[发明专利]具有彼此接合的陶瓷体的组件、其压力传感器及制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及具有彼此接合的至少两个陶瓷体的组件，特别是压力测量单元，以及利用活性硬焊料或钎焊料接合陶瓷体的方法。

背景技术

由于本发明与压力测量单元的特殊关联性，将首先基于压力测量单元来解释本发明。

根据尖端科技的压力测量单元组合了陶瓷测量膜和陶瓷平台，其中测量膜与平台沿含有活性硬焊料或钎焊料的周边接缝压密地连接，其中压力室在测量膜和平台之间形成，其中由在压力室中主导的压力和作用于测量膜背对压力室的外部的压力之间的差值产生测量膜的平衡位置。

充当平台和测量膜用的材料特别是氧化铝陶瓷，其由于弹性性质和中等抗性而适合于制造压力测量单元。所提到的陶瓷组件特别地用活性硬焊料或钎焊料接合，该活性硬焊料或钎焊料优选为含有Zr、Ni和Ti的活性硬焊料或钎焊料。这种活性硬焊料或钎焊料的制造例如公开在欧洲专利申请文件(Offenlegungsschrift)EP 0 490 807A2中。根据其中描述的方法，特别地，可制造活性钎焊材料的环，其可安置在测量膜和平台之间以将它们彼此硬焊或钎焊。

然而，熔融的活性硬焊料或钎焊料趋于向内径向流动。因此，为了避免向内径向流动，需要另外的措施。在这方面，例如，专利申请文件DE 100 36 433A1公开了电容式压力测量单元，其同样具有活性硬焊料或钎焊料的接缝，其中在接缝根部，即接缝的内径处，形成环状包围凹槽，其一方面防止局部应力集中在接缝处，且另一方面限定可靠的阻焊层，活性硬焊料或钎焊料不能经该阻焊层进一步向内径向流动。

限制活性硬焊料或钎焊料向内径向流动的实践方法包括使膜-侧电极的表面氧化，该膜-侧电极含有钽且意在与活性硬焊料或钎焊料电流接触。在相对低的硬焊温度下，这可防止活性硬焊料或钎焊料进入到压力室并提供可接受的产率。然而，当硬焊温度增加时，阻焊层不再可靠，且焊料流过钽电极的边缘进入压力室。

在又一未公开的专利申请DE 10 2012 103 166中，石墨层作为阻焊层公开。

发明内容

然而，在指定的情况下，在石墨层中的缺陷可使防湿退化。因此，本发明的目的是提供组件，具体地为压力测量单元，在其制造中，可靠地防止焊料流过阻焊层。

根据本发明通过以下实现该目的：一种具有彼此接合的至少两个陶瓷体的组件、一种包括该组件的压力传感器和一种制造该组件的方法。

本发明的组件包括第一陶瓷体和第二陶瓷体，其中第一陶瓷体和第二陶瓷体利用接缝连接，其中接缝含有活性硬焊料或钎焊料，其中活性硬焊料或钎焊料在连续主体积上均分(averaged)。所述主体积包括至少50％、特别地至少70％且优选地至少80％的接缝体积，具有有液相线温度T_l(C_M)的平均组成C_M，其中C_M:＝(c_M1,…,c_MN)，其中|C_M|＝1，且其中c_Mi为在主体积中的活性硬焊料或钎焊料的平均组成的组分K_i，其中i＝1,…,N的化学计量分数。其中根据本发明，接缝的边缘区域具有有液相线温度T_l(C_E)的平均组成C_E；所述边缘区域接触陶瓷体中的至少一个，且其重叠至多8％的主体积例如至多4％且特别地至多2％且优选位于主体积之外；所述液相线温度T_l(C_E)比主体积的平均组成C_M的液相线温度T_l(C_M)高至少20K、优选地至少50K且特别优选地至少100K，其中C_E:＝(c_E1,…,c_EN)，其中|C_E|＝1，且其中c_Ei为在边缘区域中的活性硬焊料或钎焊料的平均组成的组分K_i，其中i＝1,…,N的化学计量分数。

在本发明的另一发展中，具有平均组成C_E的边缘区域具有如下体积，其总计不低于接缝体积的0.1％、例如不低于0.5％且特别地不低于1％。

在本发明的另一发展中，接缝为环状的，其中主体积由旋转体限定，所述旋转体通过围绕环的转动主轴转动凸多边形、特别是长方形来形成。

在本发明的另一发展中，具有组成C_E的边缘区域沿环形接缝的内缘延伸。