專利名稱:頂蓋組件、點(diǎn)火裝置及氣囊用氣體發(fā)生裝置以及安全帶預(yù)緊器用氣體發(fā)生裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于氣嚢(air bag)等汽車安全裝置的氣體發(fā)生器等中所搭載的點(diǎn)火裝置(squib)。
而且，本發(fā)明涉及一種作為所述點(diǎn)火裝置的構(gòu)成零件的頂蓋組件(headassembly )。
進(jìn)而，本發(fā)明涉及一種搭載有所述點(diǎn)火裝置的氣嚢用氣體發(fā)生裝置以及安全帶預(yù)緊器(seat belt pretens ioner )用氣體發(fā)生裝置。
背景技術(shù)：
作為使安裝在汽車中的氣嚢膨脹的氣體發(fā)生器用點(diǎn)火裝置，先前以來開發(fā)有各種電子式點(diǎn)火裝置。
該點(diǎn)火裝置通常具有用于與外部電性連接的金屬引腳(pin),而且在該
金屬引腳的另一端具備用于對火藥點(diǎn)火的加熱元件。
先前使用的點(diǎn)火器為了對點(diǎn)火藥點(diǎn)火而使用有橋絲(bridge wire)。作為橋絲，使用的是鎳鉻耐熱合金(nichrome)線，如果橋絲的線徑過細(xì)則將無法安裝。而且，由于能夠安裝的線徑的橋絲其熱電容大，因此為了僅以如BUS系統(tǒng)般的通信的能量來對點(diǎn)火藥點(diǎn)火，而必須在電容大的電容器中蓄積充分電荷。
作為其他的點(diǎn)火器，已知有使用印刷電路基板的制造技術(shù)，且在印刷電路基板上直接形成厚膜電阻體的方法。
例如在日本專利特開2003的目的而在電路基板上的其他部分搭載有變阻器(varistor)。
而且，在日本專利特開2000是將在印刷電路基板上搭載電阻性加熱元件并利用焊錫將電容器與變阻器連
接于印刷電路基板的點(diǎn)火裝置進(jìn)一步連接于電極引腳而獲得。
通過這些技術(shù)，盡管點(diǎn)火所需的能量改善得比使用橋絲時低，但仍不夠充分。
另一方面，半導(dǎo)體橋(Semiconductor Bridge, SCB)是使用濺鍍或蒸鍍等的半導(dǎo)體技術(shù)而制造的電橋的總稱，但與橋絲或印刷電路基板相比，使用
半導(dǎo)體橋的點(diǎn)火器能夠制作線寬較細(xì)的非常微細(xì)的構(gòu)造，能夠利用厚度也達(dá)到數(shù)微米左右的膜厚的薄膜電橋，因此可以減小熱電容，從而具有高速響應(yīng)性與低能量的點(diǎn)火性。橋絲在1.2 A的通電下將點(diǎn)火藥加熱至點(diǎn)火溫度為止需要800至1000微秒左右的時間，因此點(diǎn)火所需的能量必須為2.9 mJ左右，但半導(dǎo)體橋一般通過來自小電容的電容器的放電而以小于等于0." mJ便可將點(diǎn)火藥點(diǎn)火。而且，SCB是使用濺鍍或蒸鍍等的半導(dǎo)體制造設(shè)備，所以不僅能大幅減小基板尺寸，而且能減小發(fā)熱部的熱電容且能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行控制，因此能夠穩(wěn)定地制作點(diǎn)火響應(yīng)性高且低能量點(diǎn)火的點(diǎn)火裝置。
而且，已知有日本專利特表2000該點(diǎn)火裝置的構(gòu)造為在頂蓋上設(shè)置著包含經(jīng)集成化的電路裝置的第二半導(dǎo)體小板，進(jìn)而在該第二半導(dǎo)體小板上依次層疊著第一半導(dǎo)體小板及第三半導(dǎo)體小板，其中所述第一半導(dǎo)體小板包含蓄積著用以使點(diǎn)火元件點(diǎn)火的能量的電容器，所述第三半導(dǎo)體小板包含點(diǎn)火元件。
