Category Archives: Cable – Risk Identification

高速ケーブル製造ラインでの100%検証は可能か？

Allion Labs 5G、AI、自動運転車などのアプリケーションでデータ通信の需要が高まる中、ケーブルは伝送速度の向上だけでなく、1本あたりのチャンネル数も増加しています。従来ではケーブルの伝送速度が低く、チャンネル数が少ないし、伝送されるデータ量が比較的少なかったため、1チャンネルに問題があったとしても、システムにそれほど影響を与えないでしょう。しかし、現在では20Gbpsを超える高速インターフェースが誕生し、チャネルで伝送されるデータ量は膨大になり、1つのチャネルに問題が発生するとシステムが崩壊する恐れがあります。例えば、自動運転車のアプリケーションでは、1つのチャネルに問題が発生すると車両の制御ができなくなり、安全が脅かされます。そのため、システムの安定性と安全性を確保するために、市場に投入する前に各チャネルをきちんと検証する必要があります。 20時間かかるクロスキャリブレーション、効率をどう上げるか？ サーバーで最も一般的に使用されるのは、PCIeや、MCIO、GENZ、SASなどのフォームファクターです。これらのフォームファクターは少ないチャンネル数x4のインターフェースを持っていますが、ほとんどはx8またはx16を使用しています。x8のチャンネル数には16対の高周波信号（TX + RX）があり、x16の場合、32対になります。この場合、高周波測定向けの高精度ベクトルネットワークアナライザ（Vector Network Analyzers、略VNA）は外部のRFスイッチを接続しなければなりません。 しかし、スイッチがあれば負担が軽減されるのでしょうか？ x8のフォームファクターの場合、64ポートのスイッチが必要ですが、この場合、一般的なクロスキャリブレーションの方法でテストを実施する場合、エラーがなく、速度が低下しなくても、最低20時間かかります。 この問題を解決するため、アリオンはエレクトロニクスと無線通信の分野で世界をリードするローデ・シュワルツ（本社ドイツ・ミュンヘン、以下R&S）と協力し、Allion Cable-Connector Multiport System [...]

製品コンポーネントへの振動による損傷についての考察

Allion Labs 電子製品のコネクタは非常に重要な役割を果たしており、デバイス全体で回路を接続し、信号を伝送する重要な機能を担っています。これらのコネクタの性能と品質は、全体のシステムの動作効率に直接影響を与えるため、設計および製造プロセスにおいてこれらのコンポーネントの選択は非常に重要です。 コネクタを構成する多くの部品の中で、接触部品はシステムの橋渡しのような役割を果たし、電流のスムーズな伝達と信号の安定した伝達を担う中核部品です。この接触部品は、温度変化、湿度、振動など様々な環境要因を考慮し、あらゆる条件下で安定した性能を発揮できるように設計・製造されなければなりません。 振動が電子製品に影響を与えると、接触部品は以下の影響と潜在的なリスクに直面する： 1. 電気的接続不良：振動は接触部品とソケット間の電気的接続不良を引き起こす可能性があり、接続不良、信号損失、電子製品性能の劣化につながるため、軍事、医療、航空宇宙など、高い安定性と信頼性が要求される用途では重要です。 2. 磨耗と疲労: 頻繁な振動は、特にプラグの接続と取り外しの際に接触部品の磨耗と疲労を引き起こし、コネクタの寿命短縮、ひいては機器の故障につながる可能性があります。 3. 機械的ストレス：接触部品接続は、基板上の他の部品と緊密に結合していることが多く、電子製品が衝撃や振動を受けると、接点が機械的ストレスを受け、破断や変形を起こすことがあります。 4. 導電性の問題：振動によって接触部品が酸化したり、汚染されたりすることがあり、その結果、接続の導電性が低下し、抵抗が高くなり、信号品質が低下します。 上記のリスクが発生した場合、電子製品の故障や損傷につながる可能性があり、修理や交換、返品などになってしまいます。ユーザーにとって金銭的な損失があるだけでなく、生活に不便を感じたり、製品の品質やブランドに悪い印象を持ってしまう可能性があります。 [...]

