[发明专利]具有至少两个彼此连接的陶瓷体的组件、尤其是压力测量元件，以及利用活性硬焊料连接陶瓷体的方法

说明书

组件包含：两个陶瓷体，其利用具有活性硬焊料的接合部进行连接，其中活性硬焊料在遍布连续的芯体积上具有液相线温度为T_l(C_K)的平均组成C_K，所述芯体积在各个情况下与陶瓷体隔开至少1μm，其中组成C_K具有热膨胀系数α(C_K)，其中α(C_K)＝m·α(K)，其中m≤1.5，尤其m≤1.3和优选m≤1.2，其中α(K)为陶瓷体的陶瓷材料的平均热膨胀系数，其中接合部具有与陶瓷体邻接的边界层，位于芯体积的外部的至少一个边界层具有液相线温度为T_l(C_G)的平均组成C_G，所述液相温度T_l(C_G)位于芯体积的平均组成C_K的液相线温度T_l(C_K)之下不小于50K，优选不小于100K，尤其优选不小于200K处。

技术领域

本发明涉及一种具有至少两个彼此连接的陶瓷体的组件、尤其是压力测量元件，以及涉及利用活性硬焊料或钎料连接陶瓷体的方法。

背景技术

由于本发明对压力测量元件的特殊相关性，所以将会基于作为本发明应用的实例的压力测量元件对本发明进行说明。

根据现有技术的压力测量元件使陶瓷测量膜和陶瓷平台结合，其中测量膜与平台沿含有活性硬焊料或钎料的周边接合部紧压连接，其中在测量膜与平台间形成压力室，其中压力膜的平衡位置由压力室中存在的压力与作用于测量膜的外表面上的压力之间的差所造成，因此其表面背离压力室。

作为用于平台和测量膜材料的尤其是氧化铝陶瓷，所述氧化铝陶瓷由于其弹性性能和其耐介质性而适合于压力测量元件的制造。尤其用活性硬焊料或钎料对提到的陶瓷部件进行连接，所述活性硬焊料或钎料优选为含有Zr、Ni和Ti的活性硬焊料或钎料。例如在欧洲未决公开EP 0490807A2中公开了这种活性硬焊料或钎料的制造。根据其中所述的方法，可以制造尤其是活性钎焊材料的环，将其置于测量膜与平台之间从而将测量膜与平台彼此焊接或钎焊。

为了对部件进行连接，例如在中间存在预成形焊料(solder preform)的情况下，在高度真空中将陶瓷体加热至使活性硬焊料或钎料熔化的温度，使得在活性硬焊料或钎料与陶瓷体间开始反应。通过冷却，活性硬焊料或钎料凝固，在活性硬焊料或钎料与陶瓷体间的反应停止。然而，在冷却期间，一方面陶瓷体材料的热膨胀系数与另一方面活性硬焊料或钎料的热膨胀系数不同可以导致陶瓷部件与接合部间相当大的应力，因为在焊料凝固后仍然存在几百K的冷却。

然而，在选择具有适合于陶瓷材料的热膨胀系数的活性硬焊料或钎料时，必须注意，适合的活性硬焊料或钎料不具有太高的熔点，否则就不适合于连接陶瓷部件，例如，因为设置在陶瓷体上的电极不能耐受这种温度。

发明内容

因此，本发明的一个目的为提供一种组件和压力测量元件，以及其制造方法，由此克服现有技术的上述缺点。

根据本发明，通过一种组件、一种压力测量元件和一种方法实现所述目的。

本发明的组件包含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合部连接，其中接合部含有活性硬焊料或钎料，其中在连续的芯体积(core volume)上均分的活性硬焊料或钎料具有液相线温度为T_l(C_K)的平均组成C_K，所述芯体积与第一陶瓷体和第二陶瓷体隔开，在各自情况下隔开至少1μm，尤其至少2μm，

其中组成C_K具有热膨胀系数α(C_K)，其中α(C_K)＝m·α(K)，其中m≤1.5，尤其m≤1.3和优选m≤1.2，其中α(K)为陶瓷材料或者是第一和第二陶瓷体的陶瓷材料的平均热膨胀系数，