Hallo Leute,
wir machen gerade eine Uniprojekt, bei dem wir eine Platine für einen
Schaltaktor entwickeln müssen. Die Platine wurde bestellt und geliefert
und beim Testmessen der blanken Platine gab es keine Kurzschlüsse. Jetzt
haben wir schon 3 mal einen STM32F405RGT7 als Mikrocontroller
draufgelötet und immer an der selben Stelle Probleme mit einem
Kurzschluss zwischen V33 (Versorgung) und GND bekommen (beim festlöten
der linken Seite, gemessen mit einem Multimeter). Nun haben wir bei der
genaueren Analyse des MCs festgestellt, dass einige Pinkombinationen
anscheinenend im MC kurzgeschlossen werden, sodass bspw. PIN 16 (PA2)
und PIN 48 (V33). Könnte es sein, dass so eine Kurzschlussmeldung auch
auftreten kann, da der MC ohne Spannungsversorgung gewisse Pins
gegeneinander durchschaltet? Würde sich das ändern wenn wir ihn
anschließen? Wäre alternativ auch möglich, dass wir schon zum dritten
Mal eine der unter dem MC liegenden Vias über eine Lötbrücke verbunden
haben, sodass da evtl. Probleme entstehen? Ich hab mal den Ausschnitt
der Platine mit dem Mikrocontroller angehängt und hoffe auf ein paar
Tipps. Vielleicht ist das ja ein altbekanntes Problem und wir
verzweifeln zu unrecht seit Tagen daran!
Liebe Grüße jedenfalls und danke für jede Hilfe,
Johannes
Hallo Johannes,
Habt ihr den Footprint selbst gemacht? Oder kommt der von jemand
anderem?
In.beiden Fällen würde ich die Pin Belegung nochmal gegen das Datenblatt
der MCU prüfen.
Gruß
Hallo Lars,
danke für die schnelle Antwort. Hab das eben nochmal gegen gecheckt und
von der Pinbelegung sollte das passen. Das Footprint hab ich von
Mouser-Electronics... Die Größen sollten augenscheinlich auch ziemlich
gut passen.
Aber guter Hinweis!
Johannes F. schrieb:> Wäre alternativ auch möglich, dass wir schon zum dritten> Mal eine der unter dem MC liegenden Vias über eine Lötbrücke verbunden> haben, sodass da evtl. Probleme entstehen?
Möglich ist alles. Habt Ihr die Möglichkeit, mit einem
Mikroskop/Binokular/Lupe und guter Beleuchtung unter den Chip zu gucken?
Welche Stelle vermutet Ihr? Links oben, das GND-Via? Das wäre jenes,
welches am dichtesten überhaupt an IC-Pins und auch an einem VCC-Pin
liegt.
Allerdings liegen ja noch andere, nicht verbundene IC-Pins dichter
daran, das macht es in meinen Augen wieder unwahrscheinicher.
Messt Ihr von denen zu GND Kurzschlüsse?
Und/oder von denen zu VCC?
Was mir gerade noch einfällt:
1. Mit welcher Multimetereinstellung messt Ihr und was genau zeigt es
an?
2. Wichtig: messt mit beiden Polaritäten (sprich: vertauscht rot und
schwarz beim Messen, wenn Ihr da unterschiedliche Ergebnisse bekommt,
ist es kein einfacher Kurzschluss sondern es sind PN-Übergänge im Weg).
Ähm und
3. Habt Ihr noch einen uneingelötetes IC? Wenn ja: messt doch mal an
dem!
Und bei allem, was Ihr macht: immer schön ESD-Armbänder tragen! (aber
das muss ich Euch ja bestimmt nicht sagen, oder?)
;)
M.A. S. schrieb:> öglich ist alles. Habt Ihr die Möglichkeit, mit einem> Mikroskop/Binokular/Lupe und guter Beleuchtung unter den Chip zu gucken?
