一种玻璃基表贴式点火电阻器及其制作方法技术

一种玻璃基表贴式点火电阻器的制作方法，属于火工品技术领域。所述点火电阻器的结构包括玻璃基板、隔热层、表电极层、端电极层、背电极层、缓冲镀层、焊接镀层及电阻层。两端表电极层之间露出的电阻层为发火桥丝。所述点火电阻器的制作方法包括厚膜丝网印刷高温烧结工艺或薄膜真空镀膜及光刻工艺、压合工艺、电镀工艺。采用表贴式桥丝结构工艺代替传统悬吊式桥丝结构工艺，采用真空薄膜镀膜与光刻工艺，以熔融石英玻璃为基体，在熔融石英玻璃上制作隔热层，再在隔热层上制作表贴式玻璃基点火电阻器，解决了现有点火电阻器技术中基板机械强度与基板导热率互不兼容，点火电阻器可靠性难以提高的问题。广泛应用于膜式点火电阻制造技术领域。领域。领域。

【技术实现步骤摘要】
一种玻璃基表贴式点火电阻器及其制作方法


[0001]本专利技术属于火工品
，进一步来说涉及点火电阻器
，具体来说，涉及一种玻璃基表贴式点火电阻器及其制作方法。

技术介绍

[0002]表贴式点火电阻器与传统悬吊式桥丝火工品相比具有安全性高、响应速度块、发火能量低等优点。目前制备表贴式点火电阻器通常采用具有较低导热率的玻纤板、聚酰亚胺基板等材质作为基体，可以减少由于基板散热导致的点火能量损失，但玻纤板与聚酰亚胺基板机械强度低，耐受温度低，极大的影响了点火电阻器的可靠性，进而对点火电阻的使用安全造成隐患。而采用氧化铝陶瓷基板、氮化铝陶瓷基板作为点火电阻的基体材质，虽然具有较好的机械性能，但是陶瓷导热率高，使得点火电阻在工作状态下热量损失多，难以引爆钝感药剂，容易造成瞎火。
[0003]有鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是：解决现有点火电阻器技术中基板机械强度与基板导热率互不兼容，点火电阻器可靠性难以提高的问题。
[0005]本专利技术的专利技术构思是：采用表贴式桥丝结构工艺代替传统悬吊式桥丝结构工艺，采用真空薄膜镀膜与光刻工艺，以熔融石英玻璃为基体，在熔融石英玻璃制作隔热层，再在隔热层上制作表贴式玻璃基点火电阻器，实现机械强度高、安全性好、热量集中、发火温度持续时间长、不易瞎火等优点，同时结构简单、易于批量化生产、节约成本的目的。
[0006]为此，本专利技术提供一种表贴式玻璃基点火电阻器，如图1
‑
3所示。所述点火电阻器包括玻璃基板1、隔热层2、表电极层3、端电极层4、背电极层5、缓冲镀层6、焊接镀层7、电阻层8。
[0007]所述玻璃基板1的材质为熔融石英玻璃。
[0008]所述隔热层2为半固化片，位于玻璃基板1的上表面。所述半固化片由树脂与玻纤布构成，热导率为0.1W/(m
·
k)
‑
0.3W/(m
·
k)，通过压合工艺使其粘结在玻璃基板表面。
