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專欄

電路設計和EMC設計的關鍵

前言

專欄“電路設計和EMC設計的關鍵”開始篇

Keyword

大家好!我是ROHM的稻垣。
很榮幸今後每個月都能透過這個專欄與您相會。
在設計LSI及其應用產品時,涉及到使電氣特性與產品規格相吻合的電路設計,以及符合EMC國際標準的EMC設計,這兩者之間通常會存在衝突,因此需要一種權衡能力。
我希望利用這個EMC專欄,能夠把這種權衡能力-也就是設計的“關鍵”介紹給大家。
歡迎您一同學習和探討。

首先介紹我自己吧。

我加入ROHM已經30多年了。當初被分配到半導體積體電路(IC)設計部門。
當時雙極性IC是主流產品,製程規則(金屬層佈線寬度)為10μm(微米)。元件數量大約有幾百個,當時的狀態幾乎就像是手工製作半導體積體電路(IC)一樣。電路圖是手工繪製在方格紙上的,電子元件的工作情況是透過將其焊接到被稱為“麵包板”的簡陋機板上來確認的。那時也沒有電路模擬器,是一個將透過計算機手動計算的結果與麵包板的測試值進行比較來完成電路設計的時代。製作量產光罩的CAD資料也是手寫的,是透過數位繪圖板來讀取資料的原始環境。那時的時間過得比較緩慢。

但是我記得當時上司和前輩很嚴格,對理論計算公式和手動計算的正確性要求都非常高。測試方面也一樣,就連探頭的擺放位置也要求得一絲不苟。那是一個沒有電腦和網路的時代,所以不得不透過閱讀市售書籍或向上司和前輩請教,來獲取設計相關的資訊。

即使這樣的時代,隨著時間的推移,也在不斷發展進步。逐漸引入了電路模擬器並配備了電腦,設計環境變得越來越理想舒適。可以自己創建模擬模型,提取參數,確定模型參數,並進行電路模擬。透過將模擬值與評估套件(僅包含一個電晶體的封裝)的檢測值進行比較,可以很容易確認哪些參數起作用以及如何起作用。

當時,我們ROHM的優勢是滿足客戶各種要求的客製化IC,我也負責了約20款機型的研發和量產相關工作。這些都是非常好的體驗和經驗累積。基本的模式是透過第一次試作使產品執行基本工作,透過第二次試作來確認特性是否符合要求,透過第三次試作來確認是否適合量產。我研發過適用於音訊和視訊的類比IC、以及其他類比IC和數位IC。當時研發的半導體積體電路(IC),有一些至今仍在繼續量產。

後來我被調往東京,又調到了研究所,並有機會參與了與大學之間的聯合研究。從這個時期開始,我受到了連續的文化衝擊(老氣!)。我也參加過海外的技術研討會,與國外的大型競爭對手彼此切磋技藝!當時簡直不敢相信這些同行竟然能這樣聚在一起。在這次聯合研究中,我們非常深入地鑽研了模擬模型。在這個時代,我掌握了論文的撰寫方法和發表方法,以及會議的進行方法等各種基礎思路。

借調結束後,我回去開始負責電磁相容性(EMC)相關的工作。當時的第一印象是“這貌似是一個我不太瞭解的領域”。今年已經是我從事這個領域工作的第12年。經過累積大量的工作經驗後,我逐漸認識到,電磁相容性(EMC)並不是什麼神秘的現象,而是可加以合理地解決。我還認識到即使僅僅瞭解電路工作,也可以有很廣泛的應用。

我希望基於這些經驗和30多年的累積,不拘細節地綜觀半導體積體電路(IC)和電磁相容性(EMC),抽出其中的關鍵(核心)部分並以通俗易懂的方式介紹給大家。將會分二部分來講解,一部分是初級篇,會簡單介紹半導體積體電路 (IC) 和電磁相容性 (EMC) ;另一部分是中級篇,會具體介紹電磁相容性 (EMC)。所講解的內容淺顯易懂,歡迎一起學習與探討!

期待下次與您相會。

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