CN109556463A - 一种起爆器爆炸桥箔的制作方法 - Google Patents

一种起爆器爆炸桥箔的制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种起爆器爆炸桥箔的制作方法，包括陶瓷基底的表面处理，陶瓷基底经过表面处理研磨抛光后，表面粗糙度达到小于15nm时，将陶瓷基底放入酒精进行超声波清洗干净并用氮气吹干，在待镀膜面上均匀涂覆一层光刻胶，通过紫外光刻工艺在光刻胶表面制作特定的桥箔掩膜图形，将胶膜经过固胶处理后，采用双离子束溅射镀膜工艺在陶瓷基底待镀膜面叠加沉积纯钛、纯铜和纯金三种膜层，桥箔制作结束后放入酒精进行超声波清洗去胶获得最终的桥箔图形，桥箔电阻值范围为30～50Ω。采用该工艺制作的爆炸桥箔与基底的附着力较高，桥箔纯度高使桥箔在燃爆过程中能量利用率高，可靠性高。

Description

一种起爆器爆炸桥箔的制作方法
技术领域
本发明属于点火起爆装置技术领域，涉及一种起爆器爆炸桥箔的制作方法。
背景技术
由于起爆器不使用起爆药和松装猛炸药，且爆炸桥箔与炸药不直接接触，所以它对于机械冲击、静电、杂散电流、射频等都有较强的抵抗能力，是一种极其安全可靠的起爆装置，适用于直列式爆炸序列，在钝感弹药中有着广阔的应用前景。随着爆炸箔起爆技术的发展和在弹药中的成功应用，该技术已被弹药保险与解除保险设计人员及弹药用户所接受，爆炸箔技术在起爆系统中的优点，使它在各种导弹、火箭弹固体发动机点火系统中具有一定的安全性和可靠性优势。
发明内容
本发明的目的在于对传统的起爆器爆炸桥箔制作工艺方法进行改进，提供一种起爆器爆炸桥箔的制作方法，该方法制作的爆炸桥箔与基底的附着力更高，桥箔纯度高，可靠性好，起爆能量高，可达到低能起爆的效果。
为实现上述发明目的而采用的技术方案为：一种起爆器爆炸桥箔的制作方法，其特征在于陶瓷基底经过表面处理研磨抛光后，表面粗糙度达到小于15nm时，将陶瓷基底放入酒精进行超声波清洗干净并用氮气吹干后，在待镀膜面上均匀涂覆一层光刻胶，通过紫外光刻工艺在光刻胶表面制作特定的桥箔掩膜图形，胶膜经过固胶处理后，将其装入镀膜设备中，再采用双离子束溅射镀膜工艺在陶瓷基底待镀膜面沉积桥箔，桥箔制作结束后放入酒精进行超声波清洗去除多余光刻胶，只保留桥箔图形。
上述一种起爆器爆炸桥箔的制作方法，其特征在于桥箔材料由下而上依次为纯钛膜、纯铜膜和纯金膜，三种膜层厚度依次为钛膜(0.1μm～0.2μm)、铜膜(3μm～4μm)、金膜(0.1μm～0.2μm)，桥箔电阻值范围为30～50Ω。
上述一种起爆器爆炸桥箔的制作方法，其特征在于陶瓷基底采用Al2O3材料加工成圆薄片，陶瓷基底直径为6mm，厚度为2mm，陶瓷基底上加工两个对称的通孔，通孔直径为1.5mm。
上述一种起爆器爆炸桥箔的制作方法，其特征在于陶瓷基底上两个对称通孔的孔壁通过双离子束溅射工艺进行通孔孔壁金属化处理，使孔壁和桥箔表面形成一体化的连续膜层。
与现有技术相比，本发明具有的优点如下所述。
一、桥箔燃爆时能量利用率高。本发明是采用双离子束溅射镀膜技术，相比真空蒸发镀膜和磁控溅射镀膜技术来说，它是将等离子体约束在离子源里面，避免杂质原子对薄膜纯度的影响，只有纯度较高的靶材原子被溅射反弹至工件表面，同时通过辅助离子束轰击工件表面，使沉积到工件表面的薄膜更加致密，膜层结合力更高，膜层致密性和结合力均优于传统的真空蒸发镀膜和磁控溅射镀膜。这两个优点使桥箔在燃爆时充分汽化，不会因为杂质物及薄膜原子间疏松的间隙导致桥箔燃爆不充分，采用此方法可达到能量利用率最大化。
二、可靠性高。由于传统的玻璃烧结电极引出端子与陶瓷基底之间存在微小的缝隙，这样桥箔表面金属桥膜沉积时很难将这种缝隙填满，使薄膜在此处没有形成连续的膜层结构。当桥箔的引出电极在加电过程中，传递到桥箔表面的能量因为缝隙的存在使能量损失降低，缝隙较大时会造成桥箔无法燃爆，使桥箔的可靠性降低。本发明采用离子束溅射镀膜工艺对陶瓷基底上两对称通孔孔壁进行金属化处理，孔壁和桥箔表面形成一体化的连续膜层，这样有利于后期桥箔与电极引出线高可靠性的焊接。可避免因桥箔和引出端子缝隙造成的缺点，可保证桥箔百分之百的燃爆，极大的提高了桥箔的可靠性。
三、桥箔制作精度高。本发明采用紫外光刻工艺完成桥箔图形制作，通过光刻工艺将桥箔掩膜图形制作在陶瓷基底表面，再通过双离子束溅射镀膜工艺完成桥箔沉积，采用该项技术的优点是消除了传统工装掩膜带来的桥箔加工精度低，桥箔边界不光滑，桥箔燃爆不充分，能量利用率低的缺点。
