Neue Verfahren
EMV-Parameter von ICs testen
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Neues IC-Testsystem
Mit Hilfe eines IC-Testsystems (Bild 1 und Bild 2) kann das Verhalten von ICs bei gezielter Störgrößeneinwirkung (feld- und leitungsgebunden) bzw. deren Störaussendung untersucht werden.
Die daraus gewonnenen Erkenntnisse helfen dem Halbleiterhersteller, ICs zu optimieren und dem Anwender Schwachstellen in seiner Elektronikbaugruppe zu entfernen. Das Test-IC wird in Funktion getestet.
Das IC-Testsystem ermöglicht dem Anwender von ICs
- die Aufklärung von EMV-Problemen im Gerät auf IC-Ebene,
- ICs gemäß der gewonnenen Erkenntnisse auszuwählen,
- Schaltungs- bzw. Layoutdesign auf EMV-Parameter von ICs zu optimieren.
Das IC-Testsystem ermöglicht dem Hersteller von ICs
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- die Messung und Überprüfung der Störfestigkeit und Störaussendung von ICs ,
- die Aufklärung der Störursachen,
- die Optimierung von ICs.
Für die Bestimmung der verschiedenen EMV-Parameter werden unterschiedliche Probe Sets benötigt. Das Probe Set kann vom Anwender je nach Einsatzgebiet (u.a. HF, EFT, ESD, DPI, Störaussendung 1-Ohm-Methode) ausgewählt werden.
Für eine optimale Testumgebung der Probe Sets wird eine IC-Testumgebung mit den folgenden Funktionseinheiten benötigt:
- Eine Testleiterkarte für das Test-IC, die eine einheitliche Schnittstelle zwischen Test-IC und IC-Testsystem herstellt,
- ein Connection Board, das zur Ansteuerung des Test-IC verwendet wird,
- eine Groundplane, die ein einheitliches Bezugspotenzial herstellt.
Zusätzlich werden externe Geräte je nach Prüfaufgabe benötigt:
- Störgenerator (z.B. EFT/Burst)
- Oszilloskop
- Spektrumanalysator
- PC
- Leistungsverstärker
Jedes IC besitzt genau bestimmbare, leitungs- und feldgebundene Störschwellen. Diese sind seine EMV-Parameter. Die IC-Pins besitzen die leitungsgebundenen Störschwellen, die man messen kann.
Das IC als Ganzes besitzt feldgebundene Störschwellen. Von außen können auf das IC Störfelder einwirken und dessen Störschwellen überschreiten. Jedes IC besitzt Magnetfeld- und E-Feld-Störschwellen. Diese Störschwellen sind unabhängig voneinander. Zur Ermittlung der Feldstörschwellen sind Probes erforderlich, die geeignete und definierte Felder erzeugen. Weiterhin lässt sich die Störemission eines IC leitungsgebunden über die Pins und feldgebunden (elektrisches und magnetisches Nahfeld) über das IC-Gehäuse konkret messen. Die Messkurven sind die EMV-Parameter, über die die ICs bewertet werden können.
Die Prüfeinrichtung
Beim Messaufbau (Bild 3 und Bild 4) befindet sich das zu prüfende IC auf einer Testleiterkarte. Von der Testleiterkarte führen gefilterte Verbindungen zu dem darunter liegenden Connection Board. Das Connection Board verbindet das Test-IC mit dem PC. Mit der dazu gehörenden Software lässt sich das IC steuern und überwachen.
Das Connection Board befindet sich auf der Unterseite der Groundplane. Die Groundplane bildet ein festes Masse-Bezugssystem für die Messung. Die Probes werden auf die Groundplane aufgesetzt und koppeln feldgebunden oder leitungsgebunden in das Test-IC ein bzw. messen dessen Störaussendung. Über den Pin-Kontakt der Probe zum untersuchten Pin des Test-IC wird die Messverbindung hergestellt. Durch diesen kleinräumigen Aufbau und durch die durchgehende Groundplane wird sichergestellt, dass auch im GHz-Bereich gemessen werden kann.
- EMV-Parameter von ICs testen
- Neues IC-Testsystem
- Definition der Prüfverfahren
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