[发明专利]基于并联桥箔的微芯片爆炸箔起爆器及其制备方法

说明书

本发明涉及微型低能点火和起爆技术领域，涉及一种基于并联桥箔的微芯片爆炸箔起爆器及其制备方法。包括：基片；金属层：置于基片之上，包括位于两端较宽的焊盘，位于中间位置较窄的并联桥箔，以及连接焊盘和并联桥箔的过渡区；所述并联桥箔由多个条状结构并联形成；飞片层：置于金属层的并联桥箔和部分过渡区之上；加速膛：置于飞片层之上，位于桥箔正上方，为中空圆柱；药柱：置于加速膛正上方。本申请采用并联的桥箔，并联电爆产生大量蒸汽和等离子体，形成冲击波，冲击波汇聚碰撞，形成的马赫效应提升了桥箔电爆炸输出的压力，增强了桥箔剪切及驱动飞片的能力，提高了飞片速度，增强了McEFI的点火和起爆能力。

技术领域

本发明涉及微型低能点火和起爆技术领域，具体涉及一种基于并联桥箔的微芯片爆炸箔起爆器及其制备方法。

背景技术

多个炸药柱爆炸时产生的爆轰波会发生汇聚碰撞作用，当两入射波以一定入射角度碰撞时，反射波的传播速度要比原始波快得多，因而追赶上了原始波，形成了近乎垂直的加强冲击波阵面，称为“马赫茎”。马赫反射效应使爆轰压力增大，形成超压。

爆炸箔起爆器(Exploding Foil Initiator,EFI)一般由基片、爆炸桥箔、飞片、加速膛和药剂组成，由于序列中无起爆药且桥箔与药剂之间不直接接触，因此EFI是一种极其安全和可靠的点火和起爆装置，在武器系统中有着广泛应用。具体而言，经高压开关导通来自高压电容的短脉冲大电流，使桥箔发生电爆炸并产生等离子体，迅速膨胀的等离子体在加速膛内剪切及驱动飞片，经过加速膛后的飞片达到一定的速度，进而冲击点燃或者起爆药剂。最初的爆炸箔起爆器(Exploding Foil Initiator,EFI)采用手动对准安装分立元件制备，导致精度低、一致性差且成本高。采用微机电系统(Micro Electro MechanicalSystem,MEMS)工艺，集成批量化制备微芯片爆炸箔起爆器(Micro Chip Exploding FoilInitiator,McEFI)，所得McEFI的集成度高、体积小，提高了产品的一致性，降低了制备成本。

然而，目前McEFI的发火(点火或者起爆)能量较高，武器系统(如固体火箭发动机或者导弹引信等)所能提供的能量又是极其有限的。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种基于并联桥箔的微芯片爆炸箔起爆器及其制备方法。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种基于并联桥箔的微芯片爆炸箔起爆器，包括：

基片：作为反射背板；

金属层：置于基片之上，包括位于两端较宽的焊盘，位于中间位置较窄的并联桥箔，以及连接焊盘和并联桥箔的过渡区，过渡区由焊盘到并联桥箔的宽度由宽逐渐变窄；所述并联桥箔由多个条状结构并联形成；

飞片层：置于金属层的并联桥箔和部分过渡区之上；

加速膛：置于飞片层之上，位于桥箔正上方，为中空圆柱；

药柱：置于加速膛正上方。

所述基片为Al₂O₃陶瓷。

所述金属层的材质为Au、Ag、Cu或Al。

所述焊盘尺寸为长1.5mm-3.5mm×宽5mm-10mm，过渡区的长度为5mm-6mm，并联桥箔横截面形状为正方形，边长为0.2mm-0.6mm，厚度为2μm-5μm。

所述飞片层的材质为聚氯代对二甲苯、聚酰亚胺或聚甲基丙烯酸甲酯，厚度为22μm-50μm。

所述加速膛的直径是桥箔边长的1倍、倍或2倍，高度为0.6mm-1.0mm。

所述药柱尺寸直径为3mm-8mm，厚度为2mm-4mm。