汽车座椅压力传感器、薄膜开关片及其制备方法、汽车与流程

文档序号:20708780发布日期:2020-05-12 16:50阅读:840来源:国知局
汽车座椅压力传感器、薄膜开关片及其制备方法、汽车与流程

本发明涉及压力传感器的技术领域,尤其是涉及一种汽车座椅压力传感器、薄膜开关片及其制备方法、汽车。



背景技术:

薄膜式压力传感器已具体应用于例如汽车等的交通领域,安装在汽车座椅内,用于感测座椅是否有乘坐员。当有人乘坐时,进一步感测是否系扣好安全带。若没有系扣,则发出警示。这已经是目前汽车或其它交通工具的标准配制。通常薄膜式压力传感器内设有上下对应的接触电极,在乘坐重力下,上下接触电极形成电性接触的导通,即可获得座位上有乘坐员的信号。然而,当压力传感器对外传输线路因为车辆震动、不当插拔或连接方式不正确产生断路时,有乘坐员的信号则无法顺利传递到汽车等交通工具的车辆电控系统,即使压力传感器的功能良好也形同故障,不能正常发挥警示效果。

在高质量的进口汽车商品中普遍采用一种已知的解决方案,在薄膜外部安装直插式金属膜电阻器或贴片电阻器等分离式电阻元件,利用通过电阻元件的微弱电流判断压力传感器对外传输线路是否连接良好,薄膜的电路设计必须改变增加测试焊点,并以塑封块密封分离式电阻元件与所有焊点。整体塑封块的尺寸变得较大且塑封块的模封注胶压力容易造成分离式电阻元件的位置偏移或冲线使线材外露,塑封块的形成方法与材料都需要严格的规范要求。即使制造能力达到要求,厂商使用该技术还要支付额外权利金,对于我国实体产业在汽车座椅压力传感器的国内生产与国际销售上造成很大约束。

中国发明专利公开号cn110108396a公开了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输出的阻值状态发送到控制器,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,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。该专利的技术方案主要是针对上下接触电极的结构进行改良。

中国发明专利公开号cn104925015a公开了一种车用座椅压力传感器,与整车控制器连接,该传感器包括压力感应模块、电阻、封塑块、支撑件、线束、弹性材料和防磨隔层;所述的压力感应模块、电阻、线束、连接器、整车控制器依次连接;电阻设在封塑块中;所述的弹性材料固定在支撑件上,压力感应模块、防磨隔层通过封塑块与支撑件可拆卸式连接,防磨隔层、压力感应模块、弹性材料由上至下依次设置;所述的连接器与支撑件可拆卸式连接;整车控制器根据座椅压力传感器探测的电信号,判断当前座椅占用状态。所使用的电阻为贴片电阻,以表面结合方式设置在pet上,然后封装在封塑块中。



技术实现要素:

本发明的主要目的一是提供一种汽车座椅压力传感器,能够解决以往使用直插式金属膜电阻器或贴片电阻器组装于汽车座椅压力传感器中电阻器安装工序的焊点增加、难以塑封的质量与成本问题,例如制程中直插式金属膜电阻器的塑封位移、冲线外露或贴片电阻器的模冲假焊,并解决使用上人体不当乘坐或意外重力造成在电阻器焊点断裂的问题,减轻座压到直插式金属膜电阻器、贴片电阻器或需要较厚较大尺寸密封电阻器的塑封块的人体不适感。

本发明的主要目的二是提供一种薄膜开关片,可应用于汽车座椅压力传感器省略直插式金属膜电阻器或贴片电阻器的快速组装。

本发明的主要目的三是提供一种薄膜开关片的制备方法,用于在印刷工序中整合以往需要表面贴合安装的电阻元件,解决以往电阻元件密封在塑封块内的冲线位移露线以及额外设置测试焊点的焊接造成的防水性差、制作成本高等问题,也能解决薄膜开关片的。

本发明的主要目的四是提供一种汽车,解决以往汽车座椅压力传感器在感测所述汽车座椅上是否有乘员或驾驶员时不能够自我检测由行车电控系统至车座椅压力传感器的薄膜开关片之间包括焊点的电连接路径的断路异常,而无法警示汽车座椅压力传感器的感测故障。

本发明的主要目的一是通过以下技术方案得以实现的:

提出一种汽车座椅压力传感器,包括薄膜开关片、连接于所述薄膜开关片的电传输线及连接于所述电传输线末端的接头,所述薄膜开关片包括:

第一电路薄膜,包括第一绝缘膜层与形成于所述第一绝缘膜层内面的第一导线图形,所述第一绝缘膜层具有压力感测区与供连接所述电传输线并且由所述压力感测区一侧延伸的排线区,所述第一导线图形包括分布于所述压力感测区内的多个第一压感电极以及串联连接所述第一压感电极的第一线路,所述排线区的部分区段宽度扩大形成为夹封区;

印刷电阻层,印刷形成于所述第一绝缘膜层上,所述印刷电阻层位于所述夹封区中并短路连接位于所述排线区中的两条导线;

第二电路薄膜,包括第二绝缘膜层与形成于所述第二绝缘膜层内面的第二导线图形,所述第二导线图形包括多个第二压感电极与串联连接所述第二压感电极的第二线路;

其中,当所述第二电路薄膜与所述第一电路薄膜相互贴合以组成不可分拆的薄膜,所述第二压感电极对准于所述第一压感电极,所述印刷电阻层被夹封于所述第一绝缘膜层与所述第二绝缘膜层之间。

