UA121675C2 - Детонаційний пристрій у вигляді інтегральної схеми - Google Patents

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНІКИ

Даний винахід відноситься до детонаційного пристрою та способу виготовлення таких пристроїв.

РІВЕНЬ ТЕХНІКИ

Боєприпаси, які застосовують у сучасних оборонних операціях, повинні відповідати різним вимогам. Крім того, існує потреба у нових типах боєприпасів, таких як адаптивні боєприпаси або боєприпаси, які мають, наприклад, функціональну можливість масштабування. Для забезпечення такої функціональної можливості необхідні швидкі (мікросекунда), надійні та малогабаритні детонатори. У більшості боєприпасів використовують стандартні детонатори з первинними вибуховими речовинами і звичайними механічними деталями, які часто є джерелом проблем, що стосуються чутливості виробу та пов'язаних з великою кількістю відмов, що також призводить до небажаного неспрацьовування множини пристроїв у бойовій обстановці. Так звані детонатори з фольгою, що вибухає (Ехріодіпд Рої! Іпйаюг, ЕРІ) мають істотні переваги перед стандартними детонаторами, оскільки вони по суті більше безпечні (у зв'язку з тим, що замість первинних вибухових речовин у них використовують вторинні вибухові речовини), більше надійні та спрацьовують протягом мікросекунди замість мілісекунд. Вони також відкривають нові можливості для розробки високоточних керованих боєприпасів. Оскільки використовують вторинні вибухові речовини, ЕРІ може бути розміщений на одній лінії з проміжним/основним зарядом і може бути використаний повністю електронний детонатор вибухання. У даний час детонатори з фольгою (ЕРІ), що вибухає, використовують тільки у дорогих і синхронізованих системах боєприпасів. Ці пристрої як і раніше неефективні та мають відносно великі розміри, а також дуже дорогі. З 54862803 відомий інтегральний кремнієвий детонатор. Однак цей пристрій лише частково інтегрований у кремній та містить пластину, що метають, виконану з епітаксіального кремнію. Цей матеріал розпадається під впливом високої температури плазми, через що такий пристрій є менше підходящим. Таким чином, необхідно розробити ЕРІ меншого розміру, але для його мініатюризації потрібне вдосконалення системи.

У М/09324803 описаний інтегральний детонатор на польовому ефекті. Електричний потенціал детонації прикладають до затвора для посилення провідності за рахунок польового ефекту на доріжці, достатнього для випаровування зазначеної доріжки, що призводить до

Зо детонації вибухової речовини, що стикається із зазначеною доріжкою. Однак провідний міст цього типу має обмежену ефективність в якості детонатора на основі фольги через обмежену кількість енергії, яку керована схема на польових транзисторах здатна поглинати в мостовій структурі для забезпечення досить великого електричного струму перед випаровуванням.

РОЗКРИТТЯ СУТНОСТІ ВИНАХОДУ

В одному аспекті даного винаходу представлені ознаки, перераховані у пункті 1 формули винаходу. Зокрема, детонаційний пристрій у вигляді інтегральної схеми містить підкладку схеми, що містить електроїзолюючий шар; електропровідну мостову схему, нанесену на ізолюючий шар; причому зазначена мостова схема структурована у вигляді контактних областей та мостової структури, що з'єднує контактні області, і зазначена мостова структура виконана з можливістю утворення плазми при розплавленні мостової структури детонаційною схемою, яка стикається з контактними областями; і полімерний шар, нанесений способом центрифугування на мостову структуру, для формування пластини, що метають, яка виштовхується в сторону від підкладки. Структура мостової схеми структурована у легованому кремнієвому шарі, епітаксіально нанесеному на електроїзолюючий шар, причому легований кремнієвий шар містить легуючу домішку на основі елемента І групи і причому структура мостової схеми має омічний опір менше 2 7 105 Ом/м.

Було встановлено, що, таким чином, ця структура має чудові детонаційні властивості та може бути цілком серійно вироблена із застосуванням інтегральних кремнієвих способів виготовлення.

КОРОТКИЙ ОПИС КРЕСЛЕНЬ

Далі варіанти здійснення даного винаходу будуть описані винятково як приклад з посиланням на прикладені схематичні креслення, на яких відповідні посилальні позиції вказують відповідні деталі та на яких:

На фіг. 1 показаний варіант здійснення детонаційного пристрою;

На фіг. 2 показаний вигляд зверху варіанта здійснення згідно з даним винаходом;

На фіг. ЗА і В показані перший та другий вигляди у поперечному розрізі варіанта здійснення згідно з фіг. 1;

На фіг. 4А і В показаний схематичний графік детонаційної схеми; і

На фіг. 5 показаний схематичний вигляд у поперечному розрізі іншого варіанта здійснення 60 згідно з даним винаходом;

На фіг. 6 схематично показані етапи виробництва детонаційного пристрою.