如上所述，在使用SCB來作為點(diǎn)火元件的情況下，根據(jù)日本專利特表2000-513799號公報(bào)，半導(dǎo)體橋(SCB )的連接使用的是打線接合(wire bonding )，為了對點(diǎn)火藥點(diǎn)火而需要使SCB與點(diǎn)火藥密接，但有可能會因密接力而使打 線接合發(fā)生斷線。進(jìn)而，根據(jù)日本專利特表2000而且，為了提高點(diǎn)火的可靠性，優(yōu)選使蓄積于電容器中的能量增多，以 及使來自電容器的點(diǎn)火用電流的放電波形更陡急(sharp)。
另外，當(dāng)在頂蓋上設(shè)置有點(diǎn)火元件或電容器時，頂蓋基板的表面會產(chǎn)生 凹凸，從而與具有點(diǎn)火藥的杯體組合起來時，存在點(diǎn)火藥密度產(chǎn)生不均等的 問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明有利地解決所述問題，目的在于提供一種能在高生產(chǎn)性下實(shí)現(xiàn)尺 寸的縮小化和品質(zhì)的4是高的點(diǎn)火裝置、作為該點(diǎn)火裝置構(gòu)成零件的頂蓋組件、 搭載有該點(diǎn)火裝置的氣嚢用氣體發(fā)生裝置以及安全帶預(yù)緊器用氣體發(fā)生裝 置。
發(fā)明者們?yōu)榱私鉀Q所述課題而反復(fù)進(jìn)行了專心研究，結(jié)果獲得如下所述 的見解。
(1) 并不在頂蓋上各別地設(shè)置點(diǎn)火元件與電容器，而是設(shè)為在電容器上 搭載點(diǎn)火元件的構(gòu)造，從而可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火裝置的小型化。
(2) 而且，將電容器設(shè)置在IC的正上方，將點(diǎn)火元件設(shè)置在所述電容 器的正上方，通過"&置在電容器上的外部端子電極而將該點(diǎn)火元件與IC連接 起來，從而可獲得高的點(diǎn)火可靠性。
(3) 在設(shè)為如上所述的配置形態(tài)的情況下，會造成主要由電容器的厚度 而引起的表面凹凸的問題，關(guān)于該點(diǎn)，通過用樹脂覆蓋外徑與頂蓋的外周徑 相等且頭部至少達(dá)到點(diǎn)火元件的高度水平并且除該點(diǎn)火元件的元件面以外的區(qū)域，從而可使得與點(diǎn)火藥的接觸面平坦化。
(4)通過使用陶資電容器(ceramic condenser)來作為電容器，從而 能夠以可直接安裝于IC上的尺寸來配置電極，同時可實(shí)現(xiàn)小型化與點(diǎn)火可靠 性。
本發(fā)明立足于上述見解。 即，發(fā)明的主旨構(gòu)成如下。
1. 一種頂蓋組件，具有多個電極引腳且堵住存放有點(diǎn)火藥的杯體的開口 部，此頂蓋組件的特征在于包括
頂蓋，彼此絕緣地保持該多個電極引腳；
點(diǎn)火元件搭載電容器，在電容器的中央外周面包括用以與點(diǎn)火元件電性 連接的外部端子電極，且在該點(diǎn)火元件搭載電容器上載置著點(diǎn)火元件；以及
接的第一、第二及第三電極墊以及為了與外部通信而電性連接于頂蓋的電極 引腳的通信用電極，
在該頂蓋上設(shè)置該IC,在該IC上設(shè)置該點(diǎn)火元件搭載電容器，并且通過 設(shè)置在該IC上的該通信用電極而與該電極引腳電性連接。
2. 根據(jù)所述1的頂蓋組件，其特征在于所述電容器為陶瓷電容器。
3. 根據(jù)所述1或2的頂蓋組件，其特征在于所述點(diǎn)火元件是由SCB及 其基板構(gòu)成的SCB芯片。
4. 根據(jù)所述1~3中任一項(xiàng)的頂蓋組件，其特征在于在所述頂蓋上配置 外徑與該頂蓋的外周徑相等且圓筒頭部至少達(dá)到該點(diǎn)火元件的高度水平的圓 筒狀的軸環(huán)，在該軸環(huán)的內(nèi)側(cè)，向除該點(diǎn)火元件的元件面以外的區(qū)域填充樹 脂，從而使得與點(diǎn)火藥的接觸面平坦化。
