用芯片保险丝提升过流保护能力

在设计过程中，电子工程师面临高度变异的熔断特性。通常，芯片保险丝是阻值低的电阻、可具有低至毫欧(mΩ)级阻值水平。如上所述，熔断特性与阻值相关。若阻值变化很大，则相应地熔断特性也将在很宽范围内漂移。

源于这种阻值变化，芯片保险丝可能在正常浪涌电流条件下熔断。或反过来说，它也可能在过载条件下需要熔断时而没能熔断。当然，这是工程师必须避免的最坏情况。图5显示了印刷厚膜保险丝熔断特性的典型扩散。

解决熔断特性的稳定性和准确性问题

薄膜技术可满足熔断特性对优异的稳定性、准确性以及缩窄扩散范围的所有要求。自20世纪60年代末以来，薄膜溅射技术就已被用于生产高稳定高精确的薄膜电阻。目前在各电子领域，几十亿此类器件正被用在恶劣环境中。

目前的溅射技术得益于一些关键好处：如对沉积厚度的严格控制，以及在产生的金属层实现的均匀结晶结构等。当使用薄膜技术制造芯片保险丝时，这些属性对稳定性和缩窄熔断参数扩散直接产生正面影响。

但严格控制熔断元件的几何形状还需控制芯片保险丝的额定电流。用光刻工艺构建熔断元件提供了制造精确几何轮廓并溶解端子间未使用导电材料的能力。

采用光刻技术，可以与控制溅射薄膜层厚度相同的准确度和精度对熔断元件的长度和宽度施加控制。图6显示了如何采用光刻工艺制造Vishay的MFU系列薄膜芯片保险丝，制成的熔断元件具有整洁和清晰的形状。

MFU保险丝元件的形状

通过薄膜溅射技术和光刻技术的结合，器件制造商可实现熔断元件几何形状的严紧公差。与此同时，他们可确保熔断元件具有均匀的结晶结构。

这带来了把应变引入的阻值偏差最小化以及提升生产重复性两方面的好处。图7说明了采用这种组合技术制成的MFU系列芯片保险丝的最短和最长熔断时间间的紧密关联。

本文小结

薄膜技术是制造高端无源器件的一种成熟技术，在过去几十年它已被证明并一直得到完善。其在精度、重复性和稳定性方面的优势在每年数十亿薄膜电阻的大规模生产中得到推崇。

薄膜技术制造的芯片保险丝在熔断特性的稳定性和缩窄扩散方面具有类似的可预见属性。将这一成熟技术用在下一代过流保护安全器件的制造，则功率电子设计人员在设计新产品时可得到更高水平的安全和性能。

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