전원 설계 기술 정보 사이트

기술 자료 다운로드

엔지니어 칼럼

회로 설계와 EMC 설계의 밸런스

제4회 제품 사양서 (1)
반도체 집적 회로의 제품 사양서

사양서의 포인트와 EMC에 관한 기재 내용

안녕하세요. 로옴의 이나가키입니다.

이제 반도체 집적 회로의 제품 사양서에 대해 알아보겠습니다. 「반도체 집적 회로의 제품 사양서」는 평소에 「IC의 데이터시트」라고 부르는 경우가 많을 것입니다. IC를 사용하기 위해서는 반드시 필요하고, 사양서 없이는 설계가 불가능하다고 해도 과언이 아닙니다. 그러나, 세세한 부분까지 정독하여 각 항목이 의미하는 부분까지 모두 이해했는지를 묻는다면, 그렇지 않은 경우도 있을 것입니다. 본 칼럼에서는 꼭 알아두어야 하는 사양서의 포인트에 대해 몇가지 소개하겠습니다.

로옴의 제품 사양서는 일반적으로 다음 순서에 따라 기재되어 있습니다. 제품명, 품번, 개요, 특징, 용도, 중요 특성, 패키지, 기본 어플리케이션 회로도, 단자 배치도, 단자 설명, 블록도, 각 블록 동작 설명, 절대 최대 정격, 열 저항, 권장 동작 조건, 기능 설명, 전기적 특성, 특성 데이터, 응용 회로 예, 입출력 등가 회로도, 사용상 주의점, 발주 형명 정보, 마킹, 외형 치수도와 포장 사양, 갱신 이력, 주의사항과 같은 항목으로 구성되어 있습니다.

그 중에서 특히 중요한 항목은 절대 최대 정격과 권장 동작 조건, 전기적 특성입니다.

먼저, 절대 최대 정격은 문자 그대로 전기적 정격의 최대치이며, 기재된 값을 초과하는 전압이나 전류 등이 한순간이라도 인가되면 보증할 수 없다는 수치입니다. 기재된 수치까지라면, 반도체 집적 회로의 디바이스에 데미지가 없거나 파괴에 이르지 않는 것을 보증하는 최대치입니다. 전압이나 전류 이외에도 최대 접합 온도나 보존 온도의 기재도 포함됩니다.

두번째, 권장 동작 조건은 반도체 집적 회로의 성능을 최대화시키는 전원전압 및 입출력 조건 등입니다. 반도체 집적 회로는 이 조건에서 동작시키는 것을 전제로 회로가 설계되어 있으므로, 기본적으로는 이 조건에서 동작시킵니다.

세번째, 전기적 특성은 가장 중요한 항목으로, 반도체 집적 회로의 각 특성을 보증하는 내용입니다. 보증치가 기재되어 있는 항목 전체가 보증됩니다. 각 특성은 표준치를 중심으로 보증치를 만족하기 위한 검사를 실시한 후 출하되고 있습니다. 제품 설계 시에는 보증치 범위내의 전기적 특성에서 정상 동작하도록 전기 설계를 실시해야 합니다.

전자 양립성 (EMC)에 관련된 내용은 제품 사양서의 표지에 기재되어 있는 경우가 많습니다. 구체적으로는 AEC-Q100 대응, 높은 EMI 내량 (내성), EMARMOUR™ 시리즈, CISPR25 규격 Class5 적합과 같이 기재되어 있습니다.

AEC-Q100은 자동차계 에미션 규격의 일종으로, 자동차 전자 부품 협회 (AEC : Automotive Electronics Council)가 정하는 고객을 위한 규격으로, 다음과 같이 분류됩니다.

 AEC-Q100 : 반도체 집적 회로 (LSI,IC 등)
 AEC-Q101 : 개별 반도체 부품 (트랜지스터, 다이오드 등)
 AEC-Q200 : 개별 수동 부품 (저항, 콘덴서, 인덕터 등)

AEC-Q100은 동작 시 주위온도가 그레이드 0~3으로 정의되어 있습니다. 저온 측은 -40℃, 고온 측은 그레이드 순서대로 +150℃, +125℃, +105℃, +85℃입니다. 또한, REV-G Appendix 5에서는 SAE J1752/3을 인용하고 있으며, TEM Cell 또는 Wideband TEM Cell에 의한 방사 에미션 (RE : Radiated Emission)으로 정의되어 있습니다.

높은 EMI 내량 (내성)이나 EMARMOUR™ 시리즈는, 외부로부터의 전자 양립성 (EMC) 노이즈로 인한 오동작에 대한 내성이 매우 크다는 것을 의미합니다 (즉, 전자 노이즈가 큰 환경에서도 반도체 집적 회로가 그다지 오동작을 일으키지 않는다는 의미).

CISPR25 규격 Class5 적합은, 자동차계 에미션 규격 (IEC 국제 규격)에서, 전도 에미션, 방사 에미션이 한도치보다 작다는 것을 의미합니다 (반도체 집적 회로에서 발생되는 전자 노이즈가 작다는 의미). Class5는 가장 엄격한 한도치입니다.

참고로, IEC 국제 규격이나 ISO 국제 규격에서는, 전자 양립성 (EMC)에 관한 측정 방법을 규격화하고 있습니다. 문서에 기재된 수치는 규격치가 아니라, 한도치 (참고치)이므로 주의가 필요합니다. 실제로 유럽의 자동차 OEM 메이커 등에서는 각사에 개별 규격이 있으며, 측정 방법은 IEC 규격이나 ISO 규격을 인용 · 응용하지만, 부품 납품을 위한 규격치는 독자적으로 결정하고 있습니다.

다음 편을 기대해 주세요. 감사합니다.

기술 자료 다운로드