JP7206639B2 - System for Identifying Vulnerable Areas of Noise Immunity in Circuit Boards and Method for Identifying Vulnerable Areas of Noise Immunity - Google Patents
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本発明は、回路基板におけるノイズ耐性の脆弱箇所を特定するノイズ耐性脆弱箇所特定システムおよびノイズ耐性脆弱箇所特定方法に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a noise-tolerant weak point identifying system and a noise-tolerant weak point identifying method for identifying a weak noise-tolerant point on a circuit board.
従来、回路基板におけるノイズ耐性の脆弱箇所を特定するこの種のシステムおよび方法としては、例えば、特許文献1に開示された誤動作箇所特定方法および誤動作箇所特定システムがある。
Conventionally, systems and methods of this type for identifying weak noise-resistant locations on a circuit board include, for example, a malfunction location identification method and a malfunction location identification system disclosed in
この誤動作箇所特定方法およびシステムでは、位置コントローラによってプローブが走査されて、回路基板の予め設定された複数のポイントにプローブから放射ノイズが印加されると共に、第2伝導ノイズが回路基板に注入される。パーソナルコンピュータは、回路基板におけるジャイロセンサの出力信号をマイコンを通じてCAN信号として取得し、誤動作の有無を判断する。この誤動作の有無の判断は、CAN信号が予め決められた所定のしきい値を超えるか否かでなされ、CAN信号が所定のしきい値を超える場合に誤動作が有ったと判断され、しきい値を超えるポイントが誤動作箇所として特定される。 In this malfunction location identification method and system, the probe is scanned by the position controller to apply radiated noise from the probe to a plurality of preset points on the circuit board and to inject the second conduction noise into the circuit board. . The personal computer acquires the output signal of the gyro sensor on the circuit board as a CAN signal through the microcomputer and determines whether or not there is a malfunction. The determination of the presence or absence of malfunction is made by determining whether or not the CAN signal exceeds a predetermined threshold. Points exceeding the value are identified as malfunction locations.
しかしながら、特許文献1に開示された従来の誤動作箇所特定方法およびシステムでは、回路基板において実際に誤動作が有ったか否かを判断して、誤動作箇所を特定することはできるが、誤動作が実際に発生する前における回路基板の状態をモニタリングすることができない。また、誤動作の有無を判断するのに、ジャイロセンサの出力信号をマイコンに与えて、CAN信号を得る必要がある。このため、誤動作箇所を特定するのに、ジャイロセンサの出力信号がマイコンの制御信号として必要になって、ジャイロセンサやマイコンの存在が必要になる。
However, in the conventional method and system for identifying a malfunction location disclosed in
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、
ノイズを発生するノイズ源と、回路基板の複数の箇所に順にノイズを印加するノイズ印加手段と、回路基板のノイズ印加箇所から伝わってきた伝搬ノイズを、回路基板のノイズ測定箇所において測定する測定装置と、ノイズ測定箇所において測定装置によって測定される伝搬ノイズのノイズレベルを、ノイズ測定箇所において許容される伝搬ノイズの許容レベルと比較する比較装置と、回路基板の複数箇所について比較装置によって得られる複数の比較結果に基づいて回路基板におけるノイズ耐性の脆弱箇所を特定する解析装置とを備え、回路基板におけるノイズ耐性脆弱箇所特定システムを構成した。
The present invention was made to solve such problems,
A noise source that generates noise, a noise application means that sequentially applies noise to a plurality of locations on a circuit board, and a propagation noise transmitted from the noise application locations on the circuit board are measured at a noise measurement location on the circuit board. a measuring device, a comparing device for comparing the noise level of the propagated noise measured by the measuring device at the noise measurement point with the permissible level of the propagated noise allowed at the noise measuring point, and obtained by the comparing device for a plurality of points on the circuit board. and an analysis device that identifies a weak point of noise immunity in a circuit board based on a plurality of comparison results obtained, and configures a system for identifying a weak point in noise immunity in a circuit board.
