EP1256776A1 - Pyrotechnic igniting element on a circuit substrate through which it is linked to an electronic igniting component - Google Patents

Pyrotechnic igniting element on a circuit substrate through which it is linked to an electronic igniting component Download PDF

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EP1256776A1
EP1256776A1 EP02009852A EP02009852A EP1256776A1 EP 1256776 A1 EP1256776 A1 EP 1256776A1 EP 02009852 A EP02009852 A EP 02009852A EP 02009852 A EP02009852 A EP 02009852A EP 1256776 A1 EP1256776 A1 EP 1256776A1
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EP
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ignition
ignition element
circuit carrier
carrier arrangement
carrier body
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Thomas Görnig
Holger Wulff
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Conti Temic Microelectronic GmbH
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Conti Temic Microelectronic GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B3/00—Blasting cartridges, i.e. case and explosive
    • F42B3/10—Initiators therefor
    • F42B3/12—Bridge initiators
    • F42B3/121—Initiators with incorporated integrated circuit

Definitions

  • the invention relates to an ignition element for pyrotechnic active materials on a Circuit carrier arrangement with an ignition electronics module according to the Preamble of claim 1, as used in particular for triggering Gas generators used by occupant protection devices in motor vehicles become.
  • Ignition elements for pyrotechnic active materials have one by applying an electrical voltage ignitable wire on a circuit carrier assembly is arranged, which in turn is also an electronic ignition module to provide the ignition energy and to communicate with a data bus has, such as DE 44 35 319 A1, DE 196 10 799 C1 or WO 97/21067 can be seen.
  • a data bus has, such as DE 44 35 319 A1, DE 196 10 799 C1 or WO 97/21067 can be seen.
  • the wire there is an increasingly ignitable layer used, which have always been deposited on the circuit carrier arrangement as can be seen from EP 0 555 651 B1 or DE 196 29 104 C1.
  • DE 199 40 201 C1 proposes the surface of a for further integration Component, preferably the ignition capacitor, as a circuit carrier use and on this surface by depositing conductor tracks and Application of the other components including an ignition layer is extremely to achieve a compact design.
  • Component preferably the ignition capacitor
  • ignition devices with a structural separation from Pyrotechnics and electronics, for example from DE 40 02 088 C1 or DE 198 36 280 C1, in which between pyrotechnics and Ignition area a protective wall is provided, which has electrical connections between the two areas.
  • the electronics module can do well are protected and possibly also independent of the pyrotechnics area are produced, however, the functionality does not entirely by the manufacturer of the Electronics module are checked, since the ignition bridge yes in the pyrotechnics area must be arranged.
  • the object of the invention is to present an ignition element which is simple is manufacturable and assemblable and manufacturing separation of pyrotechnics and electronics enables without having to go through a full functional check should be dispensed with.
  • This object is achieved by the features of claim 1 solved.
  • Advantageous further developments can be found in the subclaims.
  • the carrier body of the ignition element is made in one piece from a non-conductive, heat-resistant and poorly heat-conducting material, e.g. glass or ceramic.
  • the carrier body is in turn protects the circuit carrier arrangement from the Influences of the erosion of the pyrotechnic active mass.
  • the carrier body also allows a variable mounting orientation Circuit carrier arrangement with respect to the pyrotechnic active mass, since the Ignition bridge on the carrier body not only on the top, but also on the side surface can be arranged and so a perpendicular from the pyrotechnic active mass running away arrangement of the circuit carrier arrangement is possible without the need for expensive sensors or contacts for the ignition element would be required.
  • Figure 1 shows a sectional view through a particularly preferred Design of the ignition device as used as an igniter for a gas generator Occupant protection device, for example an airbag, used in a motor vehicle shall be.
  • the ignition device consists of an ignition element 10 with a Ignition bridge layer 1, which is arranged on a separate carrier body 11 and is connected via contacts 12 to a circuit carrier arrangement 2 which in turn also receives the ignition electronics module 6.
  • the carrier body 11 can 1 on the circuit carrier arrangement 2 largely free of the otherwise restrictions required for process circuit board assemblies from a pressure and heat resistant as well as hardly heat conductive Material can be selected, for example made of ceramic.
  • the carrier body 11 without Significant cost increases in its dimensions compared to those for the other Components used on the circuit carrier arrangement, in particular the ignition electronics module 6 adapted and thus in one operation or processed by an automatic placement machine.
  • FIG. 2 shows such an ignition element 10 with an SMD standard design as an example 1206 corresponding support body 11, metallizations 13 and circumferential contacts 12.
  • the carrier body 11 basically has metallizations 13, which on the one hand the Form contact surfaces for the ignition bridge layer 1 and on the other hand to the Contacts 12 lead to the circuit carrier arrangement 2 or these contacts themselves form, i.e. the contacts 12 special formations of the metallizations 13, if necessary. with additional reflow solder coating.
  • the contacts 12 of the ignition element 10 are designed so that they also together with the contacts of the ignition electronics module 6 in one operation on the circuit carrier arrangement 2 contacted, in this example SMD reflow can be soldered.
  • FIG. 1 outlines that the ignition bridge layer 1 on a side surface 11s of the Carrier body with respect to the contacts 12 arranged on the underside 11u or the ignition element 10 can be mounted appropriately aligned.
