К сожалению: экранированный индуктор очень близко к кристаллу. Проблема?

У меня есть дизайн, который отлично работал на двух собранных мной досках, но более половины плат из местного сборочного цеха плохие.

Я проследил наиболее распространенный режим отказов по нестабильным эталонным часам от моего процессора до PHY Ethernet. Я предполагаю, что PLL не блокируется должным образом в некоторых случаях.

Единственное, что я обнаружил (и, возможно, это очень важно), это то, что, пытаясь раздавить область, я каким-то образом получил кристалл 24 МГц для системных часов (который подается на ФАПЧ для опорных часов Ethernet). очень близко к экранированной индуктивности преобразователя постоянного тока. Экранированный индуктор находится под углом 45 градусов к кристаллу, но один угол находится в пределах 20 мил от стороны кристалла! К сожалению.

Теперь я смог переместить этот кристалл на расстояние около 160 миль, и это лучшее, что я могу сделать без серьезной переделки. Я видел пример компоновки в примечаниях к компоновке процессора, которые, кажется, показывают кристалл на расстоянии около 100 мил от индуктора (DC / DC встроен в этот пакет процессора), так что я думаю, что все в порядке. На оценочной доске их расстояние составляет около 250 миль, но, похоже, это расстояние не было существенным фактором в этом проекте (хотя могло бы быть). Это просто выглядит как удобное место для обоих компонентов.

Моя большая проблема в данный момент ... я решил проблему? Насколько вероятно, что кристалл в 20 милях от экранированного индуктора может вызвать проблемы? Странно то, что у меня 6 плат, которые до сих пор вели себя отлично, и около 5, которые имеют эту проблему с эталонной синхронизацией PLL. Я не уверен, почему это не все доски, если только это не то, как складываются отдельные допуски.

У меня могут быть большие проблемы с целостностью сигнала ... но тогда, кажется, гораздо более требовательные части схемы процессора (память DDR2) работают хорошо. Ни на одной доске нет никаких признаков проблем ни там, ни где-либо еще.

Наиболее вероятной причиной моих бед был местный сборочный цех. У меня очень низкий уровень доверия к доскам, которые я получил от них. Я нашел большое количество ошибок. Одна плата работала с тех пор, как я заменил кристалл ... Я не видел никаких колебаний на прицеле, но под микроскопом он определенно имел связь. Однако замена кристаллов не помогла ни одной из других плат.

Я просто хотел бы, чтобы у меня была конкретная, исправленная проблема для следующей редакции платы вместо связки «Возможно, она будет работать сейчас» ...

Вот изображение до и после (кристалл немного больше в Y, чем его след):

Я думаю, что индуктор, вероятно, не является основным фактором, способствующим сбоям. Я говорю это, потому что это индуктор, и как таковой создает магнитное поле. Кварц в кристалле не особенно магнитный. Во-вторых, вы заметили, что индуктор экранирован, поэтому внешнее поле утечки должно быть небольшим. Тем не менее, выходной сигнал кристалла имеет довольно высокий импеданс, и индукция может добавлять небольшое напряжение последовательно с ним. Это должно быть небольшим и не очень большой проблемой, если кристалл движется правильно с правильными крышками нагрузки.

Я бы внимательно посмотрел на кристалл цепи. Это звучит так, как будто вы используете слишком низкую настройку уровня диска, или ограничения нагрузки не верны. Что в техническом описании сказано, что нагрузочная емкость кристалла должна быть? Какой размер крышки у вас есть с каждой стороны? Микросхема, управляющая кристаллом, может иметь различные настройки уровня диска, если она предназначена для работы с широким спектром кристаллов. На 24 МГц вы почти наверняка должны использовать самый высокий уровень привода.

Посмотрите на выходной вывод драйвера кристалла (входной сигнал в кристалл) с помощью датчика высокого импеданса. Это должен быть хороший сильный сигнал. Это может быть прямоугольная волна с закругленными углами или почти синусоида. Это должно быть несколько вольт на пп, обычно половина напряжения питания или больше. Тщательно проверьте частоту, чтобы убедиться, что она не работает на гармонике. Если это так, это указывает на то, что одна или обе крышки нагрузки не подключены или слишком низкие. Тогда посмотрите на выход кристалла. Это должна быть хорошая синусоида 24 МГц, по крайней мере, вольт на пп, желательно чуть больше. Работает ли устройство внезапно, когда вы надеваете датчик прицела на кристаллический провод? Если так, это снова отсутствует, плохо или неправильно загружает заглавные буквы.