DE3537820A1 - Electronic fuze - Google Patents

Electronic fuze

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DE3537820A1 DE19853537820 DE3537820A DE3537820A1 DE 3537820 A1 DE3537820 A1 DE 3537820A1 DE 19853537820 DE19853537820 DE 19853537820 DE 3537820 A DE3537820 A DE 3537820A DE 3537820 A1 DE3537820 A1 DE 3537820A1
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Abstract

In the case of an electronic fuze having a detonating link which is surrounded by a pyrotechnic detonating charge, and having an electronic fuze control circuit which controls the detonating process, the detonating control circuit (13, 14, 15, 16, 17) is constructed as an integrated circuit (1), the substrate of this integrated circuit (1) carrying the detonating link (5). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen elektronischen Zünder mit einer von einem pyrotechnischen Zündsatz umgebenen, aus einem Heizelement bestehenden Zündbrücke und einer den Zündvorgang steuernden elektronischen Schaltung.The invention relates to an electronic detonator one surrounded by a pyrotechnic primer a heating element existing ignition bridge and one Ignition control electronic circuit.

Bekannte elektronische Zünder bestehen aus dem eigent­ lichen Zündelement und der getrennt von dem Zündelement angeordneten Zünderelektronik. Diese enthält eine elek­ tronische Zündsteuerungsschaltung, z.B. in einem Mikro­ prozessor. Die Baugruppen eines derartigen Zünders lie­ gen getrennt vor, wobei durch die Zwischenschaltung der Zünderelektronik zwischen dem eigentlichen Zündelement und dem Zündimpulsgeber zusätzliche Naht- und Übergangs­ stellen entstehen, die die Zündsicherheit verringernde und die Ausfallrate erhöhende Fehlerquellen darstellen. Known electronic detonators consist of the actual Lich igniter and separate from the igniter arranged detonator electronics. This contains an elec tronic ignition control circuit, e.g. in a mic processor. The assemblies of such a detonator lie gene separately before, with the interposition of the Ignition electronics between the actual ignition element and the ignition pulse generator additional seam and transition places arise that reduce the ignition safety and represent sources of error that increase the failure rate.  

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elek­ tronischen Zünder zu schaffen, bei dem die Anzahl der Bauteile, die Empfindlichkeit gegen äußere Einflüsse und die Herstellkosten verringert sind, sowie die Zünd­ sicherheit erhöht ist.The invention has for its object an elek to create tronic detonators in which the number of Components that are sensitive to external influences and the manufacturing costs are reduced, as well as the Zünd security is increased.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vor­ gesehen, daß die Zündsteuerungsschaltung als inte­ grierte Schaltung ausgebildet ist und daß das Substrat dieser integrierten Schaltung die Zündbrücke trägt.According to the invention, to solve this problem seen that the ignition control circuit as an inte ized circuit is formed and that the substrate this integrated circuit carries the ignition bridge.

Die Erfindung schlägt die Integration der elektronischen Zündsteuerung und des die Zündung auslösenden Heizelemen­ tes auf einer gemeinsamen integrierten Schaltung vor, die in vorteilhafter Weise in eine Zündhülse eingebaut werden kann. Der elektronische Zünder besteht folglich nur noch aus im wesentlichen zwei Elementen, dem pyro­ technischen Satz und der integrierten Schaltung.The invention proposes the integration of electronic Ignition control and the heating element triggering the ignition tes on a common integrated circuit, which are advantageously installed in an ignition sleeve can be. The electronic detonator therefore exists only essentially two elements, the pyro technical kit and integrated circuit.

