DE19940201C1

DE19940201C1 - Pyrotechnical ignition system with integrated ignition circuit has component with flat outer surface(s) that is non-conducting in at least some areas acting as bearer for other components

Info

Publication number: DE19940201C1
Application number: DE19940201A
Authority: DE
Inventors: Richard Baur; Guenter Fendt; Hermann Kueblbeck; Horst Laucht; Alfons Woehrl
Original assignee: DaimlerChrysler AG; TRW Airbag Systems GmbH
Current assignee: Conti Temic Microelectronic GmbH
Priority date: 1999-08-25
Filing date: 1999-08-25
Publication date: 2001-01-11
Anticipated expiration: 2019-08-26

Abstract

The system has several components electrically interconnected via a conducting track structure (2) with a housing (4,5) and an ignition device for ignition by an ignition voltage, which ignites a pyrotechnic drive charge, whereby the ignition voltage is generated and/or stored and/or switched by the components. One component (1) has at least one flat outer surface that is non-conducting in at least some areas acting as a bearer element for the other components (3), which are mounted on its surface.

Description

Die Erfindung betrifft ein pyrotechnisches Zündsystem mit integrierter Zündschaltung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a pyrotechnic ignition system with an integrated Ignition circuit according to the preamble of claim 1.

Pyrotechnische Zündsysteme dienen insbesondere zur Auslösung von In sassenrückhalteeinrichtungen, können aber grundsätzlich auch auf mili tärischem Gebiet oder im Bergbau eingesetzt werden. Durch Freisetzung von Energie durch den Zünder wird eine pyrotechnische Treibladung ange zündet. Die Energie wird dabei elektrisch in Form einer Zündspannung zuge führt, die durch elektrische Bauelemente erzeugt und/oder gespeichert wird.Pyrotechnic ignition systems are used in particular to trigger In seat restraint systems, but can in principle also be used on mili field or in mining. By release a pyrotechnic propellant charge is generated by energy from the igniter ignites. The energy is supplied electrically in the form of an ignition voltage leads, generated and / or stored by electrical components becomes.

Ein solches Zündsystem ist bspw. aus der DE 37 17 149 C3 bekannt und wird dort als Sprengzünder-Zündelement bezeichnet. Auch in diesem Fall werden elektrische Bauelemente, insbesondere ein elektronischer Schaltkreis ein gesetzt, der eine Überspannungsschutzeinrichtung, eine Kommunikations einrichtung, ein Zeitgeber- und Sperrschaltkreis sowie ein Selbsttestmodul enthält. Zur Energiespeicherung dient ein Zündkondensator, der aufgrund seiner großen Größe nicht in den Schaltkreis integriert ist, sondern als ein getrenntes Bauteil ausgeführt wird.Such an ignition system is known, for example, from DE 37 17 149 C3 referred to there as the detonator ignition element. In this case too electrical components, in particular an electronic circuit set of a surge protection device, a communication device, a timer and lockout circuit and a self-test module contains. An ignition capacitor is used for energy storage its large size is not integrated into the circuit, but as one separate component is executed.

Bei Zündsystemen mit integrierten Zündschaltungen ohne Zünd kondensator, wie sie beispielsweise dem Artikel von Willis, K: An introduction to semiconductor initiation of electro explosive devices, in: 2. internat. symposium on sophisticated car occupant safety systems, airbag 2000, Karlsruhe 1994, S. 42-1 bis 42-9 vorgestellt sind, muß die Zündenergie zum Zeitpunkt der Auslösung der im Zündsystem inte grierten Schaltung zugeführt werden, wodurch die verfügbare Zünd energie, die Auslösegeschwindigkeit und Auslösesicherheit herabgesetzt ist.For ignition systems with integrated ignition circuits without ignition capacitor, such as the article by Willis, K: An introduction to semiconductor initiation of electro explosive devices, in: 2nd international symposium on sophisticated car occupant safety systems, airbag 2000, Karlsruhe 1994, pp. 42-1 to 42-9 are presented, the ignition energy at the time of triggering the inte grated circuit are supplied, whereby the available Zünd energy, the release speed and release safety is reduced.