Hey M.A. S,
ein Mikroskop versuchen wir gerade bei den Biologen irgendwie zu
organisieren. Wird also vermutlich morgen mal gemacht. Die Lupe die wir
haben lässt halt nicht wirklich gut einschätzen, ob da nicht doch noch
was an Verbindungen ist.
M.A. S. schrieb:> Welche Stelle vermutet Ihr?
Ja genau die GND-Stelle, aber der Meinung, dass die anderen viel
wahrscheinlicher wären sind wir auch.
M.A. S. schrieb:> Messt Ihr von denen zu GND Kurzschlüsse?
Ganz allgemein ist halt seit auflöten des MCUs an allen Stellen ein
Kurzschluss zwischen GND und VCC, da die ja alle miteinander verbunden
sind. Oder meinst du was anderes?
Johannes F. schrieb:> Ganz allgemein ist halt seit auflöten des MCUs an allen Stellen ein> Kurzschluss zwischen GND und VCC, da die ja alle miteinander verbunden> sind. Oder meinst du was anderes?
Ach so, das hatte ich falsch verstanden.
Habt Ihr denn noch ein nicht verbautes IC?
M.A. S. schrieb:> Was mir gerade noch einfällt:>> 1. Mit welcher Multimetereinstellung messt Ihr und was genau zeigt es> an?> 2. Wichtig: messt mit beiden Polaritäten (sprich: vertauscht rot und> schwarz beim Messen, wenn Ihr da unterschiedliche Ergebnisse bekommt,> ist es kein einfacher Kurzschluss sondern es sind PN-Übergänge im Weg).
Mit der Widerstandsmessung (+Piepmodus :D), und der zeigt in beide
Richtungen (also kein PN-Übergang) etwa 0,74 Ohm an. Also scheint schon
ein richtiger Kurzschluss zu sein.
M.A. S. schrieb:> Ähm und>> 3. Habt Ihr noch einen uneingelötetes IC? Wenn ja: messt doch mal an> dem!>> Und bei allem, was Ihr macht: immer schön ESD-Armbänder tragen! (aber> das muss ich Euch ja bestimmt nicht sagen, oder?)> ;)
Ja haben wir auch schon gemacht. Da haben wir überhaupt festgestellt,
dass der MCU gewisse Pins gegeneinander kurzschließt.
Und nein, bis jetzt noch nicht, aber danke für den Hinweis :D
Ntldr -. schrieb:> Habt ihr den Rest der Platine schon bestückt, oder ist da zum> Messzeitpunkt nur der STM drauf?
Hallo Ntldr,
Wir hatten die Platine so entworfen, dass man sie Stückweise aufbauen
kann (keine Garantie für keine Fehler, aber unbestückt waren da keine
Kurzschlüsse, erst durch den MCU). Bestückungsreihenfolge war also
Spannungsversorgungsebene (Voltage Regulator + Kondensatoren) und jetzt
im zweiten Schritt der MCU in Minimalbeschaltung (also auch mit
Kondensatoren). Derzeit befinden sich auf dem Board also Quarz,
Kondensatoren, 2 Widerstände, MCU und Voltage Regulator drauf. Aber das
Problem ist auch schon aufgetreten, als nur der Mikrocontroller
testweise auf das Board gepresst wurde und kein anderes Bauteil drauf
war...
M.A. S. schrieb:> Johannes F. schrieb:>> Ganz allgemein ist halt seit auflöten des MCUs an allen Stellen ein>> Kurzschluss zwischen GND und VCC, da die ja alle miteinander verbunden>> sind. Oder meinst du was anderes?>> Ach so, das hatte ich falsch verstanden.> Habt Ihr denn noch ein nicht verbautes IC?
Ja, noch einige. Aber das dürfte doch nichts daran ändern, dass der MCU
das Board irgendwie kurzschließt, oder?
Johannes F. schrieb:> Ja haben wir auch schon gemacht. Da haben wir überhaupt festgestellt,> dass der MCU gewisse Pins gegeneinander kurzschließt.
