机构的EMI设计考量

機構的EMI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CableEMI設計考量案例分析Q&A簡介EMCWhatisEMC?EMC(電磁間容)=EMI(電磁干擾)+EMS(電磁耐受)EMC:ElectromMagneticCompatibilityEMI:ElectromMagneticInterference(Emission)EMS:ElectroMagneticSusceptibility(Immunity)電磁環境

干擾源<主板>被干擾源傳播途徑<空氣,導線>對策降低干擾源降低電磁傳播效率屏蔽/接地/濾波<機箱>對策加強抗干擾能力降低電磁干擾傳播效率屏蔽/接地/濾波<機箱>輻射傳導輻射傳導數位/有切換開關聲音/影像電磁兼容測試項目EMI-RadiatedEmission(RE)-ConductedEmission(CE)EMS-ESD-RadiatedSusceptibility(RS)-ConductedSusceptibility(CS)-Harmonic/Surge/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IOport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WorldwideEMC/SafetyRegulationEMIEMCSafety美國/加拿大FCC*UL/cUL/ULc/CSA/RU日本VCCI*PSE中國CCC歐盟CE*CE*/NemkoN/TUV/CB/VDE澳洲C-Tick*C-Tick*俄羅斯GOST韓國MICMIC台灣BSMI墨西哥NOM藍色表強制;*表自我宣告DoCtypeWorldwideAgencyLogosEMCSafetyEMI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（Faradaycage）。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EMI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=5cm1000Mhz波長是33.3cm.33.3/20=1.665cm依據走線阻抗原理,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,IOGround要連續不要分割Magneticcore(磁珠/夾釦)只能解300Mhz以下頻率

DT機構常見EMI弱點側蓋-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--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定PCI屏蔽擋板IOshield-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)ODDshield-一次性擋板設計接點少,造成狹縫洩漏-當ODD的IDEcable偶合Memory高頻雜訊,ODD會造成波導效應產生輻射FrontIO-FrontIObracket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:Gateway700front1394;550GRfrontaudioNB機構常見EMI弱點ClockGenerator-位置太靠板邊或底部任何開孔-Placement下層比上層好

LCDpanel-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/LCDbracket/M/B間阻抗控制不易-LCDcable(coaxial,FPC)接地-Invertercable近場輻射問題屏蔽體不連續問題-Daughterboard與主板接觸-DIMMdoor-主板下方屏蔽切割破碎-IObracket與系統chassisground接觸-ODDbracket與系統chassisground接觸-Keyboard的EMI風險-Dockingground與系統chassisground接觸

線材阻抗匹配LCDcable與connector間ExternalODD/miniportreplicatorcable

CableEMI設計考量編織網同時在source端與loading端都要接到系統的地,且