CN110411284B

CN110411284B - 集成微箔开关的爆炸箔超压芯片及起爆装置

Info

Publication number: CN110411284B
Application number: CN201910652737.4A
Authority: CN
Inventors: 朱朋; 张秋; 沈瑞琪; 叶迎华; 吴立志; 张伟; 胡艳
Original assignee: Nanjing University of Science and Technology
Current assignee: Nanjing University of Science and Technology
Priority date: 2019-07-19
Filing date: 2019-07-19
Publication date: 2022-01-07
Anticipated expiration: 2039-07-19
Also published as: CN110411284A

Abstract

本发明属于起爆领域，特别是一种集成微箔开关的爆炸箔超压芯片及起爆装置。包括集成在同一陶瓷基底上的微箔开关单元和爆炸箔超压芯片单元，所述爆炸箔超压芯片单元包括多个爆炸箔，多个爆炸箔串联之后并联，形成“梅花形”爆炸箔阵列区。本发明芯片内采用4个爆炸箔并联的方式，利用4个爆炸箔分别驱动4个飞片冲击起爆4个HNS炸药柱，利用HNS炸药产生的爆轰波相互碰撞、形成马赫反射，产生超压爆轰，超过钝感炸药的临界起爆压力，从而可以取消传爆、扩爆序列直接起爆钝感炸药。且芯片内的开关采用微箔开关，将开关的触发回路和爆炸箔超压芯片的主回路分开，从而降低了主回路的起爆能量。

Description

集成微箔开关的爆炸箔超压芯片及起爆装置

技术领域

本发明属于起爆领域，特别是一种集成微箔开关的爆炸箔超压芯片及起爆装置。

背景技术

高能、钝感起爆是爆炸力学的研究方向之一。如何实现高能、钝感起爆一直是国内外爆炸力学研究者努力的方向。爆炸箔起爆器(Exploding Foil Initiator,EFI)其始发装药是直列式许用HNS炸药，是一种典型的钝感起爆方式。主要包括基板、爆炸桥箔、飞片、加速膛和药剂。由于爆炸箔起爆器中不含敏感的起爆药，所用装药的感度与高密度猛炸药相当，因此整个起爆系统具有较高的安全性与可靠性。广泛的应用于核武器的引爆系统，以及反坦克导弹、空空导弹、鱼雷等武器装备。另外，爆炸箔起爆技术在灵巧弹药、火箭发动机点火系统、多点起爆(点火)控制系统中将起到越来越重要的作用。

尽管爆炸箔起爆器的相关研究已经取得了显著进展，但是仍然有诸多问题值得深入探索和研究，其中较为突出的是爆炸箔起爆器能量利用率太低，系统必须使用大容量电容、高起爆电压，才能实现起爆过程，这极大的限制了起爆系统体积的减小。此外，由于钝感弹药对热、撞击、弹药攻击等剧烈的外界刺激表现出良好的稳定性，更加适应未来战争的需要，是近年来国内外武器及弹药系统研究的热点之一。传统结构形式的爆炸箔起爆器是将各分立器件经手工组合装配而成，效率低、体积大、能耗高、价格高；同时传统的爆炸箔起爆器其HNS药剂输出端面压力约为5GPa，而TATB等钝感炸药临界起爆压力通常要求大于18GPa，如果不加传爆、扩爆序列，爆炸箔起爆器不能直接起爆钝感炸药。因此，如何使爆炸箔起爆器达到低能、钝感、可靠起爆，并使其广泛应用于直列式固体火箭发动机点火和小口径、低造价钝感弹药起爆系统中，是目前亟待解决的问题。马赫反射是一种常见的产生超压爆轰的方式。当多个爆轰波以一定角度相互作用时，可能出现非正规反射和正规反射。当碰撞条件满足非正规反射时(主要由爆轰波结构与入射角决定)会产生新的爆轰波阵面，此即为马赫反射。马赫反射的爆轰波压力及速度将出现突跃，使钝感炸药在超出其引爆临界条件的强冲击作用下发生爆轰，该爆轰将不遵循传统的C-J爆轰过程，其爆轰参数(爆轰速度、爆轰压力等)远大于C-J爆轰，此即为“超压爆轰(Overdriven Detonation,ODD)”。而能使得炸药发生超压爆轰的芯片，定义为“超压芯片”。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种集成微箔开关的爆炸箔超压芯片及起爆装置。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种集成微箔开关的爆炸箔超压芯片，其特征在于，包括集成在同一陶瓷基底上的微箔开关单元和爆炸箔超压芯片单元，所述爆炸箔超压芯片单元包括多个爆炸箔，多个爆炸箔串联之后并联，形成“梅花形”爆炸箔阵列区。

