JP3052907B2 - EMI design and evaluation method for electronic equipment - Google Patents

EMI design and evaluation method for electronic equipment

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JP3052907B2
JP3052907B2 JP9222877A JP22287797A JP3052907B2 JP 3052907 B2 JP3052907 B2 JP 3052907B2 JP 9222877 A JP9222877 A JP 9222877A JP 22287797 A JP22287797 A JP 22287797A JP 3052907 B2 JP3052907 B2 JP 3052907B2
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  • Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は電子機器のEMI設
計・評価方法に関し、特に一連の電子機器の設計・評価
方法における電子機器からの不要電波(EMI:Ele
ctoro−Magnetic Interferen
ce)の設計・評価方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for designing and evaluating EMI of electronic equipment, and more particularly, to a method for designing and evaluating a series of electronic equipment.
ctro-Magnetic Interferen
ce).

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、電子機器の設計・評価課程として
は、図9に示すように、機能設計工程S41と、部品選
定工程S42と、回路詳細設計工程S45と、実装詳細
設計工程S48と、基板製作工程S49と、部品搭載工
程S50と、機能確認工程S51と、EMI評価工程S
52と、出荷工程S53とを順次行う方法がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a design / evaluation process of an electronic device, as shown in FIG. 9, a function design process S41, a component selection process S42, a circuit detailed design process S45, a mounting detailed design process S48, Substrate manufacturing process S49, component mounting process S50, function confirmation process S51, EMI evaluation process S
52 and a shipping step S53.

【0003】この場合、回路詳細設計工程S45は回路
設計工程S43を順に行い、この回路設計を行う時点で
回路シミュレーション工程S44によって回路設計検証
を行い、その結果を回路設計に反映させている。
In this case, a circuit detailed design step S45 sequentially performs a circuit design step S43. At the time of performing the circuit design, the circuit design is verified by a circuit simulation step S44, and the result is reflected in the circuit design.

【0004】実装詳細設計工程S48はこの回路詳細設
計工程S45の次に行う実装設計工程S46で実装シミ
ュレーション工程S47によって実装設計検証を行い、
その結果を実装設計に反映させている。
In a detailed mounting design step S48, a mounting design verification is performed in a mounting simulation step S47 in a mounting design step S46 performed after the circuit detailed design step S45.
The results are reflected in the packaging design.

【0005】基板製作工程S49はこの実装設計工程S
46で得られた配線パターン情報を用いて製造を行い、
部品搭載工程S50はその基板への部品搭載を行う。機
能確認工程S51は部品搭載後に機能確認を行い、EM
I評価工程S52はEMI評価をその機能確認後に行
う。このEMI評価後に、電子機器が出荷工程S53で
出荷される。
[0005] The board manufacturing process S49 is a mounting design process S
Manufacturing is performed using the wiring pattern information obtained in 46,
In the component mounting step S50, components are mounted on the board. In the function confirmation step S51, the function is confirmed after the components are mounted, and the EM
In the I evaluation step S52, the EMI evaluation is performed after confirming the function. After the EMI evaluation, the electronic device is shipped in a shipping step S53.

【0006】上述した一連の電子機器の設計・評価課程
においては、機能確認工程S51で動作不良が見られれ
ば、基板製作工程S49に戻って基板の再製作が行われ
る。また、EMI評価工程S52で所定のEMI特性が
得られなければ、部品搭載工程S50に戻ってEMIフ
ィルタ等のEMI対策部品を搭載する。それでもEMI
特性が得られない場合には実装設計工程S46に戻って
基板の大きさや部品の実装形態が変更される。
In the above-described series of electronic device design / evaluation courses, if an operation failure is found in the function confirmation step S51, the process returns to the substrate manufacturing step S49 to re-manufacture the substrate. If a predetermined EMI characteristic is not obtained in the EMI evaluation step S52, the process returns to the component mounting step S50 to mount an EMI countermeasure component such as an EMI filter. Still EMI
If the characteristics cannot be obtained, the process returns to the mounting design step S46, and the size of the board and the mounting mode of the components are changed.

【0007】また、従来のEMI特性評価方法として
は、図10に示すように、筐体を対象とした方法もあ
る。この方法では遮蔽構造部の高周波磁界に対する電磁
波漏洩特性を測定し(図10工程S62)、その測定結
果から伝遅インピーダンスを求め(図10工程S6
3)、その伝達インピーダンスと任意の波源が作る波動
インピーダンスから波源に対する遮蔽効果を求める(図
10工程S64)。この方法については、特開平05−
302946号公報に開示されている。
As a conventional EMI characteristic evaluation method, there is a method for a housing as shown in FIG. In this method, the electromagnetic wave leakage characteristics of the shielding structure with respect to the high-frequency magnetic field are measured (Step S62 in FIG. 10), and the delay propagation impedance is obtained from the measurement result (Step S6 in FIG. 10).
3) A shielding effect on the wave source is obtained from the transfer impedance and the wave impedance created by an arbitrary wave source (step S64 in FIG. 10). This method is disclosed in
No. 302946.

【0008】しかしながら、上記の方法では最終的にE
MI測定評価を行うまでに実際の遮蔽効果が得られず、
特性が得られなかった場合には高価なEMI評価施設を
占有して原因部分を探査し、その部分のシールドを強化
するといった対処療法的な解決策を取ることになる。ま
た、この場合には修正コストや労力、及び資材が必要と
なり、設計・評価期間やコストの増大につながる。
However, in the above method, E
The actual shielding effect cannot be obtained until the MI measurement evaluation is performed.
If the characteristics are not obtained, a coping solution is taken such as occupying an expensive EMI evaluation facility, searching for the cause portion, and strengthening the shield of the portion. Further, in this case, repair costs, labor, and materials are required, which leads to an increase in the design / evaluation period and costs.

【0009】さらに、EMI放射を防止する方法として
は、図11に示すように、電子回路において往路と帰路
とを、図11に示すように、電流によって生じる磁界の
大きさが等しく、向きが逆になるように各区間31,3
2を配置し、電磁界を相殺させることによってEMI放
射を抑制させる方法もある。この方法については、特開
平7−326833号公報に開示されている。
Further, as a method for preventing EMI radiation, as shown in FIG. 11, a forward path and a return path in an electronic circuit are made to have the same magnitude of the magnetic field generated by the current and the opposite direction as shown in FIG. So that each section 31, 3
There is also a method in which the EMI radiation is suppressed by arranging 2 and canceling out the electromagnetic field. This method is disclosed in JP-A-7-326833.

【0010】しかしながら、EMIは信号パターンのみ
が原因で発生するのではなく、電源/GND(グラン
ド)面の周波数特性が深く関与してくるので、この方式
では電源/GND面の周波数特性ピーク値と回路を流れ
る電流の周波数及び高調波が一致する可能性がある。そ
の場合、大きなEMI放射が生じ、やはりEMI評価施
設を占有して上記のような対策をとることとなり、設計
・評価期間やコストの増大につながる。
However, EMI is not caused only by the signal pattern, but is closely related to the frequency characteristics of the power supply / GND (ground) plane. The frequency and harmonics of the current flowing through the circuit may match. In that case, large EMI radiation occurs, which also occupies the EMI evaluation facility and takes the above countermeasures, leading to an increase in the design / evaluation period and cost.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の電子機
器のEMI設計・評価方法では、機能設計、部品選定、
回路設計、実装設計、基板製作、部品搭載、機能確認、
EMI評価、出荷の順で行われている。
In the above-described conventional EMI design and evaluation method for electronic equipment, the function design, component selection,
Circuit design, mounting design, board fabrication, component mounting, function confirmation,
EMI evaluation and shipment are performed in this order.

【0012】しかしながら、この設計・評価工程におい
ては、特に新規に設計する機器においてEMI評価での
性能を満足するかどうかは作ってみて初めて確認できる
ことであり、しかもEMI評価が出荷直前の機器開発最
終工程であることから、この工程で所望の性能が得られ
なければ、実装設計に立ち返らねばならなくなる。その
ため、開発期間が延び、定められた出荷時期に間に合わ
なくなるという問題がある。
However, in this design / evaluation process, it is only possible to confirm whether or not a newly designed device satisfies the performance in the EMI evaluation for the first time after making the EMI evaluation. Since this is a process, if the desired performance is not obtained in this process, it is necessary to return to the packaging design. For this reason, there is a problem that the development period is extended and it is not possible to meet a predetermined shipping time.

