[实用新型]半导体电阻桥电极塞

说明书

技术领域

本实用新型属于电爆技术，特别是一种用于电雷管点火起爆用的装有半导体桥芯片的电极塞。

背景技术

目前的工业电雷管是采用桥丝式的电极塞作为点火起爆元件。桥丝是一根焊在两条脚线上的电阻丝，当电流通过时，桥丝发热，并加热包裹在桥丝周围的点火药，当桥丝的温度达到点火药的着火点后，点火药发火并引爆雷管中的炸药。桥丝式电雷管在使用时存在着明显的缺点，主要的问题是容易受到电磁干扰、静电、杂散电流的影响而产生性能改变或意外发火。在电雷管所使用的环境中存在着各种频率和功率的电磁波，电磁波会直接或间接地在桥丝上产生感应电流，对电雷管造成危害。静电也总是存在于雷管生产、运输、使用等环节中，静电具有高电压、低能量的特点，静电的能量或其电极塞的两电极之间形成强大的电场都可能会使电雷管意外发火。为了解决这些问题，通常会在桥丝式电雷管上采取一些保护措施，如加低通滤波器等措施对电磁波进行防护，或设计空气隙、采用非线性电阻材料制成的插塞等措施对静电进行防护，但都会增加结构的复杂性。

采用新技术的点火元件来提高电雷管安全性是发展的趋势。用半导体桥芯片作为发火元件是一种新的火工品技术，具有作用迅速，安全性好等特点。美国专利5831203公开的半导体桥雷管电阻为50Ω，半导体桥芯片的形状为长方形，安全电流小，安全性需提高。中国专利1749686公开的半导体桥雷管中所用的环氧纤维布基板上的电极层为铜，且只有一面镀有铜电极，铜在储存过程中可能被氧化，影响作用可靠性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种半导体电阻桥电极塞，它能够提高电雷管在电磁环境、静电、杂散电流下的安全性，并且作用时迅速可靠。

实现本实用新型目的的技术解决方案为：一种半导体电阻桥电极塞，将半导体桥芯片用环氧胶粘结在环氧树脂基板上，该半导体桥芯片上的两个电极分别用金属丝与环氧树脂基板上的两个基板电极相连；将环氧树脂基板装在聚乙烯塑料塞顶端，突出于聚乙烯塑料塞上的两根脚线上端穿入已封装半导体桥芯片的环氧树脂基板的两个电极孔中，锡焊连接两根脚线与环氧树脂基板上的两个基板电极，使两根脚线与半导体桥芯片构成电通路。

本实用新型与现有技术相比，其显著优点：用半导体桥芯片取代了桥丝的作用，半导体桥芯片上的重掺杂多晶硅桥区是作用元件，该多晶硅桥是与单晶硅基底紧密结合的，单晶硅的散热性能与陶瓷的散热性能相当，电磁波、杂散电流或静电所生成的热量通过单晶硅基底快速散失，热量不易集聚使多晶硅桥汽化形成高温等离子体，药剂不能着火。但通发火电流时，由于输入的电能的能量密度大，多晶硅桥能够瞬间汽化并形成高温等离子体，渗透到点火药剂中使药剂发火。因此这种电爆元件有良好的抗电磁波、杂散电流和静电的性能，但在作用时又具有作用迅速、可靠性好的特点。因此，该技术在民用领域(如工业电雷管、汽车安全气囊点火器等)和军用上都有广泛的应用前景。

下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。

附图说明

图1是根据本实用新型提出的半导体电阻桥电极塞的结构图。

图2是根据本实用新型提出的半导体桥芯片的俯视图。

图3是图2的A-A剖视图。

图4是根据本实用新型提出的装上半导体桥芯片的环氧树脂基板的俯视图。

具体实施方式

结合图1，本实用新型半导体电阻桥电极塞是将半导体桥芯片3用环氧胶粘结在环氧树脂基板2上，该半导体桥芯片3上的两个电极11、12分别用金属丝6、7与环氧树脂基板2上的两个基板电极18、19相连；将环氧树脂基板2装在聚乙烯塑料塞1顶端，突出于聚乙烯塑料塞1上的两根脚线4、5上端穿入已封装半导体桥芯片3的环氧树脂基板2的两个电极孔16、17中，锡焊连接两根脚线4、5与环氧树脂基板2上的两个基板电极18、19，使两根脚线4、5与半导体桥芯片3构成电通路，即制得半导体电阻桥电极塞。

结合图2和图3，本实用新型半导体电阻桥电极塞的半导体桥芯片3的基底为单晶硅8，在单晶硅8上先氧化生成二氧化硅层9，用汽相淀积法淀积多晶硅层10，然后重掺杂硼或磷，再掩膜光刻出多晶硅的图形13，然后蒸镀两个金属电极11、12，电极为铝或金或依次由镉/镍/银构成多层的金属电极，然后掩膜光刻出电极11、12的图形。划片得到单个的半导体桥芯片3，该半导体桥芯片3是边长为1.0～1.8mm的矩形，半导体桥芯片3的电阻为2～5Ω。

多晶硅的图形13上设置有尖角14，这种尖角有利于降低发火能量。