CN1550767A - 压力测量机构及接通方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于接通压力测量机构的膜电极的方法，它具有以下步骤：使一片其上设有膜电极的膜与基体通过在两者之间的由电绝缘材料构成的连接件相连，其中该基体在连接点和一个与电绝缘材料相连的连接点之间具有一个镀敷通孔并且该连接件在连接点和膜或膜电极之间具有连接件－镀敷通孔；导电的通孔镀敷材料被加入镀敷通孔中；通过加热使通孔镀敷材料活性化。为提供一个穿透连接件的镀敷通孔而又没有形成削弱材料的开口且不用调准膜、连接件和基体相对镀敷通孔的方向而建议，以这样的材料为通孔镀敷材料，即当加热活性化时，离子从该材料中进入电绝缘材料并在形成连接件－镀敷通孔的情况下使电绝缘材料导电。本发明还涉及如此制成的测量机构。

Description

压力测量机构及接通方法

技术领域

本发明涉及具有权利要求1的前序部分特征的、接通在压力测量机构的基体上的膜电极的方法和具有权利要求6的前序部分特征的压力测量机构。

背景技术

这样的方法和这样的压力测量机构由DE4231120C2和WO02/33372A1公开了。

众所周知的压力测量机构配备有电容测量用光电元件，其中测量在两个电极面之间的电容，在这里，这些电极面彼此对置、相互间隔并彼此电绝缘。借助图2A的压力测量机构的侧横截面图以及图2B的与之垂直的压力测量机构的横截面俯视图来表示压力测量机构的一个例子。在一个基体1的一侧面上设有至少一个电极4、5，该电极构成两个电极面中的一个。在侧周面区域里，一个成由玻璃焊料构成的电绝缘材料形式的间隔件作为间隔连接件2位于该基体1的这一侧面上。在连接件2上设有一片膜3，在膜的底面上设有一个膜电极6，该膜电极构成第二电极面。为了使电极4-6与对应的连接点8接通以便外分接出电极4-6的电压，管形基体镀敷通孔7穿过基体1。所述镀敷通孔通常具有导电的壁面材料。为了连接膜电极6，还使一个镀敷通孔11a穿过连接件2。在膜3、连接件2和基体1的连接作业中，镀敷通孔11a在连接件2中，确切地说位于对应的基体镀敷通孔7之上。这要求相应附加的工序，例如提供事先装有标记的一个基体1和一个连接件2并调准它们的方向。在膜3、连接件2和基体1牢固连接后，导电材料如导电胶或导电膏被填入基体镀敷通孔7中并且也被填入连接件-镀敷通孔11a中，以便桥接在膜1和基体1之间的路程并因而在膜3及其膜电极6与对应的基体镀敷通孔7之间形成电连接。在一个随后的步骤中，焙烧所述膏或使所述胶硬化。

这样的压力测量机构及其制造由于有多个步骤尤其是打标记和调准各部件而是不利的。此外，连接件-镀敷通孔11a是连接件2中的一个机械强度削弱点。

发明内容

本发明的任务是提供一种接通在压力测量机构的基体上的膜电极的改进方法以及一种具有简单结构的压力测量机构。

该任务通过一种具有如权利要求1所述步骤的接通在压力测量机构的基体上的膜电极的方法以及一种具有权利要求6所述特征的压力测量机构来完成。

按照本身已知的方式方法，在接通在压力测量机构的基体上的膜电极的方法中，前后进行多个加工步骤。因此，一片其上设有膜电极的膜与基体通过一个在两者间的由电绝缘材料构成的连接件相互连接，其中基体在一个具有该连接件的电绝缘材料的连接点和一个用于分接出电极电压的连接点之间具有一个镀敷通孔。此外，连接件在基体上的连接点与膜或膜电极之间有一个连接点镀敷通孔。通过加热和或许熔化连接件实现了膜、连接件和基体的连接，随后在基体镀敷通孔中施加导电镀敷材料。但也可以直接使用这样的基体，即在基体镀敷通孔中已经事先施加或加入了这样的导电镀敷材料。在方法方面，以这样的材料为镀敷接通材料，即在尤其是通过加热而活性化时，离子从所述材料中进入电绝缘材料里并在相应的步骤中使其导电并由此形成与膜的导电接通。在这里，这种离子进入尤其通过扩散和迁移来完成。相应地，压力测量机构具有一个连接件镀敷通孔，它由导电离子注入电绝缘材料中而成的导电部分构成。

