Jak znaleźć przyczyny przegrzewania procesora NXP Cortex M4 i SDRAM?

Procesor embedded NXP serii Cortex M4... Pracuje zaledwie 100MHz...
W czasie normalnej pracy jest zimny, temperatura pokojowa...

Klient zwraca już 3 płytę w której procesor zwiera szynę 3V3
i grzeje się tak, że dotykając go palcem ciężko wytrzymać...

Do procesora podłączone kostki zewnętrznej pamięci flash i SDRAM.
Też normalnie zimne.

Na próbę biorę jedną płytkę: wymieniam starannie ten grzejący się
cpu... mierzę napięcia, wszystko ok. Procesor programuję, program
startuje, na LCD obraz, za moment grzeje się niebotycznie kostka
SDRAM obok CPU...

Płytka pracowała miesiąc bez zarzutu i nagle taki zwrot.

Czy można jakoś "pośmiertnie" dojść przyczyny uszkodzenia
kostki pamięci lub cpu? Nie wiem, mierząc omomierzem
piny do masy czy coś takiego? Albo prześwietlając Xrayem ?

Procesor embedded NXP serii Cortex M4... Pracuje zaledwie 100MHz...
W czasie normalnej pracy jest zimny, temperatura pokojowa...

Klient zwraca już 3 płytę w której procesor zwiera szynę 3V3
i grzeje się tak, że dotykając go palcem ciężko wytrzymać...

Do procesora podłączone kostki zewnętrznej pamięci flash i SDRAM.
Też normalnie zimne.

Na próbę biorę jedną płytkę: wymieniam starannie ten grzejący się
cpu... mierzę napięcia, wszystko ok. Procesor programuję, program
startuje, na LCD obraz, za moment grzeje się niebotycznie kostka
SDRAM obok CPU...

Płytka pracowała miesiąc bez zarzutu i nagle taki zwrot.

Projekt testowany na odporność na ESD bardzo dokładnie,
zamknięty w metalowej obudowie, jedyne "wejście" to przez
LCD ale jest też zabezpieczony i od tej strony niczego
się nie spodziewam.

Czy można jakoś "pośmiertnie" dojść przyczyny uszkodzenia
kostki pamięci lub cpu? Nie wiem, mierząc omomierzem
piny do masy czy coś takiego? Albo prześwietlając Xrayem ?
Podpowiedźcie - co można sprawdzić?

Procesor embedded NXP serii Cortex M4... Pracuje zaledwie 100MHz...
W czasie normalnej pracy jest zimny, temperatura pokojowa...

Klient zwraca już 3 płytę w której procesor zwiera szynę 3V3
i grzeje się tak, że dotykając go palcem ciężko wytrzymać...

Do procesora podłączone kostki zewnętrznej pamięci flash i SDRAM.
Też normalnie zimne.

Na próbę biorę jedną płytkę: wymieniam starannie ten grzejący się
cpu... mierzę napięcia, wszystko ok. Procesor programuję, program
startuje, na LCD obraz, za moment grzeje się niebotycznie kostka
SDRAM obok CPU...

Płytka pracowała miesiąc bez zarzutu i nagle taki zwrot.

Projekt testowany na odporność na ESD bardzo dokładnie,
zamknięty w metalowej obudowie, jedyne "wejście" to przez
LCD ale jest też zabezpieczony i od tej strony niczego
się nie spodziewam.

Czy można jakoś "pośmiertnie" dojść przyczyny uszkodzenia
kostki pamięci lub cpu? Nie wiem, mierząc omomierzem
piny do masy czy coś takiego? Albo prześwietlając Xrayem ? :-)

Podpowiedźcie - co można sprawdzić?

W dniu 08.06.2018 o 04:14, Pszemol pisze:
Procesor embedded NXP serii Cortex M4... Pracuje zaledwie 100MHz...
W czasie normalnej pracy jest zimny, temperatura pokojowa...

Klient zwraca już 3 płytę w której procesor zwiera szynę 3V3
i grzeje się tak, że dotykając go palcem ciężko wytrzymać...

Do procesora podłączone kostki zewnętrznej pamięci flash i SDRAM.
Też normalnie zimne.

Na próbę biorę jedną płytkę: wymieniam starannie ten grzejący się
cpu... mierzę napięcia, wszystko ok. Procesor programuję, program
startuje, na LCD obraz, za moment grzeje się niebotycznie kostka
SDRAM obok CPU...

Płytka pracowała miesiąc bez zarzutu i nagle taki zwrot.