Die nicht vorveröffentlichten DE 198 36 280 C1 und DE 198 36 278 A1 beschreiben ebenfalls eine ansteuerbare Anzündeinheit mit inte grierter Elektronik zum Auslösen eines Rückhaltesystems sowie ein pyro technisches Anzündelement, wobei dort Gegenstand die Abschirmung der Schaltung vor den Einflüssen der Explosion ist. Die Schaltung ist dabei jeweils auf einem Leiterplattenträgerelement angeordnet. The unpublished DE 198 36 280 C1 and DE 198 36 278 A1 also describe a controllable ignition unit with inte electronics to trigger a restraint system and a pyro technical ignition element, the subject being the shielding of the Circuit before the effects of the explosion is. The circuit is included each arranged on a circuit board support element.

Die DE 196 53 115 A1 stellt eine Zündeinheit zum Zünden eines pyrotech nischen Treibsatzes vor, bei dem neben einem elektrisch zündbaren Zünder auch ein Zündenergiespeicher sowie eine Verriegelungseinheit gemeinsam auf einem Halbleiterchip integriert ist, wobei die Verriegelungseinheit auf grund eines Entriegelungssignals die Entladung des Energiespeichers über den Elektrozünder bewirkt. Die Energiespeicherung mittels Halbleiter kondensatoren ist jedoch zumindest für eine Reihe von Zündern nicht aus reichend.DE 196 53 115 A1 provides an ignition unit for igniting a pyrotech African propellant charge, in addition to an electrically ignitable detonator also an ignition energy storage and a locking unit in common is integrated on a semiconductor chip, with the locking unit on due to an unlocking signal the discharge of the energy storage causes the electric igniter. Energy storage using semiconductors capacitors, however, is not out for at least a number of detonators reaching.

Die Integration elektrischer Bauelementen in ein pyrotechnisches Anzünd element ist auch Gegenstand der DE 196 10 799 C1, wobei dort aus einem Metallband eine Leiterbahnstruktur ausgestanzt und dreidimensional ge bogen wird, diese Leiterbahnen mit einem quaderförmigen Trägerkörper umspritzt werden, wobei in Aussparungen im Trägerkörper nachfolgend Bauelemente eingesetzt werden können, die mit den Leiterbahnen ver bunden werden. Der großräumige Zündenergiekondensator wird dabei in einem Hohlraum innerhalb des Trägerkörpers platzsparend verstaut. Ebenso ist eine integrierte Schaltung zur Auslösung vorgesehen. Danach wird die Baugruppe durch ein Gehäuse verschlossen. Der Aufwand für die Herstellung eines solchen Anzündelements und die Störanfälligkeit auf grund der filigranen Bauweise ist enorm.The integration of electrical components in a pyrotechnic ignition element is also the subject of DE 196 10 799 C1, where there is one Metal tape punched out a conductor track structure and three-dimensional ge is bent, these conductor tracks with a cuboid support body are overmolded, with subsequent recesses in the carrier body Components can be used that ver with the conductor tracks be bound. The large-scale ignition energy capacitor is in a space is stowed in a space-saving manner within the carrier body. As well an integrated circuit for triggering is provided. After that the Module closed by a housing. The effort for that Manufacture of such an igniter and susceptibility to failure because of the filigree construction is enormous.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein weiteres pyrotechnisches Zünd system mit integrierten Zündschaltung vorzustellen, welches sehr platzsparend und zudem einfach und kostengünstig herstellbar ist.The object of the invention is therefore a further pyrotechnic ignition imagine system with integrated ignition circuit, which very space-saving and also easy and inexpensive to manufacture.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patent anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.This task is accomplished through the features of the patent claim 1 solved. Advantageous further developments are the dependent claims refer to.

Grundgedanke der Erfindung ist es, ein bereits vorgesehenes elektrisches Bauelement mit einer ebenen, selbst nichtleitfähigen Außenfläche, ins besondere den Zündkondensator, als Trägerelement für die anderen Bau elemente und die Schaltung zu verwenden. Auf der Außenfläche des Bau elements wird dazu eine leiterbahnstruktur angeordnet, über die die Bau elemente miteinander verbunden sind.The basic idea of the invention is to provide an already provided electrical Component with a flat, even non-conductive outer surface, ins special the ignition capacitor, as a carrier element for the other construction elements and the circuit to use. On the outer surface of the building For this purpose, elements are arranged in a conductor track structure over which the construction elements are interconnected.