有利的实施形式是从属权利要求的主题。

电绝缘材料有利地是玻璃，尤其是这样的玻璃，即它由组装时所用的玻璃焊料硬化而成并且除了用于牢固连接膜和基体的连接件的功能外还担负起间隔件的功能。

作为接通材料，优选含银的膏剂，尤其是银膏或银钯膏，它被加热硬化并且同时把离子传给连接件的相邻材料。这种接通材料最好在牢固了膜、作为连接件的电绝缘材料和基体后被加入基体镀敷通孔中，以便能够通过相应适当的加热来形成可控反应。当然，也可以事先加入，尤其是当膜、连接件和基体相互粘接并且没有发生事先的过度加热。

在加热时，有利地施加一个场且特别是电场或电磁场，以便支持离子方向准确地从接通材料进入电绝缘材料中。

附图说明

以下，结合附图来详细说明一个实施例，附图所示为：

图1A是压力测量机构横截面侧视图；

图1B表示其放大截面图；

图2A根据现有技术的机构的侧横截面图；

图2B是垂直于图2A的一个平面里的连接件横截面图。

具体实施方式

图1A、1B表示一个优选传感器的一个横截面或者一个局部，其中，图1B示出了略有改动的实施例。在这里，这个优选实施例具有圆柱形横截面，近似于图2B的传感器横截面。

示出了一个用于测定压力的电容测量单元，其中确定在两个对置的且相互间隔开的绝缘电极面之间的与所加压力有关的电容。在所示实施例中，一个第一电极面作为薄膜电极6地位于一个压敏膜3的靠内的侧面上。第二电极面设置在一个基体1的靠内的侧面上。在这里，“靠内”是指设置在位于薄膜3和基体1之间的空间里。薄膜3和基体相互间隔开并且由不导电材料构成。

在薄膜3和基体1之间的连接通过一个连接件2来实现，该连接件除了连接功能外还同时具有间隔件的功能。连接件2有利地由玻璃构成，所述玻璃由玻璃焊料构成并且形成薄膜3和基体1的牢固而不可拆开的绝缘连接。

在基体1的上表面上和在薄膜3上，也可以设置其它电极。在基体1表面上示出了一个基准电极5，它有间距地环绕圆形测量电极4。为了接通电极4-6，在与这些电极4、5相对的基体1侧面上形成有对应的连接点8。这些电极4-6由良导体材料构成，尤其是由金构成。这些连接点例如用作焊盘或其它常见的用于把压力传感器接通到如一个分析处理电路上的引出点。在连接点8和各自对应的电极4-6之间的导电连接通过穿透基体1的镀敷通孔7被来完成。在这里，接通测量电极4和基准电极5可以简单地是一根导线。但在所示实施例中，测量电极4和基准电极5通过管状镀敷通孔7相连，其中，镀敷通孔7具有导电壁10以便在连接点8和对应的电极4或者5之间产生导电连接。

对薄膜电极6的接通来说，一个镀敷通孔7也从一个连接点8到一个在基体1和连接件2之间的连接点8地穿透基体1。在这里，连接件2由电绝缘材料构成，尤其是由由玻璃焊料制成的玻璃体构成。在连接件2的与同基体1相连的连接点9相对的侧面上有一个在连接件2和薄膜电极6之间的连接点12。连接点12根据图1A所示的实施例由导电触点件构成，它形成并提供了与薄膜电极6的导电连接。在图1B所示的实施例中，该连接点直接由薄膜电极6构成，它一直延伸到连接点12区域里。

为了通过在其它情况下是电绝缘的连接件2在连接点9和连接点12之间形成导电连接，在制造压力传感器时，在镀敷通孔7提供一种通孔镀敷材料13。此外，这样的材料提供根据在先的和随后的所需加工步骤的不同而在将基体1、连接件2和薄膜3组装起来并通过如强烈加热玻璃焊料的硬化连接件2之前或之后来进行。

通孔镀敷材料13由这样的材料构成，即它在相应合适的活性化时向连接件2的邻近材料发射离子。含银膏剂且尤其是银膏或银钯膏剂优选作为通孔镀敷材料13，这样的材料在加热时加强了银离子进入连接件2材料中，就是说，最好可以进入玻璃或者玻璃焊料里。这样，连接件2的电绝缘材料在基体1上的与连接件2相连的连接点9和在该膜3上的与连接件2相连的连接点12之间的区域里能导电。因此，形成了这样的贯通的导电接通，即从外连接点8起通过镀敷通孔7的导电壁面材料10、在基体1和这样产生的穿过连接件2的仍坚固的部分的镀敷通孔11之间的连接点9区域而接通到在连接件2和膜2之间的连接点12以及同膜电极6接通。

代替如现有技术中那样在玻璃焊料连接部或连接件2玻璃体中的凹槽，优选实施例没有因通孔(图2A中的11a)或随后填充通孔镀敷材料的通孔而引起的连接件2材料强度削弱。尤其是，这种组装无须相对镀敷通孔特别地调准膜3、连接件2和基体1的方向就能实现。在加工中，这造成劳动成本低廉、工序较少，进而造成成本降低。另外，省略了在连接件2中的机械强度削弱点，因为连接件2的在其它情况下电绝缘的材料在加热作业中因离子从通孔镀敷材料13中迁出而能够局部导电。