ЗДІЙСНЕННЯ ВИНАХОДУ

Якщо не зазначено інше, всі терміни (включаючи технічні та наукові терміни), що використовуються у даному документі мають значення, яке зазвичай очевидно для фахівця в даній області техніки, до якого відноситься це розкриття, передане контекстом даного опису та кресленнями. Далі буде зрозуміло, що терміни, наприклад, такі терміни, які визначені в універсальних словниках, слід витлумачувати як такі, що мають значення, які відповідають їхньому значенню в контексті відповідної області техніки, і не витлумачувати в спрощеному або занадто формальному змісті, крім випадків, коли це явно визначено у даному документі. У деяких випадках докладні описи широко відомих пристроїв і способів можуть бути опущені, щоб не ускладнювати опис систем і способів згідно з даним винаходом. Термінологія, що використовується для опису конкретних варіантів здійснення, не призначена для обмеження даного винаходу. У контексті даного документа граматичні показники однини також включають форми множини, якщо контекст явно не вказує на інше. Термін "і/або" включає будь-які та всі комбінації з одного або більше зв'язаних перерахованих елементів. Далі буде зрозуміло, що терміни "містить" і/або "що містить" вказують на наявність зазначених ознак, але не виключають наявності або додавання однієї або більше інших ознак. Всі публікації, патентні заявки, патенти та інші посилання, згадані у даному документі, включені у повному обсязі за допомогою посилання. У випадку виявлення протиріч даний опис, включаючи визначення, буде перевірено.

Термін "детонаційний пристрій у вигляді інтегральної схеми" використаний для позначення того, що детонаційний пристрій переважно виконаний за одне ціле за допомогою способів осадження шару для одержання пристрою з багатошаровою підкладкою, в яку інтегровані мостова схема та пластина, що метають. Полімерний шар може містити декілька добавок. Він може бути доступний у вигляді тонких листів порядку 25-35 мікрон. Він переважно має дуже низьку теплопровідність та високу ізоляційну здатність. Наприклад, поліїмід (РІ), також відомий під назвою каптон (Каріоп), має темно-коричневий колір і зазвичай доступний у тонких, але відносно великих листах. Альтернативно, підходящим матеріалом може бути парилен (Рагуієпе).

Термін "нанесення покриття способом центрифугування" використовують

Зо загальноприйнятим способом, причому підкладку центрифугують з високою частотою обертання та затвердівають при високій температурі для утворення шару з покриттям. Залежно від необхідної товщини 25-35 мкм наносять декілька шарів матеріалу, наприклад, 2-15 шарів. В залежності від способу затвердівання усадка шару може становити приблизно одну третину, що можна пояснити збільшенням кількості шарів. Важливим аспектом монтажу комбінації пластина, що метають/міст у ході виробництва є відсутність повітря, яке може бути захоплене між полімерними шарами поблизу мосту. За рахунок напруги 1200-1500 вольт може відбуватися шунтування зазору між поверхнями двох ліній передачі замість проходження струму за матеріалом самого мосту. Таким чином, захоплене вздовж мосту повітря може перешкоджати правильному функціонуванню мосту. При нанесенні покриття способом центрифугування та наступному здійсненні способу затвердівання може бути попереджено утворення повітряних включень, що дозволяє поліпшити роботу мосту. На додаток до нанесення покриття способом центрифугування можуть бути використані інші способи нанесення, наприклад, розпилення або ламінування, з досягненням такого самого ефекту.

Потім виріб затвердівають при підвищеній температурі. Спосіб затвердівання залежить від температури. В одному прикладі виробництва поліммідний шар можуть нагрівати до 350 С протягом однієї години та потім затвердівати протягом 50 хвилин при 350 "С. "Підкладка схеми" може являти собою підкладку з кремнію або кремнієподібних речовин (наприклад, пірекса). "Детонаційна схема" може являти собою звичайну схему, яка підходить для детонації детонаційного пристрою, що має дуже низьку індуктивність; при розплавленні мостової структури. Детонаційна схема та міст також можуть бути об'єднані на одному чипі або з'єднані в МЕМС-пристрої (пристрої на основі мікроелектромеханічної системи), наприклад, за допомогою з'єднань перехідних отворів у кремнії.

