用于制造两个陶瓷部件特别是压力传感器部件之间的连接件的方法以及陶瓷产品特别是陶瓷压力传感器技术

一种用于制造两个陶瓷部件之间的连接件的方法，所述方法包括：提供第一陶瓷部件和第二陶瓷部件；将活性硬焊料或活性钎焊料提供在至少一个陶瓷部件的至少一个表面区段上；以及在真空焊接、钎焊过程中加热所述活性硬焊料或活性钎焊料，其中，根据本发明专利技术，用于连接第一和第二陶瓷部件的全部活性硬焊料或活性钎焊料被以如下方式提供使得至少一个陶瓷部件、优选两个陶瓷部件的至少一个表面区段通过气相沉积被涂覆有所述活性硬焊料或活性钎焊料的合金。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于制造两个陶瓷部件特别是压力传感器部件之间的连接件的方法，以及陶瓷产品特别是陶瓷压力传感器。
技术介绍
陶瓷压力传感器包括平台和测量膜，其中测量膜通过活性硬焊料或活性钎焊料与平台接合。用于将刚玉的陶瓷部件接合的适合的活性硬焊料或活性钎焊料为例如Zr-N1-Ti合金，因为这种合金具有与刚玉相容的热膨胀系数。欧洲专利EP0490807B1公开了这种活性硬焊料或活性钎焊料。专利EP0558874B1公开了用于制造这种活性硬焊料或钎焊的环的方法。将用于连接测量膜和平台的活性硬焊料或活性钎焊料的环放置在两个部件之间作为空间支持物，并在高真空焊接过程中熔化，由此在两个陶瓷部件之间产生耐压密闭和高强度的环形连接件。一种以预制环的形式施加焊料的备选方法是在丝网印刷过程中提供活性硬焊料或活性钎焊料。活性硬焊料或活性钎焊料的可丝网印刷的糊状物及其制造方法被公开在专利公开说明书EP0988919A1中。然而，所述环只能以可重复的质量被制造为具有例如30 μ m的最小厚度，并且所述可丝网印刷的糊状物还包含颗粒，这导致陶瓷部件之间的接头的最小厚度为例如30 μ m。希望压力传感器小型化，间接意味着需要更薄的接头。例如，在具有电容式换能器的陶瓷压力传感器的情况下，小型化导致电容换能器的电极区域减小，于是这必须通过距离的变小而得到补偿。因此，本专利技术的目的是提供一种克服现有技术的缺点的方法。
技术实现思路
根据本专利技术通过如权利要求1中定义的方法和如权利要求15中定义的陶瓷压力传感器达到所述目的。本专利技术的用于制造两个陶瓷部件的两个表面或表面区段之间的连接件的方法包括如下步骤:提供第一陶瓷部件和第二陶瓷部件；将活性硬焊料或活性钎焊料提供在至少一个所述陶瓷部件的至少一个表面区段上；以及在焊接、钎焊过程中加热所述活性硬焊料或活性钎焊料，其中根据本专利技术，用于连接所述第一陶瓷部件和第二陶瓷部件的全部活性硬焊料或活性钎焊料被以如下方式提供使得至少一个所述陶瓷部件、优选两个陶瓷部件的至少一个表面区段通过气相沉积被涂覆有所述活性硬焊料或活性钎焊料和/或其组分的合金。根据本专利技术目前优选的进一步发展，所述气相沉积包括溅射法，以便将所述活性硬焊料或活性钎焊料的组分转移到气相中。此外，根据本专利技术，可以发生活性钎焊料材料的热蒸发来代替溅射。在这种情况下，有利的是提供来自于不同来源例如坩埚的合金的组分，其中用于维持合金的希望的组成的蒸发速率通过例如所述来源的温度得以控制。在本专利技术的进一步发展中，所述活性硬焊料或活性钎焊料包含多种组分，其中在溅射法中使用溅射靶或阴极，所述溅射靶或阴极优选含有所述活性硬焊料或活性钎焊料的所有组分。根据本专利技术的进一步发展，所述活性硬焊料或活性钎焊料包含希望的组成，其中所述活性硬焊料或活性钎焊料的组分Ki以重量百分数Ci存在，并且在所述希望的组成的情况下，所述活性硬焊料或活性钎焊料的热膨胀系数与所述陶瓷部件的材料的热膨胀系数之间的差异，特别是在给定的接头强度的情况下，具有最小值，其中所述溅射靶以比例Ci,靶含有所述活性硬焊料或活性钎焊料的组分，所述比例Ci,靶与希望的组成Ci,希望具有如下的各个组分的相对偏差Cli:(Ii:= (Ci, IE -Ci,希望)/Ci，希望其中φ〈4%，优选不超过2%，并且特别优选不超过1%。在本专利技术的进一步发展中，至少一个陶瓷部件的至少一个表面区段通过气相沉积首先只被涂覆有所述活性硬焊 料或活性钎焊料的一种活性组分。