一种薄膜压力传感器及其制造方法技术

本发明专利技术公开一种薄膜压力传感器及其制造方法，薄膜压力传感器安置在汽车座椅的座垫泡棉与座垫表皮包裹层之间，通过将若干个传感器触点(每个传感器触点输出的电阻值随其受到的压强变化而改变)输出的阻值状态发送到控制器，进行识别乘员乘坐状态及乘员重量区间，后续可再通过控制器将识别信息发送至整车控制系统或安全气囊分级控制系统，同时可兼容安全带提醒装置功能。在发生事故时，整车控制系统或安全气囊分级控制系统可根据不同乘员(如儿童、体型娇小成年人、成年人等)来控制多级安全气囊起爆程度。

A Thin Film Pressure Sensor and Its Manufacturing Method

【技术实现步骤摘要】
一种薄膜压力传感器及其制造方法
本专利技术涉及汽车座椅传感器
，特别是涉及一种薄膜压力传感器及其制造方法。
技术介绍
当前汽车座椅安全带和汽车安全气囊已经被广泛使用，在交通事故发生时大大降低了伤亡率，但由于乘员约束系统是按绝大多数的成年乘员且处于正常坐姿位置而设计的，所以常规的安全气囊有可能对于儿童及身材娇小的成年造成二次碰撞伤害。目前随着车辆安全法规进一步完善，中国新车评价规程(C-NCAP)对新车乘员保护措施也有明确的评判标准。美国NHTSA颁布的FMVSS208安全法规里规定了所有美国国内的轿车，安全气囊应对不同类别的乘员从儿童到成人以及儿童座椅进行识别并在撞车时加以有效的保护并控制安全气囊的开启。随着各国对于汽车安全性的重视，相应出台了各自的政策法规，我国也启动了安全气囊国家标准的研究项目。安全气囊的智能化促进了乘员分类系统的研发，在汽车上装配乘员探测装置系统是我国汽车安全性能提升道路上的必然趋势。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种薄膜压力传感器及其制造方法，以解决上述现有技术存在的问题，可以根据不同乘客的体型来控制多级安全气囊的起爆程度。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供一种薄膜压力传感器，包括传感器主体，所述传感器主体包括上层薄膜层、银浆电路层上层、碳浆涂层上层、双面胶及排气孔层、碳浆涂层下层、银浆电路层下层和下层薄膜层，所述银浆电路层上层和碳浆涂层上层分别丝印于所述上层薄膜层的表面，所述碳浆涂层下层和银浆电路层下层分别丝印于所述下层薄膜层的表面，所述传感器主体放置于上层无纺布包覆层和下层无纺布包覆层中间；所述上层薄膜层和下层薄膜层上对应丝印有银浆层和碳浆层的位置为传感器触点，所述传感器主体划分为若干个区域，各个区域中设置有多个传感器触点，电联接的各个所述传感器触点通过线路汇合后与控制器联接，所述控制器与整车控制系统或安全气囊分级控制系统信号链接。进一步地，所述传感器主体划分为四个区域，四个区域分别对应人体的左侧大腿、右侧大腿、左侧臀部和右侧臀部的位置设置。进一步地，每侧大腿区域内至少设计有两组所述传感器触点，每组所述传感器触点包含3-5个传感器点位。进一步地，每侧臀部区域内至少设计有两组所述传感器触点，每组所述传感器触点包含4-5个传感器点位。进一步地，各个区域中的所述传感器触点一阵列形式分布。进一步地，所述下层薄膜层的排气孔处粘贴有透气防水纤维布。本专利技术还提供一种薄膜压力传感器的制造方法，应用于上述的薄膜压力传感器，包括以下工艺流程：1)初切：将原料薄膜层和双面胶按要求裁切成长方形膜片；2)高温预收缩：将裁切好的长方形膜片放置在120～150℃环境内10～20分钟；3)除尘、除静电：消除上层薄膜层和下层薄膜层表面静电及灰尘；4)丝印银浆：根据设计将上层薄膜层和下层薄膜层分别印刷银浆电路层上层和银浆电路层下层线路图形；5)高温固化：将上序半成品放入烘干箱进行高温固化；6)丝印碳浆：根据设计将上层薄膜层和下层薄膜层分别印刷碳浆涂层上层和碳浆涂层下层线路图形；7)高温固化：将上序半成品放入烘干箱进行高温固化；8)检测：检测上层薄膜层和下层薄膜层的半成品的固定电阻值及分布在各个位置的测试电阻值；9)冲孔：将上层薄膜层和下层薄膜层的半成品及双面胶裁切出对应端子、触点及排气孔位；10)除尘、除静电：消除上层薄膜层和下层薄膜层的半成品表面的灰尘、杂物、静电；11)覆合：使用双面胶将上层薄膜层和下层薄膜层的半成品对位覆合；12)切形：使用专用轮廓刀板将覆合后的半成品切出轮廓；13)无纺布切型：使用专用刀板将上下层无纺布切型；14)热合：将裁切后的半成品置于两张无纺布中间，热合无纺布使半成品镂空处粘合；15)防水布切型：用冲孔工装将防水布按固定尺寸要求裁切好；16)贴防水布：将裁切后的防水布贴在传感器排气孔处；17)终检：将接口连接检测设备，检测各个固定电阻阻值及传感器触点阻值与负载曲线。进一步地，所述步骤8)中的测试电阻的模块分别分布在原料薄膜的四周及中间部位，且测试电阻模块的检测点位为裸露出来的未被碳浆覆盖的银浆涂层。进一步地，双面胶上裁剪有与传感器触点、排气道及排气孔相对应的孔位，其中排气孔的位置与下层薄膜层预留的排气孔的孔位相对应。本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：1、本专利技术中的薄膜压力传感器及其制造方法，整体结构设计规划优化，传感器触点的点位分布更加符合人体结构及受力特点；2、传感器触点阵列式排布有效地减少了设计中的导线数量，简化设计结构，节约了涂层生产成本的，也使得控制可识别各个传感器触点触发状态，更有效的识别乘员体态及坐姿；3、检测精准度及兼容性能得到有效的提高，面对不同用户的需求，无需再进行繁琐的重新设计工作，仅需要针对用户的特殊需求修改对应的结构或性能参数即可；4、具有良好的防水及防尘性能；5、通过优化的结构设计布局有效地提高了产品耐久性能：6、设计中加入测试电阻模块及检测点位等结构，使制作过程的工艺稳定性得到有效的监测，避免了不良半成品批量流入到后序工序，防止总成产品出现大量不合格品，从而有效的减少质量成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为薄膜压力传感器的结构分解示意图；图2为传感器主体轮廓区域分布图；图3为传感器触点组成示意图；图4为传感器主体断开状态示意图；图5为传感器主体输出较高阻值时的状态图；图6为传感器主体输出阻值降低时的状态图；图7为上下薄膜层接触面积变化示意图；图8为下层薄膜层半成品主体结构示意图；图9为阻值对作用力变化曲线图；图10为cell弧形结构图；图11为cell特定的线性图形；其中，1上层无纺布包覆层；2上层薄膜层；3银浆电路层上层；4碳浆涂层上层；5双面胶及排气孔层；6碳浆涂层下层；7银浆电路层下层；8下层薄膜层；9下层无纺布包覆层；10上层薄膜半成品；11下层薄膜半成品；12排气孔；13排气道。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的目的是提供一种薄膜压力传感器及其制造方法，以解决上述现有技术存在的问题，可以根据不同乘客的体型来控制多级安全气囊的起爆程度。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。请参考图1-11，其中，图1为薄膜压力传感器的结构分解示意图；图2为传感器主体轮廓区域分布图；图3为传感器触点组成示意图；图4为传感器主体断开状态示意图；图5为传感器主体输出较高阻值时的状态图；图6为传感器主体输出阻值降低时的状态图；图7为上下薄膜层接触面积变化示意图；图8为下层薄膜层半成品主体结构示意图；图9为阻值对作用力变化曲线图；图10为cell弧形结构图；图11为cell特定的线性图形。如图1-11所示，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种薄膜压力传感器，其特征在于：包括传感器主体，所述传感器主体包括上层薄膜层、银浆电路层上层、碳浆涂层上层、双面胶及排气孔层、碳浆涂层下层、银浆电路层下层和下层薄膜层，所述银浆电路层上层和碳浆涂层上层分别丝印于所述上层薄膜层的表面，所述碳浆涂层下层和银浆电路层下层分别丝印于所述下层薄膜层的表面，所述传感器主体放置于上层无纺布包覆层和下层无纺布包覆层中间；所述上层薄膜层和下层薄膜层上对应丝印有银浆层和碳浆层的位置为传感器触点，所述传感器主体划分为若干个区域，各个区域中设置有多个传感器触点，电联接的各个所述传感器触点通过线路汇合后与控制器联接，所述控制器与整车控制系统或安全气囊分级控制系统信号链接。