5. —種點(diǎn)火裝置，其特征在于將所述1至4中任一項(xiàng)所述的頂蓋組件 壓入并固定到內(nèi)部具有點(diǎn)火藥的杯體的開口部。
6. —種氣嚢用氣體發(fā)生裝置，其特征在于具有根據(jù)上述5所述的點(diǎn)火裝置。
7.—種安全帶預(yù)緊器用氣體發(fā)生裝置，其特征在于具有根據(jù)上述5所述
的點(diǎn)火裝置。 [發(fā)明的效果] 列舉本發(fā)明的效果如下。
(1) 因設(shè)為在電容器上搭載點(diǎn)火元件的構(gòu)造，所以可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火裝置的進(jìn) 一步的小型化。
(2) 通過將電容器設(shè)置在IC的正上方，將點(diǎn)火元件設(shè)置在所述電容器 的正上方，并利用外部端子電極進(jìn)行連接，從而當(dāng)使IC內(nèi)部的開關(guān)電^4妄通 (0N)時，流經(jīng)點(diǎn)火元件的電流的路徑變得極短，電感成分變小而損失減少， 因此能夠使來自電容器的陡急的放電波形直接傳遞至點(diǎn)火元件，其結(jié)果，可 顯著提高點(diǎn)火可靠性。
(3) 由于將各部分(parts)橫置于頂蓋上，從而可利用樹脂使得與點(diǎn) 火藥的接觸面平坦化，因此能夠消除向點(diǎn)火藥按壓時的點(diǎn)火藥密度的不均， 可緊湊(compact )地構(gòu)成頂蓋組件，并且可確保點(diǎn)火藥與各電極的絕緣，從 而可防止點(diǎn)火器的誤點(diǎn)火。
(4) 通過使用陶瓷電容器來作為電容器，從而能夠以可直接安裝于IC 上的尺寸來配置電極，同時，因可具有大靜電電容，所以可提高小型化與點(diǎn) 火可靠性。而且，因可蓄積的能量大，所以可使用低點(diǎn)火靈敏度的SCB,從而 可減少因噪聲引起誤點(diǎn)火的危險(xiǎn)。
(5 )通過設(shè)置在電容器上的第三外部端子電極而將點(diǎn)火元件連接于IC, 由此無需使用打線接合(wire bonding)便可將最上面的點(diǎn)火元件與最下面 的IC電性連接，且因與點(diǎn)火藥的接觸面上無打線接合，所以可獲得高的點(diǎn)火 可靠性。

圖1 (a) ~ (c)是本發(fā)明的點(diǎn)火元件搭載電容器的較佳例的平面圖、底
面圖以及側(cè)面圖。
圖2 (a) 、 (b)是具有側(cè)面電極的SCB芯片的截面圖以及平面圖。
圖3 ( a ) 、 ( b )是對層疊構(gòu)造的SCB與側(cè)面電極的導(dǎo)通使用覆蓋電極的
SCB芯片的截面圖以及平面圖。
圖4 ( a ) 、 ( b )是具有作為側(cè)面電極的側(cè)邊通孔電極的SCB芯片的截面
圖以及平面圖。
圖5 (a) 、 (b)是表示載置著點(diǎn)火元件搭載電容器的IC的平面圖以及 在該IC上設(shè)置SCB芯片的狀態(tài)的圖。
圖6是本發(fā)明的頂蓋組件的較佳例的截面圖。
圖7是在電極引腳中的一方接地的構(gòu)造的頂蓋上搭載有本發(fā)明的SCB芯 片及電容器的示例的剖面圖。
圖8是表示在頂蓋的外周設(shè)置圓筒狀的軸環(huán)并向其內(nèi)側(cè)填充樹脂的狀態(tài)圖。
圖9是本發(fā)明的點(diǎn)火裝置的整體圖。
圖IO是氣嚢用氣體發(fā)生裝置的概念圖。
圖ll是安全帶預(yù)緊器用氣體發(fā)生裝置的概念圖。
圖12是中央控制單元的說明圖。
1點(diǎn)火元件
2電容器本體
2-1電容器的安裝面 3點(diǎn)火元件搭載電容器 4外部端子電極 5-1電容器的兩端電極 5-2電容器的兩端電極6薄膜電阻(SCB)
7 SCB基板
8 SCB芯片
9側(cè)面電^L
10 覆蓋電極
11 側(cè)邊通孔電^L
