Hallo liebe Community, wie man aus der Überschrift entnehmen kann habe ich Probleme mit einem STM32F767ZI - dieser schließt sich von alleine kurz. Ich habe eine kleine 4-Layer-Platine mit dem STM32F767ZI als MCU erstellt und auch schon bestückt. Fehlerbeschreibung: Um die grundlegende Funktionsweise meiner Platine zu testen habe ich nur den STM32F767ZI und die Kondensatoren für die Spannungsversorgung des Chips bestückt. Im nächsten Schritt habe ich mich über den ST-Link mit der MCU verbunden und einen Erase durchgeführt und danach KEIN Programm geflasht. Am Anfang und circa 10 min nach dem Erase war die Stromaufnahme zwischen 30-90mA. Nach circa 10 min steigt die Stromaufnahme kontinuierlich bis zur eingestellten Strombegrenzung (400mA !) von meinen Netzteil. Misst man den Widerstand zwischen der 3,3V-Versorgung und GND, dann stellt man einen Kurzschluss fest. Vor dem ersten Betrieb war der Widerstand bei ca. 300 Ohm. Dieser Fehler ist mir jetzt zwei mal passiert. Für mich deutet alles auf einen Hardware-/Layout-Fehler hin. Habt ihr vielleicht einige Tipps oder Ideen wie ich dem Fehler auf die Spur kommen kann ?
Wenn der Controller komplett gelöscht war läuft auf ihm auch nichts dann kommen mit 30 bis 90mA ziemlich viel vor. Gibt es einen bestimmten Grund für den fused ground? In der Regel möchte man das das GND potential nicht getrennt wird das kann unschön werden. Was hast du denn während der 10 Minuten mit oder an dem Controller gemacht? Die STMs sind recht empfindlich gegen ESD. Hast du vielleicht beim messen Pins kurzgeschlossen? Wenn du die 3,3V direkt aus dem Netzteil versorgst und es vielleicht etwas unsauber eingesteckt hast kann es sein das sich eine Überspannung gebildet hat und was geschossen hat (passiert gern mal beim Einstecken von Laborkabeln). Was das Layout angeht kann man recht wenig sagen ohne das Layout zu sehen.
Für mich klingt das mehr nach einem Kondensatordefekt oder einer angelegten Spannung die zu groß für einen Pin gewesen ist. Sind alle Vdd auch innerhalb der vom Datenblatt gegebenen Grenzen? Einige Controller haben manchmal einen Pin, der nur bspw. Max. 1,8 V bekommen darf. Da eh defekt, wird der Controller heiß oder beginnt zu qualmen, wenn du die 400 mA fließen lässt?
Wird bei gedrücktem Reset auch so viel Strom gezogen? So könnte man vielleicht Output Pin Probleme oder wilde Schwingungen erkennen.
..Tantals rückwärts bestückt? Zeigt doch mal den ganzen Plan und ordentliche Fotos.
Max M. schrieb: > Nach circa 10 min steigt die > Stromaufnahme kontinuierlich bis zur eingestellten Strombegrenzung > (400mA !) von meinen Netzteil. Ist eigentlich ein charakteristisches Phänomen für einen falsch gepolten Elko oder Tantal-Elko der das Leiten beginnt. Läss sich leicht herausbekommen ob die Verlustwärme vom Prozessor oder von einem anderen Bauteil kommt. Wenn es ein Elko ist dann kracht es halt irgendwann ...