また、本発明は、ノイズ源で発生するノイズを回路基板の複数の箇所に順にノイズ印加手段によって印加する第1ステップと、回路基板のノイズ印加箇所から伝わってきた伝搬ノイズを、回路基板のノイズ測定箇所において測定装置によって測定する第2ステップと、ノイズ測定箇所において測定装置によって測定される伝搬ノイズのノイズレベルを、ノイズ測定箇所において許容される伝搬ノイズの許容レベルと比較する第3ステップと、回路基板の複数箇所について得られる複数の比較結果に基づいて回路基板におけるノイズ耐性の脆弱箇所を特定する第4ステップとを備え、回路基板におけるノイズ耐性脆弱箇所特定方法を構成した。 Further, the present invention comprises a first step of sequentially applying noise generated by a noise source to a plurality of locations on a circuit board by a noise applying means; and a third step of comparing the noise level of the propagation noise measured by the measurement device at the noise measurement location with the permissible level of propagation noise allowed at the noise measurement location. and a fourth step of identifying a location of weak noise immunity on a circuit board based on a plurality of comparison results obtained for a plurality of locations on the circuit board.
本発明によれば、誤動作が発生する前における回路基板の状態をモニタリングすることが可能になると共に、簡単な構成で容易に、回路基板におけるノイズ耐性の脆弱箇所を特定することが可能なノイズ耐性脆弱箇所特定システムおよびノイズ耐性脆弱箇所特定方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to monitor the state of a circuit board before a malfunction occurs, and to easily identify a weak point of noise immunity in the circuit board with a simple configuration. A vulnerable point identification system and a noise tolerant vulnerable point identification method can be provided.
次に、本発明による回路基板におけるノイズ耐性脆弱箇所特定システムおよびノイズ耐性脆弱箇所特定方法を実施するための形態について、説明する。 Next, a description will be given of a form for implementing the system for specifying a weak point in noise immunity and the method for specifying a weak point in noise immunity in a circuit board according to the present invention.
図1は、本発明の第1の実施形態による回路基板におけるノイズ耐性脆弱箇所特定システム1の概略構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a
ノイズ耐性脆弱箇所特定システム1は、回路基板2におけるノイズ耐性の脆弱箇所を特定するため、ノイズを発生するノイズ源としてファンクションジェネレーター(以下、FGと記す)3を備える。FG3は、デジタル携帯電話の通話に用いられる所定のデジタル通信規格、本実施形態ではGSM(Global System for Mobile Communication(登録商標))規格にしたがった通信方式のGSM信号をノイズとして発生する。FG3で発生させられるGSM信号はプローブ4に与えられる。
In order to identify a noise-resistant weak point on a
プローブ4は入力するGSM信号を回路基板2に放射または伝導のいずれかによって与える。プローブ4は、プローブ走査装置5によって回路基板2に対する3次元位置が機械的に走査され、回路基板2の全面の予め定められた複数箇所にノイズを印加する。プローブ走査装置5は、x軸方向、y軸方向およびz軸方向の3軸方向にスライダーを有し、パーソナルコンピュータ(以下、PCと記す)6からの制御信号にしたがい、プローブ4を3軸方向に駆動する。プローブ4およびプローブ走査装置5は、回路基板2の複数の箇所にGSM信号をノイズとして印加するノイズ印加手段を構成する。プローブ4から回路基板2に放射によって、例えば、GSM信号が与えられるときは、プローブ4の先端と回路基板2との間に空間が設けられ、プローブ4から回路基板2に伝導によってGSM信号が与えられるときは、プローブ4の先端が回路基板2に接触させられる。
回路基板2には、図示しない複数の電子部品が実装されて、図示しない配線パターンによって接続されている。図示する電子部品7にはスピーカ8が一対の信号線9を介して接続されている。スピーカ8は、一対の信号線9を伝搬する音声信号にしたがって音声を出力する。信号線9には増幅器(以下、AMPと記す)10を介してスペクトラムアナライザ(以下、SPAと記す)11が接続されている。SPA11は、回路基板2にプローブ4によって印加されて、回路基板2の所定箇所、本実施形態では音声信号を出力する信号線9に伝わるノイズを測定する測定装置を構成する。SPA11にはPC6が接続されており、SPA11は測定したノイズをPC6へ出力する。
A plurality of electronic components (not shown) are mounted on the
PC6はCPU(中央演算装置)、ROM(Read Only Memory)およびRAM(Random Access Memory)を備え、ROMに記憶されたコンピュータプログラムにしたがってRAMを一時記憶作業領域とし、CPUによって所定の処理を実行する。本実施形態においては、PC6に備えられるCPU、ROMおよびRAMは比較装置および解析装置を構成する。比較装置は、ROMに記憶されたコンピュータプログラムにしたがってCPUが実行する処理により、SPA11によって測定されるノイズのノイズレベルを、信号線9において許容されるノイズの許容レベルと比較する。解析装置は、ROMに記憶されたコンピュータプログラムにしたがってCPUが実行する処理により、回路基板2の複数箇所について比較装置によって得られる複数の比較結果に基づいて、回路基板2におけるノイズ耐性の脆弱箇所を特定する。
