前言
資訊科技設備(ITE)在運作時會產生電磁干擾(EMI),亦可能受外部電磁環境影響而產生故障。為確保設備在真實環境中可靠運作,各國均訂定電磁相容(EMC)標準與管理規範。本文介紹 ITE 抗無線電騷擾的管理方法、測試標準與常見對策。
一、法規與標準架構
- 國際標準:CISPR 32(發射限值)、CISPR 35(抗擾度)、IEC 61000-4 系列(靜電放電、輻射抗擾度、電快速暫態脈衝群、浪涌等)。
- 區域法規:
- 歐盟:EMC 指令 2014/30/EU,CE 標誌需符合 EN 55032/EN 55035。
- 美國:FCC Part 15 Class A/B(數位裝置發射限值)。
- 中國:GB/T 9254(發射)、GB/T 17626 系列(抗擾度),強制性認證 CCC 納入 EMC 項目。
- 台灣:CNS 13438/13439,BSMI 驗證。
- 產品類別:Class A(工業/商用環境)、Class B(住宅環境,限值更嚴格)。
二、管理方法與流程
- 設計階段 EMC 規劃:
- 電路板佈局:高速訊號差分布線、電源/地平面完整、去耦電容就近放置。
- 介面保護:I/O 埠加 TVS 二極體、共模電感、鐵氟龍磁珠。
- 機殼屏蔽:導電鍍層、導電墊片、金屬機殼接地。
- 前測試:開發階段租用實驗室或自建簡易屏蔽箱,掃描輻射發射、傳導發射,提早發現超標頻點。
- 型式測試:送第三方認證實驗室(如 SGS、TÜV、CCL)進行完整測試:
- 傳導發射(150 kHz - 30 MHz,LISN 量測)。
- 輻射發射(30 MHz - 6 GHz,3m/10m 半電波暗室)。
- 抗擾度測試:ESD(接觸/空氣放電)、RS(80 MHz-6 GHz,10 V/m)、EFT/Burst、Surge、CS(150 kHz-230 MHz)。
- 整改與複測:針對不合格項目整改(加濾波器、調整佈局、改善接地),複測通過取得測試報告。
- 生產一致性:建立 EMC 關鍵元件清單(BOM 鎖定)、製程管控(接地螺絲扭力、屏蔽罩焊接)、出廠抽樣測試。
- 市場監管:保留技術文件(電路圖、BOM、測試報告、符合性聲明)備查,配合市場抽驗。
三、常見抗擾對策
| 干擾源/現象 | 對策 |
| 高速時鐘輻射 | 展頻頻譜(SSCG)、降低邊緣速率、包覆接地 |
| 電源紋波耦合 | 多級 LC/RC 濾波、獨立模組電源、鐵氧體磁珠串聯 |
| 靜電放電 (ESD) | 介面 TVS、機殼導電路徑接地、增加 ESD 保護元件 |
| 浪涌 | 氣體放電管 + TVS 多級保護、共模/差模濾波 |
| 共模電流 | 共模電感、共模電容接地、平衡傳輸(差分線) |
| 接地回路 | 單點接地、浮地設計、隔離變壓器/光耦隔離 |
四、文件與標籤要求
- 技術構建檔(TCF):電路圖、PCB Layout、關鍵元件規格書、測試報告、風險評估。
- 符合性聲明:製造商/進口商簽署,註明適用指令/標準、負責人資訊。
- 產品標籤:CE/CCC/BSMI/FCC ID、型號、製造商資訊、警語(Class A 需標示「此為甲類資訊技術設備,在居住環境中可能會造成無線電干擾,使用者需採取適當措施」)。
結語
建立完善的 EMC 管理體系,從設計、前測試、型式測試到生產管控,能有效降低電磁干擾風險,確保產品合規上市。工程師應持續追蹤標準更新(如 CISPR 32 Ed. 3.0、IEC 61000-4-2 Ed. 2.0),並在設計早期導入 EMC 思維,降低後期整改成本。