[发明专利]一种隔断式MEMS引信

说明书

技术领域

本发明涉及引信技术领域，具体涉及一种隔断式MEMS引信。

背景技术

引信是武器系统中的重要部件，它通过对环境、目标进行探测以获取信息和处理、识别信息，并实现引信的安全状态控制和最佳起爆控制。为了实现上述目标，通常会设计相应的隔断机构来阻止意外爆轰，提高引信的安全性能。

随着武器技术的进步，引信需要向着小型化、集成化以及智能化方向发展，而传统加工工艺很难在小尺寸加工上有所突破，这将制约着相关技术的发展。将MEMS技术应用到引信的设计中，将很好的解决这个矛盾。MEMS引信具有体积小、可靠性高、可批量化等诸多优势，使得常规弹药有更多的空间容纳多传感器探测电路与主装药，提高弹药的精确度和杀伤力，使引信的小型化和智能化和成为可能。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提出一种隔断式MEMS引信，将MEMS技术应用到引信，具有低成本、高智能、易集成的特点。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种隔断式MEMS引信，包括药剂盖板层Ⅰ、药剂层Ⅱ、安保装置层Ⅲ以及加速膛层Ⅳ，药剂层Ⅱ上部和药剂盖板层Ⅰ通过键合的方式连接，药剂层Ⅱ下部和安保装置层Ⅲ上部通过键合的方式连接，安保装置层Ⅲ下部和加速膛层Ⅳ黏贴。

所述的药剂盖板层Ⅰ包括药剂盖板23，药剂盖板23为边长7.5mm～8mm，厚度0.2mm～0.3mm的方形片状单晶硅材料。

所述的药剂层Ⅱ包括药剂层壁20，药剂腔22位于药剂层壁20的中心下方，器件腔21分布在药剂腔22的四周。

所述的安保装置层Ⅲ包括硅衬底层3，在硅衬底层3中心处制作有通孔4，二氧化硅层2以及可动硅结构层1依次制作在硅衬底层3上，在可动硅层1中制作有以通孔4为中心对称的四组驱动器，每组驱动器包括右锚点6与左锚点9，右金属电极5与左金属电极10分别制作在右锚点6与左锚点9上，呈阵列的V型热电执行器8的两端分别与左锚点9与右锚点6相连，中间臂7位于V型热电执行器8的中点，杠杆14的首端通过右柔性梁13与中间臂7相连，下锚点11制作在右柔性梁13的左边并通过左柔性梁12与杠杆14的首端相连，隔板15位于杠杆14的末端并且制作有互锁槽16与互锁齿17，互锁槽16与互锁齿17与相邻隔板对应的互锁齿及互锁槽形成互锁；

左锚点9、右锚点6以及下锚点11与二氧化硅层2相连，其余部分均为悬空可动结构。

所述的加速膛层Ⅳ包括中心带有凸台结构的方形陶瓷片18，方形陶瓷片18的凸台结构设有加速膛孔19，方形陶瓷片18的长度为7.5mm～8mm，厚度为0.4mm～0.5mm，加速膛孔19直径为0.3～0.5mm。

与传统引信相比，本发明的优点为：利用现有的成熟的IC工艺，可以实现大规模制造，降低了生产成本；每层结构可以单独制作，降低了加工难度，提高了器件的成品率；利用热电效应来产生相应的输出，克服了传统引信受使用环境约束的缺陷，由电信号控制，智能化程度更高；互锁结构的设计为相应冗余信号提供基础，提高了器件整体的安全性；将加速膛、安保装置以及药剂集成在一个芯片内，传统引信相比，有效的减小了器件体积，集成化程度更高。

附图说明

图1为隔断式MEMS引信的结构示意图，其中图1a为结构的俯视图，图1b为图1a的A-A的剖视图。

图2为药剂盖板的结构示意图，其中图2a为结构的俯视图，图2b为图2a的F-F剖视图。

图3为药剂室的结构示意图，其中图3a为结构的俯视图，图3b为图3a的D-D剖视图。

图4为安保装置的结构示意图，其中图4a为结构的俯视图，图4b为图4a的B-B剖视图。

图5为单组驱动器结构示意图。

图6为加速膛的结构示意图，其中图6a为结构的俯视图，图6b为图6a的C-C剖视图。

图7为互锁机构的局部放大示意图。

图8为隔断式MEMS引信的解保示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明进行进一步说明。

参照图1，一种隔断式MEMS引信，包括药剂盖板层Ⅰ、药剂层Ⅱ、安保装置层Ⅲ以及加速膛层Ⅳ，药剂层Ⅱ上部和药剂盖板层Ⅰ通过键合的方式连接，药剂层Ⅱ下部和安保装置层Ⅲ上部通过键合的方式连接，安保装置层Ⅲ下部和加速膛层Ⅳ黏贴。

参照图2，所述的药剂盖板层Ⅰ包括药剂盖板23，药剂盖板23为边长7.5mm～8mm，厚度0.2mm～0.3mm的方形片状单晶硅材料。