用於封裝碰撞傳感器的方法和設備的製作方法
2023-05-29 00:34:26
專利名稱：用於封裝碰撞傳感器的方法和設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及車輛碰撞傳感器，更具體地涉及用於封裝車輛碰撞傳感器的方法和設 備。
背景技術：
本領域中已知有可啟動的車輛乘客保護系統。這樣的保護系統可以包括用於檢測 車輛碰撞狀態的發生的一個或更多個車輛碰撞傳感器。當檢測到車輛碰撞狀態時，該保護 系統可以啟動可充氣裝置，諸如氣囊，以幫助保護車上的乘客。某些類型的車輛碰撞傳感器可以包括響應於車輛變形而閉合的機械裝置，諸如開 關。機械裝置的閉合表明車輛碰撞狀態的發生。另外的車輛碰撞傳感器可以包括用於檢測 碰撞狀態的電學裝置，諸如加速度計。當經處理的電學裝置輸出超過閾值水平時，車輛碰撞 狀態得以確定。用於檢測對車輛的側面撞擊的車輛碰撞傳感器必須具有特別快的響應時間，因為 用於啟動用於在側面撞擊期間保護乘客的可充氣裝置的時間段顯著小於用於啟動用於在 正面撞擊期間保護乘客的可充氣裝置的時間段。為了幫助改進用於感測側面撞擊的車輛碰 撞傳感器的響應時間，通常將車輛碰撞傳感器放置在車輛的側面，諸如在側柱上或在車輛 的門裡。碰撞傳感器可能由於其安裝位置而受制於嚴苛的環境條件。
發明內容
根據本發明的一個實施例，一種碰撞傳感器組件包括印刷電路板和安裝在所述印 刷電路板上的碰撞傳感器。至少一個連接器引腳被安裝到所述印刷電路板以允許與所述碰 撞傳感器的外部電通信。第一嵌件成型的軟的內材料層部分覆蓋所述印刷電路板，並覆蓋 所述碰撞傳感器，而第二包覆成型的硬的外材料層覆蓋並連結到所述第一軟的內材料層， 並且與所述印刷電路板剛性接觸。根據本發明的另一個實施例，提供一種碰撞傳感器組件，該碰撞傳感器組件包括 印刷電路板；安裝在所述印刷電路板上的碰撞傳感器；和安裝在所述印刷電路板上並連接 到所述碰撞傳感器以處理來自該碰撞傳感器的信號的處理電路。至少一個連接器被安裝到 所述印刷電路板以允許與所述處理電路的外部電通信。第一嵌件成型的軟的內材料層部分 覆蓋所述印刷電路板，並覆蓋所述碰撞傳感器和所述處理電路。第二包覆成型的硬的材料 層覆蓋並連結到所述第一內材料，並接觸所述印刷電路板。根據本發明的另一個實施例，提供一種用於組裝碰撞傳感器的方法，包括以下步驟將碰撞傳感器安裝到印刷電路板；將至少一個連接器安裝到所述印刷電路板，以允許 與所述碰撞傳感器的電通信；將軟的彈性內材料層嵌件成型到電路板，以部分覆蓋所述印 刷電路板，並覆蓋所述碰撞傳感器；和將硬的外材料層包覆成型在第一內材料層和所述印 刷電路板之上。根據本發明的另一個實施例，提供一種用於組裝碰撞傳感器的方法，包括以下步 驟將碰撞傳感器安裝到印刷電路板；將處理電路安裝到所述印刷電路板，並將所述處理 電路連接到所述碰撞傳感器以處理來自該碰撞傳感器的信號；將至少一個連接器安裝到所 述印刷電路板，並將所述至少一個連接器連接到所述處理電路，以允許與所述處理電路的 電通信；將軟的彈性內材料層嵌件成型到電路板，以部分覆蓋所述印刷電路板，並覆蓋所述 碰撞傳感器和所述處理電路；和將硬的外材料層包覆成型在第一內材料層和所述印刷電路 板之上。
對於本發明所涉及的本領域技術人員，在參考附圖閱讀了下面的描述之後，本發 明的前述和其它特徵以及優點將變得清楚，在附圖中圖1是根據本發明的一個示例性實施例，其上安裝有碰撞傳感器和相關聯的處理 電路的印刷電路板(「PCB」)子組件的示意圖；圖2是圖1的PCB在其用第一軟內層進行嵌件成型(insert molded)之後的示意 圖；圖3是用第二較硬外層對圖1-2的PCB進行嵌件成型得到其最終設計形式的示意 圖；圖4是用第二較硬外層對圖1-2的PCB進行嵌件成型得到另一種最終形狀的側面 立體圖。
