MSP430的IO口容易坏么？这种情况算不算IO口损坏？问题很奇怪

motoedy · 发表于 2014-12-25 09:28:44

本帖最后由 motoedy 于 2014-12-25 09:32 编辑

小批量试产时遇到一个很奇怪的问题，（硬件都是贴片机外加工的）

首先看硬件结构：

图中是试产中的两台相同的硬件，硬件A，硬件B，硬件结构如图。
假设硬件A是一切正常的硬件，而硬件B是遇到奇怪现象的硬件（即不正常的硬件）。

再看下硬件结构中的电源板结构：

注：以下讲的不正常是指显示板无显示，用示波器看单片机供电脚，纹波很大，
用示波器看单片机的复位脚，一直处于不停复位的状态，等于单片机没有启动。

硬件B的奇怪故障现象：
单独电池供电一切正常，这里先不讨论。
奇怪的现象就在于硬件B如果单独外供电不正常，
但是这时如果用电池供下电后，断开电池，然后再接外供电，外供电也正常。
正常后，断开外供电，短时间内再接外供电，也正常，但是如果断电长时间后再接外供电，外供电又不正常。
等于就是如果把电路中电容存储的电量放完，外供电就一直不正常，这时，就必须用电池供电一下，然后外供电才能正常。

问题的寻找：
开始，我怀疑是B硬件的电源板出了问题，
于是我把A硬件的电源板换到B硬件上，B硬件问题依旧，
把B硬件的电源板换到A硬件上，A硬件正常。所以，我排除是B硬件的电源板问题。

然后我又怀疑是B硬件的显示板问题，
于是我又把A硬件的显示板换到B硬件上，B硬件问题还是依旧，
把B硬件的显示板换到A硬件上，A硬件还是正常的。所以，又排除了B硬件的显示板问题。

于是，我把B硬件的主板和A硬件的主板对调，等于就是A显示+B主板+A电源板，问题依旧，
B显示+A主板+B电源板的硬件一切正常。

看来问题还是出在B主板上。
于是我就把B主板上能拆的其他电路全拆了，但是问题还是依旧，

拆到最后等于就只剩下MSP430的最小系统了，问题还是依旧。。

到这时，心想，不会是430出问题了吧。于是，换了一片430，一切都正常了。。

把拆下来的430换到A硬件上，A硬件不正常。。

那么，问题来了，这个能算430损坏么？
你说他损坏吧，电池供电时一切都正常，单片机也能启动，显示也能显。
说他正常吧，同样的硬件，同样的参数，和正常的硬件对换，通过上面的实验证实，外供电始终不正常。

现在试产的两百多台中先是出现了一台，当时以为是个例，当时的结论就是，430坏了。
可这两天又出现了一台，出现两台这样的情况，如果是国产单片机，我还能接受是单片机坏了，
但是TI的430，我觉得几率貌似有点大啊，我觉得，这其中应该有原因。。只是一直想不明白什么原因。。。

我的分析，异常的430应该会导致启动瞬间功耗过大，电池供电没问题是因为电池带负载能力大。
而外供电进过DCDC，启动瞬间功耗过大，导致DCDC带不动或输出电压被拉低，导致单片机不停的复位，启动，复位，启动
这同时也引起了DCDC的震荡。。所以，单片机一直起不来。但是用示波器看启动瞬间纹波，也没看出有什么异常，都在DCDC的范围内。

另外，如果不带显示板，外供电启动也正常（这里的正常是用示波器看复位脚，还有还上位机通讯都正常得出来的）。
所以我也试过用杜邦线一根一根连显示板，好像只要连上几个通讯数据脚，就会有这问题，所以问题应该出在显示这几个通讯脚上
具体哪个脚，找不出来。。

头大，请高手帮忙分析下原因。。

motoedy · 发表于 2014-12-25 10:08:39

沉得真快，顶上去。。

大金贝 · 发表于 2014-12-25 11:15:26

以前公司就用430这个单片机，但是一直都很好啊，即使拆下来再用也没见过有坏的，楼主这个问题真难，楼下有会的没有

motoedy · 发表于 2014-12-25 11:30:20

大金贝发表于 2014-12-25 11:15
以前公司就用430这个单片机，但是一直都很好啊，即使拆下来再用也没见过有坏的，楼主这个问题真难，楼下有 ...

确实，这个片子我们也已经用了将近10年了，损坏的情况好像不多。。
只是以前用的是msp430f147，
现在升级需要换成了msp430f149。
但是现在遇到的这个问题确实很奇怪。。

不同的是以前我们都是人工焊接，而最近才开始出去贴片的。

问题是现在这种情况能说是430坏掉么？

wanglei11235 · 发表于 2014-12-25 13:20:24

B硬件如果采用其他类型的电源板正常吗？
430的芯片应该没这么容易损坏的

motoedy · 发表于 2014-12-25 13:33:15

wanglei11235 发表于 2014-12-25 13:20
B硬件如果采用其他类型的电源板正常吗？
430的芯片应该没这么容易损坏的 ...

不知你所说的其他类型硬件是什么意思。
现在就我这个硬件结构，用正常硬件的电源板给B主板是不正常的。
上面讲的很清楚。

问题奇怪就奇怪在B硬件，外供电不正常，但是电池供电是正常的。
解决方法就是换一片430，所以不知这个算不算430出了问题。

hp.zhu · 发表于 2014-12-25 13:47:40

看了楼主的描述，可能是复位没有处理好。

motoedy · 发表于 2014-12-25 13:52:25

hp.zhu 发表于 2014-12-25 13:47
看了楼主的描述，可能是复位没有处理好。

复位用的外部复位芯片，没用430自带的阻容复位。
现在问题不是换复位芯片解决的，而是换了一片430就可以解决。
而换下来的那片430换到正常的硬件上也是异常的。
说明问题还是出在430上。。

activeleo · 发表于 2014-12-25 13:54:18

实际上你不应该使用HT7136.。。。。用1117-3.3

motoedy · 发表于 2014-12-25 13:56:52

activeleo 发表于 2014-12-25 13:54
实际上你不应该使用HT7136.。。。。用1117-3.3

1117-3.3这个功耗太大，HT7136是为了低功耗。
硬件对低功耗有要求。

xieguangye · 发表于 2014-12-25 14:24:03

用过几年430，430确实会存在芯片不坏，某个IO被打坏的情况。检验方法是单独测试该IO口的输入输出功能。
另外市场上存在MSP430的拆机货和假货。曾经采购买过丝印是MSP430F135，实质上F133的货

motoedy · 发表于 2014-12-25 14:48:20

xieguangye 发表于 2014-12-25 14:24
用过几年430，430确实会存在芯片不坏，某个IO被打坏的情况。检验方法是单独测试该IO口的输入输出功能。
另 ...

我这个情况，既然电池供电正常，那说明IO口输入输出都正常。
现在还有种可能，就是我们采购的这批430是不是产线上流下来的散片或者就是TI不达标的片子？
毕竟我们不是大的代理商拿货。

qq729101414 · 发表于 2014-12-25 15:12:24

motoedy 发表于 2014-12-25 14:48
我这个情况，既然电池供电正常，那说明IO口输入输出都正常。
现在还有种可能，就是我们采购的这批430是不 ...

有个一片两片不好用是正常的吧，毕竟不是汽车级（所有片子全部检测；其实也不可能是全部检测的吧，抽检力度大点罢了）
商用级的都是抽样检测的。

说到底还是人品。。。。

motoedy · 发表于 2014-12-25 15:30:33

qq729101414 发表于 2014-12-25 15:12
有个一片两片不好用是正常的吧，毕竟不是汽车级（所有片子全部检测；其实也不可能是全部检测的吧，抽检力 ...

如果是国产的单片机，还可以接收，但是TI的单片机，我觉得两百多片里面出现两片，几率有点大了。
现在不知是片子本来的问题，还是在生产过程中某个因数导致片子损坏，还是电路设计的不合理，有隐性的BUG导致。

大金贝 · 发表于 2014-12-25 18:38:33

motoedy 发表于 2014-12-25 15:30
如果是国产的单片机，还可以接收，但是TI的单片机，我觉得两百多片里面出现两片，几率有点大了。
现在不 ...

我们用的是MSP430F169，已经用过好几百片了，没有一片是坏的，回流焊的和手工焊的都没有坏的，是QFN封装的，而且我们做过老化的，也没有坏的，你这个会不会是回流焊的问题？

helloshi · 发表于 2014-12-25 18:44:37

静电容易导致430 损坏

god-father · 发表于 2014-12-25 18:47:25

LM317后5V再经DCDC 后5V无法理解。

hp.zhu · 发表于 2014-12-25 19:29:33

本帖最后由 hp.zhu 于 2014-12-25 20:54 编辑

motoedy 发表于 2014-12-25 13:52
复位用的外部复位芯片，没用430自带的阻容复位。
现在问题不是换复位芯片解决的，而是换了一片430就可以 ...

