[发明专利]顶盖组件、点火装置及气囊用气体发生装置以及安全带预紧器用气体发生装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于气囊(air bag)等汽车安全装置的气体发生器等中所搭载的点火装置(squib)。

而且，本发明涉及一种作为所述点火装置的构成零件的顶盖组件(headassembly)。

进而，本发明涉及一种搭载有所述点火装置的气囊用气体发生装置以及安全带预紧器(seat belt pretensioner)用气体发生装置。

背景技术

作为使安装在汽车中的气囊膨胀的气体发生器用点火装置，先前以来开发有各种电子式点火装置。

该点火装置通常具有用于与外部电性连接的金属引脚(pin)，而且在该金属引脚的另一端具备用于对火药点火的加热元件。

先前使用的点火器为了对点火药点火而使用有桥丝(bridge wire)。作为桥丝，使用的是镍铬耐热合金(nichrome)线，如果桥丝的线径过细则将无法安装。而且，由于能够安装的线径的桥丝其热电容大，因此为了仅以如BUS系统般的通信的能量来对点火药点火，而必须在电容大的电容器中蓄积充分电荷。

作为其他的点火器，已知有使用印刷电路基板的制造技术，且在印刷电路基板上直接形成厚膜电阻体的方法。

例如在日本专利特开2003-205823号公报中揭示有一种点火装置，其使用印刷电路基板，直接在印刷电路基板上形成厚膜电阻体，并为了静电保护的目的而在电路基板上的其他部分搭载有变阻器(varistor)。

而且，在日本专利特开2000-108838号公报中同样揭示有一种点火装置，是将在印刷电路基板上搭载电阻性加热元件并利用焊锡将电容器与变阻器连接于印刷电路基板的点火装置进一步连接于电极引脚而获得。

通过这些技术，尽管点火所需的能量改善得比使用桥丝时低，但仍不够充分。

另一方面，半导体桥(Semiconductor Bridge，SCB)是使用溅镀或蒸镀等的半导体技术而制造的电桥的总称，但与桥丝或印刷电路基板相比，使用半导体桥的点火器能够制作线宽较细的非常微细的构造，能够利用厚度也达到数微米左右的膜厚的薄膜电桥，因此可以减小热电容，从而具有高速响应性与低能量的点火性。桥丝在1.2A的通电下将点火药加热至点火温度为止需要800至1000微秒左右的时间，因此点火所需的能量必须为2.9mJ左右，但半导体桥一般通过来自小电容的电容器的放电而以小于等于0.44mJ便可将点火药点火。而且，SCB是使用溅镀或蒸镀等的半导体制造设备，所以不仅能大幅减小基板尺寸，而且能减小发热部的热电容且能够准确地进行控制，因此能够稳定地制作点火响应性高且低能量点火的点火装置。

而且，已知有日本专利特表2000-513799号公报中所揭示的点火装置，该点火装置为了能够通过被称作BUS系统的通信来实现点火而内置有集成电路(Integrated Circuit，IC)。

该点火装置的构造为：在顶盖上设置着包含经集成化的电路装置的第二半导体小板，进而在该第二半导体小板上依次层叠着第一半导体小板及第三半导体小板，其中所述第一半导体小板包含蓄积着用以使点火元件点火的能量的电容器，所述第三半导体小板包含点火元件。

如上所述，在使用SCB来作为点火元件的情况下，根据日本专利特表2000-513799号公报，半导体桥(SCB)的连接使用的是打线接合(wire bonding)，为了对点火药点火而需要使SCB与点火药密接，但有可能会因密接力而使打线接合发生断线。进而，根据日本专利特表2000-513799号公报，作为用于点火的能量蓄积用电容器，使用的是半导体电容器，因该电容器可蓄积的电能小，所以为了以该能量点火而必须使用高点火灵敏度的SCB，但此时由于点火灵敏度非常高，所以因噪声引起误爆的危险性增大。

而且，为了提高点火的可靠性，优选使蓄积于电容器中的能量增多，以及使来自电容器的点火用电流的放电波形更陡急(sharp)。

另外，当在顶盖上设置有点火元件或电容器时，顶盖基板的表面会产生凹凸，从而与具有点火药的杯体组合起来时，存在点火药密度产生不均等的问题。

发明内容

本发明有利地解决所述问题，目的在于提供一种能在高生产性下实现尺寸的缩小化和品质的提高的点火装置、作为该点火装置构成零件的顶盖组件、搭载有该点火装置的气囊用气体发生装置以及安全带预紧器用气体发生装置。

发明者们为了解决所述课题而反复进行了专心研究，结果获得如下所述的见解。