[发明专利]一种微机电智能安全起爆装置及其制备方法

说明书

本发明公开了一种微机电智能安全起爆装置及其制备方法，包括起爆系统和封装壳体，所述封装壳体包覆在起爆系统外侧，对其进行封装，所述起爆系统包括微起爆芯片组件、微安保组件、始发药和插针，所述微爆炸芯片组件与所述微安保组件通过插针进行连接，形成电信号通道，所述微起爆芯片组件设置在所述微安保组件的下方，所述微起爆芯片组件的背面安装有始发药。该装置采用基于原位微装药技术的微起爆传爆序列、基于MEMS技术的微安保芯片，采用了超薄扁平化芯片嵌入设计的技术，具有微型化，智能化，抗过载，抗电磁干扰的特征。

技术领域

本发明涉及火工品技术领域，具体涉及一种微机电智能安全起爆装置及其制备方法。

背景技术

微型机械电子系统(MEMS，Micro-electro-mechanical systems)是机械结构和电子设备在微米量级的集成化系统，通过机、电、热、光等多物理场器件组合，不但能感知和处理信息，还能通过机械机构的动作对系统进行控制，同时使系统结构体积缩小，重量降低，非常适合爆破产品的大批量生产及一次性应用。目前常用的起爆系统主要采用精密机械加工的方式进行制造，加工难度、装配难度较大，体积庞大，不利于系统的抗过载设计，不便于大规生产，且与智能化的控制系统集成度相对困难。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种微机电智能安全起爆装置及其制备方法，该装置采用基于原位微装药技术的微起爆传爆序列、基于MEMS技术的微安保芯片，采用超薄扁平化芯片嵌入设计的技术，具有微型化，智能化，抗过载，抗电磁干扰的特征。

为了达到上述技术效果，本发明公开了一种微机电智能安全起爆装置，包括起爆系统和封装壳体，所述封装壳体包覆在起爆系统外侧，对其进行封装，所述起爆系统包括微起爆芯片组件、微安保组件、始发药和插针，所述微爆炸芯片组件与所述微安保组件通过插针进行连接，形成电信号通道，所述微起爆芯片组件设置在所述微安保组件的下方，所述微起爆芯片组件的背面安装有始发药。

进一步的，所述微起爆芯片组件包括发火电路板、微起爆芯片和原位微装药，所述发火电路板的中心留有通孔，用于填装原位微装药，所述通孔底面通过微起爆芯片贴装封堵，所述原位微装药下表面与所述微起爆芯片接触，所述发火电路板的底面还安装有起爆电路元件。

进一步的，所述微安保组件包括微安保芯片和微安保芯片基底转接板，所述微安保芯片与所述微安保芯片基底转接板通过球状引脚栅格阵列封装技术贴装，形成微安保组件，所述微安保芯片中心设置有传爆通道孔，所述传爆通道孔上方与所述微安保芯片基底转接板中心孔正对，所述传爆通道孔下方与所述微起爆芯片组件的中心正对，所述传爆通道孔上设置有传爆通道能量门。

进一步的，所述传爆通道能量门大于所述传爆通道孔的直径。

进一步的，所述始发药安装在所述微安保芯片基底转接板背面，形成微传爆序列。

进一步的，所述封装壳体包括封装壳和封装基座，所述封装壳安装在始发药的一侧，所述封装基座安装在微起爆芯片组件的一侧。

进一步的，在所述微起爆芯片组件与所述封装壳体的空腔部分灌注有环氧胶。

本发明还公开了一种微机电智能安全起爆装置的制备方法，包括以下步骤：以发火电路板为基底，完成起爆电路元件、微起爆芯片以及插针的装配焊接，形成微起爆芯片组件，在微起爆芯片组件上涂覆高分子保护膜，待高分子保护膜成型稳定后，向发火电路板的装药孔内填充原位微装药；采用MEMS工艺完成微安保芯片的制备，可解保可复位，微安保芯片与微安保芯片基底转接板之间采用球状引脚栅格阵列封装技术的方式进行封装集成，将完成封装集成微安保组件与微爆炸芯片组件通过插针焊接固定，并在基底转接板的背面安置上始发药，完成微传爆序列的组装；通过封装壳体完成起爆装置的总体集成封装，在发火电路板后的空腔部分灌注上环氧树脂胶，完成微起爆装置的总体封装。

进一步的，所述微安保芯片基底转接板采用双面铝基板工艺进行制造。