【0013】また、上述した従来の設計方法では、多く
の場合、上記のように出荷の納期的な制限から、電磁放
射源となっている実装基板を作り直すことができず、そ
の外側をシールド板で囲ったり、電源供給線に電磁波吸
収体を入れたりするという間接的な解決方法を用いてい
る。この場合、そのための労力と資材とが必要であり、
コストアップにつながるばかりか、その間、高価なEM
I評価施設を占有することとなり、設計技術者も次の機
器開発設計ができなくなるという問題がある。
In the conventional design method described above, in many cases, the mounting substrate serving as the electromagnetic radiation source cannot be recreated due to the delivery deadline limitation as described above. Or an electromagnetic wave absorber in the power supply line. In this case, labor and materials are needed for that,
In addition to increasing costs, during that time expensive EM
Since the I evaluation facility is occupied, there is a problem that the design engineer cannot perform the next device development design.

【0014】そこで、本発明の目的は上記の問題点を解
消し、後戻りのない実装設計を行うことができ、設計・
評価時の労力や資材コストを削減することができるとと
もに、EMI評価施設の時間有効利用とそれによる設計
・評価期間の短縮を実現することができる電子機器のE
MI設計・評価方法を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to perform mounting design without regression.
E-equipment of electronic equipment that can reduce labor and material cost at the time of evaluation, and can also make effective use of time in EMI evaluation facilities and thereby shorten design and evaluation periods.
An object of the present invention is to provide an MI design / evaluation method.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明による電子機器の
EMI設計・評価方法は、機能設計と、部品選定と、回
路設計と、実装設計と、基板製作と、部品搭載と、機能
確認と、EMI特性確認とを経て出荷される電子機器の
EMI設計・評価方法であって、前記基板の電源/グラ
ンド層の設計データを抽出する抽出工程と、前記抽出工
程で抽出されたデータに基づいて前記基板のモデルを生
成するモデル生成工程と、前記基板のモデルに基づいて
面解析シミュレーションを行う面解析シミュレーション
工程と、前記面解析シミュレーション工程に並行して行
われかつ前記抽出工程で抽出されたデータに基づいて電
源/グランド層のみの基板を制作する基板製作工程と、
前記面解析シミュレーション工程で得られるシミュレー
ション結果と前記基板製作工程で制作された電源/グラ
ンド層のみの基板単体での周波数特性を実測した結果と
の照合を行う第1の実測・検討工程と、前記第1の実測
・検討工程での実測・検討工程の後に前記電源/グラン
ド層のみの基板に当該基板からの放射を低減させるバイ
パスコンデンサを実装する搭載工程と、前記バイパスコ
ンデンサの搭載位置及び容量値をシミュレーションする
シミュレーション工程と、前記シュミレーション工程で
得られた結果と前記搭載工程で前記バイパスコンデンサ
が搭載された基板での周波数特性を実測した結果との照
合を行う第2の実測・検討工程と、前記第2の実測・検
討工程で得られた電源/グランド層のパターンと前記バ
イパスコンデンサの容量及び位置情報とを前記実装設計
の工程にフィードバックする工程とを備え、各工程を前
記実装設計の工程に並行して行うようにしている。
SUMMARY OF THE INVENTION An EMI design / evaluation method for electronic equipment according to the present invention comprises a function design, a component selection, a circuit design, a packaging design, a board fabrication, a component mounting, a function confirmation, and the like. An EMI design / evaluation method for an electronic device to be shipped after confirming EMI characteristics, comprising: an extraction step of extracting design data of a power supply / ground layer of the board; and an extraction step based on the data extracted in the extraction step. A model generation step of generating a model of the substrate, a surface analysis simulation step of performing a surface analysis simulation based on the model of the substrate, and data performed in parallel with the surface analysis simulation step and extracted in the extraction step. A board manufacturing process of manufacturing a board having only a power / ground layer based on the
A first actual measurement / examination step of collating a simulation result obtained in the surface analysis simulation step with a result of actually measuring a frequency characteristic of a substrate alone including only a power / ground layer produced in the substrate production step; A mounting step of mounting a bypass capacitor for reducing radiation from the substrate on a substrate having only the power / ground layer after the actual measurement / examination step in the first actual measurement / examination step; and a mounting position and a capacitance value of the bypass capacitor. A second actual measurement / examination step of collating a result obtained in the simulation step with a result obtained by actually measuring a frequency characteristic of a substrate on which the bypass capacitor is mounted in the mounting step, The power supply / ground layer pattern obtained in the second actual measurement / examination step and the bypass capacitor And a step of feeding back the capacity and location information to the packaging design process, are carried out in parallel with each step to the packaging design process.

【0016】本発明の他の電子機器のEMI設計・評価
方法は、機能設計工程と、部品選定工程と、回路設計工
程とを順に行い、この回路設計を行う時点で回路シミュ
レーション工程によって回路設計検証を行いかつその結
果を回路設計に反映させる回路詳細設計工程と、前記回
路詳細設計工程の次に行う実装設計工程で実装シミュレ
ーション工程によって実装設計検証を行いかつその結果
を実装設計に反映させる実装詳細設計工程と、前記実装
設計工程で得られた配線パターン情報を用いて製造を行
う基板製作工程と、その基板への部品搭載を行う部品搭
載工程と、前記部品搭載後に機能確認を行う機能確認工
程と、前記機能確認後にEMI特性確認を行うEMI特
性確認工程とを経て出荷される電子機器の設計・評価方
法であって、前記基板の電源/グランド層の設計データ
を抽出する抽出工程と、前記抽出工程で抽出されたデー
タに基づいて前記基板のモデルを生成するモデル生成工
程と、前記モデルに基づいて面解析シミュレーションを
行う面解析シミュレーション工程と、前記面解析シミュ
レーション工程と同時に行われかつ前記電源/グランド
層のみの基板を製作する基板製作工程と、前記面解析シ
ミュレーション工程で得られた結果と前記基板製作工程
で制作された前記電源/グランド層のみの基板単体での
周波数特性を実測した結果との照合を行う第1の実測・
検討工程と、前記第1の実測・検討工程での実測・検討
工程の後に前記電源/グランド層のみの基板に当該基板
からの放射を低減させるバイパスコンデンサを実装する
搭載工程と、前記バイパスコンデンサの搭載位置及び容
量値をシミュレーションするシミュレーション工程と、
前記シュミレーション工程で得られた結果と前記搭載工
程で前記バイパスコンデンサが実装された基板の周波数
特性を実測した結果との照合を行う第2の実測・検討工
程と、前記第2の実測・検討工程で得られた前記電源/
グランド層のパターンと前記バイパスコンデンサの容量
及び位置情報とを前記実装詳細設計工程にフィードバッ
クする電源/グランド設計工程とを備え、前記抽出工程
と前記モデル生成工程と前記面解析シミュレーション工
程と前記基板製作工程と前記第1の実測・検討工程と前
記搭載工程と前記シミュレーション工程と前記第2の実
測・検討工程と前記電源/グランド設計工程とを前記実
装詳細設計工程に並行して行うようにしている。
According to another EMI design / evaluation method for an electronic device of the present invention, a function design process, a component selection process, and a circuit design process are sequentially performed, and a circuit design verification is performed by a circuit simulation process when the circuit design is performed. And a circuit detail design step of reflecting the result in the circuit design, and a package detail verification step of performing a package design verification by a package simulation step in a package design step performed after the circuit detail design step and reflecting the result in the package design. A design process, a board manufacturing process for manufacturing using the wiring pattern information obtained in the mounting design process, a component mounting process for mounting components on the board, and a function checking process for checking functions after mounting the components. And a method for designing and evaluating an electronic device to be shipped via an EMI characteristic confirmation step of performing EMI characteristic confirmation after the function confirmation. An extraction step of extracting design data of a power / ground layer of a board, a model generation step of generating a model of the board based on the data extracted in the extraction step, and a plane for performing a plane analysis simulation based on the model An analysis simulation step, a board fabrication step performed simultaneously with the plane analysis simulation step and fabricating a substrate having only the power / ground layer, a result obtained in the plane analysis simulation step, and a board produced in the board fabrication step. The first actual measurement for comparing with the result of actual measurement of the frequency characteristic of the substrate alone having only the power / ground layer.
A studying step, a mounting step of mounting a bypass capacitor for reducing radiation from the board on the board having only the power supply / ground layer after the actual measurement and studying step in the first actual measurement and studying step, A simulation process of simulating a mounting position and a capacitance value;
A second actual measurement / examination step of collating a result obtained in the simulation step with a result of actual measurement of a frequency characteristic of a board on which the bypass capacitor is mounted in the mounting step, and the second actual measurement / examination step The power source obtained in /
A power / ground design step of feeding back a ground layer pattern and capacitance and position information of the bypass capacitor to the mounting detailed design step, wherein the extraction step, the model generation step, the surface analysis simulation step, and the board fabrication The step, the first actual measurement / examination step, the mounting step, the simulation step, the second actual measurement / examination step, and the power / ground design step are performed in parallel with the detailed mounting design step. .

