中心議題：

• 貼片式保險絲的功能
• 貼片式保險絲的設計原理
• 貼片式保險絲熔斷特性
• 解決熔斷特性的穩定性和精度問題

貼片式保險絲的功能

zaidianzichanpinzhong，tiepianshibaoxiansiyoulianggezhuyaogongneng
，baohuyonghumianshourenshenshanghaihebimiandianlushousun。yiwaiqingkuangdaduoshiyouqitadianzishebeiyinqide，zaochengdianguozaidengweihai，xuyaoyongtiepianshibaoxiansidengguoliubaohuqijianlaijinxingbaohu。

貼片式保險絲的設計原理

標(biao)準(zhun)的(de)熔(rong)斷(duan)保(bao)險(xian)絲(si)是(shi)密(mi)封(feng)在(zai)陶(tao)瓷(ci)或(huo)玻(bo)璃(li)管(guan)內(nei)的(de)金(jin)屬(shu)線(xian)，管(guan)內(nei)填(tian)充(chong)了(le)空(kong)氣(qi)或(huo)沙(sha)粒(li)。而(er)貼(tie)片(pian)式(shi)保(bao)險(xian)絲(si)采(cai)用(yong)了(le)完(wan)全(quan)不(bu)同(tong)的(de)技(ji)術(shu)原(yuan)理(li)，大(da)多(duo)數(shu)貼(tie)片(pian)式(shi)保(bao)險(xian)絲(si)看(kan)起(qi)來(lai)像(xiang)標(biao)準(zhun)的(de)貼(tie)片(pian)式(shi)器(qi)件(jian)，使(shi)用(yong)單(dan)層(ceng)或(huo)多(duo)層(ceng)陶(tao)瓷(ci)襯(chen)底(di)。以(yi)前(qian)的(de)一(yi)些(xie)設(she)計(ji)采(cai)用(yong)類(lei)似(si)於(yu)印(yin)刷(shua)電(dian)路(lu)板(ban)的(de)環(huan)氧(yang)玻(bo)璃(li)纖(xian)維(wei)襯(chen)底(di)。

在單層襯底頂部或多層襯底中間的基本熔體是一種高導電率的材料，例如銅、金或銅錫
、yinbahejin。zhexiefuhecailiaonengtigaobaoxiansinaishouyongrudianliudenengli
，danyehuiyinshoureyinglideyingxiangerjiangdiwendingxing，daozhizaiduogeyongliuzhouqihouchuxianbuzhengqueduankaidegailvzengjia。

genjuchendileixingdebutong，rongtikecaiyongjiguangweitiaodehoumochenjiwuhuohuaxuekeshidejinshuceng，dadaosuoqiwangdexingnengcanshu，haikeshiyongzhanhejinxian。youyuwaixinghehouduyijingqueding，yincizaizaoshouguoyaqiedianliudadaoyidingdengjishi

，rongtihuizaiquedingdeshijianneirongduan。

要yao讓rang貼tie片pian式shi器qi件jian完wan成cheng這zhe個ge功gong能neng層ceng的de作zuo用yong，必bi須xu對dui熔rong體ti進jin行xing保bao護hu
，使shi其qi免mian受shou環huan境jing條tiao件jian的de影ying響xiang。在zai單dan層ceng貼tie片pian式shi保bao險xian絲si中zhong
，熔rong體ti的de表biao麵mian通tong常chang都dou包bao覆fu著zhe一yi層ceng漆qi或huo環huan氧yang樹shu脂zhi。多duo層ceng貼tie片pian式shi保bao險xian絲si熔rong體ti的de襯chen底di層ceng本ben身shen就jiu有you保bao護hu作zuo用yong。由you於yu貼tie片pian式shi保bao險xian絲si的de額e定ding電dian流liu可ke達da到dao7A~8A，因此它們需要低阻值的SMD觸點。

熔斷特性(見圖1)是貼片式保險絲最重要的特性，該特性定義了在一定過流等級下的熔融時間。如果電流達到預設等級，在被稱為pre-arc時間的周期內，熔體裏散發的電功率足以將熔體熔融和蒸發掉。

