本發(fā)明涉及爆炸箔起爆系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及爆炸箔起爆系統(tǒng)平面開(kāi)關(guān)的制備工藝。

背景技術(shù)：

1、爆炸箔起爆系統(tǒng)是一種高安全性和高可靠性的直列式火工裝置，主要用于炸藥裝藥起爆和固態(tài)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)劑點(diǎn)火。高壓開(kāi)關(guān)使爆炸箔起爆系統(tǒng)中的關(guān)鍵器件之一，決定了起爆裝置的輸出特性，其性能好壞直接影響起爆裝置的性能。當(dāng)起爆回路的脈沖電流上升沿過(guò)于平緩或峰值較低時(shí)，爆炸箔由于得到的能力較小就會(huì)熔化或者發(fā)生慢爆炸，爆炸箔起爆系統(tǒng)便不能可靠工作。

2、在部分現(xiàn)有技術(shù)中，國(guó)內(nèi)使用成熟的高壓開(kāi)關(guān)為傳統(tǒng)立式冷陰極觸發(fā)管，這種開(kāi)關(guān)體積較大、制造工藝復(fù)雜、成本高，依靠導(dǎo)線連接，導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)不能最大程度的縮小，而且增加系統(tǒng)的電感和電阻，降低起爆能量的傳遞。

3、為了解決體積大的問(wèn)題，部分其他現(xiàn)有技術(shù)采用平面開(kāi)關(guān)的形式，如中國(guó)發(fā)明專利(申請(qǐng)?zhí)朿n201910041889.0)公開(kāi)了一種了基于ltcc工藝的密閉式平面三電極開(kāi)關(guān)芯片，如圖1所示，金屬層可包括平面三電極開(kāi)關(guān)的三個(gè)電極，陰極、陰極和陽(yáng)極以及用于連接外部電路裝置的焊盤，陰極位于陰極和陽(yáng)極之間，結(jié)構(gòu)層a置于金屬層之上，包括電極空腔及裸露焊盤的焊盤槽。而在封裝過(guò)程中，按照基底層、金屬層、結(jié)構(gòu)層a和結(jié)構(gòu)層b的順序，逐層疊放、校位，然后放在靜壓機(jī)中進(jìn)行熱壓。然而該現(xiàn)有技術(shù)存在以下問(wèn)題：

4、(1)該現(xiàn)有技術(shù)采用低溫共燒陶瓷技術(shù)制備平面三電極開(kāi)關(guān)芯片，對(duì)應(yīng)采用的是低溫金屬作為電極材料，即以au、ag等金屬漿料作為電極材料，然而低溫金屬雖然也具有一定的抗燒蝕性，但是對(duì)于多次使用開(kāi)關(guān)來(lái)說(shuō)，抗燒蝕性效果有限。

5、(2)該現(xiàn)有技術(shù)在封裝過(guò)程中，按照基底層、金屬層、結(jié)構(gòu)層a和結(jié)構(gòu)層b的順序，逐層疊放、校位，然后放在靜壓機(jī)中進(jìn)行熱壓。然而采用該種方式，無(wú)法根據(jù)設(shè)計(jì)要求調(diào)整電極空腔內(nèi)的氣氛條件(壓力以及氣體內(nèi)容)，并且結(jié)構(gòu)層a直接對(duì)金屬層進(jìn)行熱壓容易對(duì)金屬層破壞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供爆炸箔起爆系統(tǒng)平面開(kāi)關(guān)的制備工藝。

2、本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：

3、本發(fā)明的第一方面，提供爆炸箔起爆系統(tǒng)平面開(kāi)關(guān)的制備工藝，包括以下步驟：

4、基板沖孔：將氧化鋁生瓷帶放入專用鋼框中，固定位置，按照需要開(kāi)孔的生瓷帶的圖案進(jìn)行打孔，形成帶導(dǎo)電孔的基板層；

5、孔內(nèi)添漿：用鎢錳導(dǎo)體漿料對(duì)沖孔后的生瓷帶的導(dǎo)電孔進(jìn)行填充；

6、導(dǎo)體印刷：利用間隙絲網(wǎng)印刷技術(shù)，將鎢錳導(dǎo)體漿料按照設(shè)計(jì)圖案在對(duì)應(yīng)基板層上進(jìn)行印刷，形成導(dǎo)電層；

7、疊壓成型：將印刷完后的生瓷帶按照?qǐng)D層順序依次校位疊加，然后用等靜壓力機(jī)壓實(shí)；

8、劃片：將壓實(shí)后的基板層，利用激光進(jìn)行劃片；

9、高溫?zé)Y(jié)：將劃片后的產(chǎn)品在燒結(jié)爐中進(jìn)行燒結(jié)，得到待封裝平面開(kāi)關(guān)工件；

10、表面處理：在待封裝平面開(kāi)關(guān)工件的蓋板封接處設(shè)置金錫焊料；

11、充氣封接：在特定氣氛下，利用金錫焊料將待封裝平面開(kāi)關(guān)工件與蓋板進(jìn)行封接，控制好封接氣壓，從而使封接后腔體內(nèi)氣氛和氣壓滿足設(shè)計(jì)要求；

12、接口表面處理：對(duì)接口貼片導(dǎo)體部位進(jìn)行表面電鍍鎳和金處理。

13、更優(yōu)地，在一示例性實(shí)施例中，在導(dǎo)體印刷步驟中，印刷厚度控制在15μm-20μm，在70℃的條件下烘烤10min；

14、在疊壓成型步驟中，等靜壓力機(jī)的壓力500psi、溫度70℃，時(shí)長(zhǎng)為15min；

15、在高溫?zé)Y(jié)步驟中，燒結(jié)溫度1600攝氏度。

16、更優(yōu)地，在一示例性實(shí)施例中，在高溫?zé)Y(jié)步驟之后，還包括：

17、外觀檢測(cè)：對(duì)燒結(jié)后的樣品進(jìn)行外觀、尺寸檢測(cè)。

18、更優(yōu)地，在一示例性實(shí)施例中，在接口表面處理步驟之后，還包括：

19、檢驗(yàn)測(cè)試：對(duì)產(chǎn)品性能進(jìn)行測(cè)試。

20、更優(yōu)地，在一示例性實(shí)施例中，所述充氣封接采用充氣封裝系統(tǒng)，包括：

21、封裝臺(tái)，包括封裝臺(tái)面、設(shè)置于封裝臺(tái)面上的封裝保護(hù)罩、和設(shè)置于封裝保護(hù)罩內(nèi)的加熱組件；

22、爐內(nèi)抽氣系統(tǒng)，包括爐內(nèi)抽氣組件和爐內(nèi)氣壓測(cè)量組件，所述爐內(nèi)抽氣組件用于對(duì)封裝保護(hù)罩內(nèi)進(jìn)行抽氣，所述爐內(nèi)氣壓測(cè)量組件用于對(duì)封裝保護(hù)罩內(nèi)的氣壓進(jìn)行測(cè)量；

23、爐內(nèi)溫度控制系統(tǒng)，包括溫度測(cè)量組件和溫度控制組件，所述溫度測(cè)量組件用于對(duì)封裝保護(hù)罩內(nèi)溫度進(jìn)行測(cè)量，所述溫度控制組件用于根據(jù)溫度測(cè)量組件的測(cè)量結(jié)果對(duì)所述加熱組件進(jìn)行控制；

24、混氣充氣系統(tǒng)，包括混氣抽氣組件、混氣組件和充氣組件，所述混氣抽氣組件用于對(duì)混氣充氣系統(tǒng)涉及的管道和混氣組件進(jìn)行抽氣并進(jìn)行氣壓測(cè)量，所述混氣組件用于對(duì)封裝用氣源進(jìn)行混氣，所述充氣組件用于將混氣氣體充入封裝保護(hù)罩內(nèi)。

25、更優(yōu)地，在一示例性實(shí)施例中，所述混氣組件包括混氣瓶和與所述混氣瓶連接的多個(gè)氣源，每個(gè)氣源和混氣瓶之間連接有氣源充氣閥；

26、所述混氣抽氣組件對(duì)混氣充氣系統(tǒng)涉及的管道和混氣瓶進(jìn)行抽氣并進(jìn)行氣壓測(cè)量；

27、所述充氣組件為設(shè)置于混氣瓶和封裝保護(hù)罩之間的充裝充氣閥。

28、更優(yōu)地，在一示例性實(shí)施例中，所述充氣封接包括以下子步驟：

29、準(zhǔn)備工作：打開(kāi)封裝保護(hù)罩，將待封裝的平面開(kāi)關(guān)工件和待封裝的蓋板層依次放在封裝臺(tái)面上，并關(guān)閉封裝保護(hù)罩；其中待封裝的平面開(kāi)關(guān)工件上設(shè)置有焊料；

30、爐內(nèi)抽氣：打開(kāi)爐內(nèi)抽氣系統(tǒng)的爐內(nèi)抽氣組件，待爐內(nèi)氣壓測(cè)量組件檢測(cè)到封裝保護(hù)罩內(nèi)的真空度達(dá)到預(yù)設(shè)值，開(kāi)啟爐內(nèi)溫度控制系統(tǒng)，按照設(shè)定溫度控制曲線對(duì)封裝保護(hù)罩內(nèi)進(jìn)行加熱；

31、抽氣混氣：打開(kāi)混氣充氣系統(tǒng)的混氣抽氣組件，對(duì)混氣充氣系統(tǒng)涉及的管道和混氣組件進(jìn)行抽氣，待檢測(cè)到真空度達(dá)到預(yù)設(shè)值后關(guān)閉混氣抽氣組件，并利用混氣組件按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行混氣；