Приклади показані на фіг. 4.

На фіг. 1 показаний детонаційний пристрій 10 вибухання на основі мікрочипа в установці зі ступенями первинної та вторинної 40, 42 вибухової речовини. Наприклад, завдяки детонаційній схемі 30 вибухання, коли вона шунтована через мостову схему 12, при розплавленні мостової структури утворюється плазма. Детонаційна схема 30 розряджає струм у міст для його нагрівання та випаровування протягом наносекунд, в результаті чого утворена плазма виштовхує пластину 13, що метають, в сторону від підкладки 11 через циліндричну конструкцію 60 20. Наприклад, детонаційна схема 30 містить невеликий конденсатор С, заряджений до високої напруги, перемикач 5, лінію Т передачі, фольгу 12, що вибухає, і вибухову речовину 40. Коли конденсатор С розряджається через лінію Т передачі у фольгу, фольга 12 вибухає та штовхає пластину 13, що метають, зі швидкістю, що значно перевищує З км/с, яка є досить високою для того, щоб детонувати вторинну вибухову речовину 30, таку як НМ5 ІМ. Первинна вибухова речовина 40 надає прискорення вторинній пластині 41, що метають, яка детонує вибухову речовину 42 для проміжної детонації.

Чим ефективніше система, тим менше в ній використовується енергії та тим меншими будуть компоненти, що дозволяє зменшити розміри системи. Використання твердотільного перемикача дозволяє підвищити ефективність та такий перемикач є більш ефективним, ніж, наприклад, часто використовуваний розрядник з іскровим зазором. Крім того, застосований ефективний та недорогий міст на основі мікрочипа, який містить матеріал пластини, що метають, який забезпечує джерело для детонації первинного заряду. Хоча на фіг. 1 показаний варіант здійснення з первинною вибуховою речовиною 40 та вибуховою речовиною 42 для проміжної детонації, детонаційний пристрій 10 вибухання на основі мікрочипа здатний детонувати або запалювати вибухові речовини, боєзаряди або піротехнічні засоби всіх типів або може бути застосований у більше складних детонаційних схемах із багатоточковим детонуванням і множиною вибухових речовин або детонаторів, які можуть являти собою будь- які пристрої перетворення енергії шляхом детонації, запалення, вибуху або аналогічні пристрої.

Зазначені пристрої можуть мати відношення до області вибухових речовин, систем згоряння, піротехнічних систем, систем повітряних подушок безпеки, боєзарядів.

Матеріал 12 мосту, з якого буде утворена плазма, що виштовхує пластину системи, що метають, має відносно низький опір, для якого загальні динамічні характеристики електричної детонаційної схеми 30 оптимізовані таким чином, що більша частина енергії конденсатора буде прикладена до мосту 12 ЕРІ протягом половини циклу. Наприклад, без обмеження, у деяких пристроях опір близько 2 О як представляється є максимальним значенням опору мосту.

Однак через критичний діаметр детонації вибухової речовини (НМ5 ІМ або МУ), що становить приблизно 0,20-0,25 мм, необхідно формувати більшу пластину, що метають. Таким чином, розташований нижче міст повинен мати розмір того самого порядку. Оскільки необхідно одержати плазму, що має високу температуру, більший розмір мосту обумовлює необхідність

Зо нагрівання матеріалу більшого об'єму та, таким чином, більшу витрату енергії. Однак в цьому обчисленні важливу роль відіграє питома теплоємність. У нижченаведеній таблиці представлена різниця між нагріванням мідного мосту та мосту з алюмінію або кремнію.

Обчислення виконані для мосту розмірами 200 х 300 х5 мікрон.

Таблиця 2

Параметри й обчислення кінцевої температури мосту.

Параметр. | 0 Мідь | Кремній | Алюмінй в системі н"н"8:ининининншшшш

Енергядля випаровування | 1,27Е-02 | 9,60Е-03 | 853203 температури

За допомогою значень щільності й об'єму можна обчислити масу мостової структури.

Використовуючи значення молярної маси і молярного об'єму, можна обчислити об'єм газу, утвореного з твердої речовини мосту. Обидва матеріали утворюють приблизно однаковий об'єм газу З 1073 м3, Спочатку утворюють плазму, при цьому матеріали нагрівають до температури плавлення, здійснюють фазу плавлення, нагрівають до температури кипіння та після цього випаровують. З використанням відповідних значень питомої теплоємності обчислюють ентальпію випаровування та ін. кількість енергії, необхідної для випаровування мосту.