Projekt testowany na odporność na ESD bardzo dokładnie,
zamknięty w metalowej obudowie, jedyne "wejście" to przez
LCD ale jest też zabezpieczony i od tej strony niczego
się nie spodziewam.

LCD jest z dotykiem czy bez?

Czy można jakoś "pośmiertnie" dojść przyczyny uszkodzenia
kostki pamięci lub cpu? Nie wiem, mierząc omomierzem
piny do masy czy coś takiego? Albo prześwietlając Xrayem ?
Podpowiedźcie - co można sprawdzić?

1. Pogadać z klientem w jakich warunkach to pracuje i na co jest narażone.
Może kojarzy w jakim momencie pada?

2. Zrobić porządnie badania nie tylko ESD, ale też burst, surge, narażenia
na częstotliwości radiowe (przewodzone i promieniowane).

"Zbych" <abuse@onet.pl> wrote in message
news:5b1a38d7$0$604$65785112@news.neostrada.pl...
W dniu 08.06.2018 o 04:14, Pszemol pisze:
Procesor embedded NXP serii Cortex M4... Pracuje zaledwie 100MHz...
W czasie normalnej pracy jest zimny, temperatura pokojowa...

Klient zwraca już 3 płytę w której procesor zwiera szynę 3V3
i grzeje się tak, że dotykając go palcem ciężko wytrzymać...

Do procesora podłączone kostki zewnętrznej pamięci flash i SDRAM.
Też normalnie zimne.

Na próbę biorę jedną płytkę: wymieniam starannie ten grzejący się
cpu... mierzę napięcia, wszystko ok. Procesor programuję, program
startuje, na LCD obraz, za moment grzeje się niebotycznie kostka
SDRAM obok CPU...

Płytka pracowała miesiąc bez zarzutu i nagle taki zwrot.

Projekt testowany na odporność na ESD bardzo dokładnie,
zamknięty w metalowej obudowie, jedyne "wejście" to przez
LCD ale jest też zabezpieczony i od tej strony niczego
się nie spodziewam.

LCD jest z dotykiem czy bez?

Bez dotyku.

Czy można jakoś "pośmiertnie" dojść przyczyny uszkodzenia
kostki pamięci lub cpu? Nie wiem, mierząc omomierzem
piny do masy czy coś takiego? Albo prześwietlając Xrayem ?
Podpowiedźcie - co można sprawdzić?

1. Pogadać z klientem w jakich warunkach to pracuje i na co jest narażone.
Może kojarzy w jakim momencie pada?

Obudowa aluminiowa, uziemiona - dziura z przodu na 7" LCD.
W pudle osobny moduł zasilacza 12V, na płytce procesora
regulatory 5V i 3V3. Zamontowana całość na zewnątrz budynku.
Klawiatura podłączona do przedniej ściany, pod LCD, wchodzi
na płytkę zabezpieczona transorbami 5V, odseparowana od
CPU przez sterownik klawiatury I2C. Komunikacja ze światem
zewnętrznym przez RS485, również odseparowana od CPU
przez driver linii RS485 - nie rozumiem w jaki sposób warunki
użytkowania mogły spowodować uszkodzenie scalaka procka
czy pamięci SDRAM na płytce.

2. Zrobić porządnie badania nie tylko ESD, ale też burst, surge, narażenia
na częstotliwości radiowe (przewodzone i promieniowane).

W jaki sposób wytłumaczysz uszkodzenie procesora przez
narażenia na częstotliwości radiowe gdy jest na płytce
w uziemioniej obudowie aluminiowej?

Pszemol wrote on 08.06.2018 20:38:
"Zbych" <abuse@onet.pl> wrote in message
news:5b1a38d7$0$604$65785112@news.neostrada.pl...
W dniu 08.06.2018 o 04:14, Pszemol pisze:
Procesor embedded NXP serii Cortex M4... Pracuje zaledwie 100MHz...
W czasie normalnej pracy jest zimny, temperatura pokojowa...

Klient zwraca już 3 płytę w której procesor zwiera szynę 3V3
i grzeje się tak, że dotykając go palcem ciężko wytrzymać...

Do procesora podłączone kostki zewnętrznej pamięci flash i SDRAM.
Też normalnie zimne.

Na próbę biorę jedną płytkę: wymieniam starannie ten grzejący się
cpu... mierzę napięcia, wszystko ok. Procesor programuję, program
startuje, na LCD obraz, za moment grzeje się niebotycznie kostka
SDRAM obok CPU...

Płytka pracowała miesiąc bez zarzutu i nagle taki zwrot.