Was heißt "gewisse"? Erklärt das den Kurzschluss zwischen GND und VCC?
Und diesen Hinweis finde ich übrigens auch sehr interessant:
Ntldr -. schrieb:> Habt ihr den Rest der Platine schon bestückt, oder ist da zum> Messzeitpunkt nur der STM drauf?
Wie sieht es damit aus?
Hi,
ich bin zwar kein Experte für STM32, aber sind die V_capX-Pins nicht für
das Decoupling des internen LDOs gedacht? In Eurem Schaltplan sind die
aber mit V33 verbunden wenn ich das richtig sehe. Ich bezweifle einfach
mal, dass das Ding intern 3.3V abkann. Check das am besten nochmal im
Datenblatt.
Grüße,
M.A. S. schrieb:> Und diesen Hinweis finde ich übrigens auch sehr interessant:> Ntldr -. schrieb:>> Habt ihr den Rest der Platine schon bestückt, oder ist da zum>> Messzeitpunkt nur der STM drauf?> Wie sieht es damit aus?
Ahh, sorry, hattet Ihr schon beantwortet.
Alex J. schrieb:> sind die V_capX-Pins nicht für> das Decoupling des internen LDOs gedacht? In Eurem Schaltplan sind die> aber mit V33 verbunden wenn ich das richtig sehe. Ich bezweifle einfach> mal, dass das Ding intern 3.3V abkann. Check das am besten nochmal im> Datenblatt.
Ich fürchte, Du hast recht, im Datenblatt auf S.77 in der Zeichnung Fig
21, Power supply scheme sind an diese Pins 22uF-Cs gegen GND
angschlossen und sonst nichts.
Alex J. schrieb:> Hi,>> ich bin zwar kein Experte für STM32, aber sind die V_capX-Pins nicht für> das Decoupling des internen LDOs gedacht?
Hallo Alex,
okay, vielleicht verstehe ich das Power-Supply-Scheme tatsächlich
falsch. Ich dachte da müssten 3,3V anliegen. Habs mal angehängt.
Alex J. schrieb:> ich bin zwar kein Experte für STM32, aber sind die V_capX-Pins nicht für> das Decoupling des internen LDOs gedacht
sind sie, laut Datenblatt zumindest, und der erzeugt 1.2V, also habt ihr
die aufgelöteten schon gegrillt.
edit: sieht man doch recht eindeutig, VCAP kommt von hinter dem internen
LDO
K. S. schrieb:> sind sie, laut Datenblatt zumindest, und der erzeugt 1.2V, also habt ihr> die aufgelöteten schon gegrillt.
...zumindest, wenn Betriebsspannung angelegt wurde und nicht nur auf
Kurzschlüsse gemessen wurde, ja.
Habt Ihr so ein Bauteil schon mal abgelötet?
In meiner Studentenzeit stand ich auch mal vor so einem Problem. Wir
haben damals die Pins möglichst dicht am Gehäuse abgeschnitten (oder
sagar -geflext mit einem Dremel? Ich weiß nicht mehr...), den IC-Körper
entnommen und dann die auf den Pads verbliebenen IC-Beinchen einzeln
abgelötet.
Hat funktioniert.
Vorsicht: keine großen Kräfte auf die Pads, sonst lösen sich diese von
der Leiterplatte!
K. S. schrieb:> Alex J. schrieb:>> ich bin zwar kein Experte für STM32, aber sind die V_capX-Pins nicht für>> das Decoupling des internen LDOs gedacht>> sind sie, laut Datenblatt zumindest, und der erzeugt 1.2V, also habt ihr> die aufgelöteten schon gegrillt.>> edit: sieht man doch recht eindeutig, VCAP kommt von hinter dem internen> LDO
Okay, das hilft uns schonmal richtig weiter! Ist das auch gleichzeitig
die Lösung des Problems, dass VCC gegen GND kurzgeschlossen ist? Bisher
war nämlich noch keine Spannung anliegend und eigentlich dürfte noch
nichts kaputt gegangen sein.. Damit wäre doch selbst wenn Vcapx an die
3.3V Leitung angeschlossen ist nicht wirklich ein Kurzschluss entstehen
oder? Ist natürlich ein riesen Fehler der korrigiert werden muss, aber
ist das auch der Grund für den Kurzschluss?
