印刷电路板以及用于生产这种印刷电路板的方法技术

本发明专利技术涉及一种印刷电路板，优选地是在燃料填充液位传感器中使用和在燃料填充液位测量系统中使用的印刷电路板，该印刷电路板具有在陶瓷基板(2)的两侧上形成的导体轨道(4，5)，其中，该陶瓷基板(2)具有至少一个用于贯通接触的金属化孔(3)，该孔将这些导体轨道(4，5)连接至彼此。此处，该烧结的陶瓷基板(2)的孔(3)填充有在压力下引入的含金属烧结糊剂，该烧结糊剂在完全烧结状态下与该陶瓷基板(2)形成至少一个整体结合，并且在这样做时完全填充该孔。本发明专利技术还涉及一种用于生产这种印刷电路板的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】印刷电路板以及用于生产这种印刷电路板的方法本专利技术涉及一种印刷电路板、涉及一种具有这种印刷电路板的传感器、涉及一种具有这种传感器的车辆的燃料填充液位测量系统、并且涉及一种用于生产这种印刷电路板的方法。根据现有技术，已知了在两侧上起电路载体作用的印刷电路板。这种印刷电路板可以具有例如烧结的陶瓷作为导体轨道的载体材料。此外，这种印刷电路板可以具有金属化的孔，这些金属化的孔使在电路载体的两侧上形成的导体轨道互连。这种印刷电路板例如可以在所谓的无源磁性位置传感器(也称为MAPPS)中找到，该传感器用在机动车辆的燃料储箱中，用于燃料填充液位检测。这种传感器包含印刷电路板，该印刷电路板具有由烧结的陶瓷构成的电路载体或基板，该电路载体或基板在一侧设置有导体轨道和接触弹簧结构，其中接触弹簧结构与导体轨道相互作用。取决于储箱的燃料填充液位，此接触弹簧结构借助于磁体与导体轨道接触。此处，烧结的陶瓷包括例如两个金属化孔，以便使烧结的陶瓷的两侧上的导体轨道互连。为了使这些孔金属化，首先在烧结的陶瓷基板的一侧上、在这些孔的区域中沉积一层导电厚层糊剂或烧结糊剂。然后借助于负压从另一侧将此糊剂部分地吸入孔中。然后干燥并烧制该陶瓷基板，结果厚层糊剂或烧结糊剂完全烧结并与陶瓷基板形成整体结合。然后对陶瓷基板的另一侧进行与此类似的程序。结果，相应导电厚层糊剂的第一层和第二层因此在孔中部分地重叠，由此形成贯通接触。最后借助于玻璃化合物封闭孔，使得基板的配备有导体轨道和接触弹簧结构的那一侧可以以不透液体的或气密的方式封装。本专利技术的目的是改进这种贯通接触。该目的通过权利要求1实现，该权利要求保护一种印刷电路板。权利要求7和8保护一种具有这种印刷电路板的传感器，以及一种具有这种传感器的燃料填充液位测量系统。权利要求9保护一种用于制造所提出的印刷电路板的方法。本专利技术的有利实施例是从属权利要求的主题。所提出的是一种印刷电路板，该印刷电路板具有在陶瓷基板的两侧上形成的导体轨道，其中，该陶瓷基板具有至少一个用于贯通接触的金属化孔，该孔将这些导体轨道连接至彼此。此处，该烧结的陶瓷基板的孔填充有在压力下引入的含金属烧结糊剂，该烧结糊剂在完全烧结状态下与该陶瓷基板形成至少一个整体结合，并且在这样做时完全填充该孔。取决于在用烧结糊剂填充孔的过程中是否形成接合在相应的陶瓷基板侧或相应的孔边缘的后方的材料的悬垂或材料塞，陶瓷基板和烧结糊剂之间还可以发生形状配合。这种塞可以表示烧结糊剂相对于相应基板侧约2μm至5μm的材料悬垂。在本申请的上下文中，印刷电路板、或板、或电路板应理解为印刷电路板，该印刷电路板的载体材料或基板适合于高温或烧结工艺，即适合于大约950℃或者大约1500℃的处理。