[发明专利]集成电路起爆器设备

说明书

在本发明的一个方面中，提供了一种集成电路起爆器设备，包括：提供有电绝缘层的电路基底；沉积在绝缘层上的导电桥接电路；所述桥接电路被图案化为接触区域和连接接触区域的桥接结构，所述桥接结构被布置用于在桥接结构被与接触区域接触的起爆器电路熔断时形成等离子体；以及旋涂在桥接结构上的聚合物层，用于形成被推动远离基底的飞片。

技术领域

本发明涉及一种起爆器设备及其制造方法。

背景技术

在现代防卫行动中，弹药必须满足各种要求。除此之外，还需要新型弹药，诸如自适应弹药或具有例如可分级功能的弹药。使这些类型的功能成为可能，需要快速(微秒)、可靠和小型的起爆器。在大多数弹药中，具有起爆药和常规机械部件的标准起爆器被使用，两者通常都是关于物品的灵敏度的麻烦的来源，并且由于大量的哑弹，在战场上还导致许多不需要的未爆炸设备。所谓的爆炸箔起爆器(EFI)与标准起爆器相比具有很大的优势，因为它们本质上更安全(因为它们使用次级炸药代替起爆药)、更可靠并且在一微秒内起作用而不是几毫秒。它们也为智能弹药的发展提供了新的机会。由于使用的是次级炸药，所以EFI可与传爆装药/主装药一致地被安放，并且可以使用全电子爆炸起爆器。目前，爆炸箔起爆器(EFI)仅用于昂贵的和时间依赖的弹药系统。这些设备仍旧低效并且相对大，而且还非常昂贵。从US4862803已知一种集成硅爆炸起爆器。然而，该设备仅部分集成在硅中，并具有从外延硅形成的飞片。这种材料在高等离子体温度下分解，致使该设备不适合。因此，较小的EFI的发展是可取的，但在它能够小型化之前需要对系统进行改进。

WO9324803公开了一种集成场效应起爆器。起爆电势被施加到栅极以在路径中产生场增强传导，足以允许路径的汽化引发与路径接触的爆炸材料的起爆。然而，由于门控场效应晶体管电路在桥接结构中能够吸收的有限量的能量，因此这种类型的导电桥作为箔起爆器受制于有限的效果，桥接结构用于在汽化之前接收足够大的电流。

发明内容

在本发明的一个方面中，提供了权利要求1中列出的特征。具体地，集成电路起爆器设备包括：提供有电绝缘层的电路基底；沉积在绝缘层上的导电桥接电路；所述桥接电路被图案化为接触区域和连接接触区域的桥接结构，所述桥接结构被布置用于在桥接结构被与接触区域接触的起爆器电路熔断时形成等离子体；以及旋涂在桥接结构上的聚合物层，用于形成被推动远离基底的飞片。桥接电路图案在掺杂硅层中被图案化，掺杂硅层外延沉积在电绝缘层上，其中掺杂硅层包括来自III族元素的掺杂剂，并且其中桥接电路图案具有小于2*10^^-5欧姆米的欧姆电阻。

已发现以这种方式的结构具有优异的起爆器性能，并且可以通过集成硅制造工艺完全批量生产。

附图说明

现在将仅通过示例的方式参考随附示意性附图来描述本发明的实施例，其中相应的附图标记指代相应的部件，并且其中：

图1示出起爆器设备的实施例；

图2示出了本发明的一个实施例的平面图；

图3A和图3B示出了根据图1的实施例的第一截面图和第二截面图；

图4A和图4B示出了起爆器电路的示意图；并且

图5示出了根据本发明的另一实施例的示意性截面图；

图6示意性地示出了用于制造起爆器设备的步骤。

具体实施方式