专利名称：加速度测量装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种按照权利要求1前序部分所述的加速度测量装置。
加速度传感器经常使用在汽车的乘员保护系统中，以识别危及乘员的情况并起动保护乘员的缓冲系统。
在已知加速度传感器中最大灵敏度轴设置为垂直或平行于装配平面。
在欧洲专利申请0675563A2中介绍了这样一种按先有技术的加速度传感器设计，在那里，在一个外壳内装有机械式微型加速度传感器和下游的求值电路。
这一装置的缺点在于只能测量平行于加速度传感器装配平面延伸的那些加速度力。
因此本发明的目的是提供一种加速度测量装置，这种装置克服了所述的这些缺点。
为达到此目的采用一种加速度测量装置，它由外壳、加速度传感器和确定加速度传感器安装平面的支架组成，该支架有连接引线用于造成外壳的至少一个装配平面，其中，元件安装平面相对于装配平面成一个任意的角度。
由此做到不再存在连接技术(例如钎焊或熔焊)的影响。通过所选择的传感器和电子组件在一个外壳内的制造方法(喷注法)，传感器的校调能易于进行。除此之外仅仅使用已知的半导体技术的生产方法。通过使用圆顶(Glob-Top)，使传感器有效地隔离了周围环境的影响和产生的机械应力。通过可选用任意的角度大大扩展了使用范围，显著简化了在此系统内的结构整体化。
在从属权利要求中列举了本发明其他有利的改进。例如在权利要求2中建议，元件安装平面与装配平面设置为互相成一个在10°和15°之间的角度。在10°和15°之间的这一角度由传感器的设计决定。因此，由于喷注引起的应力较小。只有将传感器的圆顶和所建议的结构结合起来才可能使用喷注技术。
本发明另一些优点在于，借助于按本发明的装置也可以测量那些不垂直或平行于装置装配平面延伸的加速度。此外，此装置可设计成有两个不同的安装位置，无需改变传感器的结构。这种在两个平面内的装配可能性可以经济地优化数理逻辑和扩展使用范围。
下面详尽地说明和借助于附图表示本发明的实施例。
其中
图1按本发明的加速度测量装置俯视图和两个侧视图；图2通过按图1的装置的剖面；图3属于按本发明的装置的支架；图4a按本发明的装置，其中最大灵敏度轴垂直于装配平面延伸；以及图4b按本发明的装置，其中最大灵敏度轴平行于装配平面延伸。
图1表示按本发明的装置的实施例，它由外壳1和带连接引线3和第一固定板4及第二固定板5的支架2组成。外壳1最好用一种工程塑料制造并采用已知的模塑法加工。金属支架2用已知的铜合金或铁合金制，它有良好的导电性和导热性并有足够高的机械强度。此外，所采用的合金应能借助于冲压工具加工和能良好地钎焊以及能压焊。
用于将装置尤其安装在汽车底盘上的第一个装配平面18由连接引线3和第一固定板4构成，第二个装配平面19由连接引线3和第二固定板5构成。
图2表示按本发明的装置的内部结构。在一个相对于装配平面18成一任意角度α，例如在10°和15°之间倾斜并由被外壳1包围的支架2构成的元件安装平面20上，装有加速度传感器6和下游的计值单元7。在这里，角度α的大小取决于所采用的加速度传感器6的结构。为了在模塑过程中保护加速度传感器6，它有一个圆顶(Glob-Top)8，圆顶由一种弹性的塑料物质组成，例如硅酮。计值单元7所涉及的是一种专用的集成电路(ASIC)。加速度传感器6和计值单元7在支架2上的固定借助于导电或绝缘的胶粘剂或通过芯片键合，从而成为一种导电和导热的连接。
在加速度传感器6与计值单元7之间或在计值单元7与连接引线3之间的电连通借助于压焊丝9实现，压焊丝由一种金基或铝基的导电金属合金制成。连接引线3如第一固定板4那样有“J”形的造型，并因而也称为J形翅(J-wings)。它们与印制电路板12的导轨10或金属的扇形触排11钎焊，与此同时固定板4附加地用作装置的电路，以便例如与参考电位电连通。
为了测量垂直或平行于装配平面18的加速度，最大灵敏度轴必须处于垂直或平行于装配平面18的位置。这通过恰当选择角度α达到。若最大灵敏度轴沿箭头13a的方向倾斜，那么，通过相对于印制电路板12倾斜角度α的加速度传感器装置，该传感器装置尤其涉及一种已知的压电式电阻元件与一种感震物质相结合，由于产生副灵敏度轴13b和13c，所以也可以测量不垂直于第一装配平面18延伸的加速度。
图3表示用于安装按本发明的装置的支架2，它带有定位标记14和运输孔15。表面16以后用于安装加速度传感器，表面17则用于安装计值单元。此外，支架2还有尚未割开的连接引线3和尚未弯曲的固定板4和5。固定板4还可以利用来作为连接引线，只要将它们通过开割与其余部分支架2电隔离。
由图4a和4b可见，此装置可按两种不同的安装位置装配，无需改变其结构，例如无需改变外壳1。
为了能对主要沿箭头13b方向垂直于第一装配平面18作用的加速度敏感，仅使用连接引线3和第一固定板4将装置固定在印制电路板12上，如图4a所示。在这里，连接引线3和第一固定板4构成了第一个装配平面18。
为获得按箭头方向21b垂直于第二装配平面19的最大灵敏度轴，将连接引线3和第二固定板5钎焊在印制电路板12上。在这里，连接引线3和第二固定板5构成了第二装配平面19。但在适当选择角度α(图2)时，也可以检测按箭头方向21b和21c平行或垂直于装配平面19作用的加速度。
按本发明的加速度测量装置主要应用于汽车中当行驶状况危及乘员时用于触发乘员保护系统。此装置可按两种不同的安装位置装配，无需改变其结构。通过加速度传感器不平行于装配平面地布置，也可以检测不垂直于装配平面延伸的加速度，尤其是横向加速度。
权利要求
1．加速度测量装置由外壳(1)、加速度传感器(6)和确定加速度传感器(6)安装平面(20)的支架(2)组成，该支架有连接引线(3)用于造成外壳(1)的至少一个装配平面(18、19)，其特征为元件安装平面(20)相对于装配平面(18)成一个角度(α)。
2．按照权利要求1所述的装置，其特征为角度(α)在10°和15°之间。
3．按照权利要求1所述的装置，其特征为支架(2)有第一固定板(4)，在这种情况下连接引线(3)与第一固定板(4)构成第一装配平面(18)。
4．按照权利要求1所述的装置，其特征为支架(2)有第二固定板(5)，在这种情况下连接引线(3)与第二固定板(5)构成第二装配平面(19)。
5．按照权利要求1、3或4所述的装置，其特征为在支架(2)上装一求值单元(7)。
6．按照权利要求1所述的装置，其特征为采用压电元件作为加速度传感器(6)。
7．按照权利要求5所述的装置，其特征为采用专用电路(ASIC)作为求值单元(7)。
8．按照权利要求1、3或4所述的装置，其特征为连接引线(3)成形为“j”形(J-Wing)。
9．按照权利要求1、3、4或5所述的装置，其特征为支架(2)用铜合金制。
10．按照权利要求1、3、4或5所述的装置，其特征为支架(2)用铁合金制。
11．按照权利要求1或5所述的装置，其特征为加速度传感器(6)和求值单元(7)借助于压焊丝(9)互相或与支架(2)连接。
12．按照权利要求11所述的装置，其特征为压焊丝(9)用金或金的合金制。
13．按照权利要求11所述的装置，其特征为压焊丝(9)用铝或铝合金制。
全文摘要
本发明涉及一种加速度测量装置,它由外壳(1)、加速度传感器(6)和确定加速度传感器(6)安装平面(20)的支架(2)组成。该支架有连接引线(3),用于造成外壳(1)的至少一个装配平面(18、19),其中元件安装平面(20)布置成相对于装配平面(18、19)成一任意角(α)。
文档编号B60R22/48GK1230256SQ97197726
公开日1999年9月29日 申请日期1997年9月4日 优先权日1996年9月12日
发明者格拉尔德·布林克斯, 维克托·蒂德勒 申请人:Temic德律风根微电子有限公司