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(shù)攻關(guān)中，終于找到了失效根因 。

對分析履歷進(jìn)行回溯梳理，導(dǎo)致該問題成為技術(shù)難題的原因是導(dǎo)致Buck芯片EOS的原因有多個(gè)，當(dāng)找到其中一個(gè)原因后將所有的EOS都?xì)w結(jié)到這個(gè)原因上，但發(fā)現(xiàn)導(dǎo)入對策后Buck芯片EOS的問題并沒有收斂，因此又重啟問題進(jìn)行技術(shù)攻關(guān) ，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(gè)失效機(jī)理進(jìn)行分析，給可能遇到這個(gè)問題但百思不得其解的兄弟姐妹們一個(gè)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(cè)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(diǎn)。

在板測試各正常應(yīng)用工況下Vin、SW管腳電壓應(yīng)力，未發(fā)現(xiàn)應(yīng)力超標(biāo)的情況，難道導(dǎo)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(gè)類型的器件故障率遠(yuǎn)高于其他的 DC-DC 芯片，故對這類芯片“EOS”失效的根因進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)。

經(jīng)過技術(shù)攻關(guān)，確認(rèn)導(dǎo)致Buck芯片EOS失效的其中一個(gè)根因：設(shè)備關(guān)機(jī)時(shí)，芯片由Buck變?yōu)?a class="contentlabel" href="http://cqxgywz.com/news/listbylabel/label/反向Boost">反向Boost模式，使Vin/SW管腳電壓超標(biāo)導(dǎo)致芯片EOS失效。

失效機(jī)理如下：

1、Vin不給電情況下，后級的Vo經(jīng)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(jìn)入到反向Boost模式；

2、當(dāng)Vin給點(diǎn)的情況下，負(fù)載跳變導(dǎo)致的過沖使能量反灌到Vin，使芯片從Buck模式進(jìn)入到反向Boost模式；

3、Boost模式下，相同的Vo電壓，占空比越小Vin會(huì)升得越高；

4、當(dāng)Vin和SW管腳電壓超過規(guī)格值時(shí)，會(huì)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(huì)變成Boost模式工作，這是拓?fù)錄Q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。

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(diào)，輸出最大可支持3A。

由于輸入電壓最大只支持到5.5V，在應(yīng)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(gè)二極管進(jìn)行降壓。

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

在規(guī)格書中也有提到這個(gè)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(jìn)行的，下管MOS在此階段是導(dǎo)通關(guān)斷時(shí)間間隔的，所以就會(huì)存在在下管關(guān)斷的時(shí)候，輸出電壓通過上管流通到輸入端，這就會(huì)形成一個(gè)反向Boost操作 ，將輸入電壓抬高比較多。所以要注意時(shí)序：EN不能比VIN先掉電。

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