20.01.2013
216.012.1d7a

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ ИНИЦИАТОРОВ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к способам изготовления электрических инициирующих элементов, а более конкретно к способам изготовления электромеханических инициаторов. Способ изготовления электромеханических инициаторов включает формирование мостиков одновременно с электродами на подложке путем нанесения проводящего покрытия, соединение подложки с диэлектрической пленкой, а затем с диэлектрической пластиной, формирование в пластине отверстий, соответствующих расположению мостиков на подложке, формирование электрических контактов инициаторов и последующее разделение полученного соединения на отдельные инициаторы или группы инициаторов. Формирование отверстий в диэлектрической пластине и формирование электрических контактов инициаторов осуществляют до соединения между собой пластины, пленки и подложки. Формирование электрических контактов инициатора осуществляют путем выполнения прорезей в пленке и диэлектрической пластине. В качестве диэлектрической пленки используют полиимидную пленку с двухсторонним фторопластовым покрытием. Толщина покрытия в 4-5 раз меньше, чем толщина пленки. Соединение пленки, подложки и пластины с отверстиями осуществляют путем термокомпрессионной сварки. Соединение подложки с диэлектрической пленкой осуществляют под давлением (0,3±0,05) кгс/см, а с диэлектрической пластиной - под давлением (0,03±0,005) кгс/см. Достигается повышение технологичности изготовления инициаторов. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к способам изготовления электрических инициирующих элементов, а более конкретно к способам изготовления электромеханических инициаторов.

Заявляемое изобретение позволяет решить следующие задачи, стоящие в данной области техники: удешевление и упрощение изготовления инициаторов, что позволит обеспечить технологичность их массового производства.

Известен способ изготовления инициаторов (пат. US 4471697, опубл. 18.09.1984, F42C 19/12), включающий формирование пленочных медных мостиков одновременно с электродами на диэлектрической гибкой подложке, соединение подложки с диэлектрической пленкой и установку сапфировой втулки путем ее ручного позиционирования относительно пленочного мостика с точностью порядка нескольких микрометров. Изготовленный таким образом инициатор используют в конструкции детонатора, соединяя его с зарядом бризантного взрывчатого вещества (БВВ). Сапфировая втулка является формирователем ударника. Детонатор с инициатором, изготовленным описанным выше способом, работает следующим образом: при пропускании через пленочный мостик импульса тока амплитудой в несколько килоампер и длительностью несколько десятков наносекунд, пленочный мостик взрывается и образуется плазма, а из диэлектрической пленки посредством сапфировой втулки вырывается фрагмент, служащий ударником для заряда БВВ. В канале сапфировой втулки под воздействием расширяющейся плазмы ударник приобретает высокую скорость, необходимую для подрыва заряда БВВ.

К недостаткам данного устройства следует отнести:

1. Способ не адаптирован к массовому производству, т.к. подразумевает ручное позиционирование формирователя ударника - сапфировой втулки относительно пленочного мостика с точностью до 10 мкм.

2. Способ предусматривает, фактически, штучное ручное изготовление инициаторов может привести к различиям в конструктивных параметрах, и не может не отразиться в дальнейшем на стабильности характеристик детонаторов, в частности, на разновременности срабатывания.

Еще известен способ изготовления инициаторов (пат. US 5969286, опубл. 19.10.1999, F42C 19/12), включающий формирование мостиков одновременно с электродами на подложке путем нанесения проводящего покрытия, соединение подложки с диэлектрической пленкой и последующее разделение соединенных между собой подложки с пленкой на отдельные элементы, формирование в диэлектрической пластине отверстий, расположение которых соответствует расположению мостиков на подложке, разделение пластины на отдельные элементы, являющиеся формирователями ударников, и соединение их с элементами, полученными при разделении соединенных между собой подложки и пленки. При этом необходима точность совмещения отверстия пластины с мостиком, сформированном на подложке.

Недостатком данного способа так же, как и предыдущего, является то, что соединение формирователя ударника с остальной конструкцией осуществляют отдельной операцией, что может привести к различиям в конструктивных параметрах инициаторов, а при массовом производстве это усложняет процесс их изготовления.

