Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und zugehörigen Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

1 Anzündelement mit abgeschiedender und strukturierter TiH_x-Zündbrückenschicht (0,2 < x < 2) auf einem Trägersubstrat mit einer thermischen Isolationsschicht vor der Aufbringung der Dämmschicht,

1a als Draufsicht ohne Kontaktmetallisierung,

1b als Draufsicht mit Kontaktmetallisierung und

1c als Schnittdarstellung

2 Anzündelement mit abgeschiedender und strukturierter TiH_x Zündbrückenschicht (0,2 < x < 2) auf einem Trägersubstrat mit einer thermischen Isolationsschicht,

2a als Draufsicht ohne Kontaktmetallisierung,

2b als Draufsicht mit Kontaktmetallisierung und

2c als Schnittdarstellung

3 thermodynamisch wirksame Länge l und Breite b der Zündstruktur

4 Prinzipschaltbild des Zündstromkreises

5 Anzündelement mit abgeschiedender und strukturierter TiH_x Zündbrückenschicht (0,2 < x < 2) auf einem Trägersubstrat mit einer thermischen Isolationsschicht und einer Dämmschicht auf der Zündbrücke

Die 1 zeigt ein Anzündelement mit bereits abgeschiedender, strukturierter und hydrierter TiH_x:(0,2<x<2) -Zündbrückenschicht 2 auf einem Trägersubstrat 4 mit einer thermischen Isolationsschicht 3 vor der Aufbringung der Dämmschicht (vgl. dazu 5).

Die thermischen Isolationsschicht 3 ist in diesem Ausführungsbeispiel als geschlossene epitaktisch abgeschiedene SiO₂-Schicht ausgestaltet. Grundsätzlich kann diese aber auch durch Oxidation einer Siliziumsubstratoberfläche hergestellt werden. Darüber hinaus sind auch andere Stoffe zur thermischen Isolation geeignet. Wesentlich für die Funktion ist jedoch, daß weder durch die thermische Isolationsschicht 3 noch durch das Trägersubstrat 4, falls auf die thermische Isolationsschicht 3 verzichtet wird, die Zündbrückenschicht 2 elektrisch kurzgeschlossen wird.

Die Kontaktflächen 21 (siehe 1a) der TiH_x:(0,2<x<2)-Zündbrückenschicht 2 sind verbreitert ausgeführt, um einen möglichst geringen Übergangswiderstand zu den Kontakten 1 zu erreichen. Entsprechend werden die Kontakte 1 als eine Al-Schicht oder eine andere Schicht aus einem hochleitfahigen Material realisiert (siehe 1b und 1c), um eine Kontaktierung zu erleichtern. Die Abmessungen der Kontaktflächen 21 richten sich nach den jeweils geforderten Kontaktierungsbedingungen. In 1c wird noch einmal die Abfolge der Schichten im Schnitt deutlich, wobei die variable Dicke d der thermischen Isolationsschicht 3 den Zündzeitpunkt und die mindestens erforderliche Zündspannung beeinflußt. Wird nämlich die Zündbrückenschicht 2 vom Strom durchflossen, so ist die Zeit bis zum Erreichen der kritischen Zersetzungstemperatur im wesentlichen von der Wärmeleitfähigkeit der Isolationsschicht 3 abhängig. Kann eine größere Wärmemenge über die Isolationsschicht 3 an das Trägersubstrat 4 abfließen, so verzögert sich der Zündzeitpunkt oder aber es muß eine höhere Leistung umgesetzt werden, was eine höhere Zündspannung bedeutet.

Wie 2 als zweites Ausführungsbeispiel zeigt, kann die Titanhydrid-Zündbrückenschicht 2 auch direkt auf dem Trägersubstrat 4 abgeschieden werden, falls eine Verzögerung des Zündzeitpunktes gewünscht oder die Zündspannung entsprechend hoch gewählt wird und außerdem das Trägersubstrat 4 nicht elektrisch leitfähig ist. Die Kontakte 1 sind dabei wieder auf der strukturierten Zündbrückenschicht 2 abgeschieden (vgl. 2b und 2c).

3 verdeutlicht die letztlich wirksame Oberfläche der Zündbrückenschicht 2. Auch in dieser 3 wurde eine rechteckfömige Struktur der Zündbrückenschicht 2 der wirksamen Länge l und Breite b gewählt. Diese Struktur ist besonders einfach über die bekannten Gleichungen R = &rgr; I/A und P = U²/R theoretisch zu berechnen und außerdem fertigungstechnisch einfach zu dimensionieren. Die kritische Zündeigenschaften, wie Zündzeiten und Zündspannungen können dadurch angepaßt werden.

4 zeigt das Prinzipschaltbild des Zündstromkreises. Die Zündung erfolgt durch Anlegen einer elektrischen Spannung U im Niedervoltbereich an die metallisierten Kontakte 1. Infolge des einsetzenden Stromflusses kommt es zu einer joulschen Erwärmung der Titanhydrid-Zündbrückenschicht 2, welche daraufhin durch ihre Erwärmung und die chemische Zersetzung (Freisetzung von reaktivem Wasserstoff) und eine Plasmaentladung den Zündvorgang in der pyrotechnischen Wirkmasse 5 initiiert.

Neben den vorangehend beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispielen sind insbesondere auch andere, zum Beispiel kreisförmige Ausgestaltungen der Zündbrückenschicht denkbar.

In 5 wird nun dargestellt, daß auf der Zündbrückenschicht 2 im wirksamen Bereich der Zündbrücke zwischen den Kontakten 1 eine Dämmschicht 7 abgeschieden ist. Durch eine derartige, bspw. aus Oxidmaterial bestehende Dämmschicht 7 kann der Aufheizprozeß der Zündbrückenschicht 2 auf die für die Zersetzung erforderliche Temperatur durch eine Druckerhöhung beschleunigt werden. Die Dicke der Dämmschicht 7 und ihre Struktur (lokale Verjüngung der Dämmschicht 7 als Soll-Bruchstelle ect.) ist dabei so gewählt, daß nach dem Freisetzen des reaktiven Wasserstoffs und der beginnenden Expansion die Dämmschicht 7 bei einem vorab definierten Druck öffnet und das heiße Wasserstoffgas sowie die heißen Partikel der Zündbrückenschicht 2 und, falls sich ausbildend, auch das Plasma an bzw. in die pyrotechnische Wirkmasse 5 gelangen können. Vorzugsweise ist auch die Dämmschicht 7 nur so dick, daß diese direkt beim Beginn der Reaktion der Zündbrückenschicht 2 zerstört wird. Die Dämmschicht 7 kann aus einem Material oder einer Folge von Schichten bestehen, bei der zumindest die direkt an der Zündbrückenschicht 2 liegende elektrisch isolierend sein muß, damit die Zündbrückenschicht 2 nicht überbrückt wird. Eine teilweise Metallabscheidung als Deckschicht der Dämmschicht 7 ist jedoch denkbar, da durch die Reflexion an der metallisierten Deckschicht die Wärme vor der Zerstörung der Dämmschicht 7 in die Zündbrückenschicht 2 zurück reflektiert wird und sich diese somit schneller erhitzt.