The PC 6 has a CPU (Central Processing Unit), ROM (Read Only Memory), and RAM (Random Access Memory). According to the computer program stored in the ROM, the RAM is used as a temporary storage work area, and the CPU executes predetermined processing. . In this embodiment, the CPU, ROM and RAM provided in the
具体的には、SPA11によって測定されるノイズのノイズレベルが許容レベル以下である比較結果が複数箇所の全てについて、比較装置において得られる場合には、解析装置は、許容レベルに最も近いレベルのノイズが測定される箇所を、ノイズ耐性の最も脆弱な脆弱箇所として特定する。また、SPA11によって測定されるノイズレベルが許容レベルを超える比較結果が複数箇所のいずれかについて、比較装置において得られる場合には、解析装置は、許容レベルを最も大きく超えるレベルのノイズが測定される箇所を、ノイズ耐性の最も脆弱な脆弱箇所として特定する。 Specifically, when the comparison result that the noise level of the noise measured by the SPA 11 is equal to or less than the allowable level is obtained in the comparison device for all of the plurality of locations, the analysis device detects the noise at the level closest to the allowable level. The point where is measured is identified as the weakest point in terms of noise immunity. In addition, if the comparison device obtains a comparison result in which the noise level measured by the SPA 11 exceeds the allowable level for any of a plurality of locations, the analysis device measures the noise at a level that most exceeds the allowable level. The point is identified as the weakest point of noise immunity.
なお、比較装置および解析装置は、本実施形態においてはPC6におけるコンピュータプログラムのソフトウエアによって構成しているが、これに限定されることはない。例えば、同様な機能を果たす電子回路を形成して、ハードウエアによって構成するようにしてもよい。 The comparison device and the analysis device are configured by computer program software in the PC 6 in this embodiment, but are not limited to this. For example, an electronic circuit that performs similar functions may be formed and configured by hardware.
図2は、PC6におけるコンピュータプログラムによって行われる本発明の一第1の実施形態よる回路基板におけるノイズ耐性脆弱箇所特定方法を表すフローチャートである。 FIG. 2 is a flow chart showing a method for specifying a noise immunity weak point in a circuit board according to the first embodiment of the present invention, which is performed by a computer program in the PC 6. As shown in FIG.
このノイズ耐性脆弱箇所特定方法では、まず、第1ステップS1において、FG3で発生するGSM信号がノイズとして回路基板2の複数の箇所にノイズ印加手段によって印加される。この際、PC6の制御により、プローブ4がプローブ走査装置5によって自動的に3軸方向に走査され、プローブ4から回路基板2の全体の予め決められた複数箇所にGSM信号が与えられて、回路基板2の全体がノイズ耐性の評価対象とされる。次に、第2ステップS2において、回路基板2の信号線9に伝わるノイズがSPA11によって測定される。次に、第3ステップS3において、SPA11によって測定されるノイズのノイズレベルが、比較装置により、信号線9において許容されるノイズの許容レベルと比較される。次に、第4ステップS4において、回路基板2の複数箇所について比較装置で得られる複数の比較結果に基づいて、回路基板2におけるノイズ耐性の脆弱箇所が特定される。
In this method for specifying a weak noise resistance location, first, in a first step S1, the GSM signal generated by the FG3 is applied as noise to a plurality of locations on the
本実施形態では、第4ステップS4において、SPA11によって測定されるノイズのノイズレベルが許容レベル以下である比較結果が複数箇所の全てについて、比較装置において得られる場合、および、ノイズレベルが許容レベルを超える比較結果が複数箇所のいずれかについて、比較装置において得られる場合には、解析装置により、前記したようにノイズ耐性の最も脆弱な脆弱箇所が特定される。 In the present embodiment, in the fourth step S4, if the comparison result that the noise level of the noise measured by the SPA 11 is equal to or less than the allowable level is obtained in the comparison device for all of the plurality of locations, and if the noise level exceeds the allowable level If the comparison device obtains a comparison result that exceeds the threshold for any one of the plurality of locations, the analysis device identifies the weakest location in terms of noise immunity as described above.