Erstmal möchte ich bei allen für die ganzen Kommentare bedanken. Guest schrieb: > Gibt es einen bestimmten Grund für den fused ground? In der Regel möchte > man das das GND potential nicht getrennt wird das kann unschön werden. > Was hast du denn während der 10 Minuten mit oder an dem Controller > gemacht? Die STMs sind recht empfindlich gegen ESD. Hast du vielleicht > beim messen Pins kurzgeschlossen? Wenn du die 3,3V direkt aus dem > Netzteil versorgst und es vielleicht etwas unsauber eingesteckt hast > kann es sein das sich eine Überspannung gebildet hat und was geschossen > hat (passiert gern mal beim Einstecken von Laborkabeln). Der Name Fused_GND hat jetzt keine Bedeutung mehr. (Beim erstellen des PCBs war früher noch ein Fuse zur Versorgung vorgesehen). In den 10 min habe ich gar nichts mit dem Controller gemacht. Der vorherige Versuch hatte das gleiche Verhalten gezeigt, aber da waren schon mehr Bauteile dran. Um die MCU als Fehlerquelle auszuschließen habe ich bei der zweiten Platine die minimale Beschaltung vorgenommen und dann 10 min laufen lassen - mit dem selben Ergebnis.
Felix schrieb: > Für mich klingt das mehr nach einem Kondensatordefekt oder einer > angelegten Spannung die zu groß für einen Pin gewesen ist. > > Sind alle Vdd auch innerhalb der vom Datenblatt gegebenen Grenzen? > Einige Controller haben manchmal einen Pin, der nur bspw. Max. 1,8 V > bekommen darf. > > Da eh defekt, wird der Controller heiß oder beginnt zu qualmen, wenn du > die 400 mA fließen lässt? Alle VDD-Pins sind für bis zu 4,0V ausgelegt (siehe Bild). Bei 400 mA fängt noch nichts an zu qualmen. Eine wirkliche Erwärmung hab ich nicht wahrgenommen (lauwarm).
pegel schrieb: > Wird bei gedrücktem Reset auch so viel Strom gezogen? > So könnte man vielleicht Output Pin Probleme oder wilde Schwingungen > erkennen. Wegen dem vorhanden Kurzschluss kann ich es nicht test bzw. man erkennt keine Veränderung .
Hier hatte schonmal jemand so ein Problem, da war dann fälschlicherweise die 3V3 an VCore angeschlossen. WIMRE war das an einem F4, der F7 hat sowas nicht? Wollte jetzt nicht das Datenblatt runterladen.
g457 schrieb: > ..Tantals rückwärts bestückt? Zeigt doch mal den ganzen Plan und > ordentliche Fotos. Ich habe nur die folgenden Keramikkondensatoren verbaut. 100 nF : CC0805JPX7R9BB104 (50V X7R 5%) 1 µF : CC0805KKX7R9BB105 (50V X7R 10%) 2,2 µF : UMK212BB7225MG-T (50V 2.2uF 20% X7R) 4,7 µF : GRT21BR61H475KE13L (50Vdc 4.7uF X5R 10%)
Max M. schrieb: > Hier das Layout - mit dem Fokus auf die MCU. STM32F429 =! STM32F767 mit gleicher Pinbelegungung im 100Pin Flatschen...
Sieht oben wie eine Perle aus. Hier wie ein ?? Leitet das? Dann ist es zumindest ein sehr kleiner Abstand.
Johannes S. schrieb: > Hier hatte schonmal jemand so ein Problem, da war dann fälschlicherweise > die 3V3 an VCore angeschlossen. WIMRE war das an einem F4, der F7 hat > sowas nicht? Wollte jetzt nicht das Datenblatt runterladen. Nach dem Datenblatt bzw. dem angefügt Bild hat der F7 kein VCore.
Andi schrieb: > Max M. schrieb: >> Hier das Layout - mit dem Fokus auf die MCU. > > STM32F429 =! STM32F767 mit gleicher Pinbelegungung im 100Pin > Flatschen... Der angezeigt STM32F429 ist das 3D-Modell (gab leider kein F7). Der STM32F767ZI besitzt den LQFP144 Footprint.
ja, ich war doch neugierig und habe das DB runtergeladen. Das sind jetzt wohl VCap1/2 und da sind ja nur C dran, sieht also auch ok aus. Eine Wärmebildkamera könnte helfen, die 400 mA sollten schon eine sichtbare Erwärmung produzieren.
pegel schrieb: > Sieht oben wie eine Perle aus. > Hier wie ein ?? > > Leitet das? > Dann ist es zumindest ein sehr kleiner Abstand. Werde ich sofort überprüfen.
