[發明專利]具有彼此接合的陶瓷體的組件、其壓力傳感器及制造方法

有效

• 申請號: 201380036655.8
• 申請日: 2013-06-07
• 公開（公告）號: CN104470666B
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發明（設計）人: 尼爾斯·波納特;安德烈亞斯·羅斯貝格;埃爾克·施密特
• 申請（專利權）人: 恩德萊斯和豪瑟爾兩合公司
• 主分類號: B23K1/00
• 分類號: B23K1/00;B23K1/19;C04B37/00;G01L9/00
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司11219
• 代理人: 戚傳江,金潔

技術領域

本發明涉及具有彼此接合的至少兩個陶瓷體的組件，特別是壓力測量單元，以及利用活性硬焊料或釬焊料接合陶瓷體的方法。

背景技術

由于本發明與壓力測量單元的特殊關聯性，將首先基于壓力測量單元來解釋本發明。

根據尖端科技的壓力測量單元組合了陶瓷測量膜和陶瓷平臺，其中測量膜與平臺沿含有活性硬焊料或釬焊料的周邊接縫壓密地連接，其中壓力室在測量膜和平臺之間形成，其中由在壓力室中主導的壓力和作用于測量膜背對壓力室的外部的壓力之間的差值產生測量膜的平衡位置。

充當平臺和測量膜用的材料特別是氧化鋁陶瓷，其由于彈性性質和中等抗性而適合于制造壓力測量單元。所提到的陶瓷組件特別地用活性硬焊料或釬焊料接合，該活性硬焊料或釬焊料優選為含有Zr、Ni和Ti的活性硬焊料或釬焊料。這種活性硬焊料或釬焊料的制造例如公開在歐洲專利申請文件(Offenlegungsschrift)EP 0 490 807A2中。根據其中描述的方法，特別地，可制造活性釬焊材料的環，其可安置在測量膜和平臺之間以將它們彼此硬焊或釬焊。

然而，熔融的活性硬焊料或釬焊料趨于向內徑向流動。因此，為了避免向內徑向流動，需要另外的措施。在這方面，例如，專利申請文件DE 100 36 433A1公開了電容式壓力測量單元，其同樣具有活性硬焊料或釬焊料的接縫，其中在接縫根部，即接縫的內徑處，形成環狀包圍凹槽，其一方面防止局部應力集中在接縫處，且另一方面限定可靠的阻焊層，活性硬焊料或釬焊料不能經該阻焊層進一步向內徑向流動。

限制活性硬焊料或釬焊料向內徑向流動的實踐方法包括使膜-側電極的表面氧化，該膜-側電極含有鉭且意在與活性硬焊料或釬焊料電流接觸。在相對低的硬焊溫度下，這可防止活性硬焊料或釬焊料進入到壓力室并提供可接受的產率。然而，當硬焊溫度增加時，阻焊層不再可靠，且焊料流過鉭電極的邊緣進入壓力室。

在又一未公開的專利申請DE 10 2012 103 166中，石墨層作為阻焊層公開。

發明內容

然而，在指定的情況下，在石墨層中的缺陷可使防濕退化。因此，本發明的目的是提供組件，具體地為壓力測量單元，在其制造中，可靠地防止焊料流過阻焊層。

根據本發明通過以下實現該目的：一種具有彼此接合的至少兩個陶瓷體的組件、一種包括該組件的壓力傳感器和一種制造該組件的方法。

本發明的組件包括第一陶瓷體和第二陶瓷體，其中第一陶瓷體和第二陶瓷體利用接縫連接，其中接縫含有活性硬焊料或釬焊料，其中活性硬焊料或釬焊料在連續主體積上均分(averaged)。所述主體積包括至少50％、特別地至少70％且優選地至少80％的接縫體積，具有有液相線溫度T_l(C_M)的平均組成C_M，其中C_M:＝(c_M1,…,c_MN)，其中|C_M|＝1，且其中c_Mi為在主體積中的活性硬焊料或釬焊料的平均組成的組分K_i，其中i＝1,…,N的化學計量分數。其中根據本發明，接縫的邊緣區域具有有液相線溫度T_l(C_E)的平均組成C_E；所述邊緣區域接觸陶瓷體中的至少一個，且其重疊至多8％的主體積例如至多4％且特別地至多2％且優選位于主體積之外；所述液相線溫度T_l(C_E)比主體積的平均組成C_M的液相線溫度T_l(C_M)高至少20K、優選地至少50K且特別優選地至少100K，其中C_E:＝(c_E1,…,c_EN)，其中|C_E|＝1，且其中c_Ei為在邊緣區域中的活性硬焊料或釬焊料的平均組成的組分K_i，其中i＝1,…,N的化學計量分數。

在本發明的另一發展中，具有平均組成C_E的邊緣區域具有如下體積，其總計不低于接縫體積的0.1％、例如不低于0.5％且特別地不低于1％。

在本發明的另一發展中，接縫為環狀的，其中主體積由旋轉體限定，所述旋轉體通過圍繞環的轉動主軸轉動凸多邊形、特別是長方形來形成。

在本發明的另一發展中，具有組成C_E的邊緣區域沿環形接縫的內緣延伸。