特別仕様のDisplayPortケーブル、グラフィック カードが損傷する可能性は？

Allion Labs DisplayPort仕様の進化：ゲームアプリケーションと課題 VESA協会が2009年12月にDisplayPort 1.2仕様を発表して以来、2010年から、メーカーはディスプレイなどのデバイスにDisplayPortインターフェースを徐々に統合してきました。より高度なゲーム設置を追求し、ゲーム体験を向上させるために、ゲーマーはより大きな帯域幅と性能を持つDisplayPortインターフェースを採用しています。 昨今、DisplayPortの仕様はDP40/DP80に進化しました。その中で、DP40はUHBR10（4チャンネルで最大40Gbpsスループット）をサポートし、DP80はUHBR20（4チャンネルで最大80Gbpsスループット）をサポートしています。しかし、仕様がどんな進化しても、ユーザーは「DisplayPortピン20の連続性問題」に直面しているのが現状です。この問題は、特別仕様のDisplayPortケーブルのほうが、問題が発生することが多いです。ユーザーがこれらのケーブルをモニターとグラフィックスカードに接続しようとすると、起動および表示の問題に遭遇する可能性があります。 特別仕様のDisplayPortケーブル：電源のショート、グラフィックスカードの故障、モニターの損傷 DisplayPortケーブルDP_PWR（Pin 20）はVESAが策定した標準の一部であり、DisplayPortケーブルにDP_PWRピンがあることを示しています。VESAの仕様書によると、DP_PWR（Pin 20）には配線されていませんが、ソース側とシンク側の間でケーブルを接続すると、3.3V+/-10％の電圧と500mAの電流が供給され、次のような潜在的な問題が発生する可能性が高くなります。 1. ソースとシンクの電圧が完全に一致しない場合、DisplayPortケーブルのDP_PWRがショートする可能性があります。 2. グラフィックスカードがオフの状態でモニターがオンになっている場合、この接続はグラフィックスカードの故障やモニターの損傷を引き起こす可能性があります。 一部のメーカーが特別な目的（例えば電源供給）としてDP_PWRを使用する場合、ケーブルサプライヤーに特別な仕様のケーブルの製造を要求します。このような場合、これらの特別仕様のDisplayPortケーブルはDP_PWRの導通の問題が発生する場合があります。これらのケーブルが一般的なケーブルとして使用される場合、上記のリスクが発生する可能性があります。 [...]

クロストークはドライブレコーダーの画像歪みの原因になった？

Allion Labs   近年、自動車や交通機関で設置するドライブレコーダーは重要な役割を果たし、普及率が年々高まっています。自動車だけでなく、日常的に交通手段としてのバスや、観光バス、物流輸送用のトラック、トレーラーなどにも活用されており、ドライブレコーダー搭載が定番になりつつあります。 ドライブレコーダーは、運転中の周囲の状況を記録するだけでなく、交通事故の際に客観的な証拠になることや、あおり運転などの被害の対策、防犯機能などのメリットがあります。全体として、ドライブレコーダーは事故防止や運転の安全性向上、ドライバ－自身の身を守ることに繋がり、運転する上で必須の製品となっています。 関連記事 真の画質テスト：特定シーンにおけるドライブレコーダーの実際のパフォーマンスについて 高解像度はハイビジョンと同じ？ドライブレコーダーの映像品質に迫る   ドライブレコーダーの懸念要因：クロストークとは？ 各メーカーが高画質の映像記録や安全警告写真機能を搭載させる際、通常、ドライブレコーダーに4K映像の超高解像度の同時録画機能を組み込み、これらのデータをメモリカードに保存し、高解像度の映像記録が完全かつ正確に保存されることを確保しています。これはドライバーがドライブレコーダーを購入する際の重要な考慮要因の一つです。 しかし、ドライブレコーダーの録画画質が悪くなったり、正しく記録されないなどのシステム障害が発生する可能性もあります。ドライブレコーダーの購入時には、メモリカードスロット内の破壊的なクロストーク干渉、特に近端クロストークの干渉問題について十分な理解と慎重な評価が絶対に必要です。このようなクロストーク干渉が実際の使用に影響を及ぼし、緊急事態時に有効な証拠や証明を提供できないリスクが大幅に増加するおそれがあります。   クロストーク （Crosstalk） [...]