Johannes S. schrieb: > ja, ich war doch neugierig und habe das DB runtergeladen. Das sind jetzt > wohl VCap1/2 und da sind ja nur C dran, sieht also auch ok aus. > Eine Wärmebildkamera könnte helfen, die 400 mA sollten schon eine > sichtbare Erwärmung produzieren. Cool zu wissen :) Jetzt ist nur noch die Frage woher ich eine Wärmebildkamera auftreibe :D
Poor man's flir: Alkohol, Reiniger oder sonst was mit geringem Siedepunkt. Dann die Platine fluten und schauen wo es zuerst trocknet oder warm wird. Louis rossman hat da ein gutes Video auf YT dazu
Als Alternative, wenn man einen MC in Reserve hat, könnte man die Strombegrenzung etwas höher stellen und dann schauen, was den Rauch entweichen lässt. Wenn nicht, dann würde ich die Lötstellen gut putzen, damit da kein Flussmittel mehr ist. Wenn's auch nichts bringt, dann ist der Controller wohl Opfer der ESD geworden
Oder einfach mit einem Multimeter messen, wo die meiste Spannung abfällt? Die Leiterbahnen sind dank der 4 Lagen zwar recht kurz, aber vielleicht sieht man doch das ein oder andere Millivolt?
Komisches Update. Bin gerade Alkohol kaufen gegangen, um den Vorschlag von @Karl auszuprobieren. Wollte bevor ich die Anmerkung von @Pegel umsetze schauen, ob bei Pin 15 oder 16 der Alkohol verdampft. Hab vorab den Widerstand zwischen 3,3V und Fused_GND gemessen der war bei 13 Ohm. Gestern Abend war er noch bei 2 Ohm (Habe seit gestern auch nichts mehr an dem PCB gemacht - war zu deprimiert). Habe dann über die gesamte MCU Alkohol aufgetragen und mein Netzteil angeschlossen. Ich war verwundert, dass die MCU nur 110 mA statt den 400 mA von gestern "verbraucht" hat, weil sich ja seit gestern nichts geändert hat. Die Pins 16-17, 30-32, 38-39 und 94-95 haben nacheinander kurz gequalmt (insgesamt zusammen circa 2 sek). Habe das Netzteil sofort ausgeschaltet. Seitdem hat sich der Verbrauch auf 50-80 mA eingependelt (20 min laufen lassen). Widerstand zwischen 3,3V und Fused_GND beträgt jetzt 250 Ohm. Habe vorhin auch den Code von CubeMX, nur Initialisierung der Peripherie (ohne externe CLK) die in einer Endlosschleife endet aufgespielt. Verbrauch ist jetzt bei circa 60 mA. Also ich kann mir das Verhalten nicht erklären, oder ist der Chip tot ?
Max M. schrieb: > abe vorhin auch den Code von CubeMX, > nur Initialisierung der Peripherie (ohne externe CLK) die in einer > Endlosschleife endet aufgespielt. Max M. schrieb: > Also ich kann mir das Verhalten nicht erklären, oder ist der Chip tot ? Na wenn du ihn flashen kannst, dann ist er auch nicht defekt. Hast du wirklich keine Zinnperle irgend wo zwischen den Versorgungspins? Es ist komisch dass alle Versorgungspins gleichzeitig gequalmt haben. Ist die Platine vielleicht nicht gut geätzt, so dass es an irgend einer Stelle noch eine Kupferschicht gibt? Ich würde den Chip mit Heißluft wieder runter nehmen und erst mal die Platine durchmessen. Dann den Chip. Wenn alles okay ist die Pads frisch mit Flussmittel und Zinn säubern, danach den Chip wieder hoch legen und mit Heißluft auflöten. Jetzt jeden einzelnen Pin fest löten, aber nicht den Lötkolben über alle Pins mit einer Zinnwalze rüber ziehen, sondern jeden Pin einzeln noch mal anlöten. Vielleicht hast die die Platine nicht auf einer Vorheizung zu stehen und in dem kleinen Bereich zwischen Pins und Gehäuse bildet sich eine dünne Zinn-Brücke, weil du zu kalt lötest oder eben die Wärme von dem Rest der Platine weg gezogen wird.