通过采用上述基础技术方案一的整体,利用印刷形成于所述第一绝缘膜层上的所述印刷电阻层位于所述夹封区中并短路连接位于所述排线区中的导线,当所述第二电路薄膜与所述第一电路薄膜相互贴合以组成不可分拆的薄膜,所述第二压感电极对准于所述第一压感电极,同时所述印刷电阻层被夹封于所述第一绝缘膜层与所述第二绝缘膜层之间,薄膜开关片内部整合了以往外部组装的电阻元件,在无封装成本的条件下夹封住所述印刷电阻层,实现在不需要增设测试焊点的优势下能够自我检测汽车座椅压力传感器的电传输路径与连接焊点的断路情况。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述印刷电阻层的两端分别超过所述两条导线朝向所述排线区侧缘的侧边;优选地,所述两条导线个别与所述印刷电阻层接触的长度介于0.1~0.3cm;优选地,所述印刷电阻层的电阻率介于200~10000ω·cm,所述印刷电阻层的印刷厚度介于6~20μm,所述印刷电阻层的材质包括碳黑、石墨与树脂,所述印刷电阻层的短路连接长度介于0.1~0.5cm。

可以通过采用上述优选技术方案,利用所述印刷电阻层的两端分别超过所述两条导线的侧边,增加所述印刷电阻层对所述两条导线的覆盖接触曲折度,以避免电阻空接;优选地,利用所述两条导线个别与所述印刷电阻层接触的特定长度范围,相当于所述印刷电阻层在所述两条导线上的宽度范围,增加所述印刷电阻层对所述两条导线的覆盖接触宽度;优选地,利用所述印刷电阻层的特定电阻率范围、特定印刷厚度范围、材料选择与特定短路连接长度范围,提供一种电阻值在500~1000ω的薄型印刷电阻层,以利于所述第二绝缘膜层夹封所述印刷电阻层在所述第一电路薄膜上。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述夹封区相比于所述排线区的宽度增加值大于所述印刷电阻层的厚度两倍以上;优选地,所述夹封区的宽度为所述排线区的宽度120~250%,所述排线区的宽度介于0.5~3.0cm;优选地,所述第二绝缘膜层具有实质对应于所述第一绝缘膜层的形状,所述压力感测区的形状为u形或工形,所述排线区由所述压力感测区的底部延伸而出,所述夹封区相对远离所述压力感测区。

可以通过采用上述优选技术方案,利用所述夹封区相比于所述排线区的宽度增加值和所述印刷电阻层的厚度的两者比值在二倍以上,夹封后的所述印刷电阻层不会过于凸出并且所述印刷电阻层长度向的两端还能留有所述第一绝缘膜层与所述第二绝缘膜层供粘合的留白侧缘,所述夹封区的周边粘合避免所述印刷电阻层的外露;优选地,利用所述夹封区的宽度关系与所述排线区的宽度范围限定,以由所述排线区的特定区段识别出可供夹封所述印刷电阻层的所述夹封区;优选地,利用所述第二绝缘膜层与所述第一绝缘膜层的实质对应形状,加上所述压力感测区的u形或工形形状、所述排线区由所述压力感测区的底部延伸而出、所述夹封区相对远离所述压力感测区,整体薄膜开关片的外形具有朝向座椅前端的开口槽,所述排线区的安装位置可位于汽车座椅的后端或侧端,以利连接所述薄膜开关片的电传输线的引出,并且朝向汽车座椅前端的压感电极可排列成对应人体臀部的两排排列。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述汽车座椅压力传感器另包括塑封块,局部密封所述排线区在所述夹封区外的引线侧,用于密封在所述两条导线与所述电传输线之间电连接的焊点,使所述薄膜开关片整体具有防水性;优选地,所述塑封块的宽度大于所述排线区的宽度,小于等于所述夹封区的宽度;优选地,所述塑封块为软质;优选地,所述第一导线图形与所述第二导线图形各具有底部银浆层与位于所述底部银浆层上的顶部导电碳层;优选地,所述顶部导电碳层的宽度大于所述底部银浆层的宽度,以覆盖所述底部银浆层的侧边。

可以通过采用上述优选技术方案,利用所述塑封块局部密封所述排线区的引线侧,实现所述薄膜开关片的防水性,相较于以往还要密封电阻元件的塑封块,所述塑封块在尺寸缩小、低成本的材料选择与形成方法都有更大的弹性选择;优选地,利用所述塑封块的宽度限定,能密封所述引线侧在所述塑封块的单一侧,对所述薄膜开关片有较强的结合力;优选地,利用所述塑封块为软质,使所述塑封块可随乘坐重量而适当弯曲变形,避免元件脆裂;优选地,利用所述第一导线图形与所述第二导线图形各具有底部银浆层与位于所述底部银浆层上的顶部导电碳层,所述底部银浆层可以增加电传导性能,所述顶部导电碳层可以增强压感电极上下电接触后的防沾粘性能;优选地,利用所述顶部导电碳层的宽度大于所述底部银浆层的宽度,所述底部银浆层的顶面与侧边皆被覆盖保护,避免了所述底部银浆层在所述薄膜开关片的制造工艺中的制程氧化。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述两条导线皆由所述第一线路的延伸段构成;或者,所述两条导线的一条由所述第一线路的延伸段构成,所述两条导线的另一条由所述第二线路的延伸段构成;优选地,当所述两条导线皆由所述第一线路的延伸段构成,所述第一压感电极以所述第一线路串联连接成两侧个别连接至所述两条导线的分离导电图案,所述第二压感电极以所述第二线路串并联连接成一个整体互连导电图案;优选地,当所述两条导线分别由所述第一线路与所述第二线路的延伸段构成,所述第一压感电极以所述第一线路串联连接成位于一侧且连接至其中一所述两条导线的第一分离导电图案,所述第二压感电极以所述第二线路串联连接成位于另一侧且连接至另一所述两条导线的第二分离导电图案。