【0017】すなわち、本発明の電子機器のEMI設計
・評価方法は、機能設計工程と、部品選定工程と、回路
設計工程とを順に行い、この回路設計を行う時点で回路
シミュレーションによって回路設計検証を行いその結果
を回路設計に反映させる回路詳細設計工程と、この回路
詳細設計工程の次に行う実装設計工程で実装シミュレー
ションによって実装設計検証を行いかつその結果を実装
設計に反映させる実装詳細設計工程と、この実装設計工
程で得られた配線パターン情報を用いて製造を行う基板
製作工程と、その基板への部品搭載を行う部品搭載工程
と、部品搭載後に機能確認を行う機能確認工程と、機能
確認後にEMI特性確認を行うEMI特性確認工程とを
経て出荷を行っている。
That is, according to the EMI design / evaluation method for electronic equipment of the present invention, a function design step, a component selection step, and a circuit design step are sequentially performed, and at the time of performing the circuit design, circuit design verification is performed by circuit simulation. And a circuit detail design process for reflecting the result in the circuit design, and a package detail design process for performing a package design verification by a mounting simulation in a package design process following the circuit detail design process and reflecting the result in the package design. A board manufacturing process for manufacturing using the wiring pattern information obtained in this mounting design process, a component mounting process for mounting components on the board, a function checking process for checking functions after component mounting, and a function checking. The shipment is performed through an EMI characteristic checking step of checking EMI characteristics later.

【0018】この一連の電子機器の開発課程で、実装詳
細設計工程に並行して、電源/GND(グランド)層の
設計データを抽出する工程と、この抽出したデータに基
づいて当該基板のモデルを作成するモデル作成工程と、
このモデルに基づいて面解析シミュレーションを行う面
解析シミュレーション工程とを順に実行し、この面解析
シミュレーション工程と同時に、電源/GND層のみの
基板を製作する基板製作工程を進め、面解析シミュレー
ション工程で得られた結果と基板単体での周波数特性S
パラメータを実測した結果との照合を第1の実測・検討
工程で行う。
In this series of electronic device development processes, a process of extracting design data of a power supply / GND (ground) layer in parallel with a detailed mounting design process, and a model of the board based on the extracted data. The model creation process to create,
A surface analysis simulation step of performing a surface analysis simulation based on this model is sequentially executed. Simultaneously with the surface analysis simulation step, a substrate manufacturing step of manufacturing a substrate including only the power supply / GND layer is performed. Results and frequency characteristics S of the substrate alone
The collation with the result of actually measuring the parameter is performed in a first actual measurement / examination step.

【0019】この実測・検討工程の後、電源/GND層
のみの基板に当該基板からの放射を低減させるバイパス
コンデンサを実装するパスコン搭載工程と、バイパスコ
ンデンサの搭載位置及び容量値をモデル生成工程を経て
シミュレーションする工程と、このシュミレーションで
得られた結果とバイパスコンデンサが搭載された基板で
の周波数特性Sパラメータを実測した結果との照合を第
2の実測・検討工程で行う。
After the actual measurement / examination process, a bypass capacitor mounting process of mounting a bypass capacitor for reducing radiation from the substrate on a substrate having only the power supply / GND layer, and a model generation process of a mounting position and a capacitance value of the bypass capacitor are performed. In a second actual measurement / examination step, a simulation step through which the simulation is performed and a result obtained by the simulation are compared with a result obtained by actually measuring a frequency characteristic S parameter on a substrate on which a bypass capacitor is mounted.

【0020】これらの工程で得られた電源/GND層の
パターンと、バイパスコンデンサの容量値及び位置情報
とを電源/GND設計工程から実装詳細設計工程にフィ
ードバックすることで、設計の上流工程でEMI特性を
保証することが可能となる。
By feeding back the power supply / GND layer pattern obtained in these steps and the capacitance value and position information of the bypass capacitor from the power supply / GND design step to the mounting detailed design step, EMI is performed in the upstream step of the design. Characteristics can be guaranteed.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施例について
図面を参照して説明する。図1は本発明の一実施例によ
る電子機器のEMI設計・評価方法を示すフローチャー
トである。図において、本発明のEMI設計・評価方法
では機能設計工程S1と、部品選定工程S2と、回路詳
細設計工程S5と、実装詳細設計工程S8と、基板製作
工程S9と、部品搭載工程S10と、機能確認工程S1
1と、EMI特性確認工程S12と、出荷工程S13と
を順次実行している。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a flowchart illustrating a method for designing and evaluating EMI of an electronic device according to an embodiment of the present invention. In the figure, in the EMI design / evaluation method of the present invention, a function design step S1, a component selection step S2, a circuit detailed design step S5, a mounting detailed design step S8, a board manufacturing step S9, a component mounting step S10, Function confirmation process S1
1, an EMI characteristic checking step S12, and a shipping step S13 are sequentially executed.

【0022】その際、回路詳細設計工程S5では回路設
計工程S3の回路設計を行うとともに、その回路設計の
時点で回路シミュレーション工程S4によって回路設計
検証を行い、その結果を回路設計工程S3に反映させて
いる。
At this time, in the circuit detailed design step S5, the circuit is designed in the circuit design step S3, and at the time of the circuit design, the circuit design is verified in the circuit simulation step S4, and the result is reflected in the circuit design step S3. ing.

【0023】実装詳細設計工程S8では実装設計工程S
6で実装設計を行うとともに、その実装設計の時点で実
装シミュレーション工程S7によって実装設計検証を行
い、その結果を実装設計工程S6に反映させている。
In the detailed mounting design step S8, the mounting design step S
6, the mounting design is verified by the mounting simulation step S7 at the time of the mounting design, and the result is reflected in the mounting design step S6.

【0024】基板製作工程S9は実装設計工程S8で得
られた配線パターン情報を用いて製造を行い、部品搭載
工程S10はその製造された基板への部品搭載を行い、
機能確認工程S11では部品搭載後に機能確認を行う。
EMI特性確認工程S12では機能の確認後にEMI特
性確認を行い、出荷工程S13で出荷される。
In the board manufacturing step S9, manufacturing is performed using the wiring pattern information obtained in the mounting design step S8. In the component mounting step S10, components are mounted on the manufactured board.
In the function check step S11, a function check is performed after the components are mounted.
In the EMI characteristic confirmation step S12, the EMI characteristics are confirmed after the function is confirmed, and the EMI characteristics are shipped in the shipping step S13.

【0025】本発明の一実施例によるEMI設計・評価
方法では上記の一連の電子機器の開発課程で、実装詳細
設計工程S8に並行して電源/GND(グランド)層の
抽出工程S14と、モデル生成工程S19と、面解析シ
ミュレーション工程S20とを順に実行している。
In the EMI design / evaluation method according to one embodiment of the present invention, a power supply / GND (ground) layer extraction step S14 and a model The generation step S19 and the surface analysis simulation step S20 are sequentially executed.

