芯片燒壞時發(fā)生了什么？為什么總是VDD短路？甚至封裝開裂冒煙？

相信大家在MCU調(diào)試和生產(chǎn)測試階段遇到過這樣的情況，芯片發(fā)燙不工作，甚至芯片冒起一陣青煙，

封裝出現(xiàn)開裂或小孔，

斷電量測發(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電壓過高導(dǎo)致的嗎？讓我們一起來分析一下。

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IO口都會有保護(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和金屬線都會連接到VDD上。

那么當(dāng)IO口內(nèi)部流入電流時，芯片內(nèi)部的集成電路金屬線和器件因?yàn)橛凶杩勾嬖诰鸵欢〞a(chǎn)生溫升，所以當(dāng)電流足夠大時，芯片內(nèi)部金屬層或器件會出現(xiàn)熔斷，融化的導(dǎo)電介質(zhì)會擴(kuò)散開，和周圍電路粘連在一起

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)連接后會發(fā)生什么？對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。

那么我們再繼續(xù)想象一下，當(dāng)一個PCB的電源和地被芯片內(nèi)部連接到一起后會發(fā)生什么？

如果電源能提供的電流足夠大，那么通過芯片內(nèi)部融化金屬的連接流過幾A（讀“安”）電流產(chǎn)生更大溫升，芯片物理介質(zhì)會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LDO等提供的最大電流較低，芯片不會出現(xiàn)明顯的外觀損壞，會讓我們對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，可以把每一個IO口也測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？哪些情況會引入過電壓過電流？對后續(xù)感興趣的話請點(diǎn)贊+收藏，也歡迎評論和轉(zhuǎn)發(fā)。