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[参考译文] LMZM23600:过热

Guru**** 2386650 points
Other Parts Discussed in Thread: LMZM23600
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/889882/lmzm23600-overheating

器件型号:LMZM23600

您好!

我们有一个与 Sasha Maldonado 类似的现象。 我们使用 LMZM23600V5SILT 生产了示例板。 原理图符合 TI 建议 SNVSB35B-2018年2月、2019年5月修订版数据表中的图34)。 我们观察到一些电路板过热。 我们有两批原生产品:第一批: 生产6块电路板、其中2块好、4块过热。 由于我们获得了两个良好的结果、我们暂时排除了一般设计错误或 PCB 布局错误。 我们应该使用错误/旧的焊锡膏和错误的模版厚度。 因此 、我们设置了第二个包含 4个板的小型原型批次:其中1个板很好、其中3个板过热。  对 两批原型板进行比较和内部分析后、结果好坏参半、我们仍然认为在生产领域存在问题。

第2批的设置如下:模版厚度120um、不锈钢激光、电抛光。 焊料奶油是一种 OT2-SAC3-T4、Balver Zinn (颗粒大小20-38um)。 使用的焊接工艺是蒸气相 VP510 (Asscon)。 我们有常规的 ESD 区域、但本身没有洁净室。

从´描述以及与 Sasha 的2019年 μ s 旧主题(据我了解、直到结束该主题尚未解决)、我希望 TI 专家为我们提供故障排除支持。

1) 1)哪些其他因素或参数可能是我们流失的潜在根本原因?

2) 2)您建议我们进一步进行哪些测试/调查、以排除某些因素或确认某些领域。

3) 3) TI 是否存在或正在进行此转换器/勘误表的数据表更新?

4)假设我们的优秀器件不是"Fluke"(设计和布局本身似乎 正常):  是否有任何 TI 生产域参数、NOLDO 等、您可以向我们推荐?

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您好、Roland、

    我建议如下:

    • 请阐明具体的应用条件是:VIN、VOUT、I_IN、I_OUT。 另一个具体问题是观察到该故障时(零时间启动、可靠性测试延长测试时间、老化测试等)以及温度。
    • 请提供有关这些器件是否通过烤箱进行受控温度回流或是否通过手工焊接的信息。   
    • 如果可能、请断开下游电路以隔离器件、然后重新测试器件的功能。 在 PFM 模式下运行且无负载的器件的开关波形将有助于识别开关行为。 通过轻敲暴露的电感器的顶部来探测 SW 节点、并确保不要将 SW 短接至 GND、因为这会损坏器件。  
    • 请提供这些器件来自卷带的批次代码/生产日期代码材料。 我将与质量工程师联系、以检查器件的历史记录、以查看是否存在任何已确定的缺陷。
    • 请提供原理图和 PCB 布局以供查看。  

    以上所有问题都有助于进一步了解您的应用程序故障情况。

    此致、

    Jimmy

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    e2e.ti.com/.../Response_5F00_TI_5F00_2020_2D00_03_2D00_19_5F00_SR.docxhiJimmy、感谢您的首次反馈。 我们今天进行了进一步的调查和测量。 我´ve (希望)将所有相关数据合并到一个字文件中、包括原理图信息、电路板文件、功率耗散计算和图。 请查看随附的文档和数据。 如果您需要进一步的测量或其他信息来找出根本原因(此时我们怀疑使用电子负载是否是损坏某些模块的根本原因?) 请告诉我。

    1. 我们的应用条件是:
      VIN=24V (实验室电源线性或开关类型)
      VOUT = 5V、固定版本
      Iout =每个实验室电子负载设置250mA 固定“中等”负载(无负载变化,但负载从无负载条件阶跃变化到每个 E-Load“on”按钮250mA
      “良好”原型的 IIN:66,78mA
      “坏”原型的 IIN:12105mA;
      环境温度:实验室环境–温度约为22°C-25°C

    2. 没有一个原型是手工焊接的、所有这些原型都使用相同的过程进行了良好/不良的焊接:
      无引线蒸汽相机器(无温度控制、不必要:使用的 Galden 传输液为 Solvay LS230 (无铅)、沸点为230°C ->未暴露原型模数
      更高的物理温度

