DE19951720A1 - Pyrotechnic detonation device for automobile passenger restraint has resistance bridge detonation element and electronic control and signal procesing components mounted on common ceramic plate - Google Patents

Pyrotechnic detonation device for automobile passenger restraint has resistance bridge detonation element and electronic control and signal procesing components mounted on common ceramic plate

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Abstract

The detonation device has a resistance bridge detonation element (4) for a pyrotechnic charge (9) and electronic control and signal processing components (3), mounted on a comon ceramic plate (1) with the detonation element. The ceramic plate fits through a metal ring (6) dividing it into a working side (12) for reception of the detonation element and a control side (13) for reception of the electronic components and their associated terminal pins (7). The working side is fully enclosed by a metal cap (10) fitted to the metal ring.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anzündeinheit zum Auslösen eines Rückhaltemittels in einem Kraftfahrzeug mit einem pyrotechnischen Wirkteil, bestehend aus einem Zündbrückenelement und einem pyrotechnischen Satz, einem Aufnahmeteil für elektronische Bauteile, wie Steuer- und Signalverarbeitungselemente, und An­ schlußstiften zur Ansteuerung der elektronischen Bauteile.The invention relates to an ignition unit for triggering a restraint in a motor vehicle with a pyrotechnic active part consisting of a Ignition bridge element and a pyrotechnic set, a receiving part for electronic components, such as control and signal processing elements, and to key pins to control the electronic components.

Aus der DE 196 10 799 C1 ist eine Zündeinrichtung zum Auslösen eines Rück­ haltemittels in einem Kraftfahrzeug mit einer Zündschaltung bekannt. Die Zünd­ schaltung mit den elektronischen Bauteilen, wie Steuer- und Signalverarbei­ tungselemente, befinden sich auf einem dreidimensionalen Träger. Aus diesem Träger ragen einerseits Zündanschlußstifte, die über einen Zünddraht als Zünd­ brückenelement verbunden sind und Anschlußstifte für den Anschluß eines Stec­ kers. Ein pyrotechnisches Wirkteil ist auf den dreidimensionalen Träger aufge­ setzt.DE 196 10 799 C1 describes an ignition device for triggering a back holding means known in a motor vehicle with an ignition circuit. The Zünd circuit with electronic components such as control and signal processing tion elements are located on a three-dimensional support. For this Carriers protrude on the one hand ignition connection pins, which are connected to an ignition wire as ignition bridge element are connected and pins for connecting a Stec kers. A pyrotechnic active part is applied to the three-dimensional carrier puts.

Nachteilig an dieser Anzündeinheit ist die fehlende Dichtigkeit zumindest für das Wirkteil mit seinen pyrotechnischen Komponenten. Außerdem ist diese An­ zündeinheit schwierig zu fertigen.A disadvantage of this ignition unit is the lack of tightness, at least for that Knitted part with its pyrotechnic components. In addition, this is On ignition unit difficult to manufacture.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anzündeinheit nach dem Ober­ begriff des Anspruchs 1 bezüglich der Dichtigkeit zu verbessern und dabei noch die Herstellung zu vereinfachen.The invention has for its object an ignition unit according to the upper Concept of claim 1 to improve the tightness and still to simplify production.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß
According to the invention this object is achieved in that

  • - das Aufnahmeteil eine Keramikplatine ist, - the receiving part is a ceramic board,  
  • - das Zündbrückenelement ein auf der Keramikplatine angeordneter Zündbrük­ kenwiderstand ist,- The ignition bridge element is a ignition bridge arranged on the ceramic circuit board is resistance,
  • - die Keramikplatine über eine Dichtung einen Metallring durchragt und vom Metallring aus gesehen eine Wirkseite und eine Steuerseite aufweist,- The ceramic circuit board protrudes through a metal ring and from Seen from the metal ring has an active side and a control side,
  • - auf der Wirkseite im wesentlichen nur der Zündbrückenwiderstand und auf der Steuerseite die elektronischen Bauteile und die Anschlußstifte angeordnet sind und- On the active side essentially only the ignition bridge resistance and on the Control side, the electronic components and the pins are arranged and
  • - die Wirkseite vollständig von einer Metallhülse umschlossen ist, die mit dem Metallring gasdicht verbunden ist.- The active side is completely enclosed by a metal sleeve that with the Metal ring is connected gastight.

Vorteile der erfindungsgemäßen Anzündeinheit sind unter anderem:
Advantages of the ignition unit according to the invention include:

  • 1. Der Bereich, in dem sich die Pyrotechnik befindet, ist hermetisch dicht ver­ schlossen.1. The area in which the pyrotechnics are located is hermetically sealed closed.
  • 2. Keine wesentliche mechanische Belastung des Bereiches, in dem sich die elektronischen Bauelemente befinden.2. No significant mechanical stress in the area in which the electronic components.
  • 3. Eine einzige Trägerplatine für Zündbrücke und elektronische Bauelemente3. A single carrier board for ignition bridge and electronic components
  • 4. Anzündeinheit von außen ansteuerbar4. Ignition unit can be controlled from the outside
  • 5. Kompakte Baueinheit5. Compact unit

In bevorzugter Ausführungsform ist der Zündbrückenwiderstand als dünner Film durch z. B. Sputtertechnik auf die Keramikplatine aufgebracht im Regelfall am Ende der Keramikplatine auf einer der Breitseiten. Es kann jedoch auch vorteil­ haft sein, den Zündbrückenwiderstand auf der Stirnseite der Keramikplatine an­ zuordnen.In a preferred embodiment, the ignition bridge resistor is a thin film through z. B. sputtering technology applied to the ceramic board usually on End of the ceramic board on one of the broad sides. However, it can also be beneficial be the ignition bridge resistor on the front of the ceramic board assign.

Als Werkstoff für die Keramikplatine eignet sich z. B. Aluminiumoxid und seine Legierungen. As a material for the ceramic board z. B. alumina and its Alloys.  

Um eine besonders gute Abdichtung zu erreichen, besteht die Dichtung zweck­ mäßigerweise aus einer Glaseinschmelze. Es kann jedoch auch jede andere ge­ eignete Dichtung verwendet werden.In order to achieve a particularly good seal, the seal is suitable moderately from a glass melt. However, it can also be any other ge own seal can be used.

In bevorzugter Ausgestaltung besteht der Metallring aus Stahl und die Metallhül­ se aus Edelstahl, wobei vorteilhafterweise die Metallhülse mit dem Metallring la­ serverschweißt ist.In a preferred embodiment, the metal ring is made of steel and the metal shell se made of stainless steel, advantageously the metal sleeve with the metal ring la is server welded.

Die Anschlußstifte sind zweckmäßigerweise direkt auf der Keramikplatine befe­ stigt.The pins are conveniently befe directly on the ceramic board increases.

Das Innere der Metallhülse ist in bevorzugter Ausgestaltung mit einer Kunststoff- Umhüllung bzw. Umspritzung ausgefüllt, die den Bereich um den Zündbrücken­ widerstand frei läßt und eine Ladebohrung zur Aufnahme des pyrotechnischen Satzes enthält.In a preferred embodiment, the inside of the metal sleeve is covered with a plastic Envelope or encapsulation filled out the area around the ignition bridges leaves resistance and a loading hole for receiving the pyrotechnic Contains sentence.

Ebenso ist die Steuerseite vorteilhafterweise vollständig mit einer Kunststoff- Umspritzung bzw. Umhüllung versehen.Likewise, the control side is advantageously completely with a plastic Overmolding or wrapping provided.

Vorteilhafterweise sind zur Erzeugung von Redundanz zwei Zündbrückenwider­ stände auf der Keramikplatine angeordnet, z. B. auf je einer Breitseite ein Zünd­ brückenwiderstand.Advantageously, two firing bridges are resisted to generate redundancy stands arranged on the ceramic board, for. B. an ignition on each broadside bridge resistance.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Figuren, die nachfolgend beschrieben sind. Es zeigt:Further features of the invention result from the figures that follow are described. It shows:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Anzündeinheit, Fig. 1 shows a section through an inventive ignition,

Fig. 2 eine schematische Ansicht des Metallringes mit eingesetzter Keramikplatine mit dem Zündbrückenwiderstand, den elektronischen Bauteilen und den Anschlußstiften, und Fig. 2 is a schematic view of the metal ring with inserted ceramic board with the ignition bridge resistor, the electronic components and the connecting pins, and

Fig. 3 eine Ansicht eines auf der Stirnseite der Keramikplatine angeordneten Zündbrückenwiderstandes. Fig. 3 is a view of an ignition bridge resistor arranged on the end face of the ceramic board.

Fig. 1 zeigt im Schnitt eine erfindungsgemäße Anzündeinheit zum Auslösen eines Rückhaltemittels, insbesondere eines Airbags, in einem Kraftfahrzeug. Fig. 1 shows in section an ignition unit according to the invention for triggering a restraining means, in particular an airbag, in a motor vehicle.

Die Anzündeinheit besteht aus einer Keramikplatine 1 aus Aluminiumoxid auf der elektronische Bauteile 3 und ein Zündbrückenwiderstand 4 angeordnet sind. Über Leiterbahnen sind diese miteinander verbunden. Die Keramikplatine 1 ist in einen Metallring 6 eingelassen, bzw. durchragt diesen. Über eine Dichtung 5 zwi­ schen Metallring 6 und Keramikplatine 1 ist die Dichtigkeit erreicht.The ignition unit consists of a ceramic circuit board 1 made of aluminum oxide on which electronic components 3 and an ignition bridge resistor 4 are arranged. These are connected to each other via conductor tracks. The ceramic circuit board 1 is embedded in a metal ring 6 or extends through it. The seal is achieved via a seal 5 between the metal ring 6 and the ceramic circuit board 1 .

Der Metallring 6 trennt die Keramikplatine 1 in eine Wirkseite 12 und eine Steu­ erseite 13. Auf der Wirkseite 12 der Keramikplatine 1 ist im wesentlichen neben den Leiterbahnen nur der Zündbrückenwiderstand 4 angeordnet. Dieser ist als dünner Film z. B. durch Sputtertechnik aufgebracht. Auf der Steuerseite 13 der Keramikplatine 1 sind die elektronischen Bauelemente 3 und Anschlußstifte 7 angeordnet.The metal ring 6 separates the ceramic circuit board 1 into an active side 12 and a control side 13 . On the active side 12 of the ceramic board 1 , essentially only the ignition bridge resistor 4 is arranged next to the conductor tracks. This is a thin film z. B. applied by sputtering technology. The electronic components 3 and connecting pins 7 are arranged on the control side 13 of the ceramic circuit board 1 .

Zündbrückenwiderstand 4, Bauelemente 3 und Anschlußstifte 7 sind durch ent­ sprechende elektrische Leiterbahnen miteinander verbunden, wobei auch Leiter­ bahnen vom Zündbrückenwiderstand 4 aus durch die Dichtung 5 hindurch zu den Bauteilen 3 führen.Ignition bridge resistor 4 , components 3 and connecting pins 7 are connected to one another by appropriate electrical conductor tracks, conductor tracks also leading from the ignition bridge resistor 4 through the seal 5 to the components 3 .

Der Metallring 6 besteht aus Stahl. The metal ring 6 is made of steel.

Durch eine geeignete Kunststoff-Umhüllung/Umspritzung 8a, 8b in der Weise, daß der Bereich in dem sich der Zündbrückenwiderstand 4 befindet, frei bliebt, wird eine Ladebohrung geschaffen, die zur Aufnahme eines pyrotechnischen Satzes 9 dient. Dieser steht mit dem Zündbrückenwiderstand 4 in thermischem Kontakt. Über eine Metallhülse 10, bevorzugt aus Edelstahl, die mit dem Stahl­ ring 6 rundum laserverschweißt 11 ist, wird die Wirkseite 12, in der sich unter anderem der pyrotechnische Satz 9 befindet, hermetisch abgedichtet. Die Um­ spritzunglUmhüllung 8a, 8b ist so ausgeführt, daß zusätzlich der Bereich der Ke­ ramikplatine 1, auf der sich die elektronischen Bauteile 3 befinden, d. h. die Steuerseite 13 mit umhüllt ist. Diese Umhüllung/Umspritzung 8b ist in ihrer Form­ gebung in der Regel eine kundenspezifische Ausführung und dient gleichzeitig als Schutz für die Anschlußstifte 7. Dadurch wird die Anzündheit in ihrer endgül­ tigen äußeren Form definiert. Die komplette Anzündeinheit ist eingangsseitig über die nach außen führenden Anschlußstifte 7 elektrisch ansteuerbar. Der py­ rotechnische Satz 9 wird bei bestimmungsgemäßen Steuersignalen, die an die Anschlußstifte 7 angelegt werden zum Zwecke der Anzündung von z. B. Airbag­ systemen über den Zündbrückenwiderstand 4 aktiviert. Daraufhin platzt die Soll­ bruchstelle 14 auf und die Anzündschwaden gelangen zu ihrem Verwendungs­ zweck.A suitable plastic sheathing / extrusion coating 8 a, 8 b in such a way that the area in which the ignition bridge resistor 4 is located remains free, a loading hole is created which serves to accommodate a pyrotechnic set 9 . This is in thermal contact with the ignition bridge resistor 4 . About a metal sleeve 10 , preferably made of stainless steel, which is laser welded 11 to the steel ring 6 all around, the active side 12 , in which, among other things, the pyrotechnic set 9 is located, is hermetically sealed. The order spritzunglUmülllung 8 a, 8 b is carried out so that in addition the area of the Ke ramikplatine 1 , on which the electronic components 3 are located, ie the control side 13 is encased. This sheathing / encapsulation 8 b is in its form generally a customer-specific design and at the same time serves as protection for the connecting pins 7 . This defines the ignition in its final external form. The complete ignition unit can be electrically controlled on the input side via the connecting pins 7 leading to the outside. The py rotatory set 9 is used for intended control signals that are applied to the pins 7 for the purpose of igniting z. B. Airbag systems activated via the ignition bridge resistor 4 . Thereupon, the predetermined breaking point 14 bursts and the fumes come to their intended use.

Fig. 2 zeigt eine schematische Ansicht des Metallrings 6 mit eingesetzter Kera­ mikplatine 1. Auf der Wirkseite 12 der Keramikplatine 1 ist neben den Leiterbah­ nen 2 nur noch der Zündbrückenwiderstand 4 angeordnet. Auf der Steuerseite 13 der Keramikplatine 1 sind die elektronischen Bauteile 3 untergebracht. Diese dienen zur Steuer- und Signalverarbeitung. Dicht auf der Keramikplatine 1 ange­ brachte Anschlußstifte 7 sind mit den Leiterbahnen 2 verbunden und dienen zur Ansteuerung von außen. Fig. 2 shows a schematic view of the metal ring 6 with inserted Kera mikplatine 1st On the active side 12 of the ceramic circuit board 1 , only the ignition bridge resistor 4 is arranged in addition to the conductor tracks 2 . The electronic components 3 are accommodated on the control side 13 of the ceramic circuit board 1 . These are used for control and signal processing. Tightly on the ceramic board 1 brought connecting pins 7 are connected to the conductor tracks 2 and are used for control from the outside.

In Fig. 3 ist eine andere Anordnung des Zündbrückenwiderstandes 4 dargestellt. Der Zündbrückenwiderstand 4 befindet sich hier im Gegensatz zu der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform auf der Stirnseite der Keramikplati­ ne 1 und ist über Leiterbahnen 2 mit den elektronischen Bauelementen 3 (siehe Fig. 2) verbunden.Another arrangement of the ignition bridge resistor 4 is shown in FIG. 3. The ignition bridge resistor 4 is here in contrast to the embodiment shown in FIGS . 1 and 2 on the end face of Keramikplati ne 1 and is connected via conductor tracks 2 to the electronic components 3 (see FIG. 2).

Claims (11)

1. Anzündeinheit zum Auslösen eines Rückhaltemittels in einem Kraftfahr­ zeug mit einem pyrotechnischen Wirkteil, bestehend aus einem Zündbrüc­ kenelement mit einem pyrotechnischen Satz (9), einem Aufnahmeteil für elektronische Bauteile (3), wie Steuer- und Signalverarbeitungselemente, und Anschlußstiften (7) zur Ansteuerung der elektronischen Bauteile (3), dadurch gekennzeichnet, daß
  • - das Aufnahmeteil eine Keramikplatine (1) ist,
  • - das Zündbrückenelement ein auf der Keramikplatine (1) angeordneter Zündbrückenwiderstand (4) ist,
  • - die Keramikplatine (1) über eine Dichtung (5) einen Metallring (6) durchragt und vom Metallring (6) aus gesehen eine Wirkseite (12) und eine Steuerseite (13) aufweist,
  • - auf der Wirkseite (12) im wesentlichen nur der Zündbrückenwiderstand (4) und auf der Steuerseite (13) die elektronischen Bauteile (3) und die Anschlußstifte (7) angeordnet sind und
  • - die Wirkseite (12) vollständig von einer Metallhülse (10) umschlossen ist, die mit dem Metallring (6) gasdicht verbunden ist.
1. Ignition unit for triggering a restraint in a motor vehicle with a pyrotechnic active part consisting of a Zündbrüc kenelement with a pyrotechnic set ( 9 ), a receiving part for electronic components ( 3 ), such as control and signal processing elements, and connecting pins ( 7 ) Control of the electronic components ( 3 ), characterized in that
  • - The receiving part is a ceramic board ( 1 ),
  • - the ignition bridge element is a ignition bridge resistor ( 4 ) arranged on the ceramic circuit board ( 1 ),
  • - projects through a seal (5) has a metal ring (6), the ceramic circuit board (1) and seen from the metal ring (6) having an active side (12) and a control side (13)
  • - On the active side ( 12 ) essentially only the ignition bridge resistor ( 4 ) and on the control side ( 13 ) the electronic components ( 3 ) and the connecting pins ( 7 ) are arranged and
  • - The active side ( 12 ) is completely enclosed by a metal sleeve ( 10 ) which is connected to the metal ring ( 6 ) in a gas-tight manner.
2. Anzündeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zünd­ brückenwiderstand (4) als dünner Film durch z. B. Sputtertechnik auf die Keramikplatine (1) aufgebracht ist.2. Ignition unit according to claim 1, characterized in that the ignition bridge resistor ( 4 ) as a thin film by z. B. sputtering technology is applied to the ceramic circuit board ( 1 ). 3. Anzündeinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zündbrückenwiderstand (4) auf der Stirnseite der Keramikplatine (1) an­ geordnet ist. 3. Ignition unit according to claim 1 or 2, characterized in that the ignition bridge resistor ( 4 ) on the end face of the ceramic board ( 1 ) is arranged. 4. Anzündeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Dichtung (5) eine Glaseinschmelze ist.4. Ignition unit according to one of claims 1 to 3, characterized in that the seal ( 5 ) is a glass melt. 5. Anzündeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich­ net, daß der Metallring (6) aus Stahl besteht.5. Ignition unit according to one of claims 1 to 4, characterized in that the metal ring ( 6 ) consists of steel. 6. Anzündeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Metallhülse (10) aus Edelstahl besteht.6. Ignition unit according to one of claims 1 to 5, characterized in that the metal sleeve ( 10 ) consists of stainless steel. 7. Anzündeinheit mach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeich­ net, daß die Metallhülse (10) mit dem Metallring (6) laserverschweißt ist.7. Ignition unit mach one of claims 1 to 6, characterized in that the metal sleeve ( 10 ) with the metal ring ( 6 ) is laser welded. 8. Anzündeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeich­ net, daß die Anschlußstifte (7) direkt auf der Keramikplatine (1) befestigt sind.8. Ignition unit according to one of claims 1 to 7, characterized in that the connecting pins ( 7 ) are attached directly to the ceramic board ( 1 ). 9. Anzündeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeich­ net, daß das Innere der Metallhülse (10) mit einer Kunststoff-Umhüllung bzw. Umspritzung (8a) ausgefüllt ist, die den Bereich um den Zündbrüc­ kenwiderstand (4) frei läßt und eine Ladebohrung zur Aufnahme des pyro­ technischen Satzes (9) enthält.9. Ignition unit according to one of claims 1 to 8, characterized in that the interior of the metal sleeve ( 10 ) is filled with a plastic sheathing or extrusion coating ( 8 a), which leaves the area around the Zündbrüc ken resistance ( 4 ) free and contains a loading hole for receiving the pyro technical set ( 9 ). 10. Anzündeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeich­ net, daß die Steuerseite (13) vollständig mit einer Kunststoff-Umspritzung bzw. Umhüllung (8a) versehen ist. 10. Ignition unit according to one of claims 1 to 9, characterized in that the control side ( 13 ) is completely provided with a plastic extrusion coating or casing ( 8 a). 11. Anzündeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zur Erzeugung von Redundanz zwei Zündbrückenwi­ derstände (4) auf der Keramikplatine (1) angeordnet sind.11. Ignition unit according to one of the preceding claims, characterized in that two Zündbrückenwi resistors ( 4 ) are arranged on the ceramic circuit board ( 1 ) for generating redundancy.
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