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IoTの応用とESD保護の重要性
The Internet of Things (IoT) is a network of physical devices embedded with sensors, software, and other technologies to connect and exchange data with other devices and systems over the Internet. It shares the data with a Cloud server or a gateway to analyze and take corresponding actions (Figure 1). One noteworthy application of IoT is in agriculture. The amount and time of water irrigation are decided based on IoT sensors that gather information on soil moisture content, nutrients, fertilizer amount, and weather information—helping farmers make smart decisions to prevent wasting resources. IoT applications have also become very popular in manufacturing and industrial automation, from factory floors to department stores, tracking machine performance, measuring product quality, and asset tracking to real-time location systems. In smart home automation, IoT-based systems have made our homes safer and easily maintainable.
Protecting IoT Devices from Electrostatic…
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The Importance of Keyboard ESD Protection
コンピュータの黎明期から、キーボードは人間と機械の間の主要な通信メカニズムでした。長年にわたり、多くのテクノロジーやインターフェースが変化してきましたが、キーボードは形状も機能もほとんど変わっていません。最近、専用のワイヤレスキーボードを購入しました。当初はBluetooth経由でコンピュータと問題なく通信できましたが、一か月ほど経つと、突然動作が止まりました。内部回路を開けてみて驚いたのは、キーに静電気放電（ESD）保護機能がないことでした。電子デバイスのキーパッド、サイドキーや押しボタンは、常に人間と接触するため、ESDに対して脆弱です。キーボード、キーパッドやサイドキーにESD保護デバイスを追加すると、キーボードの故障などの悲惨な状況を回避できます。以下では、ESD全般と、電子デバイスをESDから保護する方法について説明します。
Protecting Keyboards from Electrostatic Discharge…
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スタジアムの巨大スクリーンで野球の試合のアクションのリプレイを視聴する場合でも、大画面テレビで映画を視聴する場合でも、ノートパソコンでビデオをストリーミングする場合でも、高品質のオーディオビジュアル (AV) 体験が常に期待されています。デジタルAV伝送には、超高精細シリアルデジタルインターフェイス (UHD-SDI) と高解像度マルチメディアインターフェイス (HDMI) の2つの規格があります。UHD-SDIは、同軸または光ファイバーケーブルを介した非圧縮・非暗号化のデジタルAV信号の伝送を標準化します。HDMI は、HDMI準拠のソースからAVディスプレイに高解像度、高速デジタルマルチトラックオーディオおよび非圧縮ビデオ信号を送信するためのデジタルインターフェイスです。どちらも超高精細AV信号をソースからディスプレイに転送できますが、コンピューター、ゲーム機、Blu-ray/DVDプレーヤー、テレビ、プロジェクターなどの消費者向け機器の接続にはHDMIが好まれます。UHD-SDIは、ケーブル両端の物理的なロック機構で長距離伝送と堅牢な接続をサポートするため、プロの屋内/屋外ビデオ制作やテレビ放送などのハイエンドアプリケーションに適しています。UHD-SDI同軸ケーブルは最大300フィートの信号を転送できますが、HDMIケーブルは50フィート以内でも過度の信号劣化が問題となります。これら2つのインターフェイスは、HDMI-SDIまたはSDI-HDMIコンバーターを使って併用できます。例えば、図1のように、HDMIディスプレイはSDIストリームの信頼性監視に使用でき、この場合、特別に調整されたSDI固有のディスプレイを使用する必要がなくなります。
Circuit Protection for HDMI-SDI/SDI-HDMI…
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少し前まで、私の唯一のフィットネストラッカーは、ポケットに入れて毎日の歩数を測定する歩数計だけでした。それ以来、状況は非常に急速に変化しました。今では、手首にスマートウォッチを付けて、歩数、走行距離、消費カロリー、心拍数、呼吸パターンなどの毎日の活動を追跡しています。また、メッセージのアラートを受信したり、電話に出たり、お気に入りのポッドキャストを聞いたり、スマートウォッチで天気を確認したりすることもできます。時刻の確認以外にも実に多彩な機能を備えています。こうした革新的な機能により、スマートウォッチを着用してフィットネストラッカーとして使用することが、世界中の健康志向の人々のトレンドになっています。これらのウェアラブルデバイスは、健康維持に役立ちますが、他方で装着者の身体から発生する電気的過負荷（EOS）や静電気放電（ESD）からデバイスを保護するために、メーカーは特に注意を払う必要があります。