可以通过采用上述优选技术方案,利用所述两条导线皆由所述第一线路的延伸段构成,在所述印刷电阻层的形成之前与薄膜贴合之前所述两条导线皆预先形成于所述第一绝缘薄膜的内面上,所述印刷电阻层能够位置准确地的形成;或者,利用所述两条导线的一条由所述第一线路的延伸段构成以及所述两条导线的另一条由所述第二线路的延伸段构成,借以制作一种具有阶梯状外形或曲折状外形的薄膜电阻,故而改变所述印刷电阻层的印刷厚度可以调整所述印刷电阻层的电阻值,实现薄膜工艺中在相同图形与相同接触间隔的条件下的电阻值调制。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述薄膜开关片另包括:间隔胶层,位于所述第一电路薄膜与所述第二电路薄膜之间,以电隔离所述第一线路与所述第二线路,并且所述间隔胶层中形成排气通道,导通显露所述第一压感电极或/与所述第二压感电极的气室,所述排气通道具有不与所述第一线路、所述第二线路相重叠的通气路径,用于提供所述第一压感电极与对应的所述第二压感电极之间的压触回复弹性;优选地,所述第二绝缘膜层开设有排气开孔,连接所述排气通道;优选地,在所述排气开孔的周边设置有断续状间隔环,位于所述第一绝缘膜层与所述第二绝缘膜层之间。

可以通过采用上述优选技术方案,利用另包括的间隔胶层的特定连接设置关系,电隔离所述第一线路与所述第二线路,所述第一线路与所述第二线路的图形可以重叠可以不重叠,在线路区都不会发生异常短路的电接触,配合所述间隔胶层中形成的排气通道,提供所述第一压感电极与对应的所述第二压感电极之间的压触回复弹性;优选地,利用所述第二绝缘膜层开设的排气开孔连接所述排气通道,使所述排气通道内气压一致,以在重力压触下维持相同或相近的压触回复弹性;优选地,利用在所述排气开孔的周边设置的断续状间隔环,间隔环的断续缺口可不封闭所述排气通道的通道路径,用以避免压触后大量气体导入造成所述排气通道在所述排气开孔处的异常闭合。

本发明的主要目的二是通过以下技术方案得以实现的:

提出一种薄膜开关片,为如上所述任一技术方案的汽车座椅压力传感器包括的薄膜开关片。

通过采用上述基础技术方案二,利用印刷形成于所述第一绝缘膜层上的所述印刷电阻层位于所述夹封区中并短路连接位于所述排线区中的导线,当所述第二电路薄膜与所述第一电路薄膜相互贴合以组成不可分拆的薄膜,所述第二压感电极对准于所述第一压感电极,被夹封于所述第一绝缘膜层与所述第二绝缘膜层之间的所述印刷电阻层在所述夹封区中能达到低成本良好密封,薄膜开关片内部整合了电阻功能,省略了电阻元件的外部组装工序与用语连接电阻元件的测试焊点的设计。

本发明的主要目的三是通过以下技术方案得以实现的:

提出一种薄膜开关片的制备方法,包括以下步骤:

提供第一电路薄膜,所述第一电路薄膜包括第一绝缘膜层与形成于所述第一绝缘膜层内面的第一导线图形,所述第一绝缘膜层具有压力感测区与由所述压力感测区一侧延伸的排线区,所述第一导线图形包括分布于所述压力感测区内的多个第一压感电极以及串联连接所述第一压感电极的第一线路,所述排线区的部分区段宽度扩大形成为夹封区;

于所述第一电路薄膜上形成印刷电阻层,所述印刷电阻层位于所述夹封区中并连接位于所述排线区中的两条导线中的至少一条;

贴合第二电路薄膜至所述第一电路薄膜,所述第二电路薄膜包括第二绝缘膜层与形成于所述第二绝缘膜层内面的第二导线图形,所述第二导线图形包括多个第二压感电极与串联连接所述第二压感电极的第二线路;当所述第二电路薄膜与所述第一电路薄膜相互贴合以组成不可分拆的薄膜,所述第二压感电极对准于所述第一压感电极,所述印刷电阻层被夹封于所述第一绝缘膜层与所述第二绝缘膜层之间,所述印刷电阻层短路连接所述两条导线。

通过采用上述基础技术方案三,利用所述第一电路薄膜的第一绝缘膜层供所述印刷电阻层的形成与所述第一电路薄膜的排线区导线的连接,再利用所述第二电路薄膜与所述第一电路薄膜相互贴合,所述印刷电阻层被夹封于所述第一绝缘膜层与所述第二电路薄膜的第二绝缘膜层之间,制得的薄膜开关片的内部整合了以夹封方式完整密封的电阻元件,实现了电阻元件由薄膜开关片制得后的外部组装工序整合到薄膜开关片内部的印刷工序中,故能减少或省略薄膜开关片在引线侧的检测焊点,在后续组装工艺中可以减小塑封块的尺寸。另外,在前述的薄膜开关片的制备方法中在不同示例中也可以包括前述任一示例中汽车座椅压力传感器的附加技术手段。

本发明的主要目的四是通过以下技术方案得以实现的:

提出一种汽车,包括如上所述任一技术方案的汽车座椅压力传感器,安装于汽车座椅中并电连接至行车电控系统,用于感测所述汽车座椅上是否有乘员或驾驶员,以提醒系扣安全带,并能自我检测由所述行车电控系统至所述薄膜开关片之间包括所述电传输线以及在所述电传输线与所述两条导线之间焊点的电连接断路异常。

