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集成電路(IC)EMC測試的輻射發(fā)射測量方法——表面掃描法

集成電路產(chǎn)業(yè)是我國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個(gè)重要部分,是《中國制造2025》中重要的一個(gè)領(lǐng)域。它帶動了其它產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,集成電路已成為各個(gè)行業(yè)中電子、機(jī)電設(shè)備智能化的核心,起著十分重要的作用。
在電子電氣中,更高集成度和使用度的集成電路將芯片內(nèi)外耦合發(fā)生的幾率大大增加,集成電路往往是輻射源的根源。

近年來越來越多的電路設(shè)計(jì)人員和應(yīng)用人員開展集成電路的EMC設(shè)計(jì)和測試方法的研究,EMC性已成為衡量集成電路性能的又一重要技術(shù)指標(biāo)。隨著集成電路集成度的提高,越來越多的元件集成到芯片上,電路的功能和密度增加了,傳輸脈沖電流的速度提高了,工作電壓降低了,集成電路本身的電磁騷擾與抗干擾問題已成為集成電路的設(shè)計(jì)、制造業(yè)關(guān)注的課題。

集成電路(IC)標(biāo)準(zhǔn)

1997年10月,國際電工委員會(IEC)第47技術(shù)分委會下屬第九工作組(WG9)成立,專門負(fù)責(zé)對各種已建議的測試方法進(jìn)行分析,最終出版針對集成電路EMI和EMS測試方法集合---IEC 61967和IEC 62132系列標(biāo)準(zhǔn)。

集成電路電磁兼容測試標(biāo)準(zhǔn),目前出版的有集成電路電磁發(fā)射測試標(biāo)準(zhǔn)IEC 61967和集成電路電磁抗擾度標(biāo)準(zhǔn)IEC 62132 。

IEC 61967標(biāo)準(zhǔn),用于150kHz到1GHz的集成電路電磁發(fā)射測試,包括第一部分:通用條件和定義(參考SAE J1752.1);第二部分:輻射發(fā)射測量方法-TEM小室法;第三部分:輻射發(fā)射測量方法-表面掃描法;第四部分:傳導(dǎo)發(fā)射測量方法-1Ω/150Ω直接耦合法;第五部分:傳導(dǎo)發(fā)射測量方法-法拉第籠法WFC;第六部分:傳導(dǎo)發(fā)射測量方法-磁場探頭法。

IEC 62132標(biāo)準(zhǔn),用于150kHz到1GHz的集成電路電磁抗擾度測試,包括第一部分:通用條件和定義;第二部分:輻射抗擾度測量方法—TEM小室法 ;第三部分:傳導(dǎo)抗擾度測量方法—大電流注入法(BCI) ;第四部分:傳導(dǎo)抗擾度測量方法—直接射頻功率注入法(DPI) ;第五部分:傳導(dǎo)抗擾度測量方法—法拉第籠法(WFC)。

集成電路EMC測試標(biāo)準(zhǔn)除了電磁發(fā)射測試標(biāo)準(zhǔn)IEC 61967(用于150kHz到1GHz的集成電路電磁發(fā)射測試)、電磁抗擾度標(biāo)準(zhǔn)IEC 62132(用于頻率為150kHz到1GHz的集成電路射頻抗擾度測試),還有脈沖抗擾度標(biāo)準(zhǔn)IEC 62215。

IEC 62215標(biāo)準(zhǔn),包括以下三部分——第一部分:通用條件和定義;第二部分:傳導(dǎo)抗擾度測量方法—同步脈沖注入法;第三部分:傳導(dǎo)抗擾度測量方法—隨機(jī)脈沖注入法(參考IEC 61000-4-2和IEC 61000-4-4) 。

設(shè)備廠家

根據(jù)上述測試標(biāo)準(zhǔn)提供的測試方法,選用不同廠家的設(shè)備進(jìn)行系統(tǒng)集成或測試。目前主要設(shè)備生廠商是德國LANGER,其他附件生廠商有美國FCC等。

德國Langer公司是專門研發(fā)生產(chǎn)集成電路(IC)測試設(shè)備及測試附件的廠家,產(chǎn)品種類豐富、測試附件眾多,可滿足集成電路多種方法測試要求。其產(chǎn)品包括:

EMI設(shè)備:表面掃描法的掃描儀及近場微探頭(分辨率可達(dá)60μm);1Ω/150Ω直接耦合法的電流探頭和電壓探頭;磁場探頭法的H-場探頭和E-場探頭。

EMS設(shè)備:BCI法和DPI法測試用注入探頭及輔助設(shè)備;隨機(jī)脈沖注入法測試用脈沖群信號發(fā)生器和注入探頭及靜電放電模擬器等。

EMI測試產(chǎn)品配置方案

輻射發(fā)射測量方法-表面掃描法,德國LANGER公司開發(fā)和生產(chǎn)的高分辨率電磁兼容掃描儀,能在4軸( x,y,z和α旋轉(zhuǎn))運(yùn)動,分辨率高達(dá)10μm,包括ICS 105 set,F(xiàn)LS 106 set和FLS 106 PCB set等三種型號,完全符合IEC 61967-3標(biāo)準(zhǔn)要求,也適合于手機(jī)等手持終端及PCB板的電磁干擾掃描。ICR 型近場微探頭適用于 1.5MHz - 6GHz 頻率范圍內(nèi)的測量,空間分辨率可達(dá) 50μm。

三款型號主要技術(shù)參數(shù):


ICS 105 SET



IC測試



PCB測試

FLS 106 IC set


IC測試



PCB板測試


測試示意圖





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