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本文通过静电作用前后电阻变化规律、Ⅰ-Ⅴ特性曲线、发火电压及临界爆发电流等手段分析了半导体桥火工品的静电作用特性。利用电磁场软件Ansoft Maxwell对半导体桥的脚-壳间静电作用进行模拟仿真。具体如下:
(1)研究了静电对标准半导体桥火工品的影响,标准半导体桥火工品可以耐受国军标条件下(25kV,500pF,5000Ω)的静电作用;但静电作用使得TSCB钝感,安全性没有恶化,表现在全发火电压上升,点火能量、电流峰值增大,安全电流变化不明显。不同的装药方式和不同的药剂下,该规律一致。国军标条件下的静电作用同时使得TSCB的阻值变化不大,Ⅰ-Ⅴ曲线斜率下降。
(2)研究了静电对微型半导体桥火工品的影响,微型半导体桥火工品受到静电作用后变得钝感。微型半导体桥火工品性能劣化的阈值为13kV;随着静电电压的增大,微型半导体桥火工品的阻值增加,Ⅰ-Ⅴ曲线斜率逐渐减小,这与桥体的形状、掺杂率和芯片的负阻效应有关。
(3)通过对标准半导体桥25kV下脚-壳间静电作用的模拟,得出两根脚线周围的电压值较高,脚线与外壁之间、焊锡点与外壁之间、焊锡点与管壳底面极易发生静电击穿。进一步对半导体桥桥区进行模拟,发现桥区上均无电压、电场强度、电通密度及能量分布。
(4)通过对电路仿真软件PSPICE的初步探讨,提出建立半导体桥模型的思路,对于半导体桥火工品的静电防护具有指导性意义。