Воспламенительное устройство для электродетонатора с замедлением и по меньшей мере одним основным зарядом в корпусе детонатора

Изобретение относится к воспламенительным устройствам для инициирования детонаторов с электронной задержкой ВЗрЫВНОГО СИГНЭПЗ.Известно воспламенительное устройство для электродетонатора с замедлением и по меньшей мере одним основным зарядомв корпусе детонатора. содержащее электро воспламенительную головку с плавким мостиком. источник тока. соединенный с электровоспламенительной головкой через переключающее средство. электронный блок. включающий средство декодирования сигнала и схему задержки, включенную между средством декодирования и переключающим средством. при этом электрон ный блок содержит по меньшей мере одинмикросхемой. а полупроводниковый кристалл и другие элементы электронного бло ка электрически и механически соединены друг с другом на подложке. снабженной скемным рисунком 1. уНедостатком известного технического решения является следующее.Элементы электронного блока соединены обычным образом на жесткой подложке. что повышает затраты и усложняет технологию его изготовления. увеличиваетгабариты устройства и снижает стойкость к ударам и вибрации.Целью изобретения является возмож- нность изготовления точного электронного воспламенительного устройства для электродетонатора при упрощении технологии изготовления. снижении стоимости и возможности изготовления устройства в меньшик габаритах и массе. Причем повышается стой кость к ударам и вибрации воспламенительного устройства. Кроме того. снижается чувствительность воспламенительного устройства к внешним воздействиям и обеспечивается надежное - злектровоспламенительной головки устройстеа при снижении энергетической потребности и возможности обеспечения небольшой и стабильной задержки.Цель достигается тем, что в воспламеНИТВЛЬНОМ устройстве ДЛЯ ЭПЕКТПОДТОНЭТО ра с замедлением и по меньшей мере одним основньни зарядом в корпусе детонатора.содержащем эпектровоспламенитепьную головку с плавким мостиком. источник тока. соединенный с зпектровоспламенительной головкой через переключающее средство. электронный блок.включающий средство декодирования сигнала и схему задержки. включенную между средством декодирования и переключающим средством. при этом электрон ный блок содержит по меньшей ме возгораниере один полупроводниковый кристалл. снабженный микросхемой, а полупроводниковый кристалл и другие элементы электронного блока электрически и механически соединены друг с другом на подложке, снабженной схемным рисунком. полупроводниковый кристалл соединен с подложкой посредством поверхностного монтажа или непосредственного соединения мекдду обНЭЖЭННЫМИ КОНТЗКТНЫМИ УЧЗСТКБМИ. расположенными . на поверхности полупроводникового кристалла с соответствующими контактными участками схемного рисунка на подложке, выполненной гибкой или имеющей толщину менее 1 мм и закреп ленной крепежным средством. кПри этом крепежное средство может быть выполнено окружающим плавкий мостик электровоспламенительной головки, ис точник тока. электронный блок и подложку.причем в крепежном средстве выполнены отверстия для внешнего проводника и для возможности воздействия плавколо мости ка на взрывчатое вещество. В отверстиекрепежного средства для возможности воз действия плавкого мостика на взрывчатоевещество можно установить уделяемое илиразрушаемое герметизирующее уплотнение. Крепежное средство может быть выпол нено с цилиндрической внешней поверхно стью диаметром менее 20 мм и с,БОЗМОЖНОСТЬЮ УСТЭНОВКИ на торце УПЛОТНЯ тощей заглушки с отверстием для соединения с внешним проводником. Кроме того. крепежное средство может быть выполнено из электроизолирующего материала с по меньшей мере одним отверстием для заземляющего контакта между схемами е крепеэк- ном средстве и электропроводящим корпусом детонатора. . Воспламенительное устройство может быть снабжено фотозлектрическим преоб-сигнала. причем выход фотоэлектрического преобразователя соединен с контактными площадками на схеме. предназначенными для внешних электрических