  • FIG. 1 shows in which the carrier body 11 of the ignition element 10 on one, here the upper end of the circuit carrier arrangement 2 is arranged.
  • Circuit carrier assembly 2 and ignition element 10 only touch the at this end pyrotechnic active mass 3 and are otherwise already by a pressure elastic and shock-absorbing envelope 4 surround.
  • the one with the ignitable layer 1 provided side surface 11s corresponding to this end to the pyrotechnic active mass 3 aligned.
  • the pyrotechnic area A of the ignition device is from the electronic area B separated, the separation either by a protective wall 7c (see FIG. 4) or as a particularly preferred embodiment directly from an envelope 5 of the Electronics area B with a correspondingly pressure and heat resistant material is formed as shown in Fig. 1.
  • the carrier arrangement 2 is also at least partially in the pyrotechnic region A. encased in a pressure-absorbing material 4.
  • This pressure absorbing Material 4 for example a soft globe top, protects with its certain plastic or elastic deformability of both part 2a located in pyrotechnics area A. the carrier arrangement 2. So there is a subdivision by a two-part Enclosure of the carrier arrangement divided into pyrotechnic areas A and Electronics area B.
  • the carrier arrangement 2 in FIG. 1 also has at least one special feature Separation point 23 for separating the part 2a of the pyrotechnics area Carrier assembly 2 from the remaining carrier assembly 2b after the ignition of the pyrotechnic active mass 3, the separation points 23 preferably so are dimensioned so that they only exceed a specified thermal and / or mechanical limit load during pyrotechnic combustion Active mass 3 separate the carrier arrangement 2. The separation took place can also the remaining and broken line ends on the carrier assembly 2 are recorded. The separation ensures that none or at least no forces exceeding the limit load on the carrier arrangement 2 on the Electronics module 6 are forwarded.
  • the carrier arrangement 2 can for example be made of ceramic material with appropriate metallic deposits of interconnect structures and contact zones be designed and the separation point 23 is formed there as a predetermined breaking point as shown in Figure 1.
  • the electronic assembly 6 consists of electronic components for control the ignition device via an energy and data bus with which the Ignition device is connected via the contacts 8, a protective circuit against Faults on the data bus and an ignition energy store, in particular an ignition capacitor and possibly other components. critical is that the electronics module even after the separation of the pyrotechnic part 2a of the carrier arrangement with the ignition element 10 still continues its other functions, in particular self-diagnosis and Data bus communication can continue, but at least the data exchange not hindered on the bus system.
  • the circuit carrier arrangement 2 can also consist of two separate parts 2a and 2b exist, for example by a solder connection before the ignition of the pyrotechnic Active mass 3 are connected and due to the heat development melts during the burn.
  • the solder joint (s) as an alternative embodiment of the The separation point (s) 23 must be dimensioned so that they are both mechanical as well as thermal requirements in motor vehicle operation and also that Ignition current can lead to the ignition bridge 1 without melting.
  • the Burning of the pyrotechnic active mass 3 released amount of heat clearly above these loads, the plumbing can with certainty dimensions are melted, especially since a melting of the solder joint is sufficient to achieve the Forwarding of forces from pyrotechnics area A to electronics area B to prevent the circuit carrier arrangement 2.
  • the circuit carrier arrangement 2 in FIG. 1 is also preferably in the pyrotechnics area A is at least partially enveloped by a pressure-absorbing material 4, which is softer than the material of the protective wall 7c or the casing 5 in Electronics area B.
  • This pressure absorbing material 4 for example a soft globe top, protects both by its certain plastic or elastic deformability part 2a of the carrier arrangement 2 located in the pyrotechnics area A as well as the Protective wall 7c or the casing 5, the pressure resistance of which is therefore lower dimensioned or the overall security can be further increased.
  • This pressure-absorbing material 4 is so elastic that at least when exceeded the limit load on the pyrotechnic part 2a of the circuit carrier arrangement 2 the separation points are severed.
  • FIGS. 4 and 5 now show an alternative mounting form of the ignition device with an ignition element 10 with a separate carrier body 11, which here on a transversely extending circuit carrier arrangement 2 is arranged, the Ignition electronics module 6 on the circuit carrier arrangement 2 here by a Protective wall 7c is additionally protected.
  • the ignition element 10 can in turn excluding the area of the ignitable layer 1 with a pressure-absorbing material 4 be encased.

Abstract

The ignition element (10) is mounted on a circuit carrier arrangement (2), via which it is connected to an ignition electronics (6) unit, and has a separate carrier body (11) with a contact arrangement (12) for making electrical contact between the ignition element and the circuit carrier arrangement. The ignition electronic unit consists of standard components with standardized dimensions for automatic component mounting machines.

Description

Die Erfindung betrifft ein Zündelement für pyrotechnische Wirkmassen auf einer Schaltungsträgeranordnung mit einer Zündelektronikbaugruppe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie sie insbesondere für die Auslösung von Gasgeneratoren von Insassenschutzeinrichtungen in Kraftfahrzeugen eingesetzt werden.The invention relates to an ignition element for pyrotechnic active materials on a Circuit carrier arrangement with an ignition electronics module according to the Preamble of claim 1, as used in particular for triggering Gas generators used by occupant protection devices in motor vehicles become.

