处理半导体制造业的电磁干扰EMI:第二部分

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浅谈电气调试中电子电路的干扰问题

浅谈电气调试中电子电路的干扰问题

浅谈电气调试中电子电路的干扰问题电气调试是指对电气设备进行调试和测试,以保证其正常运行和安全性。

在电气调试中,经常会遇到电子电路的干扰问题,这些干扰问题可能会影响设备的正常运行,甚至导致设备损坏。

了解电子电路的干扰问题,并采取相应的措施,对于保证电气设备的正常运行至关重要。

一、电子电路的干扰问题1. 电磁干扰(EMI):电磁干扰是指电子电路之间相互影响,造成电流、电压、功率等参数的变化,从而影响电路的正常工作。

电磁干扰通常来自于其他电子设备或者电源等,其影响范围广泛,会直接影响设备的性能和可靠性。

2. 射频干扰(RFI):射频干扰是指射频信号对电子电路的干扰,这种干扰通常来自于无线通讯设备、雷达、无线电等设备。

射频干扰会导致电子电路的频率漂移、信噪比降低等问题,影响设备的正常工作。

3. 地线干扰:地线干扰是指由于地线回路不良导致的电子电路干扰。

地线干扰会导致电子设备出现噪声、杂音、信号失真等问题,严重影响设备的正常运行。

5. 电气干扰:电气干扰是指由于电力系统中的开关、电动机、变压器等设备的操作而产生的干扰。

电气干扰会导致电子设备出现电压突变、电流波动等问题,影响设备的稳定性和可靠性。

1. 设备的性能受损:电子电路干扰会导致设备出现频率偏移、信噪比下降、输出功率减小等问题,严重影响设备的性能和可靠性。

1. 良好的电路设计:在设计电子电路时,应采用合理的线束布局、屏蔽设计等措施,以减少电子电路之间的相互影响。

2. 优质的元器件选择:选择优质的元器件和材料,能够降低电子电路的敏感度,提高抗干扰能力。

3. 隔离与屏蔽:通过隔离和屏蔽技术,可以有效地减少电子电路间的干扰,并提高设备的稳定性和可靠性。

4. 环境改善:优化设备周围的环境,减少其他电子设备、电源等对设备的干扰,以提高设备的正常运行。

5. 信号处理技术:采用合适的信号处理技术,可以在一定程度上抵消电子电路的干扰,提高设备的性能。

除了以上的方法外,还可以通过合理的地线设计、滤波器的应用、电磁兼容性测试等措施,来解决电子电路的干扰问题。

DSP系统中的EMC和EMI的解决方案

DSP系统中的EMC和EMI的解决方案

DSP系统中的EMC和EMI的解决方案在任何高速数字电路设计中,处理噪音和电磁干扰(EMI)都是必然的挑战。

处理音视讯和通讯讯号的数字讯号处理(DSP)系统特别容易遭受这些干扰,设计时应该及早理清潜在的噪音和干扰源,并及早采取措施将这些干扰降到最小。

良好的规划将减少除错阶段中的大量时间和工作反复,可节省整体设计时间和成本。

如今,最快的DSP的内部频率速率高达数GHz,而发射和接收讯号的频率高达数百 MHz。

这些高速开关讯号将会产生大量的噪音和干扰,将影响系统性能并产生电平很高的EMI。

而DSP系统也变得更加复杂,如具有音视讯接口、LCD和无线通讯功能,以太网络和USB控制器、电源、振荡器、驱动控制以及其它各种电路,它们都将产生噪音,也都会受到相邻组件的影响。

音视讯系统中特别容易产生这些问题,因为噪音会引起微妙的性能衰减,但这几乎不会显露在离散的数据之中。

重点是要从设计开始就着手解决噪音和干扰问题。

许多设计第一次都没有通过联邦通讯委员会(FCC)的电磁兼容测试。

如果在早期设计中,在低噪音和低干扰设计方法上花费一些时间,就会减少后续阶段的重新设计成本和产品上市时间的延迟。

因此,从设计一开始,开发工程师就应该着眼于:1. 选用在动态负载条件下具有低开关噪音的电源;2. 将高速讯号线间的串扰降到最小;3. 高频和低频退耦;4. 具有最小传输线效应的优良讯号完整性;如果实现了这些目标,开发工程师就能有效避免噪音和EMI方面的缺陷。