проводников. . Между контактными участками подложки и поверхностью полупроводника может быть образован по меньшей мере один слой соединяющего металла. Соединение полупроводникового кри сталла с соответствующими контактнымиучастками скемного рисунка наиодложке может быть выполнено в виде отверстия в подложке. вдоль кромок которого свободно выступают контактные площадки схемного рисунка на подложке. при этом контактныеучастки на полупроводниковом кристалле могут быть выполнены на той же стороне. что и микросхема. Электровоспламенительная головка может быть выполнена на поверхности полупроводникового кристалла, причем может быть выполнена на той же поверхности,что и микросхема. При этом плакий мостик электровоспламенительной головки может быть выполнен плоским. Электропро водя щий рисунок микросхемы полупроводникового кристалла может быть поделен на нижний и верхний электропроводящие слои, которые изолированы друг от друга. за исключением окон. предНЭЗНЭЧЭННЫХ ДЛЯ необходимого КОНТЗКТЗ между слоями. при этом плавкий мостик злектровоспламенительной головки может быть образован в верхнем электропроводя щем СЛОВ. КОТОРЫЙ образует ЧЕСТЬ МВТЗЛЛИ .ческих колонок на контактных площадках полупроводникового кристалла. При этом верхний электропроводящий слой может быть выполнен двойным. содержащем нижний слой с высоким омическим сопротивлением. предназначенный для образования плавкого мостика элвктровоспламенительной головки, и верхний зпектропроводящий слой с низким омическим сопротивлением. предназначенный для образования проводников-выводов источника тока. причем слойС НИЗКИМ ОМНЧВСКИМ СОППОТИЕЛЕНИВМ уда ЛЕН С ПЛЕВКОГО МОСТИКЗ ЗПЕКТрОВОСПЛ-ЭМВНИ тельной головки. В подложке может быть выполнено отверстие для установки полупроводникового кристалла и взрывчатого вещества. .В воспламенительное устройство может быть введен по меньшей мере один искровой разрядник. выполненный в тон ком слое металла и соединенный с провод-ником внешнего сигнала в виде электрического провода. при этом тонкий слой металла может являться частью схемного рисунка на подложке для соединения электронных компонентов между собойи иметь толщину менее 100 мкм. Кроме того,между искроразрядником и полупроводниковым кристаллом может быть включен резистор. - На фиг, 1 показаны секции непрерывной подложки для формирования множества подложек со схемными рисунками на фиг. 2 - отдельная гибкая подложка со схемными рисунками на фиг. 3 один слой поверхности полупроводникового кристалла на фиг. 4 - второй слой поверхности полупроводникового кристалла на фиг. 5 детонатор с воспламенительным устройством вразрезе.Восппаменительное устройство для детонатора содержит электровоспламенительную головку 1 с плавким мостиком 2. источник тока (на чертеже не показан). соединенный с электровоспламенительной головкой 1 через переключающее средство(на чертеже не показано. Электронный блок 3 воспламенительного устройства включает средство декодирования, схему задержки. включенную между средством декодирования и переключающим средством (на чертеже не показаны). по меньшей мере одинполупроводниковый кристалл 4. снабжен ный микросхемой 5. Полупроводниковый кристалл 4 и другие элементы электронного блока В электрически и механически соединены друг с другом на подложке б. снабженной схемн ым рисун ком фиг.2). Полупроводниковый кристалл 4 соединен с подложкой 6 посредством поверхностного монтажа или непосредственного соединения между обнаженными контактными участками 7. расположенными на поверхности полупроводникового кристалла 4 с соответ ствующими контактными участками 8 схем ного рисунка на подложке б. выполненной гибкой или имеющей толщину менее 1 мм и закрепленной крепежным средством 9. Крепежное средство 9. выполненное с цилиндрической внешней поверхностью диаметром менее 20 мм. окружает плавкййвнешнего проводника 10 для возможности воздействия плавкого мостика 2 на взрывчатое вещество, в которое может быть усталовлено уделяемое или разрушаемое герметизирующее уплотнение. и для заземляющего контакта между схемами в крепежном средстве 9 и