M.A. S. schrieb:> Habt Ihr so ein Bauteil schon mal abgelötet?>> In meiner Studentenzeit stand ich auch mal vor so einem Problem. Wir> haben damals die Pins möglichst dicht am Gehäuse abgeschnitten (oder> sagar -geflext mit einem Dremel? Ich weiß nicht mehr...), den IC-Körper> entnommen und dann die auf den Pads verbliebenen IC-Beinchen einzeln> abgelötet.> Hat funktioniert.>> Vorsicht: keine großen Kräfte auf die Pads, sonst lösen sich diese von> der Leiterplatte!
Danke für den Hinweis! Die letzte Platine ist dafür auch draufgegangen
:D
STM hat die komische Angewohnheit, zwei punktförmige Markierungen auf
den IC-packages anzubringen, die sich auf gegenüberliegenden Ecken
befinden. Das macht die Identifikation von Pin 1 nicht leichter.
Diesen Umstand konntet ihr hoffentlich schon ausschließen. Wenn nein,
seht euch bitte das Datenblatt an und stellt sicher, dass ihr Pin 1
korrekt identifiziert.
Ich hatte mal ein Problem mit exakt gleichen Symptomen. Ich hatte im
Schaltplan ein VDD-VSS-Paar vertauscht, also VSS auf 3.3V und VDD auf
GND gelegt. Hat mich eine ganze Weile gekostet das zu finden. ;-)
Clemens schrieb:> STM hat die komische Angewohnheit, zwei punktförmige Markierungen auf> den IC-packages anzubringen, die sich auf gegenüberliegenden Ecken> befinden. Das macht die Identifikation von Pin 1 nicht leichter.
Das würde ich auch als erstes noch einmal prüfen.
Wenn der Chip nämlich um 90° gedreht ist, würde das auch von Kurzschluss
zwischen Pin 16 und Pin 48 erklären.
Clemens schrieb:> STM hat die komische Angewohnheit, zwei punktförmige Markierungen> auf> den IC-packages anzubringen, die sich auf gegenüberliegenden Ecken> befinden. Das macht die Identifikation von Pin 1 nicht leichter.>> Diesen Umstand konntet ihr hoffentlich schon ausschließen. Wenn nein,> seht euch bitte das Datenblatt an und stellt sicher, dass ihr Pin 1> korrekt identifiziert.
Hey Clemens,
danke, das ist wirklich ein guter Hinweis (so naheliegend und doch so
fern). Ich werde es nochmal gegenchecken und mich dann melden!
Mike R. schrieb:> Wenn der Chip nämlich um 90° gedreht ist, würde das auch von Kurzschluss> zwischen Pin 16 und Pin 48 erklären.
Hallo Mike,
ist mir jetzt auch fast etwas peinlich, dass das der Grund sein könnte
aber ist uns bei der Pin-Analyse dann auch aufgefallen. Sind dabei das
nochmal nachzuschauen.
A. G. schrieb:> Ich hatte mal ein Problem mit exakt gleichen Symptomen. Ich hatte> im> Schaltplan ein VDD-VSS-Paar vertauscht, also VSS auf 3.3V und VDD auf> GND gelegt. Hat mich eine ganze Weile gekostet das zu finden. ;-)
Hallo A.G.,
das hab ich nochmal kontrolliert, aber danke, hätte es durchaus auch
sein können!
Danke nochmal Clemens für den Hinweis!
Also die Lösung war tatsächlich, dass wir uns bei der Orientierung des
MCUs geirrt haben... Super peinlich, aber wollte es zumindest für
nachfolgende Leser nochmal zugegeben haben und den Fehlergrund nicht
unterschlagen.
