1.2.2  SCB火工品作用机理及特点

SCB作用机理为微对流作用机理[3]。当向SCB通脉冲电流时，桥膜材料因焦耳热迅速汽化，在电场的作用下,形成了弱等离子体放电，这些等离子体迅速扩散到与其相邻的烟火剂或者高能炸药中，向烟火剂或高能炸药进行极迅速的热量传递，使其受热达到着火温度而发火。

与传统的桥丝式火工品相比，SCB火工品有以下几个有特点：

(1)高安全性：由于SCB与硅衬底紧密接触，其不发火能量为全发火能量的80%，且桥是沉积在平面式硅基片上，硅基片有良好的热沉降作用，产生的热量可以通过具有高传导率的硅基片传导出去，从而形成了半导体桥装置优秀的不发火性能，极大地提高了其对感应电流引发意外起爆的防范能力[5]。同时SCB火工品还满足1A1W不发火的性能要求；

(2)低发火所需能量：半导体桥火工品所需的全发火能量，要比常规热桥丝火工品小得多，由于半导体桥质量的大大减小，其全发火能量降低。SCB的体积仅为桥丝的1/30，所需发火能量为桥丝式火工品的1/10；论文网

(3)作用时间短：在全发火能量较低的情况下，由于半导体桥装置的平面式热沉降作用，要想起爆半导体桥装置，则要求传递到桥区域的能量要足够快，发火电路中的电容放电单元(CDU)能很好地满足这一要求[8]。能量馈送的时间小于20μs，装置作用时间约为6μs，典型的作用时间标准偏差是10%；

(4)防静电射频性：SCB本身具有一定的防静电和防射频性，第一代半导体桥的装置防射频能力已经达到5W；

(5)高工艺一致性：造价便宜，可自动化大批量生产；

(6)良好的可操控性：易与数字逻辑电路组合，连接微型机或逻辑电路，接受特定编码信号的控制。

1.3  国内外研究状况

1.3.1  火工品安全性能的国内外研究现状

1.3.2  加速寿命试验的国内外研究现状

1.4  本文的主要研究内容

本课题采用高温高湿条件下的双因素加速寿命试验，研究加速寿命试验对半导体桥火工品安全性能的影响。课题研究包括以下内容：

(1)半导体桥火工品试验样品的制作及加速寿命试验的设计分析；

选定了合理的结构和材料对半导体桥火工品进行设计，并在进行合理工程及统计假设的基础上，利用与物理失效规律相关的统计模型设计半导体桥火工品恒定应力下的加速寿命试验。

(2)半导体桥火工品高温高湿加速寿命试验研究；

采用恒温恒湿的条件下，进行加速半导体桥火工品双因素加速寿命试验。

(3)贮存对半导体桥火工品恒流、静电下的安全性影响研究；

观察加速寿命试验前后半导体桥火工品外观变化；测试试验前后半导体桥火工品的电阻，通过静电放电试验、1A 1W 5min不发火试验研究SCB火工品在恒流、静电下的安全性能变化；对实验数据进行分析处理，得到加速寿命试验对半导体桥火工品的外观、电性能以及恒流、静电下的安全性能的影响规律。文献综述

 2  加速寿命试验理论与设计

2.1  加速寿命试验理论

加速寿命试验(Accelerated Life Testing，简称ALT)，其基本思想是在不改变产品的失效机理，不增加新的失效因子的前提下，提高试验应力(如热应力、电应力、环境应力、机械应力等)，加速产品的失效进程，促使产品在短期内失效，再根据试验数据，运用加速寿命数学模型推算出正常应力下的可靠性特征量值的一种试验方法[27]。

加速寿命试验中，加速寿命周期的选择的重要性不可忽略。测试周期的选择影响到产品的可靠性指标的估计精度，确定测试周期的原则为,在不过多的增加试验和测试工作量的情况下，能比较清楚地了解产品的失效分布情况,失效不能过于集中在1-2个测试周期内。本课题参考GJB736.8-90[28]，应用广义艾林(Eyring)模型作为火工品温湿度加速寿命方程，根据火工品在常温常湿条件下的贮存寿命反推加速寿命周期。