12 IC
12-1
用以與電容器的兩端電極連接的第一電極墊
12用以與電容器的兩端電極連接的第二電極墊 12-3
用以與外部端子電極連接的第三電極墊 12-4
用以與電極引腳連接的第四電極墊
13 頂蓋
14、 14'電極引腳
15 密封玻璃
16 頂蓋組件
17 圓筒狀軸環(huán)
18 樹脂
19 點(diǎn)火藥
20 杯體
21 保護(hù)用樹脂杯
22 絕緣層
23 金屬層
31 氣嚢用氣體發(fā)生裝置
32 點(diǎn)火裝置
33 強(qiáng)化劑
34 氣體發(fā)生劑35 過濾器
36 外廓容器
37 孑L
41 安全帶預(yù)緊器用氣體發(fā)生裝置(微型氣體發(fā)生器)
42 點(diǎn)火裝置
43 氣體發(fā)生劑
44 底座(支架)
45 杯體
110 中央控制單元 111a llld氣嚢才莫組
114、 115 電極引腳
具體實(shí)施方式
以下對本發(fā)明進(jìn)行具體說明。
圖1 (a) 、 (b) 、 (c)以平面、底面、側(cè)面表示本發(fā)明的點(diǎn)火元件搭 載電容器的較佳例。
圖中，符號l為點(diǎn)火元件，2為電容器本體，該點(diǎn)火元件l載置于電容器 本體2上而構(gòu)成點(diǎn)火元件搭載電容器3。
而且，在電容器本體2的中央外周面設(shè)置著外部端子電極4，該外部端子 電極4與點(diǎn)火元件1電性連接。另外，5-1、 5-2分別為電容器的兩端電極。
作為本發(fā)明的電容器，陶瓷電容器尤為有利且合適。此處，電容器部的 電容優(yōu)選為0.5-10 iaF左右。
另外，作為電容器，并不限于陶瓷電容器，也可以是薄膜電容器等使用 具有耐熱性樹脂作為電介質(zhì)層的電容器。
而且，本發(fā)明中，在電容器本體上載置點(diǎn)火元件。對于載置該點(diǎn)火元件 的面而言，只要是用于供電容器設(shè)置在后述IC上的面，即，只要是除安裝面以外的面均可，如果載置于安裝面的相反側(cè)的面(電容器的上表面)則較為 有利。
而且，將外部端子電極與點(diǎn)火元件電性連接。該連接形態(tài)未作特別限定，
以下，將對使用由SCB及其基板構(gòu)成的SCB芯片來作為點(diǎn)火元件的情況進(jìn)行 說明。
圖2(a)、 (b)圖解了所述SCB芯片的構(gòu)成的一例，符號6為薄膜電阻 (SCB) ， 7為其基板，由兩者構(gòu)成SCB芯片8。而且，9是作為連接SCB6與 外部端子電^l的中繼導(dǎo)體而設(shè)置在SCB芯片基板7上的側(cè)面電極。
如圖所示，在SCB芯片基板7上設(shè)置著從其上表面起延伸至底面的側(cè)面 電極9, SCB6經(jīng)由該側(cè)面電極9而與外部端子電極電性連接。SCB6具有例如 交替層疊著Ti層與Si02層的構(gòu)造。另外，作為側(cè)面電極9的材質(zhì)，例如可使 用Au、 Ni等。
接著，圖3(a)、 (b)表示采用含有絕緣層的層疊構(gòu)造的芯片來作為 SCB6的情況下的示例。圖中，符號10為覆蓋電極，22表示層疊構(gòu)造的絕緣 層，而且23表示層疊構(gòu)造的金屬層。
如上所述，就SCB6與側(cè)面電極9的連接而言，當(dāng)SCB6為單層時直接使 SCB6的兩端與側(cè)面電極9重合即可，而當(dāng)SCB6為多層且多層之間含有絕緣層 22時，通過在跨及SCB的兩端與側(cè)面電極9的位置設(shè)置覆蓋電極10，可確保 SCB兩端與側(cè)面電極9的導(dǎo)通。
接著，對其他連接形態(tài)進(jìn)行說明。