Und du bist dir auch sicher, dass er richtigrum eingebaut ist.??
Der Lötversuch sieht nicht sehr gelungen aus ;).. Wie schon angesprochen, wieder herunter holen und versuchen besser wieder auf zulöten. Wenn man nicht zu lange dran herum fummelt und eine Vorheizplatte benutzt besteht die Chance das der µP das sogar überlebt. Wenn es zwischen den Pins Puff macht :(...
Es könnte auch sein, dass die Flussmittelpaste leitfähig ist. Der Controller scheint darin zu stehen. Der Alkohol hat hier die Paste wohl etwas angelöst oder entfernt, wodurch jetzt keine so niederohmige Verbindung mehr vorhanden ist. Mal richtig reinigen und den Controller nochmals ausprobieren.
Ich würde versuchen nochmal die Pins mit dem Lötkolben zu erwärmen. Falls Du gutes Flussmittel hast, sollen Lötbrücken dadurch ganz gut verschwinden. Aus Erfahrung kann ich jedenfalls sagen, dass die STM32F767 relativ viel wegstecken können ;-) Möglicherweise trifft das ja auf Dich zu: Ich kann aus Erfahrung dazu raten einigermaßen hochwertige Flussmittel, Entlötlitze und Lötzinn (bzw. Paste) zu kaufen. Ich komme super mit Bismut-haltiger Paste (Chip Quik TS391LT), Flussmittel (Chip Quik CQ4LF-0.5) und Entlötlitze (MG Chemicals 424-NS) zurecht, das waren die besten Anschaffungen (für 25€ bei Mouser), die ich für meine SMD-Löterei gemacht habe. Seit dem ich den billigen China-Kram weggeschmissen habe, habe ich überhaupt keine Probleme mehr 0.5mm-Pins zu löten. Die Sachen halten ewig, und wenn man zwei Bauteile nicht versaut hat, hat man das Geld schon wieder raus. Ganz zu schweigen von dem Frust! Vor allem mit diesem Geleeartigen Flussmittel aus China habe ich extrem schlechte Erfahrung gemacht.
> Na wenn du ihn flashen kannst, dann ist er auch nicht defekt. > > Hast du wirklich keine Zinnperle irgend wo zwischen den Versorgungspins? > Es ist komisch dass alle Versorgungspins gleichzeitig gequalmt haben. > Ist die Platine vielleicht nicht gut geätzt, so dass es an irgend einer > Stelle noch eine Kupferschicht gibt? > > Ich würde den Chip mit Heißluft wieder runter nehmen und erst mal die > Platine durchmessen. Dann den Chip. Wenn alles okay ist die Pads frisch > mit Flussmittel und Zinn säubern, danach den Chip wieder hoch legen und > mit Heißluft auflöten. Jetzt jeden einzelnen Pin fest löten, aber nicht > den Lötkolben über alle Pins mit einer Zinnwalze rüber ziehen, sondern > jeden Pin einzeln noch mal anlöten. > > Vielleicht hast die die Platine nicht auf einer Vorheizung zu stehen und > in dem kleinen Bereich zwischen Pins und Gehäuse bildet sich eine dünne > Zinn-Brücke, weil du zu kalt lötest oder eben die Wärme von dem Rest der > Platine weg gezogen wird. Ich war mir nicht sicher, da ein IC ja in mehrere Sektionen aufgeteilt ist und man ja das Glück haben könnte, dass genau der benötige Teil zum programmieren funktioniert. Platine ist bei Multi-CB hergestellt worden und sah auch okay aus. Wenn ich den Chip runter nehme, habe ich doch die Gefahr, dass möglich Lötbrücken auch verschwinden und ich an der Platine auch nichts finden kann, oder ? Am momentanen Stromverbrauch würde ich Lötbrücken an den Versorgungs-Pins zumindest ausschließen. Werde am Montag bei einem Freund auf der Arbeit mit einem professionellen Mikroskop bessere Aufnahmen machen und die hier hochladen.
adib schrieb: > Und du bist dir auch sicher, dass er richtigrum eingebaut ist.?? Oben links sollte Pin 1 sein nach dem Datenblatt.