Приймаючи значення доступної енергії 0,12 Дж, можна визначити максимальну температуру плазми для всіх матеріалів. Хоча питома теплоємність алюмінію та кремнію приблизно у 2 рази більше, ніж питома теплоємність міді, маса алюмінію приблизно у З рази менше. Це означає, що максимальна температура алюмінію (150 000 К) приблизно у 1,5 рази вище, ніж температура міді (102 000 К), а для кремнію навіть у два рази (216 000 К). Таким чином, це свідчить про те, що алюміній як основний матеріал для мосту є кращим вибором, ніж, наприклад, мідь, але несподіваним є те, що кремній є ще кращим матеріалом і, з іншої сторони, утворює таку саму кількість газу. Якщо як матеріал мосту використовують кремній, при рівній кількості енергії може бути досягнута максимальна температура приблизно 216 000 К. Чим вище температура, тим вище звукова швидкість газу та, таким чином, теоретична максимальна швидкість пластини, що метають.

Опір сильно залежить від форми, товщини та відношення довжини до ширини і повинен бути порівняно низьким. Через великий опір великий струм у мості не виникне та не відбудеться потрібне нагрівання системи. Тому у деяких робочих системах використовують метали, такі як мідь або алюміній.

Іншим важливим фактором є опір мосту у фазі плазми. Переважно, він не підвищується до більше високих значень з тієї самої причини, яка згадана раніше. Більший опір веде до зменшення швидкості електричного процесу та не вся енергія буде індукована у мості протягом певного періоду часу. У плазмовій фазі падіння опору переважно має порядок величини, що дозволяє збільшити струм у системі та швидко нагрівати плазму до тих пір, поки не відбудеться вибух. Крім того, для цього аспекту встановлено, що опір металевих мостів, а також кремнієвого мосту швидко падає та через схему проходить великий струм.

Однак винахідники несподівано встановили, що графік опору кремнію відрізняється від графіків для металу. Через підвищення температури опір для металевого мосту має один пік.

Спочатку він збільшується та після цього виникає плазма, опір падає до низького значення та через міст можуть протікати великі струми. Однак міст їз сильнолегованого кремнію має два піки. Один пік виникає через металевий характер легованого матеріалу, який обумовлює підвищення опору та його наступне падіння, а другий пік обумовлений процесом плазмоутворення в кремнії, який призводить до підвищення опору та його наступного падіння.

Після цього другого піка опір падає до дуже низького значення. У цьому випадку можуть бути використані метали, наприклад, алюміній АЇ та мідь Си але застосування в найвищому ступені легованого кремнію по всій видимості є більш ефективним. Наприклад, легування 5і (кремній) може знаходитися в діапазоні приблизно 1-4 " 1079? атомів/смУу, а для 5ісе (германій-кремній) у діапазоні приблизно 5-10 7 1020 атомів/см?3. Без прив'язки до якої-небудь конкретної теорії вважається, що цей фазований процес плазмоутворення у легованому кремнії оптимізує шлях струму в мостовій схемі перед плазмоутворенням.

На фіг. 2 більше докладно показаний варіант здійснення мостової схеми 12, сформованої на підкладці схеми, наприклад, кремнієвій підкладці такого типу, який показаний на фіг. 1. Удар, спрямований від матеріалу з відносно низьким опором удару до матеріалу з високим опором удару, буде більшою частиною відбитий. Інші матеріали підкладки з високим опором удару являють собою, наприклад, скло, кераміку або кремній, які мають високі звукові швидкості у матеріалі. Крім того, більшість з цих матеріалів можна обробити або виготовити, забезпечив плоску поверхню. Через високу звукову швидкість для кераміки або кремнію ці матеріали мають більший опір удару. Таким чином, удар фольги, що вибухає, буде в основному відбитий захисним кремнієвим матеріалом замість захисного каптонового матеріалу.