而且，圖4是使用側(cè)邊通孔電極11來作為側(cè)面電極的其他例的情況。該 側(cè)邊通孔電極11是以如下方式形成的在使SCB6成膜之前在基板7上形成 通孔電極，在使SCB6成膜后，在最終步驟中分割成芯片時將該通孔上部切斷， 由此使半圓形的側(cè)邊通孔電極11露出在SCB芯片基板7的側(cè)面。該側(cè)邊通孔 電極11的形狀不^又為圓形，還可通過微型噴砂(micro blast)或激光加工 等而形成為任意的形狀。而且，如果使用該方法，則能夠更簡便地形成側(cè)面電極。進(jìn)而，即便在該方法中采用含有金屬層23與絕緣層22的層疊構(gòu)造的 SCB6時，如上所述通過〗吏用該覆蓋電極10也可確保與側(cè)邊通孔電極11的導(dǎo) 通。
作為SCB芯片的基板的材質(zhì)，只要是用作印刷電路基板的材質(zhì)均可，尤 其優(yōu)選玻璃基板、陶瓷基板、低溫共燒多層陶瓷基板(Low temperature Co-fired Multilayer Ceramic Substrates, LTCC )以及硅基板等。其原因 在于，通過對發(fā)熱電阻體通電，發(fā)熱電阻體會發(fā)熱。受到該熱后，火藥將達(dá) 到點(diǎn)火的溫度即約30(TC而點(diǎn)火。因此，作為基板材質(zhì)，優(yōu)選直至此時的基板 溫度為止仍穩(wěn)定的材質(zhì)。
接著，對載置所述點(diǎn)火元件搭載電容器的IC進(jìn)行說明。
如圖5所示，該IC12包括用以與電容器的兩端電極連接的電極墊、用以 與外部端子電極連接的電極墊以及用以與外部連接用的電極引腳連接的電極 墊，且經(jīng)由這樣的電極墊而使點(diǎn)火元件工作。
圖中，12-l為用以與電容器的兩端電極5-l連接的第一電極墊，12-2 同樣為用以與電容器的兩端電極5-2連接的第二電極墊，12-3為用以與外 部端子電極連接的第三電極墊，而且，12-4為用以與電極引腳連接的第四電 極墊(通信用電極)。
作為這樣的IC的基板原材料，硅等有利地適合。
通過連接于電才及引腳的IC12的第四電極墊12-4而從外部向該IC傳遞 通信的信號。IC12在從信號中取出所需信息的同時，通過連接于第一、第二 電極墊12-1、 12-2的兩端電極而將用以對點(diǎn)火元件點(diǎn)火的能量蓄積于電容 器中。而且，第三電極墊12-3通過外部端子電極而連接于SCB。 IC12可利 用通信而與氣嚢系統(tǒng)的中央控制裝置進(jìn)行信息的交換，當(dāng)中央控制裝置檢測 到汽車發(fā)生碰撞時，利用信號向所需的IC傳遞點(diǎn)火的命令。利用所述信號來 對所需的點(diǎn)火裝置點(diǎn)火，而需點(diǎn)火的點(diǎn)火裝置的IC可利用IC內(nèi)部的開關(guān)電 路來使蓄積于電容器中的能量流向SCB。當(dāng)從電容器供給能量時，SCB受到加熱從而對火藥點(diǎn)火。
接著，對內(nèi)置如上所述的IC以及點(diǎn)火元件搭載電容器的頂蓋組件進(jìn)行說明。
圖6例示了本發(fā)明的較佳頂蓋組件。
圖中，符號13為頂蓋，14為電極引腳，而且15為用以使所述電極引腳 14彼此絕緣的密封玻璃。
并且，在頂蓋13上載置IC12,在該IC12上載置點(diǎn)火元件搭載電容器3, 由此構(gòu)成頂蓋組件16。另外，圖中符號2-l表示電容器的安裝面。
此處，作為點(diǎn)火元件搭載電容器的兩端電極5-1、 5-2 (參照圖1)以 及設(shè)置在電容器本體2的中央外周面上的外部端子電極4 (參照圖1)與設(shè)置 在IC12 (參照圖5)上的第一、第二、第三電極墊12-1、 12-2、 12-3 (參 照圖5)的連接機(jī)構(gòu)，焊錫或?qū)щ姼?paste)可有利地適合。
而且，使用焊錫或?qū)щ姼?，對于將設(shè)置在IC12上的第四電極墊(pad)12 -4與電極引腳14連接起來也較為有利。另外，此時，必須利用絕緣物來覆 蓋焊錫或?qū)щ姼?，而且，?dāng)利用后述的樹脂來覆蓋頂蓋的上表面時，第四電 極墊12進(jìn)而，圖7表示本發(fā)明的其他頂蓋組件。