通过采用上述基础技术方案四,所述汽车座椅压力传感器的薄膜开关片不需要另外在引线侧组装例如直插式金属膜电阻器、贴片电阻器等电阻元件,汽车座椅压力传感器的整体更薄更柔软,此一具有自我检测电传输路径的所述压力传感器更适合将整组薄膜开关片安装汽车座椅内,在汽车领域应用上长时间乘坐不会造成人体不适感。

综上所述,本发明包括以下至少一种有益技术效果:

1.提供一种包括薄膜开关片的汽车座椅压力传感器或一种薄膜开关片,薄膜开关片具有在印刷工序中内部整合电阻的印刷电阻层,位于排线区中特定扩大宽度的夹封区,以夹封方式使印刷电阻层被低成本有效密封而不外露,应用于汽车座椅压力传感器或组装有该薄膜开关片的压力传感器时,整体压力传感器可以更薄与更柔软、承受人体乘坐时更小尺寸的塑封块能避免焊点的断裂;另外,在汽车座椅压力传感器的组装工艺上有更大的制作弹性,例如焊点、塑封块的制作方法与材料选用上;

2.提供一种薄膜开关片的制备方法,其包括的薄膜开关片能在印刷工序中内部整合电阻功能,以夹封方式使电阻层低成本的密封良好,以夹封方式使电阻层低成本的密封良好,汽车座椅压力传感器或组装有该薄膜开关片的压力传感器可以更薄与更柔软、承受人体乘坐或重力压触下能够避免焊点断裂;

3.提出一种汽车在汽车座椅压力传感器中设有自主检测传导线路的功能的解决方案,使薄膜开关片具有保护电阻层的防水性,并且以膜片内整合电阻元件取代电阻器的外部组装与塑封工序,并减少电阻器外露的风险,省略测试焊点的设计;

4.增加排线区中两条导线与印刷电阻层的电接触面积与曲折形状,使印刷电阻层稳固的电性接合至排线区中的两条导线;

5.改善薄膜开关片与外部连接薄膜开关片的电传输线的结合质量,取代了外部结合的直插式金属膜电阻器或贴片电阻器等电阻器的安装,例如塑封块的结合尺寸可以更薄更小。

附图说明

图1绘示本发明第一较佳实施例的一种汽车座椅压力传感器的顶视示意图;

图2绘示本发明第一较佳实施例的一种汽车座椅压力传感器的底视示意图;

图3绘示本发明第一较佳实施例的薄膜开关片沿图1的3-3线的剖切示意图;

图4绘示本发明第一较佳实施例的薄膜开关片沿图1的4-4线的剖切示意图;

图5绘示本发明第一较佳实施例的薄膜开关片在图4结构的制程中贴合第二电路薄膜的剖切示意图;

图6绘示本发明第二较佳实施例的一种汽车座椅压力传感器的顶视示意图;

图7绘示本发明第二较佳实施例的一种汽车座椅压力传感器的底视示意图;

图8绘示本发明第二较佳实施例的薄膜开关片沿图6的8-8线的剖切示意图;

图9绘示本发明第三较佳实施例的一种薄膜开关片的制备工艺的流程图;

图10a至图10c绘示本发明第三较佳实施例的一种薄膜开关片的制备工艺中各主要步骤的局部组件横切示意图;

图11绘示本发明第四较佳实施例的一种汽车使用汽车座椅压力传感器的示意图;

图12绘示本发明对比实施例中汽车座椅压力传感器在薄膜开关片与电传输线连接的局部示意图。

附图标记:1、薄膜开关片;2、电传输线;3、接头;4、塑封块;5、焊点;6、行车电控系统;10、第一电路薄膜;11、第一绝缘膜层;11a、压力感测区;11b、排线区;11c、夹封区;12、第一压感电极;13、第一线路;20、印刷电阻层;31、32、导线;40、第二电路薄膜;41、第二绝缘膜层;42、第二压感电极;43、第二线路;44、排气开孔;50、间隔胶层;51、排气通道;61、底部银浆层;62、顶部导电碳层;70、间隔环;101、薄膜开关片;102、电传输线;104、塑封块;105、焊点;107、测试焊点;108、直插式金属膜电阻器111b、排线区;131、132、导线。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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作为理解本发明的发明构思一部分实施例,而不能代表全部的实施例,也不作唯一实施例的解释。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在理解本发明的发明构思前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围内。

需要说明,若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。

为了更方便理解本发明的技术方案,以下将本发明的薄膜开关片及其制备方法、银浆材料做进一步详细描述与解释,但不作为本发明限定的保护范围。

图1绘示本发明第一较佳实施例的一种汽车座椅压力传感器的顶视示意图;图2绘示该汽车座椅压力传感器的底视示意图;图3绘示该汽车座椅压力传感器的薄膜开关片沿图1的3-3线的剖切示意图;图4绘示该汽车座椅压力传感器的薄膜开关片沿图1的8-8线的剖切示意图;图5绘示该汽车座椅压力传感器的薄膜开关片在图4结构的制程中贴合第二电路薄膜的剖切示意图;参照图1至图4,本发明第一较佳实施例提出一种汽车座椅压力传感器,包括:薄膜开关片1、连接于所述薄膜开关片1的电传输线2及连接于所述电传输线2末端的接头3。本实施例的其中一个重要特点在于所述薄膜开关片1内有效整合了被夹封良好的印刷电阻层20。所述薄膜开关片1还包括:第一电路薄膜10与第二电路薄膜40。