进一步的，所述陶瓷基底上设置金属TiW/Cu层，所述金属TiW/Cu层分为下电极区爆炸箔阵列区和主回路高压焊盘区，其中爆炸箔阵列区又分为爆炸箔、过渡区和连接区；

所述金属TiW/Cu层上设置Parylene C层；

所述Parylene C层上对应下电极区的部位上设置电极TiW/Cu/Au，所述上电极TiW/Cu/Au分为上电极焊盘、下电极焊盘和微型爆炸箔；

所述Parylene C层上对应爆炸箔阵列区的部位上设置Su8加速膛；

所述下电极区以及其上的Parylene C层、上电极TiW/Cu/Au构成微箔开关单元，所述爆炸箔阵列区以及其上的Parylene C层、Su8加速膛构成爆炸箔超压芯片单元。

进一步的，所述下电极区和主回路高压焊盘区均为矩形结构，分别位于爆炸箔阵列区的左、右两侧，并与其相连；爆炸箔阵列区是类似圆环形的结构，分为爆炸箔、过渡区和连接区，其中爆炸箔是爆炸箔阵列区中最窄的部位，有四个，连接方式为两个爆炸箔先串联，然后再将其并联；过渡区为位于爆炸箔的两端，形状为等腰梯形，是爆炸箔由窄到宽的过渡区域；而连接区是爆炸箔阵列区中最宽的结构，位于两两过渡区之间，将整个爆炸箔阵列区封闭呈圆环形。

进一步的，所述上电极TiW/Cu/Au分为上电极焊盘、下电极焊盘和微型爆炸箔，上电极焊盘和下电极焊盘分别位于微型爆炸箔的两侧；所述Parylene C层上为采用紫外光刻原位自组装的Su8加速膛，其形状为“梅花形”，且中间带有4个小圆孔。

一种制备上述的芯片的方法，包括以下步骤：

第一步，对陶瓷基底进行表面清洗，利用光刻剥离工艺和磁控溅射工艺沉积TiW层和Cu层，构成金属TiW/Cu层；

第二步，使用真空气相沉积技术沉积Parylene C层；

第三步，利用磁控溅射工艺在下电极区Parylene C层上，沉积上电极TiW/Cu/Au；

第四步，采用光刻工艺利用Su8光刻胶在爆炸箔阵列区上方的Parylene C层上制备带有4个小圆孔的Su8加速膛，圆孔中心与底部爆炸箔中心在同一垂线上，从而制备得到集成微箔开关的爆炸箔超压芯片。

进一步的，所述金属TiW/Cu层中TiW的厚度为0.1～0.2μm，Cu的厚度为3.0～4.0μm，爆炸箔(7-1)是爆炸箔阵列区(7)中最窄的部位，尺寸为400μm×400μm；所述沉积Parylene C层(3)厚度为25～50μm；所述上电极TiW/Cu/Au(4)中金属TiW厚度为0.1～0.2μm，Cu厚度为3.0～4.0μm，Au的厚度为0.1～0.2μm，微型爆炸箔(11)的尺寸为80μm×80μm～120μm×120μm；所述Su8加速膛(5)的厚度为300～350μm，圆孔直径为560～600μm。

一种具备上述的芯片的起爆装置，所述装置包括集成微箔开关的爆炸箔超压芯片、炸药柱、MCT开关、TVS管、FRD、触发电容、主电容、PCB板；

炸药柱放置在SU-8加速膛上；所述触发电容、MCT开关和微箔开关单元串联在一起，形成触发回路；主电容、爆炸箔超压芯片单元和微箔开关单元串联在一起，形成主回路；其中微箔开关单元作为两条回路的连接“纽带”，当MCT开关导通时，触发电容开始放电，微箔开关单元中的Parylene C层被击穿，使得微箔开关单元中的上、下电极导通，进而主电容开始放电，使得爆炸箔超压芯片单元作用。

进一步的，还包括药环、螺丝、螺母，所述药环为炸药柱提供一个侧面约束作用，所述螺丝、螺母将药环固定在PCB板上。

进一步的，所述的炸药柱个数为4个，尺寸为Φ4mm×H4mm，采用低感度单体猛炸药六硝基茋炸药HNS-Ⅳ，装药密度为理论密度的90％-95％；

所述药环采用聚砜或亚克力材料；

所述螺丝、螺母采塑料尼龙材料；

所述MCT开关型号为MTD32N17PP-G2，开关的插针分别为阳极、阴极、栅极和栅返回极；

所述TVS管连接方式为并联在MCT开关的栅极和栅返回极两端，将MCT栅极和栅返回极之间电压钳位于一个预定值，防止栅压抖动对MCT产生冲击；

所述FRD数量为两个，反向并联在MCT开关的阴极、阳极两端，可将电容放电阶段产生的反向电流通过FRD进行续流，而不流经MCT开关的阴阳两极，从而保护MCT开关；

所述触发电容的容值为0.39μF，耐压值为900V；所述主电容的容值为0.36μF，耐压值为2kV～3kV。

进一步的，所述MCT开关的阳极与芯片的下电极焊盘相连，MCT开关的阴极与触发电容的负极相连，MCT开关的栅极和栅返回极两端分别接脉冲波形发生器的正负极两端；

所述触发电容的正极与芯片的上电极焊盘相连，触发电容负极通过PCB板上的传输线与MCT开关的阴极相连；

所述主电容的正极通过PCB板上的传输线与主回路高压焊盘相连，主电容的负极与芯片的下电极焊盘相连；

所述的起爆装置，微箔开关单元耐压1500V，主回路电压为1400～1500V，触发回路电压500～600V，MCT开关的栅极和栅返回极两端的触发电压为5V。

本发明与现有技术相比，其显著优点如下：

(1)本发明所述集成微箔开关的爆炸箔超压芯片将微箔开关单元和爆炸箔超压芯片单元集成在同一个陶瓷基底上，减小了回路的电感；金属TiW/Cu层在微箔开关单元中作下电极，在爆炸箔超压芯片单元中作爆炸箔阵列区，Parylene C层在微箔开关单元中作上下电极间的绝缘层，在爆炸箔超压芯片单元中作飞片层，加速膛为利用Su8胶原位自组装，减少了工艺流程，成本低。

(2)爆炸箔超压芯片单元，将多个爆炸箔并联，利用多个爆炸箔分别驱动多个飞片，冲击起爆多个HNS炸药柱，利用HNS炸药产生的爆轰波相互碰撞、形成马赫反射，产生超压爆轰，超过钝感炸药的临界起爆压力，从而可以取消传爆、扩爆序列直接起爆钝感炸药。

(3)集成微箔开关的爆炸箔超压芯片的起爆装置将集成微箔开关的爆炸箔超压芯片、炸药柱、药环、螺丝、螺母、MCT开关、TVS管、FRD、触发电容、主电容、PCB板等零件组装在一起，缩小了起爆装置，可实现标准化批量生产。

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

附图说明

图1是本发明集成微箔开关的爆炸箔超压芯片的立体图。

图2是本发明集成微箔开关的爆炸箔超压芯片的主视图。

图3是本发明集成微箔开关的爆炸箔超压芯片的制作工艺流程图。

图4是本发明集成微箔开关的爆炸箔超压芯片的起爆装置的立体图。

图5是本发明集成微箔开关的爆炸箔超压芯片的起爆装置的背部图。

图6是本发明集成微箔开关的爆炸箔超压芯片的起爆装置的主视图。

图7是本发明集成微箔开关的爆炸箔超压芯片的电路连接原理图。

附图标记说明：

1-陶瓷基底，2-金属TiW/Cu层，3-Parylene C层，4-上电极TiW/Cu/Au，5-Su8加速膛，6-下电极区，7-爆炸箔阵列区，7-1-爆炸箔，7-2-过渡区，7-3-连接区，8-主回路高压焊盘区，9-上电极焊盘，10-下电极焊盘，11-微型爆炸箔，12-炸药柱，13-药环，14-螺丝，15-螺母，16-MCT开关，17-TVS管，18-FRD，19-触发电容，20-主电容，21-PCB板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

