اختبار EMI في صناعة أشباه الموصلات: تقييم التداخل الكهرومغناطيسي في تصميم الرقائق

المُقدّمة
يعد قطاع أشباه الموصلات عنصرا حاسما في تشغيل الأعاجيب التكنولوجية اليوم، حيث أن رقائق أشباه الموصلات هي العمود الفقري لجميع الأدوات الإلكترونية والبنية التحتية. أصبحت مشكلة التداخل الكهرومغناطيسي (EMI) أكثر إلحاحًا نظرًا لأن أجهزة أشباه الموصلات أصبحت أصغر حجمًا وأكثر تعقيدًا.

التداخل الكهرومغناطيسي (EMI) ضار بالإلكترونيات وقد يتسبب في تدهور الإشارة وتلف البيانات وحتى فشل النظام في رقائق أشباه الموصلات. تناقش هذه المقالة اختبار التداخل الكهرومغناطيسي (EMI) وفائدته في صناعة أشباه الموصلات لتقييم التداخل الكهرومغناطيسي وتقليله قبل تصميم الشريحة.

تنفيذ شديد اختبار EMI تسمح الإجراءات لصانعي أشباه الموصلات بحماية تصميمات الرقائق، وتعزيز جودة المنتج، والتوافق مع المعايير المطلوبة للأدوات الإلكترونية الحالية.

الحاجة إلى اختبار EMI في صناعة أشباه الموصلات
تواجه صناعة أشباه الموصلات تحديات فريدة من نوعها في مجال التداخل الكهرومغناطيسي (EMI) نتيجة للتكامل عالي الكثافة للمكونات الكهربائية على شريحة واحدة. في تجارة أشباه الموصلات، اختبار EMI مهم جدًا لعدة أسباب، من أهمها ما يلي:

سلامة الإشارة والأداء: رقائق أشباه الموصلات قادرة على معالجة ونقل الإشارات الإلكترونية بدرجة عالية من الدقة والفعالية. قد يؤدي تدهور الإشارة الناتج عن التداخل الكهرومغناطيسي (EMI) إلى تلف البيانات أو مشاكل أخرى. عندما تقوم الشركات التي تصمم أشباه الموصلات بإخضاع رقائقها لاختبار التداخل الكهرومغناطيسي (EMI) أثناء مرحلة التصميم، فإن لديها فرصة أفضل لتجنب المشاكل المتعلقة بالوظيفة والأداء التي تنتج عن التداخل.

الامتثال للمعايير التنظيمية: يتعين على صناعة أشباه الموصلات الامتثال لعدد كبير من القواعد والمعايير والشهادات من أجل منع التداخل الكهرومغناطيسي (EMI). تضمن المطابقة أن المكونات الإلكترونية لن تنتهك إرشادات التوافق الكهرومغناطيسي أو تتداخل مع تشغيل الأنظمة الإلكترونية الأخرى. يتم فحص تصميمات الرقائق للتأكد من امتثالها لهذه المعايير من خلال اختبار EMI، والذي يمكّن الشركات المصنعة من تلبية متطلبات التشريعات والانضمام إلى السوق.

منع التداخل: في شريحة شبه موصلة واحدة، ليس من غير المألوف أن يكون هناك العديد من الكتل الوظيفية المنفصلة الموجودة على مقربة من بعضها البعض. قد ينجم التداخل وانخفاض أداء النظام عن اقتران الإشارة غير المرغوب فيها بين هذه الكتل. وتسمى هذه الظاهرة بالحديث المتبادل. من خلال إجراء اختبار التداخل الكهرومغناطيسي (EMI)، قد يكشف مصممو أشباه الموصلات عن أجزاء من تصميماتهم قد يحدث فيها تداخل. ويمكنهم بعد ذلك إجراء تحسينات لتقليل مخاطر التداخل، مثل تحسين الحماية والتوجيه والعزل.

مرونة EMI في البيئات القاسية: العديد من قطع المعدات الإلكترونية التي تستخدم رقائق أشباه الموصلات تكون عرضة للضوضاء والاضطرابات الكهرومغناطيسية عند وضعها في بيئات قاسية. وفي مجالات تصنيع السيارات، وهندسة الطيران، والأتمتة الصناعية، لا تستطيع الشركات ببساطة أن تتحمل فشل معدات أشباه الموصلات لديها بسبب التداخل الكهرومغناطيسي. بإستخدام اختبار EMI، يستطيع المصنعون التحقق من مقاومة رقائقهم للمصادر الكهرومغناطيسية الخارجية والتأكد من أن منتجاتهم ستعمل باستمرار.