所述第一电路薄膜10包括第一绝缘膜层11与形成于所述第一绝缘膜层11内面的第一导线图形,所述第一绝缘膜层11具有压力感测区11a与供连接所述电传输线2并且由所述压力感测区11a一侧延伸的排线区11b,所述第一导线图形包括分布于所述压力感测区11a内的多个第一压感电极12以及串联连接所述第一压感电极12的第一线路13,所述排线区11b的部分区段宽度扩大形成为夹封区11c。在本实施例中,所述夹封区11c相邻但不位于所述排线区11b的引线侧。

所述印刷电阻层20印刷形成于所述第一绝缘膜层11上,所述印刷电阻层20位于所述夹封区11c中并短路连接位于所述排线区11b中的两条导线31、32。所述两条导线31、32并不限定于只有两条导线,其数量可以是两条或是超过两条的多条。但以两条导线为最佳样态,所述两条导线31、32可以公版设计,不需要变更排线区11b的导线设计。

所述第二电路薄膜40包括第二绝缘膜层41与形成于所述第二绝缘膜层41内面的第二导线图形,所述第二导线图形包括多个第二压感电极42与串联连接所述第二压感电极42的第二线路43。其中,当所述第二电路薄膜40与所述第一电路薄膜10相互贴合以组成不可分拆的薄膜,所述第二压感电极42对准于所述第一压感电极12,所述印刷电阻层20被夹封于所述第一绝缘膜层11与所述第二绝缘膜层41之间。

通常所述第一绝缘膜层11与所述第二绝缘膜层41具体可为pet聚酯薄膜,颜色可为透明、白色或黑色,更具体是透明绝缘载膜,用于由观测所述第一导线图形与所述第二导线图形的位置是否印刷良好。所述第一绝缘膜层11与所述第二绝缘膜层41的作用是提供印刷载体与产品表面保护。所述第一绝缘膜层11的外表面可以涂施一层黏胶,用于固定所述薄膜开关片1在汽车座椅的特定位置上,在未固定之前,一种可撕离无粘性的保护膜层可覆盖在所述黏胶层上。

所述第一导线图形与所述第二导线图形个别印刷形成于所述第一绝缘膜层11的内面上与所述第二绝缘膜层41的内面上,所述第一导线图形与所述第二导线图形具体是银浆或/与导电碳浆印刷形成的导电线路,经过印刷与固化后成形。所述第一导线图形与所述第二导线图形的作用是提供上下层的压感电极以及连接压感电极的线路。当位于上下层的压感电极收到重力压迫而相互电接触时,经由连接的线路使位于所述排线区11b中的所述两条导线31、32为相互导通,用于发出收到足够重力压迫或汽车座椅上有乘坐人员的信号。

本实施例的实施原理为:利用印刷形成于所述第一绝缘膜层11上的所述印刷电阻层20位于所述夹封区11c中并短路连接位于所述排线区11b中的导线31、32,当所述第二电路薄膜40与所述第一电路薄膜10相互贴合以组成不可分拆的薄膜,所述第二压感电极42对准于所述第一压感电极12,同时所述印刷电阻层20被夹封于所述第一绝缘膜层11与所述第二绝缘膜层41之间,薄膜开关片1内部整合了以往外部组装的电阻元件,在无封装成本的条件下夹封住所述印刷电阻层20,实现在不需要增设测试焊点的优势下能够自我检测汽车座椅压力传感器的电传输路径与连接焊点5的断路情况。

关于所述印刷电阻层20的一种连接设置关系,在一示例中,请参阅图1、图2与图3,所述印刷电阻层20的两端分别超过所述两条导线31、32朝向所述排线区11b侧缘的侧边;优选地,所述两条导线31、32个别与所述印刷电阻层20接触的长度介于0.1~0.3cm;优选地,所述印刷电阻层20的电阻率介于200~10000ω·cm,所述印刷电阻层20的印刷厚度介于6~20μm,所述印刷电阻层20的材质包括碳黑、石墨与树脂,所述印刷电阻层20的短路连接长度介于0.1~0.5cm。因此,利用所述印刷电阻层20的两端分别超过所述两条导线31、32的侧边,增加所述印刷电阻层20对所述两条导线31、32的覆盖接触曲折度,以避免电阻空接;优选地,利用所述两条导线31、32个别与所述印刷电阻层20接触的特定长度范围,相当于所述印刷电阻层20在所述两条导线31、32上的宽度范围,增加所述印刷电阻层20对所述两条导线31、32的覆盖接触宽度;优选地,利用所述印刷电阻层20的特定电阻率范围、特定印刷厚度范围、材料选择与特定短路连接长度范围,提供一种电阻值在500~1000ω的薄型印刷电阻层20,以利于所述第二绝缘膜层41夹封所述印刷电阻层20在所述第一电路薄膜10上。

关于所述夹封区11c的一种配置关系与所述第二绝缘膜层41的一种具体形态,在一示例中,所述夹封区11c相比于所述排线区11b的宽度增加值大于所述印刷电阻层20的厚度两倍以上;优选地,所述夹封区11c的宽度为所述排线区11b的宽度120~250%,所述排线区11b的宽度介于0.5~3.0cm;优选地,所述第二绝缘膜层41具有实质对应于所述第一绝缘膜层11的形状,所述压力感测区11a的形状为u形或工形,所述排线区11b由所述压力感测区11a的底部延伸而出,所述夹封区11c相对远离所述压力感测区11a。因此,利用所述夹封区11c相比于所述排线区11b的宽度增加值和所述印刷电阻层20的厚度的两者比值在二倍以上,夹封后的所述印刷电阻层20不会过于凸出并且所述印刷电阻层20长度向的两端还能留有所述第一绝缘膜层11与所述第二绝缘膜层41供粘合的留白侧缘,所述夹封区11c的周边粘合避免所述印刷电阻层20的外露;优选地,利用所述夹封区11c的宽度关系与所述排线区11b的宽度范围限定,以由所述排线区11b的特定区段识别出可供夹封所述印刷电阻层20的所述夹封区11c;优选地,利用所述第二绝缘膜层41与所述第一绝缘膜层11的实质对应形状,加上所述压力感测区11a的u形或工形形状、所述排线区11b由所述压力感测区11a的底部延伸而出、所述夹封区11c相对远离所述压力感测区11a,整体薄膜开关片1的外形具有朝向座椅前端的开口槽,所述排线区11b的安装位置可位于汽车座椅的后端或侧端,以利连接所述薄膜开关片1的电传输线2的引出,并且朝向汽车座椅前端的压感电极可排列成对应人体臀部的两排排列。