Zündelemente für pyrotechnische Wirkmassen weisen einen durch das Anlegen einer elektrischen Spannung zündfähigen Draht auf, der auf einer Schaltungsträgeranordnung angeordnet ist, die ihrerseits auch eine Zündelektronikbaugruppe zur Bereitstellung der Zündenergie und zur Kommunikation mit einem Datenbus aufweist, wie bspw. der DE 44 35 319 A1, DE 196 10 799 C1 oder WO 97/21067 zu entnehmen ist. Anstelle des Drahtes wird zunehmend eine zündfähige Schicht verwendet, die bisher immer auf der Schaltungsträgeranordnung abgeschieden wurde, wie aus der EP 0 555 651 B1 oder DE 196 29 104 C1 zu entnehmen ist.Ignition elements for pyrotechnic active materials have one by applying an electrical voltage ignitable wire on a circuit carrier assembly is arranged, which in turn is also an electronic ignition module to provide the ignition energy and to communicate with a data bus has, such as DE 44 35 319 A1, DE 196 10 799 C1 or WO 97/21067 can be seen. Instead of the wire, there is an increasingly ignitable layer used, which have always been deposited on the circuit carrier arrangement as can be seen from EP 0 555 651 B1 or DE 196 29 104 C1.

Die DE 199 40 201 C1 schlägt zur weiteren Integration vor, die Oberfläche eines Bauelements, vorzugsweise des Zündkondensators, als Schaltungsträger zu verwenden und auf dieser Oberfläche durch Abscheiden von Leiterbahnen und Aufbringen der weiteren Bauelemente einschließlich einer Zündschicht eine äußerst kompakte Bauform zu erreichen.DE 199 40 201 C1 proposes the surface of a for further integration Component, preferably the ignition capacitor, as a circuit carrier use and on this surface by depositing conductor tracks and Application of the other components including an ignition layer is extremely to achieve a compact design.

Alle diese Zündeinrichtungen weisen jedoch das Problem auf, dass ein Hersteller einer solchen Zündeinrichtung sowohl die Bestückung der Schaltungsträgeranordnung als auch die Zündbrückenschicht, oft sogar die gesamte Pyrotechnik montieren und entsprechende Sicherheitsanforderungen erfüllen muß. Gerade jedoch der Pyrotechnikbereich erfordert dabei besonders hohe Sicherheitsanforderungen und spezielle Vorrichtungen zur Bestückung und Montage.However, all of these ignition devices have the problem of being a manufacturer such an ignition device both the assembly of the circuit carrier arrangement as well as the ignition bridge layer, often even the entire pyrotechnics assemble and meet the corresponding safety requirements. Just however, the pyrotechnics sector requires particularly high security requirements and special devices for assembly and assembly.

Darüber hinaus sind Zündeinrichtungen mit einer baulichen Trennung von Pyrotechnikbereich und Elektronikbereich beispielsweise aus der DE 40 02 088 C1 oder DE 198 36 280 C1 zu entnehmen, bei denen zwischen Pyrotechnikbereich und Zündbereich eine Schutzwand vorgesehen ist, die über elektrische Verbindungen zwischen beiden Bereichen verfügt. Dadurch kann die Elektronikbaugruppe zwar gut geschützt werden und gegebenenfalls auch unabhängig von dem Pyrotechnikbereich hergestellt werden, nicht jedoch die Funktionsweise vollständig beim Hersteller der Elektronikbaugruppe geprüft werden, da die Zündbrücke ja im Pyrotechnikbereich angeordnet werden muß.In addition, ignition devices with a structural separation from Pyrotechnics and electronics, for example from DE 40 02 088 C1 or DE 198 36 280 C1, in which between pyrotechnics and Ignition area a protective wall is provided, which has electrical connections between the two areas. As a result, the electronics module can do well are protected and possibly also independent of the pyrotechnics area are produced, however, the functionality does not entirely by the manufacturer of the Electronics module are checked, since the ignition bridge yes in the pyrotechnics area must be arranged.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Zündelement vorzustellen, welches einfach herstellbar und montierbar ist und fertigungstechnische Trennung von Pyrotechnik und Elektronik ermöglicht, ohne dass auf eine vollständige Funktionsüberprüfung verzichtet werden müßte. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.The object of the invention is to present an ignition element which is simple is manufacturable and assemblable and manufacturing separation of pyrotechnics and electronics enables without having to go through a full functional check should be dispensed with. This object is achieved by the features of claim 1 solved. Advantageous further developments can be found in the subclaims.

Grundgedanke ist dabei, einen von der Schaltungsträgeranordnung separaten Trägerkörper für das Zündelement zu verwenden und das Zündelement gerade nicht direkt auf der Schaltungsträgeranordnung anzuordnen. Dies widerspricht zwar dem allgemeinen Bestrebungen nach Verkleinerung und komplexerer Bauweise, bringt jedoch erhebliche Vorteile bei der Herstellung und in der Funktionssicherheit.The basic idea here is a separate one from the circuit carrier arrangement To use carrier body for the ignition element and the ignition element just not to be arranged directly on the circuit carrier arrangement. This contradicts that general efforts towards downsizing and more complex construction however, considerable advantages in terms of manufacture and functional reliability.

Der Trägerkörper des Zündelements ist einstückig aus einem nichtleitenden, hitzebeständigen und schlecht wärmeleitenden Material, bspw. Glas oder Keramik.The carrier body of the ignition element is made in one piece from a non-conductive, heat-resistant and poorly heat-conducting material, e.g. glass or ceramic.

So kann dieser Trägerkörper von seinen Abmaßen und seinen elektrischen Kontakten an die Bestückungs- und elektrischen Kontaktierautomaten in der Produktion der Zündelektronikbaugruppe auf der Schaltungsträgeranordnung ausgerichtet und einbezogen, also wie ein ganz normales Bauelement mit auf der Schaltungsträgeranordnung montiert werden. Die pyrotechnisch wirksame elektrische Zündschicht selbst ist dabei noch sicherheitsunbedenklich, solange sie nicht mit der pyrotechnischen Wirkmasse zusammenkommt. Die Schaltungsträgeranordnung kann so aber vollständig einschließlich des Zündelements in normalen Elektromontagehallen bestückt, als fertige Baugruppe ohne besondere Sicherheitsmaßnahmen transportiert und gelagert und so auch jederzeit bereits vollständig auf elektrische Funktionsfähigkeit geprüft werden. Der Hersteller der fertigen Schaltungsträgeranordnung kann seinerseits das Zündelement als Zulieferteil von einem Pyrotechnikspezialisten erwerben und braucht keine speziellen Vorrichtungen zu deren Aufbringung bzw. Montage bereitzuhalten. Das Zündelement wird eigenständig handel- und austauschbare Einheit, was zu entsprechenden Rationalisierungs- und Spezialisierungseffekten führt. So this support body of its dimensions and its electrical Contacts to the assembly and electrical contacting machines in the Production of the ignition electronics module aligned on the circuit carrier arrangement and included, like a normal component on the Circuit carrier arrangement can be mounted. The pyrotechnically effective The electrical ignition layer itself is still safe for as long as it is does not come together with the pyrotechnic active mass. The circuit carrier arrangement can so completely including the ignition element in normal electrical assembly halls, as a finished assembly without any special Security measures are transported and stored and thus already at any time be fully checked for electrical functionality. The manufacturer of the finished circuit carrier arrangement can in turn be the ignition element Purchase supplies from a pyrotechnics specialist and do not need any to have special devices ready for their application or assembly. The Ignition element becomes independently tradable and interchangeable unit, what to leads to corresponding rationalization and specialization effects.

Der Trägerkörper ist schützt seinerseits so die Schaltungsträgeranordnung vor den Einflüssen des Abbrandes der pyrotechnischen Wirkmasse.The carrier body is in turn protects the circuit carrier arrangement from the Influences of the erosion of the pyrotechnic active mass.

Der Trägerkörper ermöglicht zudem eine variable Montageausrichtung der Schaltungsträgeranordnung bezüglich der pyrotechnischen Wirkmasse, da die Zündbrücke auf dem Trägerkörper nicht nur auf dessen Oberseite, sondern auch auf der Seitenfläche angeordnet werden kann und so eine senkrecht von der pyrotechnischen Wirkmasse weg verlaufende Anordnung der Schaltungsträgeranordnung möglich ist, ohne dass es aufwendige Aufnehmer oder Kontakte für das Zündelement erforderlich wären.The carrier body also allows a variable mounting orientation Circuit carrier arrangement with respect to the pyrotechnic active mass, since the Ignition bridge on the carrier body not only on the top, but also on the side surface can be arranged and so a perpendicular from the pyrotechnic active mass running away arrangement of the circuit carrier arrangement is possible without the need for expensive sensors or contacts for the ignition element would be required.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und Figuren näher erläutert werden. Kurze Beschreibung der Figuren:

Figur 1
Zündeinrichtung mit einem Zündelement auf einem separaten Trägerkörper und Längsausrichtung der Schaltungsträgeranordnung
Figur 2
Zündelement mit Zündschicht als SMD-Bauform
Figur 3
Zündelement in Ausrichtung der Zündschicht auf der Seitenfläche
Figur 4
Zündeinrichtung mit einem Zündelement in Querausrichtung
Figur 5
Draufsicht auf die Schaltungsträgeranordnung gemäß Figur 4
The invention will be explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments and figures. Brief description of the figures:
Figure 1
Ignition device with an ignition element on a separate carrier body and longitudinal alignment of the circuit carrier arrangement
Figure 2
Ignition element with ignition layer as SMD design
Figure 3
Ignition element in alignment of the ignition layer on the side surface
Figure 4
Ignition device with an ignition element in the transverse orientation
Figure 5
Top view of the circuit carrier arrangement according to FIG. 4

Die Figur 1 zeigt eine Schnittdarstellung durch eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Zündeinrichtung, wie sie als Zünder für einen Gasgenerator einer Insassenschutzeinrichtung, bspw. eines Airbags, in einem Kraftfahrzeug eingesetzt werden soll.Figure 1 shows a sectional view through a particularly preferred Design of the ignition device as used as an igniter for a gas generator Occupant protection device, for example an airbag, used in a motor vehicle shall be.

