半導体工場火災を防ぐために、装置の安全性規格への適合を確認しよう!

*最近、半導体製造工場で火災事故が2件発生しています。
・原因は、過電流に対する保護機能の不備による発火と、発火後のプラスチック材への延焼で、燃え広がったようです。
・過電流による発火の例
過電流による発火


*この様な事故を起こさないために、半導体製造装置の安全規格である「IEC 60204-33規格」の要求事項に適合させることは、事故防止に効果があると思われます。


・この規格には、今回の原因である過電流保護の保護を設けることが「7.2項.過電流保護」に記載されています。
・又、この規格では「その他の各種危険」について、「保護の要求」も記載されています。


*今後も同様な事故を防ぐために、すでに稼働中の「現状機の過電流保護」の「有無と有効性」について、見直しましょう。


*参考:
・半導体製造装置の安全規格(IEC 60204-33)の体系図→役立資料ページ
・家電品の火災事故では下の情報があります。
 Which Causes Most Fires? Washing Machines, Irons or Tumble Driers?(出火件数が多いのは?洗濯機、アイロン、タンブル乾燥機?)
火災事故対応で見るルネサスの大きな変貌.
・その後:ルネサス那珂工場、電源盤から煙…今月17日に一部再開したばかり

・半導体工場の火災、原因はめっき装置の過電流による発火.

初めて製品をCEマーキングに適合させるために、重要なことは何か!

・初めての、海外向け製品の開発においては、規格適合が必須になる。
・この適合のために
、実施しなければならない「重要な作業」がある。


*「初めて規格適合が必要になった製品」は、「実績製品のモデルチェンジなどの製品」の場合とは違う。
・下図の(1)~(4)ように、行わなければならない作業が、発生する。

・Aは「初めて規格適合が必要になった製品」で、特にCE・IEC・ISO、UL等などの特に規格に適合・評価したことがない製品の作業です。
・Bは、既に、各国の規制や、規格に適合実績のある製品において、次のモデル変更などで、適合が必要になった場合の作業です。
図.初めて規格適合が必要になった製品の必須な作業と流れ
図.A
初めて規格適合が必要になった製品とB実績製品モデルの更新の場合の作業


*A、B共に、重要な作業(1)、(2)、(4)について
(1)適合設計前の作業
・LVD、EMC規格を元に、対象製品における適合性のチェックし、不適合な箇所を洗い出す
・具体的な改善案を策定する
(2)規格への適合設計の作業
・不適合箇所の改善を盛り込んだ設計を実施する
・適合設計後、改善漏れがないかを再び、設計レビューする
(4)試験作業
・試験時における試験構成、試験時動作モード、誤動作判断等を決定したテストプランを策定する。
・試験時に必要な関連機器、動作プログラムなどの準備する。


・通常、Aの「初めて規格適合を要する製品」は、今まで特に規格を考慮していないため、そのままでに試験にパスすることは困難です。
・即ち、上図Aの(1)、(2)、及び(4)の作業を実施しないで、取り敢えず、受験すると、結果は予定外の
費用と期間が、2,3倍掛かることになる。
従って、Aの(1)適合設計前の作業、(2)適合設計作業、又、(4)試験作業(試験前の試験プラン策定や、試験準備作業)を確実に実施することが、最短ルートになる。
・B「実績製品のモデル更新製品」の場合は、既製品で実績があり、Bの(1)、(2)を実施することにより、より確実な達成が可能になる。


*従って、CEマーキング取得の実施においては、当方のような専門家(LVD/EMC)のサポートを受けると費用抑制と取得がスムーズに進捗します!
①製品の規格をよく理解しており、該当規格を選定できる。
設計時点から不適合内容をチエックできる。
③改善するための具体的な方策を提案できる。

④CEマーキング等の規格適合を実際に経験した者です。


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LVD,EMC指令等の整合規格が更新された時、何をしなけらばならないのか!