在一示例中,所述夹封区11c的外形可以对应所述印刷电阻层20的印刷图形,在两侧边角形成切角或弧角,以避免薄膜的夹封区刺伤手指。

关于所述汽车座椅压力传感器的更具体结构中,在一示例中,所述汽车座椅压力传感器另包括塑封块4,局部密封所述排线区11b在所述夹封区11c外的引线侧,用于密封在所述两条导线31、32与所述电传输线2之间电连接的焊点5,使所述薄膜开关片1整体具有防水性;优选地,所述塑封块4的宽度大于所述排线区11b的宽度,小于等于所述夹封区11c的宽度;优选地,所述塑封块4为软质;优选地,所述第一导线图形与所述第二导线图形各具有底部银浆层61与位于所述底部银浆层61上的顶部导电碳层62;优选地,所述顶部导电碳层62的宽度大于所述底部银浆层61的宽度,以覆盖所述底部银浆层61的侧边。因此,利用所述塑封块4局部密封所述排线区11b的引线侧,实现所述薄膜开关片1的防水性,相较于以往还要密封电阻元件的塑封块4,所述塑封块4内不需要密封外部电阻元件,所述塑封块4在尺寸缩小、低成本的材料选择与形成方法都有更大的弹性选择,所述塑封块4可以模塑成形也可以点胶形成、印刷形成或热压形成,并且所述焊点5除了可以是金属焊料接点,也可以更低温结合的导电胶结合点、acf结合点;优选地,利用所述塑封块4的宽度限定,能密封所述引线侧在所述塑封块4的单一侧,对所述薄膜开关片1有较强的结合力;优选地,利用所述塑封块4为软质,使所述塑封块4可随乘坐重量而适当弯曲变形,避免元件脆裂;优选地,利用所述第一导线图形与所述第二导线图形各具有底部银浆层61与位于所述底部银浆层61上的顶部导电碳层62,所述底部银浆层61可以增加电传导性能,所述顶部导电碳层62可以增强压感电极上下电接触后的防沾粘性能;优选地,利用所述顶部导电碳层62的宽度大于所述底部银浆层61的宽度,所述底部银浆层61的顶面与侧边皆被覆盖保护,避免了所述底部银浆层61在所述薄膜开关片1的制造工艺中的制程氧化。

关于所述两条导线31、32的一种连接关系,在一示例中,所述两条导线31、32皆由所述第一线路13的延伸段构成;优选地,当所述两条导线31、32皆由所述第一线路13的延伸段构成,所述第一压感电极12以所述第一线路13串联连接成两侧个别连接至所述两条导线31、32的分离导电图案,所述第二压感电极42以所述第二线路43串并联连接成一个整体互连导电图案。因此,利用所述两条导线31、32皆由所述第一线路13的延伸段构成,在所述印刷电阻层20的形成之前与薄膜贴合之前所述两条导线31、32皆预先形成于所述第一绝缘薄膜的内面上,所述印刷电阻层20能够位置准确地的形成。

关于所述薄膜开关片1的更具体结构中,在一示例中,请参阅图3与图4,所述薄膜开关片1另包括:间隔胶层50,位于所述第一电路薄膜10与所述第二电路薄膜40之间,以电隔离所述第一线路13与所述第二线路43,并且所述间隔胶层50中形成排气通道51,导通显露所述第一压感电极12或/与所述第二压感电极42的气室,所述排气通道51具有不与所述第一线路13、所述第二线路43相重叠的通气路径,用于提供所述第一压感电极12与对应的所述第二压感电极42之间的压触回复弹性;优选地,请参阅图2与图4,所述第二绝缘膜层41开设有排气开孔44,连接所述排气通道51;优选地,请参阅图1与图2,在所述排气开孔44的周边设置有断续状间隔环70,位于所述第一绝缘膜层11与所述第二绝缘膜层41之间。因此,利用另包括的间隔胶层50的特定连接设置关系,电隔离所述第一线路13与所述第二线路43,所述第一线路13与所述第二线路43的图形可以重叠可以不重叠,在线路区都不会发生异常短路的电接触,配合所述间隔胶层50中形成的排气通道51,提供所述第一压感电极12与对应的所述第二压感电极42之间的压触回复弹性;优选地,利用所述第二绝缘膜层41开设的排气开孔44连接所述排气通道51,使所述排气通道51内气压一致,以在重力压触下维持相同或相近的压触回复弹性;优选地,利用在所述排气开孔44的周边设置的断续状间隔环70,所述间隔环70的断续缺口可不封闭所述排气通道51的通道路径,用以避免压触后大量气体导入造成所述排气通道51在所述排气开孔44处的异常闭合。具体的,所述间隔环70可构成于所述第一导线图形或/与所述第二导电图形。