Для зручності розуміння на цьому частковому вигляді зверху не показаний шар пластини, що метають, але на фіг. ЗА і В показана орієнтація шару 13 пластини, що метають. Мостову схему 12 формують на електроїізолюючому шарі 120, який розташований під структурованим

Зо шаром, що включає мостову структуру 121а та контактні області 1210. Мостова структура 121а електрично з'єднує контактні області 1216 та виконана з можливістю утворення плазми, коли мостову структуру 121а розплавляє детонаційна схема. У переважному прикладі металеві сполучні майданчики 122 розташовані над контактними областями 12160 мостової схеми 12, але можливі інші підходящі з'єднання з детонаційною схемою. Мостова структура утворена зонами

ІЇ, що звужуються, які проходять від контактних областей І у мостову зону І, що визначає напрямок протікання струму вздовж найкоротшого з'єднувального шляху та між контактними областями !/. Мостова зона ШПШ переважно має подовження, розташоване поперечно найкоротшому з'єднувальному шляху І. ІюІнакше кажучи, щонайменше частина мостової зони ЇЇ переважно має ширину м, визначену протилежними паралельними сторонами, яка довше її довжини 1, визначеної довжиною паралельних сторін. В ще одному переважному варіанті здійснення мостова зона з'єднана із зоною ІЇ, що звужується, за допомогою закруглених країв у проміжній зоні Ша між мостовою зоною І мосту та зоною ІЇ, що звужується, для оптимізації протікання струму й оптимізації утворення плазми з мостової структури 121, зокрема, у мостовій зоні МП.

На фіг. ЗА і ЗВ показані перший та другий вигляди у поперечному розрізі варіанта здійснення згідно з фіг. 2 вздовж ліній, відповідно, А і В. На фіг. ЗА показана кремнієва підкладка 11, обмежена областями 111 розрізання та розташована під мостовою схемою 12. Як показано на фігурі, каптоновий (поліїімідний) шар 13 розташований вище та по суті відповідає мостовій структурі 12.

Мостова схема 12 сформована вздовж лінії А у вигляді ізолюючого шару. Електроїізолюючий шар являє собою, наприклад, шар діоксиду кремнію, по суті розташований над кремнієвою підкладкою 11 за всією площею її поверхні. На ізолюючому шарі 120 формують шар 121 мостової схеми. Хоча можуть бути придатні різні матеріали, наприклад, структуровані шари міді

Си або алюмінію Ат, встановлено, що переважним є застосування детонаційного пристрою за п. 1, в якому структура мостової схеми структурована у легованому кремнієвому шарі, епітаксіально нанесеному на електроізолюючий шар.

Легований кремнієвий шар 121 може містити легуючу домішку на основі елемента з М групи, однак у цьому способі легування використовують елемент із ІЇЇ групи. Наприклад, легування можуть здійснювати із застосуванням фосфору або бору, щоб включити додаткові валентні бо електрони. Рівні легування можна оптимізувати залежно від властивостей схеми і використовувати рівні аж до теоретичного максимуму. На цих рівнях структура мостової схеми має дуже низький омічний опір, переважно менший 1 " 105 Ом. Структура 121 мостової схеми має товщину шару переважно менше 4 мкм.

Над контактними областями шару 12 мостової схеми є металеві сполучні майданчики 122.

Майданчики 122 можуть бути електрично з'єднані за допомогою ліній передачі з детонаційною схемою, докладно описаною нижче.

На фіг. ЗА поліімідний шар 13 розташований безпосередньо над структурою мостової схеми, зокрема, мостовою структурою 121а, яка при розряді детонаційної схеми буде розплавлена з утворенням плазми, а каптоновий шар 13 буде розірваний в сторону пластини, що метають, в області ГЕ. Як показано на фіг. ЗВ, на контактні області 1216 накладені металеві сполучні майданчики 122, а каптоновий шар 13 сформований безпосередньо на ізолюючому шарі 120, розташованому під структурою 121а, р мостової схеми.

Детонаційний пристрій за п. 1, в якому полімерний шар має товщину шару менше 50 мікрон.

На фіг. 4 (А і В) показана типова установка на основі фольги, в якій Г. і В за своєю природою є по суті паразитними, тобто як можна меншими, і в якій після замикання перемикача 5 енергія розряджається у мостову схему 12. Опір мосту важливий для загального функціонування ЕНІ, оскільки він бере участь у динамічному розряді конденсатора після замикання перемикача мосту. Електрична схема системи ЕРНІ включає конденсатор С, перемикач 5 і лінію передачі, які можуть бути передбачені мікросхемотехнікою. Схема має паразитну індуктивність | й опір/мпеданс В.

Струм у такій системі може бути описаний наступним чином: (О)- бо ехрі- Мн п(Ф і)

Фі. т (5.1) де Шо являє собою напругу на конденсаторі

Фш- (1/Л С) являє собою кутову частоту

Ї являє собою індуктивність схеми, а т - (2 /В) являє собою константу часу схеми.

Приклад такого розряду наведений на фіг. 4В, а саме розряду 2 кВ при С - 250 нФ, !-200 мо 1-20 нГн.

