Как я могу определить, поврежден ли чип от электростатического разряда?

13

У меня есть несколько микросхем (микроконтроллер, PIC16F1939), некоторые из которых имеют странное поведение (случайные сбросы, некоторые контакты время от времени поднимаются высоко). Все они работают под одним и тем же программным обеспечением. Я подозреваю, что эти чипы имеют ESD-повреждения (или некоторые другие внутренние повреждения). Как я могу быть уверен? Рентгеновский? Любой другой метод доступен?

esd c0m4
источник
4
@ com4, Это не реальный ответ, но сколько раз я слышал, как кто-то был уверен, что это повреждение от электростатического разряда, а потом точно знал, что это было что-то еще, было у всех. Раньше я работал помощником преподавателя в старших классах, где в какой-то момент почти каждая группа обвиняла ОУР. Моя последняя компания сделала то же самое и внедрила строгий ESD, мы нашли неисправности прошивки или корпуса в качестве источника для каждой вещи.
Кортук
@ Кортук, я согласен, ESD dammage - бугмен электроники. Чипы повреждены без сомнения, мне просто интересно, есть ли способ узнать, не повредит ли это электростатический разряд.
c0m4

Ответы:

7

Я не знаю «простого» способа подтверждения повреждения от электростатического разряда - похоже, существует довольно много методов для обнаружения неисправностей в микросхемах, все они довольно дорогие. Они включают рентген, микроскопию, инфракрасный термический анализ, кривую трассировку, TDR и т. Д.

Этот образец отчета об анализе неисправностей довольно информативен, подробно описывает несколько различных методов, используемых (в конечном итоге) для обнаружения неисправности.

Тем не менее, я бы тщательно проверил код, чтобы убедиться, что нет неустойчивой ошибки, ответственной за то, что вы видите, или проблемы с вашей схемой (например, EMI, проблемы с питанием и т. Д.).
Возможно, попробуйте несколько простых тестовых программ, которые копируют различные части полной прошивки и посмотрите, является ли проблема специфической для одной части (или присутствует постоянно).
Также проверьте на сайте Microchips любые известные проблемы с кремнием, я сталкивался с этим пару раз в прошлом.

Оли Глейзер
источник
7

Единственный надежный метод, о котором я знаю, - это декапирование микросхемы (т.е. травление пластикового корпуса) и использование микроскопа. Это сводится к поиску визуальных подсказок и типичных паттернов: ожоги от перегрузки по току выглядят иначе, чем разрывы ESD на интегрированных структурах.

Проблема с повреждением от электростатического разряда в том, что оно может быть очень тонким. Вы можете получить что-нибудь между немного необычным поведением (например, небольшим изменением порогового напряжения затвора MOSFET) и полным выходом из строя всего устройства.

zebonaut
источник
5

Если вы на 100% уверены, что запускаете микросхемы в той же схеме и условиях, то микросхема является наиболее вероятным виновником. Не требует повреждения от электростатического разряда, может быть, например, механическим или вызванным напряжением >> 5В. Иногда повреждение может быть легко доказать (например, булавка отказывает старшему водителю), но в целом очень трудно доказать или опровергнуть правильную функцию сложной микросхемы. Если ваше время чего-то стоит: отбросьте любые подозрительные фишки (или хотя бы пометьте их и отложите в сторону для работы с очень низким приоритетом).

PS Вы уверены, что вас не укусила ошибка / особенность / ловушка чтения-изменения-записи?

Воутер ван Оойен
источник
Не уверен, что вы подразумеваете под «ошибка чтения / изменения-записи / функция / ловушка»
c0m4
1
Если вы не уверены, что это значит, и используете 12 или 14-битные чипы, вы обязательно должны прочитать об этом! По сути, когда вы записываете один бит в выходной порт, другие биты фиксируют мгновенное значение этих битов, считываемое входным буфером . В некоторых ситуациях (сбой, большая нагрузка) это может отличаться от уровня, который пытается достичь буфер вывода. Проверьте, например , cornerstonerobotics.org/curriculum/lessons_year2/...
Wouter ван Ooijen
Спасибо за чаевые! Я не знал, что на этапе чтения читается фактическое состояние булавки. К счастью, диапазон 16f193x имеет регистр защелки, как и 16-битные чипы. Не то чтобы я использовал это, но оно существует. Однако я уверен, что это не проблема для меня, так как у меня нет реальных нагрузок на выходы.
c0m4