[發明專利]一種集成半導體橋換能元件

有效

• 申請號: 201710544785.2
• 申請日: 2017-07-06
• 公開（公告）號: CN107218852B
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 司馬博羽
• 申請（專利權）人: 司馬博羽
• 主分類號: F42B3/13
• 分類號: F42B3/13
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 孟睿

本發明提出一種集成半導體橋換能元件。包括兩個以上的半導體橋，至少有一個半導體橋用于吸收電磁干擾能量，其他半導體橋用于將輸入能量轉換為等離子體點火能量；至少有一個半導體橋的電阻值、橋區面積、橋區形狀與其他半導體橋不相同；根據點火的位置和時序確定各半導體橋的電阻值、橋區面積、或者橋區形狀；各半導體橋之間串聯連接、并聯連接或者串并聯混合連接，可根據點火的位置和時序確定各半導體橋的電阻值、橋區面積、或者橋區形狀；在橋區或電極區集成有開路電阻。本發明既提高了安全性，又提高了可靠性，還能夠實現多點有序點火。

技術領域

本發明屬于半導體橋火工品技術領域，具體涉及一種集成半導體橋換能元件。

背景技術

半導體橋火工品以其優良的品質在武器系統及民用爆破器材的點火、起爆系統中得到廣泛的應用。同時，隨著電磁環境的日趨惡劣，對半導體橋火工品的抗電磁環境的能力要求也越來越高。例如，對于其安全性，一般要求達到1.A.1W.5min不發火的鈍感或更高鈍感，對于其可靠性，一般要求其可靠度為0.995-0.9999(置信度0.95)。現有的半導體橋芯片已難以在惡劣的電磁環境下抵御外界電磁場能量干擾。另外，目前單個半導體橋芯片也不能直接可靠地點燃鈍感的火工藥劑。

申請號為201220055188.6的發明專利公開了一種電磁加固半導體橋雷管，該技術中，為了解決電磁干擾的問題提出在現行單個半導體橋火工品裝置中增加一溫度敏感元件，用來吸收由于電磁能量干擾造成熱損傷，從而消除電磁輻射引起的半導體橋芯片熱積累損傷，但該技術任然存在其他不足之處。例如，該技術方案需要在半導體橋火工品裝置中另外增加溫度敏感元件，從而引發工藝復雜、可靠性降低的問題，同時溫度敏感元件也會吸收部分半導體橋的點火輸入能量，因此會消耗一定的點火能量。

申請號為201210473888.1的專利申請中，公開了一種電火工品用半導體橋換能芯片，該芯片為單個半導體橋結構，將半導體橋芯片的兩端的尖角改為圓弧，這樣可以大幅度提高了半導體橋抗靜電的能力。但該技術方案不能同時解決其他形式的電磁干擾問題，如電磁輻射和雜散電流的干擾，這些干擾會引起的電火工品熱量積累造成的損傷。

總之，現有技術方案只能對電磁場的某一項損傷實現加固作用，僅是從某一方面提高半導體橋火工品的安全性，無法在提高安全性的同時兼顧點火的可靠性。例如，上述這些技術方案要么僅僅提高了防靜電的能力，要么僅僅提高了對電磁輻射或雜散電流的抗干擾能力，還不能通過一個技術方案來綜合解決全部電磁損傷問題。另外，現有技術方案的點火可靠性能也存在不足，傳統的半導體橋只有一個橋區，對輸入能量的換能利用率較低，只有一個單橋區換能形成有限的等離子作用，不能可靠點燃鈍感的火工藥劑。

發明內容

本發明提出一種集成半導體橋換能元件，既提高了安全性，又提高了可靠性，還能夠實現多點有序點火。

為了解決上述技術問題，本發明提供一種集成半導體橋換能元件，包括兩個以上的半導體橋，至少有一個半導體橋用于吸收電磁干擾能量，其他半導體橋用于將輸入能量轉換為等離子體點火能量。

進一步，至少有一個半導體橋的電阻值與其他半導體橋的電阻值不相同。

進一步，至少有一個半導體橋的橋區面積與其他半導體橋的橋區面積不相同。

進一步，至少有一個半導體橋的橋區形狀與其他半導體橋的橋區形狀不相同。

進一步，至少有一個半導體橋的電阻值、橋區面積、橋區形狀與其他半導體橋不相同。

進一步，根據點火的位置和時序確定各半導體橋的電阻值、橋區面積、或者橋區形狀。

進一步，各半導體橋之間串聯連接。

進一步，各半導體橋之間并聯連接。

進一步，半導體橋之間串并聯混合連接。