корпусом детонатора 11(на чертеже не показано). На торце крепеж ного средства 9. выполненного из электроизолирующего материала. установлена. уплотняющая заглушка 12 с отверстием 13Соединение ПОЛУППОВОДНИ- КОВОГО кристалла 4 С СООТВЭТСТВУЮЩИМИ КОНТЗКТННМИ участками 8 схемного рисунка на подложке бБ, вдоль кромок которого свободно выступают контактные участки 8 схемного рисунка на подложке б. При этом контактные участки 7 на полупроводниковом кристалле 4 могут быть выполнены на той же стороны. что и микросхема 5. Электровоспламенительная ГОЛОВКЗ 1 ВЫПОЛННЭ На ПОВЕРХНОСТИ ПОЛУтой же. что и микросхема 5. при этом плавкий мостик 2 выполнен плоским. Электропроводящий рисунок полупро водникового кристалла 4 поделен на нижний (фиг.3). и верхний (фиг.4) электропроводящие слои, которые изолированы друг от друга. за исключением окон. предназначенных для необходимого контакта между слоями на чертеже не показано). при этом плавким мостик 2 образован в верхнем электропроводящем слое (фиг.4). который образует часть металлических ко лонок на контактных участках 7 полупроводникового кристалла 4.В тонком слое металла толщиной менее 100 мкмявляющемся частью схемного рисунка на подложке для соединения электронных компонентов между собой,выполнен искроразрядник 15.-Два проводника 1 Б идут к двум выступам 17 искроразрядника 15 и соединяют их с питающими линиями. выступ 18 искрораэрядника 15 соединен через проводникис выступающимичасти заземляют выступ 18 на детонаторный корпус 11. На выступах 17 выполнены контактные площадки для пайки резисторов 20. включенных всхеме между искроразрядником 15 и полупроводниковым кристаллом 4.Верхний электропроводящий слой полупроводникового кристалла 4 (фига-Ч) может быть выполнен двойным. содержащим НИЖНИЙ СЛОЙ С ВЫСОКИМ ОМИЧЕСКИМ сопротивлением. предназначенный для образования плавкого мостика 2. и верхний спой сНИЗКИМ ОМИЧВСКИМ СОПООТИВЛВНИВМ. пред назначенный для образования проводникое-выводов на чертеже не показаны) источникатока. причем слойс низким омическим сопротивлением удален с плавкого мостика 21Устройство может быть снабжено фотоэлектрическим преобразователем с волоконншоптическимкабелем (на чертеже непоказано). я вляъощимся проводником вне ш него сигнала. причем выход фотоэлектрического преобразователя соединен с контактными площадками 21 на схеме, предназначенными для внешних электриче ских проводников.Между контактными участками В подложки Б и поверхностью полупроводникового кристалла 4 может быть образован по меньшей мере один слой соединяющего металла (на чертеже не показано).Множество контактных полей 22-26 сконтактными языками, направленными к полупроводниковому кристаллу 4. не имеют других ЗЛЕКТВИЧЗСКИХ контактов С ПВОВОДЯ щим рисунком и служат в качестве тестовых полей. посредством которых воздействуют на СЖИГЗЕМЫЕ ПЕРЕМЫЧКИ на ПОЛУППОВОДНИ коном кристалле 4 или для улучшения механического крепления полупроводникового кристалла 4. Когда необходимые компоненты .смонтированы на подложке Б. ее помещают в крепежное средство 9 для защиты компонентов и фиксированного их крепления. крепежное средство 9 позволяет самостоявтельно транспортировать воспламенительное устройство. Воспламенительное устройство работад ет следующим образом.- При получении г внешнему проводнику 10 сигнала он про одит обработку в электронном блоче 3. тМГНЭЛ декодируется. задерживаетст и затем приводит в действие ПВРВКЛЮЧЗЮЩВВ СрЕДСТВО. СОЕДИНЯЮЩВВ глсточниктока с электровоспламенитепьной головкой 1. при этом ее плавкий мостик 2Т 1 СВИТСЯ И ИНИЦИИПУВТ ЕЗНЫЕЧЭТОВ ВЕЩВВТ НО.ной головки 1 на поверхности полупроводникового кристалла 4 позволяет уменьшить вес изделия и получить лучшую совместимость с подложкой б для лучшей амортизации детониРУЮщего удара. Кроме того. при таком размещении электровоспламенштельной головки 1 можно достичь опредед пенных производственных-преимуществ.-так как ппавкий мостик 2 и соответствую ЩУЮ СХВМОТЕХНИКУ МОЖНО ВЫПОЛНИТЬ на ТОМже ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ этапе. ЧТО И МИКРО схему 5. Проводные соединения оказываются намного короче. что делает их менее чувствительными к действию блуждающих токов. Уменьшение веса проводных соединений наряду суменьшением габаритов повышает устойчивость- к вибрации.