[发明专利]使用极低工作能量的薄膜桥式电火花点火器

说明书

本发明涉及所关注的电火花点火器领域，特别是涉及机动车乘员(安全)防护的点火器装置，例如用以使气囊膨胀的座椅安全带牵开器或气体发生器。更具体地说，本发明涉及一种电火花点火器，其电阻发热元件由一种薄膜桥式结构组成，并且能在极低能量下进行工作。

通常，用于机动车安全(防护)的电火花点火器包括一个由一个可破碎的金属帽加以延伸的、并且有两个电极从其中穿过的电气绝缘的实体。经由一根悬吊式电阻加热丝将两个电极连接在一起，由引爆剂或者例如在美国专利US 3 572 247中所描述的一种氧化-还原混合物所组成的爆炸引燃合成物包围着上述电阻发热丝。然而，这样的点火器的缺点是，介于电阻丝和各电极之间的各焊接点对机动车的振动具有敏感性。当重复地受到车辆振动的压力时，这些焊接点会破裂，并使点火器不能工作，这就意味着这种技术现在已经逐渐地被淘汰。

为了克服这个缺点，已经研制了一种新型的点火器，在其中，各电极被连接到延伸于位于金属帽里面的绝缘实体表面之上的两个分开的导电的金属区域，并且在这两个区域之间放置一根电阻发热丝。

在这种新型(设计)中，根据电阻发热丝的厚度，可以区分为两大类：

-首先是，点火器的导电区域和电阻条包括印制电路或光刻“薄膜”箔片，后者的厚度大于2×10^-6m，并且通常介于2×10^-6m与7×10^-6m之间，或者换句话说，介于2与7微米之间。例如，在美国专利US 5 544 585中，就描述了这样一种点火器。这样的点火器表现出对机动车振动的良好的抗振能力，但是，如同热丝式点火器那样，需要相对地高的能量方能开始动作。

-其次是，点火器的电阻条包括一层“薄膜”镀层，其厚度小于或等于1×10^-6m，或者换句话说1微米，并且通过真空蒸镀法，将这样的镀层淀积到其支架上。例如，在美国专利US 4 729 315中，就描述了这样一种点火器。这样的点火器表现出对机动车振动的良好的抗振能力，此外，还有这样的优点，即，不点燃电流至少为400mA，而全点燃电流接近于1200mA，机动车制造商越来越多地提出这样的要求，而电热丝式点火器或“薄膜”式点火器均未能提供这样的性能。

在这个方面要提醒读者的是：

-“全点燃”电流对应于限定的电流强度，若超过这个电流数值，在一批中的所有引燃剂将开始动作(点燃)，这是肯定无疑的；

-“不点燃”电流对应于限定的电流强度，若低于这个电流数值，在一批中将没有引燃剂开始动作(点燃)，这也是肯定无疑的。

然而，由于这样一个事实，即，已知的各种薄膜通常被淀积在导热性良好的支架上，所以，这些点火器也具有需要相对地高的动作能量的缺点。

面对着越来越多的机动车内安全装置，制造商们日益希望得到一种能在极低能量下动作的可靠的点火器。

本发明的一个目的就是专门地提供这样一种点火器。

因此，本发明涉及一种电火花点火器，包括：

i)一个容器，它具有至少一个减弱壁，它被一个高度为h的实体所封闭，该实体具有一个被置于容器里面的上平面，并且在其整个高度h上都具有一种电气绝缘结构；

ii)两个电极，具有插针的形状，它们完全地穿过所述实体，两个电极中至少有一个穿过所述绝缘结构；

iii)一块电路，包括淀积在支架之上的各薄膜，该支架是不导电的，并且被附着到所述上平面之上，所述电路被连接到所述电极，并且包括一个电阻发热元件，所述电路被一种火花

引燃合成物所覆盖；

其特征在于：

iv)所述支架具有小于20mW/cm·℃的热传导系数；

v)所述电阻发热元件具有小于1×10^-6m的厚度；以及

vi)所述火花引燃合成物由一种粘合剂和一种引爆剂组成，其颗粒大小介于1×10^-6m以及30×10^-6m之间。

这样一来，淀积在电气绝缘的以及导热不良的支架之上的一层薄膜，被用作电阻元件，并且通过对出现在引燃合成物之中的引爆剂的颗粒大小施加特定的条件，就有可能形成这样一种电火花点火器，它能在几百微焦尔数量级的极低能量下动作，并且当各组成元件被适当地确定其尺寸后，具有兼容于各机动车制造商的各项新要求的全点燃和不点燃电流。

所述电路以及所述支架将有利地由贴装在实体的表面之上的表面贴装(SMD)部件组成。