【0026】また、本発明の一実施例によるEMI設計
・評価方法ではこの面解析シミュレーション工程S20
と同時に、電源/GND層のみの基板製作工程S15を
進め、面解析シミュレーション工程S20で得られた結
果と基板単体での周波数特性Sパラメータを実測した結
果との照合を行う第1の実測・検討工程S16を行って
いる。
In the EMI design / evaluation method according to one embodiment of the present invention, the surface analysis simulation step S 20
At the same time, the substrate manufacturing step S15 of only the power supply / GND layer is advanced, and the first actual measurement / examination for comparing the result obtained in the surface analysis simulation step S20 with the actual measurement result of the frequency characteristic S parameter of the substrate alone. Step S16 is performed.

【0027】さらに、本発明の一実施例によるEMI設
計・評価方法ではこの第1の実測・検討工程S16の後
に、パスコンモデル生成工程S21でその電源/GND
層のみの基板からの放射を低減させるバイパスコンデン
サ(以下、パスコンとする)の搭載位置及び容量値を生
成し、シミュレーション工程S22でそれらパスコンの
搭載位置及び容量値を基にパスコンモデルのシミュレー
ションを行っている。
Further, in the EMI design / evaluation method according to one embodiment of the present invention, after the first actual measurement / examination step S16, the power supply / GND is generated in a decap model generation step S21.
A mounting position and a capacitance value of a bypass capacitor (hereinafter, referred to as a bypass capacitor) for reducing radiation from the substrate including only the layers are generated, and a simulation of a bypass capacitor model is performed based on the mounting position and the capacitance value of the bypass capacitor in a simulation step S22. ing.

【0028】さらにまた、本発明の一実施例によるEM
I設計・評価方法ではこのシミュレーション工程S22
と同時に、パスコン搭載工程S17で電源/GND層の
みの基板にパスコンを実装し、シュミレーション工程S
22で得られた結果とパスコンが実装された基板の周波
数特性Sパラメータを実測した結果との照合を行う第2
の実測・検討工程S18を行っている。
Furthermore, the EM according to one embodiment of the present invention
In the I design / evaluation method, the simulation step S22
At the same time, a decap is mounted on a substrate having only a power supply / GND layer in a decap mounting step S17, and a simulation step S17 is performed.
A second comparison is made between the result obtained in step 22 and the result of actually measuring the frequency characteristic S parameter of the board on which the decap is mounted.
The actual measurement / examination step S18 is performed.

【0029】上記の工程からなる電源/GND設計工程
S23では、これらの工程で得られた電源/GND層の
パターンと、パスコンの容量及び位置情報を実装詳細設
計工程S8にフィードバックしている。これによって、
電子機器の設計の上流工程でEMI特性を保証すること
が可能となる。
In the power supply / GND design step S23 consisting of the above steps, the power supply / GND layer pattern obtained in these steps and the capacitance and position information of the decap are fed back to the mounting detailed design step S8. by this,
EMI characteristics can be guaranteed in an upstream process of designing an electronic device.

【0030】図2(a)はパスコンを搭載していない状
態での基板の周波数特性を示す図であり、図2(b)は
パスコン搭載後の基板の周波数特性とを示す図である。
図2において、f1は製品(図示せず)のクロック周波
数、f2〜f6はクロックの高調波、A〜Hは基板(図
示せず)の周波数特性11のピーク値(周波数)を示し
ている。
FIG. 2A is a diagram showing the frequency characteristics of the board when no decap is mounted, and FIG. 2B is a diagram showing the frequency characteristics of the board after the decap is mounted.
In FIG. 2, f1 indicates a clock frequency of a product (not shown), f2 to f6 indicate harmonics of the clock, and A to H indicate peak values (frequency) of the frequency characteristic 11 of the substrate (not shown).

【0031】パスコンを搭載する前の状態では製品のク
ロック周波数及びその高調波12(f1〜f6)におい
て、周波数f4,f6で基板の周波数特性11のピーク
値E,Hと一致する。この状態で設計及び製造を進めて
いけば、出荷直前のEMI測定時に周波数f4,f6で
大きなEMI放射が生じることとなる。
In a state before the decap is mounted, the clock frequency of the product and its harmonics 12 (f1 to f6) coincide with the peak values E and H of the frequency characteristic 11 of the substrate at the frequencies f4 and f6. If the design and manufacturing proceed in this state, large EMI radiation will occur at frequencies f4 and f6 at the time of EMI measurement immediately before shipment.

【0032】この基板にパスコンを搭載すると、基板の
周波数特性13のピーク値がシフト(A′〜H′)し、
パスコンの搭載位置及び容量値によってこのシフト量を
変えて製品のクロック周波数及びその高調波12(f1
〜f6)と一致しないような配置及び容量値を決める。
この場合、配置及び容量値は周波数f4,f6で基板の
周波数特性11のピーク値E,Hと一致しないように決
定されている。
When a decap is mounted on this board, the peak value of the frequency characteristic 13 of the board shifts (A 'to H'),
The shift amount is changed depending on the mounting position and the capacitance value of the bypass capacitor, and the clock frequency of the product and its harmonics 12 (f1
To f6) are determined.
In this case, the arrangement and the capacitance value are determined so as not to coincide with the peak values E and H of the frequency characteristics 11 of the substrate at the frequencies f4 and f6.

【0033】図8は図1の第1の実測・検討工程S16
及び第2の実測・検討工程S18の詳細な動作を示すフ
ローチャートである。図においては、パスコンの搭載に
よって基板の周波数特性のピーク値と製品のクロック周
波数及びその高調波とをずらすような搭載位置及び容量
値を決めるための動作フローを示している。
FIG. 8 shows the first actual measurement / examination step S16 of FIG.
10 is a flowchart showing a detailed operation of a second actual measurement / examination step S18. The figure shows an operation flow for determining a mounting position and a capacitance value such that the peak value of the frequency characteristic of the substrate is shifted from the clock frequency of the product and its harmonics by mounting the decap.

【0034】この場合、第1の実測・検討工程S16で
はまず基板の電源/GND層の周波数特性を測定し(図
8工程S31)、面解析シミュレーション工程S20
結果と照合してピーク周波数を見出し(図8工程S3
2)、その周波数が実際の製品のクロック周波数及びそ
の高調波と一致するか否かを比較する(図8工程S3
3)。
In this case, in the first actual measurement / examination step S16, first, the frequency characteristics of the power supply / GND layer of the substrate are measured (step S31 in FIG. 8), and the surface analysis simulation step S20 is performed.
The peak frequency is found by comparing it with the result (step S3 in FIG. 8).
2) Compare whether the frequency matches the actual product clock frequency and its harmonics (step S3 in FIG. 8).
3).

【0035】比較結果が一致した場合にはパスコン搭載
工程S17で基板にパスコンを搭載する。比較結果が一
致しなかった場合には適正値が検出されたものと判断
し、そのデータを実装詳細設計工程S8にフィードバッ
クする。
If the comparison results match, a decap is mounted on the substrate in a decap mounting step S17. If the comparison results do not match, it is determined that an appropriate value has been detected, and the data is fed back to the mounting detailed design step S8.

【0036】パスコン搭載工程S17でパスコンが基板
に搭載されると、第2の実測・検討工程S18では再
度、基板の電源/GND層の周波数特性を測定し(図8
工程S35)、シミュレーション工程S22の結果と照
合してピーク周波数を見出し(図8工程S36)、その
周波数が実際の製品のクロック周波数及びその高調波と
一致するか否かを比較する(図8工程S37)。
When the decap is mounted on the substrate in the decap mounting step S17, the frequency characteristic of the power supply / GND layer of the substrate is measured again in the second actual measurement and examination step S18 (FIG. 8).
Step S35), comparing with the result of the simulation step S22
Then, the peak frequency is found (step S36 in FIG. 8), and it is compared whether the frequency matches the clock frequency of the actual product and its harmonics (step S37 in FIG. 8).