噪音的影响及控制对于高速DSP而言,降低噪音是最重要的设计准则之一。

来自任何噪声源的过大噪音,都会导致随机逻辑和锁相环(PLL)失效,降低可靠性。

还会导致影响FCC认证测试的辐射干扰。

此外,除错一个噪音很大的系统是极端困难的;因此,要消除噪音──若能彻底消除的话──将要求在电路板设计中花费大量心血。

在音视讯系统中,即便是比较小的干扰,也会对最终产品的性能产生显著影响。

例如,音讯撷取和播放系统中,性能将取决于所用音讯编译码的质量、电源噪音、PCB布线质量、相邻电路间的串扰大小等。

emi整改小结

emi整改小结

EMI整改小结一、引言随着电子设备的广泛应用,电磁干扰(EMI)问题日益严重,对人们的生活和工作产生了不良影响。

为了保障电子设备的正常运行和降低电磁辐射对人体的危害,我们进行了一系列的EMl整改工作。

本文将对整改过程、成果及经验教训进行简要总结。

二、整改背景近年来,我公司生产的电子设备在市场上反映存在电磁干扰问题,客户投诉率较高,影响了公司声誉和市场占有率。

经过初步分析,我们发现电磁干扰主要来源于电源设计、线路布局和接地处理等方面。

为了提高产品质量和客户满意度, 我们决定对EMI 问题进行全面整改。

三、整改目标本次整改的主要目标是降低电子设备的电磁辐射水平,使之符合国家相关标准和客户要求。

具体目标包括:1.优化电源设计,降低电源噪声;2.改进线路布局,减少信号干扰;3.完善接地处理,提高接地效果;4.确保整改后的产品能够通过相关认证和测试。

四、整改过程为了实现整改目标,我们采取了以下措施:1.成立专门的EMl整改小组,负责方案的制定和实施;2.对电源设计进行深入研究,采用低噪声电源芯片和滤波器等措施降低电源噪声;3.对线路布局进行重新规划,采用差分信号传输、增加屏蔽层等方式减少信号干扰;4.加强接地处理,采用多点接地、降低接地阻抗等措施提高接地效果;5.引入先进的电磁仿真软件,对整改方案进行模拟验证,确保方案的可行性;6.定期对整改过程中的问题进行汇总分析,及时调整方案并解决问题。

五、整改成果经过一系列的整改工作,我们取得了显著的成果:1.电磁辐射水平明显降低,符合国家相关标准和客户要求;2.产品质量得到显著提高,客户投诉率大幅下降;3.提升了公司在行业内的声誉和竞争力。

六、经验教训与改进建议在EMl整改过程中,我们获得了一些宝贵的经验教训:1.重视前期调研和分析工作,充分了解电磁干扰的来源和影响因素;2.制定科学合理的整改方案,确保方案的针对性和可行性;3.加强团队协作和沟通,确保整改工作的顺利进行;4.引入先进的测试设备和仿真软件,提高整改效率和准确性。

EMC、EMI、EMS、CE电气干扰领域

EMC、EMI、EMS、CE电气干扰领域

什么叫EMI、EMS和EMC在电气干扰领域有许多英文缩写。

EMI(Electro Magnetic Interference)直译是电磁干扰。

这是合成词,我们应该分别考虑"电磁"和"干扰"。

所谓"干扰",指设备受到干扰后性能降低以及对设备产生干扰的干扰源这二层意思。

第一层意思如雷电使收音机产生杂音,摩托车在附近行驶后电视画面出现雪花,拿起电话后听到无线电声音等,这些可以简称其为与"BC I""TV I""Tel I",这些缩写中都有相同的"I"(干扰)(BC:广播)那么EMI标准和EMI检测是EMI的哪部分呢?理所当然是第二层含义,即干扰源,也包括受到干扰之前的电磁能量。