【技术特征摘要】
1.一种薄膜压力传感器，其特征在于：包括传感器主体，所述传感器主体包括上层薄膜层、银浆电路层上层、碳浆涂层上层、双面胶及排气孔层、碳浆涂层下层、银浆电路层下层和下层薄膜层，所述银浆电路层上层和碳浆涂层上层分别丝印于所述上层薄膜层的表面，所述碳浆涂层下层和银浆电路层下层分别丝印于所述下层薄膜层的表面，所述传感器主体放置于上层无纺布包覆层和下层无纺布包覆层中间；所述上层薄膜层和下层薄膜层上对应丝印有银浆层和碳浆层的位置为传感器触点，所述传感器主体划分为若干个区域，各个区域中设置有多个传感器触点，电联接的各个所述传感器触点通过线路汇合后与控制器联接，所述控制器与整车控制系统或安全气囊分级控制系统信号链接。2.根据权利要求1所述的薄膜压力传感器，其特征在于：所述传感器主体划分为四个区域，四个区域分别对应人体的左侧大腿、右侧大腿、左侧臀部和右侧臀部的位置设置。3.根据权利要求2所述的薄膜压力传感器，其特征在于：每侧大腿区域内至少设计有两组所述传感器触点，每组所述传感器触点包含3-5个传感器点位。4.根据权利要求2所述的薄膜压力传感器，其特征在于：每侧臀部区域内至少设计有两组所述传感器触点，每组所述传感器触点包含4-5个传感器点位。5.根据权利要求2所述的薄膜压力传感器，其特征在于：各个区域中的所述传感器触点一阵列形式分布。6.根据权利要求1所述的薄膜压力传感器，其特征在于：所述下层薄膜层的排气孔处粘贴有透气防水纤维布。7.一种薄膜压力传感器的制造方法，应用于权利要求1-6中任一项所述的薄膜压力传感器，其特征在于，包括以下工艺流程：1)初切：将原料薄膜层和双面胶按要求裁切成长方形膜片；2)高温预收缩：将裁切好的长方形膜...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉晨阳，丁伟，杨玉卓，张晓奕，
申请(专利权)人：辽宁尚泽电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21