为了支持导电离子从通孔镀敷材料13中进入且尤其是迁入或扩散到连接件2的相邻的电绝缘材料中，在活性化时且尤其是在加热通孔镀敷材料13时，还施加一个穿过压力测量机构的电场或电磁场，它尤其在通孔镀敷材料13和要形成的连接件镀敷通孔的所需区域中作用于导电离子。

尽管在根据图1A的实施例中示出了穿过基体1的镀敷通孔7、10，但当然也可以准备好这样的基体1，其中，实心导线通向一个通孔镀敷材料13的容纳空间。该容纳空间例如可以是在基体1表面区域里的凹槽，它在组装完成后位于连接件2的对面。

尤其是对于具有一膜电极6或用于膜电极6的对应连接点12的膜3来说，它们立体延伸到连接件镀敷通孔11的接通区中，这三个基本元件即膜3、连接件2和基体1无须特殊调准方向地就能组装在一起，接着，在通过活性化通孔镀敷材料13地将这些基本元件牢固立体连接在一起后，形成了穿透连接件2的镀敷通孔11。

                     附图标记一览表

1-基体；2-电绝缘连接件；3-膜；4-测量电极；5-基准电极；6-膜电极；7-镀敷通孔；8-在1的外侧的连接点；9-在1和2之间的连接点；10-在7中的壁面/导电壁材料；11-连接件镀敷通孔/导电玻璃部；11a-连接件镀敷通孔；12-2与3/6的连接点；13-通孔镀敷材料；

Claims (10)

1.一种用于接通压力测量机构的膜电极(6)的方法，它具有以下步骤：

-使一片其上设有膜电极(6)的膜(3)与一个基体(1)通过一个在两者之间的由电绝缘材料构成的连接件(2)相连，其中该基体(1)在一个连接点(8)和一个与电绝缘材料相连的连接点(9)之间具有一个镀敷通孔(7，10)，并且该连接件(2)在连接点(9)和膜(3)或膜电极(6)之间具有一个连接件镀敷通孔(11)；

-将一种导电的通孔镀敷材料(13)加入镀敷通孔(7，10)中，

-活性化该通孔镀敷材料(13)，尤其可以通过加热来固定，

其特征在于，

-作为该通孔镀敷材料(13)地使用这样的材料，即当尤其通过加热活性化时，离子从该材料进入电绝缘材料里并且在形成该连接件镀敷通孔(11)的情况下使该电绝缘材料导电。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，以玻璃且尤其是玻璃焊料作为该连接件(2)的电绝缘材料。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，以含银的膏剂且尤其是银膏或银钯膏作为通孔镀敷材料(13)。

4.如权利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，该通孔镀敷材料(13)在将膜(3)、连接件(2)和基体(1)牢固组装起来后被填入成镀敷通孔(7，10)形式的、穿透基体(1)的镀敷通孔中。

5.如权利要求1-4之一所述的方法，其特征在于，在活性化该通孔镀敷材料(13)时，至少在连接件-镀敷通孔(11)区域上施加一个场且尤其是电场或电磁场，以便方向准确地注入离子。

6.一种压力测量机构，尤其是通过上述一种方法制成的压力测量机构，该压力测量机构具有

-一片膜(3)，

-在该膜(3)上的至少一个电极(6)，

-一个基体(1)，

-一个由电绝缘材料构成的在膜(3)和基体(1)之间的连接件(2)，

-一个从在基体(1)上的一连接点(8)到一个在基体(1)和连接件(2)之间的连接点(9)的基体镀敷通孔(7，10)，

-一个从在膜(3)或膜(3)上的电极(6)和连接件(2)上的连接件(2)穿过连接件(2)地到达基体(1)的连接点(9)的连接件-镀敷通孔(11)，

其特征在于，

-连接件-镀敷通孔(11)由一个在其它情况下电绝缘的材料中有导电离子的导电部分构成。

7.如权利要求6所述的测量机构，其特征在于，该基体的镀敷通孔(7，10)包含导电的通孔镀敷材料(13)，所述材料在活性化时且尤其在加热时发出导电离子。

8.如权利要求6或7所述的测量机构，其特征在于，通孔镀敷材料(13)含有银，它尤其是银膏或银钯膏。

9.如权利要求6-8之一所述的测量机构，其特征在于，该连接件(2)的电绝缘材料是玻璃，尤其是硬化的玻璃焊料。

10、如权利要求6-9之一所述的测量机构，其特征在于，该连接件-镀敷通孔(11)具有最初源于通孔镀敷材料(13)的离子。

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