JP2001194094A - 静電気放電から保護されたホトエッチングフィラメントを有する点火起爆剤 - Google Patents

静電気放電から保護されたホトエッチングフィラメントを有する点火起爆剤

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 厚膜多層回路を有する静電気放電に対して保
護されたホトエッチングフィラメント点火起爆剤。 【解決方法】 厚膜多層回路18は絶縁基板16上にホトエ
ッチングで作られる。この電子回路は一定幅の中心部17
を有する第1フィルムの抵抗で構成される。第1フィルム
は中心部17を除いて銅で作られた2つの導電領域28、29
で被われる。この回路18は7×10-4mm以上の半径を有す
る曲線で構成される外側輪郭を有し、絶縁基板の端縁26
から外側輪郭までの最小距離は少なくとも35×10-5mで
ある。この起爆剤は静電気放電抵抗性が高い。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】本発明は自動車の乗客を保護するエアバッ
グのガス発生器の発火燃料を点火するための電子発火起
爆剤（initiateurs electro-pyrotechniques）に関する
ものである。本発明は特に、静電気放電から確実に保護
された厚膜の金属多層回路からなる起爆ヘッドを有する
起爆剤に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車の安全のために用いられる電子発
火起爆剤は絶縁本体を有し、この絶縁本体の延長上に破
断可能な金属キャップがあり、2本の電極は絶縁本体を
貫通している。この2本の電極は抵抗加熱要素を介して
互いに接続され、抵抗加熱要素は爆発性起爆組成物、例
えば鉛トリレゾルシネートをベースにした組成物で取り
囲まれている。このような起爆剤は例えば米国特許第4,
517,895号または第4,959,011号に記載されている。
【０００３】しかし、この点火器は抵抗フィラメントと
電極との間の溶接部が自動車の振動に弱いという問題点
があった。この溶接部は自動車の振動による繰返し応力
を受けた時に破壊され、点火器が作動しなくなることが
あった。この問題を解決するために開発された起爆剤で
は絶縁本体の表面上に形成された別々の導電性金属領域
に２つの電極がそれぞれ接触し、絶縁本体は金属キャッ
プの内部にあり、2つの導電性金属領域は絶縁本体の表
面上に形成された巾の細い平らな抵抗ストリップを介し
て互いに接続され、導電性金属領域および抵抗ストリッ
プを爆発性起爆組成物で被う。
【０００４】この起爆剤は大きく2つのグループに分け
られる。第1のグループは導電性金属領域がプリント回
路で構成される起爆剤（例えば欧州特許第0,802,092号
に記載の起爆剤）であり、第2のグループは導電性金属
領域および抵抗ストリップがホトエッチングされた複数
の金属フィルムで構成される起爆剤（例えば米国特許第
5,544,585号に記載の起爆剤）である。後者のグループ
に対応する起爆剤は「厚膜多層起爆剤(initiateurs a f
euille en couchesepaisses)」とよばれ、各金属フィル
ムの厚さは一般に2×10-6m〜7×10-6mすなわち２〜７μ
mである。
【０００５】導電性金属領域がプリント回路からなる起
爆剤はバリスタやコンデンサ等の電子部品を表面実装技
術で容易に溶接でき、静電気に対する保護性に優れた高
い起爆剤が得られるる。これに対して厚膜多層起爆剤は
簡単で安価であるが、溶接が容易でなく、これまでは静
電気放電に対する保護が良くされていなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は組立時
に電子部品を溶接する必要がなく、静電気放電に対する
保護に優れた厚膜多層起爆剤を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決する手段】本発明は、成形品によって閉じ
られ且つ支持された破断可能な容器の内部に中実な本体
によって形成される高さがhの密封壁で構成される起爆
ヘッドを有し、この本体は平らな上側表面を有し、その
高さh全体に2本のガラス質構造体が挿入され、各ガラス
質構造体にはピンの形をした電極が挿入され、各電極の
一端は上側表面から突出し、上側表面上には絶縁基板が