【0037】比較結果が一致した場合にはお互いのピー
ク値が重ならないようにパスコンの搭載位置及び容量値
を変更し(図8工程S39)、工程S35に戻って上記
の処理を行う。比較結果が一致しなかった場合には適正
値が検出されたものと判断し、そのデータを実装詳細設
計工程S8にフィードバックする。
When the comparison results match, the mounting position and the capacitance value of the decap are changed so that the peak values do not overlap (step S39 in FIG. 8), and the process returns to step S35 to perform the above processing. If the comparison results do not match, it is determined that an appropriate value has been detected, and the data is fed back to the mounting detailed design step S8.

【0038】図3及び図4は図1の第1の実測・検討工
程S16及び第2の実測・検討工程S18における周波
数特性を実際の基板を用いて測定した結果を示す図であ
る。これらの図において、図3はパスコンを搭載する前
の基板の周波数特性の測定結果を示し、図4はパスコン
を搭載した後の基板の周波数特性の測定結果を示してい
る。
FIG. 3 and FIG. 4 are diagrams showing the results of measuring the frequency characteristics in the first actual measurement / examination step S16 and the second actual measurement / examination step S18 of FIG. 1 using an actual substrate. In these figures, FIG. 3 shows the measurement result of the frequency characteristic of the substrate before mounting the decap, and FIG. 4 shows the measurement result of the frequency characteristic of the substrate after mounting the decap.

【0039】パスコンを搭載する前の周波数特性のピー
ク値(A,B,C)がパスコンを搭載することによって
シフト(A′,B′,C′)することを利用して基板の
周波数特性のピーク値をシフトさせ、製品のクロック周
波数及びその高調波と一致しないようにすることによっ
てEMI放射が生じないようにしている。
By utilizing the fact that the peak value (A, B, C) of the frequency characteristic before mounting the decap shifts (A ', B', C ') by mounting the decap, the frequency characteristic of the substrate is utilized. The peak value is shifted so that it does not match the product clock frequency and its harmonics, thereby preventing EMI emissions.

【0040】図5(a)〜(c)は図1の第1の実側検
討工程S16及び第2の実測・検討工程S18で行う基
板の電源/GND設計データを基にしたモデルを生成す
る過程を示す図であり、図6は図5で生成されたモデル
を用いるシミュレーション結果を示す図である。
FIGS. 5 (a) to 5 (c) generate a model based on the power supply / GND design data of the board performed in the first actual side examination step S16 and the second actual measurement / examination step S18 in FIG. FIG. 6 is a diagram showing a process, and FIG. 6 is a diagram showing a simulation result using the model generated in FIG.

【0041】これらの図において、実装設計工程S6に
おいて、電源/GND層で得られる設計データから基板
誘電体材質、導体材質、各層の厚さ、寸法、スルーホー
ル座標、パスコン配置間隔を抽出したデータを用い[図
5(a),(b)参照]、実装設計工程S6で用いる基
板の部品配置の基本格子に基づいて決められるパスコン
の実装配置(a,b)よりも1桁小さいピッチで切った
格子(a′,b′)(a′<a/10,b′<b/1
0)で、抵抗及びインダクタンスからなる分布回路モデ
ルを生成する[図5(c)参照]。
In these figures, in the mounting design step S6, data obtained by extracting the substrate dielectric material, the conductor material, the thickness and dimensions of each layer, the through-hole coordinates, and the bypass capacitor arrangement interval from the design data obtained in the power supply / GND layer. [See FIGS. 5 (a) and 5 (b)], and cut at a pitch one digit smaller than the mounting arrangement (a, b) of the decaps determined based on the basic grid of the component arrangement of the board used in the mounting design step S6. Lattice (a ′, b ′) (a ′ <a / 10, b ′ <b / 1
At 0), a distributed circuit model including a resistance and an inductance is generated [see FIG. 5C].

【0042】このパスコンの配置及び容量の搭載を行っ
て変更した際のシミュレーションを実施し、パスコンを
搭載しない場合とパスコンを搭載した場合とにおける基
板の周波数特性のピーク値を確定し、実際の基板で測定
した結果と比較する。
A simulation is performed when the arrangement and the capacity of the decap are changed by performing the decap, and the peak values of the frequency characteristics of the substrate are determined when the decap is not mounted and when the decap is mounted. And compare with the result measured in.

【0043】図7は図1の第1の実測・検討工程S16
及び第2の実測・検討工程S18における基板の周波数
特性Sパラメータ測定を行う際のGNDシールドの囲い
方の一例を示す図である。図においては、第1の実測・
検討工程S16及び第2の実測・検討工程S18で行う
基板の周波数特性Sパラメータ測定を正確に測定するた
めに施したGNDシールドの囲い方の一実施例を示して
いる。
FIG. 7 shows the first actual measurement / examination step S16 of FIG.
It is a figure showing an example of how to enclose a GND shield at the time of performing frequency characteristic S parameter measurement of a board in the 2nd actual measurement and examination process S18. In the figure, the first actual measurement
An example of a method of enclosing a GND shield for accurately measuring the frequency characteristic S-parameter of the substrate performed in the examination step S16 and the second actual measurement / examination step S18 is shown.

【0044】基板23の両面に導電性のGNDシールド
21,25を貼り、コネクタ26,27に電気的に接続
させることによって、通常、信号波長が基板外形の2倍
以下の高周波領域で生じる基板のアンテナ化とそれに伴
う電波放射による正確なSパラメータ測定とができなく
なるのを防ぐ。尚、基板23にはGND層22と電源層
24とが形成されており、コネクタ26は信号入力用の
コネクタであり、コネクタ27は信号出力用のコネクタ
である。
By attaching conductive GND shields 21 and 25 to both surfaces of the substrate 23 and electrically connecting the GND shields 21 and 25 to the connectors 26 and 27, the signal wavelength of the substrate usually occurs in a high-frequency region of twice or less the outer shape of the substrate. Preventing accurate antenna S-parameter measurement due to the use of an antenna and accompanying radio wave radiation. Note that a GND layer 22 and a power supply layer 24 are formed on the substrate 23, a connector 26 is a signal input connector, and a connector 27 is a signal output connector.

【0045】このように、基板の周波数特性のピーク値
が製品のクロック周波数及びその高調波と一致しないよ
うに電源/GND設計工程S23を実装詳細設計工程S
6と並列に実施することによって、従来のEMI評価時
に判明するEMI放射をEMI評価を行う前に防ぐこと
ができる。
As described above, the power supply / GND design step S23 is performed so that the peak value of the frequency characteristic of the substrate does not coincide with the clock frequency of the product and its harmonics.
6, it is possible to prevent EMI radiation found during the conventional EMI evaluation before performing the EMI evaluation.

【0046】また、設計工程でのEMI特性保証によっ
て、機能確認工程S11及びEMI特性確認工程S12
を行う時点での設計や製造のやり直しをなくすことがで
き、修正作業による製造コストや技術者の労力の低減と
開発期間の短縮とを図ることができるとともに、高価な
EMI評価施設の使用期間が短期間で済み、設計技術者
も次の機器設計に移ることができる。
Also, by assuring EMI characteristics in the design process, a function confirmation step S11 and an EMI characteristic confirmation step S12 are performed.
In addition to re-designing and manufacturing at the time of performing the process, it is possible to reduce the manufacturing cost and the labor of the technician by the correction work, shorten the development period, and reduce the use period of the expensive EMI evaluation facility. In a short time, the design engineer can move on to the next equipment design.

【0047】さらに、電源/GND設計工程S23にお
いて、基板製作工程S15と並行して面解析シミュレー
ション工程S20を行うことによって、実測結果の信頼
性が高まり、より正確な基板の周波数特性のピーク値が
設計上流工程で予想することができる。この場合、シミ
ュレーション精度が向上すれば、電源/GND層のみの
基板を製作することなく、EMI特性を保証することが
でき、コスト低減や開発期間の短縮を図ることができ
る。
Further, in the power supply / GND design step S23, by performing the surface analysis simulation step S20 in parallel with the substrate manufacturing step S15, the reliability of the actual measurement result is increased, and the peak value of the frequency characteristic of the substrate can be more accurately calculated. Can be expected in the upstream design stage. In this case, if the simulation accuracy is improved, the EMI characteristics can be guaranteed without manufacturing a substrate having only the power supply / GND layer, and the cost and the development period can be reduced.