由氧化铝陶瓷组成的载体材料或基板适合于在这种高温下进行的处理。可以通过使用丝网印刷方法或模版印刷方法的印刷将导体轨道施加或沉积在载体材料或基板上。以这种方式印刷的陶瓷基板载体被烧制，其中，导体轨道熔化或完全烧结以形成非常耐用和可靠的层。原则上，这种烧制操作可以使用所谓的低温共烧陶瓷(LTCC)或高温共烧陶瓷(HTCC)技术进行。此处，烧结或完全烧结应理解为烧结糊剂的固化和紧实，以由于在烧结炉中进行的温度处理而形成紧实的材料。根据此专利技术的有待贯通接触的陶瓷基板载体在其至少一个孔填充以烧结糊剂之前已经被完全烧结。根据本专利技术的填充操作可以从根本上与现有技术中已知的多VIA填充或单VIA填充(VIA孔填充；VIA＝竖直互连通道)区分开。多VIA填充或单VIA填充应理解填充出于贯通接触的目的的丝网印刷或模板印刷中的生坯体(也称为“生坯带”或烧结膜)的孔。此处，这种生坯体(“生坯带”)由一层干燥但未烧结的烧结化合物或薄膜组成，例如由氧化铝陶瓷组成，在烧结炉中的干燥过程中和烧制过程中将该烧结化合物或薄膜紧实并固化以形成固体载体材料。在生产过程中，将该生坯体层施加至塑料载体薄膜上并卷绕成卷。这种生坯体层或烧结糊剂层在干燥但未烧结的状态下可以具有约0.1mm的厚度。多个这样的由氧化铝陶瓷组成的烧结糊剂的层可以根据应用彼此堆叠。此处，这种层叠堆中的每一层可以具有导体轨道、电阻器、和至少一个用于层的贯通接触的孔。此处，在丝网印刷或模版印刷中，此类孔被填充以厚层(VIA填充)。换言之，在叠堆被压在一起之前，这些孔已经被填充。然后将这种叠堆均衡地压缩，但并不对孔进行例如填充或完全填充，而是压缩叠堆。由于炉内的干燥和烧制操作，这种经压缩的单独生坯层的叠堆最终在炉中完全烧结或形成固体或紧实和固化的烧结的陶瓷。与贯通接触相关的烧结在此申请的上下文中应理解为这样的操作，在该操作中，物理上固态的并且导电的结构由用作导电糊剂或烧结糊剂的糊状混合物产生(该糊状混合物例如由贵金属、玻璃、树脂、以及稀释剂组成)。孔的这种金属化确保了基板的失效安全的贯通接触，其原因是在孔的每个点处存在足够的导电材料。此外，这种金属化需要孔周围的较小区域，出于贯通接触的目的，该区域必须被金属化。根据一个实施例，含金属的烧结糊剂是含银的糊剂和含钯的糊剂或银-钯糊剂。此处，该银-钯糊剂具有至少5％、优选地10％至15％钯含量。此处，钯是糊剂成分的重要组成部分，这是因为它增加了烧结的陶瓷基板的孔中烧结糊剂的粘合强度。这种孔是借助于激光钻得的。此处，在孔的表面上发生玻璃化，并且使得与烧结糊剂的结合更加困难。在将烧结糊剂压入孔中时，钯的添加实质性地改进了结合机制。烧结糊剂中的钯含量另外带来与用作导体轨道的金属烧结糊剂的更好的相容性，随后通过丝网印刷或模板印刷在完全填充的孔的区域中印刷该烧结糊剂，其中，钯减少或消除了本领域技术人员已知的所谓的柯肯德尔效应(Kirkendalleffect)。柯肯德尔效应存在于以下事实，在温度足够高而两个固相彼此叠置的情况下，一相的体积减小，而另一相的体积增加。如果先前已经标记了相界，则该效应尤其明显，这是由于随后观察到标记相对于外部样本几何体的移位。相界自身不会迁移，但是相之间的物质发生迁移并且因此相界相对于外部样本几何体的位置发生移动。此处，取决于对烧结糊剂的要求，含金属的烧结糊剂可以是含铅的或无铅的。