專利名稱：安全氣囊用點火具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于在發(fā)生事故或出現(xiàn)其它交通危險時保護或防止乘客或行人受傷的車上裝置或配件領(lǐng)域，具體涉及一種用于汽車的安全氣囊用點火具。
背景技術(shù)：
目前，汽車安全氣囊發(fā)火裝置中點火具的發(fā)火元件主要是熱橋絲。當在熱橋絲上加3～5A的電流，通過幾毫秒時間加熱，橋絲溫度可上升到900K左右，并將緊壓在橋上面的起爆藥加熱引爆。
名稱為《安全氣囊氣體發(fā)生器用電點火管》的專利申請文件(申請?zhí)朇N200320109758.6)公開了一種電點火管，是以熱橋絲為發(fā)火元件的點火具，這種點火具的點火臨界能量高(幾十毫焦)、作用時間長(幾毫秒)、可靠性和抗干擾能力較差。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服已有技術(shù)中熱橋絲為發(fā)火元件的點火具點火能量高、作用時間長、可靠性和抗干擾能力差的不足，本發(fā)明提供一種安全氣囊用點火具。本發(fā)明的安全氣囊用點火具的點火臨界能量低，作用時間短，還具有較高的可靠性和安全性。
本發(fā)明的一種安全氣囊用點火具，含有電極塞、藥盒、殼體、點火藥和半導體橋，電極塞由兩根芯電極和塞體組成，電極塞的外形為臺階式的圓柱狀。半導體橋為多晶硅層、單晶硅層與絕緣介質(zhì)材料層緊密疊合而成的半導體芯片，其中，絕緣介質(zhì)材料層設(shè)置在多晶硅層與單晶硅層之間。在電極塞的頂部位于兩個芯電極之間設(shè)置有一凹槽，半導體橋置于凹槽中，半導體橋的金屬電極固定設(shè)置在多晶硅層上。電極塞的兩個芯電極的一端通過金絲分別與半導體橋的兩個金屬電極連接，芯電極的另一端向下伸出電極塞、外接安全氣囊的電子控制單元。在半導體橋的橋區(qū)蘸涂有起爆藥，起爆藥覆蓋電極塞的兩個芯電極。裝有起爆藥的電極塞上設(shè)置有藥盒，藥盒內(nèi)裝有點火藥，點火藥與起爆藥呈接觸狀態(tài)。藥盒外設(shè)置有金屬殼體，金屬殼體上設(shè)置有傳火孔，金屬殼體與電極塞固定連接，在金屬殼體與電極塞之間設(shè)置有密封圈。
所述的電極塞頂部設(shè)置的凹槽中心與電極塞的中軸線重合，凹槽的尺寸與半導體橋尺寸相匹配。金屬殼體上設(shè)置的傳火孔為2～5個。
所述的半導體橋具有一定的電阻值，電阻值的范圍為1.8Ω～2.2Ω。
本發(fā)明的安全氣囊用點火具的電極塞采用鍍金芯電極與防靜電材料注塑成一體并帶有一定體積的電阻導體，使電極塞形成了導電通道，金屬殼體與電極塞固定連接，可有效地泄放附加在點火具上的雜散電流、靜電電荷。
本發(fā)明采用半導體橋作為發(fā)火元件來代替已有技術(shù)中的橋絲，因此本發(fā)明的安全氣囊用半導體橋點火具在防靜電、雜散電流、電磁輻射方面的安全性能比已有技術(shù)的點火具要優(yōu)越很多。并且，由于點火具使用的新技術(shù)材料具有溫度負阻特性，隨著溫度的增加，橋電阻急劇減小，電流更容易通過，灼熱的硅等離子體通過微對流熱交換把能量傳遞到起爆藥中，其作用時間只需微秒量級，其點火臨界能量可降低到3mJ～5mJ，作用時間可縮短到0.5ms。
本發(fā)明的安全氣囊用點火具的工作原理(過程)是，安全氣囊用點火具置于安全氣囊氣體發(fā)生器中，接通安全氣囊的ECU，其電流脈沖流過半導體橋橋區(qū)，使半導體橋橋區(qū)的材料汽化蒸發(fā)，產(chǎn)生爆炸形成高溫高速等離子沖擊體，通過該等離子體產(chǎn)生的熱能和射出的等離子作用在起爆藥粒上，點燃點火具內(nèi)部的點火藥，從而引爆安全氣囊內(nèi)的氣體發(fā)生劑。
本發(fā)明的安全氣囊用點火具體積小、點火性能好、起爆能量低、可靠性高、環(huán)境適應(yīng)能力強、作用時間短，可大幅度提高安全氣囊的安全性能。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)合理、生產(chǎn)工藝流程簡單，成本低，適合批量生產(chǎn)，可廣泛用于汽車安全氣囊和各類快速發(fā)火的安全點火系統(tǒng)中。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步描述。


圖1為本發(fā)明安全氣囊用點火具的剖面結(jié)構(gòu)示意2為本發(fā)明安全氣囊用點火具電極塞頂部結(jié)構(gòu)示意3為本發(fā)明安全氣囊用點火具的半導體橋剖面結(jié)構(gòu)示意中，芯電極(1、11)2.電極塞3.密封圈4.藥盒5.金屬殼體6.點火藥7.起爆藥金絲(8、18、28、38)9.半導體橋10.膠金屬電極(12、22)13.多晶硅層14.單晶硅層絕緣介質(zhì)材料層(15、16、26)17.傳火孔具體實施方式
實施例圖1～圖3中，本發(fā)明的安全氣囊用點火具，含有電極塞2、藥盒4、金屬殼體5、點火藥6和半導體橋9，電極塞2的外形為臺階式的圓柱狀，電極塞2由兩根芯電極(1、11)和防靜電材料塞體組成，防靜電材料采用高分子材料，通過注塑與芯電極(1、11)構(gòu)成一整體的電極塞2。半導體橋9為多晶硅層13、單晶硅層14與絕緣介質(zhì)材料層15緊密疊合而成的半導體芯片，其中，絕緣介質(zhì)材料層15設(shè)置在多晶硅層13與單晶硅層14之間。在電極塞2的頂部位于兩個芯電極(1、11)之間設(shè)置有一凹槽，凹槽中心與電極塞2的中軸線重合，凹槽的尺寸與半導體橋9尺寸相匹配。半導體橋9通過膠10固定于凹槽中，半導體橋9上的金屬電極(12、22)固定設(shè)置在多晶硅層13上，在金屬電極(12、22)的邊緣部與多晶硅層13之間還設(shè)置有一層絕緣介質(zhì)材料層(16、26)。電極塞2的芯電極(1)的一端通過金絲(8、18)與半導體橋9的金屬電極(12)連接、芯電極(11)的一端通過金絲(28、38)與半導體橋9的金屬電極22連接，芯電極(1、11)的另一端向下伸出電極塞2、外接汽車安全氣囊的電子控制單元。在半導體橋9的橋區(qū)蘸涂有起爆藥7，蘸涂的起爆藥7的形狀為半球形，起爆藥7覆蓋電極塞2的兩個芯電極(1、11)的端面。裝有起爆藥7的電極塞2上部設(shè)置有藥盒4，藥盒4內(nèi)裝有點火藥6，點火藥6與起爆藥7呈接觸狀態(tài)；藥盒4外設(shè)置有金屬殼體5，金屬殼體5上設(shè)置有傳火孔17，金屬殼體5與電極塞2固定連接，在金屬殼體5與電極塞2臺階的接觸部分設(shè)置有密封圈3。
本實施例中，金屬殼體5上設(shè)置的傳火孔17為三個，半導體橋9的電阻為2.0Ω。
權(quán)利要求
1.一種安全氣囊用點火具，含有電極塞(2)、藥盒(4)、金屬殼體(5)、點火藥(6)，電極塞(2)由兩根芯電極(1、11)和塞體組成，電極塞(2)的外形為臺階式的圓柱狀；其特征在于所述的點火具還含有半導體橋(9)；其連接關(guān)系是，半導體橋(9)為多晶硅層(13)、單晶硅層(14)與絕緣介質(zhì)材料層(15)緊密疊合而成的半導體芯片，其中，絕緣介質(zhì)材料層(15)設(shè)置在多晶硅層(13)與單晶硅層(14)之間；在電極塞(2)的頂部位于兩個芯電極(1、11)之間設(shè)置有一凹槽，半導體橋(9)置于凹槽中，半導體橋(9)的金屬電極(12、22)固定設(shè)置在多晶硅層(13)上；電極塞(2)芯電極(1)的一端通過金絲(8、18)與半導體橋(9)的金屬電極(12)連接、芯電極(11)的一端通過金絲(28、38)與半導體橋(9)的金屬電極(22)連接，芯電極(1、11)的另一端向下伸出電極塞(2)；在半導體橋(9)的橋區(qū)涂裝有起爆藥(7)，起爆藥(7)覆蓋電極塞(2)的兩個芯電極(1、11)；裝有起爆藥(7)的電極塞(2)上設(shè)置有藥盒(4)，藥盒(4)內(nèi)裝有點火藥(6)，點火藥(6)與起爆藥(7)呈接觸狀態(tài)；藥盒(4)外設(shè)置有金屬殼體(5)，金屬殼體(5)上設(shè)置有傳火孔(17)，金屬殼體(5)與電極塞(2)固定連接，在金屬殼體(5)與電極塞(2)之間設(shè)置有密封圈(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全氣囊用點火具，其特征在于所述的電極塞(2)頂部設(shè)置的凹槽中心與電極塞(2)的中軸線重合，凹槽的尺寸與半導體橋(9)尺寸相匹配。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全氣囊用點火具，其特征在于所述的半導體橋(9)的電阻值的范圍為1.8Ω～2.2Ω。
全文摘要
本發(fā)明提供一種安全氣囊用點火具。安全氣囊用點火具含有電極塞和半導體橋，在電極塞的凹槽內(nèi)固定有用作發(fā)火元件的半導體橋，半導體橋和電極塞的芯電極通過金絲連接，在半導體橋的橋區(qū)蘸涂有起爆藥，電極塞上固定有一個藥盒，藥盒內(nèi)部裝有點火藥，藥盒外部的金屬殼體與電極塞固定連接。本發(fā)明的安全氣囊用點火具體積小、點火性能好、起爆能量低、作用時間短、成本低，適合批量生產(chǎn)，可廣泛用于汽車和各類電發(fā)火安全氣囊系統(tǒng)中。
文檔編號F23Q7/00GK101020443SQ20061002239
公開日2007年8月22日 申請日期2006年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月1日
發(fā)明者胡紅革, 楊黎明, 費三國, 杜連明 申請人:中國工程物理研究院電子工程研究所