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HotSwitch®は、典型的な電気的過渡現象や定常状態の障害状態から電子システムを保護する統合型ロードスイッチまたはヒューズを備えたSemtechのデバイスの新しい製品ラインです。HotSwitchデバイスは主に、必要に応じて電源レールへの電流をオンまたはオフにします。電気サージを検出し、負荷を電源から切断することで下流のサブシステムを保護します。同時に、SemtechのHotSwitchポートフォリオのデバイスは、突入電流、過電圧、不足電圧、逆電流、短絡、過熱障害に対する保護を強化します。図1は、HotSwitchデバイスによってシステムがどのように保護されるかを示しています。
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米国運輸省（USDOT）と米国運輸省道路交通安全局（NHTSA）は、2018年5月1日以降、すべての自動車、SUV、トラック、バンに後方視認システムの設置を義務付ける規制を発表しました。実際に、最近までリアビューカメラは多くの車種で唯一のカメラとして使用されており、優れた安全機能だと考えられていました。現代の車両は過去数年間で大幅に進化し、死角検出、サラウンドビューモニタリング、前方および後方衝突警告、車線維持支援、自動駐車支援などの革新的な安全機能を採用しています。これらの機能はカメラとセンサーを使い、ダッシュボードのディスプレイでドライバーに車両とその周囲の状況を知らせます。現在、高級車には少なくとも6台のカメラが搭載されており、車内には、DVDプレーヤーや乗客用のテレビなどのビデオ表示システムが搭載されていることもあります。
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20世紀初頭の登場以来、自動車産業は、多数の革新、変更や適応を取り入れて大幅に進化しました。現代の自動車は、バックアップカメラ、フル機能のインフォテインメントシステム、スマートフォンドック、GPSナビゲーション、Bluetooth接続を始め、さまざまな高度な機能を備えています。加えて、最新の車種には、自動運転、前方・後方の衝突検出、自動駐車が可能なものもあります。自動車に使用される電子部品点数が急増していることは想像に難くなく、同時に、新たなコンポーネントのスペースを作るため、電子部品の小型化の要件が重要となっています。
半導体業界は、膨大な数の電子部品に対応するスペースを確保し、現代の自動車の安全性と信頼性の要件を満たすために、集積回路 (IC) のリードレスパッケージを製造しています。ここで大きな課題となるのが、パッケージ組み立て後のプロセス中にプリント回路基板 (PCB) のはんだ接合部の視認性が低下することです。接続はパッケージの下にあり、上部と側面からは見えないため、ICがPCBに適切に接合されているかの確認ができないのです。相手先ブランド供給 (OEM) メーカーは、信頼性の低いはんだ接合の検出にX線装置を使用していますが、これには費用と時間がかかります。
さらに、これは多層ボードや複雑なレイアウトとルーティング手順を持つボードでは十分に効果的でない可能性もあります。車載PCBは、安全性と信頼性の基準に準拠するため、全数が厳格な自動目視検査 (AVI) ポストアセンブリ過程を通過する必要があります。ここでの目標は、すべての電線接続が適切にはんだ付けされ、接続の信頼性が高いことを確認することです。
One single connecting port's name that is ingrained in our life is Universal Serial Bus or USB in short. It doesn't matter if I am a tech-savvy person or a Luddite, I have to use USB in every aspect of my life. Forget about me; my mom, who doesn't even know it is called USB, uses this port several times a day to charge her mobile devices. USB became very popular due to its ease of use and fast data transfer rate. Within a little over two decades, almost all consumer electronics gadgets come with one or more USB interfaces, from laptops and cameras to smartphones and wearables. However, things have changed a lot since the introduction. USB specification has evolved over 25 years from USB 1.0 in 1996 to the most recent version, USB4®. Figure 1 below shows the evolution of USB standards with the corresponding data transmission rates.
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