HDMI CABLE EMI 测试专题研究及EMI 概论说明报告(2010-9-17)

驊陞科技股份有限公司HDMICABLEEMI專題研究及EMI概論說明報告優質．創新．誠信．感恩WSTRD蔡侑純製作2010-09-17100優質．創新．誠信．感恩12INDEX-11.何謂EMI*EMC名詞解釋2.電磁干擾（EMI）模式3.EMI測試所需基本儀器之要求及其設備4.EMI美規測試標準ClassA及ClassB5.EMI設計基本概念6.建彰HDMI接頭連接器側面點焊加工製程工藝7.建彰接頭HDMI連接器側面鐵殼有無加錫點焊之EMI值比較7-1HDMI建彰頭連接器側面沒加錫點焊水平波形“H”7-2HDMI建彰頭連接器側面沒加錫點焊垂直波形“V”7-3HDMI建彰頭連接器側面增加錫點焊水平波形“H7-4HDMI建彰頭連接器側面增加錫點焊垂直波形“V”7-5建彰接頭HDMI連接器側面鐵殼有無加錫點焊之EMI值剖析100優質．創新．誠信．感恩12INDEX-28.Wieson自製品HDMICONN馬口鐵外部加側面中蓋消除EMI的雜訊實驗8-1WiesonHDMICONN馬口鐵無包覆側面中蓋只包覆銅箔之EMI“水平波”報告8-2WiesonHDMICONN馬口鐵無包覆側面中蓋只包覆銅箔之EMI“垂直波”報告8-3WIESONHDMICONN馬口鐵加側中蓋並包覆銅箔之EMI”水平波”報告8-4WIESONHDMICONN馬口鐵加側中蓋並包覆銅箔之EMI“垂直波”報告8-5.Wieson自製品HDMICONN馬口鐵外部加側面中蓋消除EMI的雜訊實驗報告分析100優質．創新．誠信．感恩12INDEX-39.WiesonHDMI連接頭不加側面中蓋只增加線材編織密度90%及95%編織率對EMI測試實驗報告9-1WiesonHDMI接頭無側面中蓋只加銅箔包覆及加強95%編織率之”水平波”報告9-2WiesonHDMI接頭無側面中蓋只加銅箔包覆及加強95%編織率之”垂直波”報告9-3WiesonHDMI接頭無側面中蓋只加銅箔包覆及加強90%編織率之”水平波”報告9-4WiesonHDMI接頭無側面中蓋只加銅箔包覆及加強90%編織率之”垂直波”報告9-5WiesonHDMI連接頭不加側面中蓋只增加線材編織密度90%及95%編織率對EMI測試實驗報告分析10.連接器端鐵殼材質的導電性及對EMI防護的影響11.電纜成品線(ASS’YCABLE)消除EMI的主要方法12.電子設備端有效的減少傳導式干擾方式:13.其他可行的EMI補救措施優質．創新．誠信．感恩1.何謂EMI&EMC何謂EMI？•EMI:一般即稱為”電磁干擾性,”電磁干擾(英文：ElectroMagneticInterference，簡稱EMI)是指任何在電磁場伴隨著電壓、電流的作用而產生會降低某個裝置、設備或系統的性能，或可能對生物或物質產生不良影響之電磁現象。何謂EMC？EMC:電磁干擾及電磁相容性,本身具有抗拒外面雜訊,免除被外界雜訊干擾的能力.100優質．創新．誠信．感恩12電磁干擾（EMI）模式線間干擾的模式:電感、電容、共振、地迴路等模式雜訊干擾模式:諧波、突波、脈波及暫態等2.電磁干擾(EMI)特性說明電磁干擾(EMI)來源傳輸媒介受擾裝置天然人為大氣雜訊、太陽雜訊、宇宙雜訊…….故意的:非故意的:調幅、調頻、電視…….電腦、馬達、交流電源…….電流(經由電源接線和I/O排線、電纜線)電磁波(經由空氣)共模電流差模電流電場干擾源(高阻抗)磁場干擾源(低阻抗)電磁干擾(EMI)來源圖表100優質．創新．誠信．感恩122.電磁干擾(EMI)特性說明100優質．創新．誠信．感恩12干擾的發生有三個要件:•1.產生雜訊的任何物件,稱之為雜訊產生物.•2.受雜訊影響的物件,稱之為感受體.•3.傳送雜訊的媒體.電磁波的傳波途徑而言:可將電磁干擾分類為:傳導性及輻射性的來源:•a.傳導性輻射:形成系來自於緊貼著電力線或纜線上的輻射訊號傳輸到電子元件上或系統上所至,傳導性雜訊有分為差模雜訊及共模雜訊,差模雜訊是當兩條電源供應線路的電流方向互為相反時發生的,共模雜訊是當所有的電源供應線路的電流方向相同時發生的如經由:網路線,HDMICABLE,USBCABLE所傳導出來的雜訊2.電磁干擾(EMI)特性說明•b.輻射性輻射:電子系統的外箱、天線、或其他零組件上產生之雜散諧波訊號所發出之電磁波,往往是干擾其他電子系統的電磁干擾源,如:PCB板上的電子元件干擾100優質．創新．誠信．感恩123.EMI測試所需基本儀器之要求及其配備優質．創新．誠信．感恩3.EMI測試所需基本儀器之要求及其配備100優質．創新．誠信．感恩123.EMI測試所需基本儀器之要求及其配備-待測物與設被端相對位置簡圖優質．創新．誠信．感恩3.EMI測試所需基本儀器之要求及其配備100優質．創新．誠信．感恩12⊙【ClassB】標準:一般辦公室及家庭用電腦設備,輕工業環境使用4.EMI美規FCC測試標準ClassA及ClassB⊙【ClassA】標準:工廠使用設備用於機房等較無人的環境,重工業環境使用•FCC為美國聯邦通訊委員會:全名為FederalCommunicationsCommission為管理電腦,週邊及通信產品等銷售美國之審核授權機構.凡利用數位技術之電子裝置或系統,及使用或產生脈波頻率超過10KHz之器材,皆須依規定進行測試認証後才可以在美國市場銷售,歐洲為VDE規範,日本為:JIS規範100優質．創新．誠信．感恩125.EMI設計基本概念•EMI對策的基本概念•觀念上，輻射波不是由輻射源本身直接對外發射，它會先在機器內先發射到所有對射頻呈現高阻抗的部份，再利用前數的銅箔導體及電氣引線作為發射天線，因此在對策上直接抑制輻射源的能量最有效，其次是將周圍電路路徑較長的阻抗設法降低，最後才是以電氣隔離罩阻隔對外的電場輻射。•一般電路上的主要輻射源是各晶片產生的時鐘控制脈波，這些脈波的方形尖端含有高倍頻的諧波，在不影響電路動作的條件下，可用串接電感器或並接電容器的方法，將原有的方形脈波修成接近正弦波的圓弧形，如此可使高倍頻的諧波含量大量降低。根據邏輯電路的高低位准條件，只要脈波的高度維持相同，而且在脈波70%的高度位置上，脈波寬度減小弧度控制在20%以內，應該不至於對電路功能產生影響。當然元件追加的位置最好是能儘量靠近晶片的脈波輸出引腳，以減少導體銅箔的天線效應。（在基板佈線時應儘量保留未來對策時可能會使用的元件位置）100優質．創新．誠信．感恩125.EMI設計基本概念100優質．創新．誠信．感恩125.EMI設計基本概念100優質．創新．誠信．感恩125.EMI設計基本概念100優質．創新．誠信．感恩125.EMI設計基本概念100優質．創新．誠信．感恩125.EMI設計基本概念100優質．創新．誠信．感恩125.EMI設計基本概念100優質．創新．誠信．感恩126.建彰HDMI接頭連接器側面點焊加工製程工藝100優質．創新．誠信．感恩127-1.HDMI建彰頭連接器側面沒加錫點焊水平波形“H”•建彰接頭沒有加側面點錫製程之之EMI“水平波H”•報告中顯示…來自769M頻率點波形UNDER-6左右7.建彰接頭HDMI連接器側面鐵殼有無加錫點焊之EMI值比較100優質．創新．誠信．感恩12•建彰接頭沒有加側面點錫製程之之EMI“垂直波V”•報告中顯示…來自769M頻率點波形UNDER-3左右7.建彰接頭HDMI連接器側面鐵殼有無加錫點焊之EMI值比較7-2HDMI建彰頭連接器側面沒加錫點焊垂直波形“V”100優質．創新．誠信．感恩12•建彰接頭增加側面點錫製程之EMI“水平波H”•報告中顯示…來自769M頻率點波形UNDER-20.14左右7.建彰接頭HDMI連接器側面鐵殼有無加錫點焊之EMI值比較7-3HDMI建彰頭連接器側面增加錫點焊水平波形“H”100優質．創新．誠信．感恩12•建彰接頭增加側面點錫製程之EMI“垂直波V”•報告中顯示…來自769M頻率點波形UNDER-22.91左右7.