*CEマーキングでは、3年~5年で、整合規格が更新される。
この時、製造メーカは以下の作業が必要になる。


・廃棄期日までに、更新(変更)の内容が現製品が影響があるのかを、調べ、又は相談して、影響の有無を確認する。
・影響がある場合は、製品を修正すると共に、文書(技術文書と適合宣言書)も修正が必要である。
・影響がない場合は、製品の修正は必要ないが、文書の修正は必要である。


*下図に流れを示す。
図.整合規格が更新された場合の作業


 

LVD指令の整合規格リストが更新されています!2020年11月30日

*2020年11月30日に、CEマーキングのLVD指令の整合規格リストが更新されています。


・主な規格の更新は以表の10規格です。
・2020年11月30日から移行期間になり、「2022年5月30日までに、置換える」必要があります。
表.LVD整合規格リスト更新


*計測、制御、試験室用機器の規格が「EN61010-1:2010/A12019」に更新


・上記の表中に、計測、制御、試験室用機器の該当規格である「EN61010-1 (IEC61010-1)」の更新があります。
・EN 61010-1:2010 → EN 61010-1:2010/A1:2019
・尚、変更内容はIEC規格において、すでに2016年に発行されています。
・この「変更内容の概要」は下のページを参照下さい。
「計測・制御・試験所用機器の安全規格」IEC 61010-1:2016改訂の概要


図.EN60101-1の更新規格への移行期間
図.EN60101-1の更新規格の移行期間


改定EN 61010-1:2010/A1:2019版への「再試験」をサポートします!
・お気軽に「お問合せ」から、ご連絡下さい。

 

AV,ICT製品の安全規格(IEC 62368-1)適合の流れ!

*AV/ICT製品の安全規格(IEC 62368-1)に適合させるためには、「規格内容を理解し、対応する」ことが必要です。


・情報処理機器の安全規格(IEC 60950-1)とは、安全に対応する考え方、構成などが、全く異なっている。
・この規格では、製品の「各種危険源レベルの特定」が大事な作業です。なぜなら、この各種危険レベルの特定により、安全保護のレベルが大きく違ってくるからです。
・設計者は本規格を理解して、各種危険源のレベルを正しく、区分け(3段階)しなければならない。
・IEC 60950-1の試験の場合は、上記の各危険源のレベル判定は特段にないが、IEC 62368-1の試験では、内部回路などによる危険のリスクレベルにより、試験の限度値が違っている。
・このため、製品に潜在する危険源のリスクレベルを見分けることができない試験者は試験前にメーカの設計者から、前記のリスクレベルを教えてもらうことが必須になる。
・また、IEC60950ではない「異常状態」の試験がIEC62368-1ではあるため、製造メーカは付属書Bを参考に、この異常状態を明確にし、文書化する必要がある
・また、メーカの設計者も、IEC 62368-1規格をよく理解して、対応する必要がある。


*本規格(IEC62368-1)適合の流れ
図1.IEC 62368-1設計の流れ
図1.IEC 62368-1適合の流れ


*IEC62368-1の項目
1.製品がこの規格の該当かを確認(1章)
1章(適用範囲)と附属書A(機器の例)で確認する
2.製品を使用する人を特定する。(0章)
・使用する人を①一般人、②教育を受けた人、③熟練者の内から、特定する。
3.製品の仕様(定格)を明確にする(4章)
・入力出力電源
・電源接続のタイプ(脱着式電源コード、非脱着式電源コード)
・移動性(移動可能、手持ち式、運搬可能、設置、ラックマウント、壁掛け式)など
・搭載部品/機器(電池、アンテナ、レーザ、ランプ、X線)など

・接続機器
4.一般保護要求に対処する(4章&附属書)
・コンポーネントの規格適合品の使用に対する要求(4.1)