本実施形態では、第4ステップS4において、SPA11によって測定されるノイズのノイズレベルが許容レベル以下である比較結果が複数箇所の全てについて、比較装置において得られる場合には、解析装置により、許容レベルに最も近いレベルのノイズが測定される箇所が、ノイズ耐性の最も脆弱な脆弱箇所として特定される。また、SPA11によって測定されるノイズレベルが許容レベルを超える比較結果が複数箇所のいずれかについて、比較装置において得られる場合には、解析装置により、許容レベルを最も大きく超えるレベルのノイズが測定される箇所が、ノイズ耐性の最も脆弱な脆弱箇所として特定される。 In the present embodiment, in the fourth step S4, if the comparison device obtains the comparison result that the noise level of the noise measured by the SPA 11 is below the allowable level for all of the plurality of locations, the analyzer determines the allowable level The point where the noise level closest to is measured is identified as the weakest point of noise immunity. In addition, when the noise level measured by the SPA 11 exceeds the allowable level at any one of a plurality of locations, if the comparison device obtains a comparison result, the analysis device measures the noise at the level that most exceeds the allowable level. A point is identified as the weakest point of noise immunity.
このような本実施形態による回路基板2におけるノイズ耐性脆弱箇所特定システム1およびノイズ耐性脆弱箇所特定方法によれば、回路基板2の複数箇所にGSM信号をノイズとして印加し、回路基板2の信号線9に伝わるノイズをSPA11によって測定して、測定されるノイズのレベルと信号線9において許容されるノイズの許容レベルとの比較結果を回路基板2の複数箇所について得ることで、回路基板2の複数箇所に印加される各GSM信号が、どの程度の大きさで回路基板2の信号線9のノイズ耐性に影響を与えるかを把握することができる。
According to the
このため、従来行えなかった、誤動作が発生する前における回路基板2の状態をモニタリングすることが可能になる。また、従来の誤動作箇所特定方法および誤動作箇所特定システムのように、誤動作の有無を確認する必要がないので、ジャイロセンサの出力信号をマイコンに与えて得るCAN信号をモニタリングする必要がない。このため、ジャイロセンサやマイコンの存在が不要になり、簡単な構成で容易に、回路基板2におけるノイズ耐性の脆弱箇所を特定することが可能になる。
Therefore, it becomes possible to monitor the state of the
また、本実施形態による回路基板におけるノイズ耐性脆弱箇所特定システム1およびノイズ耐性脆弱箇所特定方法によれば、回路基板2におけるノイズ耐性の最も脆弱な脆弱箇所を特定できる。また、その脆弱箇所のノイズ耐性が許容レベルに収まっているか否か、把握することができる。また、その脆弱箇所のノイズ耐性がどの程度脆弱であるかを、測定されるノイズレベルと許容レベルとのレベル差によって定量的に把握することができる。
Further, according to the
また、本実施形態による回路基板におけるノイズ耐性脆弱箇所特定システム1およびノイズ耐性脆弱箇所特定方法によれば、デジタル携帯電話の通話に用いられるGSM信号が、回路基板2の音声信号を出力する信号線9にノイズとして与える影響を把握することができる。また、回路基板2の音声信号を出力する信号線9に伝わるノイズをSPA11によって測定することで、デジタル携帯電話の通話に用いられるGSM信号が、どの周波数帯にノイズとして影響を与えるかを把握することができる。
Further, according to the
図3は、SPA11によって測定される信号線9における信号の周波数スペクトラムのグラフを示し、同図(a)および同図(b)に示す各グラフの横軸は信号周波数(frequency)[HZ]、縦軸は信号強度を表す電界(Field Strength)[dBμV]である。横軸の信号周波数は、音声が認識される20[HZ]~20k[HZ]の範囲になっている。 FIG. 3 shows a graph of the frequency spectrum of the signal on the signal line 9 measured by the SPA 11, the horizontal axis of each graph shown in (a) and (b) of the same figure is the signal frequency (frequency) [HZ], The vertical axis is the electric field (Field Strength) [dBμV] representing the signal strength. The signal frequency on the horizontal axis is in the range of 20 [HZ] to 20 k [HZ] where speech is recognized.
