Come posso sapere se un chip ha un danno ESD?

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Ho diversi chip (microcontrollore, PIC16F1939) alcuni dei quali hanno un comportamento strano (ripristini casuali, alcuni pin tirati in alto qualche volta). Tutti eseguono lo stesso software. Sospetto che quei chip abbiano un danno ESD (o qualche altro danno interno). Come posso essere sicuro? Raggi X? Qualche altro metodo disponibile?

esd

— c0m4
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@ com4, Questa non è una vera risposta, ma il numero di volte in cui ho sentito qualcuno accertarsi che si trattasse di un danno ESD e poi ho scoperto con certezza che era qualcos'altro sono state tutte. In passato ho lavorato come assistente di insegnamento in una classe di design senior in cui quasi tutti i gruppi hanno accusato ESD ad un certo punto. La mia ultima azienda ha fatto lo stesso e implementato rigorosamente ESD, abbiamo riscontrato errori del firmware o del case come la fonte di ogni singola cosa.

— Kortuk,

@Kortuk, sono d'accordo, il danno ESD è l'uomo nero dell'elettronica. I chip sono danneggiati senza dubbio, mi chiedo solo se c'è un modo per scoprire se si tratta di un danno ESD.

— c0m4,

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Non conosco un modo "semplice" per confermare il danno ESD - sembrano esserci molti metodi usati per rilevare guasti nei circuiti integrati, tutti piuttosto costosi. Includono raggi X, microscopia, analisi termica IR, tracciante di curve, TDR, ecc.

Questo rapporto di esempio sull'analisi dei guasti è piuttosto informativo, che descrive in dettaglio diversi metodi usati per (eventualmente) trovare un difetto.

Tuttavia, controllerei attentamente il codice per assicurarmi che non ci sia un bug intermittente responsabile di ciò che stai vedendo o un problema con il tuo circuito (ad es. EMI, problemi di alimentazione, ecc.)
Forse prova alcuni semplici programmi di test che si replicano varie parti del firmware completo e vedere se il problema è specifico di una parte (o è sempre presente)
Controllare anche sul sito Microchips per eventuali problemi noti di silicio, sono stato colto da questo un paio di volte in passato.

— Oli Glaser
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L'unico metodo affidabile di cui sono a conoscenza è il decappamento dell'IC (ovvero l'attacco dell'alloggiamento di plastica) e l'uso di un microscopio. Si tratta di cercare indizi visivi e schemi tipici: le ustioni da sovracorrente sembrano diverse dagli zaps ESD sulle strutture integrate.

Il problema con il danno ESD è che può essere molto sottile. È possibile ottenere qualsiasi cosa tra un comportamento leggermente insolito (ad esempio una piccola modifica nella tensione di soglia del gate di un MOSFET) e un completo fallimento dell'intero dispositivo.

— zebonaut
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Se sei sicuro al 100% di far funzionare i chip nello stesso circuito e nelle stesse condizioni, allora il chip è probabilmente il colpevole. Non deve essere un danno ESD, ad esempio potrebbe essere meccanico o causato da una potenza di >> 5V. A volte il danno può essere facile da dimostrare (come un pin rifiuta il driver in alto), ma in generale è molto molto difficile dimostrare o confutare la corretta funzione di un chip complesso. Se il tuo tempo vale qualcosa: getta via qualsiasi chip sospetto (o almeno contrassegnali e mettili da parte per lavori con priorità molto bassa).

PS sei davvero sicuro di non essere stato morso dal bug / funzione / errore di lettura-modifica-scrittura?

— Wouter van Ooijen
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Non sono sicuro di cosa intendi con "lettura / modifica-scrittura bug / funzione / errore"

— c0m4

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Se non sei sicuro di cosa significhi e stai utilizzando chip core a 12 o 14 bit, devi sicuramente leggerlo! Fondamentalmente, quando si scrive un bit in una porta di output, gli altri bit bloccheranno il valore momentaneo di quei bit come letto dal buffer di input . In alcune situazioni (glitch, carico pesante) questo può essere diverso dal livello che il buffer di output sta cercando di raggiungere. Controlla per esempio cornertonerobotics.org/curriculum/lessons_year2/…

— Wouter van Ooijen,

Grazie per il consiglio! Non sapevo che la fase di lettura leggesse lo stato attuale del pin. Fortunatamente la gamma 16f193x ha un registro a scatto come i chip a 16 bit. Non che io lo usi ma esiste. Tuttavia, sono sicuro che questo non è un problema per me in quanto non ho alcun carico reale sulle uscite.

— c0m4,