Jak mogę sprawdzić, czy chip ma uszkodzenie ESD?

13

Mam kilka chipów (mikrokontroler, PIC16F1939), z których niektóre mają dziwne zachowanie (losowe resety, niektóre szpilki czasami wysokie). Wszystkie działają na tym samym oprogramowaniu. Podejrzewam, że te żetony mają obrażenia ESD (lub inne wewnętrzne obrażenia). Jak mogę być pewien? RTG? Jakaś inna dostępna metoda?

esd c0m4
źródło
4
@ com4, To nie jest prawdziwa odpowiedź, ale ile razy słyszałem, żeby ktoś był pewien, że to uszkodzenie wyładowań elektrostatycznych, a potem upewniłem się, że było to coś innego. Kiedyś działałem jako asystent nauczyciela w klasie projektowania dla starszych, gdzie prawie każda grupa w pewnym momencie obwiniała ESD. Moja ostatnia firma zrobiła to samo i wdrożyła ścisłe ESD, znaleźliśmy błędy oprogramowania wewnętrznego lub skrzynki jako źródło każdej pojedynczej rzeczy.
Kortuk
@Kortuk, zgadzam się, uszkodzenie ESD jest boogeyman elektroniki. Żetony są bez wątpienia uszkodzone, po prostu zastanawiam się, czy istnieje sposób, aby dowiedzieć się, czy to uszkodzenie ESD.
c0m4

Odpowiedzi:

7

Nie znam „łatwego” sposobu potwierdzania uszkodzeń wyładowań elektrostatycznych - wydaje się, że istnieje wiele metod wykrywania awarii układów scalonych, wszystkie są dość drogie. Obejmują one promieniowanie rentgenowskie, mikroskopię, analizę termiczną w podczerwieni, wskaźnik krzywej, TDR itp.

Ten przykładowy raport z analizy awarii jest dość pouczający, opisując kilka różnych metod (ostatecznie) znalezienia usterki.

Chciałbym jednak dokładnie sprawdzić kod, aby upewnić się, że nie ma przerywanego błędu odpowiedzialnego za to, co widzisz, lub problemu z obwodem (np. Zakłócenia elektromagnetyczne, problemy z zasilaniem itp.).
Może wypróbuj kilka prostych programów testowych, które się replikują różne części pełnego oprogramowania układowego i sprawdź, czy problem jest specyficzny dla jednej części (czy jest obecny cały czas).
Sprawdź także na stronie Microchips, czy nie ma znanych problemów z krzemem, kilka razy mnie to złapało.

Oli Glaser
źródło
7

Jedyną niezawodną metodą, jaką znam, jest odkręcenie układu scalonego (tj. Wytrawienie plastikowej obudowy) i użycie mikroskopu. Sprowadza się do szukania wizualnych wskazówek i typowych wzorów: nadprądowe przebicia wyglądają inaczej niż uderzenia ESD na zintegrowanych strukturach.

Problem z uszkodzeniami ESD polega na tym, że może być bardzo subtelny. Możesz uzyskać coś pomiędzy nieco nietypowym zachowaniem (np. Niewielką zmianą napięcia progowego bramki MOSFET) a całkowitą awarią całego urządzenia.

zebonaut
źródło
5

Jeśli masz 100% pewności, że układy działają w tym samym obwodzie i warunkach, to układ jest najbardziej prawdopodobnym winowajcą. Nie musi to być uszkodzenie spowodowane wyładowaniami elektrostatycznymi, może być na przykład mechaniczne lub spowodowane przez moc >> 5 V. Czasami uszkodzenie może być łatwe do udowodnienia (jak szpilka odmawia kierowcy wysokiego poziomu), ale ogólnie bardzo bardzo trudno jest udowodnić lub obalić prawidłową funkcję złożonego układu. Jeśli twój czas jest coś wart: wyrzuć podejrzane żetony (lub przynajmniej zaznacz je i odłóż na bok, aby wykonać prace o niskim priorytecie).

PS czy jesteś pewien, że nie ugryzł cię błąd / funkcja / pułapka odczytu-modyfikacji-zapisu?

Wouter van Ooijen
źródło
Nie jestem pewien, co rozumiesz przez „odczyt / modyfikacja-zapisanie błędu / funkcji / pułapki”
c0m4
1
Jeśli nie jesteś pewien, co to znaczy i używasz 12- lub 14-bitowych rdzeni, koniecznie przeczytaj to! Zasadniczo, gdy zapisujesz jeden bit w porcie wyjściowym, pozostałe bity zapamiętują chwilową wartość tych bitów odczytaną przez bufor wejściowy . W niektórych sytuacjach (usterka, duże obciążenie) może to różnić się od poziomu, który próbuje osiągnąć bufor wyjściowy. Sprawdź na przykład cornerstonerobotics.org/curriculum/lessons_year2/…
Wouter van Ooijen,
Dzięki za wskazówkę! Nie zdawałem sobie sprawy, że etap odczytu odczytuje rzeczywisty stan szpilki. Na szczęście zakres 16f193x ma rejestr zatrzaskowy, podobnie jak 16-bitowe układy scalone. Nie, że go używam, ale istnieje. Jestem jednak pewien, że nie stanowi to dla mnie problemu, ponieważ nie mam żadnych rzeczywistych obciążeń na wyjściach.
c0m4