[0009]所述电阻层8位于隔热层2的上表面。所述电阻层8电阻层材料为NiCr合金、Ta2N或Cr，采用溅射镀层工艺或压合合金箔工艺制作。
[0010]所述表电极层3位于电阻层8上表面的两端，与电阻层8上表面的两端进行搭接。所述表电极层3的材料为为Ni或Cu，采用溅射镀膜方式制备。
[0011]所述表电极层3、电阻层8的图形是采用湿法刻蚀、干法刻蚀或电化学刻蚀中的一种或几种工艺进行刻蚀，所述表电极层图形可以为方形、三角形或其它多边形，表电极层覆盖电阻层上部，刻蚀两个表电极层之间露出的电阻层为电阻器发火桥丝(简称桥丝)部分。
[0012]所述发火桥丝的形状为直线型、单蛇型或双蛇形。通过桥丝的形状、面积来控制发火桥丝的阻值、发火能量、发火温度、发火桥丝熔断时间、发火桥丝温度持续时间等参数。
[0013]所述表电极层3降低电极部分阻值，使得玻璃基表贴式点火电阻器阻值集中在发火桥丝部分，更有利于提升桥丝发火的一致性，及保证热量集中在桥丝部分。
[0014]所述背电极层5位于玻璃基板1的背面两端。所述背电极层5是采用溅射镀膜工艺溅射Ni、Cu、TiW
‑
Ni或TiW
‑
TaN形成，或采用丝网印刷工艺印刷Ag浆料、Ag
‑
Pd浆料后经高温烧结形成。
[0015]所述端电极层4为端面溅射Ni层或NiCr合金层，溅射层与表电极层3、背电极层5进行搭接，实现电气导通。
[0016]所述缓冲镀层6及焊接镀层7依次为Ni层/Sn层、Ni层/Sn
‑
Pb层、Ni层/Au
‑
Sn层或Cu层/Sn层。在电镀过程中，采用聚酰亚胺光刻胶对电阻层桥丝进行保护以阻挡电镀，电镀结束后，采用丙酮等溶剂进行去除聚酰亚胺光刻胶，使桥丝的电阻层完全露出，以使桥丝更好的接触点火药剂，避免热量散失，进而提升玻璃基表贴式点火电阻器的发火温度。
[0017]本专利技术玻璃基表贴式点火电阻器采用熔融石英玻璃作为其基体材质，采用半固化片作为其隔热层，使得熔融石英玻璃与粘附其表面的隔热层组成复合基体层，相对于玻纤板基点火电阻器具有更高的机械强度、及更优的耐温、耐湿等性能。同时，熔融石英玻璃作为基体材质可以耐受约1200℃高温，使得后续丝印后进行高温烧结等工艺更易于实现，有利于玻璃基表贴式点火电阻器批量生产，节约成本。
[0018]与氧化铝、氮化铝等陶瓷基板制备的点火电阻器相比，玻璃基导热率仅为1.34W/(m
·
k)，半固化片隔热层热导率仅为0.1W/(m
·
k)
‑
0.3W/(m
·
k)，这种玻璃基
‑
半固化片复合基板即保持了较高的机械强度，同时具有较低的热导率。而氧化铝的导热率为25W/(m
·
k)，氮化铝的导热率为270W/(m
·
k)，使得专利技术点火电阻在工作时，桥丝温度不容易从基板散失，发火温度持续时间长，更适于钝感药剂，避免点火电阻在使用时瞎火，提升点火电阻的安全性。
[0019]本专利技术广泛应用于膜式点火电阻制造