32、充氣保壓：當(dāng)封裝保護(hù)罩內(nèi)溫度達(dá)到設(shè)計(jì)溫度階段時(shí)，打開(kāi)充氣組件將混氣組件中氣體充入封裝保護(hù)罩內(nèi)，待封裝保護(hù)罩內(nèi)氣壓達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)，保溫一段時(shí)間，讓氣體充分均勻填充整個(gè)封裝保護(hù)罩內(nèi)的平面開(kāi)關(guān)工件中；

33、升溫熔化：待保溫結(jié)束后，溫度控制系統(tǒng)控制封裝保護(hù)罩內(nèi)繼續(xù)升溫至封接所用焊料均勻熔化；

34、降溫：按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行降溫至室溫，打開(kāi)封裝保護(hù)罩并取出重啟封裝完成的平面開(kāi)關(guān)工件。

35、本發(fā)明的有益效果是：

36、在本發(fā)明的一示例性實(shí)施例中，相較于現(xiàn)有技術(shù)中采用低溫金屬印刷，在本示例性實(shí)施例中，采用高溫?zé)Y(jié)技術(shù)，對(duì)應(yīng)采用的鎢錳導(dǎo)體漿料進(jìn)行導(dǎo)電層印刷和導(dǎo)電孔填充，從而可以更好的提高開(kāi)關(guān)的抗燒蝕性，高能放電。

37、同時(shí)，相較于現(xiàn)有技術(shù)采用靜壓封裝的形式，采用充氣封接步驟實(shí)現(xiàn)平面開(kāi)關(guān)的充氣和封裝兩個(gè)功能，不僅可以保證產(chǎn)品封裝的氣密性，還可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品內(nèi)部氣氛滿足設(shè)計(jì)要求。

技術(shù)特征：

1.爆炸箔起爆系統(tǒng)平面開(kāi)關(guān)的制備工藝，其特征在于：包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的爆炸箔起爆系統(tǒng)平面開(kāi)關(guān)的制備工藝，其特征在于：在導(dǎo)體印刷步驟中，印刷厚度控制在15μm-20μm，在70℃的條件下烘烤10min；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的爆炸箔起爆系統(tǒng)平面開(kāi)關(guān)的制備工藝，其特征在于：在高溫?zé)Y(jié)步驟之后，還包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的爆炸箔起爆系統(tǒng)平面開(kāi)關(guān)的制備工藝，其特征在于：在接口表面處理步驟之后，還包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的爆炸箔起爆系統(tǒng)平面開(kāi)關(guān)的制備工藝，其特征在于：所述充氣封接采用充氣封裝系統(tǒng)，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的爆炸箔起爆系統(tǒng)平面開(kāi)關(guān)的制備工藝，其特征在于：所述混氣組件包括混氣瓶和與所述混氣瓶連接的多個(gè)氣源，每個(gè)氣源和混氣瓶之間連接有氣源充氣閥；

7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的爆炸箔起爆系統(tǒng)平面開(kāi)關(guān)的制備工藝，其特征在于：所述充氣封接包括以下子步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了爆炸箔起爆系統(tǒng)平面開(kāi)關(guān)的制備工藝，包括以下步驟：基板沖孔；孔內(nèi)添漿：用鎢錳導(dǎo)體漿料對(duì)沖孔后的生瓷帶的導(dǎo)電孔進(jìn)行填充；導(dǎo)體印刷：利用間隙絲網(wǎng)印刷技術(shù)，將鎢錳導(dǎo)體漿料按照設(shè)計(jì)圖案在對(duì)應(yīng)基板層上進(jìn)行印刷，形成導(dǎo)電層；疊壓成型；劃片高溫?zé)Y(jié)；表面處理；充氣封接：在特定氣氛下，利用金錫焊料將待封裝平面開(kāi)關(guān)工件與蓋板進(jìn)行封接；接口表面處理。本發(fā)明采用高溫?zé)Y(jié)技術(shù)，對(duì)應(yīng)采用的鎢錳導(dǎo)體漿料進(jìn)行導(dǎo)電層印刷和導(dǎo)電孔填充，從而可以更好的提高開(kāi)關(guān)的抗燒蝕性，高能放電；同時(shí)，采用充氣封接步驟實(shí)現(xiàn)平面開(kāi)關(guān)的充氣和封裝兩個(gè)功能，不僅可以保證產(chǎn)品封裝的氣密性，還可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品內(nèi)部氣氛滿足設(shè)計(jì)要求。

技術(shù)研發(fā)人員：邱春富,秦小雪,沈聰
受保護(hù)的技術(shù)使用者：成都國(guó)光電氣股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/5