【0048】さらにまた、電子機器を一度上記のEMI
設計・評価開発方法で開発した後、同系統の電子機器開
発を行う際に、電源/GND設計データを予め設計ルー
ルとして実装詳細設計に組込むことによって、より短期
間かつ低コストで開発を行うことができる。
Further, the electronic device is once connected to the above-mentioned EMI.
After developing using the design / evaluation / development method, when developing electronic equipment of the same system, develop power supply / GND design data as a design rule in advance into the detailed implementation design, so that development can be performed in a shorter time and at lower cost. Can be.

【0049】[0049]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、機
能設計と、部品選定と、回路設計と、実装設計と、基板
製作と、部品搭載と、機能確認と、EMI特性確認とを
経て出荷される電子機器のEMI設計・評価方法におい
て、基板の電源/グランド層の設計データを抽出する抽
出工程と、抽出工程で抽出されたデータに基づいて基板
のモデルを生成するモデル生成工程と、基板のモデルに
基づいて面解析シミュレーションを行う面解析シミュレ
ーション工程と、面解析シミュレーション工程に並行し
て行われかつ抽出工程で抽出されたデータに基づいて電
源/グランド層のみの基板を制作する基板製作工程と、
面解析シミュレーション工程で得られるシミュレーショ
ン結果と基板製作工程で制作された電源/グランド層の
みの基板単体での周波数特性を実測した結果との照合を
行う第1の実測・検討工程と、第1の実測・検討工程で
の実測・検討工程の後に電源/グランド層のみの基板に
バイパスコンデンサを実装する搭載工程と、電源/グラ
ンド層のみの基板からの放射を低減させるバイパスコン
デンサの搭載位置及び容量値をシミュレーションするシ
ミュレーション工程と、シュミレーション工程で得られ
た結果と搭載工程でバイパスコンデンサが搭載された基
板の周波数特性を実測した結果との照合を行う第2の実
測・検討工程と、第2の実測・検討工程で得られた電源
/グランド層パターンとバイパスコンデンサの容量及び
位置情報とを実装設計の工程にフィードバックする工程
とを実装設計の工程に並行して行うことによって、後戻
りのない実装設計を行うことができ、設計・評価時の労
力や資材コストを削減することができるとともに、EM
I評価施設の時間有効利用とそれによる設計・評価期間
の短縮を実現することができるという効果がある。
As described above, according to the present invention, the function design, component selection, circuit design, mounting design, board fabrication, component mounting, function confirmation, and EMI characteristic confirmation are performed. In an EMI design / evaluation method for an electronic device to be shipped, an extraction step of extracting design data of a power / ground layer of a substrate, a model generation step of generating a model of the substrate based on the data extracted in the extraction step, A surface analysis simulation process that performs a surface analysis simulation based on a substrate model, and a substrate manufacturing process that is performed in parallel with the surface analysis simulation process and that manufactures a substrate having only a power / ground layer based on data extracted in an extraction process. Process and
A first actual measurement / examination step of collating a simulation result obtained in the surface analysis simulation step with a result of actually measuring frequency characteristics of the substrate alone including only the power / ground layer produced in the substrate production step; In the actual measurement / examination process, after the actual measurement / examination process, the mounting process of mounting the bypass capacitor on the substrate with only the power / ground layer, and the mounting position and capacitance value of the bypass capacitor that reduces the radiation from the substrate with only the power / ground layer A simulation step of simulating the simulation, a second measurement / examination step of collating a result obtained in the simulation step with a result of actually measuring the frequency characteristic of the board on which the bypass capacitor is mounted in the mounting step, and a second measurement・ Implement the power / ground layer pattern obtained in the study process and the capacitance and position information of the bypass capacitor By concurrently performing the steps of feeding back a total step in the implementation design process, can be performed backtracking free package design, it is possible to reduce the labor and material costs at the time of design and evaluation, EM
There is an effect that the time effective use of the I evaluation facility and the shortening of the design and evaluation period can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例による電子機器のEMI設計
・評価方法を示すフローチャートである。
FIG. 1 is a flowchart illustrating a method for designing and evaluating EMI of an electronic device according to an embodiment of the present invention.

【図2】(a)はパスコンを搭載していない状態での基
板の周波数特性を示す図、(b)はパスコン搭載後の基
板の周波数特性を示す図である。
FIG. 2A is a diagram illustrating a frequency characteristic of a substrate in a state where no decap is mounted, and FIG. 2B is a diagram illustrating a frequency characteristic of the substrate after the decap is mounted.

【図3】図1の第1の実測・検討工程及び第2の実測・
検討工程でおける周波数特性を実際の基板を用いて測定
した結果を示す図である。
FIG. 3 shows a first actual measurement / examination process and a second actual measurement /
It is a figure showing the result of having measured the frequency characteristic in an examination process using an actual board.

【図4】図1の第1の実測・検討工程及び第2の実測・
検討工程でおける周波数特性を実際の基板を用いて測定
した結果を示す図である。
FIG. 4 shows a first actual measurement / examination step and a second actual measurement /
It is a figure showing the result of having measured the frequency characteristic in an examination process using an actual board.

【図5】(a)〜(c)は図1の第1の実側検討工程及
び第2の実測・検討工程で行う基板の電源/GND設計
データを基にしたモデルを生成する過程を示す図であ
る。
5 (a) to 5 (c) show a process of generating a model based on power supply / GND design data of a board, which is performed in the first actual side examination step and the second actual measurement / examination step of FIG. FIG.

【図6】図5で生成されたモデルを用いるシミュレーシ
ョン結果を示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a simulation result using the model generated in FIG. 5;

【図7】図1の第1の実測・検討工程及び第2の実測・
検討工程における基板の周波数特性Sパラメータの測定
を行う際のグランドシールドの囲い方の一例を示す図で
ある。
FIG. 7 shows a first actual measurement / examination step and a second actual measurement /
It is a figure showing an example of how to enclose a ground shield at the time of measuring a frequency characteristic S parameter of a board in an examination process.

【図8】図1の第1の実測・検討工程及び第2の実測・
検討工程の詳細な動作を示すフローチャートである。
FIG. 8 shows a first actual measurement / examination process and a second actual measurement /
It is a flowchart which shows the detailed operation | movement of an examination process.

【図9】従来例による電子機器のEMI設計・評価方法
を示すフローチャートである。
FIG. 9 is a flowchart showing a method of designing and evaluating EMI of an electronic device according to a conventional example.

【図10】従来のEMI特性評価方法を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a conventional EMI characteristic evaluation method.

【図11】従来のEMI放射抑制方法を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a conventional EMI radiation suppression method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

S1 機能設計工程 S2 部品選定工程 S3 回路設計工程 S4 回路シミュレーション工程 S5 回路詳細設計工程 S6 実装設計工程 S7 実装シミュレーション工程 S8 実装詳細設計工程 S9 基板製作工程 S10 部品搭載工程 S11 機能確認工程 S12 EMI特性確認工程 S13 出荷工程 S14 電源/GND層設計データの抽出工程 S15 電源/GND層のみの基板製作工程 S16 第1の実測・検討工程 S17 パスコン搭載工程 S18 第2の実測・検討工程 S19 モデル生成工程 S20 面解析シミュレーション工程 S21 パスコンモデル生成工程 S22 シミュレーション工程 S1 function design process S2 component selection process S3 circuit design process S4 circuit simulation process S5 circuit detailed design process S6 mounting design process S7 mounting simulation process S8 mounting detailed design process S9 board manufacturing process S10 component mounting process S11 function checking process S12 EMI characteristic checking Process S13 Shipping process S14 Power / GND layer design data extraction process S15 Power supply / GND layer only substrate manufacturing process S16 First actual measurement / examination process S17 Pass-computer mounting process S18 Second actual measurement / examination process S19 Model generation process S20 surface Analysis simulation process S21 Pass-con model generation process S22 Simulation process