Die Verbindung zwischen der Zündsteuerung und dem die Zündung auslösenden Heizelement kann auf einfachste Weise in der integrierten Schaltung realisiert werden. Dadurch ist die Anzahl der elektrischen Übergangsstellen verringert, wodurch mögliche Fehlerquellen in dem elek­ tronischen Zünder reduziert werden und die Zündsicher­ heit erhöht wird. Integrierte Schaltungen sind in großen Stückzahlen sehr kostengünstig herzustellen und weisen gegenüber der herkömmlichen Technik, nämlich eine Glüh­ brücke aus einem extrem dünnen Metalldraht bzw. aus einem Metallschichtwiderstand in Verbindung mit einer getrennt vom Zünder angeordneten elektronischen Zünd­ steuerung erhebliche Kostenvorteile auf. Der Einbau der elektronischen Zündsteuerungsschaltung in die Hülse ermöglicht ferner eine wirkungsvolle Abschirmung vor elektrischen und mechanischen Einflüssen auf die elektro­ nische Zündsteuerung.The connection between the ignition control and the die Ignition-triggering heating element can be at its simplest Be realized in the integrated circuit. This is the number of electrical transition points reduced, causing possible sources of error in the elec tronic detonators are reduced and the ignition safe unit is increased. Integrated circuits are big Manufacture and display quantities very cost-effectively compared to the conventional technology, namely a glow bridge out of an extremely thin metal wire a metal film resistor in connection with a electronic ignition arranged separately from the detonator control considerable cost advantages. The installation of the electronic ignition control circuit in the sleeve  also allows for effective shielding electrical and mechanical influences on the electro African ignition control.

Es ist eine Konstruktion realisierbar, in der die ge­ samte integrierte Schaltung aus einer Hybridschaltung besteht. Hierbei besteht die Möglichkeit, daß das Heiz­ element nachträglich in den Filmschaltkreis eingesetzt wird, so daß das Heizelement mit dem die Zündbrücke umgebenden pyrotechnischen Zündsatz eine innige groß­ flächige Verbindung eingeht.A construction is feasible in which the ge Entire integrated circuit from a hybrid circuit consists. There is a possibility that the heating element subsequently inserted in the film circuit is so that the heating element with which the ignition bridge surrounding pyrotechnic primer an intimate great flat connection is received.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht das Heizelement aus einem Halbleiter mit nicht-linearer Strom-/Spannungskennlinie. Ein derartiger Halbleiter weist einen Kennlinienbereich auf, in dem ein geringer Strom fließt, sowie mindestens einen zweiten Kenn­ linienbereich, in dem nach Überschreiten einer für den Halbleiter charakteristischen Grenzspannung ein sehr hoher Strom fließt, der in Form einer e-Funktion an­ steigt. Der Kennlinienbereich, in dem kein oder nur ein geringer Strom fließt, kann als No-fire-Bereich genutzt werden, in dem der elektronische Zünder sicher nicht gezündet wird, während der Kennlinienbereich jenseits der charakteristischen Grenzspannung als All-fire- Bereich genutzt werden kann, in dem der elektronische Zünder ganz sicher gezündet wird.In a preferred embodiment, there is Heating element made of a semiconductor with non-linear Current / voltage characteristic. Such a semiconductor has a characteristic range in which a small Current flows, as well as at least a second characteristic line area in which after exceeding one for the Semiconductor characteristic limit voltage a very high current flows in the form of an e-function increases. The range of characteristics in which no or only one low current flows, can be used as a no-fire area in which the electronic detonator is certainly not is ignited while the characteristic range is beyond the characteristic limit voltage as an all-fire Can be used in the area where the electronic Detonator is definitely ignited.

Es ist vorgesehen, daß der Trägerkörper plattenförmig ist und in einer Hülse als Bodenteil angeordnet ist und daß der pyrotechnische Satz auf den Trägerkörper auf­ gepreßt ist. Dadurch, daß die integrierte Schaltung auf dem Trägerkörper aufliegt, kann sie einer hohen mecha­ nischen Druckbelastung beim Aufpressen des pyrotechni­ schen Satzes ausgesetzt werden, ohne daß die inte­ grierte Schaltung beschädigt wird. Auch eine tropfen­ förmige Aufbringung des pyrotechnischen Satzes durch Tauchung der Schaltung ist denkbar.It is provided that the carrier body is plate-shaped is and is arranged in a sleeve as a bottom part and that the pyrotechnic sentence on the carrier body is pressed. The fact that the integrated circuit on the support body rests, it can have a high mecha African pressure load when pressing the pyrotechni  suspended sentence without the inte circuit is damaged. Also a drop application of the pyrotechnic phrase by Diving the circuit is conceivable.