附图说明
图1是本发明的主视图。
图2是本发明的俯视图。
附图标记：1－陶瓷基底，2－桥箔，3－通孔。
具体实施方式
参见图1和图2，本发明所述的一种起爆器爆炸桥箔的制作方法为：
首先进行陶瓷基底1的表面处理，陶瓷基底1经过表面处理研磨抛光后，表面粗糙度达到小于15nm时，将陶瓷基底1放入酒精进行超声波清洗干净并用氮气吹干后，在待镀膜面上均匀涂覆一层光刻胶，通过紫外光刻工艺在光刻胶表面制作特定的桥箔2掩膜图形，胶膜经过固胶处理后，将陶瓷基底1装入镀膜设备中采用双离子束溅射镀膜工艺在陶瓷基底待镀膜面沉积桥箔2，桥箔2材料由下而上依次为纯钛、纯铜和纯金的三种材料叠加而成，三种膜层厚度依次为钛膜(0.1μm～0.2μm)、铜膜(3μm～4μm)、金膜(0.1μm～0.2μm)，桥箔2制作结束后放入酒精进行超声波清洗去除多余光刻胶，只保留桥箔图形，桥箔2电阻值范围为30～50Ω。
一种起爆器爆炸桥箔的制作方法，包括以下步骤：
(1)对陶瓷基底1进行表面处理，包括研磨抛光，使待镀膜表面粗糙度小于15nm；
(2)将经过表面处理的陶瓷基底1放入酒精进行超声波清洗干净并用氮气吹干后，在待镀膜表面均匀涂覆光刻胶，并进行固胶处理；
(3)采用紫外光刻工艺将桥箔2的掩膜图形制作在陶瓷基底1表面；
(4)采用双离子束溅射镀膜工艺在陶瓷基底1表面制作桥箔2，桥箔2材料由下而上依次为纯钛、纯铜和纯金的三种材料叠加而成，三种膜层厚度依次为钛膜(0.1μm～0.2μm)、铜膜(3μm～4μm)、金膜(0.1μm～0.2μm)；
(5)桥箔2制作完成后，放入酒精进行超声波清洗去除多余光刻胶获得最终的桥箔2图形。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种起爆器爆炸桥箔的制作方法，其特征在于：首先对陶瓷基底(1)的表面处理，然后通过紫外光刻工艺将桥箔(2)的掩膜图形制作在陶瓷基底(1)表面，再通过双离子束溅射镀膜工艺完成桥箔(2)沉积。
2.如权利要求1所述的一种起爆器爆炸桥箔的制作方法，其特征在于：陶瓷基底(1)经过表面处理研磨抛光后，表面粗糙度达到小于15nm时，将陶瓷基底(1)放入酒精进行超声波清洗干净并用氮气吹干后，在待镀膜面上均匀涂覆一层光刻胶，通过紫外光刻工艺在光刻胶表面制作特定的桥箔(2)掩膜图形，胶膜图形经过固胶处理后，将带有胶膜图形的陶瓷基底(1)装入镀膜设备中，采用双离子束溅射镀膜工艺在陶瓷基底(1)待镀膜面沉积桥箔(2)，桥箔(2)制作结束后放入酒精进行超声波清洗去除多余光刻胶，只保留桥箔(2)图形。
3.根据权利要求2所述的一种起爆器爆炸桥箔的制作方法，其特征在于：桥箔(2)材料由下而上依次为纯钛、纯铜和纯金三种金属材料叠加而成，这三种材料均通过双离子束溅射工艺形成三种金属薄膜，薄膜厚度分别为钛膜(0.1μm～0.2μm)、铜膜(3μm～4μm)、金膜(0.1μm～0.2μm)，桥箔(2)电阻值范围为30～50Ω。
4.根据权利要求1所述的一种起爆器爆炸桥箔的制作方法，其特征在于：陶瓷基底(1)采用Al2O3材料加工成圆薄片，陶瓷基底(1)直径为6mm，厚度为2mm，陶瓷基底(1)上加工两个对称的通孔(3)，通孔(3)直径为1.5mm。
5.根据权利要求4所述的一种起爆器爆炸桥箔的制作方法，其特征在于：陶瓷基底(1)上两个对称通孔(3)的孔壁通过双离子束溅射工艺进行通孔(3)孔壁金属化处理，使孔壁和桥箔(2)表面形成一体化的连续膜层。
6.根据权利要求2所述的一种起爆器爆炸桥箔的制作方法，其特征在于：包含以下步骤
(1)对陶瓷基底(1)进行表面处理，包括研磨抛光，使待镀膜表面粗糙度小于15nm；
(2)将经过表面处理的陶瓷基底(1)放入酒精进行超声波清洗干净并用氮气吹干后，在待镀膜表面均匀涂覆光刻胶，并进行固胶处理；
(3)采用紫外光刻工艺将桥箔(2)的掩膜图形制作在陶瓷基底(1)表面；
(4)采用双离子束溅射镀膜工艺在陶瓷基底(1)表面制作桥箔(2)，桥箔(2)材料由下而上依次为纯钛膜、纯铜膜和纯金膜，三种膜层厚度依次为钛膜(0.1μm～0.2μm)、铜膜(3μm～4μm)、金膜(0.1μm～0.2μm)；
(5)桥箔(2)制作完成后，放入酒精进行超声波清洗去除多余光刻胶获得最终的桥箔(2)图形。
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