Projekt testowany na odporność na ESD bardzo dokładnie,
zamknięty w metalowej obudowie, jedyne "wejście" to przez
LCD ale jest też zabezpieczony i od tej strony niczego
się nie spodziewam.

LCD jest z dotykiem czy bez?

Bez dotyku.

Czy można jakoś "pośmiertnie" dojść przyczyny uszkodzenia
kostki pamięci lub cpu? Nie wiem, mierząc omomierzem
piny do masy czy coś takiego? Albo prześwietlając Xrayem ?
Podpowiedźcie - co można sprawdzić?

1. Pogadać z klientem w jakich warunkach to pracuje i na co jest
narażone.
Może kojarzy w jakim momencie pada?

Obudowa aluminiowa, uziemiona - dziura z przodu na 7" LCD.
W pudle osobny moduł zasilacza 12V, na płytce procesora
regulatory 5V i 3V3. Zamontowana całość na zewnątrz budynku.
Klawiatura podłączona do przedniej ściany, pod LCD, wchodzi
na płytkę zabezpieczona transorbami 5V, odseparowana od
CPU przez sterownik klawiatury I2C. Komunikacja ze światem
zewnętrznym przez RS485, również odseparowana od CPU
przez driver linii RS485 - nie rozumiem w jaki sposób warunki
użytkowania mogły spowodować uszkodzenie scalaka procka
czy pamięci SDRAM na płytce.

Nikt ci tego dokładnie nie powie nie widząc urządzenia, layoutów płytki,
sposobów podłączenia zasilania, interfejsów itp.
Macie w tej swojej firmie speca od EMC? To niech się zajmie tematem.

Zakładając, że te elementy nie są z jakiejś wadliwej parti, albo nie są
podróbkami, to jest szansa że procek i sdram są najbardziej podatnymi
elementami na drodze zakłóceń (bo są wykonane w najmniejszym procesie
technologicznym). Trzeba przeanalizować jakie masz drogi którymi "coś"
może wejść i potem wyjść.

Jakie masz linie wchodzące do urządzenia? Zasilanie, RS485, coś jeszcze?
RS485 ma izolację galwaniczną?
Jak te linie są zabepieczone przed przepięciami? Czy jak na liniach
zasilających dostaniesz "strzał" common mode, to jedyną drugą ucieczki nie
stają się linie RS-485 i po drodze nie znajduje się akurat procek?
Albo w drugą stronę (RS485->uC->zasilanie).

A może zasilanie procka nie jest wystarczająco zabezpieczone i przy
zakłóceniach dostaje jakieś szpile?

2. Zrobić porządnie badania nie tylko ESD, ale też burst, surge,
narażenia
na częstotliwości radiowe (przewodzone i promieniowane).

W jaki sposób wytłumaczysz uszkodzenie procesora przez
narażenia na częstotliwości radiowe gdy jest na płytce
w uziemioniej obudowie aluminiowej?

W twojej obudowie jest dziura na wyświetlacza a wyświetlacz LCD to kupa
elektrod napylonych na szkło. Te elektrody w zależności od częstotliwości
mogą być gorszymi lub lepszymi antenami. W czasie testów odporności na
radiówkę promieniowaną ustawia się natężnie pola 3V/m dla sprzętu domowego
i 10V/m dla warunków przemysłowych. Być może są to poziomy wystarczające,
żeby zakółcić pracę urządzenia. Czy mogą spowodować uszkodzenie? Chyba
nie, ale skąd możesz wiedzieć bez testów?

"Zbych" <abuse@onet.pl> wrote in message

Nikt ci tego dokładnie nie powie nie widząc urządzenia, layoutów płytki,
sposobów podłączenia zasilania, interfejsów itp.
Macie w tej swojej firmie speca od EMC? To niech się zajmie tematem.

Myślisz wciąż, że to EMC/EMI ? Urządzenie przeszło odpowiednie testy.

A może zasilanie procka nie jest wystarczająco zabezpieczone i przy
zakłóceniach dostaje jakieś szpile?

Zasilacz dwustopniowy: najpierw z sieciówki robi się 12V, potem
z tych 12VDC idzie do impuslowego małej mocy dającego 3.3V dla cpu.
W pierony kondziorów 0.1uF dookoła proca, pamięci i na całej płytce.

Nie udało się nam wywołać tego typu efektów uszkodzenia w labie...

Dlatego pytałem cię o warunki pracy u klienta. Może ma tam jakiś sprzęt,
który może generować śmieci? Duże silniki, spawarki, falowniki?