建彰接頭HDMI連接器側面鐵殼有無加錫點焊之EMI值比較7-4HDMI建彰頭連接器側面增加錫點焊垂直波形“V”優質．創新．誠信．感恩注:1.建彰接頭沒有加側面點錫製程之EMI“水平波H”報告中顯示…來自769M頻率點波形UNDER-6左右2.建彰接頭沒有加側面點錫製程之EMI“垂直波V”報告中顯示…來自769M頻率點波形UNDER-3左右3.建彰接頭增加側面點錫製程之EMI“水平波H”報告中顯示…來自769M頻率點波形UNDER-20.14左右4.建彰接頭增加側面點錫製程之EMI“垂直波V”報告中顯示…來自769M頻率點波形UNDER-22.91左右5.建彰接頭增加側面點錫製程之EMI,300M頻段~1G全數UNDER-6DB6.證明線材組裝段連接器頭端後端銅箔與前鐵殼有效的接觸,能有效抑制來自74.25HDMI石英振蕩器的頻率的雜訊干擾•連接器外購HDMI建彰頭加側面點錫製程7-5.建彰接頭HDMI連接器側面鐵殼有無加錫點焊之EMI值剖析•100•優質．創新．誠信．感恩•12•EMI防治製造組合方案•主要材料與加工方式的選擇:1.WiesonHDMICONN馬口鐵殼外部包銅箔抑制EMI如下圖示8.Wieson自製品HDMICONN馬口鐵外部加側面中蓋消除EMI的雜訊實驗•馬口鐵包覆•中蓋•中蓋套入馬口鐵後包銅箔•馬口鐵包覆後包銅箔•主要材料與加工方式的選擇:2.HDMICONN鐵殼側面包覆加側面中蓋後再加銅箔包覆抑制EMI,如下圖示100優質．創新．誠信．感恩12•8-1WiesonHDMICONN馬口鐵無包覆側面中蓋只包覆銅箔之EMI“水平波”報告•WiesonHDMICONN馬口鐵包覆銅箔無包覆側面中蓋之EMI“水平波H”•報告中顯示…來自741M頻率點波形……..OVER4.24DB100優質．創新．誠信．感恩12•8-2WiesonHDMICONN馬口鐵無包覆側面中蓋只包覆銅箔之EMI“垂直波”報告•WiesonHDMICONN馬口鐵包覆銅箔無包覆側面中蓋之EMI“垂直波V”•報告中顯示…來自741M&891M頻率形……..OVER1.54DB100優質．創新．誠信．感恩12•8-3WIESONHDMICONN馬口鐵加側中蓋並包覆銅箔之EMI”水平波報告•WiesonHDMICONN馬口鐵包覆銅箔包覆側面中蓋之EMI“水平波H”•報告中顯示全頻段都UNDER-3DB優質．創新．誠信．感恩8-5.Wieson自製品HDMICONN馬口鐵外部加側面中蓋消除EMI的雜訊實驗報告分析•Wieson自製接頭馬口鐵外部加側面中蓋防護注:1.WiesonHDMICONN馬口鐵包覆銅箔無包覆側面中蓋之EMI“水平波H”報告中顯示…來自741M頻率點波形……..OVER4.24DB2.WiesonHDMICONN馬口鐵包覆銅箔無包覆側面中蓋之EMI“垂直波V”報告中顯示…來自741M&891M頻率形……..OVER1.54DB3.WiesonHDMICONN馬口鐵包覆銅箔包覆側面中蓋之EMI“水平波H”報告中顯示全頻段都UNDER-3DB4.WiesonHDMICONN馬口鐵包覆銅箔包覆側面中蓋之EMI“垂直波V”報告中顯示150M之後全頻段都UNDER-3DB5.證明線材組裝段連接器頭端精密包覆能有效抑制來自74.25HDMI石英振蕩器的頻率的雜訊干擾100優質．創新．誠信．感恩129.WiesonHDMI連接頭不加側面中蓋只增加線材編織密度90%及95%編織率對EMI測試實驗報告9-1WiesonHDMI接頭無側面中蓋只加銅及加強95%編織率之”水平波”報告示…300M~1G的波形大約OVER3DB100優質．創新．誠信．感恩129.WiesonHDMI連接頭不加側面中蓋只增加線材編織密度90%及95%編織率對EMI測試實驗報告9-2WiesonHDMI接頭無側面中蓋只加銅及加強95%編織率之垂直波”報告示…300M~1G的波形大約OVER5DB100優質．創新．誠信．感恩129.WiesonHDMI連接頭不加側