图6绘示本发明第二较佳实施例的一种汽车座椅压力传感器的顶视示意图;图7绘示该汽车座椅压力传感器的底视示意图;图8绘示该汽车座椅压力传感器的薄膜开关片1沿图6的8-8线的剖切示意图。参照图6至图8,本发明第二较佳实施例提出一种汽车座椅压力传感器,包括:薄膜开关片1、连接于所述薄膜开关片1的电传输线2及连接于所述电传输线2末端的接头3。所述薄膜开关片1包括:第一电路薄膜10、第二电路薄膜40与被夹封于两电路薄膜中的印刷电阻层20。

所述第一电路薄膜10包括第一绝缘膜层11与形成于所述第一绝缘膜层11内面的第一导线图形,所述第一绝缘膜层11具有压力感测区11a与供连接所述电传输线2并且由所述压力感测区11a一侧延伸的排线区11b,所述第一导线图形包括分布于所述压力感测区11a内的多个第一压感电极12以及串联连接所述第一压感电极12的第一线路13,所述排线区11b的部分区段宽度扩大形成为夹封区11c。所述印刷电阻层20印刷形成于所述第一绝缘膜层11上,所述印刷电阻层20位于所述夹封区11c中并短路连接位于所述排线区11b中的两条导线31、32。

所述第二电路薄膜40包括第二绝缘膜层41与形成于所述第二绝缘膜层41内面的第二导线图形,所述第二导线图形包括多个第二压感电极42与串联连接所述第二压感电极42的第二线路43。其中,当所述第二电路薄膜40与所述第一电路薄膜10相互贴合以组成不可分拆的薄膜,所述第二压感电极42对准于所述第一压感电极12,所述印刷电阻层20被夹封于所述第一绝缘膜层11与所述第二绝缘膜层41之间。

关于所述两条导线31、32的另一种连接关系,在一示例中,所述两条导线31、32的一条由所述第一线路13的延伸段构成,所述两条导线31、32的另一条由所述第二线路43的延伸段构成;优选地,当所述两条导线31、32分别由所述第一线路13与所述第二线路43的延伸段构成,所述第一压感电极12以所述第一线路13串联连接成位于一侧且连接至其中一所述两条导线31、32的第一分离导电图案,所述第二压感电极42以所述第二线路43串联连接成位于另一侧且连接至另一所述两条导线31、32的第二分离导电图案。因此,利用所述两条导线31、32的一条由所述第一线路13的延伸段构成以及所述两条导线31、32的另一条由所述第二线路43的延伸段构成,借以制作一种具有阶梯状外形或曲折状外形的薄膜电阻,故而改变所述印刷电阻层20的印刷厚度可以调整所述印刷电阻层20的电阻值,实现薄膜工艺中在相同图形与相同接触间隔的条件下的电阻值调制。

图9绘示本发明第三较佳实施例的一种薄膜开关片的制备工艺的流程图;图10a至图10c绘示该薄膜开关片的制备工艺中各主要步骤的局部组件横切示意图。本发明的第三较佳实施例提出一种薄膜开关片的制备方法,包括下列步骤:

参阅图9的步骤s1与图10a,提供第一电路薄膜10,所述第一电路薄膜10包括第一绝缘膜层11与形成于所述第一绝缘膜层11内面的第一导线图形,所述第一绝缘膜层11具有压力感测区11a与由所述压力感测区11a一侧延伸的排线区,所述第一导线图形包括分布于所述压力感测区11a内的多个第一压感电极12以及串联连接所述第一压感电极12的第一线路,所述排线区的部分区段宽度扩大形成为夹封区11c;在一示例中,所述第一导线图形是以印刷方式形成;

参阅图9的步骤s2与图10b,于所述第一电路薄膜10上形成印刷电阻层20,所述印刷电阻层20位于所述夹封区11c中并连接位于所述排线区中的两条导线31、32中的至少一条;在本实施例中但非限定地,所述印刷电阻层20连接所述排线区中的所述两条导线31、32;所述印刷电阻层20的形成方法可以是网板印刷或是钢板印刷;

参阅图9的步骤s3与图10c,贴合第二电路薄膜40至所述第一电路薄膜10,所述第二电路薄膜40包括第二绝缘膜层41与形成于所述第二绝缘膜层41内面的第二导线图形,所述第二导线图形包括多个第二压感电极42与串联连接所述第二压感电极42的第二线路;当所述第二电路薄膜40与所述第一电路薄膜10相互贴合以组成不可分拆的薄膜,所述第二压感电极42对准于所述第一压感电极12,所述印刷电阻层20被夹封于所述第一绝缘膜层11与所述第二绝缘膜层41之间,所述印刷电阻层20短路连接所述两条导线31、32。贴合所述第二电路薄膜40与所述第一电路薄膜10的介质可以间隔胶层50、额外涂覆的粘合胶层或是所述第二绝缘膜层41对所述第一绝缘膜层11的直接热压结合。

本实施例的实施原理为:利用所述第一电路薄膜10的第一绝缘膜层11供所述印刷电阻层20的形成与所述第一电路薄膜10的排线区导线的连接,再利用所述第二电路薄膜20与所述第一电路薄膜10相互贴合,所述印刷电阻层20被夹封于所述第一绝缘膜层11与所述第二电路薄膜40的第二绝缘膜层41之间,制得的薄膜开关片的内部整合了以夹封方式完整密封的电阻元件,实现了电阻元件由薄膜开关片制得后的外部组装工序整合到薄膜开关片内部的印刷工序中,故能减少或省略薄膜开关片在引线侧的检测焊点,在后续组装工艺中可以减小塑封块的尺寸。