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平9−62717(JP,A) 特開 平9−321398(JP,A) 特開 平10−247207(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06F 17/50 H05K 3/00 H05K 13/08 G01R 29/08 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-9-62717 (JP, A) JP-A-9-321398 (JP, A) JP-A-10-247207 (JP, A) (58) Field (Int.Cl. 7 , DB name) G06F 17/50 H05K 3/00 H05K 13/08 G01R 29/08

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 機能設計と、部品選定と、回路設計と、
実装設計と、基板製作と、部品搭載と、機能確認と、E
MI特性確認とを経て出荷される電子機器のEMI設計
・評価方法であって、 前記基板の電源/グランド層の設計データを抽出する抽
出工程と、 前記抽出工程で抽出されたデータに基づいて前記基板の
モデルを生成するモデル生成工程と、 前記基板のモデルに基づいて面解析シミュレーションを
行う面解析シミュレーション工程と、 前記面解析シミュレーション工程に並行して行われかつ
前記抽出工程で抽出されたデータに基づいて電源/グラ
ンド層のみの基板を制作する基板製作工程と、 前記面解析シミュレーション工程で得られるシミュレー
ション結果と前記基板製作工程で制作された電源/グラ
ンド層のみの基板単体での周波数特性を実測した結果と
の照合を行う第1の実測・検討工程と、 前記第1の実測・検討工程での実測・検討工程の後に前
記電源/グランド層のみの基板に当該基板からの放射を
低減させるバイパスコンデンサを実装する搭載工程と、 前記バイパスコンデンサの搭載位置及び容量値をシミュ
レーションするシミュレーション工程と、 前記シュミレーション工程で得られた結果と前記搭載工
程で前記バイパスコンデンサが搭載された基板での周波
数特性を実測した結果との照合を行う第2の実測・検討
工程と、 前記第2の実測・検討工程で得られた電源/グランド層
のパターンと前記バイパスコンデンサの容量及び位置情
報とを前記実装設計の工程にフィードバックする工程と
を有し、各工程を前記実装設計の工程に並行して行うよ
うにしたことを特徴とするEMI設計・評価方法。
1. Function design, component selection, circuit design,
Mounting design, board fabrication, component mounting, function confirmation, E
An EMI design / evaluation method for an electronic device to be shipped after confirming MI characteristics, comprising: an extraction step of extracting power / ground layer design data of the board; and an extraction step based on the data extracted in the extraction step. A model generation step of generating a model of the substrate; a surface analysis simulation step of performing a surface analysis simulation based on the model of the substrate; and a data performed in parallel with the surface analysis simulation step and extracted in the extraction step. A substrate manufacturing process of manufacturing a substrate having only a power / ground layer based on the simulation result obtained in the surface analysis simulation process and frequency characteristics of a single power / ground substrate manufactured in the substrate manufacturing process are measured. A first actual measurement / examination step for collating with the obtained result, and an actual measurement / examination in the first actual measurement / examination step. After the step, a mounting step of mounting a bypass capacitor for reducing radiation from the substrate on the substrate including only the power / ground layer, a simulation step of simulating a mounting position and a capacitance value of the bypass capacitor, and a simulation step. A second actual measurement / examination step of comparing the obtained result with a result obtained by actually measuring the frequency characteristic of the substrate on which the bypass capacitor is installed in the mounting step, and the second actual measurement / examination step. A step of feeding back the power supply / ground layer pattern and the capacitance and position information of the bypass capacitor to the mounting design step, wherein each step is performed in parallel with the mounting design step. EMI design and evaluation method.
【請求項2】 前記基板の電源/グランド層の周波数特
性及びシミュレーション結果からピーク周波数を見出
し、その周波数が実際の製品のクロック周波数及びその
高調波と一致するか否かを比較し、その比較で一致した
場合に前記基板に前記バイパスコンデンサを搭載してか
ら再度周波数特性測定及びシミュレーションを実施して
ピーク周波数と製品のクロック周波数及びその高調波と
を比較し、その比較で一致した場合にお互いのピーク値
が重ならないような前記バイパスコンデンサの搭載位置
及び容量値を見出し、そのバイパスコンデンサの搭載位
置及び容量値のデータを前記実装設計の工程にフィード
バックするようにしたことを特徴とする請求項1記載の
EMI設計・評価方法。
2. A peak frequency is found from a frequency characteristic of a power / ground layer of the substrate and a simulation result, and whether or not the frequency matches an actual product clock frequency and its harmonics is compared. If the values match, the bypass capacitor is mounted on the board, and then the frequency characteristics are measured and simulated again to compare the peak frequency with the clock frequency of the product and its harmonics. 2. The mounting position and capacitance value of the bypass capacitor so that peak values do not overlap, and data of the mounting position and capacitance value of the bypass capacitor are fed back to the mounting design process. EMI design and evaluation method described.
【請求項3】 前記面解析シミュレーション工程及び前
記シミュレーション工程は、前記実装設計の工程で得ら
れる設計データから前記基板の誘電体材質と導体材質と
各層の厚さ及び寸法とスルーホール座標と前記バイパス
コンデンサの配置間隔とを抽出して用い、 前記モデル生成工程は、前記実装設計の工程で用いる前
記基板の部品配置基本格子に基づいて決定されかつ前記
バイパスコンデンサの実装配置よりも1桁小さいピッチ
で切った格子でシミュレーションモデルを生成するよう
にしたことを特徴とする請求項1または請求項2記載の
EMI設計・評価方法。
3. The surface analysis simulation step and the simulation step include, based on design data obtained in the mounting design step, a dielectric material and a conductor material of the substrate, thicknesses and dimensions of each layer, through-hole coordinates, and the bypass. The arrangement interval of the capacitors is extracted and used, and the model generation step is determined based on a component arrangement basic grid of the board used in the mounting design step, and at a pitch one digit smaller than the mounting arrangement of the bypass capacitors. 3. The EMI design / evaluation method according to claim 1, wherein a simulation model is generated using the cut grid.
【請求項4】 前記第1の実測・検討工程は、前記基板
単体の周波数特性の実測時に前記基板の表面にグランド
シールドを施してから計測するようにしたことを特徴と
する請求項1から請求項3のいずれか記載のEMI設計
・評価方法。
4. The method according to claim 1, wherein the first actual measurement and examination step is performed after a ground shield is applied to the surface of the substrate when the frequency characteristics of the substrate alone are actually measured. Item 6. An EMI design / evaluation method according to any one of Items 3.
【請求項5】 前記抽出工程と前記モデル生成工程と前
記面解析シミュレーション工程と前記基板製作工程と前
記第1の実測・検討工程と前記搭載工程と前記シミュレ
ーション工程と前記第2の実測・検討工程と前記前記バ
イパスコンデンサの容量及び位置情報をフィードバック
する工程とを実行して前記電子機器の開発を行った後、
各工程で得た前記基板の形状及び層構成と前記バイパス
コンデンサの容量値及び配置とを予め設計ルールとして
前記実装設計の工程に入れておき、当該設計ルールを用
いることで同系統の電子機器の繰返し開発を行うように
したことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか
記載のEMI設計・評価方法。
5. The extraction step, the model generation step, the surface analysis simulation step, the substrate manufacturing step, the first actual measurement / examination step, the mounting step, the simulation step, and the second actual measurement / examination step. After performing the step of feeding back the capacitance and position information of the bypass capacitor and the development of the electronic device,
The shape and layer configuration of the substrate obtained in each step and the capacitance value and arrangement of the bypass capacitor are previously entered in the mounting design process as design rules, and the electronic device of the same system is used by using the design rules. 5. The EMI design / evaluation method according to claim 1, wherein the development is performed repeatedly.
【請求項6】 機能設計工程と、部品選定工程と、回路
設計工程とを順に行い、この回路設計を行う時点で回路
シミュレーション工程によって回路設計検証を行いかつ
その結果を回路設計に反映させる回路詳細設計工程と、
前記回路詳細設計工程の次に行う実装設計工程で実装シ
ミュレーション工程によって実装設計検証を行いかつそ
の結果を実装設計に反映させる実装詳細設計工程と、前
記実装設計工程で得られた配線パターン情報を用いて製
造を行う基板製作工程と、その基板への部品搭載を行う
部品搭載工程と、前記部品搭載後に機能確認を行う機能
確認工程と、前記機能確認後にEMI特性確認を行うE
MI特性確認工程とを経て出荷される電子機器の設計・
評価方法であって、前記基板の電源/グランド層の設計
データを抽出する抽出工程と、前記抽出工程で抽出され
たデータに基づいて前記基板のモデルを生成するモデル
生成工程と、前記モデルに基づいて面解析シミュレーシ
ョンを行う面解析シミュレーション工程と、前記面解析
