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        深正電子:教你如何分析芯片損壞的原因

        文章發布于:2016-12-15 作者:admin 瀏覽次數:

        板子莫名其妙就不能進行調試了?燒錄芯片經常出現壞片?良品率太低?是芯片太過脆弱么?還是我們的操作不當?也許看了下面,你就能找到問題的真正原因。


        我想大家或多或少遇到過這樣的問題,手上的芯片不知怎么的就燒不進去程序了,搞了半天也找不出原因,對于開發者來說,雖然也就是多花個幾兩銀子換個芯片的事,但也是挺鬧心的,而對于大批量生產來說,經常出現這種情況可就不是個小問題了。這里總結了一些可能會搞壞你芯片的小細節,可能對苦于換芯片或者糾結于良品率的你有一些幫助。

         

        1.供電電壓

        看到這里你也許就笑了,我系統板上的芯片供電是LDO輸出的,穩定的很,怎么會燒芯片。這就要從芯片燒寫程序的兩種方式說起:在板燒錄和座燒。

        對于個人用戶或是某些特定的行業,如汽車電子,大部分都是用在板燒錄,

         

         

        圖 1 在板燒錄

        另一種方式工廠批量生產用的比較多,即座燒的方式,如下圖這種情況。

         

         

        圖 2 座燒

        對于很多開發板或者我們自己設計的系統板,調試接口的VCC一般都是直接從芯片供電引腳拉出,如果編程器供電不穩,則很容易造成芯片的過壓損壞。下圖為一款MCU的供電電壓范圍:

         

         

        若編程器供電電壓不準或電壓不穩,超過了這個范圍,則芯片將很容易損壞。

        座燒就更不用說了,芯片直接由編程器供電,如果編程器供電不穩,那燒錄芯片的良品率將會成為你的噩夢。

        2.芯片加密

        一般的開發者很容易忽略芯片為我們提供的這個重要功能,但是當你的產品要大賣的時候,這個功能就顯得尤為重要了,加密功能能有效防止你的產片代碼被抄襲。芯片加密等級一般有3級,我覺得這款Cypress的芯片手冊給出了比較明確的說明。

         

         

        OPEN:芯片沒有保護,意味著你燒錄到芯片中的軟件可以被山寨者直接讀出。

        PROTECTED:芯片有了讀出保護,意味著沒有人可以讀出來芯片中的數據,但是芯片可以擦除,擦除之后可以再次使用。

        KILL:你的芯片被“殺死了”,和上一個級別的保護一樣,沒有人可以讀取芯片數據,但是這一次,整片擦除也不起作用了,你的芯片無法重新燒錄,但是不是真的“死了”,它還可以運行燒錄進去的程序。

        需要注意的是這些保護一般都是重新上電后才會生效。

        如果你哪天沒睡醒燒寫程序的時候把芯片的加密位設置成了KILL,那么恭喜你,可以換新的芯片了。

         

         

        另外一種比較有意思的情況發生在大批量生產中,由于各種各樣的因素影響,芯片有時候燒到一半就被中斷了,而有些芯片的加密位恰恰是在燒錄文件的前段,對于有些燒錄器,可能會直接按燒錄文件順序燒錄,就會造成芯片已經被KILL了,但是由于燒錄中斷造成后半段的程序還沒燒進去,那這個芯片就真的廢了。一種比較可靠的燒錄方案是在最后燒錄加密位,這樣就可以有效避免燒錄中斷造成的芯片意外鎖死。

        3.編程高壓

         

         

         

        有些OTP(一次可編程)芯片可能需要編程高壓才能將數據寫入,雖說是高壓,其實很多也就6、7V左右,再高也就十幾伏,這種程度的電壓對于我們來說比較安全,但對于很多芯片來說,已經算是高壓了,即使是需要這種電壓才能編程的一些OTP芯片,也無法長時間承受,因此有些芯片會規定高壓加載的最長時間,一旦超過這個極限,OTP區就可能會永久損壞。有些編程器會提供編程高壓的輸出功能,在燒錄的流程中自動開關編程電壓,而對于那些沒有提供編程高壓的編程器,使用時就要小心不要在編程的時候發呆走神了,一定要及時斷開編程高壓。

        此外,還有很多其他的因素會損壞你的芯片,比如靜電防護是否做得到位,芯片存儲的濕度,溫度是否符合要求,芯片焊接的溫度是否過高等,要提高燒寫的良品率,就要從多個方面做工作,當然也不可忽略以上這些不易引起注意的細節。

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