根据一个实施例，陶瓷基板具有至少两个这样的用于贯通接触的金属化孔，这些孔将导体轨道连接至彼此，其中这些孔可以以相同和/或不同的直径形成。还提出了一种传感器，特别是一种燃料填充液位传感器，该传感器具有上述类型的印刷电路板。根据一个实施例，提出这种印刷电路板特别用于所谓的无源磁性位置传感器(也称为MAPPS)。例如，在专利EP0844459B1中描述了这种传感器，该专利在此作为本说明书的披露内容的一部分。另外，提出了一种用于机动车辆的、具有上述类型的传感器的燃料填充液位测量系统。此外，提出了一种制造上述类型的印刷电路板的方法，其中，该印刷电路板的烧结的陶瓷基板的至少一个孔被金属化以便获得该陶瓷基板的贯通接触。陶瓷基板可以是氧化铝陶瓷。此处，该陶瓷基板的孔在施加压力的情况下填充以含金属的烧结糊剂，其中，然后干燥并且烧制该烧结糊剂，并且在这样做时，在烧制之后完全烧结。此处，烧结在约850℃的温度作用下进行，例如在炉中和/或借助于其它热源进行。此处，在完全烧结状态下，该烧结糊剂与该陶瓷基板形成至少一个整体结合，并在这样做本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种印刷电路板，该印刷电路板具有在陶瓷基板(2)的两侧上形成的导体轨道(4，5)，其中，该陶瓷基板(2)具有至少一个用于贯通接触的金属化孔(3)，该孔将这些导体轨道(4，5)连接至彼此，其特征在于，该烧结的陶瓷基板(2)的孔(3)填充有在压力下引入的含金属的烧结糊剂，该烧结糊剂在完全烧结状态下与该陶瓷基板(2)形成至少一个整体结合、并且在这样做时完全填充该孔。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.02 DE 102016214265.81.一种印刷电路板，该印刷电路板具有在陶瓷基板(2)的两侧上形成的导体轨道(4，5)，其中，该陶瓷基板(2)具有至少一个用于贯通接触的金属化孔(3)，该孔将这些导体轨道(4，5)连接至彼此，其特征在于，该烧结的陶瓷基板(2)的孔(3)填充有在压力下引入的含金属的烧结糊剂，该烧结糊剂在完全烧结状态下与该陶瓷基板(2)形成至少一个整体结合、并且在这样做时完全填充该孔。2.如权利要求1所述的印刷电路板，其特征在于，该含金属的烧结糊剂是银-钯糊剂。3.如权利要求2所述的印刷电路板，其特征在于，该银-钯糊剂具有至少5％、优选地10％至15％的钯含量。4.如前述权利要求之一所述的印刷电路板，其特征在于，该含金属的烧结糊剂是含铅或无铅的。5.如前述权利要求之一所述的印刷电路板，其特征在于，该基板厚度是0.5mm至0.7mm。6.如前述权利要求之一所述的印刷电路板，其特征在于，该陶瓷基板(2)具有至少两个这样的用于贯通接触的金属化孔(3)，这些孔将这些导体轨道(4，5)连接至彼此，其中，这些孔(3)以相同和/或不同的直径形成。7.一种传感器，特别是一种燃料填充液位传感器，该传感器具有如权利要求1至6之一所述的印刷电路板。8.一种燃料填充液位测量系统，该燃料填充液位测量系统具有如权利要求7所述的传感器。9.一种用于生...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·马特曼，W·布林克斯，J·扎切尔，
申请(专利权)人：大陆汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE