用于制造气密的金属-陶瓷连接部的方法以及气密的金属-陶瓷连接部的应用技术

描述了用于制造气密的金属‑陶瓷连接部的方法，所述方法具有以下步骤：A) 提供至少一个陶瓷的基体（2），所述基体具有第一端面（2a）和第二端面（2b），B) 将金属化物施加到所述基体（2）的所述端面（2a、2b）的至少一个部分区域上，C) 将镍层施加到所述端面（2a、2b）的、金属化的部分区域上，D) 将焊膏（7）施加到所述基体（2）的所述第一端面（2a）的和/或所述第二端面（2b）的所述金属化的部分区域上，E) 干燥焊膏（7），F) 焙烧焊膏（7）。此外，描述了气密的金属‑陶瓷连接部在用于保护免受过电压的放电器（1）中的应用以及用于保护免受过电压的放电器（1）。

Method for manufacturing metal ceramic connection part of airtight and application of airtight metal ceramic connection part

A method for manufacturing gas-tight metal-ceramic joints is described. The method has the following steps: A) provides at least one ceramic substrate (2), which has a first end face (2a) and a second end face (2b), B) to apply a metal compound to at least one of the end faces (2a, 2b) of the matrix (2). On a part subregion, C applies nickel layer to the metallized part of the end face (2a, 2b), D applies solder paste (7) to the metallized part of the first end face (2a) and/or the second end face (2b) of the matrix (2), E dries solder paste (7), F calcines solder paste. (7). In addition, the application of air-tight metal-ceramic connection in a discharger (1) for protecting against overvoltage and a discharger (1) for protecting against overvoltage are described.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制造气密的金属-陶瓷连接部的方法以及气密的金属-陶瓷连接部的应用
本专利技术涉及用于制造气密的金属-陶瓷连接部的方法。此外，本专利技术涉及气密的金属-陶瓷连接部在过电压防护放电器中的应用以及过电压防护放电器。
技术介绍
气体放电器通常由穿孔的、陶瓷的基体（即，由氧化铝制成的环）构成，在所述基体的开口中安装有两个金属盖。金属盖通常是铜盖，借助硬焊料连接件将所述铜盖连接到陶瓷上。陶瓷体，硬焊料连接件和金属盖都是气密的，使得在硬焊操作期间主导的环境严密地包围在气体放电器的内部中。在将电压施加在两个金属盖上时，在超过点火电压的情况下，在气体放电器之内出现电火花击穿，所述点火电压对于部件配置和气体成分来说是典型的。以这种方式，能够保护用电器免受过电压。
技术实现思路