Marco H. schrieb: > Der Lötversuch sieht nicht sehr gelungen aus ;).. Wie schon > angesprochen, wieder herunter holen und versuchen besser wieder auf > zulöten. Wenn man nicht zu lange dran herum fummelt und eine > Vorheizplatte benutzt besteht die Chance das der µP das sogar überlebt. > > Wenn es zwischen den Pins Puff macht :(... Ich habe noch eine Ersatzplatine und zusätzliche MCU. Spiele mit dem Gedanken dieser per Reflow im laufe der nächsten Woche aufzulöten. Was haltet ihr von der Idee?
Felix schrieb: > Es könnte auch sein, dass die Flussmittelpaste leitfähig ist. Der > Controller scheint darin zu stehen. Der Alkohol hat hier die Paste wohl > etwas angelöst oder entfernt, wodurch jetzt keine so niederohmige > Verbindung mehr vorhanden ist. > > Mal richtig reinigen und den Controller nochmals ausprobieren. Ich habe folgendes Flussmittel von Mouser (artikel-Nr: 590-8342-50G) verwendet. Wenn das Flussmittel leitfähig wäre, dann hätte ich doch von Anfang den Kurzschluss gehabt, oder ? Dieser ist ja erst nach etwa 10 min entstanden.
A. G. schrieb: > Ich würde versuchen nochmal die Pins mit dem Lötkolben zu erwärmen. > Falls Du gutes Flussmittel hast, sollen Lötbrücken dadurch ganz gut > verschwinden. Aus Erfahrung kann ich jedenfalls sagen, dass die > STM32F767 relativ viel wegstecken können ;-) Wenn du schon Erfahrung mit dem STM32F767 hast, kannst du meine minimal Verschaltung der MCU mit deiner mal abgleich ? Ich bin mir relativ sicher, dass das alles stimmt, aber eine zweite Meinung ist nie verkehrt, um eine Fehlerquelle auszuschließen :D
Max M. schrieb: > Oben links sollte Pin 1 sein nach dem Datenblatt. Kommt drauf an wie du den Chip vor dir zu liegen hast. Ich meine, es geht ja, du kannst darauf zugreifen, hast also alles soweit richtig gemacht. Auf dem Bild hast du die Schrift lesbar vor dir und unten links ist Pin1. Ich weiß, links oben ist normaler Weise Pin1 und dann zählt man entgegen dem Uhrzeigersinn. Max M. schrieb: > per Reflow im laufe der nächsten Woche aufzulöten. > Was haltet ihr von der Idee? Hast du einen Stencil und Rakel um die Paste an die richtige Stelle zu bekommen?
Max M. schrieb: > Ich habe folgendes Flussmittel von Mouser (artikel-Nr: 590-8342-50G) > verwendet. Das sieht eher aus wie Lötfett, aber ohne Zinkchlorid, sondern mit einer organischen Säure. Jdenfalls ist das auch kein noclean, das muss also runter von der Platine nach dem Löten. Ich empfehle dir dieses Flussmittel nicht mehr zu verwenden. Bei mir nutze ich "JBC Ref. FL-15", das hat mir der Bestücker auf Arbeit empfohlen. Villeicht war die Pampe bisher leitfähig und durch den ALkoholtest wars weggewischt? Seitdem gehts ja sagste.