貼片式保險絲熔斷特性

關鍵性能參數

圖1所示的熔融特性有兩個主要區域。在箭頭所指曲線左邊的第一個區域，包括在陰影區的正常“瞬時”操(cao)作(zuo)區(qu)域(yu)
，以(yi)及(ji)在(zai)短(duan)時(shi)過(guo)流(liu)達(da)到(dao)保(bao)險(xian)絲(si)額(e)定(ding)電(dian)流(liu)兩(liang)倍(bei)時(shi)的(de)情(qing)況(kuang)。這(zhe)個(ge)區(qu)域(yu)定(ding)義(yi)了(le)貼(tie)片(pian)式(shi)保(bao)險(xian)絲(si)承(cheng)受(shou)脈(mai)衝(chong)負(fu)載(zai)的(de)能(neng)力(li)，該(gai)能(neng)力(li)取(qu)決(jue)於(yu)熔(rong)體(ti)的(de)特(te)性(xing)，如(ru)增(zeng)大(da)熔(rong)體(ti)的(de)交(jiao)叉(cha)區(qu)域(yu)就(jiu)可(ke)實(shi)現(xian)高(gao)脈(mai)衝(chong)負(fu)載(zai)。

箭頭所指曲線定義了超過保險絲額定電流的過載和短路電流的熔融時間，圖中保險絲的額定電流(IR)是5A。熔斷保險絲所需的能量可表示為I2T。所以當過流增加時，保險絲的斷開時間會變短。一般
，在過流達到兩倍額定電流的情況下
，保險絲應當在1s~3s內斷開;在過流達到10倍額定電流時

，保險絲應當在不到0.1ms的時間內斷開。反過來看，要防止保險絲在遇到正常湧流的時候斷開，湧入脈衝的最大I2T應當小於保險絲的最大額定I2T的50%。

保險絲的熔斷時間與熔體和環境之間的熱阻有關

，這取決於熔體、襯底、密(mi)封(feng)和(he)端(duan)子(zi)的(de)參(can)數(shu)，也(ye)和(he)印(yin)刷(shua)電(dian)路(lu)板(ban)的(de)布(bu)局(ju)有(you)關(guan)。因(yin)此(ci)斷(duan)開(kai)時(shi)間(jian)，還(hai)有(you)保(bao)護(hu)的(de)有(you)效(xiao)性(xing)，既(ji)取(qu)決(jue)於(yu)製(zhi)造(zao)技(ji)術(shu)

，也(ye)和(he)產(chan)品(pin)設(she)計(ji)有(you)關(guan)。如(ru)果(guo)熔(rong)體(ti)和(he)環(huan)境(jing)之(zhi)間(jian)的(de)熱(re)阻(zu)過(guo)低(di)，可(ke)能(neng)會(hui)沒(mei)有(you)足(zu)夠(gou)的(de)能(neng)量(liang)熔(rong)化(hua)熔(rong)體(ti)。這(zhe)樣(yang)在(zai)過(guo)載(zai)電(dian)流(liu)等(deng)於(yu)兩(liang)倍(bei)額(e)定(ding)電(dian)流(liu)時(shi)
，保(bao)險(xian)絲(si)在(zai)120s內無法切斷過載電流。

穩定性和可重複性

實際上，精度、可ke重zhong複fu性xing和he穩wen定ding性xing這zhe些xie熔rong斷duan特te性xing主zhu要yao取qu決jue於yu熔rong體ti的de設she計ji和he所suo采cai用yong的de製zhi造zao技ji術shu。了le解jie這zhe兩liang個ge因yin素su的de影ying響xiang，就jiu抓zhua住zhu了le給gei指zhi定ding應ying用yong挑tiao選xuan最zui佳jia貼tie片pian式shi保bao險xian絲si的de核he心xin。

熔斷特性的穩定性與元器件的設計密切相關，而其可重複性主要依賴於穩定性和貼片式保險絲製造技術的精密度。
[page]
穩定性

穩定性如何反應熔斷參數呢?貼片式保險絲的電阻是決定熔斷特性的參數。由於在過載條件下施加的能量與電阻值成正比，保險絲的電阻越大
，就熔斷得越快;相反，減小電阻值將會延長熔斷時間。

厚膜電阻的使用經驗表明
，短時過載、焊han接jie熱re等deng熱re應ying力li和he脈mai衝chong應ying力li會hui使shi阻zu值zhi發fa生sheng漂piao移yi。這zhe些xie在zai貼tie片pian式shi保bao險xian絲si裏li發fa生sheng的de現xian象xiang將jiang會hui改gai變bian保bao險xian絲si的de特te性xing
，進jin而er縮suo短duan熔rong斷duan時shi間jian。雖sui然ran熔rong體ti使shi用yong了le幾ji種zhong不bu同tong的de材cai料liao，例li如ru銅tong錫xi合he金jin
，可ke以yi達da到dao高gao水shui平ping的deI2T
，但在持續的熱應力之後
，熔體對斷開時間的縮短是非常敏感的。這是由於應力會導致熔體組成材料的遷移，如圖2所示
，該圖顯示了在施加脈衝負載應力之後，銅錫合金正在發生遷移的情況。

genjugonglvfuzaideliangjihechixushijianbutong，cileibaoxiansihuigaibianrongduantexing
，jiasurongduanshijian。caiyongyixiebaochitiepianshibaoxiansizuzhiwendingdejishu
，keyifangzhirongduantexingdeleisipiaoyi。