Додаткові варіанти здійснення

На фіг. 5 показаний варіант здійснення, в якому детонатор ЕРІ 100 вибухання на основі мікрочипа встановлений у циліндричний корпус 50, який містить деталі детонатора вибухання, зокрема, міст 12, детонаційну схему 30, що містить твердотільний перемикач, з'єднання, циліндр 20 і корпус для НМ5 у вигляді кульки, що включає металеву чашку та контейнер 55 для кульки, частину полімерного корпусу. На фігурі показане креслення поперечного розрізу всіх компонентів. З'єднання між мостом 12 і детонаційною схемою 30 може бути забезпечене за допомогою плоских ліній передачі, виконаних з міді. Загальний розмір в основному визначається розміром НМ5 у вигляді кульки висотою приблизно 10 мм.

На фіг. 6 схематично показані етапи забезпечення підкладки (51) з електроїізолюючим шаром; нанесення електропровідного шару (52) мостової схеми на ізолюючий шар; у деяких випадках розпилення алюмінієвих майданчиків поверх шару ЕРІ та формування структури шару мостової схеми на декількох етапах (53) травлення й очищення у мостовій схемі, що містить контактні області та мостову структуру, яка з'єднує контактні області, причому зазначена мостова структура виконана з можливістю утворення плазми, коли мостову структуру розплавляє детонаційна схема, яка стикається з контактними областями; і нанесення полімерного шару способом центрифугування (54), переважно у два або більше циклів нанесення покриття, наприклад, 2-15 разів, на мостову структуру, для формування пластини, що метають, яка виштовхується в сторону від підкладки.

Мостова схема структурована таким чином, що вона містить контактні області та мостову структуру, яка з'єднує контактні області, таким чином, вона виконана з можливістю утворення плазми, коли мостову структуру розплавляє детонаційна схема, яка стикається з контактними областями.

Весь спосіб може бути здійснений за допомогою (епітаксіальних) кремнієвих процесів, відомих фахівцям. Таким чином, може бути забезпечене точне виробництво відтворених виробів, які можуть бути виготовлені у великих кількостях. Додаткові ознаки та переваги цього способу полягають у наступному. Парове осадження товстих шарів металів призводить до виникнення розтягувальної напруги в шарі. Спосіб нанесення шляхом розпилення може бути кращим рішенням.

Можливе нанесення шарів у декілька мікрон, але обов'язково оцінюють певні помилки етапів обробки в діапазоні 200-300 нм, наприклад, для алюмінію. Каптоновий шар також може бути оброблений у декількох шарах. Припустимі помилки у розмірі шарів у межах 2 95, однак товщина шару повинна бути забезпечена більше суворо через чутливість до неї процесів випаровування, розпилення та травлення.

Інші способи забезпечення поліїмідного шару поверх мосту на основі кремнію можуть бути менше підходящими і можуть призводити до руйнування мостової схеми. Для цієї мети переважно застосування способу центрифугування рідкого поліїміду (що затвердіває під дією високої температури). Для цього твердотільного пристрою був використаний інший спосіб виробництва із застосуванням рідкого поліїміду. Спосіб затвердівання залежить від температури. Товщина поліїмідного шару сильно залежить від швидкості обертання пластини та в'язкості матеріалу. Через різницю у висоті різних шарів чипа (алюмінієвий шар приблизно на 7 мікрон вище на мостовому шарі, а шар діоксиду кремнію 502 на 3-4 мікрони нижче), застосування способу центрифугування призводить до того, що утворений шар поліїміду (РІ) на 2-3 мікрони товще, ніж на алюмінієвий (Аї) шар. Цю відмінність слід враховувати, щоб забезпечити правильну товщину шару поблизу області мосту, що вибухає, виходячи з усадки полімерного шару під час затвердівання.

Таблиця 1

Властивості РІ як функція процесу затвердівання.