具體實施例方式參考圖1，示出了根據本發明的一個示例性實施例製造的碰撞傳感器組件10。碰 撞傳感器組件10包括印刷電路板(「PCB」) 12，其上可操作地安裝有加速度計14形式的碰 撞傳感器和相關聯的處理電路16。在本申請中，詞語「印刷電路板」意指也包括基板、引線 框、印刷線路板、支架(armature)、柔性電路、匯流條、以及金屬線基板和/或提供電子部件 之間的互連以及用於外部通信的端子連接的任何裝置。連接器18提供到車輛總線的電連 接，以便以任何已知的方式與車輛的其它可啟動的約束控制電路通信。碰撞傳感器組件10可以是正面碰撞傳感器、側面碰撞傳感器、翻滾傳感器，或者 以任何其它已知朝向放置，以實現所需結果。傳感器組件10的安裝位置也可以位於任何車 輛位置。為了在環境上保護傳感器組件10，用軟的橡膠/塑料材料對傳感器進行包覆成型 (overmolded)或嵌件成型，以便部分包圍電路板和電子器件，並保護它們免受潮溼影響。這 種材料還防止對電路板上的電子部件及其焊接連接的熱膨脹剪力傷害。電路板的某些選擇 的部分保持暴露，以便與另一工藝步驟中模製的硬外殼進行硬接觸。電子裝置，諸如加速度 計、電阻器、電容器和二極體，被軟的彈性塑料完全包圍。然後在第一較軟層之上模製硬的外殼，以連結到內部軟橡膠/塑料材料，從而為電路提供機械保護，並且由於在較硬外層和 電路板12之間為直接接觸，還將碰撞衝擊脈衝傳送到安裝在電路板上的加速度計14。硬的 外殼還提供到車輛體的安裝接口。硬的外殼圍繞電子部件形成連續無縫的模製結構，其改 進從車輛體到加速度計14的碰撞衝擊加速力傳送。參考圖2-4，用軟橡膠/塑料彈性聚合物(諸如TPE (熱塑彈性體))材料30對電 路板10進行嵌件成型，以覆蓋示出的所有部件14、16。硬的外部塑料體40(見圖4)(諸如 PA66GF(聚醯胺6，聚醯胺66)卩811(聚對苯二甲酸丁二酯))通過注射包覆成型(injection overmolding)工藝被連結到軟的內層30和電路板12。硬的外殼40提供到車輛體(未示 出)的機械連接，並且提供車輛線束殼體50。兩層材料(軟的內層和硬的外層)之間的連 結和粘結在選擇材料時是重要因素。外殼40、40』的最終形狀可以是任何需要的形狀。根據本發明的以上描述，本領域技術人員將意識到各種改進、變化和修改。本領域 技術人員的這些改進、變化和修改意圖由所附的權利要求所覆蓋。
權利要求
1. 一種碰撞傳感器組件，包括 印刷電路板；安裝在所述印刷電路板上的碰撞傳感器；至少一個連接器引腳，其安裝到所述印刷電路板以允許與所述碰撞傳感器的外部電通第一嵌件成型的軟的內材料層，其部分覆蓋所述印刷電路板，並覆蓋所述碰撞傳感器；和第二包覆成型的硬的外材料層，其覆蓋並連結到所述第一軟的內材料層，並且與所述 印刷電路板剛性接觸。
2.如權利要求1所述的碰撞傳感器，其中所述軟的內材料層是熱塑彈性體。
3.如權利要求1所述的碰撞傳感器，其中所述硬的外材料層是聚對苯二甲酸丁二酯。
4.一種碰撞傳感器組件，包括 印刷電路板；安裝在所述印刷電路板上的碰撞傳感器；處理電路，其安裝在所述印刷電路板上並連接到所述碰撞傳感器以處理來自該碰撞傳 感器的信號；至少一個連接器，其安裝到所述印刷電路板以允許與所述處理電路的外部電通信； 第一嵌件成型的軟的內材料層，其部分覆蓋所述印刷電路板，並覆蓋所述碰撞傳感器 和所述處理電路；和第二包覆成型的硬的材料層，其覆蓋並連結到所述第一內材料，並接觸所述印刷電路板。
5.一種用於組裝碰撞傳感器的方法，包括以下步驟 將碰撞傳感器安裝到印刷電路板；將至少一個連接器安裝到所述印刷電路板，以允許與所述碰撞傳感器的電通信； 將軟的彈性內材料層嵌件成型到電路板，以部分覆蓋所述印刷電路板，並覆蓋所述碰 撞傳感器；和將硬的外材料層包覆成型在第一內材料層和所述印刷電路板之上。
6.一種用於組裝碰撞傳感器的方法，包括以下步驟 將碰撞傳感器安裝到印刷電路板；將處理電路安裝到所述印刷電路板，並將所述處理電路連接到所述碰撞傳感器以處理 來自該碰撞傳感器的信號；將至少一個連接器安裝到所述印刷電路板，並將所述至少一個連接器連接到所述處理 電路，以允許與所述處理電路的電通信；將軟的彈性內材料層嵌件成型到電路板，以部分覆蓋所述印刷電路板，並覆蓋所述碰 撞傳感器和所述處理電路；和將硬的外材料層包覆成型在第一內材料層和所述印刷電路板之上。
全文摘要
一種碰撞傳感器組件，包括印刷電路板和安裝在所述印刷電路板上的碰撞傳感器。至少一個連接器引腳被安裝到所述印刷電路板以允許與所述碰撞傳感器的外部電通信。第一嵌件成型的軟的內材料層部分覆蓋所述印刷電路板，並覆蓋所述碰撞傳感器，而第二包覆成型的硬的外材料層覆蓋並連結到所述第一軟的內材料層，並且與所述印刷電路板剛性接觸。
文檔編號B60R21/16GK102105335SQ200980129265
公開日2011年6月22日 申請日期2009年7月27日 優先權日2008年7月28日
發明者C·D·坎貝爾, D·帕克, 小N·G·穆雷 申請人:Trw汽車美國有限責任公司