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漏电

警惕!CAF效应导致PCB漏电~

cathy 提交于

最近碰到一个PCB漏电的问题,起因是一款低功耗产品,本来整机uA级别的电流,常温老化使用了一段时间后发现其功耗上升,个别样机功耗甚至达到了mA级别。仔细排除了元器件问题,最终发现了一个5V电压点,在产品休眠的状态下本该为0V,然而其竟然有1.8V左右的压降!耐心地切割PCB线路,惊讶地发现PCB上的两个毫无电气连接的过孔竟然可以测试到相互间几百欧姆的阻值。查看该设计原稿,两层板,过孔间距焊盘间距>6mil,孔壁间距>18mil,这样的设计在PCB行业中实属普通的钻孔工艺。洗去油墨,排除油墨或孔表层的杂质导电问题,实测过孔间阻值依然存在!百思不得其解一段时间后,才发现原来是“CAF效应”导致的漏电问题!

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为何我的处理器功耗大于数据手册给出的值,是因为漏电?

cathy /

为什么我的处理器漏电?这听起来像一个开放式问题。我处理过最常见情况是客户抱怨器件功耗大于数据手册所宣称的值。

记得有一次,客户拿着处理器板走进我的办公室,说它的功耗太大,耗尽了电池电量。由于我们曾骄傲地宣称该处理器属于超低功耗器件,因此举证责任在我们这边。我准备按照惯例,一个一个地切断电路板上不同器件的电源,直至找到真正肇事者,这时我想起不久之前的一个类似案例,那个案例的"元凶"是一个独自挂在供电轨和地之间的LED,没有限流电阻与之为伍。

LED最终失效是因为过流,还是纯粹因为它觉得无聊了,我不能完全肯定,不过这是题外话,我们暂且不谈。从经验出发,我做的第一件事是检查电路板上有无闪闪发光的LED。但遗憾的是,这次没有类似的、昭示问题的希望曙光。另外,我发现处理器是板上的唯一器件,没有其他器件可以让我归咎责任。客户接下来抛出的一条信息让我的心情更加低落:通过实验室测试,他发现功耗和电池寿命处于预期水平,但把系统部署到现场之后,电池电量快速耗尽。此类问题是最难解决的问题,因为这些问题非常难以再现"第一案发现场"。这就给数字世界的问题增加了模拟性的无法预测性和挑战,而数字世界通常只是可预测的、简单的1和0的世界。