[實用新型]用于電火工品的表面封裝半導體橋換能元件

有效

• 申請號: 201220512005.9
• 申請日: 2012-10-08
• 公開（公告）號: CN202836367U
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 秦志春;田桂蓉;葉家海;司馬博羽
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: F42B3/13
• 分類號: F42B3/13
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 朱顯國

技術領域

本實用新型屬于電火工品中的換能元件領域，特別是一種用于電火工品的表面封裝半導體橋換能元件。

背景技術

電火工品在軍用武器點傳火系統和民用爆破器材中廣泛應用，電火工品常用以灼熱橋絲式為換能元件。橋絲是一種正溫度系數的金屬電阻絲，當電流通過時，橋絲發熱，點燃包裹在橋絲周圍的火工藥劑，從而使火工品實現點火、起爆、做功等功能，橋絲式電火工品存在明顯的缺點，主要是需輸入能量較大；且作用時間較長、作用時間較分散；還容易受到電磁輻射、靜電、雜散電流的影響而造成性能改變或意外發火。現階段電磁環境越來越復雜且輸出強度增強，在電火工品所使用的環境中存在著各種頻率和功率的電磁波，電磁波會直接或間接地在橋絲上產生感應電流，對電火工品造成損傷，使其性能鈍感或意外發火，造成安全事故；靜電具有高電壓，低能量的特點，靜電的能量常常引起電火工品意外發火。為了解決這些問題，通常會在橋絲式電火工品上采取一些保護措施，如設計低通濾波器等措施對電磁波進行防護，設計靜電泄放空氣隙或靜電泄放元件對靜電進行防護，但這些都會增加結構的復雜性。

采用半導體橋作為電火工品的換能元件是一種新技術，是提高電火工品安全性和可靠性的發展趨勢。用半導體橋芯片作為發火元件具有作用迅速可靠，安全性好等特點。美國專利5831203公開的半導體橋雷管電阻為50Ω，半導體橋芯片的形狀為長方形，安全電流小，安全性需提高。中國專利1749686公開的半導體橋雷管中所用的環氧纖維布基板上的電極層為銅，銅在儲存過程中可能被氧化影響作用可靠性；還有CN?201262533Y《半導體電阻橋電極塞》和CN?201220055188.6??《電磁加固半導體雷管》等幾項專利中半導體橋芯片與印制電路板的組裝最少要經過三步1.芯片裝架2、金屬絲鍵合（半導體橋芯片電極與印制電路連接）3，鍵合點需用膠保護，以上這種方法存在著如下問題：

1、連接電路用金屬絲鍵合的方法，存在鍵合工藝對鍵合指的質量要求高，易出現鍵合點虛焊，焊點不牢固造成斷路隱患；還存在著機械強度差，火工品在壓藥過程、運輸和高過載作用的過程中會造成鍵合點損傷，因此對火工品作用的可靠性存在隱患，?

2、現有的半導體橋芯片與印制電路板的電連接方法，費材料（需金屬絲）、費能耗（粘芯片和點膠兩次高溫烘干）、費時、人工費用高；其次由于工序多、工藝復雜在每一道工序過程中均有不合格品產生，因而使得產品合格率低；以上這些因素均是造成產品成本降不來的因素，由于價格貴限制許多中、低端火工品選用性能優良的半導體橋為換能源。

因此提高半導體橋換能元件的可靠性和降低的制造成本是一項迫切需要解決的技術難題。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種僅需一步工藝就能完成芯片與電路板電極可靠的連接，能夠有效解決半導體橋換能元件在電磁環境的加固和提高作用的可靠性,并且大幅度降低制造成本的用于電火工品的表面封裝半導體橋換能元件。

實現本實用新型目的的技術解決方案為：

一種用于電火工品的表面封裝半導體橋換能元件，包括電極塞，電極塞的腳線電極，印制電路板，印制電路板與電極塞接觸的面為B面，另一面為A面，印制電路板的兩個面上分別對稱設置兩個焊盤電極，在B面的焊盤電極上留有N個用于連接芯片的導電膠的標記盂，其中，N大于等于三，在印制電路板上設置兩個用于穿過電極塞的腳線電極的電極孔，電極孔同時穿過印制電路板兩個面的焊盤電極，且與兩個面的焊盤電極相連，在印制電路板的中心留有開孔，在印制電路板的B面安裝有半導體橋芯片，開孔對準半導體橋芯片的橋區。

本實用新型與現有技術相比，其顯著優點：

1、本實用新型由于在單元印制電路板中心開孔，對準半導體橋區，采用芯片倒扣的表面組裝技術，一道工藝就可靠的完成芯片與印制電路板電極連接；所以結構特別簡單，改變了現有技術需要三步工藝才能完成電極組裝的工藝，實現了焊接強度牢固可靠，作用可靠，產品合格率高制造成本低的目的。

2、本實用新型的印制電路板與電極塞接觸的面的電極設計有一組尖角，在電磁環境中尖角處電磁場密度強易形成放電通道，印制電路板能精確的控制尖角與管殼之間的距離，因此能有效泄放電火工品的腳-殼之間的靜電，不需要增加成本。