中心論題：

• 介紹新型疊層多元陶瓷片式過流保護元件優點
• 結合實驗測試證明其優點

解決方案：

• 熔斷元件結構可增加熔斷元件與滅弧材料的接觸麵積,縮短滅弧反應的時間
• 獨石多層陶瓷熔斷器的設計及材料使其具有良好耐老化性且不受有機溶劑的影響

引言
---從20世紀70年代開始,表麵貼裝技術SMT（Surface Mount Technology）徹底改變了傳統的通孔插裝技術,使電子產品走向微型化和輕量化。隨著多層布線基板技術
、微電子焊接與互連技術,集成電路及微電子技術
、厚/薄膜混合集成電路等技術的發展,形成了高密度、高速度和高可靠性的主體結構微電子產品。這就促使了電路保護元件向片式微型化
、高安全可靠性、高精度方向發展。世界上眾多的電路保護元件廠家,紛紛研發生產出各種特性的電路保護元件。在過流保護片式SMD熔斷器方麵,有些產品是在環氧樹脂基底或陶瓷基底上製作單層薄膜或厚膜金屬熔斷單元,以聚合物或玻璃材料包封,端電極以銅/鎳/錫/鉛（95/5）敷形塗覆。這類熔斷器我們暫稱其為常規片式熔斷器。

---這些產品均采用單層熔斷元件設計,熔斷元件接近熔斷器的表麵,滅弧及保護層較薄。這種設計及結構上的缺陷,限製了傳統SMD熔斷器的最大承載電流及額定電壓,在過載電流較大時,電弧易將保護層擊穿。

  ---AEM研發的SolidMatrix疊層多元陶瓷獨石結構的SMD熔斷器是采用紫外固化成型專利技術, 經UV固化成型、低溫共燒製造出陶瓷疊層元件,相當於幾個陶瓷外殼熔斷器的並聯組合（見圖1）。其體積小
、能量密度大、陶瓷獨石結構可靠性高
、精度高

、響應速度快
、易與其他元件集成。這種新的專利成型技術比傳統的多層陶瓷元件製造所沿用的濕法和幹流工藝具有更高的精度。

vAEM SolidMatrix疊層多元陶瓷獨石SMD熔斷器的最大優點在於：陶瓷基體中含有具滅弧作用的玻璃陶瓷成分,在熔斷器熔斷的瞬間可快速地淬滅電弧,使電弧持續時間大大縮短,開路後電阻較大。

疊層多元結構
---AEM SolidMatrix SMD熔斷器與常規片式熔斷器在結構方麵具有顯著的不同：它(ta)是(shi)疊(die)層(ceng)多(duo)元(yuan)陶(tao)瓷(ci)獨(du)石(shi)結(jie)構(gou)。所(suo)謂(wei)多(duo)元(yuan)就(jiu)是(shi)指(zhi)它(ta)具(ju)有(you)分(fen)離(li)的(de)多(duo)層(ceng)熔(rong)斷(duan)單(dan)元(yuan)。熔(rong)斷(duan)單(dan)元(yuan)之(zhi)間(jian)用(yong)有(you)很(hen)好(hao)滅(mie)弧(hu)作(zuo)用(yong)的(de)陶(tao)瓷(ci)材(cai)料(liao)隔(ge)開(kai)。熔(rong)斷(duan)單(dan)元(yuan)位(wei)於(yu)陶(tao)瓷(ci)結(jie)構(gou)的(de)中(zhong)部(bu),夾在較厚的陶瓷層中間（見圖1）。其多層熔斷元件結構可以大大增加熔斷元件與滅弧材料的接觸麵積,使滅弧反應的時間縮短。

滅弧性
---我們知道,熔斷器中的熔斷絲具有一定的電阻,當電流通過時,將產生熱量I2Rt。 當通過的電流增加時,chanshengdereliangyesuizhizengjia。reliangjiangbeirongduanqisuoxishoucongershiqiwendushenggao。yibufenjiangsanrezhizhouweihuanjing。dangdianliuchanshengdereliangdayurongduanqichuangeizhouweihuanjingdereliang,熔斷器的溫度將升高。當熔斷絲的溫度達到它的熔點時,熔斷絲被熔斷並產生電弧。好的熔斷器必須能在短時間內立即淬滅電弧使電流斷開。對於額定電流較大的熔斷器,如果滅弧層太薄,熔斷絲熔斷時產生的電弧,將可能燒穿薄的包封層,而不能有效地淬滅電弧使電流斷開。這將有可能使電路中的敏感元件如集成塊受損。