Durch diese Lösung entfällt das Erfordernis eines zusätzlichen Träger elements, wodurch neben der Materialeinsparung insbesondere auch der Platzbedarf reduziert wird. Zudem bedarf es keines besonders großen Aufwandes, um eine Leitbahnstruktur auf der Außenfläche eines anderen Bauelements, insbesondere des Zündkondensators, anzuordnen. So kann die Leiterbahnstruktur aufgedampft, abgeschieden oder aufgeklebt werden. Besonders vorteilhaft ist es, Schaltkreise als Bauelemente in Form von unverpackten Halbleiterchips, sogenannten Nacktchips ohne Gehäuse oder in Flip-Chip-Technik mit ihrer strukturierten und mit Kontaktzonen versehenen Seite nach unten auf die Leitbahnstruktur zu montieren.This solution eliminates the need for an additional carrier elements, which in addition to saving material, in particular also the Space requirement is reduced. In addition, there is no need for a particularly large one Effort to create a trace structure on the outer surface of another To arrange component, in particular the ignition capacitor. So can the conductor track structure is evaporated, deposited or glued on become. It is particularly advantageous to form circuits as components of unpackaged semiconductor chips, so-called naked chips without housing or in flip-chip technology with its structured and with contact zones provided side down on the interconnect structure.

In ganz besonders vorteilhafter Weise eignet sich gerade die Platten kondensatoranordnung des Zündkondensators aufgrund seiner Größe und geraden Außenfläche als Trägerelement.The plates are particularly suitable capacitor arrangement of the ignition capacitor due to its size and straight outer surface as a carrier element.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und Figuren näher erläutert. Kurze Beschreibung der Figuren:The invention is described below using exemplary embodiments and Figures explained in more detail. Brief description of the figures:

Fig. 1 Explosionsdarstellung von der Baugruppe mit dem Trägerelement mit den Leitbahnen und Bauelementen sowie dem Gehäuse Fig. 1 exploded view of the assembly with the carrier element with the interconnects and components and the housing

Fig. 2 Oberseite des Zündkondensators sowie die darauf angeordneten Leitbahnen, Schaltkreise und Zündschicht Fig. 2 top of the ignition capacitor and the interconnects, circuits and ignition layer arranged thereon

Fig. 3 Unterseite des Zündkondensators mit Kontaktzonen zum Gehäuseunterteil Fig. 3 bottom of the ignition capacitor with contact zones to the lower housing part

Fig. 4 Schnitt durch eine Ausgestaltung mit Zündschicht auf der Oberfläche des Zündkondensators Fig. 4 section through an embodiment with ignition layer on the surface of the ignition capacitor

Fig. 5 Schnitt durch eine Ausgestaltung mit Zündschicht auf der Oberfläche des integrierten Schaltkreises Fig. 5 section through an embodiment with an ignition layer on the surface of the integrated circuit

Die Fig. 1 zeigt zerlegt ein pyrotechnisches Zündsystem, wie es bspw. für den Einsatz in Gasgeneratoren von Insassenschutzsystemen vorgesehen ist. Das pyrotechnische Zündsystem besteht aus einer Zündschaltung bestehend aus einem Zündkondensator 1, Leitbahnen 2, Bauelementen 3 und einer Zündschicht 6 als Zündmittel, an der durch Einprägen von elektrischer Energie ein Anzünden der separat dargestellten Treibladung 7 des Anzünders bewirkt wird. Fig. 1 shows a disassembled pyrotechnic ignition system, as for example, is intended for use in gas generators of occupant protection systems. The pyrotechnic ignition system consists of an ignition circuit consisting of an ignition capacitor 1 , interconnects 2 , components 3 and an ignition layer 6 as an ignition means, on which ignition of the separately shown propellant charge 7 of the lighter is effected by impressing electrical energy.

Als Trägerelement für die Zündschaltung dient ein elektrisches Bauelement mit einer ebenen, selbst nichtleitfähigen Außenfläche, wobei die Leitbahn struktur und die anderen Bauelemente auf der Außenfläche angeordnet sind. In diesem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der Zünd kondensator 1 als Trägerelement verwendet, da dieser gerade üblicher weise eine ebene, nicht leitfähige Außenfläche und die größten Abmaße aller Bauelemente aufweist. Zudem wird ein solcher Zündkondensator 1 häufig aus dielektrischen Material, bspw. Keramik - Plattenkondensator ausgeführt, auf dem besonders einfach die Leitbahnen 2 in bekannter Dick- oder Dünnfilmtechnik oder auch durch Aufdampfen aufgebracht werden können. Grundsätzlich wären auch andere Bauelemente, bspw. ein inte grierter Schaltkreis als Trägerelement vorstellbar. Ist ein IC das Träger element, könnten die Leitbahnen 2 anstelle aufgedampfter, abgeschiedener oder aufgeklebter Schichten natürlich auch direkt in dieses Trägerelement integriert werden, bspw. durch entsprechende Dotierungs- und Isolations gebiete. Als ebene, selbst nicht leitfähige Außenfläche kann bspw. auch durch Auftragen eine Isolationsschicht erzeugt werden.An electrical component with a flat, even non-conductive outer surface serves as the carrier element for the ignition circuit, the interconnect structure and the other components being arranged on the outer surface. In this particularly preferred embodiment, the ignition capacitor 1 is used as a carrier element, since it just has a flat, non-conductive outer surface and the largest dimensions of all components. In addition, such an ignition capacitor 1 is often made of dielectric material, for example a ceramic-plate capacitor, on which the interconnects 2 can be applied particularly easily in known thick or thin film technology or by vapor deposition. In principle, other components, for example an integrated circuit as a carrier element, would also be conceivable. If an IC is the carrier element, the interconnects 2 could of course also be integrated directly into this carrier element instead of vapor-deposited, deposited or glued layers, for example by corresponding doping and isolation areas. As a flat, even non-conductive outer surface, an insulation layer can also be produced, for example, by application.