要解决的任务在于，说明一种改进的、用于制造气密的金属-陶瓷连接部的方法，并且，因而说明一种改进的、气密的金属-陶瓷连接部。这个任务通过根据独立权利要求的方法、应用以及装置得到解决。根据一个方面，说明了一种用于制造气密的金属-陶瓷连接部的方法。所述方法旨在提供气密的金属-陶瓷连接部，以在过电压防护放电器中使用。通过所述方法能够制造过电压防护放电器。所述方法具有以下步骤：-提供至少一个陶瓷的基体、优选多个陶瓷的基体。相应的基体具有第一端面和第二端面。所述端面彼此对置。所述端面通过基体的、共同的外面或者侧面而彼此连接。侧面包围空腔，所述空腔完全穿透基体。-将金属化物施加到基体的端面的至少一个部分区域上。金属化物能够具有钼、锰和/或钨。优选地，将金属化物以金属膏的形式施加或者焙烧到端面上。-将能够焊接的层（例如镍层）施加到金属化的区域上。这用于实现基体与焊接材料的接触、尤其是连接。-提供或者构造焊膏。将焊膏施加到基体的第一端面的和/或第二端面的金属化的部分区域上。对焊膏的提供或者施加用于构造单个焊层。尤其地，焊层不具有多层的结构。换言之，通过所述方法来在基体的端面上提供焊料-单层。焊膏到第一和第二端面上的施加能够例如同时进行。替代与此地，首先，也能够仅将焊料施加到一个端面上并且进一步处理焊料，在将焊料也施加到第二端面上之前。使焊膏干燥并且脱碳。例如，这通过将设有焊膏的基体暴露于250℃至350℃的温度来完成这一点。焙烧焊膏。例如，在温度大于或者等于790℃时，在预先给定的环境（例如，Ar/H2环境）下，完成这一点。优选地，在温度在790℃至870℃之间时进行对焊膏的焙烧。通过所述方法能够实现焊接材料的、非常薄的层，这导致显著的成本节约。例如通过使用焊环来替代焊膏而消除了过量的焊接材料。同时，通过所述方法能够同时处理大量的部件。由此，提供了一种有效的并且成本有利的方法。根据一个实施例，在压制工艺或者浸渍工艺中，将焊膏施加到基体的端面上。例如，能够仅将一个端面浸渍到焊膏中。替代与此地，也能够将两个端面同时浸入焊膏中。这具有优点：仅必须执行一次对温度处理的重复，以干燥或者烧结焊膏。将相应的端面浸入焊接材料中导致焊接材料在端面上的、均匀的分布。能够避免过量的焊接材料。因此，提供了一种成本特别有利的方法。根据一个实施例，焊膏具有银和铜。优选地，除了其他成分，焊膏具有比例为72%/28%的银和铜。因此，提供了唯一的焊层或者具有铜和银的焊料单层。根据一个实施例，为了构造焊膏，以粉末形式提供金属（尤其是银和铜）。此外，将胶结材和/或溶剂以液态的形式添加到金属中。在环境温度下混合这些组分。因此，能够以简单的方式和方法来提供焊膏。根据一个实施例，所述方法具有下面的、另外的步骤：-提供电极。尤其地，为基体的每个端面提供电极。相应的电极具有例如金属盖的形状。将电极分别布置在基体的第一和第二端面上。优选地，从相应的端面出发将相应的电极至少部分地引入到空腔中。在此，将电极的部分区域与相应的端面置于止挡中。此外，电极和基体彼此连接、尤其是焊接，以在电极和基体之间建立气密的连接。根据一个实施例，在预先给定的环境（尤其是烧结环境）下，在温度为790℃至870℃时进行电极和基体的连接。根据一个方面，描述了气密的金属-陶瓷连接部在放电器中的应用，所述放电器用于保护免受过电压。优选地，通过上述的方法来制造气密的金属-陶瓷连接部。结合所述方法所描述的所有特征和方面也适用于所述应用，并且，反之亦然。通过上述制造，能够以成本有利并且简单的方法和方式来实现在电极和陶瓷的基体之间的、气密的连接。根据一个方面，描述了用于保护免受过电压的放电器。放电器具有陶瓷的基体，所述基体具有至少一个空腔。放电器在基体的、对置的第一和第二端面处具有电极。电极与基体焊接。尤其地，通过上述方法已经实现了在电极和基体之间的、气密的连接。结合所述方法所描述的所有特征和方面也适用于所述放电器，并且，反之亦然。在相应的电极和端面之间的焊层具有小于或者等于60μm的厚度。尤其地，所述焊层比已经通过使用焊环所构造的焊层更小的厚度。因此，提供了成本特别有利的放电器。焊层是单层。换言之，焊层具有唯一的或者单个的层。这种唯一的层具有铜和银。这种唯一的层具有小于或者等于60μm、优选小于或者等于40μm的厚度。根据一个实施例，焊层具有比例为72%/28%的银和铜。不应当将下面所描述的附图理解为按比例绘制的。反之，为了更好的展示，能够放大、缩小或者也扭曲地示出各个尺寸。以相同的附图标记来表示相同的元件或者承担相同功能的元件。附图示出：图1在制造气密的金属-陶瓷连接部时的方法步骤，图2在制造气密的金属-陶瓷连接部时的方法步骤，图3在制造气密的金属-陶瓷连接部时的方法步骤，图4在制造气密的金属-陶瓷连接部时的方法步骤，图5根据现有技术的、用于保护免受过电压的放电器，图6具有根据本专利技术的、气密的金属-陶瓷连接部的放电器，所述放电器用于保护免受过电压。