PCB板上的杂质对低功耗应用的影响   　　在设计低功耗产品时，经常有客户会反映：所有的功能正常，但是测量功耗时，发现实测功耗与理论设计有很大差距时，这是什么原因？有经验的工程师往往会将整个系统划分许多模块，逐个模块地去测量分析，一般有以下原因可能导致功耗异常：
◎  一些元器件（元器件出现品质问题）；
◎  电路设计问题（采用不合理的元器件，采用不合理的电源电路或外围应用电路，PCB布板不合理）；
◎  PCB品质不良（PCB做工不好导致漏电，PCB板上杂质导致漏电）；
◎  外围磁场对系统的影响（也可以说是PCB设计不合理）
下文我们介绍PCB板上的杂质影响低功耗的一个案例。   案例介绍
曾经有一位客户遇到低功耗问题，其使用的DC/DC降压稳压器（SP6650）的静态电流过大（3mA），而导致功耗一直没降下来。客户始终找不到原因，因此便与我们部门联系。
为了让大家更深入地了解这个案例，我们首先介绍一下SP6650 DC/DC降压稳压器。 1.  SP6650 DC/DC降压稳压器概述
SP6650非常适合使用锂电池或3到4节碱性/NiCd/NiMH电池输入的便携式应用。SP6650利用它独特的控制环路机制延长电池寿命，这种机制维持着器件在较宽范围的输出电流范围内的高效率(<90%)。SP6650具有以下特性：电感峰值电流控制、保护电源以防止过载或短路条件、控制启动电流来防止输出过冲和电池电压过度降低以及使用户能更灵活地选择合适的线圈来优化方案的成本、规模和性能。除此之外，SP6650器件还包括专用的手动关断管脚、电池电压过低指示器和热保护等特性。   2.  特性
◎  输入电压范围：2.7V-6.5V；
◎  输出电压：3.3V或1.25V-5.0V；
◎  输出电流：600mA；   ◎  可编程峰值电流：0.95A  or  0.5A；
◎  有高达95%的转换效率；
◎  静态电流：70uA；
◎  锁闭输入输出电流：0.5uA；
◎  芯片自带控制回路；
◎  输入电压低于3V提示；
◎  低于2.7V电压停止输入电源工作；
◎  输出精度：2%。 3.  应用范围
◎  PDA
◎  Cd播放器
◎  ADSL Modem
◎  数码相机     问题分析
首先我们请客户对板子进行逐级分析，对板上的元件进行逐个替换，问题依然存在。
在远程沟通无效的情况下，客户给我们发了一块已经焊好的板子，及几块没用过的PCB和一些重要元器件（如电源IC，电感等）：
得到客户PCB板后，我们首先对已经焊好的板子进行测量，发现功耗的确为3mA。根据以前的经验，我们按照以下步骤进行分析：
1.  是系统的其他元件导致功耗异常么？我们逐个去除板上的元件及负载，如发光二极管、A/D转换器、485芯片外围器件等，逐个排查，发现SP6650静态电流仍有3mA（正常时是70uA），功耗依然异常。
2.  我们在未用过的PCB板上，重新焊接了3块电源电路（如图 4所示），测量后发现有一块为3mA，有一块为2mA，有一块为8mA，功耗都不正常。
3.  我们担心后级PCB存在漏电流情况，于是我们用刀将电源电路与后级别电路完全割断，现象还是一样。
4.  是芯片的问题么？我们把客户的元件焊到自己产品的PCB板上，发现静态电流完全正常，只有65uA左右，电源芯片没有问题。
5.  是外围元器件的问题么？我们换了3种型号的电感，电容也轮换了一遍，问题依然存在。
这时我们部门的一位同事提醒我，是不是上面的杂质导致了这种情况呢？于是我对客户板子进行了清洗、烘干。静态电流终于正常了，达到了68uA，这时我把还有其他块剩余那块板子同样进行清洗，发现也正常了。
我想大家都知道什么原因了——PCB上的杂质漏电。
解决方案和小结
其实这个客户的运气也比较好，PCB上的杂质漏电了，板子其他功能还正常，只是功耗降不下来。但是有的应用设计中，如果漏电流过大，可能在意想不到的情况下驱动外围电路，小则烧毁芯片，大则导致事故发生。
曾有不少的工程师在做低功耗设计时，功耗一直降不下来，可能有一些就是这种原因导致的。还有些工程师的应用设计中，某些部件莫名其妙地损坏，跟PCB板上的杂质也脱不了关系。
为了防止出现类似问题，最好在焊接前对PCB板进行清洗，在焊接后再次清洗，当然应该遵守基本的清理标准。清洗PCB板所用的有机溶剂很多有酒精、TCE（四氯乙烯）等，不过，如用洗手液、洗碗剂等的效果更好。然后用把板子放入烤炉中，用160℃烘干。后者的PCB阻抗可高达1013Ω，这符合S/H电路的PCB设计。   来源：广州周立功单片机发展有限公司的《嵌入式对话》第四期　　http://www.zlgmcu.com/download/downs.asp?id=3008