    3. 关于批次代码/生产日期代码:遗憾的是、我们在 Pick´n place 期间未注意到此信息。

    4. 原理图:C6 = 10uF/SMD/ X7R;      C8 = 47uF/SMD1210/X7R
      原理图符合数据表的图34


     

    1. 电路板:
      我们在通用 PCB 上做了三种不同的布局(第5号、第6号和第7号)
      我们希望仔细地测试我们对铜的“需求”,因为我们的应用期望的功耗和环境热阻超过数据表的图81/公式(7)
      栅格为1.27mm


     

    1. 我们的预期功率耗散和 Rth 计算如下:

    2. 有关设计的原型板/堆栈的详细信息:
      电路板为双层、刚性、铜0.35um

      测得的 PCB 总高度:1.6mm (标准)、采样模块编号5

    顶部(第5号规则)  

    底部(第5号规则)


     

     

    正如您所建议的、我们在 SW 节点上使用一个探针再次测试了一些电路板:
    根据我们的一般理解、SW 节点的行为似乎正常。

    Prototyp SN No 3 (我们认为是一个很好的模块、不会预热)

    设置:

    输入电压24V

    输出电压5V

    每个分立电阻器的 Iout (无 E-load):225mA

     


     

    Prototyp SN No 1-3 (我们认为是一个糟糕的模块、发热)

    设置:

    输入电压24V

    输出电压5V

    每个分立电阻器的 Iout (无 E-load):225mA

    我们认为 SW 节点的行为可疑、但我们不理解。 这似乎不是断续效应

     

     

     

     

    1. 正如我在上面所说的、我们在之前的所有测试中都使用了电子负载。 原型处于空载条件下但打开(启用)、然后根据按钮、E-Load 在输出端消耗250mA 的负载
      我们今天发现、当我们使用实验室 E-Load 进行测试时、我们仍然怀疑为什么有些是坏的、有些不是坏的:


     

    SN 3 ON–E-Load 切换至“ON”

    放大

     

     

     

    注意:我们当前的原型–请参阅上面的电路板尺寸–仅是使用 TI 模块的中间步骤。 我们首先使用您的原始 TI EVM 模块进行了测试。

    在我们预期的最终原理图中-使用 LMZM23600作为电源模块-我们不会在输出上出现很大的负载变化。 我们希望将 LMZM23600xx 用作5V 固定微控制器和3、3V 固定微控制器

    对于当前的原型、我们只需检查我们使用模块进行设计/布局的能力以及我们生产有效硬件的能力。

     

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您好!

    您还能为我提供两个附加信息吗?

    1. 您能否阅读电源模块上的 Topmark? 您需要进行显微镜检查、但有一个 Topmark 读数来帮助识别暴露电感器左侧的部件。 请参阅下面的示例。
    2. 您能否在应用条件下且空载时测量"良好模块"上的电感器温度? 我想知道电感器是否会超过规格的温度。  

    此致、

    Jimmy

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     你好、Jimmy、

    请查看随附的模块上的 Topmark 读数:

    n´t 有这样的黄色滤波器:我们认为 HHQ 是 L4Q 、YMD 是928。

    另请参见随附的一个报告电感器温度测量值的字文档。 我们测量了良好的模块和不良的模块。

    e2e.ti.com/.../Temperature-Measurement-2020_2D00_03_2D00_23.docx

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    您好、Roland、

    如果您有任何有关2D 标签或装运标签的附加信息、这将极大地有助于跟踪。

    您能否帮助我理解这两个文档之间的术语?

    1. 在"Response TI"文档的第4页中、我看到良好模块的名称是(Prototyp SN No 3)。 错误模块的名称是(PrototypN No 1-3)。 我猜这意味着有一个具有第4页所示 SW 波形的良好板和三个具有第5页所示 SW 波形的不良板。 是这样吗?
    2. 在"温度测量"文档中、我看到两个名为(SN3和 SN2/3)的良好模块。  这些板是否与 Prototypn No 3电路板相关? 我看到两个错误的模块(SN1和 SN2),这些主板是否与原型 SN No 1-3主板相关联? 我想确保温度读数是在最初发送的"Response TI"文档的同一电路板上完成的。 这将帮助我跟踪电路板的特性并确定问题是什么。
    3. 有趣的是、两个不良电路板(SN1和 SN2)上的电感器温度分别为171摄氏度和177摄氏度、但输出电压仍调节为5V。 您能否确认 SN1和 SN2的"坏模块"板具有稳压5V 输出? 由于热关断上升阈值为 155°C、因此我预计该器件会达到热关断状态并拉低输出、从而有效地关闭器件。

