EMI (Electromagnetic Interference)

 
1) System 산업에서 EMI(전자파간섭) 인증은 제품의 시장출하를 위한 필수 요소입니다.과거에는 차폐기술을 통한 EMI debugging을 통해 EMI 승인을 받는 경우가 많았으나,점점 System의 융복합화, 저전력화로 인해, 차폐된 전자파로 인해 RF/Analog System의성능이 저하되어 예상하지 못한 이슈가 많이 발생하고 있습니다.
당사는 EMI의 3대 메커니즘인 Noise Source, Coupling Path, Antenna 효율에 대한 이해와Shielding Effectiveness에 대한 다양한 경험을 보유하고 있습니다.System 내의 주파수에 따른 전류의 흐름을 파악하여 경로를 바꾸어 주거나 저감하고,제약 조건 내에서 가장 적합한 EMI 해결책을 제시하는 것을 목표로 하고 있습니다.

2) 당사는 System 산업의 오랜 경험을 바탕으로, 다양한 EMI 현상 중, Far-Field에서의 RE(Radiated Emission) test인증에 관련된 다양한 Debugging 기술을 보유하고 있습니다.좌측의 표와 같이 System의 I/O Speed가 증가하면서, EMI 인증의 End Frequency 또한 과거와는 달리 급격히 증가하였습니다.Far-Field의 주요 Emission Test 시, Signal Path의 Differential Mode 방사 문제인지, Power쪽 Common Mode 방사 문제인지입체적 요인 분석을 통해 해결책을 제시합니다.

3) System의 경우, EMI에 관련된 인증 Spec.이 존재하지만, IC 혹은 Module 제품의 경우에는 정형화된 Spec.이 존재하지 않아, System을 만드는 회사와의 소통이 매우 어렵습니다. 차폐 구조 내부에 과도한 EMI는 RF/Analog 부분의 성능 저하를 야기시키기에 이를 방지 하지 위해, Intra-EMI를 저감하기 Chip/Module과 System 산업과의 상생 검증 환경을 구축합니다. 

좌측의 그림은 자동차/우주항공/CE(ex. Smart phone) 분야에 적용되는 IC의 EMI특성치를 분석하기 위한 환경의 일례입니다.

전자 제품은 EMC 규격을 만족해야 합니다. EMC 규격을 명확히 아는 것도 중요하지만, 시스템의 EMC 문제를 근본적으로 해결하기 위해서는 시스템 내에서 Noise Source, Coupling Path, Unwanted Antenna를 정의 할 수 있어야 합니다.
EMC 문제는 아래의 3가지 방법을 순서대로 진행하면 해결할 수 있습니다.
1) Unwanted Antenna를 찾아서 Antenna가 되지 못하게 하거나
2) Antenna에 실려있는 Noise Source의 Source원을 찾아서 저감하거나
3) Noise Source가 Unwanted Antenna에 Coupling 되는 것을 차단하면 됩니다.
위의 각 단계를 진행하기 위해서는 다음과 같은 기술을 보유해야 합니다.
Noise Source와 Unwanted Antenna를 찾는 Debugging 기술
Noise Source Modeling 및 저감 기술, Design Guide 보유
Coupling Path Modeling 및 De-coupling 설계 기술
또한, 위와 같은 보유 기술이 성숙되면 이를 Design Rule로 개발하여 자동화된 검증 프로그램을 통해 PCB/PKG의 설계 단계에서 사전에 문제의 소지를 제거할 수도 있습니다.
펜타큐브㈜는 문제를 정의/해결하는 Debugging으로만 과제를 끝내지 않습니다. Simulation과 측정을 통해 근본 원인을 정확하게 모델링하고, 이를 통해 도출된 Design Rule이 고객사의 자산으로 남을 수 있도록 System으로 제공 가능합니다.

최근 Digital과 RF/Analog가 혼재된 시스템이 증가하면서 RF 수신 감도가 저감되거나, 영상 Display에 가로줄/세로줄 노이즈가 생기는 등의 문제를 쉽게 접할 수 있습니다. Digital Signal의 Harmonic 성분이 Noise Source가 되어 시스템의 성능에 영향을 주는 Victim Module에 Coupling되어 일어나는 일입니다. 이러한 문제를 RFI(Radio-Frequency Interference)라고 하며, 이러한 문제를 근본적으로 해결하기 위해서는 시스템 내에서 Noise Source, Coupling Path, Victim Module을 정의할 수 있어야 합니다.
RFI 문제는 아래의 3가지 방법을 순서대로 진행하면 해결할 수 있습니다.
무선 수신 감도나 영상 노이즈에 영향을 주는 Victim Module을 찾고, 각 성능 인자를 정량화합니다. 각 Victim Module의 Noise Sensitivity 분석을 통해 성능 인자에 영향을 주는 주파수 대역을 찾습니다. 이러한 대역의 주파수가 Victim Module에 영향을 주지 못하도록 Victim Module을 Shielding 합니다.
해당 하는 주파수 대역의 Noise Source를 System 내부에서 찾아서 저감시킵니다.
3) Noise Source가 Victim Module에 Coupling 되는 것을 차단합니다.
위의 각 단계를 진행 하기 위해서는 다음과 같은 기술을 보유해야 합니다.
Noise Source, Victim Module을 찾는 Debugging 기술
가상의 Noise Source를 만들고 Victim Module의 Noise Sensitivity를 검증하는 기술
Victim Module을 Shielding 하는 기술
Noise Source Modeling 및 저감 기술, Design Guide 보유
Coupling Path Modeling 및 De-coupling 설계 기술
설계 인자를 최적화 하기 위한 통계 분석 기술
또한, 위와 같은 보유 기술이 성숙되면 이를 Design Rule로 개발하여 자동화된 검증 프로그램을 통해 PCB/PKG의 설계 단계에서 사전에 문제의 소지를 제거할 수도 있습니다.
펜타큐브㈜는 문제를 정의/해결하는 Debugging으로만 과제를 끝내지 않습니다. Simulation과 측정을 통해 근본 원인을 정확하게 모델링하고, 이를 통해 도출된 Design Rule이 고객사의 자산으로 남을 수 있도록 System으로 제공 가능합니다.

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