同図(a)は、回路基板2の特定箇所にGSM信号を与えた場合と与えない場合とにおける信号線9の各信号の周波数スペクトラムを、信号線9における許容ノイズレベルと比較して示すグラフである。同グラフにおいて、黒色の信号の周波数スペクトラム21は回路基板2の特定箇所にGSM信号を与えた場合(GSM信号あり)の周波数スペクトラム、灰色の信号の周波数スペクトラム22は回路基板2にGSM信号を与えない場合(GSM信号なし)の周波数スペクトラム、灰色の線23は信号線9における許容ノイズレベル(限度値)である。
FIG. 1(a) is a graph showing the frequency spectrum of each signal on the signal line 9 when a GSM signal is applied to a specific portion of the
同グラフから、回路基板2の特定箇所にGSM信号を与えると、信号線9において、信号強度の小さかった信号の周波数スペクトラム22が信号強度の大きな信号の周波数スペクトラム21になってノイズが乗ることが理解される。また、約4.5k[HZ]以下の周波数範囲で信号線9における信号の周波数スペクトラム21の強度が限度値を超え、スピーカ8から異音(サウンドノイズ)が聞こえる。この周波数範囲において、信号の周波数スペクトラム21の強度が限度値を超える大きさから、サウンドノイズを生じさせるノイズレベルを定量的に周波数毎に把握することができる。また、約4.5k[HZ]を超える周波数範囲における信号の周波数スペクトラム21の強度と限度値とのレベル差から、信号線9におけるノイズ耐性の余裕度を周波数毎に把握することができる。
From the graph, when a GSM signal is applied to a specific portion of the
同図(b)は、回路基板2にノイズ対策を施さないで回路基板2の特定箇所にGSM信号を与えた場合と、回路基板2にノイズ対策を施したうえで回路基板2の特定箇所にGSM信号を与えた場合とにおける信号線9の各信号の周波数スペクトラムを、信号線9における許容ノイズレベルと比較して示すグラフである。ノイズ対策は、本実施形態による回路基板におけるノイズ耐性脆弱箇所特定システム1およびノイズ耐性脆弱箇所特定方法により特定された最も脆弱な脆弱箇所に対して行った。同グラフにおいて、黒色の信号の周波数スペクトラム24は回路基板2にノイズ対策を施さないでGSM信号を与えた場合(GSM信号あり)の周波数スペクトラムであり、同図(a)に示す「GSM信号あり」の信号の周波数スペクトラム21と同じである。また、灰色の信号の周波数スペクトラム25は回路基板2にノイズ対策を施したうえで回路基板2の特定箇所にGSM信号を与えた場合(対策あり)の周波数スペクトラム、灰色の線23は信号線9における許容ノイズレベル(限度値)である。
FIG. 2(b) shows a case where a GSM signal is applied to a specific portion of the
同グラフから、本実施形態による回路基板におけるノイズ耐性脆弱箇所特定システム1およびノイズ耐性脆弱箇所特定方法により特定された最も脆弱な脆弱箇所に対してノイズ対策を行うことで、「対策有り」の信号の周波数スペクトラム25は、約4.5k[HZ]以下の周波数範囲で信号線9における信号の周波数スペクトラム25の強度が限度値以下に抑えられることが理解される。このため、ノイズ対策効果を確認することができ、さらに、その対策効果を定量的に測ることができる。
From the same graph, it can be seen that by performing noise countermeasures on the most vulnerable locations identified by the
また、本実施形態による回路基板におけるノイズ耐性脆弱箇所特定システム1およびノイズ耐性脆弱箇所特定方法によれば、プローブ4の3次元位置がプローブ走査装置5によって機械的に走査されて、回路基板2の全面の予め定められた複数箇所にプローブ4からGSM信号が印加される。このため、プローブ4を手動で走査する手間が省け、ノイズ耐性の脆弱箇所の特定作業が容易化する。
Further, according to the
なお、第1の実施形態による回路基板におけるノイズ耐性脆弱箇所特定システム1では、PC6の制御により、プローブ4がプローブ走査装置5によって自動的に3軸方向に走査され、プローブ4から回路基板2の全体の予め決められた複数箇所にGSM信号が与えられた。しかし、限られた範囲でプローブ4を移動させることができ、回路基板2の限定された領域における任意の複数箇所にGSM信号を印加するように構成してもよい。
In addition, in the
このような第1の実施形態の変形例による回路基板におけるノイズ耐性脆弱箇所特定システム1Aは、図4に概略構成が示され、ノイズ印加手段が、ノイズであるGSM信号を回路基板2に与えるプローブ4とプローブ位置可変装置41とから構成される。同図において図1と同一または相当する部分には同一符号を付してその説明は省略する。プローブ位置可変装置41は、x軸方向、y軸方向およびz軸方向に限られた範囲でプローブ4を移動させることができるスライダーから構成される。プローブ位置可変装置41は、PC6のキーボードから入力される操作信号にしたがい、プローブ4の回路基板2に対する3次元位置を任意に可変して、回路基板2の限定された領域における任意の複数箇所にGSM信号を印加する。