・部品要求:付属書(スィッチ、リレー、ヒューズ等保護器、コネクタ、巻き線部品、配線の絶縁、主電源コード、バリスタ、ICへの電流制限、抵抗、コンデンサ及びRCユニット、オフトカフラ、プリント基板、部品端子コーティング、加圧液体充填部品、コンダンサ放電機能を持つIC)(付属書G)
・遮断器(付属書L)
・エネルギー源の分類と保護の考え方(4.2, 4.3)
・安全防御(4.4):
・筐体等の堅ろう性(4.4.4)
・機械的強度試験(付属書T)
・爆発に対する保護(4.5)
・導電体の固定(4.6)
・主電源に直接差し込む機器での保護要求(4.7)
・リチウムコイン電池を使用する機器に対する保護(4.8)
・電池を含んだ機器(付属書M)
・導電物(金属クリップ等)による火災、又は感電に対する保護(4.9)
・通常動作、異常動作、単一故障状態の対応(付属書B)
・機器の表示、取説、及び情報(付属書F)
など
5.各ハザードのクラス分類を実施して保護要求に対処する(5~10章)
次のa)~f)のハザードについて、クラス分類を行い求内容に対処する。
a)電気的要因による傷害(5章):(ES1,ES2,ES3)
・電気エネルギーの分類(5.2.1)を行う。:①~⑥までについて該当の有無、及びES1,ES2,ES3のレベルを特定する。
①電圧と電流(5.2.2.2)、②静電容量(5.2.2.3)、③単一パルス(5.2.4)、④反復パルス(5.2.5)、⑤呼出し信号(5.2.6)、⑥オーディオ信号
・絶縁要求(5.4)
・安全保護用部品への要求(5.5)
・保護導体(アース)への要求(5.6)
b)電気的要因による火災(6章):(PS1,PS2,PS3)
・電力測定(6.2)
・難燃性(6.3)
・発火の可能性減少、炎拡散の抑制(6.4)
・内部・外部の電線(6.5)
c) 有害物質による傷害(7章)
・有害物質への暴露の減少(7.2)
・オゾン(7.3)
・電池及びその保護回路(7.6)
d)機械的要因による傷害(8章):(MS1,MS2,MS3)
・機械的エネルギー(8.3)
・鋭利な部分に対する保護(8.4)
・運動部分に対する保護(8.5)
e)熱エネルギーよる熱傷(9章) :(TS1,TS2,TS3)
・アクセス可能な部分の温度

f)放射(10) :(RS1,RS2,RS3)
・レーザ、ランプ及びLED、X線、音圧の分類
・紫外線放射からの保護(付属書C)
6.関連する附属書に対応する
附属書B(規定)通常動作状態試験,異常動作状態試験及び単一故障状態試験
附属書C(規定)紫外線放射
附属書D(規定)試験用発生器
附属書E(規定)オーディオ増幅器を含む機器の試験条件
附属書F(規定)機器の表示,説明書及び指示セーフガード
附属書G(規定)コンポーネント
附属書H(規定)呼出シグナルに関する判断基準
附属書J(規定)介在絶縁物なしで用いる絶縁巻線
附属書K(規定)安全インタロック
附属書L(規定)遮断デバイス
附属書M(規定)電池を含んだ機器,及びその保護回路
附属書N(規定)電気化学的電位
附属書O(規定)空間距離及び沿面距離の測定
附属書P(規定)導電物に対するセーフガード
附属書Q(規定)建物配線との相互接続を意図した回路
附属書R(規定)制限回路短絡試験
附属書S(規定)耐熱性及び耐火性の試験
附属書T(規定)機械的強度試験
附属書U(規定)CRTの機械的強度及び爆縮の影響に対する保護
附属書V(規定)アクセス可能部分の決定


参考)IEC 62368-1の体系図


*対象機器は何か


・表.対象機器の例

表.対象機器の例


規格(IEC 62368-1)の適合を「設計段階」から、支援いたします!
・お気軽に「お問合せ」から、ご連絡下さい。

マルチメディア機器の安全規格(IEC 62368-1)の概要とIEC60950との違い!

