本文以某桥丝式电底火为基础,采用平面接触式封装结构,以半导体桥替代桥丝作为该电底火的换能元。采用有限元分析的方法,对电磁能量作用于SCB电底火的整个过程进行了电热仿真模拟,分析了各结构参量对该电底火的电磁环境适应性的影响规律,优化了结构设计,并通过恒流安全性实验和电磁环境实验研究了该电底火的发火性能和电磁环境适应性。得到的主要结论如下:(1)由Ansys仿真得知,在恒流加载的条件下,桥区的温度在初始阶段呈指数型递增,接着慢慢趋于平衡直到结束,整个电流加载的过程中,药剂和绝缘垫片是热传导的主要介质。而将加载条件变为静电脉冲放电时,发现由于静电作用时间极短,能量无法进行有效传递,温度主要集中在半导体桥芯片上,在国军标下桥膜温度最高值为378K,美军标下温度最高值为1268K。(2)在恒流作用方式下,桥区的最高温度随着药剂导热系数的增加而呈指数关系递减,环境温度对桥区的温升速率影响较小,导热系数大且薄的绝缘材料具有更好的散热性能;而在静电放电作用方式下,药剂、环境温度和绝缘材料的性质对SCB电底火的抗静电性能基本没有影响。(3)根据桥区温升数值模拟计算结果得知,随着桥体周围材料散热系数的增加,半导体桥桥膜达到的最高温度和达到最高温度时所需的时间呈指数递减;环境温度主要影响桥区升温过程中的最高温度,随着环境温度的增加桥区达到的最高温度呈线性增长;桥区升温速率随着桥体质量的增加逐渐减小。(4)根据理论模拟结果,设计了 Z型和J型两种结构的SCB电底火:恒流感度实验测得Z型SCB电底火的50%发火电流为1.955A,J型为1.840A;1A1W5min后测试电底火的发火性能,发现Z型无显著性变化,而J型有明显减小。表明Z型SCB电底火的安全性更高。(5)在300MHz、500V/m射频辐射能量下,两种结构电底火均不发火。而在750MHz/20W射频功率注入条件下,Z型SCB电底火的发火百分数为60%J型为100%。表明Z型SCB电底火比J型具有更高的抗射频能力