Es muss nicht am Atmega hardwaremäßig liegen. Könnte auch das Programm auf dem Atmega sein. Bist du sicher, das nirgendwo Portpegel gegeneinander arbeiten? (Sozusagen ein programmierter Kurzschluss.)

Bist du ferner sicher, das der Atmel nicht schon den ganzen Tag fröhlich vor sich hin kochte, sondern das Hitzeproblem erst nach dem erneuten Anschalten auftrat?

Gruß MeckPommER