*2020年12月20日以降、AV/情報通信機器は欧州、および米国では適合すべき規格がEN/IEC 62368-1に変更になっています。
・EN60950-1(IT)、及びEN60065(AV)は「2020年12月20日に破棄」されました。→ EN 62368-1:2014/AC2015が必須 
・従って、このEN62368-1規格への対応が必須です。
図.AV/ICT機器
図.AV/ICT機器


1.EN 62368-1(IEC 60368-1)の概要


*IEC 62368-1規格は、「IEC 60950-1とIEC 60065の規格の単なる合併ではない」
・即ち、全く、違う構成・要求内容であり、テストレポートも違う様式です。

従って、再評価/試験が必要になる。
・試験内容が「規格の本体部分だけではなく、附属書にも、要求事項がかなりあるので、理解するのに、時間が掛かる。
・この規格では、新しく採用された用語があり、この用語の理解が必要になる。
・電源装置やファンなどのコンポーネントやサブアセンブリもこの規格に適合した認証が必要になる。


2.本規格(HESE)の特徴


・このIEC62368-1は危険性に基づく標準工学(HBSE)の原則に基づいて作成されたものです。HBSEでの安全性は製品に依存しているのではなく、機器内に潜在するエネルギーに基づいているという考え方が原則となっている。
・尚、一般のリスクアセスメントによるものではなく、本規格特有なものです。
・下図はIEC 62368-1での考え方(概念)による、1~4の概念の流れです。
・但し、あくまで、本規格の概念を説明しているだけである。どんな種類の人が使用するのか、機器にどの程度の危険レベルかを特定すれば、実際の試験は、できます。

図.本規格(HESE)の考え方


3.IEC60950-1との主な相違点


・下表のように、IEC62368-1の要求内容はIEC60950規格と色々と異なつており、又、テストレポート様式も違うので、再試験が必要になります。
(尚、下表(相違点)はあくまで。主な一般的なものです。すべてではありません。)
表.IEC60950-1とIEC62368-1の主な違い


*試験の時間はIEC60950より、掛かる


・IEC62368-1では、試験モードに異常状態が追加されて、3つ(通常、異常、単一故障)になった。詳細は附属書B。
・又、その他の要求事項も、IEC60950より、増加している。
・結局、試験時間が増加するようです。(1.5~2倍)


*規格の理解と早期の試験での確認が大切です。


*結局、IEC62368-1は、IEC60950は別の規格とみなして、全面的に見直しが必要になる。
・従って、IEC 62368-1への対応を、すぐに、始めることをお勧めします。


お問合先:


「IEC 62368-1適合」を「設計段階」から、コンサルいたします!
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CEマーキングのLVD整合規格で要求されている「取扱説明書」の要求内容は何か!

*CEマーキングでは、LVD指令の整合規格で要求されている「取扱説明書」を作成しなければなりません。
・製品安全規格への適合においては、機器の安全品質は必須です、且つ、機器の表示(銘板、危険表示など)、及び取扱説明書(安全に関する記述)を行う必要があります。


・下図のように、適合のためには、必須です。
図、製品安全規格の適合と取扱説明書の関連
図、製品安全規格への適合と取扱説明書の関連


・計測・制御・試験室用機器の整合規格であるIEC61010-1では「取扱説明書」に記載すべき内容は、下表の内容になります。


・項目は(1)一般事項、(2)定格事項、(3)設置に関する事項、(4)機器の操作、(5)保守とサービス、その他です。
図.取扱説明書に記載する項目
図.取扱説明書に記載する項目


*表.取扱説明書の項目と記述内容


表.取扱説明書の項目と記述内容


*ICT,AV機器の安全規格(IEC62368-1)の取説については、附属書Fに規定されています。



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確実にCEマーキングを取得するためのEMC指令の整合規格の選定はどのように行う!

EMC指令において、確実に対象製品の該当する整合規格を調べる方法について解説します。


* EN規格の基本規格であるIEC規格でのEMC分類について


国際電気委員会(IEC)では、EMC規格は下表のように①基本規格、②共通規格、③製品群規格、④製品規格の4つに分類されています。

① 基本規格 用語、電磁環境分類、EMCレベルの仕様、電磁エミッション(電磁妨害)・イミュニティ(ノイズ耐性)の一般的要求事項、共通的測定・試験法などを規定
② 共通規格 住宅、商業、工業等の使用環境において、全ての製品に対して、その環境を基準とした、電磁エミッション(電磁妨害)・イミュニティ(ノイズ耐性)に関する試験法、及び規定値を規定
③ 製品群規格 情報技術装置、家電機器等の特定の製品群に関して、製品群固有の試験法及び限度値を規定
④ 製品規格 特定の製品に関する試験法及び限度値を規定