Властивість /

Умова 200 С/1в8Охв | 220 "С/1вОхв | 240 "С/1вОхв | 250 "С/9Охв | 350 "С/6бОхв затвердівання

Міцність на о ко ко ко ко розрив, ОТ5, МПа 139-/-15 95 147-4/-15 95 1494/-15 965 145-49-15 965 162-49-15 96

Модуль пружності при розтягуванні) /З-/-15 Фо 2,9-7/-15 95 2,9-7/-15 95 3,2--7-15 95 3,3--7-15 95

ГПа вив При дя ерь/-1596 | 55орся/-1595 | 68 951/-1595 | 72 964/-1595 ) 85 9б/-15 95

СТЕ (Коефіцієнт

Ігермічного розширення 1), 37,87 32,59 30,52 м.д.ИС (25 76- 12575)

СТЕ2 (Коефіцієнт термічного розширення 2), 51,78 60,24 61,15 59 52 м.д.ИС (100 "С- 200 75)

Т9, "С (ОМА

Температура розкладання, 2 95 285 298 305

Температура розкладання, 5 95 315 з2г5 330 441

Описаний виріб і способи мають ту перевагу, що вони можуть бути застосовані без необхідності прикладання яких-небудь сил, що обертають пластину. їх застосовують у рідкому стані та повітря не буде захоплюватися під шаром. Залежно від температури та часу затвердівання можна змінювати властивості матеріалу, такі як максимальна деформація та міцність на розрив.

Товщина шару може бути змінена до будь-якої потрібної товщини, аж до приблизно 100 мікрон.

Помилка у товщині шару може становити порядку -/- 1,0 мікрон.

У випадку використання стандартного способу маскування поліїмід може бути нанесений у будь-якій формі або у будь-якому місці на пластині/матриці.

Хоча у даному документі були описані приклади здійснення систем і способів, фахівцями в даній області можуть бути запропоновані альтернативні способи, що мають переваги даного винаходу для забезпечення аналогічної функції та результату. Наприклад, деякі компоненти можуть бути об'єднані або розділені на один або більше альтернативних компонентів.

Наприклад, вищенаведений опис є лише ілюстрацією даної системи і не повинен бути витлумачений як обмеження прикладеної формули винаходу яким-небудь конкретним варіантом здійснення або групою варіантів здійснення. Таким чином, хоча дана система була докладно описана, зокрема, з посиланням на конкретні приклади її здійснення, слід розуміти, що фахівцями в даній області техніки можуть бути запропоновані множинні модифікації й альтернативні варіанти здійснення без відступу від об'єму даних систем і способів, викладених у нижченаведених пунктах формули винаходу. Відповідно, опис і креслення слід розглядати в якості ілюстрації та вони не призначені для обмеження об'єму прикладеної формули винаходу.

При тлумаченні прикладеної формули винаходу слід розуміти, що слово "що містить" не виключає наявності інших елементів або дій, відмінних від перерахованих у даній формулі винаходу; слово "а" або "ап", що передує елементу, не виключає наявності множини таких елементів; будь-які посилальні позиції у формулі винаходу не обмежують її об'єм; декілька "засобів" можуть бути представлені одним або іншим предметом (-ами) або ж використовуваною структурою або функцією; будь-які з розкритих пристроїв або їх частин можуть бути об'єднані один з одним або розділені на інші частини, якщо конкретно не зазначено інше. Сам по собі той факт, що певні засоби описані у взаємно різних пунктах формули винаходу, не вказує на те, що комбінація цих засобів не може бути використана з вигодою.

Claims (10)

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Детонаційний пристрій у вигляді інтегральної схеми, який містить: підкладку схеми, що містить електроїізолюючий шар; електропровідну мостову схему, нанесену на ізолюючий шар; причому зазначена мостова схема структурована у вигляді контактних областей та мостової структури, що з'єднує контактні області, і зазначена мостова структура виконана з можливістю утворення плазми при розплавленні мостової структури детонаційною схемою, яка контактує з контактними областями; полімерний шар, нанесений способом центрифугування на мостову структуру, для формування метальної пластини, яка виштовхується в сторону від підкладки зазначеною утвореною плазмою, при цьому структура мостової схеми структурована у легованому кремнієвому шарі, епітаксіально нанесеному на електроізолюючий шар, причому легований кремнієвий шар містить легуючу домішку на основі елемента ПІ групи, і структура мостової схеми має омічний опір менше 271075 Ом/м.

2. Детонаційний пристрій за п. 1, в якому полімерний шар має товщину шару менше 50 мікронів.

3. Детонаційний пристрій за п. 2, в якому полімерний шар структурований.

4. Детонаційний пристрій за п. 1, в якому структура мостової схеми має товщину шару менше 4 мікронів.

5. Детонаційний пристрій за п. 1, в якому мостова структура утворена зонами, що звужуються, які проходять від контактних областей у мостову зону, що визначає напрямок протікання струму вздовж найкоротшого з'єднувального шляху між контактними областями; причому зазначена мостова зона має видовженість поперечно найкоротшому з'єднувальному шляху.