Известен другой способ изготовления инициаторов, частично устраняющий недостатки вышеописанных способов и выбранный в качестве прототипа заявляемому способу по наибольшему количеству сходных признаков и решаемой задаче (заявка US 2009/0151584, публикация от 18.06.09, F42C 19/12). Данный способ включает в себя следующие операции: формирование мостиков одновременно с электродами на подложке путем нанесения проводящего покрытия с помощью фотолитографии, соединение подложки с диэлектрической пленкой и диэлектрической пластиной путем нанесения жидкого покрытия с последующим его отверждением, формирование в пластине отверстия, расположение которого соответствует расположению мостика на подложке путем фотолитографии, формирование электрических контактов инициатора путем фотолитографии и последующее разделение полученного соединения на отдельные инициаторы или группы инициаторов.

Недостатком данного способа является использование фотолитографии - длительного процесса, осуществляемого в данном случае в шесть этапов, что усложняет и удлиняет технологический цикл изготовления инициаторов.

Техническим результатом изобретения является повышение технологичности изготовления инициаторов путем сокращения времени изготовления и упрощения. Дополнительным результатом является контролепригодность инициаторов на всех стадиях производства.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в способе изготовления инициаторов, включающем общие с прототипом признаки:

- формирование мостиков одновременно с электродами на подложке путем нанесения проводящего покрытия;

- соединение подложки с диэлектрической пленкой, а затем с диэлектрической пластиной;

- формирование в последней отверстий, расположенных в соответствии с месторасположением мостиков, сформированных на подложке;

- формирование электрических контактов инициаторов;

- и последующее разделение полученного соединения на отдельные инициаторы или группы инициаторов,

содержатся отличительные признаки:

- формирование отверстий в диэлектрической пластине и формирование электрических контактов инициаторов осуществляют до соединения между собой диэлектрической пластины, пленки и подложки,

- при этом формирование электрических контактов инициатора осуществляют путем выполнения прорезей в пленке и диэлектрической пластине, расположение которых соответствует расположению сформированных на подложке электродов,

- в качестве диэлектрической пленки используют полиимидную пленку с двухсторонним фторопластовым покрытием, причем толщина слоя покрытия в 4-5 раз меньше толщины пленки,

- соединение пленки, подложки и пластины с отверстиями осуществляют путем термокомпрессионной сварки,

- при которой соединение подложки с диэлектрической пленкой осуществляют под давлением (0,3±0,05) кгс/см2,

- а соединение с диэлектрической пластиной - под давлением (0,03±0,005) кгс/см2.

Нанесение проводящего покрытия на подложку может быть осуществлено напылением.

Способ обеспечивает возможность:

- выполнения подложки из материала, прозрачного к световому излучению;

- выполнения инициатора в форме шестигранника, для их плотной компоновки.

Выполнение операций по формированию отверстий в диэлектрической пластине до соединения диэлектрической пластины, пленки и подложки друг с другом, позволяет сократить по сравнению с прототипом время изготовления инициаторов.

Осуществление формирования электрических контактов инициатора путем выполнения прорезей в пленке и диэлектрической пластине, расположение которых соответствует расположению сформированных на подложке электродов, до соединения диэлектрической пластины, пленки и подложки позволяет при выполнении операции их соединения одновременно сформировать контакты для соединения инициаторов с электрической цепью подрыва.

Соединение между собой пленки, подложки и пластины с отверстиями путем термокомпрессионной сварки происходит при температуре (330±5)°С. Такой режим позволяет надежно соединить элементы за относительно короткое время.

Соединение между собой пленки и подложки с нанесенными мостиками осуществляется отдельной технологической операцией. Давление, необходимое для соединения элементов с полным прилеганием друг к другу и без «пузырей», составляет величину (0,3±0,05) кгс/см2. Качество прилегания пленки к мостику является одним из важнейших критериев работоспособности инициатора. Соединение между собой подложки (с приклеенной пленкой) с диэлектрической пластиной (с отверстиями) является другой технологической операцией. Оптимальная величина давления, необходимая для соединения этих элементов, равна (0,03±0,005) кгс/см2. Такая величина давления позволяет осуществить соединение, исключающее попадание материала покрытия пленки в отверстия диэлектрической пластины, что является критическим фактором работоспособности инициатора. Режим сварки был выбран экспериментально.

Выполнение покрытия из фторопласта, толщиной в 4-5 раз меньшей толщины пленки, позволяет обеспечить надежное соединение между собой пленки и подложки без применения каких-либо дополнительных, например, клеящих материалов. Выбор данных параметров покрытия был осуществлен экспериментально.

Формирование мостика и электродов на подложке может быть осуществлено напылением, что обеспечивает одинаковую толщину и размеры мостиков всех инициаторов при серийном производстве.

Выполнение подложки из материала, прозрачного к световому излучению, позволит задействовать инициатор импульсом лазерного излучения.

Изготовление инициаторов в форме шестигранника обеспечивает снижение отходов производства, в виду оптимальной формы элементов по компактности и по группировке друг с другом.

На чертеже показано поясняющее заявляемый способ аксонометрическое изображение подложки, пластины и пленки до их соединения между собой, где 1 - керамическая подложка с нанесенными на нее мостиками и электродами, 2 - диэлектрическая пленка, 3 - керамическая пластина с отверстиями.

Инициаторы изготавливают в виде отдельных узлов блочным способом. В начале на керамической подложке 1 посредством вакуумного напыления формируют блок пленочных мостиков заодно с электродами для последующего формирования электрических контактов инициаторов. Далее в керамической пластине 3 вырезают отверстия (каналы для разгона ударников) и прорези. Прорези в пластине 3 соответствуют прорезям, которые также выполняют в диэлектрической пленке 2. Затем подложку с напыленными мостиками 1 соединяют с диэлектрической пленкой посредством термокомпрессионной сварки. После контроля качества прилегания пленки к мостикам осуществляют сварку с диэлектрической пластиной (с отверстиями) при определенном давлении, обеспечивающем отсутствие материала покрытия пленки в отверстиях пластины 3. Так как все составные части инициатора совмещаются в одном приспособлении, то точность их позиционирования будет не хуже той точности, с которой в пластине вырезаны отверстия для совмещения. Для современных машин лазерной резки эта величина составляет 1-2 мкм. Таким образом, за одну операцию удается изготовить 80-100 инициаторов из стандартных керамических пластин, используемых в производстве микроэлектронных изделий. Причем изготовленные таким образом инициаторы близки по своим конструктивным особенностям, что улучшает надежность и уменьшает разновременность срабатывания детонаторов, в конструкции которых их используют.

Примером конкретного способа изготовления электромеханических инициаторов может служить следующая последовательность действий.

На керамическую подложку 1, например, из «Поликора» Ще7.817.000-23 методом вакуумного напыления алюминия и последующего химического травления наносят мостики заодно с электродами. Толщина покрытия 3-5 мкм. В керамической пластине 3, выполненной как и подложка из «Поликора» Ще7.817.000-23, вырезают отверстия и прорези величиной 2-4 мкм и 1-2 мкм соответственно. В диэлектрической пленке 2, например, из полиимида ПМФ-352 также выполняют прорези, расположение которых соответствует расположению прорезей на керамической пластине 3.

Посредством термокомпрессионной сварки при давлении 0,35 кгс/см2 в течение 45 мин склеивают подложку 1 (с напыленными мостиками и электродами диэлектрической пленкой 2 из полиимида. Внешним осмотром, или иным способом, убедившись в полноте прилегания пленки 2 к подложке 1 и особенно мостикам, осуществляют сварку подложки (с приваренной пленкой) с пластиной (с отверстиями) 3 при меньшем давлении - 0,035 кгс/см2 и длительности - 5 мин.

Разрезают полученный блок инициаторов лазером на отдельные инициаторы.

