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集成電路(IC)EMC測試的輻射發射測量方法——表面掃描法

集成電路產業是我國高新技術產業的一個重要部分,是《中國制造2025》中重要的一個領域。它帶動了其它產業的蓬勃發展,集成電路已成為各個行業中電子機電設備智能化的核心,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外耦合發生的幾率大大增加,集成電路往往是輻射源的根源。

近年來越來越多的電路設計人員和應用人員開展集成電路的EMC設計和測試方法的研究,EMC性已成為衡量集成電路性能的又一重要技術指標。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計、制造業關注的課題。

集成電路(IC)標準

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

集成電路電磁兼容測試標準,目前出版的有集成電路電磁發射測試標準IEC 61967和集成電路電磁抗擾度標準IEC 62132 。

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

IEC 62132標準,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:傳導抗擾度測量方法—大電流注入法(BCI) ;第四部分:傳導抗擾度測量方法—直接射頻功率注入法(DPI) ;第五部分:傳導抗擾度測量方法—法拉第籠法(WFC)。

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

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

設備廠家

根據上述測試標準提供的測試方法,選用不同廠家的設備進行系統集成或測試。目前主要設備生廠商是德國LANGER,其他附件生廠商有美國FCC等。

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

EMI設備:表面掃描法的掃描儀及近場微探頭(分辨率可達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設備:BCI法和DPI法測試用注入探頭及輔助設備;隨機脈沖注入法測試用脈沖群信號發生器和注入探頭及靜電放電模擬器等。

EMI測試產品配置方案

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

三款型號主要技術參數:


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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