シミュレーション工程と同時に行われかつ前記電源/グ
ランド層のみの基板を製作する基板製作工程と、前記面
解析シミュレーション工程で得られた結果と前記基板製
作工程で制作された前記電源/グランド層のみの基板単
体での周波数特性を実測した結果との照合を行う第1の
実測・検討工程と、前記第1の実測・検討工程での実測
・検討工程の後に前記電源/グランド層のみの基板に当
該基板からの放射を低減させるバイパスコンデンサを実
装する搭載工程と、前記バイパスコンデンサの搭載位置
及び容量値をシミュレーションするシミュレーション工
程と、前記シュミレーション工程で得られた結果と前記
搭載工程で前記バイパスコンデンサが実装された基板の
周波数特性を実測した結果との照合を行う第2の実測・
検討工程と、前記第2の実測・検討工程で得られた前記
電源/グランド層のパターンと前記バイパスコンデンサ
の容量及び位置情報とを前記実装詳細設計工程にフィー
ドバックする電源/グランド設計工程とを有し、前記抽
出工程と前記モデル生成工程と前記面解析シミュレーシ
ョン工程と前記基板製作工程と前記第1の実測・検討工
程と前記搭載工程と前記シミュレーション工程と前記第
2の実測・検討工程と前記電源/グランド設計工程とを
前記実装詳細設計工程に並行して行うようにしたことを
特徴とするEMI設計・評価方法。
6. A circuit detail for performing a function design process, a component selection process, and a circuit design process in order, and performing circuit design verification by a circuit simulation process at the time of performing the circuit design, and reflecting the result in the circuit design. The design process,
In the mounting design process performed next to the circuit detailed design process, a mounting simulation process is performed by a mounting simulation process, and a mounting detailed design process for reflecting the result in the mounting design, and using the wiring pattern information obtained in the mounting design process, A board manufacturing process for manufacturing the components, a component mounting process for mounting components on the board, a function checking process for checking functions after the component mounting, and an EMI characteristic checking after checking the functions.
Design of electronic equipment to be shipped after MI characteristic confirmation process
An evaluation method, comprising: an extraction step of extracting design data of a power / ground layer of the substrate; a model generation step of generating a model of the substrate based on the data extracted in the extraction step; A surface analysis simulation step of performing a surface analysis simulation, a substrate manufacturing step performed simultaneously with the surface analysis simulation step and manufacturing a substrate having only the power supply / ground layer, and a result obtained in the surface analysis simulation step. A first actual measurement / examination step for collating with a result of actual measurement of frequency characteristics of the substrate alone of only the power / ground layer produced in the substrate production step, and an actual measurement / examination in the first actual measurement / examination step. A mounting step of mounting a bypass capacitor for reducing radiation from the board on the board having only the power / ground layer after the examination step; A simulation step of simulating a mounting position and a capacitance value of the bypass capacitor; and a step of comparing a result obtained in the simulation step with a result obtained by actually measuring a frequency characteristic of a substrate on which the bypass capacitor is mounted in the mounting step. Measurement 2
And a power / ground design step of feeding back the power / ground layer pattern and the bypass capacitor capacitance and position information obtained in the second actual measurement / review step to the mounting detailed design step. The extraction step, the model generation step, the surface analysis simulation step, the substrate manufacturing step, the first measurement / examination step, the mounting step, the simulation step, the second measurement / examination step, and the power supply A EMI design / evaluation method, wherein a / ground design step is performed in parallel with the mounting detailed design step.
【請求項7】 前記電源/グランド設計工程において、
前記基板の電源/グランド層の周波数特性及びシミュレ
ーション結果からピーク周波数を見出し、その周波数が
実際の製品のクロック周波数及びその高調波と一致する
か否かを比較し、その比較で一致した場合に前記基板に
前記バイパスコンデンサを搭載し、再度周波数特性測定
とシミュレーションを実施してピーク周波数と製品のク
ロック周波数及びその高調波とを比較し、その比較で一
致した場合にお互いのピーク値が重ならないような前記
バイパスコンデンサの搭載位置及び容量値を見出し、前
記バイパスコンデンサの搭載位置及び容量値のデータを
前記実装詳細設計工程にフィードバックするようにした
ことを特徴とする請求項6記載のEMI設計・評価方
法。
7. In the power / ground design step,
The peak frequency is found from the frequency characteristics of the power / ground layers of the board and the simulation result, and whether or not the frequency matches the actual product clock frequency and its harmonics is compared. Mount the bypass capacitor on the board, perform frequency characteristic measurement and simulation again, compare the peak frequency with the clock frequency of the product and its harmonics, and make sure that the peak values do not overlap if they match in the comparison. 7. The EMI design / evaluation according to claim 6, wherein the mounting position and the capacitance value of the bypass capacitor are found, and data of the mounting position and the capacitance value of the bypass capacitor are fed back to the mounting detailed design process. Method.
【請求項8】 前記面解析シミュレーション工程及び前
記シミュレーション工程は、前記実装設計工程で得られ
る設計データから前記基板の誘電体材質と導体材質と各
層の厚さ及び寸法とスルーホール座標と前記バイパスコ
ンデンサの配置間隔とを用い、 前記モデル生成工程は、前記実装設計工程で用いられる
前記基板の部品配置基本格子に基づいて決定されかつ前
記バイパスコンデンサの実装配置よりも1桁小さいピッ
チで切った格子でシミュレーションモデルを生成するよ
うにしたことを特徴とする請求項6または請求項7記載
のEMI設計・評価方法。
8. The surface analysis simulation step and the simulation step include, based on design data obtained in the mounting design step, a dielectric material and a conductor material of the substrate, thicknesses and dimensions of respective layers, through-hole coordinates, and the bypass capacitor. The model generation step is determined based on a component placement basic grid of the board used in the mounting design step and is a grid cut at a pitch one digit smaller than the mounting layout of the bypass capacitors. 8. The EMI design / evaluation method according to claim 6, wherein a simulation model is generated.
【請求項9】 前記第一の実測・検討工程は、前記基板
単体の周波数特性の実測時に前記基板の表面にグランド
シールドを施してから計測するようにしたことを特徴と
する請求項6から請求項8のいずれか記載のEMI設計
・評価方法。
9. The method according to claim 6, wherein in the first actual measurement / examination step, a ground shield is applied to the surface of the substrate when the frequency characteristics of the substrate alone are actually measured. Item 10. An EMI design / evaluation method according to any one of Items 8.
【請求項10】 前記抽出工程と前記モデル生成工程と
前記面解析シミュレーション工程と前記基板製作工程と
前記第1の実測・検討工程と前記搭載工程と前記シミュ
レーション工程と前記第2の実測・検討工程と前記電源
/グランド設計工程とを実行して前記電子機器の開発を
行った後、前記電源/グランド設計工程で得た基板の形
状と層構成と前記バイパスコンデンサの容量値及び配置
とを予め設計ルールとして前記実装詳細設計工程に入れ
ておき、当該設計ルールを用いることで同系統の電子機
器の繰返し開発を行うようにしたことを特徴とする請求
項6から請求項9のいずれか記載のEMI設計・評価方
法。
10. The extraction step, the model generation step, the surface analysis simulation step, the substrate manufacturing step, the first actual measurement / examination step, the mounting step, the simulation step, and the second actual measurement / examination step. After the development of the electronic device by executing the power supply / ground design step, the shape and layer configuration of the substrate obtained in the power supply / ground design step and the capacitance value and arrangement of the bypass capacitor are designed in advance. The EMI according to any one of claims 6 to 9, wherein the EMI is included in the mounting detailed design process as a rule, and the same type of electronic device is repeatedly developed by using the design rule. Design and evaluation method.
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