教你如何分析芯片損壞的原因

板子莫名其妙就不能進(jìn)行調(diào)試了?燒錄芯片經(jīng)常出現(xiàn)壞片?良品率太低?是芯片太過(guò)脆弱么?還是我們的操作不當(dāng)?也許看了下面，你就能找到問(wèn)題的真正原因。

我想大家或多或少遇到過(guò)這樣的問(wèn)題，手上的芯片不知怎么的就燒不進(jìn)去程序了，搞了半天也找不出原因，對(duì)于開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)，雖然也就是多花個(gè)幾兩銀子換個(gè)芯片的事，但也是挺鬧心的，而對(duì)于大批量生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，經(jīng)常出現(xiàn)這種情況可就不是個(gè)小問(wèn)題了。這里總結(jié)了一些可能會(huì)搞壞你芯片的小細(xì)節(jié)，可能對(duì)苦于換芯片或者糾結(jié)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(tǒng)板上的芯片供電是LDO輸出的，穩(wěn)定的很，怎么會(huì)燒芯片。這就要從芯片燒寫(xiě)程序的兩種方式說(shuō)起：在板燒錄和座燒。

對(duì)于個(gè)人用戶或是某些特定的行業(yè)，如汽車(chē)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(chǎn)用的比較多，即座燒的方式，如下圖這種情況。

圖 2 座燒

對(duì)于很多開(kāi)發(fā)板或者我們自己設(shè)計(jì)的系統(tǒng)板，調(diào)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(wěn)，則很容易造成芯片的過(guò)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(zhǔn)或電壓不穩(wěn)，超過(guò)了這個(gè)范圍，則芯片將很容易損壞。

座燒就更不用說(shuō)了，芯片直接由編程器供電，如果編程器供電不穩(wěn)，那燒錄芯片的良品率將會(huì)成為你的噩夢(mèng)。

2.芯片加密

一般的開(kāi)發(fā)者很容易忽略芯片為我們提供的這個(gè)重要功能，但是當(dāng)你的產(chǎn)品要大賣(mài)的時(shí)候，這個(gè)功能就顯得尤為重要了，加密功能能有效防止你的產(chǎn)片代碼被抄襲。芯片加密等級(jí)一般有3級(jí)，我覺(jué)得這款Cypress的芯片手冊(cè)給出了比較明確的說(shuō)明。

OPEN：芯片沒(méi)有保護(hù)，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(hù)，意味著沒(méi)有人可以讀出來(lái)芯片中的數(shù)據(jù)，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(gè)級(jí)別的保護(hù)一樣，沒(méi)有人可以讀取芯片數(shù)據(jù)，但是這一次，整片擦除也不起作用了，你的芯片無(wú)法重新燒錄,但是不是真的“死了”，它還可以運(yùn)行燒錄進(jìn)去的程序。

需要注意的是這些保護(hù)一般都是重新上電后才會(huì)生效。

如果你哪天沒(méi)睡醒燒寫(xiě)程序的時(shí)候把芯片的加密位設(shè)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(fā)生在大批量生產(chǎn)中，由于各種各樣的因素影響，芯片有時(shí)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(duì)于有些燒錄器，可能會(huì)直接按燒錄文件順序燒錄，就會(huì)造成芯片已經(jīng)被KILL了，但是由于燒錄中斷造成后半段的程序還沒(méi)燒進(jìn)去，那這個(gè)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(shù)據(jù)寫(xiě)入，雖說(shuō)是高壓，其實(shí)很多也就6、7V左右，再高也就十幾伏，這種程度的電壓對(duì)于我們來(lái)說(shuō)比較安全，但對(duì)于很多芯片來(lái)說(shuō)，已經(jīng)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(wú)法長(zhǎng)時(shí)間承受，因此有些芯片會(huì)規(guī)定高壓加載的最長(zhǎng)時(shí)間，一旦超過(guò)這個(gè)極限，OTP區(qū)就可能會(huì)永久損壞。有些編程器會(huì)提供編程高壓的輸出功能，在燒錄的流程中自動(dòng)開(kāi)關(guān)編程電壓，而對(duì)于那些沒(méi)有提供編程高壓的編程器，使用時(shí)就要小心不要在編程的時(shí)候發(fā)呆走神了，一定要及時(shí)斷開(kāi)編程高壓。

此外，還有很多其他的因素會(huì)損壞你的芯片，比如靜電防護(hù)是否做得到位，芯片存儲(chǔ)的濕度，溫度是否符合要求，芯片焊接的溫度是否過(guò)高等，要提高燒寫(xiě)的良品率，就要從多個(gè)方面做工作，當(dāng)然也不可忽略以上這些不易引起注意的細(xì)節(jié)。