一种集成微箔开关的爆炸箔超压芯片，所述芯片包括陶瓷基底1、金属TiW/Cu层2、Parylene C(聚对二甲苯-C型)层3、上电极TiW/Cu/Au4、Su8(Su8光刻胶，一种基于环氧树脂的近紫外光刻胶)加速膛5；所述陶瓷基底1采用Al₂O₃陶瓷材料；所述金属TiW/Cu层2采用磁控溅射工艺沉积在陶瓷基底1上，其中金属TiW作为粘结层，厚度约为0.2μm，金属Cu厚度为3.4μm，金属TiW由于其极好的不同表面附着力使得金属Cu与陶瓷基底结合紧密；所述金属TiW/Cu层2分为下电极区6、爆炸箔阵列区7和主回路高压焊盘区8，其中爆炸箔阵列区7又分为爆炸箔7-1、过渡区7-2和连接区7-3，其中爆炸箔7-1是爆炸箔阵列区7中最窄的部位，尺寸为400μm×400μm；过渡区7-2是爆炸箔7-1两端由窄到宽的呈等腰梯形的过渡区域，连接区7-3是连接两两爆炸箔7-1的宽导带区域；所述Parylene C层3厚度为25μm，采用气相化学沉积工艺，沉积在金属TiW/Cu层2上，Parylene C层3在微箔开关单元中作为绝缘层，在爆炸箔超压芯片单元中作为飞片层；所述上电极TiW/Cu/Au4采用磁控溅射工艺沉积在ParyleneC层3上，其中金属TiW作为粘结层，厚度约为0.2μm，Cu作为上电极，厚度约为3.4μm，Au层是防止Cu层的氧化，厚度约为0.1μm；所述Su8加速膛5采用紫外光刻工艺刻蚀在Parylene C层3上，厚度约为300μm，Su8加速膛5上带有四个小圆孔，圆孔直径为560μm，每个圆孔的中心与每个爆炸箔7-1的中心在同一垂线上。

一种集成微箔开关的爆炸箔超压芯片的起爆装置，所述装置包括集成微箔开关的爆炸箔超压芯片、炸药柱12、药环13、螺丝14、螺母15、MCT(MOS控制晶闸管)开关16、TVS管(瞬态抑制二极管)17、FRD(快恢复二极管)18、触发电容19、主电容20、PCB板(印制电路板)21。所述的炸药柱12个数为4个，尺寸为Φ4mm×H4mm，采用低感度单体猛炸药六硝基茋炸药HNS-Ⅳ，装药密度为理论密度的90％-95％，4个炸药柱放置在芯片的SU-8加速膛5上，且SU-8加速膛5上的小圆孔、炸药柱12和爆炸箔7-1三者在一条垂直线上；所述药环13采用聚砜或亚克力材料，给4个炸药柱提供一个侧面约束作用；所述螺丝14、螺母15采塑料尼龙材料，目的是将药环13固定在PCB板21上；所述MCT开关16型号为MTD32N17PP-G2，开关的插针分别为阳极、阴极、栅极和栅返回极；所述TVS管17连接方式为并联在MCT开关16的栅极和栅返回极两端，将MCT栅极和栅返回极之间电压钳位于一个预定值，防止栅压抖动对MCT产生冲击；所述FRD18数量为两个，反向并联在MCT开关16的阴极、阳极两端，可将电容放电阶段产生的反向电流通过FRD进行续流，而不流经MCT开关16的阴阳两极，从而保护MCT开关16；所述触发电容19的容值为0.39μF，耐压值为900V；所述主电容20的容值为0.36μF，耐压值为2kV～3kV；

集成微箔开关的爆炸箔超压芯片的起爆装置的连接关系为：触发电容19、MCT开关16和微箔开关单元串联在一起，形成触发回路；主电容20、爆炸箔超压芯片单元和微箔开关单元串联在一起，形成主回路。其中微箔开关单元作为两条回路的连接“纽带”，当MCT开关16导通时，触发电容17开始放电，微箔开关单元中的Parylene C层3被击穿，使得微箔开关单元中的上、下电极导通，进而主电容20开始放电，使得爆炸箔超压芯片单元作用。

所述MCT开关16的阳极与芯片的下电极焊盘10相连，MCT开关16的阴极与触发电容19的负极相连，MCT开关16的栅极和栅返回极两端分别接脉冲波形发生器的正负极两端；

所述触发电容19的正极与芯片的上电极焊盘9相连，触发电容19负极通过PCB板21上的传输线与MCT开关16的阴极相连；

所述主电容20的正极通过PCB板21上的传输线与主回路高压焊盘8相连，主电容20的负极与芯片的下电极焊盘10相连；

所述的起爆装置，微箔开关单元耐压1500V，主回路电压为1400～1500V，触发回路电压500～600V，MCT开关16的栅极和栅返回极两端的触发电压为5V。

实施例1

一种集成微箔开关的爆炸箔超压芯片，如图1、图2所示。所述芯片包括陶瓷基底1、金属TiW/Cu层2、Parylene C层3、上电极TiW/Cu/Au4、Su8加速膛5；所述陶瓷基底1上设置金属TiW/Cu层2；所述金属TiW/Cu层2又分为下电极区6、爆炸箔阵列区7和主回路高压焊盘区8，其中下电极区6和主回路高压焊盘区8均为矩形结构，分别位于爆炸箔阵列区7的左、右两侧，并与其相连；爆炸箔阵列区7是类似圆环形的结构，分为爆炸箔7-1、过渡区7-2和连接区7-3，其中爆炸箔7-1是爆炸箔阵列区7中最窄的部位，有四个，连接方式为两个爆炸箔7-1先串联，然后再将其并联；过渡区7-2为位于爆炸箔7-1的两端，形状为等腰梯形，是爆炸箔7-1由窄到宽的过渡区域；而连接区7-3是爆炸箔阵列区7中最宽的结构，位于两两过渡区7-2之间，将整个爆炸箔阵列区7封闭呈圆环形；所述金属TiW/Cu层2上设置Parylene C层3；所述Parylene C层3上设置上电极TiW/Cu/Au4；所述上电极TiW/Cu/Au4又分为上电极焊盘9、下电极焊盘10和微型爆炸箔11，上电极焊盘9和下电极焊盘10分别位于微型爆炸箔11的两侧；所述Parylene C层3上为采用紫外光刻技术原位自组装的Su8加速膛5，其形状为“梅花形”，且中间带有4个小圆孔；所述下电极区6以及其上的Parylene C层3、上电极TiW/Cu/Au4一起构成微箔开关单元，所述爆炸箔阵列区7以及其上的Parylene C层3、Su8加速膛5一起构成爆炸箔超压芯片单元。

一种集成微箔开关的爆炸箔超压芯片的制备方法，所述芯片单元的制作工艺采用磁控溅射、紫外光刻剥离等微细加工技术完成，其制作过程如图3所示：

第一步，对陶瓷基底1进行表面清洗，利用光刻剥离工艺和磁控溅射工艺沉积TiW层和Cu层，构成金属TiW/Cu层2，所述金属TiW/Cu层2分为下电极区6、爆炸箔阵列区7和主回路高压焊盘区8，爆炸箔阵列区7又包括爆炸箔7-1、过渡区7-2和连接区7-3；其中TiW的厚度为0.2μm，Cu的厚度为3.4μm，爆炸箔7-1是爆炸箔阵列区7中最窄的部位，尺寸为400μm×400μm；

第二步，使用真空气相沉积技术(CVD)沉积Parylene C层3厚度为25μm；

第三步，利用磁控溅射工艺在下电极区Parylene C层3上，沉积上电极TiW/Cu/Au4，所述上电极TiW/Cu/Au分为上电极焊盘9、下电极焊盘10和微型爆炸箔11，其中金属TiW厚度为0.2μm，Cu厚度为3.4μm，Au的厚度为0.1μm，微型爆炸箔11的尺寸为80μm×80μm；

第四步，采用光刻工艺利用Su8光刻胶在爆炸箔阵列区10上方的Parylene C层3上制备带有4小圆孔的Su8加速膛5，厚度为300μm，圆孔直径为560μm，圆孔中心与底部爆炸箔7-1中心在同一垂线上，从而制备得到集成微箔开关的爆炸箔超压芯片。

