相信大家在MCU調(diào)試和生產(chǎn)測(cè)試階段遇到過(guò)這樣的情況，芯片發(fā)燙不工作，甚至芯片冒起一陣青煙，
封裝出現(xiàn)開(kāi)裂或小孔，
斷電量測(cè)發(fā)現(xiàn)MCU的VDD和GND已經(jīng)短路了。
那么為什么芯片損壞后總是VDD短路，是因?yàn)閂DD電壓過(guò)高導(dǎo)致的嗎？讓我們一起來(lái)分析一下。
首先我們看下典型的MCU IO口結(jié)構(gòu)：
基本在芯片內(nèi)的每一個(gè)IO口都會(huì)有保護(hù)二極管，當(dāng)IO口的電壓高于VDD或者小于VSS后，保護(hù)二極管就可以把電壓/電流泄放到電源和GND上，避免靜電等燒壞內(nèi)部電路。
同時(shí)我們可以看到IO內(nèi)部還有很多器件也都連接到VDD和VSS上，并且這些只是結(jié)構(gòu)體上所看到的，實(shí)際電路內(nèi)很多CMOS和金屬線(xiàn)都會(huì)連接到VDD上。
那么當(dāng)IO口內(nèi)部流入電流時(shí)，芯片內(nèi)部的集成電路金屬線(xiàn)和器件因?yàn)橛凶杩勾嬖诰鸵欢〞?huì)產(chǎn)生溫升，所以當(dāng)電流足夠大時(shí)，芯片內(nèi)部金屬層或器件會(huì)出現(xiàn)熔斷，融化的導(dǎo)電介質(zhì)會(huì)擴(kuò)散開(kāi)，和周?chē)娐氛尺B在一起
結(jié)合前面的圖我們可以大膽相信，這些電路被融化金屬物質(zhì)連接后會(huì)發(fā)生什么？對(duì)那就是我們討論的答案，VDD和VSS電路被融化物質(zhì)連接導(dǎo)致短路。
那么我們?cè)倮^續(xù)想象一下，當(dāng)一個(gè)PCB的電源和地被芯片內(nèi)部連接到一起后會(huì)發(fā)生什么？
如果電源能提供的電流足夠大，那么通過(guò)芯片內(nèi)部融化金屬的連接流過(guò)幾A（讀“安”）電流產(chǎn)生更大溫升，芯片物理介質(zhì)會(huì)大面積碳化甚至氣化，瞬間的高溫可能讓封裝體燃燒冒煙，同時(shí)芯片內(nèi)部嚴(yán)重分層產(chǎn)生的壓力讓封裝體字節(jié)爆裂。
當(dāng)然如果通過(guò)LDO等提供的最大電流較低，芯片不會(huì)出現(xiàn)明顯的外觀損壞，會(huì)讓我們對(duì)芯片什么壞了更加摸不著頭腦；
當(dāng)然，看完這篇文章你就知道當(dāng)芯片損壞發(fā)現(xiàn)VDD短路時(shí)，可以把每一個(gè)IO口也測(cè)試一下阻抗和二極管特性，真正的源頭很可能就是從某一個(gè)IO口外部的電路引入，VDD可能只是“背鍋俠”。
那么如何分析IO電性是否正常？哪些情況會(huì)引入過(guò)電壓過(guò)電流？對(duì)后續(xù)感興趣的話(huà)請(qǐng)點(diǎn)贊+收藏，也歡迎評(píng)論和轉(zhuǎn)發(fā)。
