SCB火工品是近些年来迅速发展的一种高新火工品[4]，诞生于1968年，它不同于桥丝式火工品的热传导机理。热传输效率高，因此具有迅速作用的特点，是现代新型火工品的典型代表。SCB火工品具有高安全性，高可靠性，高同步性，高工艺一致性，低发火能量以及方便与数字逻辑电路组合等一系列优点。经过多年研究和发展，半导体桥点火、起爆技术已顺利地用于各类的产品中，在民用和军用领域起到了越来越突出的作用。但是，随着自然条件日益复杂和战争环境的不断升级，SCB火工品的使用环境正变得愈来愈严酷，对其安全性和可靠性提出了更高的要求。

火工品作为武器系统初始能源的提供者，能够稳定可靠地发火是其最重要的一个性能指标。半导体桥的结构和性能与其发火能量关系十分密切。如桥尺寸过大，输入的能量不足以汽化硅，则无法使其发火，如果尺寸过小，汽化形成的等离子体的硅量小，达不到火工品的临界发火能量，也无法使其发火。火工品在使用前大部分时间处于贮存状态[5,6]。在此过程中SCB火工品会受到各种外部环境应力（如温湿度、电磁、杂散电流、震动等），其中温度、湿度占据主导作用。贮存过程中，半导体桥的结构，尺寸和材料的性能可能会发生变化，药剂的物理和化学性能会发生改变，而这些变化对于SCB火工品的发火性能会产生不同程度的影响。所以，有必要对长期贮存的SCB火工品进行发火性能测试，以了解其桥结构和性能是否发生变化。然而SCB火工品本身具有较高的可靠性，采用正常应力试验条件下寿命试验的方法来测试其贮存造成的性能变化，需要消耗很长时间和极大的成本，不能满足实际的需要。因此本论文采用加速寿命实验对样品模拟长期贮存，然后测试其发火性能并进行检验分析，以观察其发火性能是否发生改变。

1.2 SCB火工品简介

1.2.1 SCB的结构

SCB(Semiconductor Bridge，半导体桥)火工品，是指利用半导体膜(或金属一半导体复合膜)做发火元件[7]，进而发展为利用微电子集成技术，使火工品具有逻辑控制功能的一类新型火工品。SCB是SCB火工品电热换能元件，是SCB火工品的关键，其结构和性能直接影响到SCB火工品的性能。经过十多年的发展，先后出现了五种结。

(1)重掺杂多晶硅SCB(见下图)：由夹在蓝宝石(或硅)基片与铝(或钨)覆盖层之间呈“H”形的重掺杂多晶硅构成，掺杂浓度约束为每立方厘米7×1019 个原子，典型SCB尺寸为380μm×100μm×2μm，电阻约lΩ。该装置结构较简单，应用广泛。

图1.1典型SCB芯片结构示意图

(2)钨／硅(W-Si)SCB：由未掺杂的多晶硅上覆盖一层钨构成，即用W-Si取代了Hollander的重掺杂多晶硅。当电流通过桥时，首先大量电流从钨中流过，接着钨／硅被加热，其中钨中电阻增加，电流减小，而硅中电阻迅速减小，电流增加，最后硅被气化形成等离子体放电。

(3)结型二极管SCB：其独特之处在于它能耐无线电射频(RF)能量的加热，具有明显的安全性。这种装置的缺点是当用直流电测量时，桥的阻值很高，只有使用交流电源才有可能试验桥的导通性。

(4)光致硅导电的SCB ：由蓝宝石(或穿透激光的非导电材料)基片上未掺杂硅层和激光器构成，其中未掺杂硅层阻抗很高，所以要采用足够强的激光照射硅层激发电荷，使其阻抗下降到重掺杂的多晶硅的程度。

(5)多层(焊接区)的SCB：该结构的SCB主要是对结构(1)重掺杂多晶硅的改进，由硅或蓝宝石基片、重掺杂多晶硅层、钛／钛一钨／钨(Ti／Ti—w／w)复合层构成。Ti／Ti—w／w 复合层可以覆盖重掺杂多晶硅层，也可只覆盖两端，中间空出。在制作工艺过程中，Ti／Ti—w／w 复合层均采用金属溅射技术，不存在退火过程。该结构克服了(1)结构中使用铝基层的电迁移问题或钨基层因退火引起的氧化问题。试验表明，通过1A1W5min的不发火试验，(1)结构出现了铝迁移现象；全发火试验中，本结构的作用时间和消耗能量均小于(1)结构的值。这个结构稍比(1)结构复杂，制作成本也略高，但其性能优越，是最有应用价值和发展前景的一种。