Indem ein Bauelement, in diesem Beispiel der Zündkondensator 1, als Trägerelement für die anderen Bauelemente 3 und die Leitbahnen 2 ver wendet wird, entsteht eine äußerst kompakte und kleine Baugruppe, wie Fig. 1 verdeutlicht.By using a component, in this example the ignition capacitor 1 , as a carrier element for the other components 3 and the interconnects 2 , an extremely compact and small assembly is produced, as illustrated in FIG. 1.

Dieses Anzündelement wird von einem zweiteiligen Gehäuse 4, 5 um schlossen, wobei das Gehäuseunterteil 4 neben Fügehilfselementen 44 mit dem Gehäuseoberteil 5 eine Aufnahmekammer 41 für die Baugruppe und in diesem Ausführungsbeispiel kontaktzungenförmige Kontaktelemente 42 aufweist, über die die Baugruppe mit einem elektrischen Anschluß verbind bar ist. Dazu weist das Trägerelement, hier also der Zündkondensator 1, auf seiner Unterseite 12 Kontaktzonen 26 auf, die in Fig. 3 gezeigt werden. Hervorzuheben ist, daß die Kontaktelemente 42 damit direkt die aus der Leiterbahnstruktur ausgeformten Kontaktzonen kontaktieren, es also keiner Stecker-Buchsen-Verbindungen oder ähnliches bedarf. Die Kontaktelemente 42 werden dabei druckdicht im Gehäuseunterteil 4 eingeschweißt bzw. von diesem umspritzt. Bevorzugt ist auch, daß das Anzündelement vom Gehäuse druckdicht umschlossen wird, indem es maßgenau in die Aufnahmekammer 41 des Gehäuseunterteils eingefügt und dort vorzugsweise durch Schweiß-, Löt-, Preß-, Crimp- oder Klebverbindungen arretiert wird. Die Druckdicht heit schützt einerseits das Anzündelement vor äußeren Einflüssen, ins besondere Feuchtigkeit und ermöglicht zudem beim Zünden einen Druck aufbau, der sich dann gezielt durch eine von einer Druckmembran 53 zunächst verschlossene Ausströmöffnung 54 im Gehäuseoberteil 5 entlädt. This ignition element is closed by a two-part housing 4 , 5 , the housing lower part 4, in addition to joining elements 44 with the housing upper part 5 , having a receiving chamber 41 for the assembly and, in this exemplary embodiment, tongue-shaped contact elements 42 , via which the assembly can be connected to an electrical connection . For this purpose, the carrier element, in this case the ignition capacitor 1 , has 12 contact zones 26 on its underside, which are shown in FIG. 3. It should be emphasized that the contact elements 42 thus directly contact the contact zones formed from the conductor track structure, that is to say no plug-socket connections or the like are required. The contact elements 42 are welded pressure-tight in the lower housing part 4 or overmolded by the latter. It is also preferred that the ignition element is enclosed in a pressure-tight manner by the housing by inserting it into the receiving chamber 41 of the lower housing part with dimensional accuracy and locking it there preferably by welding, soldering, pressing, crimping or adhesive connections. The pressure tightness on the one hand protects the ignition element from external influences, in particular moisture, and also enables a pressure build-up during ignition, which is then specifically discharged through an outflow opening 54 in the upper part 5 of the housing, which is initially closed by a pressure membrane 53 .