---AEM的多層獨石熔斷器將熔斷元件分散到具有良好滅弧作用的玻璃陶瓷之間。當熔斷元件熔斷時,能迅速擴散到周圍的滅弧材料中,使電弧能被很快地淬滅。

脈衝實驗
---（1）AEM SolidMatrix SMD熔斷器多樣品過流脈衝實驗：

---取AEM F1206FA額定電流為1.0A的熔斷器樣品16顆,實驗條件如下：

---脈衝波形為方形波,持續時間為256微秒（大約是斷開時間的1/2）;

---峰值電流為4.26A（平均約為4A,400%）;

---脈衝周期為1秒;

---25 000次脈衝;

---測試溫度：25～28℃;

---脈衝前
、後,測試樣品的DCR。

---從表2可以看出：脈衝後DCR變化在－0.34%～0.41%範圍。DCR的微小變化,說明熔斷器的脈衝老化很小。

---（2） AEM SolidMatrix SMD熔斷器承受10萬次脈衝實驗：

---樣品：AEM F0603FA額定１A熔斷器５顆樣品;

---脈衝條件：１A電流持續７秒,然後無電流３秒;

---10萬次100%脈衝之後,AEM熔斷器的直流電阻基本沒有改變。

老化性

---在脈衝電流的作用下,熔斷絲和熔斷絲周圍的材料都將達到較高的溫度。這溫度不足以使熔斷絲熔斷,但它完全可以促使熔斷絲的組成金屬原子向周圍材料中進行原子熱擴散。隨著時間的推移,越來越多的金屬原子熱擴散至周圍介質材料,使直流電阻DCR有較大的變化,這就是熔斷器的老化現象。熔斷器出現老化後,在較低電流的作用下便可能熔斷,這將影響電路的正常工作。前麵脈衝實驗的結果表明AEM熔斷器具有良好的耐老化性能,這與獨石多層陶瓷熔斷器的設計及材料有關。

---圖3是AEM多層獨石熔斷的典型熔斷波形。其形狀接近方波,這說明熔斷器在過載電流持續到熔斷時間時,能迅速將電流切斷。

---AEM目前推出的快斷熔斷器有三個品種尺寸,即1206、0603及0402,額定電流為0.25～8A,額定電壓為24～125V。最近推出的慢斷熔斷器為1206尺寸,額定電流為1～8A,額定電壓為24～63V。

---AEM快斷熔斷器的熔斷時間為：

---100%額定電流：熔斷時間不少於4小時;

---250%額定電流：熔斷時間不大於5秒;

---400%額定電流：熔斷時間不大於0.05秒。

---AEM慢斷熔斷器的熔斷時間為：

---100%額定電流：熔斷時間不少於4小時;

---200%額定電流：1～120秒;

---300%額定電流：0.1～3秒;

---800%額定電流：0.002～0.05秒。

---AEM的快斷式熔斷器主要應有於一般的電子電路,而慢斷熔斷器則應用於有較大波湧電流的電路。詳細的特性參數,可參考AEM的網上目錄www.aem-usa.com。

無鉛元件
---AEM SolidMatrix 熔斷器陶瓷漿料、內電極銀漿和端電極銀漿中都沒有鉛的成分,端電極電鍍也是無鉛電鍍,是真正的無鉛元件。

陶瓷獨石結構
---由於它的構成材料隻有陶瓷和金屬,AEM SolidMatrix 熔斷器中沒有任何環氧樹脂或其它聚合物材料,所以它的使用溫度範圍較寬：－55～+125℃。AEM SolidMatrix 熔斷器的另一優點是陶瓷結構堅固,可耐很大的機械衝擊和振動。AEM熔斷器由於是疊層多元陶瓷獨石結構,具有不受任何清洗線路板用的有機溶劑的影響。