該例是將一個電極引腳14'直接安裝在頂蓋13的金屬部的情況。
這樣，形成了將頂蓋的金屬部與一個電極引腳連接在一起的構(gòu)造，由此，
即便電極引腳與頂蓋金屬部被施加有靜電的情況下也能可靠地防止誤點(diǎn)火。 如圖6以及圖7所示可知，當(dāng)將IC12與點(diǎn)火元件搭載電容器3載置于頂
蓋13上時，該載置區(qū)域從頂蓋13僅突出IC12和點(diǎn)火元件搭載電容器3的厚度。
這樣，當(dāng)在頂蓋13的上表面產(chǎn)生段差時，將所述頂蓋組件16插入至杯 體內(nèi)而使其與點(diǎn)火藥進(jìn)行壓接的情況下，所突出的點(diǎn)火元件6的上方的點(diǎn)火 藥被緊密地壓縮，相反，其周圍區(qū)域的密度較稀疏，因此當(dāng)使點(diǎn)火裝置工作時，點(diǎn)火靈敏度或點(diǎn)火時間的不均變大，從而有可能妨礙到點(diǎn)火裝置的工作 穩(wěn)定性。
為了消除這樣的弊病，優(yōu)選在頂蓋上用外徑與頂蓋的外周徑相等且頭部 至少達(dá)到點(diǎn)火元件的高度水平的樹脂來覆蓋。
為了形成這樣的樹脂被覆，例如，如圖8所示，在頂蓋13的外周設(shè)置圓 筒狀的軸環(huán)17,并向其內(nèi)側(cè)填充樹脂18，該軸環(huán)17的頭部至少與點(diǎn)火元件6 的高度水平大致相等。
這樣，通過填充該樹脂18,圓筒狀軸環(huán)17的內(nèi)部區(qū)域變得平坦化，其結(jié) 果，可使杯體內(nèi)的點(diǎn)火藥的壓縮密度均勻化。
另外，此時，所填充的樹脂18覆蓋點(diǎn)火元件6的元件面，從而無法使點(diǎn) 火藥點(diǎn)火，因此在填充樹脂18時，重要的是向除點(diǎn)火元件6的元件面以外的 區(qū)域填充。
另外，當(dāng)填充該樹脂18時，如上所述，達(dá)到與點(diǎn)火元件6相同的高度水 平為最佳，但如果使點(diǎn)火元件6的高度水平與其周圍所填充的樹脂18的高度 水平相等，則所填充的樹脂18甚至有可能會覆蓋至點(diǎn)火元件6的元件面。
因此，發(fā)明者們經(jīng)過對點(diǎn)火元件6的元件面與樹脂18的上表面的高度水 平差以及點(diǎn)火裝置的工作穩(wěn)定性的關(guān)系進(jìn)行調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，該高度水平差優(yōu)選 為0. 5 mm以內(nèi)，更優(yōu)選為0. 3 mm以內(nèi)，這樣可確認(rèn)點(diǎn)火裝置的工作穩(wěn)定性 幾乎不會產(chǎn)生差異。
接著，圖9以截面表示將所述頂蓋組件壓入并固定到內(nèi)部具有點(diǎn)火藥的 杯體的開口部而完成的點(diǎn)火裝置的整體。
圖9中，符號19為點(diǎn)火藥，20為杯體，21為保護(hù)用樹脂杯。如圖所示， 通過向圓筒狀的軸環(huán)17的內(nèi)側(cè)填充樹脂18,頂蓋13的上表面變得平坦，因 此，即便將這樣的頂蓋組件壓入至杯體內(nèi)，點(diǎn)火藥密度也不會產(chǎn)生不均，從 而在使點(diǎn)火裝置工作時，不會產(chǎn)生點(diǎn)火靈敏度或點(diǎn)火時間的不均。
作為本發(fā)明中使用的點(diǎn)火藥，優(yōu)選其組成中含有鋯。進(jìn)而，含有氫化鈦或硼、2,4,6-三硝基間苯二酚鉛(tricinate)等的點(diǎn)火藥也有利地適合。而 且，此外還可使用日本專利特開2002而且，本發(fā)明中，也可在點(diǎn)火元件的上表面預(yù)先涂布有點(diǎn)火藥組成物。 即，在薄膜電阻的上表面滴涂(dispense)漿料(slurry)狀的點(diǎn)火藥并使 其干燥。與單純填充粉末狀點(diǎn)火藥的情況相比，該點(diǎn)火藥組成物可使點(diǎn)火藥 與薄膜電阻的接觸穩(wěn)定，因而有效地有助于可靠的點(diǎn)火和點(diǎn)火時間的縮短。