FIG. 4 shows a schematic configuration of a system 1A for identifying a noise-tolerant weak point in a circuit board according to a modification of the first embodiment. 4 and a probe position varying device 41 . In the figure, the same reference numerals are given to the same or corresponding parts as in FIG. 1, and the description thereof will be omitted. The probe position varying device 41 is composed of a slider capable of moving the
第1の実施形態の変形例による回路基板におけるノイズ耐性脆弱箇所特定システム1Aは、上記点以外は、第1の実施形態による回路基板におけるノイズ耐性脆弱箇所特定システム1と同様である。また、この第1の実施形態の変形例による回路基板におけるノイズ耐性脆弱箇所特定システム1Aを使ったノイズ耐性脆弱箇所特定方法は、図2に示すフローチャートの第1ステップS1で、PC6のキーボードが操作されて、回路基板2の限定された領域にGSM信号が印加される点だけが、上述した第1の実施形態によるノイズ耐性脆弱箇所特定方法と異なる。
A circuit board noise immunity weak point identification system 1A according to a modification of the first embodiment is the same as the noise immunity weak
このような第1の実施形態の変形例による回路基板におけるノイズ耐性脆弱箇所特定システム1Aおよびノイズ耐性脆弱箇所特定方法によれば、回路基板2におけるノイズ耐性の評価対象領域が限られている場合、プローブ4の回路基板2に対する3次元位置をプローブ位置可変装置41によって回路基板2の限定された領域において任意に可変することで、回路基板2の任意の複数箇所にプローブ4からGSM信号をノイズとして印加することができる。このため、回路基板2におけるノイズの影響を受けやすい箇所、例えば、回路基板2における信号線42を任意に選んで、その信号線42にプローブ4からGSM信号を印加することで、ノイズ耐性の脆弱箇所の特定を精度高く行える。
According to the system 1A for identifying a vulnerable location of noise immunity in a circuit board and the method for identifying a vulnerable location of noise immunity in a circuit board according to the modified example of the first embodiment, when the noise tolerance evaluation target area in the
なお、第1の実施形態では回路基板2の予め定められた複数箇所、上記の変形例では回路基板2の限定された領域における任意の複数箇所にノイズを印加していたが、プローブ4を回路基板2の少なくとも限定された領域または基板全面において網羅的に走査して、回路基板2の少なくとも限定された領域または基板全面に網羅的にノイズを印加してもよい。
In the first embodiment, noise is applied to a plurality of predetermined locations on the
図5は、本発明の第2の実施形態による回路基板におけるノイズ耐性脆弱箇所特定システム1Bの概略構成を示す図である。同図において図1と同一または相当する部分には同一符号を付してその説明は省略する。 FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of a system 1B for identifying a noise resistant weak point in a circuit board according to a second embodiment of the present invention. In the figure, the same reference numerals are given to the same or corresponding parts as in FIG. 1, and the description thereof will be omitted.
