[發(fā)明專利]基于柔性制造工藝的高壓平面開關(guān)結(jié)構(gòu)及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611219449.2
• 申請(qǐng)日: 2016-12-26
• 公開（公告）號(hào): CN106783391B
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂軍軍;王萬(wàn)軍;付秋波;郭菲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)工程物理研究院化工材料研究所
• 主分類號(hào): H01H39/00
• 分類號(hào): H01H39/00
• 代理公司: 四川省成都市天策商標(biāo)專利事務(wù)所 51213
• 代理人: 秦華云

本發(fā)明公開了一種基于柔性制造工藝的高壓平面開關(guān)結(jié)構(gòu)及其制備方法，包括正電極板、負(fù)電極板和信號(hào)輸入極板，正電極板包括正極板絕緣襯底和正電極，負(fù)電極板包括負(fù)極板絕緣襯底和負(fù)電極，信號(hào)輸入極板包括爆炸箔絕緣襯底、爆炸箔正電極、爆炸箔負(fù)電極，爆炸箔正電極、爆炸箔負(fù)電極對(duì)應(yīng)設(shè)置；負(fù)電極板、信號(hào)輸入極板、正電極板上下層壓構(gòu)成高壓平面開關(guān)結(jié)構(gòu)，正電極與負(fù)電極在空間位置上存在交叉部分，并且正電極板與負(fù)電極板之間通過(guò)絕緣襯底隔開，爆炸箔正電極與爆炸箔負(fù)電極之間的連線經(jīng)過(guò)該交叉部分。本發(fā)明采用柔性印制電路板工藝制備高壓平面開關(guān)，降低了高壓平面開關(guān)結(jié)構(gòu)的體積，便于與其他器件之間實(shí)現(xiàn)集成；由于采用電爆炸產(chǎn)生等離子體擊穿絕緣介質(zhì)擊穿，開關(guān)響應(yīng)時(shí)間更快。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及火工品技術(shù)和脈沖功率技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于柔性制造工藝的高壓平面開關(guān)結(jié)構(gòu)及其制備方法。

背景技術(shù)

在火工品技術(shù)與脈沖功率技術(shù)領(lǐng)域，平面開關(guān)區(qū)別于傳統(tǒng)的立體式氣體火花隙開關(guān)和真空開關(guān)，具有小型化和微型化特點(diǎn)，可降低系統(tǒng)體積，便于開關(guān)和其他器件的集成。2006年，王桂吉等發(fā)表題為“平面火花隙三電極開關(guān)研制及性能測(cè)試”的論文，提出在聚甲基丙烯酸甲酯襯底上加工正負(fù)電極和電加熱器，其中正負(fù)電極材料為不銹鋼和黃銅兩種，電加熱器為銅鎢合金，但是這種開關(guān)體積較大，不便于和其它器件集成使用，而且接入電路產(chǎn)生電感較大，會(huì)對(duì)放電電流的峰值產(chǎn)生較大的削弱作用。通常為了保證開關(guān)的載流能力，所設(shè)計(jì)的開關(guān)在需要一定氣體氛圍下工作，工作電壓范圍限制較為明顯，而且容易受強(qiáng)烈震動(dòng)和強(qiáng)電磁輻射環(huán)境影響，實(shí)際使用場(chǎng)合受到限制。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種基于柔性制造工藝的高壓平面開關(guān)結(jié)構(gòu)及其制備方法，采用柔性印制電路板工藝，通過(guò)正電極板、負(fù)電極板和信號(hào)輸入極板三層結(jié)構(gòu)壓合而成，更加小型化和微型化，降低了高壓平面開關(guān)結(jié)構(gòu)的體積，更加容易與其他器件之間實(shí)現(xiàn)集成。

本發(fā)明的目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種基于柔性制造工藝的高壓平面開關(guān)結(jié)構(gòu)，包括正電極板、負(fù)電極板和信號(hào)輸入極板，所述正電極板包括正極板絕緣襯底和設(shè)置于正極板絕緣襯底上的正電極，所述負(fù)電極板包括負(fù)極板絕緣襯底和設(shè)置于負(fù)極板絕緣襯底上的負(fù)電極，所述信號(hào)輸入極板包括爆炸箔絕緣襯底和設(shè)置于爆炸箔絕緣襯底上的爆炸箔正電極、爆炸箔負(fù)電極，所述爆炸箔正電極、爆炸箔負(fù)電極對(duì)應(yīng)設(shè)置；所述負(fù)電極板、信號(hào)輸入極板、正電極板對(duì)應(yīng)上下層壓構(gòu)成高壓平面開關(guān)結(jié)構(gòu)，所述正電極板的正電極與負(fù)電極板的負(fù)電極在空間位置上存在交叉部分，并且正電極板與負(fù)電極板之間通過(guò)絕緣襯底隔開，所述爆炸箔正電極與爆炸箔負(fù)電極之間的連線經(jīng)過(guò)該交叉部分。

為了更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述爆炸箔正電極與爆炸箔負(fù)電極通過(guò)導(dǎo)電材料電連接，該導(dǎo)電材料在空間位置上經(jīng)過(guò)該交叉部分。

進(jìn)一步的技術(shù)方案是：所述負(fù)電極板對(duì)應(yīng)爆炸箔正電極開有缺口，所述負(fù)電極板對(duì)應(yīng)爆炸箔負(fù)電極開有缺口。

本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案是：所述正電極整體呈長(zhǎng)方形；所述負(fù)電極板為與正電極板相對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)方形狀，所述負(fù)電極整體呈長(zhǎng)方形；所述信號(hào)輸入極板為與正電極板相對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)方形狀；所述負(fù)電極板、信號(hào)輸入極板、正電極板采用層壓鍵合方式依次上下壓合構(gòu)成高壓平面開關(guān)結(jié)構(gòu)，高壓平面開關(guān)結(jié)構(gòu)的交叉部分呈長(zhǎng)方形或正方形。

作為優(yōu)選，所述正極板絕緣襯底、負(fù)極板絕緣襯底、爆炸箔絕緣襯底均由聚酰亞胺材料制造而成，所述正電極、負(fù)電極、爆炸箔正電極、爆炸箔負(fù)電極均為銅箔材料制造出的覆銅膜。

一種高壓平面開關(guān)結(jié)構(gòu)的制備方法，其制備方法如下：

A、制備正電極板：采用聚酰亞胺材料制造出正極板絕緣襯底，并在正極板絕緣襯底上表面覆蓋一層銅箔形成覆銅膜，然后對(duì)該覆銅膜進(jìn)行曝光、顯影、蝕刻工藝處理得到正電極；此時(shí)就可以將正電極制造到正極板絕緣襯底上表面上并最終得到正電極板。