現象に理屈( 理論 )を付ける人、何でもすぐやって確かめる人、辛抱強く体力のある人、自分の判断ミスを素直に自分に認める人。
 
 4. デジタル信号でのクロックの立ち上がり、立ち下がりを正しい( 美しいサイン )波形で出したいと思った人は既に合格です( EMIに悩まされた人と認めます )。

 5. 不要輻射( EMI )の対策はシステム設計者、電子回路設計者、構造( ケース )設計者、部品購入者、等々、( 場合によってはソフト開発者も含まれます )、その会社( 部、課 )の総合力です、お互いに情報の交換を行い、協力しあうことか肝心です( これが最もコストが安い )、まずは相手に期待せずに、担当者は自ら出来ることは早めに対策をしておきましょう。




i.測定サイトでの対策

  1. 測定サイトは最近は公共機関や、各電気機器メーカが独自に持っていて外部に提供している処も多くなってきていますが、初めての測定には、前もって現場を訪ねて担当者に話を聞いておいてください( 機器の設置方法、未使用コネクターの処理、ケーブルの処理、アンテナの交換等々 )、機器は借りても操作は自前でやらなければならないと操作手順を覚えるのに時間がかかってしまいます、出来れば操作手順書のコピーをもらっておけばればベター。( 自動計測になっている事が多いのでマニアルは薄いはずですが? )

  2. 電波的測定である有るからと言って電子回路設計者だけに任せてはいけません、構造設計者も必ず立ち会いましょう( 構造設計者にとっては宝の山に出会うことに成るかも知れません )、シールド技術の向上に役立つはずです、 ツボ( 板金 )を押さえればピークも治まる 。

  3. 製品が完成して自信のEMI対策を行って意気揚々と測定に望む訳ですが、測定は20分程度で終わり測定値結果も満足出来るデータが出ました( バンザーイ! )、これで万事終了とはいかないのがEMIです、まず製造工場で作られる状態と全く同じであるかを確認してください。
 機器やシステムの動作状態、オプションの在る無し、ネジの締めぐわい、添付ケーブル等々、試作品は設計者が色々と手を加えていることが多く、造作している物です、手を加えた処は必ず製造担当者に連絡しておきましょう、くれぐれも「 試作品だけが良かった! 」にならない様に注意しましょう。

  4. 測定値が思わしくなかったときに、ある程度測定サイトで目安を建てるための小道具が測定サイトにそろっているかを前もって確認しておいてください。揃っていなけれは自前で用意しておかなければなりません、サイト費用は安くないし、何度もサイト通いをしたくないでしょうから、一番は商品サイクルを考えると時間が掛けられないことが多いのです、自慢の新製品を素早く、世界のお客様に届けられません。

  5. 困ったときは何でも利用します、サイトの担当者は多くの会社の対策を見ていることが多く、「 某社は此の様にして対策していました 」などと、そーっと、ヒント( あくまでもヒント )を教えてもらう事も良いかもしれません。

    



 j公共機関の測定サイト



     岡山工業技術センター   TEL 086(286)9600
          VCCI,FCC,Part18 測定サイト



     電気安全環境研究所     TEL 03(3466)5145
          VCCI,EN5011/14/15/22, EN50082−1/2,
        FCC Part15B 測定サイト




     飯田EMCセンター      TEL 0265(52)1630
         VCCI,FCC,CISPR,MIL−STD−462,D  測定サイト



     福島県ハイテクブラザ    TEL 024(959)1737
          VCCI,FCC,Part15 測定サイト


     静岡県浜松技術センター  TEL 053(428)4158 −−−> 
          VCCI,FCC 測定サイト



     ネクスト香川            TEL 087(864)5311
          VCCI,FCC、CISPR 測定サイト



     鹿児島県工業技術センター  TEL 0995(43)5111 
          放射性ノイズ観測装置(電波暗室)



     東京都立産業技術研究所   TEL 03(3909)2151
          VCCI,FCC 測定サイト



     広島テクノプラザ
      EMCセンター(EMIエミッション測定他)

只今、情報の収集中です

    



 不要輻射対策部品製作会社一覧


       村田製作所
         チップフェライトビーズ、LCフィルター

       NECトーキン株式会社
          ブロードライザ、バスタレイド、EMCフィルター

       松下電器、松下電子部品
          EMIフイルター、ビーズコア、ハイブリッドコイル

       TDK株式会社
          フェライトビーズインピーダンスアレイ

      三菱マテリアル株式会社
         LFAシリーズ

      太陽誘電株式会社
         積層ハイロスインダクタ

       太陽金網株式会社 TEL 03(3493)7851
          シールドライン、フィンガーストック、シールドシート 導電性塗料

       岡谷電機産業株式会社
          サージアブソーバ サージプロテクター

       住友スリーエム株式会社
          導電性テープ ジャケットシールドケーブル


       三洋電子部品株式会社
          OS−コンデンサー


       石塚電子株式会社
          ガスチューブアレスタ サージアブソーバ


       日清紡テンペスト株式会社
          デンジーシリーズ


       TORAY東洋サービス株式会社
          電磁波吸収材ルミディオン

 

只今、情報の収集中です  

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 l当社技術部一同より


  このホームページに多くの方々から御意見を頂くようになりました、新しい発見もありますこの場を借りましてお礼を申します、又言葉で言うのは簡単ですがプリント基板設計、筐体( ケース )等は平面又は立方的な広がりを持っていますので、設計技術者は技量、経験、に依ってどれを優先させるかその場、その場の決断に迫られるものと思いますが最善の努力による決断が良い結果をもたらします、皆様の流した汗と努力が報われることを祈りつつ、技術一同声を揃えて、




「有り難うござすます、私達も頑張ります!」














   m.感謝

  多くの方々がEMI対策に努力されその結果を公表され、回路技術者に多大な恩恵を受けること出来るように成ってきました、得た時間を有効に使われ、さらなる発展を使われる事を期待し、お礼と感謝を申し上げます。
                     

悩める技術者一同       
                                               EMI対策グループ       






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