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    這是美國AEM公司的產(chǎn)品,有多種規(guī)格,從低壓到高壓,目前電壓可達 DC660V/100A，符合MILPRF23419/12(即FM12)的要求,并保持了多年的優(yōu)異記錄。AEM公司是世界上被美國航天總署NASA認證的FM12型高可靠熔斷器生產(chǎn)廠家,也被列入美國QPL表。這種高可靠固態(tài)熔斷器主要用于航天和軍事裝置。休斯公司、馬丁公司、TRW等歐、美、日宇航公司均采用這種產(chǎn)品。

    這種固態(tài)熔斷器分引線式和片式兩種類型。它是在陶瓷基體上用厚膜工藝制備設定形狀的特殊合金導電帶,這種合金導電帶的電阻具有正溫度系數(shù)。用特殊的樹脂包封，圖3是其結構示意圖。這種FM12型高可靠固態(tài)熔斷器具有以下特點:其熔斷特性與周圍環(huán)境的真空度無關(FM08型高可靠陶瓷管－金屬絲熔斷器與周圍真空度有密切關系);由于是固態(tài)結構,可承受強烈的振動,達30g/3kHz(FM08型為 10g/2kHz),耐沖擊達1.5kg(FM08為100g);在過電流熔斷時,由于特殊樹脂的嚴密包封,不會發(fā)生爆炸現(xiàn)象,也不會出現(xiàn)電弧、氣體、微顆粒等污染;結構緊湊，體積小。表1是陶瓷管-金屬絲型熔斷器(FM08A)的特性數(shù)據(jù)。表2和圖4是美國AEM公司生產(chǎn)的高可靠固態(tài)熔斷器(FM12) 的典型數(shù)據(jù)和特性曲線。可以看出,AEM生產(chǎn)的這種熔斷器,不僅規(guī)定了斷開時間(ClearingTime)，而且給出了最小斷開時間。其它廠家的熔斷器幾乎都不提供這一數(shù)據(jù),而在設計某些要求嚴格的電路時需要這些數(shù)據(jù)。

　　表1陶瓷管型熔斷器（FM08A，125V，0.5A）的熔斷特性

　　表2高可靠固態(tài)熔斷器（FM12A，125V，50A）的熔斷特性

2有機高分子聚合物自恢復型保險絲

    這類保險絲是近年由美國Raychem公司開發(fā)的新型過電流保護元件,它實質(zhì)上是一個正溫度系數(shù)熱敏電阻器。它是在有機高分子聚合物中加入導電顆粒而構成的，其特點是具有自恢復性,即過電流之后又恢復到常態(tài),不必更換,也不必一定將它安置在電子產(chǎn)品中手可觸及的部位，因而給用戶帶來許多便利,很受歡迎。不足之處是阻抗較高。一般說來,在電路正常狀態(tài)下,其阻抗比相同的金屬型熔斷器較高,這樣,就增加了電子產(chǎn)品的電能消耗。在某些電路中,由于其電阻大而產(chǎn)生熱噪聲。與金屬型熔斷器比較,其響應速度慢，存在老化現(xiàn)象。在個別電路中,當發(fā)生過電流時,它起保護作用,使電路回到正常狀態(tài)。但若引發(fā)過電流的故障原因未被及時排除,則會出現(xiàn)過電流狀態(tài)——正常狀態(tài)——過電流狀態(tài)的反復循環(huán),從而給電路帶來麻煩，需要與其它保護元件組合使用。雖然這種過電流保護元件還有一些不足之處,但它的自恢復性優(yōu)點是很吸引人的,各生產(chǎn)廠家都在研究改進,主要方向是提高耐電壓/電流、降低電阻、提高強度和穩(wěn)定性,并日益取得進展。如 Raychem公司的miniSMDM75/24型,24V,40A及miniSMDM260型,8V,40A。尺寸為4.5mm×3.2mm，適用于鍵盤、鼠標器、主機板、顯示器、電源適配器等。TycoElectronics公司生產(chǎn)TSL250080型產(chǎn)品,它可以承受2/10μs, 800V,100A的放電,專用于建筑物內(nèi)部的電信系統(tǒng),以防止120V或250V交流電故障。

3．5PTCR和NTCR

    PTCR和NTCR是己被廣泛應用的過電流保護和溫控元件。一般說來,作為電路保護元件,大多采用PTCR;而作為溫度控制、溫度補償元件,大多采用NTCR。近年來,除引線型分立元件外,片式PTCR/NTCR具有顯著的優(yōu)點,發(fā)展很快。

3.1片式陶瓷PTCR

    隨著SMT的發(fā)展,片式陶瓷PTCR的需求快速增加。一般的溫度動態(tài)范圍在85℃～150℃,精度達±5℃。但由于BaTiO3的固有特性,致使單層型片式PTCR的阻值較高,不能滿足某些電路的要求;疊層型片式PTCR相當于多個很薄的PTCR的并聯(lián),因而不僅能明顯地減少其阻值,而且提高了其熱響應速度。將它以適當方式貼在半導體功率管和IC芯片上,就可以有效地保護這些關鍵器件。若在LCD控制電路中加入PTCR,則可以在寬溫度范圍內(nèi)保持良好的顯示效果。然而，這種疊層型片式PTCR的制造工藝難度大,目前國內(nèi)尚處于開發(fā)初期，但人們一致認為其發(fā)展前景十分廣闊。