6. Детонаційний пристрій за п. 5, в якому мостова зона з'єднана із зоною, що звужується, за допомогою закруглених країв.

7. Детонаційний пристрій за п. 1, в якому електрозолюючий шар являє собою шар діоксиду кремнію.

8. Детонаційний пристрій за п. 1, в якому контактні області включають металеві сполучні майданчики.

9. Детонаційний пристрій за п. 8, в якому металеві сполучні майданчики утворені шляхом осадження алюмінію та проходять у зони, що звужуються.

10. Детонаційний пристрій за будь-яким із пп. 1-9, який додатково містить циліндричну конструкцію для спрямовування метальної пластини.

с Ох о М о ОО що . о У х З о о їх 5 с. х Зо що Іі с о. с І ОК х ОХ ХО ОХ ХХ с 42 пдкеннинннтни с х о о В ще ще о що У с ЕЕ ще ОБОВ Ох Ох що Зх ХО о ОХ о. ОО о нах 0 о. с с п кН 1 г МОЯ ОО їх Ох длиеейВЖ о. с о ак г ОО Ох що ш 4 ОО нн Шен 000 й вх ! 7 м Ши 7 о, / ч та шт кино 43 КЗ зо г зо : 2 4 1 5 ! ; ве : ої А янь ПО а и ст о ЗАЧ й НН шо 12їв

Б о. ЗВМИХ 0 коня У ЩЕ у 000000 щШшШшШНШНи 000 сС с х шт о шаННе 00000000 аннинчнН. о А СК ши. т о я чем ту 0 ШИ з; хх В і У Кон ще а ши що ще І 1 ав В КО « ЗО Сх Ко в ш---оюЮОЬБЬП....ОЮ- г ши 1 : І: г , : ; ро НЕ ! рі сні ід : в ща В сво 1 « ож «ох Ж

ФІГ. я км т затв У й -ч М о, У ес й " й зо Сена ОККО во о око ооо пе о. БОНН Б ЕВ 5 ща ЕКОН о Коко ооо кс ах В сх у ше : ЕК ДОТИК ПК и ВИ ДЯ ПЕ и п |і МОЖ дно ик нн тм ох пил и о ї що Ше фено дин 7 оче в 188, ох в ЙОожлв це В / кине ї т МОХМОК НЕ М ко ОО КК ПА о в в о г 5 о ФК п Оз ЩО СТЕЕНОЯ и ше и п о МОСК ОО АТО КВ АМКУ НААН А Кн пи кт Ох шк в КЗ

ФІГ. З й дккннниК фену Ж Ше ях Ї дення ї бен до ЯНВ с С б т Фопве я СЕ цКа ше 12 МУК ; ї Хе й ТУ і мк м ни : с ! ї - Не ше іже ях СЕН м Її У і х я і й нення (І МИ хи . Я «ДУЖКХ сферу пкт тот уч кр ТК в8 зе мо ощадко БЕК 15500 іще гої

КОКО М Б МО Б І І с ї ОМ ВОК ОХ В ОКО о Кк ОО ОХ жк шо. ; ОО М Ох В ЕКО КК КО тк Ве ОО МОСК ОК о КО п 2 МОМ о : КЗ ВО ЕК ОК Ку МО я В ОО х ОО о ся Б ОО ОК В В В» с с ОО М М у ХОМ ОО ОО ВО У А М М ХОМ ОО ОМ ММ с с МО М М ОМ М М М МО с ОХ ОО ОО ОХ ОК ОО ММ МОХ КО ОМ по - НО 5 ши ек а М М М М М М з ОК ОК В ОВ В УЖ о ОО В ОХ Я ИМЯ К я "ЖУХ с х "ЗВ У Я ЗО / я 7 ги У / 14 ' М 4 р 4 ; ї5 є КІ х

ФГ. 5 ОО ОО М по по оо Ко ев оо ТО ПОМ М МЕ КЕ В шо шо ЕХ МО ЕВ п пе й КОКО КК В і шоссе Мн ЕНН КнХ Б ХО ВИ М КЕ и ОККО КВУ КК КОН ке КО ВЕК КК в КК Кк и КВ ШОВ КИ КИ В МЕДОМ М о ДК КК ВОК МКК МКК ММК я о М Я М М ВХ и ВЕЛИКА А КК ШК в я о пк ЕОМ КК КАК КК КАК КАК АКА КК я ї ї і екон нення пе ПК о о о МК КК в З Ми МКК и КИ ОН ОМ Я п Я

ФІГ. В нн.