Die Zündeinrichtung besteht aus einem Zündelement 10 mit einer Zündbrückenschicht 1, die auf einem separaten Trägerkörper 11 angeordnet und über Kontakte 12 mit einer Schaltungsträgeranordnung 2 verbunden ist, die ihrerseits auch die Zündelektronikbaugruppe 6 aufnimmt.The ignition device consists of an ignition element 10 with a Ignition bridge layer 1, which is arranged on a separate carrier body 11 and is connected via contacts 12 to a circuit carrier arrangement 2 which in turn also receives the ignition electronics module 6.

Der Trägerkörper 11 kann dabei im Gegensatz zu einer Direktanordnung der Zündbrückenschicht 1 auf der Schaltungsträgeranordnung 2 weitgehend frei von den sonst bei Schaltungsträgeranordnungen prozeßbedingt erforderlichen Beschränkungen aus einem druck- sowie hitzebeständigen als auch kaum wärmeleitenden Material gewählt werden, bspw. aus Keramik. Zudem kann der Trägerkörper 11 ohne nennenswerte Kostenerhöhungen in seinen Abmaßen an die für die sonstigen Bauelemente auf der Schaltungsträgeranordnung verwendeten Bauelemente, insbesondere die Zündelektronikbaugruppe 6 angepaßt und so in einem Arbeitsgang bzw. von einem Bestückungsautomaten verarbeitet werden.In contrast to a direct arrangement of the ignition bridge layer, the carrier body 11 can 1 on the circuit carrier arrangement 2 largely free of the otherwise restrictions required for process circuit board assemblies from a pressure and heat resistant as well as hardly heat conductive Material can be selected, for example made of ceramic. In addition, the carrier body 11 without Significant cost increases in its dimensions compared to those for the other Components used on the circuit carrier arrangement, in particular the ignition electronics module 6 adapted and thus in one operation or processed by an automatic placement machine.

Figur 2 zeigt als ein Beispiel ein solches Zündelement 10 mit einem der SMD-Standardbauform 1206 entsprechenden Trägerkörper 11, Metallisierungen 13 und seitlich umlaufenden Kontakten 12.FIG. 2 shows such an ignition element 10 with an SMD standard design as an example 1206 corresponding support body 11, metallizations 13 and circumferential contacts 12.

Der Trägerkörper 11 weist grundsätzlich Metallisierungen 13 auf, die einerseits die Kontaktflächen für die Zündbrückenschicht 1 bilden und andererseits zu den Kontakten 12 zur Schaltungsträgeranordnung 2 führen bzw. diese Kontakte selbst bilden, d.h. die Kontakte 12 spezielle Ausformungen der Metallisierungen 13, ggfs. mit zusätzlicher Reflow-Lotbeschichtung sind. Die Kontakte 12 des Zündelements 10 sind dabei so gestaltet, dass sie auch zusammen mit den Kontakten der Zündelektronikbaugruppe 6 in einem Arbeitsgang auf der Schaltungsträgeranordnung 2 kontaktiert, hier in diesem Beispiel SMD-reflowgelötet werden können.The carrier body 11 basically has metallizations 13, which on the one hand the Form contact surfaces for the ignition bridge layer 1 and on the other hand to the Contacts 12 lead to the circuit carrier arrangement 2 or these contacts themselves form, i.e. the contacts 12 special formations of the metallizations 13, if necessary. with additional reflow solder coating. The contacts 12 of the ignition element 10 are designed so that they also together with the contacts of the ignition electronics module 6 in one operation on the circuit carrier arrangement 2 contacted, in this example SMD reflow can be soldered.

Figur 3 skizziert dabei, daß die Zündbrückenschicht 1 auf einer Seitenfläche 11s des Trägerkörpers bezüglich der Kontakte 12 auf der Unterseite 11u angeordnet bzw. das Zündelement 10 entsprechend ausgerichtet montiert werden kann. Dadurch wird die besonders bevorzugte Längsausrichtung möglich, wie sie in Figur 1 dargestellt ist, bei welcher der Trägerkörper 11 des Zündelements 10 an einem, hier dem oberen Ende der Schaltungsträgeranordnung 2 angeordnet ist. Schaltungsträgeranordnung 2 und Zündelement 10 berühren nur an diesem Ende die pyrotechnische Wirkmasse 3 und sind ansonsten bereits durch eine druckelastische und stoßabsorbierende Umhüllung 4 umgeben. Die mit der zündfähigen Schicht 1 versehene Seitenfläche 11s entsprechend diesem Ende zur pyrotechnischen Wirkmasse 3 hin ausgerichtet. Beabstandet von dem Zündelement 10 und der pyrotechnischen Wirkmasse 3 ist auf dem anderen Ende der Schaltungsträgeranordnung 2 die Zündelektronikbaugruppe 6 angeordnet und so allein schon aufgrund der Ausrichtung und Beabstandung weitgehend gegen Einflüsse des Abbrands der pyrotechnischen Wirkmasse 3 geschützt sind.Figure 3 outlines that the ignition bridge layer 1 on a side surface 11s of the Carrier body with respect to the contacts 12 arranged on the underside 11u or the ignition element 10 can be mounted appropriately aligned. Thereby the particularly preferred longitudinal orientation becomes possible, as shown in FIG. 1 is shown, in which the carrier body 11 of the ignition element 10 on one, here the upper end of the circuit carrier arrangement 2 is arranged. Circuit carrier assembly 2 and ignition element 10 only touch the at this end pyrotechnic active mass 3 and are otherwise already by a pressure elastic and shock-absorbing envelope 4 surround. The one with the ignitable layer 1 provided side surface 11s corresponding to this end to the pyrotechnic active mass 3 aligned. Spaced from the igniter 10 and the pyrotechnic Effective mass 3 is on the other end of the circuit carrier arrangement 2 arranged the ignition electronics module 6 and so alone because of the Alignment and spacing largely against the influences of the burnup pyrotechnic active mass 3 are protected.

Der Pyrotechnikbereich A der Zündeinrichtung ist vom Elektronikbereich B abgetrennt, wobei die Abtrennung entweder durch eine Schutzwand 7c (vgl. Fig. 4) oder als besonders bevorzugte Ausgestaltung direkt aus einer Umhüllung 5 des Elektronikbereichs B mit einem entsprechend druck- und hitzebeständigen Material ausgebildet wird, wie in Fig. 1 gezeigt wird. The pyrotechnic area A of the ignition device is from the electronic area B separated, the separation either by a protective wall 7c (see FIG. 4) or as a particularly preferred embodiment directly from an envelope 5 of the Electronics area B with a correspondingly pressure and heat resistant material is formed as shown in Fig. 1.

Die Trägeranordnung 2 ist zudem im Pyrotechnikbereich A zumindest teilweise von einem druckabsorbierenden Material 4 umhüllt. Dieses druckabsorbierenden Material 4, bspw. ein Softglobtop, schützt durch seine gewisse plastische oder elastische Verformbarkeit sowohl den im Pyrotechnikbereich A befindlichen Teil 2a der Trägeranordnung 2. Es sich ergibt also eine Unterteilung durch eine zweiteilige Umhüllung der Trägeranordnung unterteilt nach Pyrotechnikbereich A und Elektronikbereich B.The carrier arrangement 2 is also at least partially in the pyrotechnic region A. encased in a pressure-absorbing material 4. This pressure absorbing Material 4, for example a soft globe top, protects with its certain plastic or elastic deformability of both part 2a located in pyrotechnics area A. the carrier arrangement 2. So there is a subdivision by a two-part Enclosure of the carrier arrangement divided into pyrotechnic areas A and Electronics area B.

Die Trägeranordnung 2 in Figur 1 weist zudem als Besonderheit zumindest eine Trennstelle 23 zur Abtrennung des im Pyrotechnikbereich befindlichen Teils 2a der Trägeranordnung 2 von der restlichen Trägeranordnung 2b nach der Zündung der pyrotechnischen Wirkmasse 3 auf, wobei die Trennstellen 23 vorzugsweise so dimensioniert sind, dass sie nur bei Überschreitung einer vorgegebenen thermischen und/oder mechanischen Grenzbelastung während des Abbrands der pyrotechnischen Wirkmasse 3 die Trägeranordnung 2 trennen. Die erfolgte Abtrennung kann auch die verbleibenden und unterbrochenen Leitungsenden auf der Trägeranordnung 2 erfasst werden. Die Abtrennung sorgt dafür, dass keine bzw. zumindest keine die Grenzbelastung übersteigenden Kräfte über die Trägeranordnung 2 auf die Elektronikbaugruppe 6 weitergeleitet werden.The carrier arrangement 2 in FIG. 1 also has at least one special feature Separation point 23 for separating the part 2a of the pyrotechnics area Carrier assembly 2 from the remaining carrier assembly 2b after the ignition of the pyrotechnic active mass 3, the separation points 23 preferably so are dimensioned so that they only exceed a specified thermal and / or mechanical limit load during pyrotechnic combustion Active mass 3 separate the carrier arrangement 2. The separation took place can also the remaining and broken line ends on the carrier assembly 2 are recorded. The separation ensures that none or at least no forces exceeding the limit load on the carrier arrangement 2 on the Electronics module 6 are forwarded.

Die Trägeranordnung 2 kann beispielsweise aus keramischem Material mit entsprechenden metallischen Abscheidungen von Leitbahnstrukturen und Kontaktzonen ausgestaltet sein und die Trennstelle 23 dort als Sollbruchstelle ausgebildet werden, wie dies in Figur 1 dargestellt ist.The carrier arrangement 2 can for example be made of ceramic material with appropriate metallic deposits of interconnect structures and contact zones be designed and the separation point 23 is formed there as a predetermined breaking point as shown in Figure 1.