Als Trägerelement weist der Zündkondensator 1 Leitbahnen 21 auf, die in diesem Ausführungsbeispiel sowohl die weiteren Bauelemente (in Fig. 1 und 2 ist vereinfachend jeweils nur ein IC 3 dargestellt) untereinander und mit dem Zündkondensator 1 sowie mit Anschlüssen 24 für die Zündschicht 6 verbindet, sowie zudem Leitbahnen 28, die an den Seitenflächen 13 des Zündkondensators 1 angeordnet sind, wie in Fig. 2 und 3 zu sehen ist. Diese verbinden elektrisch die auf der Oberseite 11 angeordneten Elemente, also Leitbahnen 21, Bauelemente 3 und Zündschicht 6 mit Kontaktzonen 26 auf der Unterseite 12 des Zündkondensators 1.As a carrier element, the ignition capacitor 1 conductive lines 21, which (in Fig. 1 and 2 of simplicity, only one IC 3 shown) in this embodiment, both the further components connected with each other and with the ignition capacitor 1 as well as with connections 24 for the ignition layer 6, and also interconnects 28 , which are arranged on the side surfaces 13 of the ignition capacitor 1 , as can be seen in FIGS. 2 and 3. These electrically connect the elements arranged on the top 11 , that is to say interconnects 21 , components 3 and ignition layer 6, to contact zones 26 on the underside 12 of the ignition capacitor 1 .

Die Gehäuseoberseite 5 weist den Fügehilfselementen 44 der Gehäuseunter seite 4 zugeordnete Fügehilfselemente 51, hier bspw. ausgebildet als Rast haken und Rastöffnungen sowie zudem eine Treibladungskammer 52 auf, in der die Treibladung 7 des Anzündelements angeordnet ist. Die Treibladungs kammer 52 weist eine durch eine Druckmembran 53 zunächst verschlossene Ausströmöffnung 54 auf. Wird die Zündschicht 6 aktiviert und entzündet diese die pyrotechnische Treibladung 7, so baut sich innerhalb der Treibladungskammer 52 ein Druck auf, der die Druckmembran 53 aufreißt und heiße brennende Treibladungspartikel schlagartig und mit Druck durch die Ausströmöffnung 54 in den Gasgenerator strömen, wodurch dort eine natürlich deutlich größere und auf die Gaserzeugung optimierte Treib ladung gezündet wird.The top 5 of the housing has the auxiliary joining elements 44 of the lower housing side 4 associated joining auxiliary elements 51 , here, for example, designed as latching hooks and latching openings and also a propellant charge chamber 52 in which the propellant charge 7 of the ignition element is arranged. The propellant charge chamber 52 has a discharge opening 54 which is initially closed by a pressure membrane 53 . If the ignition layer 6 is activated and this ignites the pyrotechnic propellant charge 7 , a pressure builds up within the propellant charge chamber 52 , which tears open the pressure membrane 53 and hot, burning propellant charge particles suddenly and with pressure flow through the outflow opening 54 into the gas generator, as a result of which there is a natural one significantly larger propellant charge optimized for gas generation is ignited.

Für einen Teil der Anwendungsgebiete dieser Anzündelemente sollen Kommunikationsschaltungen mit in das Gehäuse 4, 5 integriert werden. Dazu können diese entweder auf der von der Zündschicht 6 und Treibladung 7 abgewandten Seite Unterseite 12 des Trägerelements, hier also des Zünd kondensators 1 angeordnet werden oder entsprechend für diese ja extrem kurze Zeitspanne ausreichend hitzebeständige Bauelemente und elektrische Verbindungen verwendet werden. In Fig. 1 könnte bspw. in den IC 3 bereits eine solche Kommunikationsschaltung mit integriert sein, indem der IC 3 ausreichend geschützt bzw. druck - und hitzebeständig ist.For some of the areas of application of these ignition elements, communication circuits are to be integrated into the housing 4 , 5 . For this purpose, these can either be arranged on the side facing away from the ignition layer 6 and propellant charge 7 underside 12 of the carrier element, in this case the ignition capacitor 1 , or correspondingly heat-resistant components and electrical connections can be used for this extremely short period of time. In FIG. 1 such a communication circuit could already be integrated in the IC 3, for example, in that the IC 3 is sufficiently protected or is pressure and heat resistant.

Zudem ist in Fig. 2 die Oberseite 11 des Zündkondensators 1 mit den Kontaktzonen 27 dargestellt, auf die der IC 3 bspw. mittels Flip-Chip-Technik aufgesetzt wird.In addition, the upper side 11 of the ignition capacitor 1 with the contact zones 27 is shown in FIG. 2, on which the IC 3 is placed, for example by means of flip-chip technology.

