[发明专利]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

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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-Ni-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30μm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30μm。

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，本发明的目的是提供一种克服现有技术的缺点的方法。

发明内容

根据本发明通过如权利要求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。

本发明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，

其中根据本发明，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。

根据本发明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，根据本发明，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。

在本发明的进一步发展中，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。

根据本发明的进一步发展，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K_i以重量百分数c_i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c_i,靶含有所述活性硬焊料或活性钎焊料的组分，所述比例c_i,靶与希望的组成c_i,希望具有如下的各个组分的相对偏差d_i：

d_i：=|（c_i,靶-c_i,希望）/c_i,希望|

其中d_i<4%，优选不超过2%，并且特别优选不超过1%。

在本发明的进一步发展中，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。