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엔지니어 칼럼

회로 설계와 EMC 설계의 밸런스

제5회 제품 사양서 (2)
제품 사양서 해석 방법

보증치와 참고치의 구분

안녕하세요. 로옴의 이나가키입니다.

그러면, 지난 편에서 가장 중요하다고 설명한 「전기적 특성」을 중심으로 제품 사양서의 내용 구성에 대해 설명하겠습니다. 일반적으로 규격치에는 최소치, 표준치, 최대치가 제시되어 있습니다 (일부만 제시되어 있는 경우도 있음). 이러한 항목의 의미를 정확하게 이해하는 것은 매우 중요하며, 잘못 이해할 경우, 설계 시 문제가 발생할 가능성이 있습니다. 그럼 구체적 예를 들어 설명해 보겠습니다.

먼저 중요 포인트로서, 최소치 (min.)와 최대치 (max.)는 보증치이지만, 표준치 (typ.)는 보증치가 아니라는 점을 이해해야 합니다. 표준치 (typ.)는 대부분의 경우, 대략적인 분포의 중심이 되는 대표적인 수치로, 참고치입니다.

예 1 :

항목 최소치 (min.) 표준치 (typ.) 최대치 (max.) 단위 조건
기준전압 1.225 1.250 1.275 V

첫번째는 기준전압의 예입니다. 최소치와 최대치, 그리고 표준치가 제시되어 있습니다. 설계 시에는 기준전압의 중간치가 1.250V로, 최소 1.225V에서 최대 1.275V의 제품이 존재, 즉 ±2%의 허용차가 있다고 인식하여 주십시오.

예 2 :

항목 최소치 (min.) 표준치 (typ.) 최대치 (max.) 단위 조건
출력전압 Low 0.1 0.5 V

두번째는, 출력전압의 Low 레벨에 대한 예입니다. 최대치와 표준치로 제시되어 있으며, 최소치는 규정되어 있지 않습니다. Low 레벨이 높아지면 Low 레벨로서 기능하지 않으므로, Low 레벨로서의 최대 전압이 규정되어 있습니다. 최소치가 규정되어 있지 않은 이유는, 그라운드 전압 이하가 되지는 않기 때문입니다. 설계 시에는 출력전압 Low의 중간치가 약 0.1V이며, 최대 0.5V인 제품이 있다고 이해하면 됩니다. 출력전압의 Low 레벨은 최대 0.5V 이하가 확보되어 있다고 인식하여 주십시오.

예 3 :

항목 최소치 (min.) 표준치 (typ.) 최대치 (max.) 단위 조건
출력전류 1 1.2 A

세번째는, 예 2의 반대로 최소치와 표준치만 규정되어 있는 예입니다. 출력전류는 최소 1A가 보증되어 있고, 중간치로는 1.2A 정도 보증되어 있습니다. 그러나, 설계 시 1A 이상의 출력전류가 필요한 경우 이러한 사양의 제품은 사용할 수 없습니다. 만약, 1.2A가 필요하다면 최소치가 1.2A 이상인 제품을 선택해야 합니다.

예 4 :

항목 최소치 (min.) 표준치 (typ.) 최대치 (max.) 단위 조건
동상 입력전압 0 3 V Vs=0/5V

이번 예는 최소치와 최대치는 규정되어 있지만, 표준치가 규정되어 있지 않은 예입니다. 이와 같은 경우는 대부분 입력전압이나 전원전압 등 사용 범위를 나타내는 항목입니다. 본 예에서는 전원전압이 5V이더라도 동상 입력은 0~3V 범위로, 이 범위를 벗어나서는 안된다는 것을 의미합니다.

예 5 :

항목 최소치 (min.) 표준치 (typ.) 최대치 (max.) 단위 조건
왜곡률 2 % 설계치

마지막 예는 표준치만 제시된 경우입니다. 표준치는 보증치가 아니므로, 이러한 경우의 항목은 보증되지 않습니다. 조건에 기재되어 있는 「설계치」라는 것은 IC가 양품이라면 왜곡률은 약 2%가 될 것이라는 설계 상의 이론치, 또는 양산 이행 시의 특성 분포 평가 결과를 바탕으로 한 수치입니다. 설계치의 항목에 관해서는 내부적으로 최소치 · 최대치를 적절하게 설정하여 출하 검사를 실시하는 경우도 있습니다. 일반적으로 IC의 출하 검사 장치에서 측정이 곤란한 항목이나 설계 및 통계적 관리를 통해 검증된 항목에 적용하는 경우가 많습니다.

지금까지 일반적인 전기적 특성 항목에 대해 설명했습니다. 그럼 전자 양립성 (EMC)에 대해 알아보겠습니다.

실제로 규격치 항목으로서 보증되는 경우는 거의 없습니다. 제품 사양서에 전자 양립성 (EMC) 특성이 기재되어 있는 경우는 있지만, 기본적으로 참고치이며 보증 대상에 해당되지 않습니다.

또한, 전자 양립성 (EMC)의 경우, 측정치는 N=1 (무작위 추출한 샘플 1개의 측정치)이며, 온도 특성은 측정하지 않는 경우가 대부분입니다. 그 이유는, 1번의 측정에 많은 시간이 소요되며, 측정 셋업 상태에서 주위 온도를 변화시키는 것이 곤란하기 때문입니다. 이러한 내용은 반도체 집적 회로 메이커에서 대부분 공통적으로 적용됩니다.

다음 편을 기대해 주세요. 감사합니다.

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