3.2片式陶瓷NTCR

    它的阻值隨著溫度的升高呈現(xiàn)指數(shù)形式下降,阻值隨溫度的變化率一般為百分之幾，因而其測溫精度很高,而且結構簡單,使用方便，獲得廣泛應用。特別是近年來,移動通信飛速發(fā)展,需用大量的溫補晶體振蕩器,這就為NTCR提供了巨大市場。從結構上講,片式NTCR除了玻璃管封裝形式外，還有單層型和多層型之分。一般熱敏陶瓷材料的電阻率決定于該材料的熱激活能,因而B值高時電阻率也高。所以，單層型 NTCR難以同時保持高B值、低電阻的特性,如果將電阻降至300Ω,B值就可降到3000。反之,疊層型片式NTCR卻可以同時實現(xiàn)低電阻和高B值,如 SIEMENS公司的C1621型疊層片式NTCR,電阻降到幾十歐姆時,B值仍能保持在3500以上。深圳順絡公司的STH1608型,電阻為100Ω 時,B值為3150,為水平。

4過電壓保護元件

    在電子設備中，經(jīng)常出現(xiàn)瞬間尖峰電壓和浪涌電壓,兩者有所不同，前者持續(xù)時間短,但電壓峰值范圍大,從mV級到kV級;后者持續(xù)時間長,可達ms乃至s級,但其幅度可為正常值的數(shù)倍，可以統(tǒng)稱為過電壓狀態(tài)原文位置
，它們都會給電路帶來麻煩。特別是近年來向高速數(shù)字化發(fā)展,半導體器件和IC的工作電壓越來越低,大大增加了遭受過電壓和靜電放電(ESD)危害的幾率。面對這樣的狀況,出現(xiàn)了多種過電壓保護元件,如TVS二極管、陶瓷壓敏電阻器、瞬態(tài)電壓抑制器（Surgector）、ESD抑制器等。

4.1疊層型片式陶瓷壓敏電阻器（MultilayerChipVaristor）

    陶瓷壓敏電阻器作為過壓保護元件己有多年歷史,得到廣泛應用。但由于其壓敏電壓與兩個電極間的距離成比例,通流量與電極面積成比例,所以傳統(tǒng)的引線型陶瓷壓敏電阻器在體積上和性能上都滿足不了現(xiàn)代電子產(chǎn)品電路的過電壓保護要求;近年來人們使用更精細的MLCC工藝制造的疊層型片式陶瓷壓敏電阻器克服了這些技術難關。同時，具備壓敏電壓低(可低到2V左右)、響應速度快(為ns級)、通流量大、溫度特性好、體積小、適合SMT組裝等諸多優(yōu)點.特別適用于LCD、鍵盤、I/O接口、IC、ASIC、MOSFET、CMOS、傳感器、霍爾元件、激光二極管、前置放大器、聲頻電路等電路中的過電壓保護，發(fā)展前景十分廣闊。雖然剛剛開發(fā),卻受到普遍重視,例如，電容僅有10pF的0402規(guī)格的疊層型片式壓敏電阻器可很好地應用在移動通信和筆記本電腦中。日本Murata公司在網(wǎng)上推出VCM18R系列,TDK公司近日也推出AVR－M系列。我國深圳順絡電子公司開發(fā)了0402、0603、0805、12064種封裝尺寸的疊層型片式陶瓷壓敏電阻器,其工作電壓范圍為2.5V～23.1V,圖5是其典型的電壓敏特性曲線。這類新產(chǎn)品是最被看好的一種過電壓保護元件,預計其年增長率將超過30％。

4.2多功能組合件

    如上所述,瞬態(tài)電壓的變化范圍很寬,情況復雜,加之可能同時伴隨浪涌電流及熱效應的影響, 因而有時僅靠一個電路保護元件是不夠的，需要將幾個保護元件組合在一起，例如壓敏電阻/陶瓷電容器組合。據(jù)報道,AVX公司最近推出TransFeed系列疊層陶瓷瞬態(tài)電壓抑制器,兼?zhèn)鋲好綦娮杵饕种七^電壓和穿心電容器濾除高頻EMI的作用。片式壓敏陣列、片式壓敏/電容陣列也出現(xiàn)在市場上。EPCOS公司正在研究將壓敏、熱敏、浪涌抑制元件集成在一起的模塊。這個領域正呈現(xiàn)出一派生機勃勃的景象。

4.3內(nèi)置ESD保護IC

    半導體工藝越來越精細,IC的功能越來越強大,而且工作電壓越來越低。這就導致IC的抗 ESD能力明顯降低，需要增加保護元件。這樣,既麻煩又增加元器的數(shù)目。為此,一些IC廠家將ESD保護功能置于芯片內(nèi)部,制造出自身能防護ESD的 IC，如MAXIM公司開發(fā)的RS-232接口IC、RS-485接口IC等,自身都具有防ESD的功能。

5國內(nèi)產(chǎn)業(yè)的狀況

    國內(nèi)企業(yè)仍以傳統(tǒng)的玻璃管金屬絲型熔斷器為主要產(chǎn)品。我國中國臺灣和香港特區(qū)的多家企業(yè)到大陸建廠,也是以玻璃管金屬絲型為主。在國內(nèi),有些廠家已開始生產(chǎn)可恢復聚合物保險絲、疊層型片式熱敏電阻器和壓敏電阻器。由于技術難度較高，宇航級高可靠固態(tài)熔斷器和高能量密度SMD熔斷器仍處于空白狀態(tài)