* EMC指令の整合規規格リストに記載されている規格は、②共通規格、③製品群規格、④製品規格の3つです。


・該当する規格を選定する時の、優先順位は下のような順位です。
 ④製品規格>③製品群規格>②共通規格
・①の基本規格は、前記②、③、④の規格中に引用される規格のため、整合リストには記載されません。


*EMC整合規格の選定を下の手順で行う。


整合規格の選択法
図.EMC規格を調べる方法の手順

(1)EMC整合規格リストを入手
 ・EUの公式WEBサイトから入手する。→便利リンクのページ(3.EU指令の整合規格リスト一覧)から。
(2)製品に該当する規格番号を調べる。
 ・対象製品の一般名称から、規格の表題から該当番号を調べる。
(3)IEC規格等のScopeで対象範囲を確認
 ・IEC、又はBSIのWEBサイトで、上記(2)で調べた番号の「規格のScope(適用範囲)で、対象範囲に該当するか」を、確認する。


*関連記事
整合規格リストはどのようして入手するのか


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CEマーキングを確実に取得するための手順はどのように行う!

*製造メーカがCEマーキングを確実に取得するためは、確実に下図の手順を実施することです。


*いきなり、試験から開始すると、下のようなトラブル状況に陥ることになります。
  悩む人
試験に1回で合格しない。→「試験費が増大」する。

大きな改修が発生する。→試験費用だけでなく、部品追加、再設計、が発生し、「開発費用が増大」する。
・上記より、開発期間も延長になる。「出荷が期日に間に合わない」。

*前記のトラブルを防ぐ方法
 解決する人
・第一に
事前の検討と最終試験前の事前評価の実施」です。
・既に、製品があるならば、自社主体で、適合性の評価を実施することです。
確実な手順での結果
下のようになります。
試験に合格しやすい。(不適合の箇所が少なく、軽微の改修ですむ)
試験費などの費用が当初計画通りになる
計画通リに出荷ができる
更に、設計ノウハウが残る


 

コンサルタントからのアドバイス*CEマーキングを確実に取得するための手順!


図.製造メーカがCEマーキングをスムーズに取得するための流れ
図.CEマーキングをスムーズに取得する流れ-EMC & LVD

図.CEマーキングをスムーズに取得する流れ-RoHS


*尚、大切な作業は「流れ図の前半の部分」です。
1.EMC指令
 (1)EMCテストプラン作成
 (2)開発製品の最終試験前のEMC評価(規格適合性確認のため)
2.LVD指令
 (1)設計段階での設計レビュー(図面等による規格適合設計チェック )
 (2)電気&温度試験前目視チェック
3.RoHS指令
 (1)全部品のRoHS対応部品の選択
 (2)部品メーカが「正規RoHSエビデンス」を提供を可能か (入手して確認が必須)
以上です。


LVD指令の試験前に目視チェックを行うことはコスト削減になります

*CEマーキングのLVD指令の試験前に、目視レベルのチェックを行って、後戻りをなくしましょう。


・LVD試験の仕方は、①試験器を使用して試験すること、②目視検査の2つです。
図.LVD試験の仕方


*まず、自社において、①目視検査を行ってから、次に②試験器による試験をすることが後戻りをなくす方法です。
・この目視検査を行わないで、受験の場合は、試験器による試験後に、目視検査でNGの場合、試験器による試験を再受験になる可能性が高いからです。
・この目視検査は、試験器がなくても、自社で出来ることなので、規格内容が理解できれば、容易に実行できます


*従って、対象製品に該当する規格で、自社による目視チェックを行い、「再試験費用や試験期間延長」を防止しましょう。


*下図はLVD試験での自己試験の流れです。
図.LVD試験での自己試験の流れ


*参考:LVD指令の目視チェック(一部)
表.LVD指令の目視検査