基于硅基含能芯片的小尺寸传爆序列的制作方法

本实用新型属于火工品技术领域，主要涉及一种小尺寸传爆序列，尤其涉及一种基于硅基含能芯片的小尺寸传爆序列。

背景技术：

MEMS(Micro Electro-Mechanical System)引信安全保险装置具有体积小、成本低、可靠性高等诸多优点，使得常规引信有更多的空间容纳多传感器探测电路和主装药，提高了弹药的精确度和杀伤力。成为国内外武器弹药领域研究的热点，微小尺寸传爆序列作为MEMS引信的爆炸序列，是MEMS引信技术发展要突破的关键技术之一。

在公开的文献或专利中典型的微小尺寸传爆序列如美国专利US7055437B1中所介绍的，采用错位式结构设计，装药结构如图1所示。输入装药如叠氮化铅，装药直径为0.38mm-1.27mm，高度为1.27mm-2.54mm。传递装药如CL-20装药，长度为0.38mm-1.27mm，宽度为0.38mm-1.27mm，厚度为0.2mm-0.76mm。受主装药如CL-20基传爆药，直径为0.38mm-1.27mm，高度大于0.76mm。其中传递装药装在安全保险装置的质量块上，在安全状态下，叠氮化铅装药与传递装药错开，实现物理隔断。在解除保险状态下，叠氮化铅装药与传递装药、受主装药、输出装药对正，形成爆轰通道。

该传爆序列采用感度逐级降低，能量逐级增大的能量放大方式，装药结构复杂，装药量大，小尺寸条件下对装药工艺要求较高，且多种装药使得传爆序列装配难度大。不利于传爆序列的集成小型化设计。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是，为武器弹药提供一种小尺寸传爆序列，尤其是一种基于硅基含能芯片的小尺寸传爆序列。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的基于硅基含能芯片的小尺寸传爆序列包括硅基含能芯片、传递装药、飞片、加速膛、传爆药装药。所述硅基含能芯片包括换能元、原位装药用电极、起爆药装药等，所述换能元包括桥区、焊盘。硅基含能芯片贴装在引信起爆控制电路上，接受发火信号与输入能量。引信处于安全状态时，硅基含能芯片与引信安全保险机构的质量块正对，实现传爆序列的安全隔爆。引信处于解除保险状态时，硅基含能芯片接质量块上传递装药的一面。传递装药的另一面接飞片的一面，飞片的另一面与加速膛的一面紧密接触，加速膛的另一面与传爆药装药接触。引信处于解除保险状态时，硅基含能芯片、传递装药、飞片、加速膛、传爆药装药中心对正，形成爆轰通道。

本实用新型的整体技术效果体现在以下几个方面：

(一)本实用新型小尺寸传爆序列采用微雷管驱动飞片冲击起爆下一级装药的能量放大方式，有利于小尺寸装药的可靠传爆。

(二)本实用新型小尺寸传爆序列以安保机构质量块上的传爆孔作为加速膛的一部分，简化了装药结构设计，有效减少了装药尺寸、装药量、以及传爆序列的轴向尺寸，利于引信的集成小型化设计。

附图说明

本实用新型共有4幅附图

图1是安全状态下本实用新型小尺寸传爆序列结构组成示意图。

图2是解除状态下本实用新型小尺寸传爆序列结构组成示意图。

图3是本实用新型小尺寸起爆序列用硅基含能芯片组成结构示意图。

图4是本实用新型小尺寸起爆序列硅基含能芯片的换能元的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图及优选实施例对本实用新型作进一步的详述。

实施例1

如图1，图2所示，小尺寸起爆序列包括硅基含能芯片1、传递装药2、飞片3、加速膛4、传爆药装药5。所述硅基含能芯片1贴装在引信起爆控制电路上，接受发火信号与输入能量。引信处于安全状态时，硅基含能芯片1接引信安全保险机构的质量块，实现传爆序列的安全隔爆。

引信处于解除保险状态下，硅基含能芯片1接滑块上传递装药2的一面。传递装药2的另一面接飞片3的一面，飞片3的另一面与加速膛4的一面紧密接触，加速膛4的另一面与传爆药装药5接触。引信处于解除保险状态时，硅基含能芯片1、传递装药2、飞片3、加速膛4、传爆药装药5中心对正，形成爆轰通道。所述传递装药2可以为热感度较为敏感的炸药、起爆药，如太胺、叠氮化铅、叠氮化银等，在本优选实施例中选择了叠氮化银。装药直径为1mm-2mm，装药高度为0.5mm-1mm，在本优选实施例中，装药直径选择了2mm，装药高度为1mm。所述飞片3的材料可以选择聚合物或金属，如聚酰亚胺、钛、铝等，在本优选实施例中，选择了钛。飞片3的厚度可以为10μm-80μm，在本优选实施例中选择了40μm。所述加速膛4的材料可以为陶瓷、不锈钢、硅等，在本优选实施例中选择了陶瓷。加速膛4直径为0.4mm-1mm，高度0.4-1mm，在本优选实施例中加速膛4的直径选择了1mm，高度选择了1mm。所述传爆药装药5可以选择满足GJB4165-2001《引信传爆药通用规范》的高能炸药，在本优选实施例中，选择了六硝基芪，装药直径为3mm，高度为3mm。

如图3所示，硅基含能芯片1包括换能元6、原位装药用电极7、起爆药装药8等。换能元6与原位装药用电极7的一面相接触，原位装药用电极7的另一面与起爆药装药8接触。所述原位装药用电极7可以选择重掺杂硅、铜等适合电化学沉积多孔铜、多孔镍的材料，在本优选实施例中选择了重掺杂硅，用作原位生成起爆药装药8；原位装药用电极7的厚度为7μm-20μm，在本优选实施例中，厚度选择了10μm。所述起爆药装药8，可以选择叠氮化铅、叠氮化银、多孔叠氮化铜等，在本优选实施例中选择了纳米级多孔叠氮化铜。装药直径可以为0.4mm-2mm，在本优选实施例中选择了1mm，装药高度可以为0.5mm-1mm，在本优选实施例中选择了1mm。

如图4所示，换能元6包括桥区9、焊盘10，桥区9的材料可以选择重掺杂多晶硅、重掺杂单晶硅、镍铬合金等材料，在本优选实施例中，桥区9材料选择了镍铬合金。桥区9的宽度可以选择0.025μm-0.25μm，长度可以选择0.025μm-0.25μm，厚度可以选择0.3μm-1.5μm。在本优选实施例中，桥区9的尺寸选择了宽度0.1μm，长度0.1μm，厚度1μm。所述焊盘10，材料可以选铜、金等材料，在本优选实施例中，焊盘10的材料选择了金，尺寸为2mm(长)×2mm(宽)。

本实用新型的作用过程：当需要本实用新型作用时，引信发火控制电路给硅基含能芯片1的换能元6通电，硅基含能芯片1的换能元6将电能转化为热能起爆硅基含能芯片1的装药8，含能芯片1作用。含能芯片1作用起爆传递装药2，传递装药2作用，驱动飞片3经加速膛4加速后以一定的速度撞击传爆药装药5，传爆药装药5起爆弹药的下一级装药或主装药，实现本实用新型的功能。