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高大吳松茂整合式近場量測系統 助業者抓漏

2020-02-10 10:51經濟日報 楊鎮州

吳松茂教授(右)指導團隊進行偵測。 高雄大學/提供
吳松茂教授(右)指導團隊進行偵測。 高雄大學/提供
高雄大學電機工程學系教授兼「先進構裝整合技術中心(APITC)」主任吳松茂及其團隊,以「近場量測系統」為架構,自主研發可精確偵測電子產品異常電磁輻射洩漏干擾位置與原因、靜電消散路徑檢測技術,目前已成功解決行動通訊裝置、顯示器驅動晶片與系統、車載電子零組件等案例,避免瑕疵品上市造成業者的鉅額損失。

吳松茂團隊開發的「整合式近場量測系統及檢測技術」獲全球顯示器驅動、時序控制IC大廠「奇景光電股份有限公司(Himax)」挹注千萬經費興建,主要由多軸機械手臂機台、可隔絕外界電磁波之空間艙室(電波暗室)、寬頻頻譜及高速即時示波器所組成。

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吳松茂教授(右二)與團隊合影。 高雄大學/提供
吳松茂教授(右二)與團隊合影。 高雄大學/提供
吳松茂指出,電子產品、設備上市前須通過「電磁相容性(Electromagnetic Compatibility,EMC)」規範,包括產生的電磁信號是否對其他產品造成「電磁干擾(Electromagnetic Interference,EMI),以及不被其他產品發出電磁波干擾的「電磁耐受(Electromagnetic Susceptibility,EMS)」,最令業者棘手的情況是電路受到干擾而失效,但關機重開後又正常卻找不出病灶,他這套檢測技術可徹底解決且提供完整改善方案。

「整合式近場量測系統及檢測技術」利用多軸靈敏機械手臂搭載寬頻近場接收或發射探頭進行完整成品,或局部電路板、顯示器面板、手機螢幕(或背板)、汽車零組件、半導體封裝等受測零組件之電磁輻射分佈與變化之掃描,於2m x 2.6m x 2.6m大小且可隔絕低頻到18GHz外界電磁波之電波暗室中自動化執行量測程序,將存在空間中但肉眼看不到的電磁波圖形及動畫化,電磁分佈圖形可隨頻率及時間變化,精確分析EMI、EMS原因與位置,進而規劃改善方案。

「靜電消散(Electrostatic Discharge,ESD,或稱靜電放電)路徑檢測」則是該系統另外1項技術特點。吳松茂解釋其重要性,包括閃電,或是冬天穿脫毛衣或觸摸金屬把手被電到,原理相同都是瞬間大量電荷移轉造成。靜電除了使人不舒服,也可能損壞電子產品甚至危及生命財產安全,因此電子產品上市都需通過ESD規範認證。

吳松茂說,這套檢測技術可徹底解決且提供完整改善方案。 高雄大學/提供
吳松茂說,這套檢測技術可徹底解決且提供完整改善方案。 高雄大學/提供
吳松茂團隊發展出完整且實測驗證之靜電電荷消散路徑測試程序方法,可直觀地看到靜電電荷如何從電子系統電路中傳遞消散,或是造成晶片電路損傷、電路失效原因。

成功抓漏案例不勝枚舉,包括曾與「財團法人車輛研究測試中心(ARTC)」合作協助改善某車廠新車瑕疵,經發現原因出在某零組件電磁耐受性不足、易受干擾故障影響安全,經修正後順利通過法規認證。

此外,奇景光電旗下某款顯示器經常發生不明原因當機,經吳團隊協助檢測找出病灶,出在靜電消散路徑中,電荷通過若干高敏感區域,重新修正電路後便完全改善。

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