支持され、この絶縁基板の上側平面上には厚膜多層電子
回路が支持され、電極は絶縁基板を貫通し、突出した電
極は厚膜多層電子回路と接続され、厚膜多層電子回路は
絶縁基板上に位置した２つの導電性金属領域を介して各
電極に接続された平板抵抗加熱要素を有し、各導電性金
属領域は2本の電極の一方と接触し、平板抵抗加熱要素
および導電性金属領域は点火用起爆組成物で被われてい
る、静電気放電に対して保護された電子発火起爆剤にお
いて、厚膜多層回路が抵抗金属合金で作られた第1フィ
ルムからなる厚さが2×10-6m〜7×10-6mの第1層を含
み、この第1層は絶縁基板に接着され、電極は第1層を貫
通し、第1フィルムは２つの電極の間に平板抵抗要素を
形成する中心部を有し、第1フィルムの外側輪郭はこの
中心部を除いて7×10-4mm以上の曲率半径を有する曲線
で構成され、第1フィルムは中心部を除いて第2の導電性
金属層で被われ、この第2の導電性金属層は導電性領域
を形成し、電極はこの導電性領域を貫通し、導電性領域
の形状および厚さは導電性領域が被う第1フィルムの部
分とほぼ同じであることを特徴とする起爆剤を提供す
る。
【０００８】
【実施の形態】本発明の好ましい第1変形例では、絶縁
基板の端縁と厚膜多層回路の外側輪郭との間の最小距離
は少なくとも35×10-5mである。本発明の好ましい第2変
形例では上記の中心部は一定の幅を有する。本発明の起
爆剤は極めて単純で、丈夫であり、溶接によって固定さ
れる追加の部品を含まず、厚膜多層回路を例えば米国特
許第5,544,585号に記載のホトエッチングで作ることに
よって本発明起爆剤を容易に製造することができる。以
下で詳しく説明するように、本発明起爆剤では厚膜多層
回路を2本の電極を接続する面が基板の高さで導電性領
域と絶縁領域とを交互に通るような形にした場合に静電
気放電に対する抵抗性が著しく高くなることがわかって
いる。
【０００９】第1フィルムはニッケルとクロムをベース
とする抵抗合金で作られ、第2の層は銅箔で作るのが有
利である。第2の層はそれとほぼ同じ形および厚さを有
する錫めっき被膜の第3の層で被覆するのが有利であ
る。厚膜多層電子回路の全体形状は「S」字型にするの
が有利である。本発明起爆剤は低コストで容易に大量生
産でき、自動車のエアバッグを作動させるガス発生器で
好ましく使用することができる。以下、図１〜図５の添
付図面を参照して本発明の好ましい実施例を詳細に説明
する。
【００１０】
【実施例】図１は本発明の電子発火起爆剤１を示してい
る。この起爆剤１は一端が開口した破断可能な円筒形の
容器２を有し、容器２の開口端は中実な円筒形の本体３
によって閉じられている。本体３の側壁４は外側に肩部
５を有し、この肩部5には容器２の開口端が当接してい
る。容器２および本体３は成形品６の内部に挿入され、
これらは互いに一体化される。容器２は側壁７と平らな
密閉端８とを有する円筒形キャップの形をしている。こ
の容器２はアルミニウム等の軽合金で作るのが有利であ
り、容器の平らな面は容器内の圧力の上昇によって容易
に開くことができるようにするために、脆弱化するのが
有利である。成形品６はポリエチレンテレフタレート等
の熱可塑性樹脂で作るのが好ましい。
【００１１】本体３は爆発および爆発で生じる燃焼ガス
に対して密封する密封壁の役目をしなければならない。
この本体３は鋼のような高密度の金属で作るのが好まし
い。本体３は上側平面９および下側平面15を有し、その
高さh全体を貫通して２本の中空ガラス管10、11が埋め
込まれている。各中空ガラス管の中にはピンの形をした
電極12、13が挿入されている。各電極12、13の一端は本
体３の上側平面９から突出し、他端は成形品６の下側面
14から突出している。本体３の上側平面９には絶縁基板
16が例えば接着によって固定されている。この絶縁基板
16はガラス／樹脂混合物からなる板で構成され、樹脂は
例えばポリエポキシ樹脂にすることができる。電極12、
13は絶縁基板16を貫通して突出している。
【００１２】絶縁基板16は平板抵抗加熱要素17を有する
厚膜多層回路18を支持し、電極12、13はこの回路18（以
下で詳しく説明する）を貫通し、回路18はこれらの電極
に電気的に接続される。抵抗要素17を有する回路18は点
火用起爆組成物19、例えば鉛トリニトロレゾルシネート
をベースにした組成物で被われている。容器２は側壁７
を強化する金属管20をさらに備え、この金属管20の内部
には点火粉末(例えばニトロセルロースをベースにした
粉末または硝酸カリウムとホウ素との混合物)21が収容
されている。
【００１３】次に図2、図3、図4を参照して回路18を説
明する。この回路18は絶縁基板16に支持されている。絶
縁基板16は2つの円形通路22、23を有する板の形をして
おり、円形通路22、23の内部に電極12、13が挿入されて
いる。
【００１４】回路18は基本的に抵抗金属合金（例えばニ
ッケルとクロムをベースにした合金で）作られた第1フ
ィルム24で構成される。このフィルム24は厚さが2×7ミ
クロンすなわち2×10-6m〜7×10-6mであり、通路22、23
を被わず、通路22と23との間に平板抵抗要素17を形成す
る一定幅の中心部を有している。電極12、13は通路22、
23の内部を貫通している。このフィルム24の外側輪郭25
は、上記中心部を除いて0.7mmすなわち7×10-4mm以上の
曲率半径を有する曲線からなる。さらに、絶縁基板16の
端縁26とフィルム24の外側輪郭25との間の最小距離は少
なくとも0.35mmすなわち35×10-5mにしなければならな
い。第1フィルム24は、平板抵抗要素17を形成する中心
部を除いて、第2の導電性金属層27で被われる。この第2
の導電性金属層27は銅等で作られ、２つの導電性金属領
域28、29を形成し、電極12、13はこの導電性金属領域2
8、29を貫通し、導電性金属領域28、29は各電極に電気
的に接続される。この導電性金属領域28、29はそれが被
っているフィルム24の各部と同じ形をしている。第2の
導電性金属層27の厚さはフィルム24の厚さとほぼ同じで
ある。
【００１５】図4に示すように、第2の導電性金属層27は
錫めっき被膜からなる第3の層30で被覆するのが有利で
ある。この第3の層の形および厚さは第2の層27とほぼ同
じであり、第1フィルム24の平板抵抗要素17は露出して
いる。図3、図4の層24、27、30の厚さは絶縁基板16の厚
さに比例しない点を指摘しておく。
【００１６】厚膜多層回路の基板16への溶着は当業者に
周知のホトエッチング法で容易に行うことができる。本
発明の回路18を有する起爆剤は従来の厚膜多層回路を有
する起爆剤（導電性領域の角度が鋭角であったり、絶縁
基板の周縁部まで被覆されている起爆剤）よりはるかに
優れた静電気放電に対する抵抗性を示すことがわかって
いる。このことは回路18の全体形状を図2、図3、図4に
示す「S」字型にした場合に特に当てはまる。この形状
にすることによって、2本の電極を接続する面の基板16
の高さで導電領域と絶縁領域とが交互に配置され、起爆
剤の静電気放電抵抗性が高くなる。
【００１７】さらに、本発明の起爆剤は単純で安価であ
るので大量生産ができる。先ず最初にホトエッチングで
回路18を絶縁基板16上に形成し、次いで、この回路を有
する基板を本体３上に乗せ、電極12、13を挿入、固定し
て起爆ヘッドにする。この起爆ヘッド上を起爆組成物19
で被い、得られた被覆済みヘッドを補強管20と点火粉末
21とを入れたキャップ２中に挿入する。後は、成形品６
で上記の組立体を閉じ、一体化するだげでよい。厚膜多
層起爆剤は振動に強いので、本発明の起爆剤は点火装置
で自動車の乗客を保護する用途で好ましく用いられる。
【００１８】厚膜多層電子回路を有する２つの起爆剤の
ロットを製造した。 ロットA： 米国特許第5,544,585号に記載の従来の回路 ロットB： 本発明の回路
【００１９】これらの起爆剤のロットの静電気放電抵抗
を図5に示す実験装置でテストした。この装置は互いに
直列に接続された抵抗器34とコンデンサ35にスイッチ33
を介して接続された２本の導電プローブ31、32で構成さ
れる。抵抗器34は抵抗値Rを有し、コンデンサ35はキャ
パシタンスCを有し、電圧Uで充電される。プローブ31は
テストすべき起爆剤39の電極37に固定し、プローブ32は
電極36または起爆剤39のキャップ38に固定する。スイッ
チ33を閉じることによって「ピン／ピン」または「ピン
／ケース」として知られる通常のテスト形態で起爆剤の
静電気放電抵抗性を測定することができる。
【００２０】〔表１〕はコンデンサ35を25,000ボルトで
充電したときに起爆剤の点火が起こらないようにするた
めの抵抗RおよびキャパシタンスCの最小値を起爆剤の各