دور اختبار EMI في تصميم الرقائق
عندما يتعلق الأمر بتصميم الرقائق، فإن اختبار التداخل الكهرومغناطيسي (EMI) ضروري جدًا لتحديد موقع التداخل الكهرومغناطيسي وفهمه وتقليله. يتكون اختبار التداخل الكهرومغناطيسي (EMI) في صناعة أشباه الموصلات من المكونات التالية:

اختبار ما قبل الامتثال: يستخدم اختبار ما قبل الامتثال قياسات وتقييمات EMI للعثور على مصادر التداخل المحتملة وقياس التأثير على المكونات القريبة. يتم إجراء هذا الاختبار طوال عملية تصميم الشريحة. عن طريق القيام اختبار EMI قبل أن تدخل الشريحة المرحلة النهائية من الإنتاج، قد يتم تقليل خطر الاضطرار إلى إجراء تغييرات مرهقة ماليًا وتستغرق وقتًا طويلاً على التصميم. عند إجراء اختبار ما قبل الامتثال، من الشائع استخدام معدات اختبار EMI متخصصة في غرفة كاتمة للصدى أو في بيئة أخرى معزولة.

المحاكاة والنمذجة: يسمح استخدام أدوات محاكاة ونمذجة EMI بالتنبؤ والتحقيق في مشكلات EMI المحتملة التي قد تنشأ في تصميم الرقائق. باستخدام أدوات برمجية متطورة، يمكن للمصممين تقييم أداء التداخل الكهرومغناطيسي (EMI) لتصميمات شرائحهم من خلال محاكاة المجالات الكهرومغناطيسية والتيارات والفولتية. يمكن للمصممين القيام بذلك عن طريق نمذجة المجالات الكهرومغناطيسية من خلال تصميمات شرائحهم. من الممارسات المعتادة استخدام المحاكاة لتحديد مصادر التداخل المحتملة وإجراء تعديلات مستهدفة في التصميم من أجل التخفيف من مخاطر التداخل الكهرومغناطيسي.

التدريع الكهرومغناطيسي: اختبار EMI هو طريقة يمكن استخدامها لتقييم مدى جودة استخدام تدابير التدريع الكهرومغناطيسي في تصميمات الرقائق. يتم حصر الإشعاع الكهرومغناطيسي وتثبيطه داخل الشريحة باستخدام تقنيات التدريع مثل الطبقات المعدنية والطائرات الأرضية. يضمن اختبار EMI أن تكون تقنيات التدريع هذه فعالة من خلال تحديد عدد الانبعاثات الكهرومغناطيسية الموجودة وتحديد ما إذا كانت تتوافق مع المعايير التي حددتها الصناعة أم لا. فهو يساعد في اكتشاف أي نقاط فشل أو حماية غير كافية، مما يمكّن المصممين من ضبط إجراءاتهم وضمان الحبس الكهرومغناطيسي الكامل.

وضع المكونات وتوجيهها: قد يكون للطريقة التي يتم بها توجيه المكونات وترتيبها على شريحة أشباه الموصلات تأثير كبير على درجة تعرضها للتداخل الكهرومغناطيسي (EMI). الهدف الرئيسي لل اختبار EMI هو تحديد كيفية تأثير وضع المكونات وخطوط الإشارة وشبكات توزيع الطاقة على التوافق الكهرومغناطيسي للرقاقة. يعد العثور على النقاط الساخنة المحتملة لاقتران الإشارة أو الحديث المتبادل أو الإشعاع هو الخطوة الأولى في أي جهد لتحسين تصميم النظام الإلكتروني أو توجيهه من أجل تقليل مخاطر التداخل الكهرومغناطيسي (EMI).

مناعة الضوضاء والتصفية: الغرض من اختبار التداخل الكهرومغناطيسي (EMI) هو قياس كفاءة طرق التصفية المختلفة ومناعة الضوضاء لرقائق أشباه الموصلات. يمكن تحديد نقاط الضعف في الشريحة وتنفيذ آليات ترشيح مناسبة للحد من تأثيرات الاضطرابات الكهرومغناطيسية الخارجية عن طريق اختبار تفاعل الشريحة مع مجموعة متنوعة من مصادر الضوضاء. يمكنك الحصول على أفضل أجهزة استقبال اختبار EMI من LISUN.

