Systematische Testlucke bei Einstrahlverfahren auf IC-Ebene und deren Behebung

摘要

Es gibt diverse Aufbauten zu TEM-Zellen [1]. Gewohnlich sind sie der Systemebene zuzuordnen, da in das EMV-Testsystem vollstandig betriebs- und uberwachungsbereite Systeme eingebracht werden mussen. In der z.B. GTEM ist eine Einbringung eines Testsystems in das Volumen unterhalb des Septums moglich. Es kann jedoch nicht ein isolierter IC eingebracht werden, sondern nur ein gesamtes System aus IC mit Systemplatine. Die notwendigen Betriebskomponenten ausserhalb des ICs, Leitungen und Quellenversorgung befinden sich dann ebenfalls innerhalb des Prufvolumens. Alternativ konnen moglichst viele dieser notwendigen Betriebskomponenten ausserhalb der GTEM positioniert werden. Dies resultiert in langen Zuleitungen zum IC innerhalb des Prufvolumens. Im Fehlerfall ist in beiden Fallen nicht direkt unterscheidbar, ob der Fehler durch direkte Einkopplung auf den IC ausgelost wird, indirekt durch Einkopplung auf die ubermassig langen Zuleitungen (die in der Praxis spater nicht vorhanden waren) oder an sonstiger Stelle im System ausserhalb des ICs. Solche Aufbauten sind Tests auf Systemebene zuzuordnen, da nicht die Moglichkeit des Tests eines vereinzelten ICs besteht. Insbesondere fur IC-Hersteller ist diese Messmoglichkeit auf Systemebene mangelhaft - es soll klar unterschieden werden, ob der Fehler durch direkte Einstrahlung auf den IC ausgelost wird oder uber evt. ungunstig angeordnete Systemkomponenten ausserhalb des ICs. Hierzu wurden Tests auf IC-Ebene definiert [2], wie beispielsweise die μTEM-Zelle [3] oder die μstrip-Zelle [4]/[5]. Bei diesen Verfahren auf IC-Ebene befindet sich der IC auf einer mehrlagigen Testplatine. Ausschliesslich der IC liegt auf der Unterseite der Testplatine. Samtliche weiteren Komponenten und Zuleitungen befinden sich auf der Oberseite der Testplatine. Dazwischen verlaufen Ebenen mit flachiger Masse, nur unterbrochen durch Durchkontaktierungen zum IC. Auf diese Weise wird ermoglicht, dass die Testfelder fast ausschliesslich auf den IC selbst einstrahlen, nicht auf die Zuleitungen oder Betriebskomponenten der Systemplatine. Es werden zu EMV-Testzwecken auf IC-Ebene aber alleinig Testmittel genutzt, mit denen lediglich TEM-Felder erzeugt werden konnen, bei denen die E-Feld-Komponente senkrecht auf dem IC und dessen Masseplatte steht. Dies ist in Bild 1 skizziert. Den IC mit einem TEM-Feld zu testen bei dem das E-Feld parallel zur Masseplatte erzeugt wird, ist mit diesen Messmitteln (μTEM, GTEM auf IC-Ebene, μStrip) prinzipiell nicht moglich. Bei der GTEM-Zelle fuhrte der Ansatz auf IC-Ebene dazu, dass im Zellengehause eine Aussparung angebracht ist, die durch die IC-Testplatine ersetzt werden kann. Diese Messmoglichkeit bezeichnet die IC-Ebene, wie in Bild 2 verdeutlicht. Eine Drehung der Testplatine ist um 90° moglich, jedoch nur als Rotation zur Achse senkrecht zum Septum. Da die IC-Testplatine aber stets Teil des Gehauses parallel zum Septum ist, ist grundsatzlich die E-Feldorientierung senkrecht zum IC gegeben. Die Wirkung einer auf IC-Ebene betriebenen GTEM-Zelle ist physikalisch identisch zum Aufbau einer μTEM oder μstrip-Zelle nach [3] - [5].