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深正电子:教你如何分析芯片损坏的原因

文章发布于:2016-12-15 作者:admin 浏览次数:

板子莫名其妙就不能进行调试了?烧录芯片经常出现坏片?良品率太低?是芯片太过脆弱么?还是我们的操作不当?也许看了下面,你就能找到问题的真正原因。


我想大家或多或少遇到过这样的问题,手上的芯片不知怎么的就烧不进去程序了,搞了半天也找不出原因,对于开发者来说,虽然也就是多花个几两银子换个芯片的事,但也是挺闹心的,而对于大批量生产来说,经常出现这种情况可就不是个小问题了。这里总结了一些可能会搞坏你芯片的小细节,可能对苦于换芯片或者纠结于良品率的你有一些帮助。

 

1.供电电压

看到这里你也许就笑了,我系统板上的芯片供电是LDO输出的,稳定的很,怎么会烧芯片。这就要从芯片烧写程序的两种方式说起:在板烧录和座烧。

对于个人用户或是某些特定的行业,如汽车电子,大部分都是用在板烧录,

 

 

图 1 在板烧录

另一种方式工厂批量生产用的比较多,即座烧的方式,如下图这种情况。

 

 

图 2 座烧

对于很多开发板或者我们自己设计的系统板,调试接口的VCC一般都是直接从芯片供电引脚拉出,如果编程器供电不稳,则很容易造成芯片的过压损坏。下图为一款MCU的供电电压范围:

 

 

若编程器供电电压不准或电压不稳,超过了这个范围,则芯片将很容易损坏。

座烧就更不用说了,芯片直接由编程器供电,如果编程器供电不稳,那烧录芯片的良品率将会成为你的噩梦。

2.芯片加密

一般的开发者很容易忽略芯片为我们提供的这个重要功能,但是当你的产品要大卖的时候,这个功能就显得尤为重要了,加密功能能有效防止你的产片代码被抄袭。芯片加密等级一般有3级,我觉得这款Cypress的芯片手册给出了比较明确的说明。

 

 

OPEN:芯片没有保护,意味着你烧录到芯片中的软件可以被山寨者直接读出。

PROTECTED:芯片有了读出保护,意味着没有人可以读出来芯片中的数据,但是芯片可以擦除,擦除之后可以再次使用。

KILL:你的芯片被“杀死了”,和上一个级别的保护一样,没有人可以读取芯片数据,但是这一次,整片擦除也不起作用了,你的芯片无法重新烧录,但是不是真的“死了”,它还可以运行烧录进去的程序。

需要注意的是这些保护一般都是重新上电后才会生效。

如果你哪天没睡醒烧写程序的时候把芯片的加密位设置成了KILL,那么恭喜你,可以换新的芯片了。

 

 

另外一种比较有意思的情况发生在大批量生产中,由于各种各样的因素影响,芯片有时候烧到一半就被中断了,而有些芯片的加密位恰恰是在烧录文件的前段,对于有些烧录器,可能会直接按烧录文件顺序烧录,就会造成芯片已经被KILL了,但是由于烧录中断造成后半段的程序还没烧进去,那这个芯片就真的废了。一种比较可靠的烧录方案是在最后烧录加密位,这样就可以有效避免烧录中断造成的芯片意外锁死。

3.编程高压

 

 

 

有些OTP(一次可编程)芯片可能需要编程高压才能将数据写入,虽说是高压,其实很多也就6、7V左右,再高也就十几伏,这种程度的电压对于我们来说比较安全,但对于很多芯片来说,已经算是高压了,即使是需要这种电压才能编程的一些OTP芯片,也无法长时间承受,因此有些芯片会规定高压加载的最长时间,一旦超过这个极限,OTP区就可能会永久损坏。有些编程器会提供编程高压的输出功能,在烧录的流程中自动开关编程电压,而对于那些没有提供编程高压的编程器,使用时就要小心不要在编程的时候发呆走神了,一定要及时断开编程高压。

此外,还有很多其他的因素会损坏你的芯片,比如静电防护是否做得到位,芯片存储的湿度,温度是否符合要求,芯片焊接的温度是否过高等,要提高烧写的良品率,就要从多个方面做工作,当然也不可忽略以上这些不易引起注意的细节。

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