附图说明
[0020]图1点火电阻器纵向结构示意图
[0021]图2点火电阻器平面结构示意图
[0022]图3点火电阻器桥丝光刻掩膜版结构示意图
[0023]图中：1为熔融玻璃基板、2为隔热层、3为表电极层、4为端电极层、5为背电极层、6为缓冲镀层、7为焊接镀层、8为电阻层。
具体实施方式
[0024]所述一种表贴式玻璃基点火电阻器，如图1
‑
3所示。具体实施方式如下：
[0025]实施例一：
[0026]如图1、图2所示为点火电阻器，玻璃基板1为熔融玻璃基板、隔热层2为半固化片、表电极层3为Ni金属层、端电极层4为NiCr合金层、背电极层5为Ag层、缓冲镀层6为镀Ni层、焊接镀层7为镀Sn
‑
Pb层、电阻层8为Ta2N电阻层。制作工艺如下：
[0027](1)所述熔融石英玻璃基板尺寸为(50
×
50
×
0.5)mm，采用激光打孔方式将石英玻璃基板任意2个边角各打1个对位孔；
[0028](2)采用丝网印刷方式将印刷网版与对位孔精确对位后印刷银浆，并通过800℃
‑
900℃进行烧结得到带有背电极Ag层的玻璃基板，烧结后背电极Ag层厚度为2μm
‑
5μm。
[0029](3)所述隔热层通过压合工艺粘结在熔融玻璃基板表面，使其与玻璃基板组成玻璃基
‑
半固化片复合基板。
[0030](4)所述隔热层上表面为磁控溅射Ta2N电阻层，Ta2N电阻层厚度约1μm
‑
3μm。
[0031](5)Ta2N电阻层上表面为磁控溅射表电极Ni金属层，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种玻璃基表贴式点火电阻器的制作方法，其特征在于：所述点火电阻器的结构包括玻璃基板、隔热层、表电极层、端电极层、背电极层、缓冲镀层、焊接镀层及电阻层；所述隔热层位于玻璃基板的上表面；所述电阻层位于隔热层的上表面；所述表电极层位于电阻层上表面的两端，与电阻层上表面的两端进行搭接；两端表电极层之间露出的电阻层为点火电阻器发火桥丝；所述发火桥丝的形状为直线型、单蛇型或双蛇形；所述背电极层位于玻璃基板的背面两端；所述端电极层位于点火电阻器的两端，与两端的表电极层、背电极层进行搭接；所述缓冲镀层位于点火电阻器的两端，覆盖两端的表电极层、端电极层、背电极层；所述焊接镀层位于点火电阻器的两端，覆盖两端的缓冲镀层；所述点火电阻器的制作方法如下：(1)准备所述玻璃基板；(2)将树脂与玻纤布制作半固化片，半固化片的尺寸与玻璃基板一致；(3)采用厚膜丝网印刷高温烧结工艺或薄膜真空镀膜及光刻工艺，在玻璃基板的背面制作背电极层；(4)采用压合工艺将半固化片粘结在玻璃基板上表面，形成隔热层；(5)在隔热层上采用薄膜真空镀膜工艺及光刻工艺，形成电阻层，在电阻层上形成表电极层，并制作出设定的电阻层图形及表电极层图形，形成发火桥丝及电极；(6)采用薄膜真空镀膜工艺在点火电阻器的两端制作端电极层；(7)采用电镀工艺在点火电阻器的两端依次电镀缓冲镀层及焊接镀层。2.如权利要求1所述的一种玻璃基表贴式点火电阻器的制作方法，其特征在于：所述玻璃基板的材质为熔融石英玻璃。3.如权利要求1所述的一种玻璃基表贴式点火电阻器的制作方法，其特征在于：所述半固化片的热导率为0.1W/(m
·
k)
‑
0.3W/(m
·
k)。4.如权利要求1所述的一种玻璃基表贴式点火电阻器的制作方法，其特征在于：所述电阻层材料为NiCr、Ta2N或Cr。5.如权利要求1所述的一种玻璃基表贴式点火电阻器的制作方法，其特征在于：所述表电极层的材料为为Ni或Cu；所述表电极层3图形为方形或三角形。6.如权利要求1所述的一种玻璃基表贴式点火电阻器的制作方法，其特征在于：所述背电极层是采用溅射镀膜工艺溅射Ni、Cu、TiW
‑
Ni或TiW
‑
TaN形成，或采用丝网印刷工艺印刷Ag浆料、Ag
‑
Pd浆料后经高温烧结形成。7.如权利要求1所述的一种玻璃基表贴式点火电阻器的制作方法，其特征在于：所述端电极层为Ni层或NiCr合金层。8.如权利要求1所述的一种玻璃基表贴式点火电阻器的制作方法，其特征在于：所述缓冲镀层及焊接镀层的材料依次为Ni层/Sn层、Ni层/Sn
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Pb层、Ni层/Au
‑
Sn层或Cu层/Sn层。9.如权利要求1所述的一种玻璃基表贴式点火电阻器的制作方法，其特征在于：玻璃基板为熔融玻璃基板、隔热层为半固化片、表电极层为Ni金属层、端电极层为NiCr合金层、背电极层为Ag层、缓冲镀层为镀Ni层、焊接镀层为镀Sn
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Pb层、电阻层为Ta2N电阻
层；详细制作方法如下：(1)所述熔融石英玻璃基板尺寸为(50
×
50
×
0.5)mm，采用激光打孔方式将石英玻璃基板任意2个边角各打1个对位孔；(2)采用丝网印刷方式将印刷网版与对位孔精确对位后印刷银浆，并通过800℃
‑
900℃进行烧结得到带有背电极Ag层的玻璃基板，烧结后背电极Ag层厚度为2μm
‑
5μm；(3)所述隔热层通过压合工艺粘结在熔融玻璃基板表面，使其与玻璃基板组成玻璃基
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半固化片复合基板；(4)所述隔热层上表面为磁控溅射Ta2N电阻层，Ta2N电阻层厚度约1μm
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3μm；(5)Ta2N电阻层上表面为磁控溅射表电极Ni金属...

【专利技术属性】
技术研发人员：程晨，魏栩曼，史书刚，韩玉成，陈天磊，尚超红，王聪玲，
申请(专利权)人：中国振华集团云科电子有限公司，
类型：发明
国别省市：