[发明专利]一体化薄膜桥点火器及其制备方法

说明书

本发明公开了一种一体化薄膜桥点火器及其制备方法。该一体化薄膜桥点火器由下至上依次包括基体整体元件、过渡层薄膜、点火层薄膜和复合桥膜层。制备方法包括(1)在基体整体元件表面先后淀积过渡层薄膜和点火层薄膜；(2)采用激光刻蚀工艺在点火层薄膜上刻制出锯齿状薄膜桥区；(3)在锯齿状薄膜桥区上周期性交替淀积CuO薄膜层和Al薄膜层，得到一体化薄膜桥点火器。本发明的一体化薄膜桥点火器无需封装、可低能可靠点火，能有效降低点火能量和点火时间，制备方法成本低廉，可实现批量化生产。

技术领域

本发明属于火工品技术领域，涉及一种点火器及其制备方法，具体涉及一种一体化薄膜桥点火器及其制备方法。

背景技术

点火器的安全性和可靠性是整个火工品系统安全与可靠作用的关键。传统桥丝式或薄膜桥点火器虽然也能满足1A/1W、5min条件下不点火的安全要求，但由于需将分离元件进行整合封装，可靠性不能适应当前火工品的使用要求。

点火器现有技术的主要缺点在于：1、封装困难；2、可靠性差。现有技术无法解决这些缺点的原因为：薄膜桥点火器传统封装是先将薄膜桥用环氧树脂粘结在陶瓷塞或TO电极塞上脚线间的凹槽内，然后用超声波或金丝球焊将金属连接脚线焊接在薄膜桥上的焊接区上，而在实际应用中存在陶瓷破裂和焊线断开或接点松动问题，不适合压装起爆药剂；并且该种封装形式的点火器抗环境振动、冲击干扰能力较差，一般情况下点火器在使用和运输途中不可避免受到振动影响，可能造成焊接点破裂脱焊，影响火工品点火的可靠性。因此，传统引线焊接封装形式不满足火工品系统高安全性和可靠性要求。

申请号为CN201110286771.8的中国专利文献公开了一种无引线封装薄膜桥发火器的制备方法，提出使用金导体浆料对通孔进行填充烧结，使得基底上下表面实现电气连通。首先，通过溅射淀积技术在基片表面沉积点火薄膜材料层，利用光刻工艺技术和干法刻蚀技术制作出薄膜桥；在薄膜桥之上制作光刻胶掩膜层，溅射淀积焊接薄膜材料层，剥离清洗可在基片上下表面分别形成焊接层，再利用砂轮划片机划片，无引线封装薄膜桥发火器分割成型。最后通过表面贴装工艺使得点火元件焊接区和基座焊接区实现焊接互连。可以看出，该专利文献虽然是一种无引线封装的制备方法，较传统的带引线封装的点火器可靠性有较大提高，但仍然是将分离元件整合封装，不可避免存在工艺复杂、工序冗繁、一致性不高等问题，而且可靠性也比较差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种无需封装、可低能可靠点火、有效降低点火能量和点火时间的一体化薄膜桥点火器及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种一体化薄膜桥点火器，所述一体化薄膜桥点火器由下至上依次包括基体整体元件、过渡层薄膜、点火层薄膜和复合桥膜层。

上述的一体化薄膜桥点火器中，优选的，所述基体整体元件内嵌设有极针；所述基体整体元件为陶瓷塞。

上述的一体化薄膜桥点火器中，优选的，所述点火层薄膜中设有锯齿状薄膜桥区；所述复合桥膜层是由周期性交替排列的CuO薄膜层和Al薄膜层组成。该点火器中，复合桥膜层是由CuO、Al分层淀积而成，CuO薄膜层和Al薄膜层二者发生铝热反应，可产生大量热量，降低点火能量。

上述的一体化薄膜桥点火器中，优选的，所述点火层薄膜采用的薄膜材料为TaN或NiCr；所述点火层薄膜的厚度为3μm～4μm。

上述的一体化薄膜桥点火器中，优选的，所述复合桥膜层中，最下层和最上层均为CuO薄膜层；所述CuO薄膜层的单层厚度为50nm～60nm，所述Al薄膜层的单层厚度为30nm～40nm。

上述的一体化薄膜桥点火器中，优选的，所述过渡层薄膜采用的薄膜材料包括Ta或Al₂O₃；所述过渡层薄膜的厚度为100nm～200nm。