不是加纯净的电源就可以工作了吗？。

lsn_tj · 发表于 2014-12-25 20:11:06

感觉楼主的电源有问题，为何不24V DC-DC到5V，然后再HT7136到单片机。
另外，430单片机的最高工作电压好像就是3.6V吧，你给供电到3.6V，这是在挑战430的极限吗？
还有，你的复位芯片什么型号，复位电压取得多大电压？

hwh1328 · 发表于 2014-12-25 21:28:01

本帖最后由 hwh1328 于 2014-12-25 21:32 编辑

看了下，大概能想到几点疑问：
1. 电池供电正常，但外部供电不对；这个没有看到原理图和程序流程，没办法确定，有可能是程序没跑起来，可能是外接电源影响到电路。
2.电源是24V进来，那这个电源是什么电源？ AC-DC？或者是变压器型。这一点主要是考虑电源对芯片的冲击影响，因为430是超低功耗，所以对于群脉冲会比较明感。
3.电路中还有一个电源选择电路？这个电路是否会存在问题？经过选择后的纹波如何？

motoedy · 发表于 2014-12-26 07:39:33

本帖最后由 motoedy 于 2014-12-26 08:11 编辑

god-father 发表于 2014-12-25 18:47
LM317后5V再经DCDC 后5V无法理解。

很好理解啊，DCDC是为了隔离啊。

motoedy · 发表于 2014-12-26 07:41:28

hp.zhu 发表于 2014-12-25 19:29
不是加纯净的电源就可以工作了吗？。

不是，430f14X系列的复位那块有BUG，等哪天你们遇到了，就会感觉头疼的。
这个问题开始困扰了我们好长时间。。

motoedy · 发表于 2014-12-26 07:50:02

本帖最后由 motoedy 于 2014-12-26 07:56 编辑

lsn_tj 发表于 2014-12-25 20:11
感觉楼主的电源有问题，为何不24V DC-DC到5V，然后再HT7136到单片机。
另外，430单片机的最高工作电压好像 ...

这里因为还要照顾两线制电路，对低功耗有要求，
我们的DCDC还是特殊定制的，市面上是买不到的，这和应用有关。
而且即使没有要求，DCDC的输入级必须有一级稳压吧，
不是说24VTO5V的DCDC就直接能接个24V的，因为你不知道工业现场的电源是什么样的波动范围。
好像我见过的DCDC的输入电压波动范围很小。
我这样设计，输入电压范围可以是十几V到三十几V，而24VTO5V的DCDC最多二十V到二十六七V吧。

至于7136这个，送到主板确实是3.6V，但是主板上还有一级3.0V 的稳压的。。

motoedy · 发表于 2014-12-26 08:01:17

hwh1328 发表于 2014-12-25 21:28
看了下，大概能想到几点疑问：
1. 电池供电正常，但外部供电不对；这个没有看到原理图和程序流程，没办法 ...

谢谢你的分析。
不过你的这几点分析都是在电源板上，
而现在不谈别的，异常硬件B的电源板换到硬件A上，硬件A一切正常，
而正常硬件A的电源板换到异常硬件B上，硬件B是不正常的，说明问题不是出在电源板上。
你觉得我这样分析对不对？

而且现在的解决方法就是换一片430就可以解决，说明问题还是出在430上，只是不知430有什么问题。

uzufk · 发表于 2014-12-26 08:38:18

好好查一下供电部分, 还有就是对外输出加一个小的电阻!
问题最大的可能是出在电路上,特别是电源,而且你用的是DCDC,重点看看电容是否合适!

motoedy · 发表于 2014-12-26 09:14:40

uzufk 发表于 2014-12-26 08:38
好好查一下供电部分, 还有就是对外输出加一个小的电阻!
问题最大的可能是出在电路上,特别是电源,而且你用的 ...

如果是供电部分问题，那为什么换一片430问题就解决了？
现在不谈别的，异常硬件B的电源板换到硬件A上，硬件A一切正常，
而正常硬件A的电源板换到异常硬件B上，硬件B是不正常的，说明问题不是出在电源板上。
你觉得我这样分析对不对？

而且现在的解决方法就是换一片430就可以解决，说明问题还是出在430上，只是不知430有什么问题。

sender · 发表于 2014-12-26 09:17:07

我们公司的430大批量生产时会有一定比例的IO击穿现象，全部是控制电源开关的脚，不到1%，我是用9V电池加HT7533供电，找不到原因没管了，把坏芯片换了就好了，而且不会重现，这种情况是出现在生产过程中，买出去之后没有发现这个现象。

motoedy · 发表于 2014-12-26 09:26:28

sender 发表于 2014-12-26 09:17
我们公司的430大批量生产时会有一定比例的IO击穿现象，全部是控制电源开关的脚，不到1%，我是用9V电池加HT7 ...