可重複性

zaishejijieduan
，dianzigongchengshihuipengdaorongduantexingdafubianhuadeqingkuang。yibanlaishuo
，tiepianshibaoxiansishidizuzhidedianzu，qizuzhizhiyoujioumu。rushangsuoshu
，rongrongtexingyudianzuzhiyouguan。ruguodianzuzhidebianhuafanweihenda，rongrongtexingyejiuxiangyingdiyouhendabianhua。youyuzhezhongkenengfashengdebianhua，tiepianshibaoxiansizaipengdaozhengchangdeyongliushijiuduankai，huoshixiangfan，zaiguozaiqingkuangxia
，yinggaiduankaishiquebuduankai，zhezhongzuizaogaodeqingxingshigongchengshibixubimiande。tu3所示為印刷厚膜保險絲的熔斷特性典型分布。

解決熔斷特性的穩定性和精度問題

薄膜技術可滿足所有穩定性和精度要求，縮窄了熔斷參數的分布。從20世紀60niandaimoqi，bomojianshejishujiubeiyonglaizhizaogaoduwendinghejingquedebomodianzu，bingqieyijingyoushushiyigeqijianbeiyongyueliehuanjingtiaojianxiadegezhongdianzishebeidangzhong。

dianliujianshejishudeyoudianshikeyangekongzhichenjicengdehoudu，zaishengchengdejinshucenglixingchengtongzhidejingtijiegou。zaishiyongbomojishuzhizaotiepianshibaoxiansishi，zhexietedianhuizhijieyingxiangwendingxing，suozhairongduancanshudefenbuqujian。

raner
，haibixuyangekongzhirongtidejihexingzhuang
，cainengkongzhitiepianshibaoxiansideedingdianliu。shiyongzhaoxiangyinshuagongyiderongticongjiegoushangbaozhenglenenggouchanshengjingquedejihelunkuo，baduanzijianweiyongdedaodiancailiaorongjiediao。tongguozhaoxiangyinshuagongyi
，kekongzhirongtidechangduhekuandu，dadaoyujianshebomocenghouduxiangtongdezhunqueduhejingdu。
[page]
圖4所示為如何用照相印刷工藝來製造Vishay MFU係列薄膜貼片式保險絲，保險絲熔斷體具有幹淨整齊的外形。

MFU熔體的形狀

組(zu)合(he)使(shi)用(yong)薄(bo)膜(mo)濺(jian)射(she)技(ji)術(shu)和(he)印(yin)刷(shua)照(zhao)相(xiang)技(ji)術(shu)
，元(yuan)器(qi)件(jian)製(zhi)造(zao)商(shang)能(neng)夠(gou)嚴(yan)格(ge)控(kong)製(zhi)熔(rong)體(ti)幾(ji)何(he)形(xing)狀(zhuang)的(de)公(gong)差(cha)，同(tong)時(shi)保(bao)證(zheng)熔(rong)體(ti)的(de)同(tong)質(zhi)晶(jing)體(ti)結(jie)構(gou)。這(zhe)有(you)兩(liang)個(ge)好(hao)處(chu)，一(yi)是(shi)最(zui)小(xiao)化(hua)由(you)應(ying)力(li)引(yin)起(qi)的(de)電(dian)阻(zu)值(zhi)背(bei)離(li)，二(er)是(shi)提(ti)高(gao)製(zhi)造(zao)的(de)可(ke)重(zhong)複(fu)性(xing)。如(ru)圖(tu)5所示，組合使用這兩種技術生產的MFU係列貼片式保險絲的最小和最大熔斷時間是緊密相關的。

MFU熔斷特性

結語

薄膜技術的優勢是其精確性、kezhongfuxinghewendingxing，meiniancaiyongzhezhongjishushengchandebomodianzudashushiyige。caiyongbomojishushengchandetiepianshibaoxiansijuyoukeyuzhidewendingxinghexiazhaiderongduancanshufenbu。bazhezhongyeyijingguoshijianjianyandejishuyongyuxiayidaideguoliubaohuanquanqijian
，gonglvdianzishebeishejishijiunengzaishejidechanpinzhongshixiangaoshuipingdeanquanfanghuhexingneng。