片式壓敏電阻器是一種瞬態(tài)浪涌電壓抑制器，可在板極對(duì)IC及其它電路進(jìn)行保護(hù)，防止因靜電釋放ESD、浪涌及其它瞬態(tài)電流造成的損壞，目前應(yīng)用范圍從移動(dòng)電話、DC電源、不間斷電源、計(jì)算機(jī)、消費(fèi)類電子產(chǎn)品如數(shù)字聲頻/視頻設(shè)備、視頻游戲、數(shù)字相機(jī)和手提電腦和智能手機(jī)等。
瞬態(tài)浪涌電壓是由雷電、電磁脈沖、火花放電或靜電放電等現(xiàn)象產(chǎn)生的，幾乎存在于每個(gè)交直流電子線路中。對(duì)于上述浪涌電壓，以前的電路設(shè)計(jì)者使用電阻、電容、電感元件、氧化鋅壓敏電阻和齊納二極管等來(lái)保護(hù)線路中的半導(dǎo)體元器件。近年來(lái)開(kāi)發(fā)的一種新型 片式壓敏感電阻器，能夠有效地抑制集成電路中的瞬態(tài)浪涌電壓，由于其元引線、體積小、響應(yīng)速度快、通流容量大、限制電壓低、溫度特性好等特點(diǎn)，與傳統(tǒng)引線型壓敏電阻器相比，能夠更有效地抑制瞬態(tài)浪涌電壓，因而在IC保護(hù)、CMOS、MOSFET器件、汽車電子線路保護(hù)、I/O保護(hù)等方面均得到廣泛的應(yīng)用。
片式壓敏電阻器的品種目前從尺寸上分主要有：0201、0402、0603、0805、1206、1210、1812、2220等。從功能上分有：通用型、高能型、高溫型和高頻型。一般地，0201、0402和0603常用于ESD防護(hù)，0805、1206通常用于能量和頻率均不太高場(chǎng)合下的浪涌吸收，1812和2220用于高能浪涌吸收。高溫場(chǎng)合如汽車電子用的片式壓敏電阻，需要獨(dú)特的材料和設(shè)計(jì)，確保高溫下元件的可靠性能。
目前，我們研制的片式壓敏感電阻器的壓敏電壓最低可達(dá)3.3V，最高470V，最大額定電壓下的漏電流小于1uA，單脈沖(8/20us)峰值電流從30~1200A（尺寸從0603~2220）；可在高溫125deg.c長(zhǎng)期使用。
基本結(jié)構(gòu)
片式壓敏電阻器是中用流延工藝將電極層和半導(dǎo)體功能陶瓷層交錯(cuò)排布經(jīng)燒結(jié)而成的半導(dǎo)體陶瓷元件，層間電極與元件的端面電極交錯(cuò)相連，增大相對(duì)電極的有效面積，因而提高了元件的耐受浪涌電壓的能力。
片式壓敏電阻器的壓敏電壓即浪涌響應(yīng)電壓取決于兩個(gè)電極層間厚度，與整個(gè)元件的厚度無(wú)關(guān)。元件的通流容量主要由交錯(cuò)疊層的數(shù)量決定，并隨元件的尺寸增大而增大。
基本電性能參數(shù)
壓敏特性：片式壓敏電阻器是一種對(duì)電壓敏感的電阻器，具有對(duì)稱的伏安特性，其阻值隨著外加電壓上升呈非線性下降，當(dāng)電壓在一定范圍內(nèi)進(jìn)一步上升時(shí)，這種非線性響應(yīng)更加劇烈。
直流工作電壓：在規(guī)定的環(huán)境條件下，保證片式壓敏感電阻器正常工作所允許連續(xù)施加的最大直流電壓值，它也作為測(cè)量漏電流的參考點(diǎn)，此電壓通常小于元件的壓敏電壓。
交流工作電壓：在規(guī)定的環(huán)境條件下，保證片式壓敏感電阻器正常工作所允許連續(xù)施加的最大交流電壓值。