有線ヘッドホンを引っ張ると音が聞こえなくなった？

Allion Labs 忙しい現代社会では、一時的に周囲から切り離されたいとき、ヘッドホンをつけることが最速の方法の一つです。ワイヤレスヘッドホンが登場する前は、有線ヘッドホンが市場を独占し、価格帯が明確に区分され、さまざまなタイプがあることで、誰もが自分に合うヘッドホンを見つけることができ、パーソナライズの傾向につながりました。現在、市場ではワイヤレスBluetoothヘッドホンが主流となりつつありますが、有線ヘッドホンは一定の市場需要を維持しています。 スマートフォンの流行に伴い、有線ヘッドホンの接続端子もType-C仕様に統一されつつあります。 メーカーは製品の機能を高めるだけでなく、消費者の満足を確保するために耐久性や信頼性も考慮する必要があります。 有線ヘッドホンを使用すると、接続したケーブルが引っ張られて芯線折れやコネクタ破損などの事故が発生する恐れがあります。 また、芯線が外装で覆われているため、断線箇所の発見が困難となる可能性があり、ワイヤードヘッドホンの世界ではそのリスクが隠れた脅威となっています。 シナリオ リモート会議では、多くの参加者がマイク内蔵のヘッドホンを使用します。 しかし、意図せず引っ張ってしまうことが多く、その結果、ヘッドホンから音が出ない、マイクが機能しないなどの問題が発生します。 この時点で、消費者は機能を回復するためにケーブルをねじったり、絡ませたりする可能性があります。 このような処置により問題が一時的に解決される可能性もありますが、引っ張りの際にコアがすでに破損している可能性があります。 破損した部品を適切に再接続しないと、誤動作が継続します。 実例 アリオンは、ヘッドホン製品の検証サービスにおいて豊富な経験を持っています。 [...]

過熱する可能性のあるUSB充電ケーブルを購入しないための方法とは

Allion Labs USB規格の発展と充電の応用 USB規格は、最初のUSB 1.0から最新のUSB4まで、私たちの暮らしに最も密接な規格の一つとなっています。USB規格の進化は、伝送速度の向上だけでなく、充電速度も向上しています。最初は電力供給能力がわずか2.5W（5V/0.5A）でしたが、現在のUSB Power Delivery（PD）仕様では最大240W（48V/5A）に引き上げられています。これにより、USB充電は、モバイルデバイスに加え、ノートPCなどの高い電源供給のニーズにも対応できるようになりました。 スマートフォン、タブレットなどの携帯型デバイスの普及とともに、USB充電はこれらのデバイスの主要な電力供給手段の1つとして徐々に発展し、さまざまなシーンで広く使用されています。例えば、家庭シーンにおいて、スマートフォンや、タブレット、Bluetoothヘッドフォンなどのデバイスを充電するたびによくUSB充電器を使用します。オフィス、学校、パブリックスペースにも、ユーザーがデバイスを充電できるように各種のUSB充電コンセントが用意されています。さらに、USB充電は自動車や飛行機などの交通手段でも広く使用されます。しかし、USB充電の普及に伴い、潜在的なリスクも徐々に浮上してきました。その中でも主要なリスクの1つは、充電ケーブルや充電器の品質問題です。過熱、過充電、ショートなどにより、デバイスの損傷や火災の原因に繋がります。 USB充電ケーブルが過熱して溶ける悲劇が発生 USB充電製品の普及に伴い、最近では多くのメーカーが品質の問題で、製品を回収する課題に直面しています。 近年のあるニュース「【注意】「iPhone 15 Pro Max」充電ケーブル使い回しで発火、端子ごと溶けてしまう大惨事に」では、海外で、iPhone15 Pro [...]