你这个情况或许在9V到7533之间再加一级稳压可能会好些吧，
你这个基本可以确定是管脚击穿了，和我这个不太一样。
我这个异常的片子，电池供电还是可以正常工作，看样子好像是430内部某一块出了问题。

因为这个硬件是基于以前的老硬件升级的，电源部分差不多，而老硬件已经销售近十年了，没有出现这个情况。
现在这个问题虽然也才出现两台，但是就怕批量之后大面积出问题，所以想找出原因。

dw0712 · 发表于 2014-12-26 10:18:03

现在问题不是换复位芯片解决的，而是换了一片430就可以解决。而换下来的那片430换到正常的硬件上也是异常的。
这个说明你430芯片是没问题的，问题出现在管脚上吧

motoedy · 发表于 2014-12-26 10:43:18

dw0712 发表于 2014-12-26 10:18
现在问题不是换复位芯片解决的，而是换了一片430就可以解决。而换下来的那片430换到正常的硬件上也是异常的 ...

没看懂你的逻辑。

异常的硬件B，换了一片新的430就可以解决，
把异常硬件B换下来的那个异常的430换到好的硬件A上，
那个好的硬件A就会出现异常。
这怎么能得出“这个说明你430芯片是没问题的”这个结论的？

hwh1328 · 发表于 2014-12-26 13:25:59

motoedy 发表于 2014-12-26 08:01
谢谢你的分析。
不过你的这几点分析都是在电源板上，
而现在不谈别的，异常硬件B的电源板换到硬件A上，硬 ...

你可以写一个单单I/O翻转的程序，就点亮LED灯闪。再试下问题的片子，看是否芯片有跑起来。用电池和外部供电都试下。

motoedy · 发表于 2014-12-26 13:44:47

hwh1328 发表于 2014-12-26 13:25
你可以写一个单单I/O翻转的程序，就点亮LED灯闪。再试下问题的片子，看是否芯片有跑起来。用电池和外部 ...

只要不带显示板，外供电也是正常的。
因为电池供电都正常，所以IO口输出应该都是正常的。
现在的问题就是就我这个硬件而言，两百多台都正常，就两台不正常，
而这两台不正常的只要换430可以解决，你说奇怪不奇怪？

hwh1328 · 发表于 2014-12-26 14:24:11

motoedy 发表于 2014-12-26 13:44
只要不带显示板，外供电也是正常的。
因为电池供电都正常，所以IO口输出应该都是正常的。
现在的问题就是 ...

加上显示板就不行，说明是同显示板这边有关系，所以问题比较隐性，比较难查找。

motoedy · 发表于 2014-12-26 14:29:53

hwh1328 发表于 2014-12-26 14:24
加上显示板就不行，说明是同显示板这边有关系，所以问题比较隐性，比较难查找。 ...

是的，但是两百多台相同的硬件，就这两台不正常，
所以我还是觉得，这两片430还是有问题，只是不知是什么问题。。
到底是片子本来的问题？
还是生产过程中引起的430损坏？
还是电路设计的隐性BUG引起的430损坏？

motoedy · 发表于 2014-12-26 14:34:03

hwh1328 发表于 2014-12-26 14:24
加上显示板就不行，说明是同显示板这边有关系，所以问题比较隐性，比较难查找。 ...

但是故障硬件B的显示板换到正常硬件A上，硬件A是正常的，
正常硬件A的显示板换到异常硬件B上，硬件B还是异常。

说明问题也不是出在显示板上。。

hwh1328 · 发表于 2014-12-26 14:42:06

motoedy 发表于 2014-12-26 14:34
但是故障硬件B的显示板换到正常硬件A上，硬件A是正常的，
正常硬件A的显示板换到异常硬件B上，硬件B还是 ...

找代理或原厂帮忙分析。

motoedy · 发表于 2014-12-26 14:43:41

hwh1328 发表于 2014-12-26 14:42
找代理或原厂帮忙分析。

量少，都是不是原厂代理采购，代理不会理你的。。

uzufk · 发表于 2014-12-27 18:29:44

有时由于电路设计或器件存在应用不合理,可参数低,会在大功率时,偶尔会出问题.
以前就遇见过这种情况,
你可以人为增加负载功率,用示波器看一个,有没有过压现像.

sun_changdong · 发表于 2014-12-30 14:26:12

好高深呀！
学习学习！

MSP430的IO口容易坏么？这种情况算不算IO口损坏？问题很奇怪

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