在一示例中,所述印刷电阻层20的两端分别超过所述两条导线31、32朝向所述排线区侧缘的侧边;优选地,所述两条导线31、32个别与所述印刷电阻层20接触的长度介于0.1~0.3cm;优选地,所述印刷电阻层20的电阻率介于200~10000ω·cm,所述印刷电阻层20的印刷厚度介于6~20μm,所述印刷电阻层20的材质包括碳黑、石墨与树脂,所述印刷电阻层(20)的短路连接长度介于0.1~0.5cm;

在一示例中,所述夹封区11c相比于所述排线区的宽度增加值大于所述印刷电阻层20的厚度两倍以上;优选地,所述夹封区11c的宽度为所述排线区的宽度120~250%,所述排线区的宽度介于0.5~3.0cm;优选地,所述第二绝缘膜层41具有实质对应于所述第一绝缘膜层11的形状,所述压力感测区11a的形状为u形或工形,所述排线区由所述压力感测区11a的底部延伸而出,所述夹封区11c相对远离所述压力感测区11a。

在一示例中,所述第一导线图形与所述第二导线图形各具有底部银浆层61与位于所述底部银浆层61上的顶部导电碳层62;优选地,所述顶部导电碳层62的宽度大于所述底部银浆层61的宽度,以覆盖所述底部银浆层61的侧边。

在一示例中,所述两条导线31、32皆由所述第一线路的延伸段构成;优选地,当所述两条导线31、32皆由所述第一线路的延伸段构成,所述第一压感电极12以所述第一线路串联连接成两侧个别连接至所述两条导线31、32的分离导电图案,所述第二压感电极42以所述第二线路43串并联连接成一个整体互连导电图案;或者,在一变化示例中,所述两条导线31、32的一条由所述第一线路的延伸段构成,所述两条导线31、32的另一条由所述第二线路的延伸段构成;优选地,当所述两条导线31、32分别由所述第一线路与所述第二线路的延伸段构成,所述第一压感电极12以所述第一线路串联连接成位于一侧且连接至其中一所述两条导线31的第一分离导电图案,所述第二压感电极42以所述第二线路串联连接成位于另一侧且连接至另一所述两条导线32的第二分离导电图案。

在一示例中,请参阅图10c,在贴合所述第二电路薄膜40之前,另设置间隔胶层50在所述第一电路薄膜10上,在贴合所述第二电路薄膜40的过程中,所述间隔胶层50位于所述第一电路薄膜10与所述第二电路薄膜40之间,以电隔离所述第一线路与所述第二线路,并且所述间隔胶层50中形成排气通道51,导通显露所述第一压感电极12或/与所述第二压感电极42的气室,所述排气通道51具有不与所述第一线路、所述第二线路相重叠的通气路径,用于提供所述第一压感电极12与对应的所述第二压感电极42之间的压触回复弹性;优选地,所述第二绝缘膜层41开设有排气开孔44,连接所述排气通道51;优选地,在所述排气开孔44的周边设置有断续状间隔环,位于所述第一绝缘膜层11与所述第二绝缘膜层41之间。

图11绘示本发明第四较佳实施例的一种汽车使用汽车座椅压力传感器的示意图。本发明的第四较佳实施例提出一种汽车,包括如上所述第一实施例、第二实施例的汽车座椅压力传感器或者是利用依据第三实施例制备方法制得的薄膜开关片1组装成的汽车座椅压力传感器,汽车座椅压力传感器安装于汽车座椅中并电连接至行车电控系统6,用于感测所述汽车座椅上是否有乘员或驾驶员,以提醒系扣安全带,并能自我检测由所述行车电控系统6至所述薄膜开关片1之间包括所述电传输线2以及在所述电传输线2与所述两条导线之间焊点的电连接断路异常。

因此,所述汽车座椅压力传感器的薄膜开关片1不需要另外在引线侧组装例如直插式金属膜电阻器、贴片电阻器等电阻元件,汽车座椅压力传感器的整体更薄更柔软,此一具有自我检测电传输路径的压力传感器更适合将整组薄膜开关片安装汽车座椅内,在汽车领域应用上长时间乘坐不会造成人体不适感。

图12绘示本发明对比实施例中汽车座椅压力传感器在薄膜开关片与电传输线连接的局部示意图。薄膜开关片101与电传输线102之间以讯号传输焊点105连接,所述电传输线102的线端经由所述焊点105电连接至所述薄膜开关片101在排线区的两条导线131、132。在排线区的引线侧除了设置所述焊点105,还设置有测试焊点107。在所述薄膜开关片101制备后进行压力传感器组装工艺时,另外安装了直插式金属膜电阻器108,电阻器的两端线材分别连接到所述测试焊点107。当所述电传输线102的连接路径、所述焊点105与测试焊点107皆导通良好,当由所述电传输线102的接头可以测得通过所述直插式金属膜电阻器108的微弱电流,便可实时判断电传输路径的连接功能为正常。但是为了增加引线侧的防水性与焊点结合强度,通常会在薄膜开关片的引线侧以注胶模封方式密封形成较大尺寸的塑封块104,所述塑封块104密封所述直插式金属膜电阻器108、所述薄膜开关片101的引线侧、所述焊点105以及所述测试焊点107。相比于第一实施例、第二实施例与第三实施例的薄膜开关片,对比例的塑封块104显得更厚更大,所述塑封块104应以模封形成,并且所述塑封块104的使用材料需要符合低温高流动的模封特殊要求,即使如此,塑封块104在制备时也相对容易发生直插式金属膜电阻器108的模冲偏移与端部线材的冲线外露。

本具体实施方式的实施例均作为方便理解或实施本发明技术方案的较佳实施例,并非依此限制本发明的保护范围,凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化,均应被涵盖于本发明的请求保护范围内。

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