Procesor embedded NXP serii Cortex M4... Pracuje zaledwie 100MHz...
W czasie normalnej pracy jest zimny, temperatura pokojowa...

Klient zwraca już 3 płytę w której procesor zwiera szynę 3V3
i grzeje się tak, że dotykając go palcem ciężko wytrzymać...

Do procesora podłączone kostki zewnętrznej pamięci flash i SDRAM.
Też normalnie zimne.

Na próbę biorę jedną płytkę: wymieniam starannie ten grzejący się
cpu... mierzę napięcia, wszystko ok. Procesor programuję, program
startuje, na LCD obraz, za moment grzeje się niebotycznie kostka
SDRAM obok CPU...

Płytka pracowała miesiąc bez zarzutu i nagle taki zwrot.

Projekt testowany na odporność na ESD bardzo dokładnie,
zamknięty w metalowej obudowie, jedyne "wejście" to przez
LCD ale jest też zabezpieczony i od tej strony niczego
się nie spodziewam.

Czy można jakoś "pośmiertnie" dojść przyczyny uszkodzenia
kostki pamięci lub cpu? Nie wiem, mierząc omomierzem
piny do masy czy coś takiego? Albo prześwietlając Xrayem ? :-)

Podpowiedźcie - co można sprawdzić?

W dniu 2018-06-08 o 04:14, Pszemol pisze:
Procesor embedded NXP serii Cortex M4... Pracuje zaledwie 100MHz...
W czasie normalnej pracy jest zimny, temperatura pokojowa...

Klient zwraca już 3 płytę w której procesor zwiera szynę 3V3
i grzeje się tak, że dotykając go palcem ciężko wytrzymać...

Do procesora podłączone kostki zewnętrznej pamięci flash i SDRAM.
Też normalnie zimne.

Na próbę biorę jedną płytkę: wymieniam starannie ten grzejący się
cpu... mierzę napięcia, wszystko ok. Procesor programuję, program
startuje, na LCD obraz, za moment grzeje się niebotycznie kostka
SDRAM obok CPU...

Płytka pracowała miesiąc bez zarzutu i nagle taki zwrot.

Projekt testowany na odporność na ESD bardzo dokładnie,
zamknięty w metalowej obudowie, jedyne "wejście" to przez
LCD ale jest też zabezpieczony i od tej strony niczego
się nie spodziewam.

Czy można jakoś "pośmiertnie" dojść przyczyny uszkodzenia
kostki pamięci lub cpu? Nie wiem, mierząc omomierzem
piny do masy czy coś takiego? Albo prześwietlając Xrayem ? :-)

Podpowiedźcie - co można sprawdzić?

Co sprawdzić nie wiem.
Nigdy też nie projektowałem tak szybkich urządzeń, ani procka z
zewnętrznym RAM.

Kiedyś wyczytałem że połączenie 1 do 1 wyjścia z wejściem cyfrówki,
gdzie są bardzo duże dU/dt powoduje, że na wejściu pojawiają się
przepięcia poza przedział napięć zasilania. Kondensatory na VCC nie
pomogą bo to chodzi o spadki na wewnętrznych podłączeniach struktury do
pinów VCC i GND. Te przepięcia są tłumione diodami zabezpieczającymi.
Nie wiem, może diody podlegają stopniowej degradacji.
Takie przepięcie wywołując impuls prądu w takiej diodzie ponad ileś tam
być może może doprowadzić do latch-up.

W takie linie podobno powinno się wkładać rezystory (rzędu 47..100) w
szereg.
P.G.

Procesor embedded NXP serii Cortex M4... Pracuje zaledwie 100MHz...
W czasie normalnej pracy jest zimny, temperatura pokojowa...

Klient zwraca już 3 płytę w której procesor zwiera szynę 3V3
i grzeje się tak, że dotykając go palcem ciężko wytrzymać...

Do procesora podłączone kostki zewnętrznej pamięci flash i SDRAM.
Też normalnie zimne.

Na próbę biorę jedną płytkę: wymieniam starannie ten grzejący się
cpu... mierzę napięcia, wszystko ok. Procesor programuję, program
startuje, na LCD obraz, za moment grzeje się niebotycznie kostka
SDRAM obok CPU...

Płytka pracowała miesiąc bez zarzutu i nagle taki zwrot.

Projekt testowany na odporność na ESD bardzo dokładnie,
zamknięty w metalowej obudowie, jedyne "wejście" to przez
LCD ale jest też zabezpieczony i od tej strony niczego
się nie spodziewam.

Czy można jakoś "pośmiertnie" dojść przyczyny uszkodzenia
kostki pamięci lub cpu? Nie wiem, mierząc omomierzem
piny do masy czy coś takiego? Albo prześwietlając Xrayem ? :-)

Podpowiedźcie - co można sprawdzić?

Co sprawdzić nie wiem.
Nigdy też nie projektowałem tak szybkich urządzeń, ani procka z
zewnętrznym RAM.

Kiedyś wyczytałem że połączenie 1 do 1 wyjścia z wejściem cyfrówki,
gdzie są bardzo duże dU/dt powoduje, że na wejściu pojawiają się
przepięcia poza przedział napięć zasilania. Kondensatory na VCC nie
pomogą bo to chodzi o spadki na wewnętrznych podłączeniach struktury do
pinów VCC i GND. Te przepięcia są tłumione diodami zabezpieczającymi.
Nie wiem, może diody podlegają stopniowej degradacji.
Takie przepięcie wywołując impuls prądu w takiej diodzie ponad ileś tam
być może może doprowadzić do latch-up.

W takie linie podobno powinno się wkładać rezystory (rzędu 47..100) w
szereg.
P.G.

O, tutaj bardzo dobry pomysł. Jak wygląda sprawa z dopasowaniem
impedancji na szynach danych , adresowych ? Dopasowanie ścieżek jest ?
Jeśli brak to pojawiają się przepięcia które stresują diody
zabezpieczające i po czasie T umierają.

Tutaj pomocny byłby stackup i projekt PCB - gerbery wystarczą.

Linie danych i adresowe prowadzone sa tak aby miały w miarę jednakową
długość.

Przepięć nie widzę zbyt dużych, sygnał ucieka czasem 180-220mV poniżej
poziomu masy jak patrzę na pinach najdalej umiejscowionej kostki flash...
Za chwilę wyślę fotki.

Czy takie poziomy przepięć już mogą być niebezpieczne?

Natomiast oglądając górną połówkę szyny danych zauważyłem spore kolizje na
bitach D16..D31.
Okazuje się, że procesor został błędnie skonfigurowany na 16-bitowy tryb
dostępu do pamięci flash, tymczasem są tam dwie kostki, spięte równolegle
do linii adresowych mające wspólne CE, OE i WE: jedna obsługuje dolną
połówkę danych, druga górną.

Tutaj pomocny byłby stackup i projekt PCB - gerbery wystarczą.

Linie danych i adresowe prowadzone sa tak aby miały w miarę jednakową
długość.

Długość to jedno 50R to druga sprawa. Czyli szerokość ścieżki odległość od
warstwy masy.

Przepięć nie widzę zbyt dużych, sygnał ucieka czasem 180-220mV poniżej
poziomu masy jak patrzę na pinach najdalej umiejscowionej kostki flash...
Za chwilę wyślę fotki.

Fotki mają sens jeżeli masz około 1GHz pasma analogowego w oscyloskopie +
odpowiednią sondę.

Czy takie poziomy przepięć już mogą być niebezpieczne?

To już zależy od producenta. Bywają niebezpieczne.

Natomiast oglądając górną połówkę szyny danych zauważyłem spore kolizje
na
bitach D16..D31.
Okazuje się, że procesor został błędnie skonfigurowany na 16-bitowy tryb
dostępu do pamięci flash, tymczasem są tam dwie kostki, spięte równolegle
do linii adresowych mające wspólne CE, OE i WE: jedna obsługuje dolną
połówkę danych, druga górną.

No to mogłoby być powodem.

Przepięć nie widzę zbyt dużych, sygnał ucieka czasem 180-220mV poniżej
poziomu masy jak patrzę na pinach najdalej umiejscowionej kostki flash...
Za chwilę wyślę fotki.

Fotki mają sens jeżeli masz około 1GHz pasma analogowego w oscyloskopie +
odpowiednią sondę.

"Adam Górski" <gorskiamalpawpkropkapeel_@xx> wrote in message
news:5b27e870$0$601$65785112@news.neostrada.pl...
Przepięć nie widzę zbyt dużych, sygnał ucieka czasem 180-220mV poniżej
poziomu masy jak patrzę na pinach najdalej umiejscowionej kostki
flash...
Za chwilę wyślę fotki.

Fotki mają sens jeżeli masz około 1GHz pasma analogowego w
oscyloskopie + odpowiednią sondę.

Obiecane fotki z oscyla: https://photos.app.goo.gl/3THmA2F17Nvo1wLK9
Dwa scalaki pamięci flash, po jednej fotce linia A0, D15 i z drugiego
A0, D31.