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    早年間，2A、3A的Buck芯片失效一直困擾著我，從器件失效形貌上看是EOS失效，但是一直找不到造成EOS失效的根因，最終在22年技術攻關中，終于找到了失效根因。

    對分析履歷進行回溯梳理，導致該問題成為技術難題的原因是導致Buck芯片EOS的原因有多個，當找到其中一個原因后將所有的EOS都歸結到這個原因上，但發(fā)現導入對策后Buck芯片EOS的問題并沒有收斂，因此又重啟問題進行技術攻關，但還好最終找到了失效根因。

    下文將對FCCM模式的Buck芯片EOS失效可能的一個失效機理進行分析，給可能遇到這個問題但百思不得其解的兄弟姐妹們一個參考。

    目前主流的2A、3A的Buck芯片有TI/TPS562208、TI/TPS563208、杰華特/JW5061、杰華特/JW5361、Richtek/RT6253B等。

    這些芯片在使用中都遇到過相同的問題：Vin輸入側無明顯異常過壓，但是芯片發(fā)生了EOS失效。下圖為TI/TPS562203和Richtek/RT6253B的失效形貌，在上下管位置可見明顯的燒毀點。

    在板測試各正常應用工況下Vin、SW管腳電壓應力，未發(fā)現應力超標的情況，難道導致器件失效的原因是“random defeat”？但是在制程監(jiān)控中，可以明確觀察到這個類型的器件故障率遠高于其他的DC-DC芯片，故對這類芯片“EOS”失效的根因進行技術攻關。

    經過技術攻關，確認導致Buck芯片EOS失效的其中一個根因：設備關機時，芯片由Buck變?yōu)榉聪駼oost模式，使Vin/SW管腳電壓超標導致芯片EOS失效。

    失效機理如下：

    Vin不給電情況下，后級的Vo經過上管的體二極管將Vin電壓升高，能量從右向左反向使芯片從Buck模式進入到反向Boost模式；

    當Vin給點的情況下，負載跳變導致的過沖使能量反灌到Vin，使芯片從Buck模式進入到反向Boost模式；

    Boost模式下，相同的Vo電壓，占空比越小Vin會升得越高；

    當Vin和SW管腳電壓超過規(guī)格值時，會造成芯片發(fā)生“EOS”失效。

注：任何FCCM的Buck芯片只有滿足1、2中條件都會變成Boost模式工作，這是拓撲決定的，而這類Buck芯片的輕載工作模式需要使FCCM。

    針對上文所描述的：任何FCCM的Buck芯片都有類似的這種問題，搜索了一下，也發(fā)現了MPS的一個Buck芯片也有公眾號寫過類似的案例，鏈接如下：https://mp.weixin.qq.com/s/CKUphrJV-r9ngNeHoLgsaA。

    為方便閱讀，將其摘錄出來，以下內容來源于公眾號《電子百科》。MPS家這顆MPQ2143 電源芯片主要用于DCDC BUCK電路，輸入可接受2.5V~5.5V , 輸出電壓可調，輸出最大可支持3A。

由于輸入電壓最大只支持到5.5V，在應用輸入電壓為5V的場景下，考慮到裕量，在輸入前加入了一個二極管進行降壓。

這個串入二極管就要注意了：不能出現EN先于Vin掉電的情況，否則就容易出現反向Boost，將MPQ2143的輸入電壓抬高出現EOS的情況：下管開關MOS損壞導致SW到GND損壞短路等。

    在規(guī)格書中也有提到這個反向BOOST的測試情況：

    MPQ2143存在輸入反向Boost的條件為：EN比輸入先掉電，那輸出電壓放電是通過下管 MOS進行的，下管MOS在此階段是導通關斷時間間隔的，所以就會存在在下管關斷的時候，輸出電壓通過上管流通到輸入端，這就會形成一個反向Boost操作 ，將輸入電壓抬高比較多。所以要注意時序：EN不能比VIN先掉電。

    總結：失效分析中“EOS”只是現象不是根因，但原廠和第三方的失效分析通常到現象就已視為“案件結束”，如何透過EOS的故障現象找到導致故障的根因需要分析人員具有較高的綜合素質。