|
作者：武曄卿 阻抗連續是一個廣義概念，它不僅僅指電學的電傳輸路徑、，也包括產品結構的力流路徑、風道的通風路徑等。其基本要求是路徑阻抗盡量保持一致，如果不得不有阻抗變換的情況，則須采取緩變過渡的設計形式（圖1）。 對于一個電路布線（圖2），如果出現了急性過渡，則在急性過渡的兩側各取一小段dx的長度，其阻抗分別為R和r，同樣材質的情況下，根據電阻的計算公式R=ρ*L / S，截面積大的電阻小，因此細的一段阻抗大為R，粗的一段阻抗小為r。當導線上通過電流I，則分別在R和r上產生熱量為PR=I2R，Pr=I2r，因此PR>;Pr，則兩段的發熱也不一樣，溫升也就會產生微小的差別，緊鄰的兩段導體，在溫度不同時，將會在電場和溫升的雙重作用下，細端R段的導電載流子將會發生移動，而形成更多的空穴，載流子的減少導致電阻更加增大，于是形成一個R↑→PR↑→溫度T↑→載流子移動→R↑ 這樣一個周而復始的正反饋過程，越來越加速，導致到現在過渡點的燒毀。電爐絲與電線接頭處的燒斷、PCB板上布線過流時，并不是整條線全部燒毀，而是某一小段燒毀，均可形象的說明此問題。常見的一種失效現象，導線受到ESD損傷（圖3），在線纜上形成某個局部的損傷不能再導電，（圖3）中的橢圓，于是，在損傷點的兩側與損傷點之間，就形成了一個阻抗機型過渡的環境，最后在這個過渡點發生如上的反應過程，最后在損傷處燒斷，燒斷后的表現現象為為過電應力熱損傷（EOS，Electrical Over Stress），但其實質為ESD（Electro-Static discharge）靜電損傷引起，常見的器件失效分析中，“疑似ESD損傷”的結論大都基于此。 在嵌入式系統的結構設計方面，結構上的急性過渡，會導致出現應力集中點（圖4），在力的傳遞過程中，在急性過渡點的兩側，力流路徑的過渡，會將較寬一側的多余部分所受到的力，全部集中于過渡的部位，從而導致此處成為故障點，在右側加一個向下壓的力時，在過渡處最先出現裂紋斷開。 
|