Die Elektronikbaugruppe 6 besteht aus elektronischen Bauelementen zur Ansteuerung der Zündeinrichtung über einen Energie- und Datenbus, mit dem die Zündeinrichtung über die Kontakte 8 verbunden ist, einer Schutzschaltung gegen Störungen auf dem Datenbus sowie einem Zündenergiespeicher, insbesondere einem Zündkondensator sowie gegebenenfalls weiteren Bauelementen. Entscheidend ist dabei, daß die Elektronikbaugruppe auch nach der Abtrennung des pyrotechnischen Teils 2a der Trägeranordnung mit dem Zündelement 10 noch weiterhin seine sonstigen Funktionen, also insbesondere die Eigendiagnose und Datenbuskommunikation weiter ausführen kann, zumindest aber den Datenaustausch auf dem Bussystem nicht behindert.The electronic assembly 6 consists of electronic components for control the ignition device via an energy and data bus with which the Ignition device is connected via the contacts 8, a protective circuit against Faults on the data bus and an ignition energy store, in particular an ignition capacitor and possibly other components. critical is that the electronics module even after the separation of the pyrotechnic part 2a of the carrier arrangement with the ignition element 10 still continues its other functions, in particular self-diagnosis and Data bus communication can continue, but at least the data exchange not hindered on the bus system.

Die Schaltungsträgeranordnung 2 kann auch aus zwei getrennten Teilen 2a und 2b bestehen, die beispielweise durch eine Lotverbindung vor der Zündung der pyrotechnischen Wirkmasse 3 verbunden sind und die aufgrund der Wärmeentwicklung während des Abbrands aufschmilzt. Die Lotstelle(n) als alternative Ausgestaltung der Trennstelle(n) 23 ist/(sind) dabei so zu dimensionieren, dass sie sowohl mechanischen als auch thermischen Anforderungen im Kfz-Betrieb genügt und auch den Zündstrom zur Zündbrücke 1 leiten kann, ohne zu schmelzen. Da jedoch die beim Abbrand der pyrotechnischen Wirkmasse 3 freiwerdende Wärmemenge deutlich über diesen Belastungen liegt, kann die Lotstelle mit entsprechender Sicherheit dimensioniert werden zumal bereits ein Anschmelzen der Lotstelle ausreicht, um die Weiterleitung von Kräften vom Pyrotechnikbereich A in den Elektronikbereich B über die Schaltungsträgeranordnung 2 zu verhindern.The circuit carrier arrangement 2 can also consist of two separate parts 2a and 2b exist, for example by a solder connection before the ignition of the pyrotechnic Active mass 3 are connected and due to the heat development melts during the burn. The solder joint (s) as an alternative embodiment of the The separation point (s) 23 must be dimensioned so that they are both mechanical as well as thermal requirements in motor vehicle operation and also that Ignition current can lead to the ignition bridge 1 without melting. However, since the Burning of the pyrotechnic active mass 3 released amount of heat clearly above these loads, the plumbing can with certainty dimensions are melted, especially since a melting of the solder joint is sufficient to achieve the Forwarding of forces from pyrotechnics area A to electronics area B to prevent the circuit carrier arrangement 2.

Die Schaltungsträgeranordnung 2 in Figur 1 ist zudem vorzugsweise im Pyrotechnikbeteich A zumindest teilweise von einem druckabsorbierenden Material 4 umhüllt, welches weicher ist als das Material der Schutzwand 7c bzw. der Umhüllung 5 im Elektronikbereich B. Dieses druckabsorbierenden Material 4, bspw. ein Softglobtop, schützt durch seine gewisse plastische oder elastische Verformbarkeit sowohl den im Pyrotechnikbereich A befindlichen Teil 2a der Trägeranordnung 2 als auch die Schutzwand 7c bzw. die Umhüllung 5, deren Druckbeständigkeit daher geringer dimensioniert bzw. die Gesamtsicherheit weiter erhöht werden kann. Dieses druckabsorbierende Material 4 ist soweit elastisch, dass zumindest bei Überschreitung der Grenzbelastung an dem pyrotechnischen Teil 2a der Schaltungsträgeranordnung 2 die Trennstellen durchtrennt werden.The circuit carrier arrangement 2 in FIG. 1 is also preferably in the pyrotechnics area A is at least partially enveloped by a pressure-absorbing material 4, which is softer than the material of the protective wall 7c or the casing 5 in Electronics area B. This pressure absorbing material 4, for example a soft globe top, protects both by its certain plastic or elastic deformability part 2a of the carrier arrangement 2 located in the pyrotechnics area A as well as the Protective wall 7c or the casing 5, the pressure resistance of which is therefore lower dimensioned or the overall security can be further increased. This pressure-absorbing material 4 is so elastic that at least when exceeded the limit load on the pyrotechnic part 2a of the circuit carrier arrangement 2 the separation points are severed.