    此致、

    Jimmy

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    您好、Roland、

    您可以做的另一件事是在输出端插入电流环路以读取电感器电流。 您能否对此进行测试并提供 VIN、VOUT 和电感器电流范围? 如果器件运行过热但仍处于稳压状态、我怀疑可能存在低电感、这会导致器件升温。  

    此致、

    Jimmy  

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    你好、Jimmy、

    为回答上述问题、请参见随附我们2020年3月25日的回复。 我将附加字文件。

    e2e.ti.com/.../Response_5F00_25_2D00_03.docx

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    您好、Roland、

    您是否能够在"坏模块"电路上获得电流环路以检查电感器电流?

    让我们后退一步、再次讨论故障电路。 也许我还不理解这一点、请帮助澄清电路板的符号。 请参阅您在初次答复中发送的下图。

    我假设上面的图像是您正在测试的原型板、并在您发送给我的回复中记录所有测量结果、请确认。  

    从这里、我看到您有三个电路、我将遵循您的符号并调用 NR5、Nr6和 Nr7。 您还展示了 NR5但 Nr6或 Nr7不包含的 PCB 铜面积。 NR5、Nr6和 Nr7之间有何差异? 与其他 Nr6和 Nr7相比、NR5上是否有更多的 GND 覆铜? 请阐明 PCB 布局的差异。  

    --

    现在、在您的回复(TI 2020年03月19日的回复)中、您说您有一个很好的模块、叫做"Prototyp SN No 3"、上面提到的哪一个电路(NR5、Nr6或 Nr7)可以让下面的模块更好?  

    您有一个名为"Prototyp SN No 1-3"的错误模块、同样、上图中的哪个电路会将下面的错误模块发送到哪个?

    --

     之后、您在文档(温度测量2020-03-23)中提到了温度读数、其中显示了四种不同的读数。  

    "SN3/SN NO 3"、"SN 2-3"(均称为良好模块); "SN1"、"SN2"(均称为不良模块);以下所有4个模块中的哪一个来自 NR5、Nr6和 Nr7的电路都用于?  

    从 Nr 改为 SN 的符号相当混乱。 我要求这一点来澄清可疑的现场、并了解某个现场是否始终是好的、但却失败了。 如所示、是否有任何站点在 NR5、Nr6和 Nr7上具有良好的模块和不良的模块。

    --

    现在我不清楚这是否是 PCB 布局问题、因为故障器件上的铜面积不足、导致过热、 或者、如果部件在具有通过部件的电路布局上发生故障、则是电源模块设备问题。  

    此致、

    Jimmy

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    您好、Roland、

    一段时间以来,我没有收到您的回复,您能否提供有关我在上一次回复中所提问题的最新信息? 我想知道这是否是 PCB 铜布局问题、因为您运行的是多种不同的 PCB 布局。 根据您的回复、这可能会让您了解故障的根本原因。

    此致、

    Jimmy  

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    你好、Jimmy、很抱歉耽误你的时间。 由于 Corona 病毒的限制,我没有在公司工作。 毕竟、正如我看到的、跟踪线程对您和我来说非常困难、我建议如下:

    1.我想组装新的原型(数量5 - 10件)、对其进行序列化

    2.我需要等到电晕关断结束后再回到公司,我们获得了用于新转换器芯片的资金信息

    3.一旦 我准备好了新的原型板(使用上面描述的现有铜/布局)、我就可以对它们进行测试(没有 E-Load、只有无源电阻器)

    4.如果线圈过热仍然有问题,我想在此帖子下再次按照故障排除主题进行操作。 与您进行分步数据交换。

    非常感谢您的理解、很抱歉给您带来不便。

    您的 Roland

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    感谢您的反馈。

    现在、我将关闭该线程、等待您获取更多信息。  

    一旦此情况清除、您将从原型装置收到更多信息、您可以回复此主题、并重新打开以供进一步讨论。

    此致、

    Jimmy