Max M. schrieb: > A. G. schrieb: >> Ich würde versuchen nochmal die Pins mit dem Lötkolben zu erwärmen. >> Falls Du gutes Flussmittel hast, sollen Lötbrücken dadurch ganz gut >> verschwinden. Aus Erfahrung kann ich jedenfalls sagen, dass die >> STM32F767 relativ viel wegstecken können ;-) > > Wenn du schon Erfahrung mit dem STM32F767 hast, kannst du meine minimal > Verschaltung der MCU mit deiner mal abgleich ? Ich bin mir relativ > sicher, dass das alles stimmt, aber eine zweite Meinung ist nie > verkehrt, um eine Fehlerquelle auszuschließen :D Mir ist nur eine kleinigkeit aufgefallen, die aber wahrscheinlich nicht das Problem ist: Bei VDDA sollte eine Ferritperle zur Filterung dran.
Wenn deine Paste Säure beinhaltet, könnte dadurch das Metall von Pads und Beinchen gelöst werden. Durch Anlegen einer Spannung wandern dann Ionen zwischen den VDD- und GND-Pins zueinander und es bilden sich dadurch leitfähige Kanäle. Daher der Stromanstieg nach einiger Zeit. Durch den Alkohol hast du die Paste von den Pins abgelöst und so die niederohmige Verbindung entfernt. Wasche die Platine und probiere den Controller aus. Läuft dieser problemlos?
> Hast du einen Stencil und Rakel um die Paste an die richtige Stelle zu > bekommen? Das Stencil hatte ich mitbestellt.
Mw E. schrieb: > Max M. schrieb: >> Ich habe folgendes Flussmittel von Mouser (artikel-Nr: 590-8342-50G) >> verwendet. > > Das sieht eher aus wie Lötfett, aber ohne Zinkchlorid, sondern mit einer > organischen Säure. > Jdenfalls ist das auch kein noclean, das muss also runter von der > Platine nach dem Löten. > > Ich empfehle dir dieses Flussmittel nicht mehr zu verwenden. > Bei mir nutze ich "JBC Ref. FL-15", das hat mir der Bestücker auf Arbeit > empfohlen. > > Villeicht war die Pampe bisher leitfähig und durch den ALkoholtest wars > weggewischt? Seitdem gehts ja sagste. Ich werde zusehen, dass ich ein anderes Flussmittel für die Zukunft habe.
> Mir ist nur eine kleinigkeit aufgefallen, die aber wahrscheinlich nicht > das Problem ist: Bei VDDA sollte eine Ferritperle zur Filterung dran. Danke dass du nochmal nachgeschaut hast. Im Datenblatt hatte ich jetzt auf die schnelle nichts von der Ferritperle gesehen, aber im Nucleo-F767ZI hat ST auch die Ferritperle verbaut.
Felix schrieb: > Wenn deine Paste Säure beinhaltet, könnte dadurch das Metall von Pads > und Beinchen gelöst werden. > > Durch Anlegen einer Spannung wandern dann Ionen zwischen den VDD- und > GND-Pins zueinander und es bilden sich dadurch leitfähige Kanäle. Daher > der Stromanstieg nach einiger Zeit. Durch den Alkohol hast du die Paste > von den Pins abgelöst und so die niederohmige Verbindung entfernt. > > Wasche die Platine und probiere den Controller aus. > > Läuft dieser problemlos? Klingt auf jeden Fall interessant deine Vermutung und würde einiges erklären :) Ich habe auf dem PCB LEDs verbaut die ich ansteuern wollte. Habe zum testen alle fünf LEDs auf "HIGH" gesetzt, aber nur LED "D4" leuchtet manchmal auf manchmal gar nicht (Programm: LEDs werden gesetzt und ist dann in einer While-Schleife gefangen, sollte daher den Zustand gar nicht ändern). Bei den LEDs D5-8 messe ich auch nur 800 mV. Die Funktionsfähigkeit der LEDs habe ich mit dem Multimeter getestet.
Update/Lösung: Ein Freund von mir hat einen neuen STM32F767ZI aufgelötet. Seitdem funktioniert alles. Ich wollte mich nochmal bei allen die mir Tipps gegeben haben bedanken :)
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