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开关芯片失效整改总结及意义

发布时间:2020/7/4 17:30:35 访问次数:6996

SN74AHC1G04DBV针对开关电源静电放电设计主要从两个方面解决电荷释放。失效主板静电设计路径1使用是Y电容跨接初次级接初级电解电容。失效主板设计及走线符合设计无异常。放电路径2走线设计进行分析确定失效主板走线设计如下,模拟出现瞬间放电 丝印位置是片状电阻R100对片状电容C79进行瞬间放电,片状电容C79正是连接到开关芯片3脚信号反馈口,经过对比其他开关电源PCB设计走线及PCB设计规范发现R100对C79走线设计存在问题,走线间隙过小,一旦次级引入能量达到一定等级击穿空气直接对片状电容C79(即电源芯片3脚)进行放电,芯片口因为静电损伤导致无法正常工作,失效 是该位置电路静电瞬间放电导致。经过模拟整机ESD测试记录大量数据出现一单芯片受损现象,与售后失效模式相同。

 

设计缺陷点1:查看开关电源PCB设计走线及PCB设计规范发现R100对C79走线设计存在问题,走线间隙过小。存在瞬间击穿空气放电隐患。放电点如下图7标示位置。实际验证确定该问题存在,会出现芯片击穿失效。

设计缺陷点2:次级绕组耦合回路地是连接到电源芯片地再接到初级电解电容地,存在损伤芯片隐患。最好静电释放通道是次级耦合回路直接连接初级输入电解电容地,而非通过电源芯片地后再到初级输入电解电容地。即最好设计是如下9红色虚线走线设计。

芯片失效属于开关电源电路PCB走线设计缺陷,在电路设计开发时未能有效解决开关电源静电放电设计,走线设计存在缺陷评估不充分导致实际应用出现失效,通过优化电路走线设计并经过实际试验验证确定可以有效解决问题。

 

商用静音多联机主板在售后出现大比例失效分析是开关电源芯片失效导致,经过对芯片失效分析及电路设计走线等分析确定失效主板PCB走线设计存在缺陷,在生产过程中存在开关电源输出端引入静电是会通过高频变压器静电传输耦合路径2进行放电,PCB走线设计存在缺陷 R100对C79走线设计间隙过小,一旦次级引入能量达到一定等级击穿空气直接对电源芯片3脚进行放电,芯片口因为静电损伤导致无法正常工作。通过优化电路走线设计彻底有效隔离次级回路与反馈电路之间的电气间隙,有效解决问题。

通过对优化开关电源电路PCB走线设计后主板进行整机ESD测试,目前主板ESD水平在18kV,部分达到20kV,没有再出现放电现象,评估整改方案有效。

(素材来源:21IC和ttic和eechina.如涉版权请联系删除。特别感谢)

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SN74AHC1G04DBV针对开关电源静电放电设计主要从两个方面解决电荷释放。失效主板静电设计路径1使用是Y电容跨接初次级接初级电解电容。失效主板设计及走线符合设计无异常。放电路径2走线设计进行分析确定失效主板走线设计如下,模拟出现瞬间放电 丝印位置是片状电阻R100对片状电容C79进行瞬间放电,片状电容C79正是连接到开关芯片3脚信号反馈口,经过对比其他开关电源PCB设计走线及PCB设计规范发现R100对C79走线设计存在问题,走线间隙过小,一旦次级引入能量达到一定等级击穿空气直接对片状电容C79(即电源芯片3脚)进行放电,芯片口因为静电损伤导致无法正常工作,失效 是该位置电路静电瞬间放电导致。经过模拟整机ESD测试记录大量数据出现一单芯片受损现象,与售后失效模式相同。

 

设计缺陷点1:查看开关电源PCB设计走线及PCB设计规范发现R100对C79走线设计存在问题,走线间隙过小。存在瞬间击穿空气放电隐患。放电点如下图7标示位置。实际验证确定该问题存在,会出现芯片击穿失效。

设计缺陷点2:次级绕组耦合回路地是连接到电源芯片地再接到初级电解电容地,存在损伤芯片隐患。最好静电释放通道是次级耦合回路直接连接初级输入电解电容地,而非通过电源芯片地后再到初级输入电解电容地。即最好设计是如下9红色虚线走线设计。

芯片失效属于开关电源电路PCB走线设计缺陷,在电路设计开发时未能有效解决开关电源静电放电设计,走线设计存在缺陷评估不充分导致实际应用出现失效,通过优化电路走线设计并经过实际试验验证确定可以有效解决问题。

 

商用静音多联机主板在售后出现大比例失效分析是开关电源芯片失效导致,经过对芯片失效分析及电路设计走线等分析确定失效主板PCB走线设计存在缺陷,在生产过程中存在开关电源输出端引入静电是会通过高频变压器静电传输耦合路径2进行放电,PCB走线设计存在缺陷 R100对C79走线设计间隙过小,一旦次级引入能量达到一定等级击穿空气直接对电源芯片3脚进行放电,芯片口因为静电损伤导致无法正常工作。通过优化电路走线设计彻底有效隔离次级回路与反馈电路之间的电气间隙,有效解决问题。

通过对优化开关电源电路PCB走线设计后主板进行整机ESD测试,目前主板ESD水平在18kV,部分达到20kV,没有再出现放电现象,评估整改方案有效。

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