SCB火工品静电、射频损伤机理及其加固技术的研究
发布时间：2023-06-15 21:58
作为一种颇具大规模应用前景的发火元件,半导体桥(SCB)火工品发展迅速,产品体系也在不断丰富中。然而,SCB火工品属于微电子火工品的范畴,其规模应用受到电磁干扰的限制。压敏电阻和热敏电阻具有阻值非线性的特点,是以金属氧化物为主要原材料制造的半导体元件,其电学性能与尺寸大小可按照用途来选择,具有在SCB火工品电磁防护上的潜在应用前景。为此,本文首次探索了静电和射频对SCB火工品作用的过程,初步探明了SCB火工品的静电和射频损伤机理,在火工品的电磁干扰易损特性方面形成了一些规律性的认识。在此基础上,将压敏电阻和热敏电阻作为防护元件,分别与SCB芯片并联连接,组成具有抗电磁干扰功能的火工品,研究了该火工品的抗静电和抗射频性能。 本文选取了V型角SCB芯片和对静电作用敏感的点火药剂LTNR,组成典型的SCB火工品,研究了其静电感度和易损特性。静电放电能量是影响SCB火工品静电易损特性的重要因素,不同静电放电(ESD)条件下火工品的静电损伤机理不同。低能量静电作用下(10000pF、5000Ω、23kV),其损伤机理为简单的电热转换、热传导作用过程；高能量静电作用下(10000pF、5000Ω、...
【文章页数】：119 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 SCB火工品的研究和发展
1.2.1 SCB芯片的结构与类型
1.2.2 SCB火工品发火机理的研究
1.2.3 SCB电爆性能影响因素的研究现状
1.2.4 SCB等离子体特征参数的测试与研究
1.2.5 SCB发火过程的数值模拟研究现状
1.2.6 SCB火工品抗电磁干扰的研究现状
1.3 本文主要研究内容
2 SCB火工品静电损伤机理的试验研究
2.1 静电作用下SCB火工品的响应规律
2.2 SCB桥膜静电损伤区域的元素组成分析
2.3 ESD作用下SCB生成等离子体的诊断
2.3.1 SCB等离子体电子密度诊断
2.3.2 SCB等离子体成长过程
2.4 ESD对SCB火工品电爆性能的影响
2.5 本章结论
3 ESD作用下SCB桥膜温度变化的数值模拟
3.1 静电作用下SCB的瞬态传热模拟及分析
3.1.1 SCB桥膜的相关参数及传热模型的基本假设
3.1.2 瞬态传热模型的建立及桥膜温升方程
3.1.3 瞬态传热模型的模拟结果分析
3.2 静电作用下SCB桥膜温度分布的模拟仿真
3.2.1 ESD作用下SCB桥膜的电-热耦合模型
3.2.2 模型分析计算的理论基础
3.2.3 SCB桥膜温度分布的计算与分析
3.3 本章结论
4 压敏电阻用于SCB火工品静电防护的研究
4.1 电子设备中常用浪涌保护元件的工作原理分析
4.2 压敏电阻尺寸与性能参数的选择
4.2.1 贴片压敏电阻的结构组成与型号参数
4.2.2 贴片压敏电阻的性能参数与防护机理
4.3 压敏电阻对SCB火工品静电感度的影响
4.4 压敏电阻对SCB火工品电爆性能的影响
4.5 本章结论
5 SCB火工品射频损伤机理的试验研究
5.1 SCB火工品的射频感度测试
5.2 射频作用对SCB性能的影响
5.2.1 定功率条件下的射频注入
5.2.2 射频作用对SCB桥膜外观的影响
5.2.3 射频作用对SCB阻抗性能的影响
5.2.4 射频作用对SCB电爆性能的影响
5.3 射频对LTNR的损伤机理初探
5.3.1 射频作用后LTNR的DSC热分析测试
5.3.2 LTNR脱水后的SCB发火电压测试
5.3.3 射频作用LTNR的铅元素价态分析
5.4 GTEM电场辐照对SCB火工品的影响
5.4.1 电场辐照下SCB的感应电流测试
5.4.2 射频场强与频率对感应电流的影响
5.4.3 SCB脚线长度对感应电流的影响
5.4.4 GTEM电场辐照对SCB火工品电爆性能的影响
5.5 本章结论
6 射频作用下SCB桥膜温度变化的数值模拟
6.1 SCB火工品的射频作用模式分析
6.1.1 射频作用下SCB火工品的天线模型
6.1.2 射频作用下SCB火工品的传输线模型
6.2 射频作用下SCB的稳态传热模型及分析
6.2.1 SCB桥膜传热模型的基本假设
6.2.2 射频作用下SCB桥膜温升的数学模型
6.3 射频作用下SCB桥膜温升的模拟仿真
6.3.1 射频注入功率对桥膜温升的影响
6.3.2 不同尺寸SCB桥膜温升的对比
6.4 本章结论
7 热敏电阻用于SCB火工品射频防护的研究
7.1 分立元件用于SCB火工品射频防护的原理分析