接著，對使用本發(fā)明的點(diǎn)火裝置的氣嚢用氣體發(fā)生裝置進(jìn)行說明。
圖10中表示氣嚢用氣體發(fā)生裝置的概念圖。如該圖所示，氣嚢用氣體發(fā) 生裝置31在其內(nèi)部具有點(diǎn)火裝置32、強(qiáng)化劑33、氣體發(fā)生劑34及過濾器 (filter) 35,外部由可耐受氣體發(fā)生劑34的燃燒壓力的外廓容器36構(gòu)成。 在外廓容器36上開設(shè)有用于將產(chǎn)生的氣體放出至氣嚢側(cè)的孔37。
當(dāng)點(diǎn)火裝置3 2工作時，強(qiáng)化劑3 3利用從點(diǎn)火裝置3 2產(chǎn)生的熱能而燃燒， 產(chǎn)生火焰以及熱粒子。氣體發(fā)生劑34在該火焰以及熱粒子的作用下燃燒，產(chǎn) 生用于使氣嚢膨脹的氣體。該氣體從氣嚢的外廓容器36上所開設(shè)的孔37放 出到外部，此時，借由通過過濾器35而捕集燃燒的氣體發(fā)生劑的殘?jiān)?，同時 使氣體自身冷卻。
進(jìn)而，對使用本發(fā)明的點(diǎn)火裝置的安全帶預(yù)緊器用氣體發(fā)生裝置進(jìn)行說明。
圖11中表示安全帶預(yù)緊器用氣體發(fā)生裝置(微型氣體發(fā)生器)的概念圖。 如該圖所示，微型氣體發(fā)生器41在其內(nèi)部具有點(diǎn)火裝置42及氣體發(fā)生劑43， 點(diǎn)火裝置42固定在被稱作支架(holder)的底座44上。進(jìn)而，存放氣體發(fā) 生劑43的杯體45也成為通過例如鉚釘而固定在支架上的構(gòu)造。當(dāng)點(diǎn)火裝置 42工作時，通過來自點(diǎn)火裝置42的火焰以及熱粒子，杯體45內(nèi)的氣體發(fā)生 劑43燃燒而產(chǎn)生氣體。
接著，對中央控制單元的控制要領(lǐng)進(jìn)行說明。圖12表示將中央控制單元110與四個氣嚢模組llla、 lllb、 lllc、 llld 連接而成的經(jīng)過局域網(wǎng)絡(luò)(Local Area Network, LAN)化的氣嚢系統(tǒng)的示例。 兩個氣嚢模組lllb與lllc各自可具有例如使前氣嚢膨脹的氣體發(fā)生器，而 另外兩個氣嚢模組llla與llld各自可具有例如使側(cè)氣嚢膨脹的氣體發(fā)生器。
這些模組各自包含的氣體發(fā)生器內(nèi)收納有點(diǎn)火裝置，各點(diǎn)火裝置具有兩 個電極引腳114、 115,電極引腳114連接于與中央控制單元110連絡(luò)的第一 供電導(dǎo)電體112，電極引腳115連接于與中央控制單元110連絡(luò)的第二供電導(dǎo) 電體113。
在通常的工作狀態(tài)，即，汽車未被巻入要求將大于等于一個的氣嚢模組 llla、 lllb、 lllc、 llld活性化的特定沖擊中時，中央控制單元110定期對 該供電導(dǎo)電體112、 113提供低強(qiáng)度的電流，該電流經(jīng)由電極引腳114與115 而被送至四個氣嚢模組llla、 Ulb、 lllc、 llld的各個中所包含的點(diǎn)火裝置 的電能蓄積機(jī)構(gòu)(電容器)。
當(dāng)產(chǎn)生沖擊而希望將例如氣嚢l(fā)llc活性化時，中央控制單元110向第一 供電導(dǎo)電體112發(fā)送構(gòu)成用于氣嚢模組lllc的點(diǎn)火裝置的點(diǎn)火命令的特有的 電脈沖列。該特有的電脈沖列經(jīng)由電極引腳114與115而凈皮送至各點(diǎn)火裝置， 但僅氣嚢模組lllc的點(diǎn)火裝置中所包含的IC響應(yīng)該命令而從電容器向點(diǎn)火 元件供給電能，從而如上所述般對點(diǎn)火藥進(jìn)行點(diǎn)火。