Figur 4 und 5 zeigen nun noch eine alternative Montageform der Zündeinrichtung mit einem Zündelement 10 mit separatem Trägerkörper 11, welches hier auf einer quer dazu verlaufenden Schaltungsträgeranordnung 2 angeordnet ist, wobei die Zündelektronikbaugruppe 6 auf der Schaltungsträgeranordnung 2 hierbei durch eine Schutzwand 7c zusätzlich geschützt wird. Das Zündelement 10 kann jedoch wiederum unter Aussparung des Bereichs der zündfähigen Schicht 1 mit einem druckabsorbierenden Material 4 umhüllt sein.Figures 4 and 5 now show an alternative mounting form of the ignition device with an ignition element 10 with a separate carrier body 11, which here on a transversely extending circuit carrier arrangement 2 is arranged, the Ignition electronics module 6 on the circuit carrier arrangement 2 here by a Protective wall 7c is additionally protected. However, the ignition element 10 can in turn excluding the area of the ignitable layer 1 with a pressure-absorbing material 4 be encased.

Claims (9)

Zündelement (10) für pyrotechnische Wirkmassen (3), wobei das Zündelement (10) auf einer Schaltungsträgeranordnung (2) angeordnet und über die Schaltungsträgeranordnung (2) mit einer Zündelektronikbaugruppe (6) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß
das Zündelement (10) einen gegenüber der Schaltungsträgeranordnung (2) separaten Trägerkörper (11) aufweist, welcher Kontaktmittel (12) zur elektrischen Kontaktierung des Zündelements (10) mit der Schaltungsträgeranordnung (2) aufweist.Ignition element (10) for pyrotechnic active compositions (3), the ignition element (10) being arranged on a circuit carrier arrangement (2) and being connected via the circuit carrier arrangement (2) to an ignition electronics module (6), characterized in that
the ignition element (10) has a carrier body (11) which is separate from the circuit carrier arrangement (2) and which has contact means (12) for electrically contacting the ignition element (10) with the circuit carrier arrangement (2). Zündelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündelektronikbaugruppe (6) aus Standardbauelementen mit für Bestückungsautomaten standardisierten Abmaßen besteht und der Trägerkörper (11) des Zündelements (10) ebenfalls diese standardisierten Abmaße aufweist und von den gleichen Bestückungsautomaten auf die Schaltungsträgeranordnung (2) aufgebracht werden kann.Ignition element according to claim 1, characterized in that the ignition electronics module (6) consists of standard components with dimensions standardized for automatic placement machines and the carrier body (11) of the ignition element (10) also has these standardized dimensions and is applied to the circuit carrier arrangement (2) by the same automatic placement machines can be. Zündelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktmittel (12) des Zündelements (10) so gestaltet sind, dass sie zusammen mit den Kontaktmitteln der Zündelektronikbaugruppe (6) in einem Arbeitsgang auf der Schaltungsträgeranordnung (2) kontaktiert werden können.Ignition element according to claim 1 or 2, characterized in that the contact means (12) of the ignition element (10) are designed such that they can be contacted together with the contact means of the ignition electronics module (6) in one operation on the circuit carrier arrangement (2). Zündelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktmittel (1 2) des Trägerkörpers (11) SMD-lötfähig sind.Ignition element according to one of the preceding claims, characterized in that the contact means (1 2) of the carrier body (11) are SMD-solderable. Zündelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zündelement (10) eine auf dem separaten Trägerkörper abgeschiedene elektrisch zündfähige Schicht (1) aufweist.Ignition element according to one of the preceding claims, characterized in that the ignition element (10) has an electrically ignitable layer (1) deposited on the separate carrier body. Zündelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerkörper (11) des Zündelements einstückig aus einem nichtleitenden, hitzebeständigen und schlecht wärmeleitenden Material ist. Ignition element according to one of the preceding claims, characterized in that the carrier body (11) of the ignition element is made in one piece from a non-conductive, heat-resistant and poorly heat-conducting material. Zündelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerkörper (11) des Zündelements aus Keramikmaterial oder Glas ist.Ignition element according to claim 5, characterized in that the carrier body (11) of the ignition element is made of ceramic material or glass. Zündelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zündfähige Schicht (1) bezüglich der Kontaktmittel (12) auf der Unterseite des Trägerkörpers (11u) auf einer Seitenfläche (11s) des Trägerkörpers angeordnet ist.Ignition element according to one of the preceding claims, characterized in that the ignitable layer (1) with respect to the contact means (12) is arranged on the underside of the carrier body (11u) on a side surface (11s) of the carrier body. Zündelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerkörper (11) des Zündelements an einem Ende der Schaltungsträgeranordnung (2) angeordnet und die mit dem Zündelement versehene Seitenfläche (11s) entsprechend diesem Ende ausgerichtet ist, mit diesem Ende die pyrotechnische Wirkmasse (3) berührt und auf dem anderen Ende der Schaltungsträgeranordnung (2) beabstandet vom Zündelement (10) die Zündelektronikbaugruppe (6) angeordnet ist.Ignition element according to one of the preceding claims, characterized in that the carrier body (11) of the ignition element is arranged at one end of the circuit carrier arrangement (2) and the side surface (11s) provided with the ignition element is aligned with this end, with this end the pyrotechnic active mass ( 3) touches and on the other end of the circuit carrier arrangement (2) spaced from the ignition element (10) the ignition electronics module (6) is arranged.
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