Die seitlich am Zündkondensator verlaufenden Leitbahnen 28 sind in besonders bevorzugter Weise auch untereinander durch Funkenbrücken spitzen 22 gegen elektrostatische Entladungen geschützt, wie in Fig. 2 und 3 zu erkennen ist. Die Leitbahnen 28 dienen des weiteren zur Verschaltung der einzelnen Kondensatorbeläge des Zündkondensators 1 zu einer Kondensatoranordnung aus mehreren Platten, wie in Fig. 4 skizziert ist. Neben der Energiespeicherung kann die Kondensatoranordnung auch weitere Funktionen haben, insbesondere als zwei voneinander elektrisch getrennte Kondensatoren verschaltet werden, von denen einer als Zünd kondensator und der andere als Schutzkondensator gegen ESD, EMV und ähnliche elektrische Störungen verschaltet ist.The interconnects 28 running laterally on the ignition capacitor are also particularly preferably protected against one another by spark bridges 22 against electrostatic discharges, as can be seen in FIGS. 2 and 3. The interconnects 28 also serve to interconnect the individual capacitor layers of the ignition capacitor 1 to form a capacitor arrangement comprising a plurality of plates, as outlined in FIG. 4. In addition to energy storage, the capacitor arrangement can also have other functions, in particular connected as two electrically separate capacitors, one of which is connected as an ignition capacitor and the other as a protective capacitor against ESD, EMC and similar electrical disturbances.

Die Schnittdarstellung in Fig. 4 verdeutlicht noch einmal die Funktion der auf den Seitenflächen 13 angeordneten Leitbahnen 28 zur Verschaltung der einzelnen parallelen voneinander durch dielektrisches Material, vorzugs weise Keramikplatten 14 getrennten Kondensatorplattenbeläge 15 hin zu einer bzw. auch zwei Kondensatoren.The sectional view in FIG. 4 illustrates once again the function of the interconnects 28 arranged on the side surfaces 13 for interconnecting the individual parallel capacitor plate coverings 15 separated from one another by dielectric material, preferably ceramic plates 14 , to one or two capacitors.

Im Schnitt des IC 3 in Fig. 4 bzw. 5 sind die aktive Zone 31, in die die Transistoren und ähnliches integriert sind, sowie eine Isolationsschicht 33, bspw. aus Siliziumoxid mit Kontaktzonen 34, bspw. aus aufgedampftem Aluminium, ausgerichtet entsprechend auf die zugeordneten Kontaktzonen 27 auf dem Zündkondensator 1 skizzenhaft angedeutet.In the section of the IC 3 in FIGS. 4 and 5, the active zone 31, in which the transistors and the like are integrated, and an insulation layer 33, for example. Of silicon oxide having contact zones 34, for example. Of vapor-deposited aluminum, aligned according to the assigned contact zones 27 on the ignition capacitor 1 outlined.

Das Zündmittel ist im Ausführungsbeispiel in Fig. 4 als separat auf die Zündbrückenanschlüsse 24 bspw. per Dickfilmtechnik aufzutragende Zünd schicht 6 dargestellt, wobei diese Schicht auch einstückig mit den Anschlüssen aus einem entsprechenden Material, bspw. Widerstands material, dotiertem Silizium oder ähnlichem ausgebildet sein kann. Ins besondere ist eine Ausgestaltung aus der Zündschicht 6 als Halbleiter zündbrücke auf der Oberseite von dem unverpackten Halbleiterschaltkreis 3 zwischen den leitfähig dotierten Gebieten 35 durch Freiätzen aus dem Material des Halbleiterschaltkreises 3 denkbar.The ignition means is shown in the exemplary embodiment in FIG. 4 as the ignition layer 6 to be applied separately to the ignition bridge connections 24, for example by thick film technology, this layer also being able to be formed in one piece with the connections from a corresponding material, for example resistance material, doped silicon or the like . In particular, an embodiment of the ignition layer 6 as a semiconductor ignition bridge on the top of the unpacked semiconductor circuit 3 between the conductive doped regions 35 by free etching from the material of the semiconductor circuit 3 is conceivable.

In dieser Figur wird die Zündbrückenschicht 6 neben dem IC 3 angeordnet und über Leitbahnen 21 und daraus ausgeformte Anschlüsse 24 mit den anderen Bauelementen, insbesondere dem IC 3 und dem Zündkondensator 1 verbunden.In this figure, the ignition bridge layer 6 is arranged next to the IC 3 and connected to the other components, in particular the IC 3 and the ignition capacitor 1 , via interconnects 21 and connections 24 formed therefrom.

Alternativ dazu kann die Zündschicht 6 auch im oder auf dem IC 3 angeordnet werden, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist. In dieser Figur sind ebenfalls nur skizzenhaft die halbleitertechnisch strukturierte aktive Schicht 31 sowie die Isolationsschicht 33 gezeigt, wobei in diesen Querverbin dungen 32 von der Oberseite der aktiven Schicht 31 oder der Isolations schicht 33 hin zu Anschlüssen 35 für die Zündschicht 6 auf der bei Face- Down-Montage oben liegenden Unterseite des IC 3 vorgesehen sind. Gerade in diesem Fall kann aber auch die Zündschicht 6 in das Substrat des als Nacktchip ausgebildeten IC 3 durch entsprechende Dotierung eingebracht und die Anschlüsse 35 ebenfalls integriert ausgebildet werden. Alternatively, the ignition layer 6 can also be arranged in or on the IC 3, as shown in FIG. 5. In this figure, the semiconductor-structured active layer 31 as well as the insulation layer 33 are also shown only sketchily, in which cross connections 32 from the top of the active layer 31 or the insulation layer 33 to connections 35 for the ignition layer 6 on the face Down-mounting overhead of the bottom of the IC 3 are provided. In this case, in particular, the ignition layer 6 can also be introduced into the substrate of the IC 3 designed as a bare chip by appropriate doping and the connections 35 can also be formed in an integrated manner.

Reference list

11

Zündkondensator als Trägerelement
Ignition capacitor as a carrier element

1111

Oberseite von Top of

11

1212th

Unterseite von Bottom of

11

1313

Seitenfläche von Side surface of

11

mit Leitbahnen with interconnects

2828

zur Kondensatorstruktur
to the capacitor structure

1414

Isolationsplatten
Insulation panels

1515

Kondensatorplattenschicht
Capacitor plate layer

22nd

Leitbahnstruktur auf Interconnect structure

11

2121

elektrische Leitbahnen zwischen den Bauelementen
electrical interconnects between the components

2222

ESD-Brückenspitzen
ESD bridge tips

2323

-
-

2424th

Zündbrückenanschlüsse
Ignition bridge connections

2525th

-
-

2626

Kontaktzonen zu den Kontaktzungen Contact zones to the contact tongues

4242

im Gehäuseunterteil in the lower part of the housing

44th

2727

Kontaktzonen zum IC 3
Contact zones to the IC 3

2828

seitliche Leitbahn für Kondensatorstruktur
lateral track for capacitor structure

33rd

integrierter Schaltkreis als Bauelement auf der Kondensatoranordnung
Integrated circuit as a component on the capacitor arrangement

3131

aktive Schicht des IC
active layer of the IC

3232

Durchkontaktierung von der Unterseite auf die Oberseite des IC 3
Vias from the bottom to the top of the IC 3

3333

Isolationsschicht mit Verbindungen zu den Kontaktzonen Insulation layer with connections to the contact zones

3434

Kontaktzonen des IC 3 zu den Kontaktzonen Contact zones of the IC 3 to the contact zones

2727

des Trägerelements of the carrier element

11

3535

Anschlüsse für die Zündbrücke Connections for the ignition bridge

66

auf dem IC 3
on the IC 3

44th

Gehäuseunterteil
Lower part of the housing

4141

Aufnahmekammer für Admission Chamber for

11

4242

Kontaktzungen im Gehäuseunterteil Contact tongues in the lower part of the housing

44th

hin zu den Kontaktzonen towards the contact zones

2626

auf der Unterseite on the bottom

1212th

des Trägerelements of the carrier element

11

4343

Verbindungskabel
connection cable

4444

Rastelemente am Gehäuseunterteil
Locking elements on the lower part of the housing

55

Gehäuseoberteil
Upper part of the housing

5151

Rastelemente am Gehäuseoberteil
Locking elements on the upper part of the housing

5252

Treibladungszündkammer
Propellant charge ignition chamber

5353

Druckmembran
Pressure membrane

5454

Ausströmöffnung zum Gasgenerator
Outflow opening to the gas generator

66

Zündschicht
Ignition layer

77

Treibladung des Anzünders
Propellant charge

Claims

1. Pyrotechnic ignition system with integrated ignition circuit, in particular for triggering an occupant restraint system, consisting of:
Components ( 1 , 3 ) that are connected to each other to form an ignition circuit on a carrier element within a housing ( 4 , 5 ) via an interconnect structure ( 2 ),
an ignition means ( 6 ) which can be ignited by means of an ignition voltage and which in turn ignites a pyrotechnic propellant charge ( 7 ), the ignition voltage being generated and / or stored by the components ( 1 , 3 ),
characterized in that one of the electrical components ( 1 ) with a flat, even non-conductive outer surface serves as a carrier element for the other components ( 3 ), the interconnect structure ( 2 ) and the components ( 3 ) being arranged on the outer surface.

