PCB 漏电引起 LSE 停振
问题:
该问题由某客户提出,发生在 STM32F103VCT6 器件上。据其工程师讲述:其产品中设计中,用到了 STM32 的内部 RTC
功能,而 RTC 的时钟由 LSE 提供。在产品的小批量试产中,发现有个别产品开不 了机。进一步测量发现,LSE 没有起振。
调研:
对有问题的产品重复测试,现象如其所述。通过运行测试程序发现,在使能 LSE 后长时间检测不到起 振标志。检查 VDD
VDDAVBATVref+Vref-VSSVSSANRSTBOOT0BOOT1 等管脚的外部电 路设计,未见异常。检查 LSE
部电路设计,如图(一)所示:
满足技术文档中要求的指标,该设计是没有问题的。检查其 PCB 设计,如图(二):
相关的走线简短且有地包围,符合技术文档对 LSE 的布线的要求。检查测试的样品,发现其 PCB 涂有电子绝缘胶,无法
直接测量到 PCB 上的结点。清除 LSE 相关电路外的胶体,并使用乙醇清洗, 然后用热风枪吹干。重新上电测试,发现 LSE
顺利起振。多次重复测试,结果相同。取另一个有问题 的样品,清除相关区域的胶体后进行测试,仍 LSE 不能起振。再使用
热风枪吹 30 秒以后测试,LSE 顺利起振。取多个有问题的样品,重复以上述处理及测试,结果完全一致。于是怀疑在涂胶前
有水份 凝结而造成漏电,从而导致 LSE 不起振。通过其工程师协调生产部门做一个实验批次,保证装配好的 PCB 在烘干作
业完成后立刻进行涂胶作业。实验结果显示,仍有部分样品存在 LSE 不起振问题。于是 同该电子缘胶的生产商联系,其技术
人员提供了一个重要的信息,即:该胶在固化过程中会有少量的 乙醇分子游离出来,通过严格的工艺流程可以减少乙醇分子
的数量。而之前生产的几个批次的样机,在胶体固化时间上不符合胶厂给出的工艺要求。按照胶厂给定的工艺参数,重新生
产一个试验批次的 样机。测试结果表明,LSE 不起振的样机比率明显减少,但不能杜绝。由于胶体固化问题已超出了专 业范
围,无法进一步研究,于是建议其工程师更改电路设计,使用有源时钟代替 LSE,或者同胶厂进 一步研究如何提高胶体的固
化效果。其工程师选择了前者。
结论:
由于所使用的电子绝缘胶的固化工艺问题导致胶体中有乙醇分子游离出来,引起漏电,进而造成 LSE 不起振。
处理:
改用有源时钟代替 LSE