其他造成电源 IC 输入端 EOS 的原因

除了热插入造成的冲击以外，还有其他一些状况可能造成电源 IC 输入端受到 EOS 的攻击：
a. USB 输出端短路测试造成 USB 开关输入端损毁
下图显示的是一个典型的 USB 开关的应用电路图，有一个 1µF 的去耦电容放在靠近 IC 输入端的地方，电容前面有大约 10cm 的铜箔路径将它和 5V 主电源连接起来。

USB 端口都需要进行短路测试， 这个测试通过一个开关来模拟， IC 需要在侦测到短路以后快速将其 MOSFET 开关关断。从上图中的实例可以看到， MOSFET 开关关断的动作是有延时的，因而会有一个短时大电流流过 IC 之后关断才会发生。由于输入线有电感存在，此电感和输入端去耦电容 C2 会一起发生谐振，因而可在示波器上看见输入端出现了高压脉冲，这很可能超过 IC 的最高耐压能力并将其损毁。
为了解决这样的可靠性隐患，用于热插入风险防范的类似措施可以被纳入考虑范围，因此我们要在电路中加入类似电解电容的 RC 抑制电路。抑制电路的参数计算方法是类似的，我们可以利用开关关断过程的 dI/dt 计算电容的值。实际上，一个 47µF 的电解电容就可以将电压峰值控制在大约 6V 上，如下图 所示。

b. Buck 转换器的反向偏置问题
工作在强制 PWM 模式下的 Buck 转换器在经由输出端反向偏置时会表现出 Boost 转换器的行为。
假如转换器的输出端由高于预设输出电压的外部电源供电时， IC 内部的下桥 MOSFET 会从输出端吸入电流，再与上桥 MOSFET 一起形成一个Boost 转换器。如下图所示，该电路的输出端就由一个缓慢上升的 5V 电源供电，它的输入端电压将上升并最终将其 ESD 单元击穿。

像这种电源反向偏置的情况并不经常发生，但在存在电池的系统中就很容易出现。又假如在某些设计中使用了动态电压调节技术（通过反馈网络对输出电压进行调节），如果输出电容很大，又恰好遇到了输出电压的设定突然变低，Boost 的动作就会发生了。

总结

电源 IC 的损坏经常是由于输入电压过应力造成的，这在电源热插入导致出现过高电压尖峰或由线路电感和低 ESR 陶瓷电容形成谐振时就会发生。
当电源 IC 输入端的 ESD 单元遇到超过其能量承担水平的冲击能量时就会被损坏。造成 IC 损坏的 EOS 能量通常要比正常的人体模式（ HBM） ESD 能量高好几倍。当 ESD 单元被损坏的时候，作为其承载体的硅晶圆也会受到伤害。在大多数情况下，承载体的损坏会直接导致功率级的不正常运作，引起直通短路、功率级烧毁等问题。
具有折返特性的 ESD 单元在被触发以后可能保持在低于工作电压的电压上，这会在被触发之后立即导致大电流的出现。
由于热插入事件和电源线上的谐振效应都会将电压尖峰引入 IC 输入端，因而在电源设计过程中必须对这样的瞬态过程进行检查，确保在任何情况下都不会在 IC 输入端形成高电压。由于 ESD 单元的激活电压总是高于器件的绝对最大额定值，应用中能够出现的电压就不能超过 IC 的绝对最大额定值，以便确保 ESD 单元在工作过程中不会被激活。

来源：https://www.toutiao.com/article/6835126947312304651/