[发明专利]压力传感器及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种陶瓷压力传感器及其制造方法。陶瓷压力传感器包括平台和测量膜，其中测量膜借助活性硬焊料或钎焊料（braze）与平台相结合。适用于结合其中陶瓷是刚玉的陶瓷部分的适当活性硬焊料或钎焊料为例如Zr-Ni-Ti合金，这是因为其热膨胀系数与刚玉的热膨胀系数相符。

背景技术

欧洲专利EP 0 490 807 B1公开了此种活性硬焊料或钎焊料。专利EP 0 558 874 B1公开了一种制造此种活性硬焊料或钎焊料的环的方法。对于连接测量膜和平台，此种活性硬焊料或钎焊料环被作为空间保持器布置在两部分之间，并且以高真空焊接或钎焊工艺熔化，由此在两个陶瓷部分之间产生耐压密闭和高强度、环状连接。施加预制环形式的焊料的替换方式是，以丝网印刷方法提供活性硬焊料或钎焊料。在公开文献EP 0 988 919 A1中公开了一种活性硬焊料或钎焊料的丝网印刷用膏，及其制造方法。

由于期望压力传感器小型化，所以间接导致需要更薄的接点，这是因为，例如在具有电容式变换器的陶瓷压力传感器的情况下，小型化导致电容式变换器的电极面积的减小，当电容应保持不变时，需要通过减小间隔来补偿该电极面积的减小。

然而，仅能够以最小厚度例如30μm的可再生厚度制造该焊料环，所以不能以足够小的容限制造具有该活性焊料环的较薄接点。

同样地，当应实现接点的足够同质性和陶瓷部分之间距离的低容限时，由于焊料的粒度，使用丝网印刷用膏导致30μm的最小接点厚度。

尚未公开的申请DE 10 2010 043119公开了一种制造压力传感器的方法，其中通过气相沉积制备全部接点材料。虽然以其能够将薄接点制备为期望程度，但是因为在气相沉积的情况下，自然仅有一部分蒸发材料到达衬底，所以该方法仍然是比较昂贵的方法。

发明内容

因此，本发明的目标是提供一种方法和一种相应制造的陶瓷产品，其克服现有技术的缺点。

通过权利要求1中限定的方法和权利要求13中限定的压力传感器实现本发明的目标。

本发明的制造陶瓷压力传感器的方法包括下列特征：

提供陶瓷平台、陶瓷测量膜和中间环；

通过气相沉积，至少在第一表面的第一表面段上和第二表面的第二表面段上提供活性钎焊材料，

其中第一表面是借助活性硬焊料或钎焊料要与中间环连接的平台表面、或者是借助活性硬焊料或钎焊料要与平台连接的中间环的表面；

其中第二表面是借助活性硬焊料或钎焊料要与中间环连接的测量膜表面、或者是借助活性硬焊料或钎焊料要与测量膜连接的中间环的表面；

将中间环布置在测量膜和平台之间；和

在焊接或钎焊工艺中加热活性硬焊料或钎焊料，其中在焊接或钎焊工艺期间，中间环本质上保持固态。

焊接或钎焊工艺能够根据本发明的进一步发展，特别为真空焊接或钎焊工艺，或在保护气体下进行的焊接或钎焊工艺。

在本发明的仍进一步发展中，中间环包含金属材料，尤其是W、MoTiZr、MoCu，或者包含陶瓷材料，尤其是刚玉。

在本发明的仍进一步发展中，中间环具有不小于10μm的厚度。

在本发明的仍进一步发展中，中间环具有不大于60μm，尤其是不大于45μm，优选不大于30μm，尤其优选不大于25μm，的厚度。

在本发明的仍进一步发展中，通过气相沉积在表面段上提供的活性钎焊料材料的厚度总计不小于0.05μm，优选不小于0.1μm。

在本发明的仍进一步发展中，以下列方式通过气相沉积提供活性钎焊材料：通过气相沉积分别在将要与中间环结合的测量膜或平台的两个表面段上、以及在中间环的至少一个表面上、优选在中间环的两个表面上提供活性钎焊材料。

在本发明的另一进一步发展中，以下列方式通过气相沉积提供活性钎焊材料：通过气相沉积在要结合的中间环的两个表面上、以及在将要与中间环结合的测量膜或平台的至少一个表面段上、优选在平台和测量膜的两个表面段上提供活性钎焊材料。

在本发明的另一进一步发展中，能够以下列方式通过气相沉积提供活性硬焊料或钎焊料：即至少一个陶瓷表面、或一个陶瓷表面段被至少涂以活性硬焊料或钎焊料的活性成分。然后，在活性焊料或钎焊料的活性成分层上，能够沉积活性焊料或钎焊料的所有成分的混合物，以便提供可焊接或可钎焊的活性硬焊料或钎焊料，和/或能够在将要与涂以活性成分的陶瓷表面或者陶瓷表面段相结合的表面或表面段上提供活性硬焊料或钎焊料的成分混合物。