其次是"电磁"。

电荷如果静止,称为静电。

当不同的电位向一致移动时,便发生了静电放电,产生电流,电流周围产生磁场。

如果电流的方向和大小持续不断变化就产生了电磁波。

电以各种状态存在,我们把这些所有状态统称为电磁。

所以EMI标准和EMI 检测是确定所处理的电的状态,决定如何检测,如何评价。

EMS(Electro Magnetic Susceptibility)直译是"电磁敏感度"。

其意是指由于电磁能量造成性能下降的容易程度。

为通俗易懂,我们将电子设备比喻为人,将电磁能量比做感冒病毒,敏感度就是是否易患感冒。

如果不易患感冒,说明免疫力强,也就是英语单词Immunity,即抗电磁干扰性强。

EMC(Electro Magnetic Compatibility)直译是"电磁兼容性"。

意指设备所产生的电磁能量既不对其它设备产生干扰,也不受其它设备的电磁能量干扰的能力。

EMC这个术语有其非常广的含义。

如同盲人摸象,你摸到的与实际还有很大区别。

特别是与设计意图相反的电磁现象,都应看成是EMC问题。

电磁干扰解决方法、防治技巧及常见EMI抑制方式1

电磁干扰解决方法、防治技巧及常见EMI抑制方式1

电磁⼲扰解决⽅法、防治技巧及常见EMI抑制⽅式1包含EMI和EMS的EMC因为各国均⽴下法规规范,成为电⼦产品设计者⽆可迴避的问题。

⾯临各种EMI模式和各类EMI抑制⽅法,该如何因地制宜选择最佳对策让产品通过测试,同时⼜必须尽量降低成本强化产品竞争⼒,是所有电⼦产品设计⼈员必须仔细评估思考的课题。

EMI类型与解决⽅法所谓EMC(ElectromagneticCompatibility;电磁共容)实际上包含EMI(ElectromagneticInterference;电磁⼲扰)及EMS(ElectromagneticSensibility;电磁耐受)两⼤部份。

EMI指的是电⽓产品本⾝通电后,因电磁感应效应所产⽣的电磁波对週遭电⼦设备所造成的⼲扰影响,EMS则是指电⽓产品本⾝对外来电磁波的⼲扰防御能⼒,也就是电磁场的免疫程度。

简单来说,只要是需要电⼒⼯作的产品都会有EMI问题,浸淫EMC领域⼗多年的资深顾问余晓锜表⽰,⼀个电⼦产品中的EMI 来源多半来⾃交换式电源供应迴路(SwitchingPowerSupplyCircuit)、振盪器(Crystal)和各类时钟信号(ClockSignal),⽽根据传导模式不同,EMI可分为接触传导(ConductedEmission)和幅射传导(RadiatedEmission)两类。

接触传导是由电源供应回路所形成的电磁波杂讯,透过实体的电源线或信号导线传送⾄电源电路内的⼀种电磁波⼲扰模式,此状况会造成与⼲扰设备使⽤同⼀电源电路的电⽓设备被电磁杂讯⼲扰,产⽣功能异常现象,通常发⽣在较低频;幅射传导则是电路本⾝通电之后,由电磁感应效应所产⽣的电磁波幅射发散所形成的电磁⼲扰模式,常见于⾼频。

幅射传导EMI产⽣的问题通常较接触传导严重,也更为棘⼿,其解决⽅式余晓锜归纳出下列⼏种:1.在⼲扰源加LC滤波回路。

2.在I/O端加上DeCapbypasstoGround,把杂讯导⼊⼤地。

EMI控制方法

EMI控制方法

EMI控制方法:屏蔽、滤波、接地我们知道,造成设备性能降低或失效的电磁干扰必须同时具备三个要素,首先是有一个电磁场所,其次是有干扰源和被干扰源,最后就是具备一条电磁干扰的耦合通路,以便把能量从干扰源传递到受干扰源。

因此,为解决设备的电磁兼容性,必须围绕这三点来分析。

一般情况下,对于EMI的控制,我们主要采用三种措施:屏蔽、滤波、接地。

这三种方法虽然有着独立的作用,但是相互之间是有关联的,良好的接地可以降低设备对屏蔽和滤波的要求,而良好的屏蔽也可以使滤波器的要求低一些。

下面,我们来分别介绍屏蔽、滤波和接地。

1屏蔽屏蔽能够有效的抑制通过空间传播的电磁干扰。

采用屏蔽的目的有两个,一个是限制内部的辐射电磁能量外泄出控制区域,另一个就是防止外来的辐射电磁能量入内部控制区。

按照屏蔽的机理,我们可以将屏蔽分为电场屏蔽、磁场屏蔽、和电磁场屏蔽。

1.1 电场屏蔽一般情况下,电场感应可以看成是分布电容间的耦合,图1是一个电场感应的示意图。

图1 电场感应示意图其中A为干扰源,B为受感应设备,其中Ua和Ub之间的关系为Ub=C1*Ua/(C1+C2)C1为A、B之间的分布电容;C2为受感应设备的对地电容。

根据示意图和等式,为了减弱B上面的地磁感应,使用的方法有增大A和B之间的距离,减小C1。

减小B和地之间的距离,增大C2。

在AB之间放置一金属薄板或将A使用金属屏蔽罩罩住A,C1将趋向0数值。

相对来说1和2比较容易理解,这里主要针对第3种方法进行分析。

由图2可以看出,插入屏蔽板后(屏蔽板接地)。

就造成两个分布电容C3和C4,其中C3被屏蔽板短路到地,它不会对B点的电场感应产生影响。

而受感应物B的对地和对屏蔽板的分布电容,C3和C4,实际上是处在并联的位置上。

这样,B设备的感应电压ub'应当是A点电压被A、B之间的剩余电容C1'与并联电容C2和C4的分压,即Ub=C1'*Ua/(C1'+C2+C4)图2 加入金属板后的电场感应图由于C1'远小于为屏蔽的C1,所以在B的感应电压就会减小很多。

emi设计规则

emi设计规则

emi设计规则
EMI设计规则是一套用于指导电磁兼容(EMI)设计的行业标准,该标准由电子电气制造业协会(EIA)于2004年颁布。

EMI设计规则旨在提高电子装置的可靠性,并防止设备间的电磁干扰(EMI)。

EMI设计规则的总体目的是为电子设备的制造者和用户提供技术支持,以确保符合国家电磁兼容监督管理机构(EMCC)的规定。

它指出了设备制造者和使用者应遵守的行为准则,以及他们应使用的电磁兼容(EMI)技术,以确保该设备在运行过程中不受周围电磁环境的干扰,从而保证正常运行。

EMI设计规则涉及多个方面,重点讨论了以下几点:
1.磁兼容法规:首先,EMI设计规则阐述了有关电磁兼容(EMI)的法规,并简要介绍了国家(或测量标准单位)有关EMI的要求,包括衡量电磁兼容性的相关标准,以及测量的方法、设备和技术要求等。

2.容性设计原则:EMI设计规则还介绍了有关基于电磁兼容(EMI)原则的设计原则,包括设计用于电磁兼容性(EMC)评估的测试方法、设计方法、EMC部件和EMI故障检查。

3.件规范:EMI设计规则还介绍了用于改进EMI部件设计的具体指导方针,包括信号束的特定技术、EMI部件的设计、电缆的连接技术、屏蔽技术、滤波技术等。

4.试技术:最后,EMI设计规则还介绍了测试技术,并介绍了EMI 测试设备的选择、校准程序、EMI测量方法和功能和EMI测试报告的准备等技术要求。

因此,EMI设计规则是用于指导电磁兼容(EMI)设计的行业标准,涵盖了多个方面,包括电磁兼容法规、兼容性设计原则、部件规范以及测试技术等,旨在提高设备的可靠性并防止设备间的电磁干扰(EMI),为制造商和用户提供有效的技术支持。

电磁干扰EMI

电磁干扰EMI

电磁干扰(Electromagnetic Interference),简称EMI,有传导干扰和辐射干扰两种。

传导干扰主要是电子设备产生的干扰信号通过导电介质或公共电源线互相产生干扰;辐射干扰是指电子设备产生的干扰信号通过空间耦合把干扰信号传给另一个电网络或电子设备。

为了防止一些电子产品产生的电磁干扰影响或破坏其它电子设备的正常工作,各国政府或一些国际组织都相继提出或制定了一些对电子产品产生电磁干扰有关规章或标准,符合这些规章或标准的产品就可称为具有电磁兼容性EMC(Electromagnetic Compatibility)。

电磁兼容性EMC标准不是恒定不变的,而是天天都在改变,这也是各国政府或经济组织,保护自己利益经常采取的手段。

1.传导干扰传导干扰一般是通过电压或电流的形式在电路中进行传播的,图6是测试电子设备产生传导干扰的基本方法,或表示传导干扰通过电源线传输的几种方式。

图6中,电子设备表示干扰信号源,CI表示共模干扰信号,DI表示差模干扰信号;V1、V2、V3分别表示用仪表对干扰信号进行测量的连接方法,低通滤波器是为了便于对V1、V2、V3进行测试,而另外加接进去的;R1、R2、R3、R4分别为各电子设备的接地电阻,也包括大地之间的电阻,接地电阻一般为几欧姆到几十欧姆,其阻值与地线的安装和地表面土壤结构有关;C1为电子设备对大地的电容,其容量与电子设备的体积还有地面距离有关,一般为几微微法到几千微微法。

从图6中我们可以看出:V1=CI-DI,V2=CI+DI,V3=DI从图6中我们还可以看出,差模干扰信号DI是通过电子设备两根电源输送线传输的,因此,必须用低通滤波器对它进行隔离;而共模干扰信号CI是通过电子设备对大地的电容C1 传输的,由于C1的容量一般都非常小,C1对低频共模干扰信号的阻抗很大,因此,在低频段,共模干扰信号一般很容易进行抑制,但在的高频段,对共模干扰信号进行抑制,难度却要比差模干扰信号抑制的难度大很多。

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基本面
E176既是指南,也是教育文件。对于大多数读者来说,强烈需要在实际EMI中实现简洁的“碰撞过程”。人们只需要了解EMI本身并不是制造或处理半导体器件过程中必不可少的元素,这解释了EMI的普遍缺乏及其在半导体制造商中的缓解。EMI被认为是一种令人讨厌的东西,它确实是一种分散注意力,因此对EMI,其性质或缓解的影响很少或根本没有进行过培训。
最重要的是,它不仅适用于半导体制造商,也适用于电子组装专家,因为在集成电路(IC)处理器和表面贴装技术(SMT)拾放设备之间处理半导体器件没有太大差别, 例如。
输入SEMI E176-1017。它不是关注任何特定设备的有限类型的排放,而是关注整个制造环境中的EMI以及特别重要的关键位置。
SEMI E176-1017的结构
图1:常规EMI滤波器的典型衰减,符合EMC要求。如曲线B和C所示,噪声被放大,在一种情况下放大20dB。
图2:特殊EMI滤波器的典型衰减,用于降低实际安装中的EMI。如图所示,在与图1相同的频率下,噪声衰减为40至80dB
建议的最大EMI电平
最后一章是“正在处理的半导体器件的推荐EMI水平。”应该注意的是,处理PCB组件中的半导体器件也属于这一类。这些限制与IRDS(设备和系统国际路线图)相协调,该设备属于IEEE保护伞。[12]
鼓励在任何导体之间直接进行传导发射测量,包括设备底盘,机械臂等。线路阻抗稳定网络(LISN)[10]专门用于传导发射测量,以符合EMC要求。然而,它不太适合这种测量,因为它的物理配置,并且因为它人为地衰减并且经常限制SMPS,伺服电机,VFD以及通过长电缆修改的高频信号的典型低频信号。在较低频率响铃。
为减少辐射发射的影响,必须将设备盖板放置到位并妥善固定。当然,这听起来微不足道,但请在您的设施中散步,并指望您的手指有多少设备完全关闭或只是用一个或两个螺丝挂在上面以方便使用。只需拧紧设备上的连接器即可严格降低近场辐射EMI,无需额外成本。
进一步努力使设备免受外部辐射发射的影响将涉及缩短不必要的长电线和电缆,包括服务回路; 使用编织电缆将设备内部接地并连接到设施地面; 使用适当选择的铁氧体夹具; 将数据线远离电源线; 和类似的方法。
本章的第一部分“时域和频域测量”提供了测量信号频谱和瞬态和脉冲信号信号波形的基础知识,并提供了哪种测量类型更适合于哪种情况的建议。包含排放法规核心的频域测量主要仅针对连续信号,这些信号到目前为止并非真实应用中的主要电噪声类型,即瞬态信号。时域测量是评估此类信号属性的唯一正确的测量类型。这种测量通常使用数字存储示波器完成。
现场设备用户并没有太多可以减少昂贵的设备所产生的过量排放,这些设备具有所有EMC'徽章',但仍会产生大量电噪声。设备非常复杂,需要花费大量资金,而且不可避免的保修问题会阻止用户对其进行任何更改。但是有一些方法可以通过控制其传播来减少这种过度EMI的影响。“电噪声的传播”一节侧重于制造环境中辐射和传导发射的典型传播方式 - 阻止EMI传播是减少EMI影响的最有效方法之一。本节还介绍了传播路径如何通过向信号提供复阻抗来改变信号的属性。
此文档的目标读者是什么?当然不仅仅是EMC工程师 - 一旦设备满足发射和抗干扰的特定要求,并且在EMC实验室中进行测试,他们的工作就会完成。最终,那些受EMI不良影响影响最大的人最终成为最感兴趣的一方 - 在我们的案例中,它将成为设备制造领域的工程师和技术人员。制造车间的过度排放问题导致设备操作错误,数据损坏,工艺变化,以及在极端情况下对敏感设备的损坏。
所有这些都增加了由EMI引起的较少干扰的需要。不同几何形状的推荐水平包括辐射发射限值(在设备或设备处测量,而不是在抽象实验室中测量),包括远场和近场,包括峰值和连续信号。传导发射也以峰值和连续值测量。还规定了接地EMI电流(峰值)的限制。作为10-14.2nm几何结构的一个示例,峰值辐射发射(瞬变)在远场中设定为不大于1V / m,在近场中设定为0.7V / m。传导发射限于0.1 V和10 mA接地电流的峰值。
使用频谱分析仪的频域测量很常见,绝大多数频谱分析仪可以覆盖所需的频率范围。但是,示波器对时域测量的要求并不为人所熟知,该文件提供了辐射和传导发射测量的建议,这些测量结果完全不同。虽然后果的辐射发射频谱可能达到3 GHz(覆盖大部分Wi-Fi,Zigbee,蓝牙和其他类型的通信协议),但传导发射的大部分能量集中在1-2 MHz以下,但在某些情况下扩展到10 MHz。因此,带宽为200 MHz的简单通用数字存储示波器就足够了。
“辐射发射”一节建议在对设备可操作性至关重要的距离进行测量,而不是在EMC规则测试中使用的任意10米距离进行测量。在实验室中测试10米距离的发射有几个很好的理由,但实际上,制造环境中的设备通常位于比10米短得多的距离。这些较短的距离更重要的是在辐射光谱下端的近场区[9],这可能会影响附近设备的运行。
本章概述了在此类调查/审计中要衡量的具体参数。这些参数侧重于它们与制造过程和设备的相关性,而不仅仅是抽象的EMC法规要求。例如,建议在金属设备盖板和离开设备的电缆和电线附近的间隙附近测量辐射发射测量值; 传导发射测量不仅要在电缆和电线上进行,还要在设备的金属结构上进行。例如,机械臂和设备底盘之间的高频电压差异会使敏感部件暴露于电过应力。特别鼓励信号峰值测量。
E176并不试图成为一本教科书,而是“让我们不要害怕EMI”的简短入门,其中对EMI的最初本能恐惧被EMI的基本性质,起源,传播和对设备的影响的简明而实用的解释所取代。 ,流程和设备。E176的开头部分“半导体制造环境中的EMI基础知识”就是这样做的。它包括辐射和传导发射的解释及其对设备操作,制造过程和敏感设备的影响。它概述了EMI的哪些特定属性是最有害的,其中一些在当前的EMC法规中没有得到妥善解决,例如欧洲EMC指令,但与制造密切相关,其中包括信号的峰值幅度,脉冲信号的脉冲宽度,振铃和我一样。
可以在发射源处或在发射可能引起不良影响的目标设备处完成不期望的EMI的减轻。每种这样的方法都有其优点和挑战。理想情况下,如果清楚地确定了排放源,则源头排放的减少可能是最有效的。
问题是在制造环境中有很多设备,其中大部分都是“嘈杂的”。此外,由于许多因素,将发射模式与特定设备相匹配是非常困难且通常是不确定的。这样可以减轻目标电磁干扰是降低EMI的最有效方法。在这种情况下,如果正确应用,经过验证的降低EMI的方法通常会产生理想的效果。
例如,特定于半导体器件的制造和处理,它概述了由传导EMI引起的器件闩锁状态的暴露。高电平瞬态(即高电源电压和数据信号幅度)非常能够将IC置于闭锁状态,从而导致器件过电流,过热以及最终的灾难性损坏。地面上EMI引起的低至0.3 V的电压被认为对敏感器件有害。[6]
以下部分“半导体制造环境中的EMI来源”列出了特定于制造工艺的设备,这些设备可以产生具有需要观察的特性的强EMI。这不仅是可能产生电噪声的所有设备的通用列表,而是典型制造环境中存在的最典型和最有害排放源的示例。在这些源中有伺服电动机和变频驱动器(VFD),开关模式电源(SMPS),不间断电源(UPS)等。列出每个这样的来源,列出其排放特性的具体情况。例如,大多数此类设备可以在完全符合EMC规定的同时为电源线和地线提供大量瞬变。
本杂志的一位细心的读者可能会记得我在2017年9月刊上发表的文章“电磁合规性:现场观点”。[8]本文讨论了指定和测试的内容与EMI对设备,工艺和设备的实际影响之间的差异。总而言之,EMC符合性测试是在条件和实际设备使用中几乎不重要的参数下进行的。此外,制造中多个设备的存在彼此靠近并连接到相同的电源和地面网络,这使得仅对一个设备进行的实验室测量无益。
SEMI E176-1017是一本简明实用的指南,用于在半导体制造和处理过程中建立和维持可接受的EMI环境。它由几个部分组成。它可以大致分为几个功能章节:
基本面
测量
EMI审计
减轻
建议的EMI限制
随着半导体器件几何尺寸的逐渐变小,对精度,精度,工艺一致性和电气过应力敏感性的要求越来越高,半导体制造商不得不想方设法满足这些要求[4]。这项工作中的一个加重因素是,必须利用现有的设备和设施基础设施来满足新的,更积极的EMI要求。
为了减少传导发射的影响,专业EMI滤波器的应用被证明是最有效的。对于电源线和地线,大多数设备中采用的内部EMI滤波器符合EMC要求,可能在50欧姆端接的实验室条件下提供衰减,在最突出的信号所支配的频谱的最低端不能提供足够的衰减在制造环境中。
本文[11]表明,典型的电源线EMI滤波器可以增强噪声而不是衰减噪声,如图1所示。特殊滤波器[12]如图2所示,在实际安装中降低EMI可提供更有效的衰减。接地EMI滤波器有助于阻止整个设施和设备接地的EMI传播。建议使用电机滤波器来降低脉冲宽度调制(PWM)电机(如伺服电机和VFD)的驱动线路上的EMI。
例如,在原点处具有宽光谱的脉冲的锐边转变成更平滑,更圆的斜面(通常具有振铃),其具有与脉冲本身几乎没有关系的特性,但与传播路径有很大关系。辐射和传导发射均针对每种类型的具体情况进行处理。
下一节“EMI对设备,半导体器件和通信系统的影响”提供了有关过度EMI如何通过引起电过载(EOS)对设备操作,数据通信以及在某些情况下敏感的半导体器件产生负面影响的细节。据英特尔称,电气过应应是“IC元件损坏的首要原因”。[5]详细解释了EMI对半导体器件的影响,包括EOS的直接损坏和EMI引起的闩锁。
“半导体制造环境中的电磁发射类型”部分总结了制造环境中发现的辐射类型 - 辐射和传导。
配备本章的信息,读者更适合从第10节“半导体制造环境中的电磁发射类型”中了解半导体制造中EMI的具体细节。
测量
据说“你无法控制你无法衡量的东西。”[7]如果没有适当的测量,就无法在任何环境中评估EMI的特性,了解其性质,设计减少它的方法,并尝试量化任何环境。改进。设备的电缆,电线和金属部件上的高频信号的测量值与工厂人员习惯的常用AC或DC电压和电流测量值的测量值非常不同。对制造产生负面影响的高频信号的测量结果与测试实验室中对EMI符合性的测量结果大不相同。因此,本节对EMI的新手以及经验丰富的EMC专家都很有帮助。
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