最大浪涌電流（峰值電流Ip）：在規(guī)定的脈沖波形（8/20us）和相應(yīng)的電壓下，保證片式壓敏電阻器正常工作所允許的最大電流。這個(gè)脈沖可以從元件的任一端施加。
最大浪涌能量（能量耐量Es）：在規(guī)定的脈沖波形（10/1000us）下，保證片式壓敏電阻器正常工作所能承受的最大的脈沖能量。
漏電流（IL）: 在非傳導(dǎo)模式下，該元件具有非常高的阻抗（接近1.0E+9歐姆），在系統(tǒng)中呈開(kāi)路狀態(tài)，此時(shí)漏電流非常低（室溫下<5uA）。與齊納二極管不同，片式壓敏電阻器具有低漏電流特性，在最高工作溫度下，漏電流不超過(guò)50uA.。
壓敏電壓：該電壓是片式壓敏電阻器從開(kāi)路狀態(tài)進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)的電壓值，標(biāo)稱壓敏電壓通常為1mA直流電流所對(duì)應(yīng)的電壓。
限制電壓：在規(guī)定的脈沖波形（8/20us）和相應(yīng)的電流下，元件兩端產(chǎn)生的峰值電壓。需指出的是峰值電壓和峰值電流的產(chǎn)生在時(shí)間上不一定要一致。
靜電容量：元件在規(guī)定頻率（1MHZ或1KHZ）和偏置電壓1.0V下的電容量。
優(yōu) 點(diǎn)
（1）體積小 與傳統(tǒng)的徑向引線壓敏電阻器和齊納二極管相比，片式壓敏電阻器是它們體積的1/4到1/3。例如1206規(guī)格，長(zhǎng)3.2mm 寬1.5mm，0603規(guī)格長(zhǎng)1.6mm 寬0.8mm。
（2）響應(yīng)速度快 傳統(tǒng)的徑向引線壓敏電阻器響應(yīng)時(shí)間一般為10~50ns，片式壓敏電阻器因無(wú)引線，電感近為零，因此其響應(yīng)時(shí)間可達(dá)到0.5~10ns. 如設(shè)計(jì)上優(yōu)化，片式壓敏電阻器的響應(yīng)時(shí)間可達(dá)到0.2ns，快速響應(yīng)特性能對(duì)瞬態(tài)浪涌進(jìn)行有效抑制，并且可將其就應(yīng)用范圍拓展到抗靜電放電和抗電磁脈沖方面。
（3）限制電壓低 限制電壓的測(cè)量是在規(guī)定了某一試驗(yàn)電流和波形下進(jìn)行的，如8/20us。片式壓敏電阻器能夠有效地把瞬態(tài)浪涌電壓限制在被保護(hù)元件的擊穿電壓之下，從而避免元件遭受浪涌電壓的危害。片式壓敏電阻器由于具有特殊的結(jié)構(gòu)而阻抗非常小，在擊穿狀態(tài)下僅有1~10歐姆，因此，片式壓敏電阻器比使用徑向引線型壓敏電阻器可以在不改變線路阻抗和壓敏電阻安裝位置的前提下，降低限制電壓。
（4）優(yōu)良的溫度特性 片式壓敏電阻的各項(xiàng)基本電性能在-55~125deg.c溫度范圍，幾乎不變。
（5）強(qiáng)大的通流能力 特殊的結(jié)構(gòu)使多層電極和半導(dǎo)體陶瓷層疊加使得具有大的有效正對(duì)通電面積，因而可實(shí)現(xiàn)很大的通流容量。例如1206規(guī)格的，峰值電流可達(dá)到300A。
（6）寬廣的電容量范圍 使用疊層工藝可根據(jù)使用需要設(shè)計(jì)介質(zhì)疊印的層數(shù)，獲得所需的電容量，電容量范圍可在1~10000pF。
江門(mén)新會(huì)三巨公司 專業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)和銷售片式壓敏電阻器
（待續(xù)）
