SCB发火组件的影响因素分析

为了研究半导体桥发火件的发火规律，除了要建立发火件的发火模型外，还需要研究发火件发火的影响因素。下面根据上述发火件的发火模型和实验来分析影响其发火的因素。

4.3.3.1 SCB的影响

1. 面积和电阻的影响

首先从表4.18和表4.21来看，SCB的面积越大，发火件的临界发火电流和临界发火电压就越高，也就是说发火件的临界发火电流和临界发火电压与半导体桥的面积成正比；从发火件的发火模型这方面进行分析，利用式（4-25）来计算不同面积的SCB发火件的临界发火电流与电阻的关系，如图4.27所示，利用式（4-30）计算不同面积的SCB发火件的临界发火电压与电阻的关系，如图4.28所示。计算中用到的参数如表4.1和表4.19所示。

图4.27　临界发火电流与面积和电阻的关系

图4.28　临界发火电压与面积和电阻的关系

由图4.27可知，临界发火电流与SCB的电阻成反比，与SCB的面积成正比；由图4.28可知，临界发火电压与SCB的电阻和面积都成正比。一般在设计SCB电火工品时要求安全电流高，而发火电压相对较低，这样在设计过程中就可以通过降低SCB的电阻来实现这个目标；而在电阻固定的情况下，通过改变SCB的面积，就会造成发火电压和安全电流其中一方无法达到合适的值，这种情况下SCB的面积就存在一个最优值域，SCB的设计就是要找到这样的最优值域。

2. SCB V形角的影响

以2#样品的尺寸和电阻为例，通过改变V形角的角度来分析SCB角度对发火规律的影响。利用式（4-25）计算SCB发火件的临界发火电流与电阻的关系，利用式（4-30）计算临界发火电压与电阻的关系，如图4.29所示。计算中用到的参数如表4.1和表4.19所示。

图4.29　临界发火电压电流与V形角的关系

由图4.29可知，临界发火电流随着V形角的增大而增大，但是增大的速率在不断变缓；临界发火电压随着V形角的增大先是迅速降低，然后缓慢升高，即存在一个使临界发火电压最小的V形角的值，对于2#样品而言，这个值为27.3°。(www.xing528.com)

4.3.3.2 发火药剂的影响

1. 发火药剂导热系数的影响

以2#样品为例，利用式（4-25）、式（4-30）和表4.1、表4.19中的参数计算SCB发火件的临界发火电流和临界发火电压与药剂的导热系数的关系，如图4.30所示。由图可知，发火件的临界发火电压电流与药剂的导热系数均成正比，说明药剂的导热性能越好，所需要的发火电压和电流就越高。

图4.30　 临界发火电压电流与药剂导热系数

2. 发火药剂比热容的影响

以2#样品为例，利用式（4-25）、式（4-30）和表4.1、表4.19中的参数计算SCB发火件的临界发火电流和临界发火电压与药剂的比热容的关系，如图4.31所示。由图可知，发火件的临界发火电压与药剂的比热容成正比，但是临界发火电流的大小却与药剂的比热容无关。

图4.31　临界发火电压电流与药剂比热容的关系

3. 装药密度的影响

以2#样品为例，利用式（4-25）、式（4-30）和表4.1、表4.19中的参数计算SCB发火件的临界发火电流和临界发火电压与装药密度的关系，如图4.32所示。由图可知，发火件的临界发火电压与装药密度成正比，装药密度越大，发火件的临界发火电压越高，但是临界发火电流的大小与装药密度无关。实际中当装药密度过大时，会出现压死现象，上述分析只是针对能发火的情况进行的。

图4.32　 临界发火电压电流与装药密度的关系