[發明專利]集成電路起爆器設備

有效

• 申請號: 201680046136.3
• 申請日: 2016-06-27
• 公開（公告）號: CN107923728B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: J·H·G·斯科爾特斯;W·C·普林塞;M·J·范·德·蘭斯
• 申請（專利權）人: 荷蘭應用自然科學研究組織TNO
• 主分類號: F42B3/13
• 分類號: F42B3/13;F42B3/198;F42C19/08
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 郭艷芳;王琦

在本發明的一個方面中，提供了一種集成電路起爆器設備，包括：提供有電絕緣層的電路基底；沉積在絕緣層上的導電橋接電路；所述橋接電路被圖案化為接觸區域和連接接觸區域的橋接結構，所述橋接結構被布置用于在橋接結構被與接觸區域接觸的起爆器電路熔斷時形成等離子體；以及旋涂在橋接結構上的聚合物層，用于形成被推動遠離基底的飛片。

技術領域

本發明涉及一種起爆器設備及其制造方法。

背景技術

在現代防衛行動中，彈藥必須滿足各種要求。除此之外，還需要新型彈藥，諸如自適應彈藥或具有例如可分級功能的彈藥。使這些類型的功能成為可能，需要快速(微秒)、可靠和小型的起爆器。在大多數彈藥中，具有起爆藥和常規機械部件的標準起爆器被使用，兩者通常都是關于物品的靈敏度的麻煩的來源，并且由于大量的啞彈，在戰場上還導致許多不需要的未爆炸設備。所謂的爆炸箔起爆器(EFI)與標準起爆器相比具有很大的優勢，因為它們本質上更安全(因為它們使用次級炸藥代替起爆藥)、更可靠并且在一微秒內起作用而不是幾毫秒。它們也為智能彈藥的發展提供了新的機會。由于使用的是次級炸藥，所以EFI可與傳爆裝藥/主裝藥一致地被安放，并且可以使用全電子爆炸起爆器。目前，爆炸箔起爆器(EFI)僅用于昂貴的和時間依賴的彈藥系統。這些設備仍舊低效并且相對大，而且還非常昂貴。從US4862803已知一種集成硅爆炸起爆器。然而，該設備僅部分集成在硅中，并具有從外延硅形成的飛片。這種材料在高等離子體溫度下分解，致使該設備不適合。因此，較小的EFI的發展是可取的，但在它能夠小型化之前需要對系統進行改進。

WO9324803公開了一種集成場效應起爆器。起爆電勢被施加到柵極以在路徑中產生場增強傳導，足以允許路徑的汽化引發與路徑接觸的爆炸材料的起爆。然而，由于門控場效應晶體管電路在橋接結構中能夠吸收的有限量的能量，因此這種類型的導電橋作為箔起爆器受制于有限的效果，橋接結構用于在汽化之前接收足夠大的電流。

發明內容

在本發明的一個方面中，提供了權利要求1中列出的特征。具體地，集成電路起爆器設備包括：提供有電絕緣層的電路基底；沉積在絕緣層上的導電橋接電路；所述橋接電路被圖案化為接觸區域和連接接觸區域的橋接結構，所述橋接結構被布置用于在橋接結構被與接觸區域接觸的起爆器電路熔斷時形成等離子體；以及旋涂在橋接結構上的聚合物層，用于形成被推動遠離基底的飛片。橋接電路圖案在摻雜硅層中被圖案化，摻雜硅層外延沉積在電絕緣層上，其中摻雜硅層包括來自III族元素的摻雜劑，并且其中橋接電路圖案具有小于2*10^^-5歐姆米的歐姆電阻。

已發現以這種方式的結構具有優異的起爆器性能，并且可以通過集成硅制造工藝完全批量生產。

附圖說明

現在將僅通過示例的方式參考隨附示意性附圖來描述本發明的實施例，其中相應的附圖標記指代相應的部件，并且其中：

圖1示出起爆器設備的實施例；

圖2示出了本發明的一個實施例的平面圖；

圖3A和圖3B示出了根據圖1的實施例的第一截面圖和第二截面圖；

圖4A和圖4B示出了起爆器電路的示意圖；并且

圖5示出了根據本發明的另一實施例的示意性截面圖；

圖6示意性地示出了用于制造起爆器設備的步驟。

具體實施方式