机构的EMI设计考量

1、機構的機構的EMI設計考量設計考量內容 簡介EMC 常見機構EMI設計概念 DT機構常見EMI弱點 NB機構常見EMI弱點 Cable EMI設計考量 案例分析 Q & A簡介EMCWhat is EMC ? EMC(電磁間容電磁間容) = EMI(電磁干擾電磁干擾) + EMS(電磁耐受電磁耐受) EMC : ElectromMagnetic Compatibility EMI : ElectromMagnetic Interference (Emission) EMS : ElectroMagnetic Susceptibility (Immunity)電磁環境電磁環境 干擾源干擾

2、源 被干擾源被干擾源傳播途徑傳播途徑對策對策降低干擾源降低干擾源降低電磁傳播效率降低電磁傳播效率屏蔽屏蔽/接地接地/濾波濾波對策對策加強抗干擾能力加強抗干擾能力降低電磁干擾傳播效率降低電磁干擾傳播效率屏蔽屏蔽/接地接地/濾波濾波輻射輻射傳導傳導輻射輻射傳導傳導數位數位/有切換有切換開關開關聲音聲音/影像影像電磁兼容測試項目 EMI -Radiated Emission (RE) -Conducted Emission (CE) EMS -ESD -Radiated Susceptibility (RS) -Conducted Susceptibility (CS) -Harmonic / Su

3、rge / DIP / EFT / FLICKEREMI測試場地ME/HW/Thermal與EMI關係 EMI好壞主要決定於主板干擾源能量大小與機構屏蔽效果 在IO port無EMI問題前提下 DT HW(60%), ME(40%) NB HW(40%),ME(60%) 特殊情況SW/BIOS亦可解EMI 展頻功能 工作邏輯開關調整 隨CPU時脈愈來越快,為Thermal開孔逐漸成為EMI最大挑戰Worldwide EMC/Safety RegulationEMIEMCSafety美國美國/加拿大加拿大FCC*UL/cUL/ULc/CSA/RU日本日本VCCI*PSE中國中國CCC歐盟歐盟CE

4、*CE*/Nemko N/TUV/CB/VDE澳洲澳洲C-Tick*C-Tick*俄羅斯俄羅斯GOST韓國韓國MICMIC台灣台灣BSMI墨西哥墨西哥NOM藍色表強制藍色表強制 ; *表自我宣告表自我宣告DoC typeEMCSafety EMI的五個主要因子 頻率 強度(振幅) 時間 阻抗 大小抑制在系統EMI常用的方法 屏蔽 接地 濾波 去耦合正確的繞線絕緣和分離（separation）控制線路的阻抗I/O互連的設計針對特定的元件封裝，在PCB內部使用特殊的抑制技巧PCB和天線 設計時不考慮EMI，PCB基本上就是一根天線 透過空氣或纜線將射頻（RF）能量輻射出去。 若PCB設計沒有採用濾

5、波器等可抑制EMI的元件，就得使用圍阻（containment）的方法，例如：法拉第籠（Faraday cage）。 當天線被電壓源驅動時，它的阻抗會劇烈地變化。當天線共振（resonance）時，它的阻抗最大，而且會向外輻射電磁能量。 常見機構常見機構EMI設計概念設計概念 電性上的通路對高頻不是通路.阻抗要用微毆姆計量測. 設計干涉的接觸才可靠,平面與平面的接觸EMI不穩 Grounding點與點間距越小越好.1/20波長是 可接受最大間距 ex. 300Mhz 波長是100cm. 100/20=5 cm 1000Mhz 波長是33.3cm. 33.3/20=1.665 cm 依據走線阻抗

6、原理,開孔優先順序為圓孔-蜂窩孔-正方孔-長條孔 考量EMI與Safety,孔直徑=5mm 壓力會影響點對點,點對面,面對面阻抗,所以所螺絲是最佳設計 每一IO金屬jack要接地,若非特殊情況,IO Ground要連續不要分割 Magnetic core(磁珠/夾釦)只能解300Mhz以下頻率 DT機構常見機構常見EMI弱點弱點 側蓋側蓋 - 彈點高度不夠 - 彈點間距過大 - 厚度過薄造成接觸不穩 - 對應高頻區域不當開孔 PCI/VGA卡插槽屏蔽設計卡插槽屏蔽設計- - 無設計彈片接觸或接觸不良 - 彈點間距過大 - VGA卡bracket靠CPU側下半部無彈點接觸 - 壓條設計無法牢靠固

7、定PCI屏蔽擋板 IO shield - 彈點間距(現為20mm) - 彈片高度不夠 - 不合組裝邏輯設計導致彈片形同虛設 (Gigabyte) ODD shield - 一次性擋板設計接點少,造成狹縫洩漏 - 當ODD的IDE cable偶合Memory高頻雜 訊,ODD會造成波導效應產生輻射 Front IO - Front IO bracket彈點間距過大或無法四邊 良好接觸 - Audio與1394常無接地設計 - 間接接地(經由接地線/板/導電布) 實例: Gateway 700 front 1394; 550GR front audioNB機構常見機構常見EMI弱點弱點 Clock

8、 Generator - 位置太靠板邊或底部任何開孔 - Placement下層比上層好 LCD panel - 受限於水波紋要求,EMI對策不易下 - PCB板位置的屏蔽/接地處理不易 - Hinge/LCD bracket/M/B間阻抗控制不易 - LCD cable (coaxial, FPC)接地 - Inverter cable近場輻射問題 屏蔽體不連續問題屏蔽體不連續問題 - Daughter board與主板接觸 - DIMM door - 主板下方屏蔽切割破碎 - IO bracket與系統chassis ground接觸 - ODD bracket與系統chassis ground接觸 - Keyboard的EMI風險 - Docking ground與系統chassis ground接觸 線材阻抗匹配線材阻抗匹配 LCD cable與connector間 External ODD/ mini port replicator cable Cable EMI設計考量 編織網同時在source端與loading端都要接到系統的地,且接地距離越短越好