Vorzugsweise ist vorgesehen, daß das Heizelement auf dem Substrat mit Abstand von der elektronischen Zünd­ steuerungsschaltung angeordnet ist. Auf diese Art wird vermieden, daß die Zündsteuerungsschaltung beim Auf­ heizen des Heizelementes frühzeitig thermisch versagt.It is preferably provided that the heating element the substrate at a distance from the electronic ignition Control circuit is arranged. That way avoided that the ignition control circuit when opening heating of the heating element thermally fails at an early stage.

Die Zündsteuerungsschaltung enthält eine Signalanalysen­ schaltung, die das ankommende Zündsignal auf strom-/span­ nungs- und/oder zeitbezogene Schwellwerte analysiert. Ein mit einer derartigen Signalanalysenschaltung ver­ sehener elektronischer Zünder kann beispielsweise nur bei bestimmten Zündbedingungen, z.B. nur bei einer Span­ nung von 10 V über 10 ms zur Zündung gelangen. Ist einer dieser Parameter unter- oder überschritten, erfolgt keine Zündung. Auf diese Weise können All-fire- und No-fire-Grenzen wesentlich besser eingehalten und die Sicherheit der Zündung erhöht werden. Schließlich können sogar Kodierungen des Zündsignals vorgesehen sein, ohne die eine Zündauslösung nicht möglich ist.The ignition control circuit includes signal analysis circuit that the incoming ignition signal on current / span voltage and / or time-related threshold values are analyzed. A ver with such a signal analysis circuit The electronic detonator can only be seen, for example with certain ignition conditions, e.g. only with one chip voltage of 10 V for 10 ms. Is one this parameter falls below or exceeds no ignition. This way, all-fire and No-fire limits and the Ignition safety can be increased. Finally, you can even coding of the ignition signal can be provided without which cannot be triggered.

Die Zündsteuerungsschaltung kann ein Zeitverzögerungs­ glied enthalten. Auf diese Weise wird aus dem elektro­ nischen Zünder ein Zeitzünder, der keinen pyrotechni­ schen Verzögerungssatz benötigt, sondern rein elek­ tronisch durch verzögerte Weitergabe des Zündimpulses gezündet wird. Eine derartige Zeitverzögerung, die elektronisch statt pyrotechnisch erfolgt, ist erheblich genauer, so daß zeitlich eng gestaffelte Zündauslösun­ gen, z.B. bei Bergwerkssprengungen, mit erheblich höhe­ rer Präzision und Zuverlässigkeit ausgeführt werden können.The ignition control circuit may have a time delay link included. In this way, the electro African detonator a time detonator that does not have a pyrotechnic required delay set, but purely electrical tronic by delayed transmission of the ignition pulse is ignited. Such a time delay that done electronically instead of pyrotechnically is significant more precisely, so that ignition triggering is staggered over time gene, e.g. with mine blasting, with considerable height  precision and reliability can.

Die Zündsteuerungsschaltung kann ein Schaltelement auf­ weisen, das bei Ansteuerung in der Art einer Halte­ schaltung den Zündstrom auf das Heizelement durch­ schaltet. Ein derartiges Heizelement schließt aus, daß durch ein thermisches Versagen der integrierten Schal­ tung infolge der Hitzeentwicklung in dem Heizelement die Zündauslösung verhindert wird. Wenn das Schalt­ element erstmalig den Zündimpuls von der Zündsteue­ rungsschaltung erhält, wird der anliegende Zündstrom direkt unter Umgehung der integrierten Schaltung auf das Heizelement durchgeschaltet, wobei ein Versagen der integrierten Schaltung nunmehr unerheblich für die Zündauslösung ist.The ignition control circuit can have a switching element point that when activated in the manner of a stop switch the ignition current through to the heating element switches. Such a heating element excludes that due to thermal failure of the integrated scarf tion due to the development of heat in the heating element ignition is prevented. If the switching element for the first time the ignition pulse from the ignition control receives circuit, the applied ignition current directly bypassing the integrated circuit the heating element switched through, a failure of the integrated circuit now irrelevant to the Ignition is triggered.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Schaltelement ein Thyristor, der gleichzeitig als Heizelement dient. Auf diese Weise wird die integrierte Schaltung vereinfacht und ein Bauelement eingespart.In a preferred embodiment, this is Switching element a thyristor, which is simultaneously used as Heating element is used. In this way, the integrated Circuit simplified and one component saved.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.The following is with reference to the drawings an embodiment of the invention explained in more detail.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 ein scheibenförmiger Trägerkörper mit auf­ liegender integrierter Schaltung, Fig. 1 is a disc-shaped support body with integrated on opposing circuit,

Fig. 2 einen Querschnitt durch einen elektronischen Zünder mit dem Trägerkörper als Boden und einem auf die integrierte Schaltung auf­ gepreßten pyrotechnischen Zündsatz, Fig. 2 shows a cross section through a electronic detonator with the carrier body as the bottom and one on the integrated circuit has pressed pyrotechnic squib

Fig. 3 ein Blockschaltbild eines Ausführungs­ beispiels einer elektronischen Zündsteuer­ schaltung und Fig. 3 is a block diagram of an embodiment example of an electronic ignition control circuit and

Fig. 4 ein Signalzeitdiagramm der in Fig. 3 ge­ zeigten Zündsteuerung. Fig. 4 is a signal timing diagram of the ignition control shown in Fig. 3 ge.

Fig. 1 zeigt eine in einem Chip 1 verkörperte inte­ grierte Schaltung, die auf einem scheibenförmigen Trä­ gerkörper 2 flach aufliegend angebracht ist. Der Trä­ gerkörper 2 ist elektrisch und thermisch isolierend. Von dem Chip 1 gehen Bond-Elemente 3 aus, die durch den Trägerkörper 2 hindurchgeführt sind. An dessen Unter­ seite sind die Bondelemente 3 mit Zünderdrähten 4 ver­ bunden. Auf der integrierten Schaltung in Form eines Chips 1 ist ein Heizelement 5 angeordnet, das mit seiner wärmeabgebenden Oberfläche so auf dem Halb­ leiterchip aufliegt, daß es einen pyrotechnischen Zünd­ satz 6 direkt berührt. Fig. 1 shows an embodied in a chip 1 inte grated circuit, which is mounted on a disc-shaped carrier body 2 lying flat. The carrier body 2 is electrically and thermally insulating. Bond elements 3 extend from the chip 1 and are guided through the carrier body 2 . On its underside, the bonding elements 3 are connected to fuse wires 4 . On the integrated circuit in the form of a chip 1 , a heating element 5 is arranged, which rests with its heat-emitting surface on the semiconductor chip so that it touches a pyrotechnic ignition set 6 directly.

Fig. 2 zeigt den elektronischen Zünder 7, der aus einem Hülsenkörper 8 besteht, in den der Trägerkörper 2 als Bodenteil eingesetzt ist, und von einem gebördelten Rand 9 des Hülsenkörpers 8 klemmend gehalten wird. Auf den Trägerkörper 2 ist der pyrotechnische Zündsatz 6 aufgepreßt, so daß ein inniger Kontakt des Zündsatzes 6 mit der integrierten Schaltung auf dem Trägerkörper 2 entsteht. Oberhalb des pyrotechnischen Zündsatzes 6 ist ein Sekundärsatz 10 angeordnet, der als Verstärkungs­ satz dient. Über diesem Verstärkungssatz 10 ist eine Deckelscheibe 11 angeordnet, die wiederum von einem zweiten gebördelten Rand 12 des Hülsenkörpers 8 in ihrer Lage gehalten wird. Fig. 2 shows the electronic detonator 7 , which consists of a sleeve body 8 , in which the carrier body 2 is inserted as a bottom part, and is held clamped by a flanged edge 9 of the sleeve body 8 . The pyrotechnic primer 6 is pressed onto the carrier body 2 , so that an intimate contact of the primer 6 with the integrated circuit on the carrier body 2 is produced. Above the pyrotechnic primer 6 , a secondary set 10 is arranged, which serves as a reinforcement set. A cover plate 11 is arranged above this reinforcement set 10 , which in turn is held in position by a second flanged edge 12 of the sleeve body 8 .

Die elektronische Zündsteuerung innerhalb der inte­ grierten Schaltung 1 ermöglicht die Analyse des Zünd­ impulses, wobei beispielsweise die Zündimpulsspannung einen Mindestwert x überschreiten soll, der Zündimpuls für eine Zeitspanne y den Wert x überschreiten soll und der Zündimpuls nach einer Verzögerungszeit z weiter­ gegeben werden soll. Ein entsprechendes Blockschaltbild ist in Fig. 3 dargestellt. Dabei erhält ein Betriebs­ spannungsblock 13 den über die Zünderdrähte 4 eingehen­ den Zündimpuls und erzeugt die Betriebsspannung für die in der integrierten Schaltung 1 zusammengefaßten Logik­ schaltungen 14, 15, 16. Hinter dem Betriebsspannungsblock 13 ist ein Signal-Komparator 14 geschaltet, der die Zündimpulsspannung mit dem Mindestwert x vergleicht, wobei ein nachgeschalteter Zeitkomparator 15 die Zünd­ impulsdauer gegen einen Sollwert y vergleicht, um elektrostatische Entladungen von einem Zündimpulssignal sicher zu unterscheiden. Anschließend wird der an­ liegende Zündimpuls einem Zeitverzögerungsglied 16 zu­ geführt, in dem eine vorbestimmte Zeitverzögerung z gespeichert ist, wobei nach deren Ablauf der Zündimpuls an ein Leistungsschaltelement, beispielsweise ein Thyristor 17, weitergegeben wird. Durch die Ansteuerung des Thyristors 17 wird der anliegende Zündimpuls nun­ mehr unter Umgehung der Logikschaltkreise 13, 14, 15, 16 direkt auf das Heizelement 5 geschaltet.The electronic ignition control within the integrated circuit 1 enables the analysis of the ignition pulse, for example the ignition pulse voltage should exceed a minimum value x , the ignition pulse should exceed the value x for a period y and the ignition pulse should be passed on after a delay time z . A corresponding block diagram is shown in FIG. 3. In this case, an operating voltage block 13 receives the ignition pulse via the fuse wires 4 and generates the operating voltage for the logic circuits 14 , 15 , 16 combined in the integrated circuit 1 . Behind the operating voltage block 13 , a signal comparator 14 is connected, which compares the ignition pulse voltage with the minimum value x , a downstream time comparator 15 comparing the ignition pulse duration against a setpoint y in order to reliably distinguish electrostatic discharges from an ignition pulse signal. Subsequently, the ignition pulse applied is fed to a time delay element 16 , in which a predetermined time delay z is stored, after which the ignition pulse is passed on to a power switching element, for example a thyristor 17 . By triggering the thyristor 17 , the applied ignition pulse is now switched directly to the heating element 5 , bypassing the logic circuits 13 , 14 , 15 , 16 .

Fig. 4 zeigt die von der Zündsteuerung vorgenommene Signalanalyse in einem Signal-Zeitdiagramm. Der oberste Signalverlauf zeigt das am Eingang der integrierten Schaltung anliegende Zündimpulssignal. Sobald dieses Zündimpulssignal den Mindestwert x übersteigt, geht der Signalausgang am Signalkomparator 14 auf einen hohen Pegel. Der Zeitkomparator 15 überprüft die Zündimpuls­ dauer und schaltet nach Ablauf einer Zeitspanne y auf den hohen Pegel. Daraufhin wird der anliegende Zünd­ impuls durch das Zeitverzögerungsglied 16 um eine vor­ bestimmte Zeitverzögerung z zeitlich versetzt zum An­ steuern des Thyristors 17 weitergegeben. Fig. 4 shows the made by the ignition control signal analysis in a signal-timing diagram. The uppermost signal curve shows the ignition pulse signal present at the input of the integrated circuit. As soon as this ignition pulse signal exceeds the minimum value x , the signal output at the signal comparator 14 goes to a high level. The time comparator 15 checks the ignition pulse duration and switches to the high level after a period of time y . Then the applied ignition pulse is passed through the time delay element 16 by a predetermined time delay z to control the thyristor 17 .

Durch die geeignete Wahl des Leistungsschaltelementes, z.B. in dem Ausführungsbeispiel in Fig. 3 ein Thyri­ stor, ist es möglich, daß ein einmal begonnener Auf­ heizprozeß des Heizelementes 5 nicht mehr durch die gleichzeitige Erwärmung der Logikschaltkreise 13, 14, 15, 16 in der integrierten Schaltung 1 unter­ brochen wird. Die Erwärmung des Heizelementes 5 durch den Stromfluß kann nicht mehr durch den bei hohen Tem­ peraturen zu Fehlfunktionen neigenden Logikteil der integrierten Schaltung unterbrochen werden.By a suitable choice of the power switching element, for example in the embodiment in Fig. 3 a Thyri stor, it is possible that a heating process once started on the heating element 5 no longer by the simultaneous heating of the logic circuits 13 , 14 , 15 , 16 in the integrated Circuit 1 is interrupted. The heating of the heating element 5 by the current flow can no longer be interrupted by the logic part of the integrated circuit which tends to malfunction at high temperatures.

Sowohl das Heizelement 5 als auch die Zündsteuerungs­ schaltung kann auf einem gemeinsamen Halbleiter, wie z.B. Silizium, Germanium, Selen o.dgl., integriert sein. Das Heizelement 5 besteht vorzugsweise aus einem Halbleiter, wobei dieser Halbleiter in einem Außenbe­ reich des Chips 1 angeordnet sein soll, der von dem Bereich der Logikbausteine örtlich getrennt ist, um den Einfluß der Erwärmung des Heizelementes 5 auf die Logikschaltkreise 13, 14, 15, 16 möglichst gering zu hal­ ten.Both the heating element 5 and the ignition control circuit can be integrated on a common semiconductor, such as silicon, germanium, selenium or the like. The heating element 5 is preferably made of a semiconductor, this semiconductor being arranged in an outer region of the chip 1 , which is locally separated from the area of the logic modules, in order to influence the heating of the heating element 5 on the logic circuits 13 , 14 , 15 , 16 as low as possible.

Es ist möglich, daß das Schaltelement 17 und das Heiz­ element 5 zusammengefügt werden und ein Bauelement darstellen. In dem hier beschriebenen Fall würde sich dann der Thyristor nach Ansteuerung selbst erwärmen.It is possible that the switching element 17 and the heating element 5 are joined together and constitute a component. In the case described here, the thyristor would then heat itself up after activation.

Das Heizelement 5, welches die elektrische Zündimpuls­ energie in Wärme umsetzt, kann hierbei als Diode, Zenerdiode, Transistor, Thyristor, Halbleiter o.dgl. ausgebildet sein. Wesentlich ist, daß derartige Halb­ leiter Kennlinien aufweisen, in denen Kennlinienbe­ reiche bestehen, in denen nur geringe Ströme fließen, sowie Kennlinenbereiche, in denen größere Ströme fließen, die von diesen Elementen in Wärme umgesetzt werden können. Insbesondere beim Fließen hoher Ströme erfolgt eine starke Eigenerwärmung solcher Halbleiter, die dazu führt, daß der Widerstand kleiner wird, wo­ durch wiederum die Stromstärke steigt. Auf diese Weise kann es, wenn der Strom nicht begrenzt wird, zu einer derartigen Hitzeentwicklung kommen, daß letztlich der Halbleiter thermisch zerstört wird. Gerade dieser Ef­ fekt kann aber genutzt werden, um den pyrotechnischen Satz 6 zuverlässig elektrisch zu zünden.The heating element 5 , which converts the electrical ignition pulse energy into heat, can be used as a diode, zener diode, transistor, thyristor, semiconductor or the like. be trained. It is essential that such semiconductors have characteristic curves in which characteristic lines exist, in which only small currents flow, and characteristic curve regions in which larger currents flow which can be converted into heat by these elements. Particularly when high currents flow, such semiconductors are self-heating to a great extent, which leads to the resistance becoming smaller, which in turn increases the current strength. In this way, if the current is not limited, heat can develop in such a way that the semiconductor is ultimately thermally destroyed. However, this effect can be used to reliably ignite the pyrotechnic set 6 electrically.

Die Entzündungstemperatur des pyrotechnischen Satzes ist, z.B. bei Bleiazid, ca. 300° C. Die maximalen Be­ triebstemperaturen vieler Halbleiter, z.B. Dioden und Transistoren, betragen oft bis zu 200° C, so daß für eine Zündung des Satzes der sogenannte Wärmedurchbruch erforderlich ist.The ignition temperature of the pyrotechnic set is, e.g. with lead azide, approx. 300 ° C. The maximum loading driving temperatures of many semiconductors, e.g. Diodes and Transistors are often up to 200 ° C, so that for an ignition of the sentence the so-called thermal breakdown is required.

Der lawinenartige Effekt der Widerstandsverringerung bei Temperaturerhöhung hat den entscheidenden Vorteil, daß sich Temperaturen von mehreren 100° C in sehr kur­ zer Zeit erreichen lassen. Derartige Halbleiterelemente lassen sich in kleinsten Abmessungen kostengünstig her­ stellen, wobei die geringen Abmessungen eine konzen­ trierte Wärmeabgabe an den pyrotechnischen Satz ver­ wirklichen.The avalanche-like effect of reducing resistance when the temperature rises has the decisive advantage that temperatures of several 100 ° C in very short Allow time to be reached. Such semiconductor elements can be manufactured inexpensively in the smallest dimensions ask, the small dimensions a conc heat transfer to the pyrotechnic charge real.

Die integrierte Schaltung kann in Dichtschichttechnik mit einem Grundkörper (Substrat) aus einer Oxydkeramik­ platte von 0,5 bis 1 mm Dicke ausgeführt sein. Das Sub­ strat ist dabei elektronisch inaktiv und nur Träger der Bauelemente und Zwischenverbindungen. Die Oxydkeramik verhindert dann einen starken Wärmeabfluß an das Ge­ häuse.The integrated circuit can be used in sealing layer technology with a base body (substrate) made of an oxide ceramic plate with a thickness of 0.5 to 1 mm. The sub  strat is electronically inactive and only supports the Components and interconnections. The oxide ceramic then prevents a strong heat flow to the Ge house.

Bei einer integrierten Schaltung als Hybridschaltkreis kann das Heizelement 5 in Form einer Diode oder eines Thyristors 17 nachträglich in den Filmschaltkreis ein­ gesetzt sein.In the case of an integrated circuit as a hybrid circuit, the heating element 5 in the form of a diode or a thyristor 17 can subsequently be inserted into the film circuit.

Es sind auch prinzipiell andere Aufbauten des Zünders möglich. Eine Variante ist, daß die integrierte Schal­ tung, auf einer Trägerplatte montiert, vollständig durch Tauchung mit einem tropfenförmigen pyrotechnischen Satz benetzt wird.In principle there are also other structures of the detonator possible. A variant is that the integrated scarf tion, mounted on a carrier plate, complete by diving with a teardrop-shaped pyrotechnic Sentence is wetted.

Claims (15)

1. Elektronischer Zünder mit einer von einem pyro­ technischen Zündsatz umgebenen aus einem Heiz­ element bestehenden Zündbrücke und einer den Zünd­ vorgang steuernden elektronischen Zündsteuerungs­ schaltung, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündsteuerungsschaltung (13, 14, 15, 16, 17) als integrierte Schaltung ausgebildet ist und daß das Substrat dieser integrierten Schaltung das Heizelement trägt.1. Electronic detonator with a surrounding of a pyro-technical ignition set consisting of a heating element ignition bridge and an ignition process controlling electronic ignition control circuit, characterized in that the ignition control circuit ( 13 , 14 , 15 , 16 , 17 ) is designed as an integrated circuit and that the substrate of this integrated circuit carries the heating element. 2. Elektronischer Zünder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die integrierte Schaltung (1) aus einem Filmschaltkreis besteht.2. Electronic detonator according to claim 1, characterized in that the integrated circuit ( 1 ) consists of a film circuit. 3. Elektronischer Zünder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Filmschaltkreis in Dick­ schichttechnik hergestellt ist.3. Electronic igniter according to claim 2, characterized characterized in that the film circuit in Dick layer technology is produced. 4. Elektronischer Zünder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die integrierte Schaltung (1) aus einer Hybridschaltung besteht.4. Electronic detonator according to one of claims 1 to 3, characterized in that the integrated circuit ( 1 ) consists of a hybrid circuit. 5. Elektronischer Zünder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die integrierte Schaltung (1) ein monolithischer Schaltkreis ist.5. Electronic detonator according to one of claims 1 to 3, characterized in that the integrated circuit ( 1 ) is a monolithic circuit. 6. Elektronischer Zünder nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizele­ ment (5) ein Halbleiter mit nicht-linearer Strom-/ Spannungskennlinie ist. 6. Electronic igniter according to one of claims 4 or 5, characterized in that the Heizele element ( 5 ) is a semiconductor with a non-linear current / voltage characteristic. 7. Elektronischer Zünder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizelement (5) eine Diode ist.7. Electronic igniter according to claim 6, characterized in that the heating element ( 5 ) is a diode. 8. Elektronischer Zünder nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die integrierte Schaltung auf einem thermisch und elektrisch iso­ lierenden Trägerkörper (2) angeordnet ist.8. Electronic detonator according to one of claims 1 to 7, characterized in that the integrated circuit is arranged on a thermally and electrically insulating support body ( 2 ). 9. Elektronischer Zünder nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger­ körper (2) plattenförmig ist und in einer Hülse (8) als Bodenteil angeordnet ist und daß der pyro­ technische Satz (6) auf den Trägerkörper (2) auf­ gepreßt ist.9. Electronic detonator according to one of claims 2 to 8, characterized in that the carrier body ( 2 ) is plate-shaped and is arranged in a sleeve ( 8 ) as the bottom part and that the pyro technical set ( 6 ) on the carrier body ( 2 ) is pressed on. 10. Elektronischer Zünder nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizelement (5) auf dem Substrat mit Abstand von der Zünd­ steuerungsschaltung (13, 14, 15, 16) angeordnet ist.10. Electronic igniter according to one of claims 1 to 9, characterized in that the heating element ( 5 ) on the substrate at a distance from the ignition control circuit ( 13 , 14 , 15 , 16 ) is arranged. 11. Elektronischer Zünder nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Zünd­ steuerungsschaltung eine Signalanalysenschaltung (14, 15) enthält, die das ankommende Zündsignal auf strom-, spannungs-, und/oder zeitbezogene Schwell­ werte analysiert.11. Electronic detonator according to one of claims 1 to 10, characterized in that the ignition control circuit contains a signal analysis circuit ( 14 , 15 ) which analyzes the incoming ignition signal for current, voltage and / or time-related threshold values. 12. Elektronischer Zünder nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Zünd­ steuerungsschaltung ein Zeitverzögerungsglied (16) enthält. 12. Electronic detonator according to one of claims 1 to 11, characterized in that the ignition control circuit contains a time delay element ( 16 ). 13. Elektronischer Zünder nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündsteue­ rungsschaltung ein Schaltelement aufweist, das bei Ansteuerung in der Art einer Halteschaltung den Zündstrom auf das Heizelement (5) durchschaltet.13. Electronic detonator according to one of claims 1 to 12, characterized in that the ignition control circuit comprises a switching element which, when actuated in the manner of a holding circuit, switches the ignition current through to the heating element ( 5 ). 14. Elektronischer Zünder nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltele­ ment gleichzeitig das Heizelement (5) ist und aus einem Thyristor (17) besteht.14. Electronic igniter according to one of claims 1 to 13, characterized in that the Schaltele element is simultaneously the heating element ( 5 ) and consists of a thyristor ( 17 ). 15. Elektronischer Zünder nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die inte­ grierte Schaltung durch Tauchung mit dem pyro­ technischen Satz benetzt ist.15. Electronic igniter according to one of claims 1 to 14, characterized in that the inte free circuit by diving with the pyro technical sentence is wetted.
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