мостик Эпоглощаъот меньше энергии. осо бенно когда течет большой ток.Под влиянием механических и электрических помех точность задержки взрыва может ухудшаться. Поскольку настоящее воспламенительное устройство является более стойким к этим помехам. то оно имеет повышенную точность.1. ВОСПЛАМЕНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОДЕТОНАТОРА С ЗАМЕДЛЕНИЕМ И ПО-МЕНЬШЕЙ МЕРЕ ОДНИМ ОСНОВНЫМ ЗАРЯДОМ В КОРПУСЕ ДЕТОНАТОРА, содержащее алектровоспламенительную головку с плавким мостиком. источник тока. сое.диненный с электровоспламенительной головкой через переключающге Средство. электронный блок. включающий средство декодирования сигнала-и схему задержки включенную между средством декодирования и переключающим средством. при этом электронной блок содержит по меньшей мере один полупроводниковый кристалл. снабженный микросхемой. а полупроводниковый кристалл и другие элементы электронного блока электрически и механически соединены дРУг с другом на подложке. снабженной схемным рисунком. опытающееся тем. что полупроводниковый кристалл соединен с подложкой посредством поверхностного монтажа или непосредственного соединения между обнаженными контактными участками. расположенными на поверхности полупроводникового кристалла с соответствующими контактными участками схем ного рисунка на ПОДНОЖКВ. выполненной гибкой или имеющей толщину менее 1 мм и закрепленной крепежным средством.2. Устройство по п.1 олтлтающееся тем. что крепежное средство выполнено окружающим плавкий мостик алектровоспламенительной головки, источник тока. электронный блок и подложку. гпри этом вхрепежном средстве выполг нены отверстия для внешнего проводника и для возможности воздействия плавкого мостика на вврывчатое вещество.З. Устройство по п.2, олтлшагащеесят тем. что в отверстии крепежного среда ства для возможности воздействия плавкого мостика на взрывчатое вещество установлено уделяемое или разрушаемое герметизирующее уплотнение.4. Устройство по п.2, отлшающеесл стем. что крепежное средство выполненоН-с цилиндрической внешней. поверхно стью диаметром менее 20 мм и с возможностью установки на 109119 уплотняющей заглушки с отверстый для соединения с внешним проводив КОМ.5- уСТПойство по п.2 или д. отта 701116901 тем. что крепежное средство вьтполнено ИЗ зпектроизолирующегд а. териала с по меньшей мере одним ат ВЭРСТИВМ для заземляющего контакта Между схемами в крепежном средстве и электропроводящим корпусом детинатора. -6. Устройство по п.1 отшагал/ввел Тем. что оно снабжено фотоэлектрическим преобразователем с волоконно-оптическим кабелем. являющимся Проводником внешнего сигнала. причемвыход фотоэлектрического преобразован ТЕЛ Сбединен с-контоктными площадка-д м На СХВМЕЬ. предназначенными для внешних электрических проводников, 7. Устройство по п.1 отличающееся Тем. что между контактными участками ПОДЛОЖКИ и поверхностью полупроводниковогокристалла образован по меньшей мере один слой соединяющего8. Устройство по п.1 олъттающееся тем. что соединение полупроводникового кристалла с соответствующими контактами участками схемного рисунка на подложке выполнено в виде отверстия В ПОДЛОЖКЕ. Вдолв кромок которого свободно выступают контактные площадки схемного рисунка на подложке.нем. что контактные участки на полупроводниковом кристалле выполнены на той же стороне что и микросхема.10. Устройство по п.1. отжигающегсл тем. что злектровоспламеньнельная головка выполнена на поверхности полупроводникового кристалла.11. Устройство по п.10. отличаю/яте вся тем. что электровоспламенительнвя головке выполнена на той же поверхности полупроводникового кристалла. что и микросхема.злектровослламенительной головки вы полнен плоским. 13. Устройство по п.1. сжигающеемикросхемы полупроводникового кристалла поделен на нижний и- верхнийэлектропроводящие слои. которые изо лированы друг от друга. за исключением окон. предназначенных для