ロットについて示したものである。
【００２１】
【表１】
【図面の簡単な説明】
【図１】 ２層からなる回路を有する本発明起爆剤の軸
線方向断面図。
【図２】 図1に示す起爆剤の基板および厚膜多層回路
の平面図。
【図３】 図２の線A-Aによる断面図。
【図４】 錫めっき層をさらに有する回路の図３と同様
な断面図。
【図５】 本発明の起爆剤の静電気放電をテストする装
置の回路図。
【符号の説明】
1 電子発火起爆剤 2 破断可能な容器 3 中実本体 6 成形品 9． 上側平面 10、11 ガラス質構造体 12、13 電極 16 絶縁基板 17 抵抗加熱要素 18 厚膜多層電子回路 19 点火用起爆組成物 24 第1のフィルム 25 外側輪郭 27 第2の金属層 28、29 金属領域

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 成形品(6)によって閉じられ且つ支持さ
    れた破断可能な容器(2)の内部に中実な本体(3)によって
    形成される高さがhの密封壁で構成される起爆ヘッドを
    有し、本体(3)は平らな上側表面(9)を有し、その高さh
    全体に2本のガラス質構造体(10、11)が挿入され、各ガ
    ラス質構造体(10、11)にはピンの形をした電極(12、13)
    が挿入され、各電極の一端は上側表面(9)から突出し、
    上側表面(9)上には絶縁基板(16)が支持され、この絶縁
    基板(16)の上側平面上には厚膜多層電子回路(18)が支持
    され、電極は絶縁基板を貫通し、突出した電極は厚膜多
    層電子回路(18)と接続され、厚膜多層電子回路(18)は絶
    縁基板上に位置した２つの導電性金属領域(28、29)を介
    して各電極に接続された平板抵抗加熱要素(17)を有し、
    各導電性金属領域(28、29)は2本の電極の一方と接触
    し、平板抵抗加熱要素(17)および導電性金属領域(28、2
    9)は点火用起爆組成物(19)で被われている、静電気放電
    に対して保護された電子発火起爆剤(1)において、 厚膜多層回路が抵抗金属合金で作られた第1フィルム(2
    4)からなる厚さが2×10 -6m〜7×10-6mの第1層を含み、
    この第1層は絶縁基板に接着され、電極（12、13）は第1
    層を貫通し、第1フィルム(24)は２つの電極の間に平板
    抵抗要素（17）を形成する中心部を有し、第1フィルム
    の外側輪郭（25）はこの中心部を除いて7×10-4mm以上
    の曲率半径を有する曲線で構成され、第1フィルムは中
    心部を除いて第2の導電性金属層（27）で被われ、この
    第2の導電性金属層は導電性領域（28、29）を形成し、
    電極（12、13）はこの導電性領域を貫通し、導電性領域
    の形状および厚さは導電性領域が被う第1フィルムの部
    分とほぼ同じであることを特徴とする起爆剤。
  2. 【請求項２】 絶縁基板の端縁（26）と厚膜多層回路の
    外側輪郭（25）との間の最小距離が少なくとも35×10-5
    mである請求項１に記載の起爆剤。
  3. 【請求項３】 上記の中心部が一定の幅を有する請求項
    ２に記載の起爆剤。
  4. 【請求項４】 2本の電極を接続する面が絶縁基板の高
    さで導電領域と絶縁領域とを交互に通る請求項1〜３の
    いずれか一項に記載の起爆剤。
  5. 【請求項５】 第1フィルムがニッケル−クロム合金か
    らなる請求項４に記載の起爆剤。
  6. 【請求項６】 第2の導電性金属層が銅箔である請求項
    ５に記載の起爆剤。
  7. 【請求項７】 第2の導電性金属層それとほぼ同じ形状
    および厚さを有する錫めっき被膜である第3の層で被わ
    れている請求項１〜3のいずれか一項に記載の起爆剤。
  8. 【請求項８】 厚膜多層電子回路（18）の全体形状が
    「S」字型である請求項３に記載の起爆剤。
JP2000337405A 1999-11-05 2000-11-06 静電気放電から保護されたホトエッチングフィラメントを有する点火起爆装置 Expired - Fee Related JP3710373B2 (ja)

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