Так как для изготовления инициаторов не требуется ручной сборки отдельных малогабаритных деталей, а за небольшое число технологических операций удается изготовить от 80 до 100 инициаторов из стандартных керамических пластин, то и их стоимость будет гораздо ниже, а массовое производство - значительно проще, чем, например, инициаторов описанных в прототипе данного изобретения. К тому же, на всех стадиях производства, инициаторы являются контролепригодными, что обеспечивает их надежность.


СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ ИНИЦИАТОРОВ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 214 items.
10.01.2013
№216.012.17a5

Цилиндрическое устройство для сжатия газов до мегабарных давлений

Изобретение относится к области исследований в мегабарной области давлений квазиизэнтропической сжимаемости газов, например водорода, дейтерия, гелия и т.д. Устройство содержит блок цилиндрического взрывчатого вещества 1, охватывающий корпус 2 с полостью 3 для исследуемого газа, внутри которой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471545
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.19d0

Противопульная гетерогенная стальная броня

Изобретение относится к средствам защиты, в частности к противопульной гетерогенной стальной броне. Броня содержит лицевой и тыльный слои с твердостью лицевого слоя HRC 62-65. Броня получена в результате склеивания лицевого слоя с термически не обработанным тыльным слоем из более вязкого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472100
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.19d3

Электровзрывное устройство

Изобретение относится к устройствам для подрыва бризантных взрывчатых веществ - электродетонаторам с взрывающимся мостиком. Устройство содержит детонаторы, соединенные кабелем, выполненным с плоскими электродами, и включающие заряд бризантного взрывчатого вещества и инициатор с взрывающимся...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472103
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.01.2013
№216.012.1d76

Способ изготовления теплообменной трубы с внутренним оребрением

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано при производстве оребренных труб. Способ изготовления теплообменной трубы, включающий введение внутрь трубчатой заготовки с внутренним радиусом R, на внутренней поверхности которой выполнены продольные пазы радиусом r, сердечника с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473036
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.01.2013
№216.012.1d7e

Устройство для измерения малых перемещений или деформаций объекта

Устройство содержит источник света, состоящую из столбцов и рядов светочувствительных ячеек прямоугольную ПЗС-матрицу, соединенную с регистрирующей аппаратурой, размещенный между ними плоский затвор, частично перекрывающий световой поток от источника света на ПЗС-матрицу. Граница плоского...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473044
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.01.2013
№216.012.1d92

Пневматическая установка для испытаний

Изобретение относится к области испытательной техники, а именно к установкам для испытаний на ударные воздействия конструкций различного назначения. Пневматическая установка для испытаний содержит ресивер со сжатым газом, полость которого отделена от внешнего пространства диафрагмой, средство...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473064
Дата охранного документа: 20.01.2013
27.01.2013
№216.012.20c6

Устройство для определения температурного расширения материала образца

Изобретение относится к области теплофизики и может быть использовано при определении коэффициента термического расширения твердых тел. Заявлено устройство для определения термического расширения твердых тел, содержащее трубку из материала с низким коэффициентом термического расширения и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473891
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.20c9

Ультразвуковой способ контроля плотности в процессе эксплуатации деталей из высоконаполненных композитных материалов на основе октогена

Использование: для ультразвукового контроля плотности в процессе эксплуатации деталей из высоконаполненных композитных материалов на основе октогена. Сущность: заключается в том, что возбуждают ультразвуковые волны в заданной зоне исследуемой детали с известной начальной плотностью ρ, измеряют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473894
Дата охранного документа: 27.01.2013
20.02.2013
№216.012.28be

Способ изготовления кварцевых кристаллических элементов z-среза

Использование: область микроэлектроники, способы изготовления кристаллических элементов (КЭ) пьезоэлектрических приборов. Повышение точности формирования объемной микроструктуры и качества поверхности кварцевого элемента является техническим результатом изобретения. Способ изготовления КЭ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475950
Дата охранного документа: 20.02.2013
20.02.2013
№216.012.28bf

Блок трансформаторной развязки

Изобретение относится к области схемотехники. Техническим результатом является передача сигналов с меньшей длительностью. Блок трансформаторной развязки содержит генератор импульсов 5, первый трансформатор 14, первый резистор 6 и второй резистор 30, первый диод 22, трансформаторы 15, 16, 17,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475951
Дата охранного документа: 20.02.2013
Showing 1-10 of 161 items.
10.01.2013
№216.012.17a5

Цилиндрическое устройство для сжатия газов до мегабарных давлений

Изобретение относится к области исследований в мегабарной области давлений квазиизэнтропической сжимаемости газов, например водорода, дейтерия, гелия и т.д. Устройство содержит блок цилиндрического взрывчатого вещества 1, охватывающий корпус 2 с полостью 3 для исследуемого газа, внутри которой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471545
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.19d0

Противопульная гетерогенная стальная броня

Изобретение относится к средствам защиты, в частности к противопульной гетерогенной стальной броне. Броня содержит лицевой и тыльный слои с твердостью лицевого слоя HRC 62-65. Броня получена в результате склеивания лицевого слоя с термически не обработанным тыльным слоем из более вязкого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472100
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.19d3

Электровзрывное устройство

Изобретение относится к устройствам для подрыва бризантных взрывчатых веществ - электродетонаторам с взрывающимся мостиком. Устройство содержит детонаторы, соединенные кабелем, выполненным с плоскими электродами, и включающие заряд бризантного взрывчатого вещества и инициатор с взрывающимся...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472103
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.01.2013
№216.012.1d76

Способ изготовления теплообменной трубы с внутренним оребрением

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано при производстве оребренных труб. Способ изготовления теплообменной трубы, включающий введение внутрь трубчатой заготовки с внутренним радиусом R, на внутренней поверхности которой выполнены продольные пазы радиусом r, сердечника с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473036
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.01.2013
№216.012.1d7e

Устройство для измерения малых перемещений или деформаций объекта

Устройство содержит источник света, состоящую из столбцов и рядов светочувствительных ячеек прямоугольную ПЗС-матрицу, соединенную с регистрирующей аппаратурой, размещенный между ними плоский затвор, частично перекрывающий световой поток от источника света на ПЗС-матрицу. Граница плоского...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473044
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.01.2013
№216.012.1d92

Пневматическая установка для испытаний

Изобретение относится к области испытательной техники, а именно к установкам для испытаний на ударные воздействия конструкций различного назначения. Пневматическая установка для испытаний содержит ресивер со сжатым газом, полость которого отделена от внешнего пространства диафрагмой, средство...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473064
Дата охранного документа: 20.01.2013
27.01.2013
№216.012.20c6

Устройство для определения температурного расширения материала образца

Изобретение относится к области теплофизики и может быть использовано при определении коэффициента термического расширения твердых тел. Заявлено устройство для определения термического расширения твердых тел, содержащее трубку из материала с низким коэффициентом термического расширения и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473891
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.20c9

Ультразвуковой способ контроля плотности в процессе эксплуатации деталей из высоконаполненных композитных материалов на основе октогена

Использование: для ультразвукового контроля плотности в процессе эксплуатации деталей из высоконаполненных композитных материалов на основе октогена. Сущность: заключается в том, что возбуждают ультразвуковые волны в заданной зоне исследуемой детали с известной начальной плотностью ρ, измеряют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473894
Дата охранного документа: 27.01.2013
20.02.2013
№216.012.28be

Способ изготовления кварцевых кристаллических элементов z-среза

Использование: область микроэлектроники, способы изготовления кристаллических элементов (КЭ) пьезоэлектрических приборов. Повышение точности формирования объемной микроструктуры и качества поверхности кварцевого элемента является техническим результатом изобретения. Способ изготовления КЭ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475950
Дата охранного документа: 20.02.2013
20.02.2013
№216.012.28bf

Блок трансформаторной развязки

Изобретение относится к области схемотехники. Техническим результатом является передача сигналов с меньшей длительностью. Блок трансформаторной развязки содержит генератор импульсов 5, первый трансформатор 14, первый резистор 6 и второй резистор 30, первый диод 22, трансформаторы 15, 16, 17,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475951
Дата охранного документа: 20.02.2013

Похожие РИД в системе