医療分野の大敵！ケーブルの伝搬遅延による画像診断の誤判問題

Allion Labs 技術の急速な発展に伴い、高周波・高速電子製品が絶え間なく開発されている一方、高周波伝送による伝搬遅延問題は、通信およびエレクトロニクスの分野において無視できない課題となっています。高周波データ伝送の需要が成長し続ける中、伝搬遅延は通信速度、データ精度、総合性能に直接影響する障害となると考えられます。伝搬遅延による影響は広い範囲に及ぶため、今後、電子機器が通信やデータ伝送で優れた性能を発揮するには、遅延の問題を完全に解決しなければなりませが、非常に難しい課題となります。 伝送遅延による潜在的なリスク 伝送の遅延は、個人生活からビジネスの運用に一連の潜在的なリスクをもたらす可能性があります。例えばデータのバックアップオーディオビデオの同期を行うと伝送が遅くなったり失敗するなどを引き起こし、メーカーは市場シェア率やブランドへの信頼性低下の危機に直面してしまいます。特に、医療分野でリアルタイム画像表示や画像同期を伴う医療機器が遅延してしまうと重大なことになります。高周波伝送ケーブルは医療分野で重要な役割を担っています。特に医用画像診断においては通常、超音波診断装置やX線/CT検査装置、MRI装置などに使用されています。 医師はリアルタイムに画像診断の結果を写真や画像で判断しますが、高周波伝送による遅延は診断の即時性、画質品質の正確性、診断の安定性に大きな影響を与えます。もし誤判断になってしまえば、悲惨な結果が生じます。  事例  伝搬遅延（Propagation delay）は、市販のケーブル・アセンブリ(Cable Assembly)や未加工の裸線（Raw Cable）に影響を与えます。アリオンはケーブル業界において豊富な経験を有しており、裸線の遅延問題解決サポートを行ったこともあります。当時、製品の伝搬遅延要件は20ns以下でしたが、お客様のDUT（試験対象）ケーブルは、定められている基準値を超えていました。お客様と充分に打ち合わせを行い、アリオンの専門家チームは効果的な解決策を提案しました。 テストや最適化を行わずにこの裸線を利用してしまう場合、前述した通り潜在的なリスク事象が発生する可能性があります。 Faster、Easier、Better　―　最も信頼できるケーブル検証コンサルタント 伝搬遅延を効果的に解決するため、アリオンのテストチームは長年の経験を活かし、さまざまなサンプルで分析、比較をサポートいたします。またネットワークアナライザを使用し、全面的なテストを行います。問題発生原因を洗い出すことで、伝送遅延を心配する必要がありません。 伝搬遅延原因と要点は、以下のとおりです。 [...]

ネットワークアタッチドストレージが静電気で壊れる？

Allion Labs バチッ！触れただけで感電する？ 静電気は日常生活でよく見られる現象で、通常は物体同士の接触や摩擦などによって発生します。例えば、化学繊維の衣服を脱ぐと、生地と皮膚の摩擦によって電荷が蓄積されることがあります。同じように、乾いたカーペットの上を歩くと、靴底と地面との摩擦によって静電気を引き起こす可能性があります。その中で、静電気が帯電した電子機器に触れると、電荷が移動し、機器に損傷を与える可能性があるので注意が必要です。 電子製品には多くの場合、静電気に非常に敏感な電子部品が含まれています。 静電気放電は肉眼では見えないほど微弱であっても、電子部品の誤作動や損傷を引き起こすには十分です。 静電気は小さな問題と思っていませんか？潜在的なリスクにご注意！ 静電気放電試験（Electrostatic Discharge Testing、以下ESD）は、実際の動作中に発生する静電気放電による損傷から電子機器を保護するために設計された重要な試験手順です。このような試験では通常、実環境におけるさまざまな静電気放電シナリオをシミュレーションし、これらの現象に対する電子機器の反応と耐性を評価します。 設計段階では、電子部品が静電気の影響を受けるリスクを低減するため、エンジニアは静電気防止対策を組み込むことが多いですが、ESD試験を実施すれば、これらの予防措置が実際に有効であることを確認でき、電子機器の信頼性と寿命を向上させます。これに加え、さまざまな環境条件下で正常に動作することを保証することができ、必要なテスト項目と言えるでしょう。 ESD保護の設計に欠陥があった場合、以下のような潜在的リスクをもたらす可能性が高くなります。 電子部品への損傷：チップ、抵抗器、コンデンサなどの電子部品に損傷や破壊を引き起こしたり、機器の機能失効不全や性能劣化につながる 誤動作や故障：システムクラッシュ、フリーズ、誤動作などにより、機器の誤動作や故障を引き起こす場合は、生産の遅延またはサービスの中断につながり、最悪の場合はエンドユーザーからクレームが寄せられる データの損失：機器に保存されているデータの損失や破損を引き起こすことで、重要なデータが失われ、事業運営や個人使用に重大な影響を及ぼす [...]

ケーブルを長持ちさせたい！ケーブルの断線問題とその対策

Allion Labs 知っておきたい「Cable SR」 電子製品が日常生活に浸透しており、仕事や、学習、娯楽など様々な分野に活用され、切り離せないものとなっています。ユーザーが異なるデバイスを接続し、データ伝送や画面表示を実現するために、電子製品の周辺アクセサリーの一つとしてのケーブルは欠かせないものです。例えば、携帯電話、ノートPCなどのデバイスをプロジェクターあるいはディスプレイ機器に接続することで、画面を投影したりビデオを見たりします。ケーブルは様々な製品に接続するためHDMI、USB、DisplayPortなどそれぞれのインターフェースを搭載するだけでなく、「SR部品」をつけるのが一般的です。 SRとは、ストレインリリーフ（英：Strain Relief）の略称で、コネクタのケーブル側で根元での急激な曲げ等により生じた応力ひずみを緩和する部品です。この構造の主な目的は、使用中に接続部分にかかる引っ張り力や曲げストレスを軽減し、ケーブルの破損や変形を回避します。ストレインリリーフにより、ケーブル内部のワイヤーとコネクタの接触部分の断線が発生するのを防ぎ、ケーブルの寿命を効果的に延ばすことができます。また、使用中にワイヤーによってコネクタが引っ張られたり曲がったりしても、接続不良やケーブルの伝送効果を心配する必要がありません。 潜在的なリスク ケーブルは何度も使用された後に、ユーザーも気付かないような隠れた損傷があるかもしれません。ケーブル内部の部品は通常目に見えず、細かな検査やテストでのみ問題を見つけることができるからです。例えば、ケーブルが壁や狭く混雑した場所で接続された場合、コネクタのはんだが緩み、接触不良やショートを引き起こす可能性があります。また、銅や光ファイバーなどの伝送媒体が引っ張られたり曲げられたりすることで断線し、伝送効率や品質を低下させます。 ケーブルの被覆や外観に明らかな損傷や変形がなく、良好な状態のように見えても、内部の壊れやすい部品が損傷してしまって、ケーブルの劣化や通信障害が起きることがあります。そして機器を正常に使用できなくなったり、漏電、感電、発火などの危険な状況が発生するおそれがあります。 SRの保護が不十分な場合、 1. 内部芯線の露出、損傷 2. 絶縁破壊による内部で短絡が発生する [...]

USB充電ケーブルの安全が保証されているか？

Allion Labs 携帯電話やスマートデバイスが日常生活に普及し、充電ケーブルは欠かせないものとなっています。現在、充電用のUSBケーブル（以下、USB充電ケーブル）がUSB Type-Cインタフェースを搭載する傾向にあり、USB充電ケーブルは市場で最も人気のある製品の一つになります。競争が激しい市場で競争力を維持するには、製品の機能性とユーザー体験の向上がポイントです。しかし、充電インタフェースの統一による利便性を提供する一方、性能だけでなく、製品の耐久性と安全性を確保することがより重要です。 USB充電ケーブルの利用における安全リスクとその解決策 就寝する直前に充電することが習慣になっている人は多いでしょう。しかし、充電ケーブルを使用する度に曲げやねじれを長時間続けると、ケーブルの芯線が気づかないうちに断線または損傷してしまう可能性に配慮する必要があります。信号品質はもちろん低下し、最悪の場合は回路が短絡状態になり、漏電または出火などの安全上の問題が発生するおそれがあります。 アリオンは市場クレームを分析し、それがかなりの割合でUSB充電ケーブルの設計または製造の不良に起因していることを把握しました。その結果、製品を使用したばかりで上記のような状況が発生したり、ユーザー体験に深刻な影響を与えたり、大量の返品や交換などの問題が起こったりします。 また、外観には異常がなくても、充電ケーブルを通じてPCとスマートフォンを接続し、データや写真を伝送しようとすると、PCの画面に「USBデバイスが認識されません」のメッセージが表示され、データ伝送や充電ができなくなるという状況もあります。このとき、一部のユーザーは機能を回復させるようケーブルをある角度まで曲げてみることがあります。  問題点分析  上記の問題はケーブル芯線の損傷による伝送信号の断絶に起因しており、伝送信号の断絶には2つの状況があります： (1) 条件付き断絶：芯線の損傷により、ケーブルは特定の角度のみ断絶が発生したり、一時的に信号の伝送が回復したりする (2) 持続的な断絶：ケーブルは芯線が完全に破損または断裂されたため、どの角度でも信号が断絶される状態である 伝送信号問題は外観から直接的に判断できず、使用中に気づくのが一般的です。もしユーザーが条件付きの断絶に遭遇すると、製品の機能を回復させるようケーブルを曲げる場合、これが長期間続けば外部の被覆が損傷し、芯線が露出したり、短絡や漏電が発生したりする可能性があります。 [...]