第1の実施形態による回路基板におけるノイズ耐性脆弱箇所特定システム1は、ノイズ印加手段がプローブ4とプローブ走査装置5から構成されたが、第2の実施形態による回路基板におけるノイズ耐性脆弱箇所特定システム1Bは、ノイズ印加手段がアレイアンテナ31とアンテナ選択手段とから構成される。PC6は、第1の実施形態のようにプローブ走査装置5を制御してプローブ4の位置を制御せず、アンテナ選択手段を構成するスイッチ32の開閉を制御する。
In the
アレイアンテナ31は、ノイズ耐性の評価対象となる領域の回路基板2の裏面に面して、複数個のアンテナ31aがx方向およびy方向に並べられて構成される。本実施形態では、回路基板2の全面がノイズ耐性の評価対象になっているが、一部の回路領域だけがノイズ耐性の評価対象になる場合には、その一部の回路領域だけに面して、アレイアンテナ31が設置される。複数個の各アンテナ31aには、同図に一部拡大して示すアレイアンテナ31のようにスイッチ32が複数設けられている。各スイッチ32の開閉はPC6によって制御され、アレイアンテナ31を構成する複数のアンテナ31aの中から、FG3から出力されるGSM信号を放射させるアンテナ31aが、いずれかのスイッチ32がオンされることで選択される。PC6によるこのスイッチ32の選択で、回路基板2の全面の予め決められた複数箇所にGSM信号が1箇所ずつ印加される。
The
第2の実施形態による回路基板におけるノイズ耐性脆弱箇所特定システム1Bは、上記点以外は、第1の実施形態による回路基板におけるノイズ耐性脆弱箇所特定システム1と同様である。また、この第2の実施形態による回路基板におけるノイズ耐性脆弱箇所特定システム1Bを使ったノイズ耐性脆弱箇所特定方法は、図2に示すフローチャートの第1ステップS1で、各スイッチ32の開閉がPC6によって制御されることで、アレイアンテナ31を構成する複数のアンテナ31aの中からGSM信号を放射させるアンテナ31aが選択されて、回路基板2にGSM信号が印加される点だけが、上述した第1の実施形態によるノイズ耐性脆弱箇所特定方法と異なる。
A noise immunity weak point identification system 1B in a circuit board according to the second embodiment is the same as the noise immunity vulnerable
このような第2の実施形態による回路基板におけるノイズ耐性脆弱箇所特定システム1Bおよびノイズ耐性脆弱箇所特定方法によれば、アレイアンテナ31を構成する複数のアンテナ31aの中からGSM信号を放射させるアンテナ31aをスイッチ32によって選択することで、アレイアンテナ31から回路基板2の複数箇所にGSM信号を放射することができる。このため、回路基板2の複数箇所にGSM信号を印加できるため、回路基板2の複数箇所から回路基板2の信号線9に伝わるノイズを測定する時間が短縮化され、ノイズ耐性の脆弱箇所の特定作業が迅速に行える。
According to the system 1B for identifying a weak point in noise immunity and the method for identifying a weak point in a noise immunity in a circuit board according to the second embodiment, the antenna 31a for radiating a GSM signal out of the plurality of antennas 31a constituting the
図6は、本発明の第3の実施形態による回路基板におけるノイズ耐性脆弱箇所特定システム1Cの概略構成を示す図である。同図において図1と同一または相当する部分には同一符号を付してその説明は省略する。 FIG. 6 is a diagram showing a schematic configuration of a system 1C for identifying a noise resistant weak point in a circuit board according to a third embodiment of the present invention. In the figure, the same reference numerals are given to the same or corresponding parts as in FIG. 1, and the description thereof will be omitted.