التحقق من صحة التدابير المضادة للتداخل الكهرومغناطيسي: يتم استخدام خطوات وقائية متعددة أثناء تصميم الشريحة لتقليل إمكانات التداخل الكهرومغناطيسي. ومن بين هذه الضمانات مكثفات الفصل، وخرزات الفريت، ومرشحات التداخل الكهرومغناطيسي (EMI). يتحقق اختبار EMI من كفاءة هذه الضمانات من خلال مراقبة تشغيل الشريحة عند وجود تداخل كهرومغناطيسي. إنه يتحقق من أن الإجراءات المتخذة نجحت في تقليل EMI مع الحفاظ على تشغيل الشريحة وموثوقيتها.

الامتثال لمعايير EMC: تعتمد إمكانية التشغيل البيني والتعايش بين الأجهزة الإلكترونية على التزام صناعة أشباه الموصلات بمعايير التوافق الكهرومغناطيسي (EMC). تعتمد المعايير الصادرة عن منظمات مثل اللجنة الكهروتقنية الدولية (IEC) ولجنة الاتصالات الفيدرالية (FCC) بشكل كبير على اختبار التداخل الكهرومغناطيسي (EMI) لضمان توافق المنتجات. يتم ضمان الاعتمادية والتوافق لأشباه الموصلات من خلال الدقة اختبار EMIمما يدل على أن الرقائق ضمن حدود الانبعاثات المقبولة وعتبات المناعة.

وفي الختام
في صناعة أشباه الموصلات ، اختبار EMI يعد جزءًا مهمًا من عملية تصميم الرقاقة. قد يضمن مصنعو أشباه الموصلات أداء الرقائق واعتماديتها وعملها من خلال تحليل التداخل الكهرومغناطيسي وتقليله. لتقليل احتمالية التداخل الكهرومغناطيسي (EMI)، قد يساعد الاختبار المصممين على تحديد أصول المشكلة، وتقييم مدى خطورتها، وتطبيق استراتيجيات التخفيف المناسبة.

إن تحسين سلامة الإشارة، وتلبية المتطلبات التنظيمية، وزيادة قوة الرقائق في ظل الظروف الصعبة، كلها مجالات تلعب فيها دورًا حاسمًا. يسمح اختبار EMI لصانعي أشباه الموصلات بإنتاج شرائح عالية الجودة تلبي المتطلبات المطلوبة للأجهزة الإلكترونية الحديثة من خلال استخدام أساليب النمذجة المتطورة، والدرع الكهرومغناطيسي، وتصفية الضوضاء، ووضع المكونات الذكية.

لضمان أداء موثوق وخالي من الأخطاء لرقائق أشباه الموصلات في بيئة شبكية وكهرومغناطيسية بشكل متزايد، ستزداد أهمية اختبار EMI الصارم مع استمرار صناعة أشباه الموصلات في التوسع والابتكار.

Lisun تم العثور على Instruments Limited بواسطة LISUN GROUP في 2003. LISUN تم اعتماد نظام الجودة بشكل صارم من قبل ISO9001: 2015. كعضو في CIE ، LISUN تم تصميم المنتجات بناءً على CIE و IEC ومعايير دولية أو وطنية أخرى. حصلت جميع المنتجات على شهادة CE ومصادق عليها من قبل مختبر الطرف الثالث.

نحن المنتجات الرئيسية هي مقياس المنظار, دمج المجال, الطيف, مولد عرام, ESD محاكي البنادق, استقبال EMI, معدات اختبار EMC, اختبار السلامة الكهربائية, غرفة البيئة, غرفة درجة الحرارة, غرفة المناخ, الغرفة الحرارية, تجربة بخاخ الملح, غرفة اختبار الغبار, اختبار للماء, اختبار RoHS (EDXRF), اختبار توهج الأسلاك و  اختبار لهب الإبرة.

لا تتردد في الاتصال بنا إذا كنت بحاجة إلى أي دعم.
قسم التكنولوجيا: Service@Lisungroup.com، Cell / WhatsApp: +8615317907381
قسم المبيعات: Sales@Lisungroup.com، Cell / WhatsApp: +8618117273997

العلامات:EMI-9KB