技術領域

本發明總體上涉及一種箔型開關元件，其包括第一載體箔和 第二載體箔，二者通過墊片彼此之間間隔開特定的距離設置。所 述墊片包括至少一個凹槽，該凹槽限定了所述開關元件的有源區 域。至少兩個電極以下述方式在所述第一和第二載體箔之間設置 在開關元件的有源區域中，即，響應于作用在所述開關元件的有 源區域上的壓力，第一和第二載體箔克服所述彈性載體箔的反作 用力被推壓在一起，并且在至少兩個電極之間建立起電接觸。

背景技術

這種箔型開關元件的若干實施例在現有技術中是公知的。這 些開關元件中的一些被構造成簡單開關，其包括例如設置在第一 載體箔上的第一電極，以及設置在第二載體箔上、與第一平面電 極呈面對關系的第二電極。所述電極可以是平面結構，在所述有 源區域中基本上覆蓋各自載體箔的整個表面。

在現有技術中已知的其它開關元件構造為具有電阻的壓力傳 感器，其電阻是隨所施加的壓力值而變化的。在這種壓力傳感器 的第一實施例中，第一電極設置在第一載體箔上而第二電極以與 第一電極呈面對關系設置在第二載體箔上。至少其中一個電極由 一層壓敏材料，例如半導體材料所覆蓋，從而在第一和第二載體 箔響應于作用在開關元件上的力被推壓在一起時，在第一和第二 電極之間經由壓敏材料層建立起電連接。這種類型的壓力傳感器 通常被稱作以所謂的“直通模式”工作。

在所述壓力傳感器的另一實施例中，第一和第二電極以間隔 開的關系設置在第一和第二載體箔之一上，而另一個載體箔由一 層壓敏材料所覆蓋。所述壓敏材料層以面對第一和第二電極的關 系設置，使得在所述第一和第二載體箔響應于作用在所述有源區 域上的力被推壓在一起時，壓敏材料層旁通第一和第二電極。這 些傳感器被稱作以所謂的“并聯模式”工作。

上述的開關元件可以用成本效率高的方式進行制造并且在實 踐中已經被證明是非常耐用和可靠的。

這樣一種壓力傳感器的電氣響應取決于所述電極的類型、可 能的壓敏材料層的存在、在開關元件有源區域中電極的設計及它 們的布置方式，并且最終取決于物理接觸，這種接觸對應作用在 所述有源區域上的力在所述電極之間建立起來。在某一力作用在 所述有源區域的情況下，所述電極之間的物理接觸是由所述開關 元件的機械響應而決定的。這種機械響應取決于所述載體箔的彈 性特性，有源區域的橫向尺寸以及兩個相對載體箔之間的距離。

對于給定尺寸和結構的開關元件，這兩種類型的壓力傳感器 的機械響應可以通過調節載體箔的機械特性來適應。便宜的箔型 開關元件的載體箔通常包括塑料片材料，例如PET或PEN，為了 增強印刷電極上的附著力，如果需要的話，這些材料要經過表面 處理。然而這些材料的彈性特性并不總是滿足關于所述開關元件 的機械響應的要求。例如，彈性模量與PET或PEN溫度的關系曲 線圖在各自閾值溫度處呈現出顯著的階躍，這給出一個對于開關 元件不適宜的性質。

用于載體箔的另一種材料是聚酰亞胺PI。PI的彈性模量表明 在很大的溫度范圍內例如-50℃～+200℃僅有很小的變化。PI的這 種機械性能很適合壓力傳感器的應用，然而與PET或PEN相比 PI是很貴的。

因此需要具有增強的載體箔的壓力傳感器。為了給這一問題 提供解決辦法，文獻WO-A-2004/053908公開了一種箔型開關元 件，其中至少一個載體箔包括具有至少兩層不同材料的多層結構。 通過利用適合的材料和不同層的厚度具有適當的尺寸，這些多層 載體箔的機械特性是可以精確的調到適合于大范圍的特殊需求的 應用。然而，由于嚴格的產品公差，這些多層載體箔是難于制造 的且因此成本相當高。

本發明還涉及傳感器墊，其包括許多這種箔型開關元件。這 種傳感器墊例如用于機動車輛座位的乘客存在檢測，兒童座位檢 測，和/或乘客分類傳感器。通過報警信號，氣囊膨脹或不膨脹， 或確定氣囊展開的速度，由這種感應墊或座位傳感器工作時提供 的信息用于提高駕駛者或乘客的安全。

該座位傳感器可以和其他傳感器共同使用，例如用來測量座 位上人的位置的座位安全帶提示或視覺或紅外線系統。有關氣囊 系統作用的應用對于乘客的安全來說是至關重要的，因此需要性 能和可靠性的最高汽車標準。另一方面，與座位一體的傳感器墊 必須允許最適宜的空氣通氣，并且必須是薄的和柔軟的，從而它 存在于車輛座位中不會負面影響到座位的舒適性。

發明內容