第3の実施形態による回路基板におけるノイズ耐性脆弱箇所特定システム1Cは、ノイズ印加手段が、回路基板2の任意の箇所にGSM信号をノイズとして手動で与えるプローブ4から構成される。
A system 1C for specifying a noise resistant weak point in a circuit board according to the third embodiment includes a
第3の実施形態による回路基板におけるノイズ耐性脆弱箇所特定システム1Cは、上記点以外は、第1の実施形態による回路基板におけるノイズ耐性脆弱箇所特定システム1と同様である。また、この第3の実施形態による回路基板におけるノイズ耐性脆弱箇所特定システム1Cを使ったノイズ耐性脆弱箇所特定方法は、図2に示すフローチャートの第1ステップS1で、回路基板2の限定された領域に手動でプローブ4からGSM信号が印加される点だけが、上述した第1の実施形態によるノイズ耐性脆弱箇所特定方法と異なる。
A noise immunity weak point identification system 1C in a circuit board according to the third embodiment is the same as the noise immunity vulnerable
このような第3の実施形態による回路基板におけるノイズ耐性脆弱箇所特定システム1Cおよびノイズ耐性脆弱箇所特定方法によれば、回路基板2におけるノイズ耐性の評価対象領域が限られている場合、プローブ4の回路基板2に対する3次元位置を手動で任意に移動させることで、回路基板2の任意の複数箇所にプローブ4からGSM信号をノイズとして印加することができる。このため、第3の実施形態においても、第1の実施形態の変形例による回路基板におけるノイズ耐性脆弱箇所特定システム1Aと同様に、回路基板2におけるノイズの影響を受けやすい箇所、例えば、回路基板2における信号線42を任意に選んで、その信号線42にプローブ4からGSM信号を印加することで、ノイズ耐性の脆弱箇所の特定を精度高く行える。
According to the system 1C for identifying a weak point in noise immunity in a circuit board and the method for identifying a weak point in a noise immunity in a circuit board according to the third embodiment, when the noise immunity evaluation target area in the
なお、上記の各実施形態および変形例においては、SPA11によってノイズを測定する回路基板2の所定箇所が、音声信号を出力する信号線9であった場合について説明した。しかし、ノイズを測定する回路基板2の所定箇所はこれに限定されることはなく、例えば、回路基板2へ電源を供給する電源ラインや制御信号を伝搬する制御ライン等の電圧レベル変動が小さい箇所でもよい。また、上記の各実施形態および変形例においては、デジタル携帯電話の通話に用いられる所定のデジタル通信規格としてGSM規格を例に挙げて説明したが、必ずしもこの通信方式に限定されることはなく、他の通信方式でもよい。他の通信方式としては、例えば、セルラー方式(GSM(登録商標)、WCDMA(登録商標)、LTE等)及び、近距離無線通信(Wi-Fi(登録商標)、Bluetooth(登録商標)等)が挙げられる。また、ノイズも、デジタル携帯電話の通話に用いられる所定のデジタル通信規格にしたがった信号に限られない。また、上記の各実施形態および変形例においては、ノイズ源をFG3によって構成した場合について説明したが、携帯電話器そのものをノイズ源としてもよい。また、上記の各実施形態および変形例においては、ノイズを測定する測定装置が、周波数軸に沿って信号を測定するSPA11である場合について説明したが、時間軸に沿って信号を測定するオシロスコープであってもよい。
In each of the above-described embodiments and modifications, the case where the predetermined portion of the
1,1A,1B,1C…ノイズ耐性脆弱箇所特定システム
2…回路基板
3…ファンクションジェネレーター(FG:ノイズ源)
4…プローブ
5…プローブ走査装置
6…パーソナルコンピュータ(PC:比較装置・解析装置)
7…電子部品
8…スピーカ
9…信号線(所定箇所)
10…増幅器(AMP)
11…スペクトラムアナライザ(SPA:測定装置)
31…アンテナアレイ
31a…アンテナ
32…スイッチ(アンテナ選択手段)
41…プローブ位置可変装置
DESCRIPTION OF
4...
7...
10... Amplifier (AMP)
11... Spectrum analyzer (SPA: measuring device)
31... Antenna array 31a...
41 ... Probe position variable device
Claims (10)
前記第2ステップにおいて、前記回路基板の音声信号を出力する信号線に伝わる前記伝搬ノイズをスペクトラムアナライザによって測定することを特徴とする請求項8または請求項9に記載のノイズ耐性脆弱箇所特定方法。 In the first step, a signal conforming to a predetermined digital communication standard used as a communication standard for a digital mobile phone call is applied as the noise to a plurality of locations on the circuit board;
10. The method of specifying a noise immunity weak point according to claim 8, wherein, in said second step, said propagation noise transmitted to a signal line for outputting an audio signal of said circuit board is measured by a spectrum analyzer.
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