在这种情况下，一方面，所述一种活性组分以合计为例如所述活性硬焊料或活性钎焊料的总厚度的不超过5%、优选不超过2%并特别优选不超过1%的厚度被施加在第一和第二陶瓷部件之间。另一方面，所述一种组分以合计为例如所述活性硬焊料或活性钎焊料的总厚度的不小于0.1%、优选不小于0.2%的厚度被施加在第一和第二陶瓷部件之间。在本专利技术的一个实施方式中，一方面，具有所述一种活性组分的涂层的厚度例如不小于10nm、特别是不小于40nm、并优选不小于80nm,其中，另一方面,具有所述一种活性组分的涂层的厚度例如不超过400nm、特别是不超过300nm、并优选不超过200nm。在本专利技术的进一步发展中，通过溅射法将用于气相沉积的所述一种活性组分带入所述气相中，其中在所述溅射法中使用溅射靶，所述溅射靶只含有所述一种活性组分。在本专利技术的进一步发展中，所述活性硬焊料或活性钎焊料包含Zr-N1-Ti合金，其中所述至少一种活性组分特别包含钛或锆。根据本专利技术的进一步发展，所述活性硬焊料或活性钎焊料的组分例如可以具有如下所希望的组成:55<cZr<65.5，20.5〈cNi〈27.5 并且 14〈cTi〈17.5，特别是 61〈c&〈63.5，21.5〈cNi〈24 并且 14.5〈cTi〈15.5。在本专利技术的进一步发展中，所述第一陶瓷部件和所述第二陶瓷部件沿着环形接头耐压密闭连接，所述接头包围所述第一陶瓷部件与所述第二陶瓷部件之间的中空空间，其中所述活性硬焊料或活性钎焊料被沉积在陶瓷部件的至少一个环形表面区段上，其中在所述活性硬焊料或活性钎焊料的沉积期间，遮蔽由所述环形表面区段包围的区域。在本专利技术的进一步发展中，所述焊接过程是真空焊接、钎焊过程或在保护气体下的焊接、钎焊过程。特别可根据本法的方法获得的本专利技术的陶瓷产品包含第一陶瓷部件和第二陶瓷部件，其中所述第一陶瓷部件和第二陶瓷部件通过接头接合，所述接头包含活性硬焊料或活性钎焊料，其中在所述接头中，所述活性硬焊料或活性钎焊料的厚度不超过20 μ m、特别是不超过17 μ m、优选不超过14 μ m并特别优选不超过12 μ m。在本专利技术的进一步发展中，所述陶瓷部件包含刚玉，其中所述活性硬焊料或活性钎焊料包含Zr-N1-Ti合金。在本专利技术的进一步发展中，所述陶瓷产品是压力传感器，其中所述第一陶瓷部件包含所述压力传感器的平台，其中所述第二陶瓷部件包含所述压力传感器的测量膜，并且其中所述测量膜沿着环形接头与所述平台耐压密闭连接，所述环形接头包含所述活性硬焊料或活性钎焊料。附图说明现在将在 附图中示出的实施方式的示例的基础上解释本专利技术，唯一的附图示出如下:图1示出通过本专利技术的方法接合的陶瓷压力传感器的部件。具体实施例方式图1中示出的陶瓷压力传感器I的部件包含圆形盘状测量膜2和圆形盘状平台3，两者均为刚玉。具体地，测量膜可以是纯度大于99.98%的高纯度的刚玉。取决于实施方式，测量膜I和平台2例如具有例如15至25mm的直径。然而，直径不是本专利技术的必需变量，并可以根据例如计量要求或其它边界条件进行选择。测量膜I和平台2通过Zr-N1-T1-活性硬焊料或活性钎焊料在高真空焊接过程中耐压密闭连接。为此，在每种情况下，首先遮蔽待接合的测量膜I和平台2的除了环形边缘区域以外的端面，以便然后通过气相沉积来制备用于环形边缘区域中的接头的活性硬焊料或活性钎焊料。为了便于与相应的陶瓷基底反应，而不是直接沉积具有希望的组成的合金，首先可以只沉积活性组分。这可以为例如钛层，所述钛层的厚度在每种情况下例如为lOOnm。例如可以在溅射法中使用纯Ti靶来制备涂层4、5。然后，在每种情况下，在预先涂覆有活性组分的测量膜和平台的环形区域上，可以沉积接头的厚度所需要的一部分活性硬本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德烈亚斯·罗斯贝格，迈克尔·菲利普斯，弗兰克·黑格纳，武尔费特·德鲁斯，约尔格·穆勒，马可·多姆斯，
申请(专利权)人：恩德莱斯和豪瑟尔两合公司，
类型：
国别省市：