2. Pyrotechnic ignition system according to claim 1, characterized in that a capacitor arrangement ( 1 ) is used as the carrier element, which is connected to store the ignition energy as an ignition capacitor.

3. Pyrotechnic ignition system according to claim 1, characterized in that a capacitor arrangement ( 1 ) consisting of two electrically separate capacitors is used as the carrier element, one capacitor of which is connected as an ignition capacitor and the other as a protective capacitor against electrical interference.

4. Pyrotechnic ignition system according to one of the preceding claims, characterized in that the capacitor arrangement ( 1 ) is designed as a ceramic plate capacitor with a plurality of ceramic insulation plates ( 14 ) on which the metallic capacitor coatings ( 15 ) are each deposited and on the outside of the outer ceramic plate the interconnect structure ( 2 ) is applied.

5. Pyrotechnic ignition system according to one of the preceding claims, characterized in that the capacitor arrangement ( 1 ) is designed as a plate capacitor arrangement with several planes each separated by a dielectric material separated metallic capacitor, also on the side surfaces ( 13 ) of the capacitor ( 1 ) interconnects are arranged perpendicular to the capacitor plates and via these the individual capacitor coatings ( 15 ) are interconnected with one another to form at least one capacitor and with the other electrical components ( 3 ).

6. Pyrotechnic ignition system according to one of the preceding claims, characterized in that the interconnect structure ( 2 ) is evaporated, deposited or glued on.

7. Pyrotechnic ignition system according to one of the preceding claims, characterized in that on the interconnect structure ( 2 ) at least one semiconductor circuit ( 3 ) is arranged in flip-chip technology by the semiconductor circuit ( 3 ) on the underside of the carrier element facing electrical contact zones ( 34 ), via which the semiconductor circuit ( 3 ) is connected to the interconnect structure ( 2 , 27 ).

8. Pyrotechnic ignition system according to claim 1 to 6, characterized in that on the top of a semiconductor circuit ( 3 ) the igniter with two mutually insulated contact areas ( 35 ) is executed, which are interconnected via a pyrotechnic ignition layer ( 6 ) as an ignition means .

9. Pyrotechnic ignition system according to claim 8, characterized in that the contact areas ( 35 ) to the ignition layer ( 6 ) on the top of an unpackaged semiconductor circuit ( 3 ) are formed by spaced apart conductively doped areas.

10. Pyrotechnic ignition system according to claim 9, characterized in that the ignition layer ( 6 ) as a semiconductor ignition bridge on the top of the unpacked semiconductor circuit ( 3 ) between the conductively doped areas ( 35 ) is etched free from the material of the semiconductor circuit.

11. Pyrotechnic ignition system according to claim 1 to 7, characterized in that the ignition layer is arranged on the carrier element ( 1 ) and from the interconnect structure ( 2 ) contact areas ( 24 ) to this ignition layer ( 6 ) are formed.

12. Pyrotechnic ignition system according to one of the preceding claims, characterized in that a spark gap ( 22 ) and / or an electrical resistor for discharging electrostatic charges is formed from the interconnect structure ( 2 , 28 ).

13. Pyrotechnic ignition system according to claim 1, characterized in that a semiconductor circuit is used as the carrier element and the interconnect structure ( 2 ) is a corresponding locally doped semiconductor layer, in which the contact areas to the ignition layer ( 6 ) and the electrical circuit are at the same time inte grated.

14. Pyrotechnic ignition element according to one of the preceding claims, characterized in that a trigger electronics arranged outside the housing is connected via an electrical connection to the ignition element, contact elements ( 42 ) being provided within the housing, the structure being formed directly from the interconnect contact zones Contact ( 26 ).

15. Pyrotechnic ignition system according to one of the preceding claims, characterized in that the component which serves as the basis for the assembly of the further components, and the housing parts ( 4 , 5 ) is connected pressure-tight, in particular by means of welding, soldering, pressing -, crimp or adhesive connection.