7.2 热敏电阻对SCB火工品射频感度的影响
7.3 热敏电阻对SCB火工品恒流感度的影响
7.3.1 SCB火工品的1A1W5min不发火试验
7.3.2 恒流作用下的SCB桥膜温度的测试
7.4 NTC热敏电阻对SCB火工品电爆性能的影响
7.5 本章结论
8 全文结论
8.1 论文的主要内容与结论
8.2 论文的主要创新点
8.3 论文的不足及后续工作展望
致谢
参考文献
附录：攻读博士学位期间发表的论文和参加的科研情况
本文编号：3833748
【文章页数】：119 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 SCB火工品的研究和发展
1.2.1 SCB芯片的结构与类型
1.2.2 SCB火工品发火机理的研究
1.2.3 SCB电爆性能影响因素的研究现状
1.2.4 SCB等离子体特征参数的测试与研究
1.2.5 SCB发火过程的数值模拟研究现状
1.2.6 SCB火工品抗电磁干扰的研究现状
1.3 本文主要研究内容
2 SCB火工品静电损伤机理的试验研究
2.1 静电作用下SCB火工品的响应规律
2.2 SCB桥膜静电损伤区域的元素组成分析
2.3 ESD作用下SCB生成等离子体的诊断
2.3.1 SCB等离子体电子密度诊断
2.3.2 SCB等离子体成长过程
2.4 ESD对SCB火工品电爆性能的影响
2.5 本章结论
3 ESD作用下SCB桥膜温度变化的数值模拟
3.1 静电作用下SCB的瞬态传热模拟及分析
3.1.1 SCB桥膜的相关参数及传热模型的基本假设
3.1.2 瞬态传热模型的建立及桥膜温升方程
3.1.3 瞬态传热模型的模拟结果分析
3.2 静电作用下SCB桥膜温度分布的模拟仿真
3.2.1 ESD作用下SCB桥膜的电-热耦合模型
3.2.2 模型分析计算的理论基础
3.2.3 SCB桥膜温度分布的计算与分析
3.3 本章结论
4 压敏电阻用于SCB火工品静电防护的研究
4.1 电子设备中常用浪涌保护元件的工作原理分析
4.2 压敏电阻尺寸与性能参数的选择
4.2.1 贴片压敏电阻的结构组成与型号参数
4.2.2 贴片压敏电阻的性能参数与防护机理
4.3 压敏电阻对SCB火工品静电感度的影响
4.4 压敏电阻对SCB火工品电爆性能的影响
4.5 本章结论
5 SCB火工品射频损伤机理的试验研究
5.1 SCB火工品的射频感度测试
5.2 射频作用对SCB性能的影响
5.2.1 定功率条件下的射频注入
5.2.2 射频作用对SCB桥膜外观的影响
5.2.3 射频作用对SCB阻抗性能的影响
5.2.4 射频作用对SCB电爆性能的影响
5.3 射频对LTNR的损伤机理初探
5.3.1 射频作用后LTNR的DSC热分析测试
5.3.2 LTNR脱水后的SCB发火电压测试
5.3.3 射频作用LTNR的铅元素价态分析
5.4 GTEM电场辐照对SCB火工品的影响
5.4.1 电场辐照下SCB的感应电流测试
5.4.2 射频场强与频率对感应电流的影响
5.4.3 SCB脚线长度对感应电流的影响
5.4.4 GTEM电场辐照对SCB火工品电爆性能的影响
5.5 本章结论
6 射频作用下SCB桥膜温度变化的数值模拟
6.1 SCB火工品的射频作用模式分析
6.1.1 射频作用下SCB火工品的天线模型
6.1.2 射频作用下SCB火工品的传输线模型
6.2 射频作用下SCB的稳态传热模型及分析
6.2.1 SCB桥膜传热模型的基本假设
6.2.2 射频作用下SCB桥膜温升的数学模型
6.3 射频作用下SCB桥膜温升的模拟仿真
6.3.1 射频注入功率对桥膜温升的影响
6.3.2 不同尺寸SCB桥膜温升的对比
6.4 本章结论
7 热敏电阻用于SCB火工品射频防护的研究
7.1 分立元件用于SCB火工品射频防护的原理分析
7.2 热敏电阻对SCB火工品射频感度的影响
7.3 热敏电阻对SCB火工品恒流感度的影响
7.3.1 SCB火工品的1A1W5min不发火试验
7.3.2 恒流作用下的SCB桥膜温度的测试
7.4 NTC热敏电阻对SCB火工品电爆性能的影响
7.5 本章结论
8 全文结论
8.1 论文的主要内容与结论
8.2 论文的主要创新点
8.3 论文的不足及后续工作展望
致谢
参考文献
附录：攻读博士学位期间发表的论文和参加的科研情况
本文编号：3833748
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jingguansheji/3833748.html