具体实施方式气密的金属-陶瓷连接部例如在过电压防护放电器或者开关放电火花段中得到应用。在图5中示出了根据现有技术的、对应的过电压防护放电器1。在制造这种构件时决定性的是，电极3与陶瓷的基体2的、气密的连接。为此目的，在端面2a，2b上金属化基体2，并且，通常为基体2镀镍，这提供了能够焊接的表面。到目前为止，使用了焊环4。它通常由银-铜共晶体（Ag72、CU28）构成。在制造过程期间，手动地放置焊环，以便稍后在温度约为820℃时在焊炉中流动并且在冷却时产生所需要的、气密的连接，迄今所使用的焊环4具有60μm至100μm的厚或者厚度。原则上，利用少的焊接材料也能够建立气密的连接，然而这种薄的焊环是不易控制的。在与现有的、用于生产的工具一起使用时，利用小于60μm的焊环尤其是表现出以下错误图像：-弯曲的环（导致敞开的焊缝），-具有折痕/褶皱的环（导致敞开的焊缝），-彼此粘附的环，所述环导致每端面双倍的焊料量，并且，因而在制造过程的、进一步的进程中导致在部件的内部中的、增加的银量和电气故障,-单侧敞开的部件，因为焊环没有由放置工具正确地抓持或者没有保持粘贴在这个放置工具上。为了避免上面列举的缺点，在下文中将描述用于制造气密的金属-陶瓷连接部方法。在此，图1至图4示出在制造气密的金属-陶瓷连接部时的方法步骤。在第一步骤中，提供至少一个陶瓷的基体2（参见图1）。基体具有空腔6。空腔6完全穿透基体2。优选环形或者柱形本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于制造气密的金属‑陶瓷连接部的方法，具有以下步骤：A) 提供至少一个陶瓷的基体（2），所述基体具有第一端面（2a）和第二端面（2b），B) 将金属化物施加到所述基体（2）的所述端面（2a、2b）的至少一个部分区域上，C) 将镍层施加到所述端面（2a、2b）的、金属化的部分区域上，D) 将焊膏（7）提供或者施加到所述基体（2）的所述第一端面（2a）的和/或所述第二端面（2b）的所述金属化的部分区域上，E) 干燥所述焊膏（7），F) 焙烧所述焊膏（7）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.23 DE 102016105456.91.用于制造气密的金属-陶瓷连接部的方法，具有以下步骤：A)提供至少一个陶瓷的基体（2），所述基体具有第一端面（2a）和第二端面（2b），B)将金属化物施加到所述基体（2）的所述端面（2a、2b）的至少一个部分区域上，C)将镍层施加到所述端面（2a、2b）的、金属化的部分区域上，D)将焊膏（7）提供或者施加到所述基体（2）的所述第一端面（2a）的和/或所述第二端面（2b）的所述金属化的部分区域上，E)干燥所述焊膏（7），F)焙烧所述焊膏（7）。2.根据权利要求1所述的方法，其中，同时进行焊膏（7）到所述第一和第二端面（2a、2b）上的施加。3.根据权利要求1所述的方法，其中，在将焊膏（7）施加到所述第二端面（2b）上并且为所述基体（2）的所述第二端面（2b）重复所述步骤D）和E）之前，首先将焊膏（7）施加到所述第一端面（2a）上并且随后执行所述步骤D）和E）。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在压制工艺或者浸渍工艺中，将所述焊膏（7）施加到所述基体（2）的所述端面（2a、2b）上。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述焊膏（7）具有银或者铜。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，除了其他成分，所述焊膏（7）具有比例为72%/28%的银和铜。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，为了构造所述焊膏（7），以粉末形式提供金属，并且其中，将胶结材和溶剂以液态的形式添加到所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：R霍夫曼，S奥伯迈尔，
申请(专利权)人：埃普科斯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE