回路基板を改良する際の業務

質問

現在、会社で総務の仕事をしております。（ですから、全くの文系です）今度、上からの業務命令で研究開発に関する助成金の申請書を書かなければならなくなりました。
当社では、ある機械部品の精度を回路基板の改良により向上させるための研究開発をしております。
技術課題として、「ある部品（当社にとっては製品になりますが）の高感度化」。解決方法として、「回路基板の改良」と位置づけし文章を作成しようと思っているのですが、具体的にどういう作業をして改良していくのかが全くわかりません。
研究員に聞けども、全く知識のない私にはチンプンカンプンで、文章化出来ないのです。
そこで、通常、「回路基板を改良する」場合、どのような作業手順で仕事を進めていくのか知りたいのでご教授くださいますようお願いいたします。

回答No.3

ryou_nya · ベストアンサー

今頂いた情報で、あたりさわり無い範囲で補足です。

基盤改善での「ノイズ」低減を行うなら、

何がノイズを出しているかを見極めます。
ポイントは、大電流であるもの・電流の変化が激しいものです。
ノイズを測定する機械があるなら、測定しておきます。

大抵は、駆動用部品への電源供給分や、昇圧回路・発振回路
などが比較的ノイズが多くなります。

電波を出さないためには、大電流部分は配線を極力
太く・短くしてください。

駆動部分の大電流を流れる配線の近くは、電磁誘導で周囲にも
電流を発生させるため、
小さい電流を増幅して読み取っているセンサー入力となる部分の
配線と隣接させると、センサー入力側にノイズが乗ってしまい、
そのまま増幅してしまうため精度に影響します。
配線が直角に交わる分には、殆ど影響はありませんが、
平行して並べると、電流がかなり伝わってしまいます。

基板上で、大電流の駆動部分と、小電流のセンサー側を
なるべく分ける事です。

駆動電圧の高電圧化は、何を高電圧化するかでちょっと変わりますが
もし、センサー側だとしたら、0,0.1,0.2～5V の変化で読み取っているを
0,0.1,0.2～12Vの変化で読み取るようにして、2.4倍細かく判別できる
ようにする、といった感じです。

モーターなどの駆動電圧を上げる場合は、発生するノイズも
大きくなりますので、注意が必要です。

お礼

何度もご教授頂きありがとうございました。研究員が日々していることが何となく理解できるようになりました。また、全くのど素人の私にもわかるように説明して頂き感謝しております。本来、研究員が書けば話は簡単なのですが、忙しいことと専門用語でしか話ができない等の理由により人様に読んで頂く文章は書けないだろうとの上の判断から私にお鉢が回ってきたので、本当に途方にくれておりました。ご教授頂いた内容を参考に頑張って書いてみようと思います。本当にありがとうございました。

回答No.2

ryou_nya

かなり適当な抽象的なアドバイスのみは可能ですが、
現状の補足に対して、考えられる手段を書いていては
卒論みたいになってしまいます。
回路図と基盤を見れば、これ以上この対策は効果が薄いなぁ
あの手でやるしかないかなぁと推測はつくのですが、
それは無理でしょう、むしろ見せてはいけません。

ただ気になるのが、「研究員に話を聞けども」とあるので
解決策の手段はもう決まっているのではないですか？
それとも、解決策の手段事態が模索中なのか？
それでまた話が変わってきます。

具体的に回答するためには、
(1)研究員は、すでに対策方法が決めているか、
　決めていないのか。
(2)対策方法は、研究員が考えて、それをあなたが文章化？
　対策方法自体もはあなたが考える？
　「ぶっちゃけ研究員が書けよ！って感じですよね」
(3)作業手順といっても、どこまでのレベルで書くのか、というのがあります。
　センサーを高電圧タイプのものに変えます
　基盤を改良してノイズを減らします、そういったレベルなのか、
　それとも、基盤のココをこうかえることで、すなわち、こうなり
　そのため、精度があがります、というレベルなのか、
　そこまで書く場合は、(4)の情報がないと、とても書けたものではないです。
(4)回路の電源　AC100V DC12V DC5V　どれを使っていますか？
　使っている電源全て
　駆動系部品、5Vモーター　12Vモーター、ヒーター、ディスプレイなど
　センサー系部品　赤外線センサ　超音波センサなど
　内部回路、D/A変換　A/D変換　など
CPUは搭載するのか（プログラムで改善する手もあります）
　個数はいりません、各回路のノイズ低減方法や
　基盤配置上のやってはいけないセオリーなどあります。

上記に挙げた駆動部品や、使っている回路の名称　D/A変換　DC/AC変換などは
よく知られたいろいろな製品で使われているものなので
その程度は記載しても、どの製品かわかりませんし、
技術の漏洩にはならないでしょう。
ですがあまり詳しく書いても、身内の方が見たら、バレると思います、
自分がここに書いた対策手段がそのままあなたの対策手段の報告書に
乗ったりとか。

回答No.1

ryou_nya

何を改良するんでしょう？　まぁ考えられる事から
(1)素子を高性能品にする
(2)回路の引きなおしによりノイズを低減する
(3)基盤を簡素なものにして単価を安くする
こんなんですか？

まず、
(1)回路図を用意します。
(2)回路図を元に、基盤の配線図を作成します。
　基盤作成の専門会社に頼むのが一般的です。
　一枚の基盤で複数の使い方が出来るようにしておくと
　経済的ですが、まぁ状況に合わせてください。
(3)完成した回路を見ます、デジタル回路や電源回路と
　センサーの入力部を隣接させると、発生する電磁波で
　電磁誘導が起きてセンサーの精度に影響がでるので
　引き回しは大切です。依頼前に、注意点を伝えたり、
　完成後にも小修正を出したりするのが一般的です。
(4)それを元に試作品を基盤作成会社に作ってもらいます。
　試作品は、量産品と違って１枚あたりが非常に高価です。
　動作テストや耐久テストもあるでしょうから、10～50枚くらい
　貰うのが妥当でしょうか
(5)素子を組み付けて、性能アップしたか見ます。
　性能ダウンしていたら、やり直しかな。。
(6)性能が十分だったら、現在量産している基盤の終了と
　新しい基盤の量産を依頼します。
　切り替え時期は、素子組み付けをしている工場の工場長と
　スケジュールは相談しておいてください。
　トラブルが起きないように。

こんなもんですかねぇ？

お礼

早々にご教授頂きありがとうございました。ちょっとはわかったような気がいたします。改良点は、「駆動電圧の高電圧化」（？）と「低ノイズ化」（？）で、部品実装の位置精度（？）なども絡めて文章を書けとのこと。お時間がございましたら、上記の点につきアドバイスを賜りたく、よろしくお願いいたします。