如果緊跟著沖擊而希望將若干個氣嚢模組例如氣嚢模組llla、 lllb活性 化，則中央控制單元110向第一供電導(dǎo)電體112提供用于氣嚢模組llla與lllb 的各個中所包含的點(diǎn)火裝置的特有的電脈沖列。兩個點(diǎn)火裝置各自的動作如 上所述。
權(quán)利要求
1、一種頂蓋組件，具有多個電極引腳且堵住存放有點(diǎn)火藥的杯體的開口部，此頂蓋組件的特征在于包括
頂蓋，彼此絕緣地保持該多個電極引腳；
點(diǎn)火元件搭載電容器，在電容器的中央外周面包括用以與點(diǎn)火元件電性連接的外部端子電極，且在該點(diǎn)火元件搭載電容器上載置著點(diǎn)火元件；以及
IC，具有與該點(diǎn)火元件搭載電容器的兩端電極及該外部端子電極電性連接的第一、第二及第三電極墊以及為了與外部通信而電性連接于頂蓋的電極引腳的通信用電極，
在該頂蓋上設(shè)置該IC，在該IC上設(shè)置該點(diǎn)火元件搭載電容器，并且通過設(shè)置在該IC上的該通信用電極而與該電極引腳電性連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求
1所述的頂蓋組件，其特征在于 所述電容器為陶瓷電容器。
3、 根據(jù)權(quán)利要求
1或2所述的頂蓋組件，其特征在于 所述點(diǎn)火元件是由SCB及其基板構(gòu)成的SCB芯片。
4、 根據(jù)權(quán)利要求
1至3中任一項(xiàng)所述的頂蓋組件，其特征在于 在所述頂蓋上配置外徑與該頂蓋的外周徑相等且圓筒頭部至少達(dá)到該點(diǎn)火元件的高度水平的圓筒狀的軸環(huán)，在該軸環(huán)的內(nèi)側(cè)，向除該點(diǎn)火元件的元 件面以外的區(qū)域填充樹脂，從而使得與點(diǎn)火藥的接觸面平坦化。
5、 一種點(diǎn)火裝置，其特征在于將根據(jù)權(quán)利要求
1至4中任一項(xiàng)所述的 頂蓋組件壓入并固定到內(nèi)部具有點(diǎn)火藥的杯體的開口部。
6、 一種氣嚢用氣體發(fā)生裝置，其特征在于具有根據(jù)權(quán)利要求
5所述的點(diǎn) 火裝置。
7、 一種安全帶預(yù)緊器用氣體發(fā)生裝置，其特征在于具有根據(jù)^L利要求5 所述的點(diǎn)火裝置。
專利摘要
一種點(diǎn)火裝置，包括頂蓋，彼此絕緣地保持多個電極引腳；點(diǎn)火元件搭載電容器，在電容器的中央外周面具備用以與點(diǎn)火元件電性連接的外部端子電極，且在該點(diǎn)火元件搭載電容器上載置著點(diǎn)火元件；以及IC，具有與該點(diǎn)火元件搭載電容器的兩端電極及該外部端子電極電性連接的第一、第二及第三電極墊以及為了與外部通信而電性連接于頂蓋的電極引腳的通信用電極，并且，在該頂蓋上設(shè)置該IC，在該IC上設(shè)置該點(diǎn)火元件搭載電容器，并且通過設(shè)置在該IC上的該通信用電極而與該電極引腳電性連接，由此，可提供一種能在高生產(chǎn)性下實(shí)現(xiàn)尺寸的縮小化和品質(zhì)的提高的點(diǎn)火裝置，進(jìn)而可提供作為該點(diǎn)火裝置的構(gòu)成零件的頂蓋組件以及點(diǎn)火元件搭載電容器與搭載有該點(diǎn)火裝置的氣囊用氣體發(fā)生裝置以及安全帶預(yù)緊器用氣體發(fā)生裝置。
文檔編號F42B3/13GKCN101627279SQ200780050551
公開日2010年1月13日 申請日期2007年11月30日
發(fā)明者久保大理, 前田繁, 古谷壽章, 松村保明 申請人:日本化藥株式會社;菱電商事株式會社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan