直连式安全气囊传感器封装系统分析

直连式安全气囊传感器封装系统分析

侧面安全气囊的展开失效是汽车行业中被动安全研究尤为关注的方面。侧面安全气囊展开的典型过程开始于固定在汽车车身框架的微电子机械系统传感器。该传感器在汽车发生碰撞时，依据测量加速度所产生的电信号，并将其传递到主控制台进行计算，以判断是否需要展开安全气囊。传统侧面安全气囊传感器使用的封装系统是将微电子机械系统传感器安装在刚性印制电路板上，并在其上覆盖金属和塑料外壳，通过机械螺栓与车身框架相连。碰撞发生时，由车身至传感器传递加速度的路径十分复杂，可能会受到金属或塑料外壳振动的影响，导致侧面安全气囊不能及时展开甚至不能展开。对此，提出了出一种直连式安全气囊传感器封装系统，其将侧面安全气囊传感器直接与车身框架相连，减少侧面安全气囊展开失效的概率。

所提出的封装系统同样将微电子机械系统传感器安装在刚性印制电路板，并通过粘结的方式直接与车身框架（B柱上方）相连。在应用前，需要采用跌落试验对该系统的可行性进行分析。试验时，将封装系统置于跌落试验测试架底部，重锤质量为36.5kg、冲击速度为10km/h，垂直对其进行冲击。测量并记录整个试验过程中传感器产生的电信号。为便于对比，同时对传统封装系统进行测试。利用ANSYS 6.13对收集的电信号进行特征分析。结果显示，所提出的封装系统中传感器能够及时发出展开安全气囊的电信号，由于减少了外壳结构振动产生的影响，因此与传统封装系统相比所产生的电信号干扰噪声较少。实际应用时，需要保证传感器具有较高的稳定性，保证其在汽车发生碰撞时能够正常工作。但由于该封装系统是被粘结在车身框架上的，因此也有不利于对传感器进行更换的缺点。

Hyun Jin Kang et al.2015 16th International Conference on Thermal,Mechanical and Multi- Physics Simulation and Experiments in Microelectronics and Microsystems,Budapest April 19-22,2015.

编译：李臣