一种集成微箔开关的爆炸箔超压芯片的爆炸箔起爆装置，如图4、图5、图6和图7所示，所述装置包括集成微箔开关的爆炸箔超压芯片、炸药柱12、药环13、螺丝14、螺母15、MCT开关16、TVS管17、FRD18、触发电容19、主电容20、PCB板21。

所述的炸药柱12个数为4个，尺寸为Φ4mm×H4mm，四个炸药柱放置在芯片的SU-8加速膛5上，且SU-8加速膛5上的小圆孔、炸药柱12和爆炸箔7-1在一条垂直线上；所述药环13采用聚砜材料，给4个炸药柱提供一个侧面约束作用；所述螺丝14、螺母15为塑料尼龙材料，目的是将药环13固定在PCB板21上；所述MCT开关16型号为MTD32N17PP-G2，开关的插针分别为阳极、阴极、栅极和栅返回极；所述TVS管17型号为SMCJ12A，连接方式为并联在MCT开关16的栅极和栅返回极两端，将MCT栅极和栅返回极之间电压钳位于一个预定值，防止栅压抖动对MCT产生冲击；所述FRD18型号为VS-8EWS16S-M3，数量为两个，反向并联在MCT开关16的阴极、阳极两端，可将电容放电阶段产生的反向电流通过FRD进行续流，而不流经MCT开关16的阴阳两极，从而保护MCT开关16；所述触发电容19的容值为0.39μF，耐压值为900V；所述主电容20的容值为0.36μF，耐压值为2kV～3kV；

Claims

1.一种起爆装置，其特征在于，所述装置包括集成微箔开关的爆炸箔超压芯片、炸药柱（12）、MCT开关（16）、TVS管（17）、FRD（18）、触发电容（19）、主电容（20）、PCB板（21）；

集成微箔开关的爆炸箔超压芯片包括集成在同一陶瓷基底（1）上的微箔开关单元和爆炸箔超压芯片单元，所述爆炸箔超压芯片单元包括多个爆炸箔（7-1），多个爆炸箔串联之后并联，形成“梅花形”爆炸箔阵列区（7）；

所述陶瓷基底（1）上设置金属TiW/Cu层（2），所述金属TiW/Cu层（2）分为下电极区（6）、爆炸箔阵列区（7）和主回路高压焊盘（8），其中爆炸箔阵列区（7）又分为爆炸箔（7-1）、过渡区（7-2）和连接区（7-3）；

所述金属TiW/Cu层（2）上设置Parylene C层（3）；

所述Parylene C层（3）上对应下电极区（6）的部位上设置上电极TiW/Cu/Au（4），所述上电极TiW/Cu/Au分为上电极焊盘（9）、下电极焊盘（10）和微型爆炸箔（11）；

所述Parylene C层（3）上对应爆炸箔阵列区（7）的部位上设置Su8加速膛（5）；

所述下电极区（6）以及其上的Parylene C层（3）、上电极TiW/Cu/Au（4）构成微箔开关单元，所述爆炸箔阵列区（7）以及其上的Parylene C层（3）、Su8加速膛（5）构成爆炸箔超压芯片单元；

所述下电极区（6）和主回路高压焊盘（8）均为矩形结构，分别位于爆炸箔阵列区（7）的左、右两侧，并与其相连；爆炸箔阵列区（7）是圆环形的结构，分为爆炸箔（7-1）、过渡区（7-2）和连接区（7-3），其中爆炸箔（7-1）是爆炸箔阵列区（7）中最窄的部位，有四个，连接方式为两个爆炸箔（7-1）先串联，然后再将其并联；过渡区（7-2）为位于爆炸箔（7-1）的两端，形状为等腰梯形，是爆炸箔（7-1）由窄到宽的过渡区域；而连接区（7-3）是爆炸箔阵列区（7）中最宽的结构，位于两两过渡区（7-2）之间，将整个爆炸箔阵列区（7）封闭呈圆环形；

所述上电极TiW/Cu/Au（4）分为上电极焊盘（9）、下电极焊盘（10）和微型爆炸箔（11），上电极焊盘（9）和下电极焊盘（10）分别位于微型爆炸箔（11）的两侧；所述Parylene C层（3）上为采用紫外光刻原位自组装的Su8加速膛（5），其形状为“梅花形”，且中间带有4个小圆孔；

炸药柱（12）放置在SU8加速膛（5）上；所述触发电容（19）、MCT开关（16）和微箔开关单元串联在一起，形成触发回路；主电容（20）、爆炸箔超压芯片单元和微箔开关单元串联在一起，形成主回路；其中微箔开关单元作为两条回路的连接“纽带”，当MCT开关（16）导通时，触发电容（19）开始放电，微箔开关单元中的Parylene C层（3）被击穿，使得微箔开关单元中的上、下电极导通，进而主电容（20）开始放电，使得爆炸箔超压芯片单元作用；

还包括药环（13）、螺丝（14）、螺母（15），所述药环（13）为炸药柱（12）提供一个侧面约束作用，所述螺丝（14）、螺母（15）将药环（13）固定在PCB板（21）上；

所述的炸药柱（12）个数为4个，尺寸为Փ4mm×H4mm，采用低感度单体猛炸药六硝基茋炸药HNS-Ⅳ，装药密度为理论密度的90%-95%；

所述药环（13）采用聚砜或亚克力材料；

所述螺丝（14）、螺母（15）采用塑料尼龙材料；

所述MCT开关（16）型号为MTD32N17PP-G2，开关的插针分别为阳极、阴极、栅极和栅返回极；

所述TVS管（17）连接方式为并联在MCT开关（16）的栅极和栅返回极两端，将MCT开关栅极和栅返回极之间电压钳位于一个预定值，防止栅压抖动对MCT产生冲击；

所述FRD（18）数量为两个，反向并联在MCT开关（16）的阴极、阳极两端，可将电容放电阶段产生的反向电流通过FRD进行续流，而不流经MCT开关（16）的阴阳两极，从而保护MCT开关（16）；

所述触发电容（19）的容值为0.39μF，耐压值为900V；所述主电容（20）的容值为0.36μF，耐压值为2kV~3kV；

所述MCT开关（16）的阳极与芯片的下电极焊盘（10）相连，MCT开关（16）的阴极与触发电容（19）的负极相连，MCT开关（16）的栅极和栅返回极两端分别接脉冲波形发生器的正负极两端；

所述触发电容（19）的正极与芯片的上电极焊盘（9）相连，触发电容（19）负极通过PCB板（21）上的传输线与MCT开关（16）的阴极相连；

所述主电容（20）的正极通过PCB板（21）上的传输线与主回路高压焊盘（8）相连，主电容（20）的负极与芯片的下电极焊盘（10）相连；

所述的起爆装置，微箔开关单元耐压1500V，主回路电压为1400~1500V，触发回路电压500~600V，MCT开关（16）的栅极和栅返回极两端的触发电压为5V。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述集成微箔开关的爆炸箔超压芯片的制备方法包括以下步骤：

第一步，对陶瓷基底（1）进行表面清洗，利用光刻剥离工艺和磁控溅射工艺沉积TiW层和Cu层，构成金属TiW/Cu层（2）；

第二步，使用真空气相沉积技术沉积Parylene C层（3）；

第三步，利用磁控溅射工艺在下电极区Parylene C层（3）上，沉积上电极TiW/Cu/Au（4）；

第四步，采用光刻工艺利用Su8光刻胶在爆炸箔阵列区（7）上方的Parylene C层（3）上制备带有4个小圆孔的Su8加速膛（5），圆孔中心与底部爆炸箔（7-1）中心在同一垂线上，从而制备得到集成微箔开关的爆炸箔超压芯片。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述金属TiW/Cu层（2）中TiW的厚度为0.1~0.2μm，Cu的厚度为3.0~4.0μm，爆炸箔（7-1）是爆炸箔阵列区（7）中最窄的部位，尺寸为400μm×400μm；所述沉积Parylene C层（3）厚度为25~50μm；所述上电极TiW/Cu/Au（4）中金属TiW厚度为0.1~0.2μm，Cu厚度为3.0~4.0μm，Au的厚度为0.1~0.2μm，微型爆炸箔（11）的尺寸为80μm×80μm~120μm×120μm；所述Su8加速膛（5）的厚度为300~350μm，圆孔直径为560~600μm。