JP2023503210A - センサセンブリ及びセンサセンブリを製造する方法 - Google Patents

Abstract

温度を測定するためのセンサセンブリであって、 － セラミック基体（２）及び少なくとも２つの電極（３）を有するセンサ要素であって、前記電極（３）は前記セラミック基体（２）の外側に配置されている、センサ要素と、 － 前記センサ要素の電気的コンタクトのための少なくとも２つのコンタクト要素（４）であって、前記コンタクト要素（４）は前記電極（３）と結合領域（７）内で接続されている、コンタクト要素と、 － ガラス被覆（６）であって、少なくとも前記セラミック基体（２）及び前記結合領域（７）が前記ガラス被覆（６）内に完全に導入されており、前記ガラス被覆（６）は圧力固定されており、前記ガラス被覆（６）、前記コンタクト要素（４）及び前記センサ要素の膨張係数は、前記ガラス被覆（６）の前記圧力固定のために互いに適合している、ガラス被覆と、を備える、センサセンブリが記載されている。さらに、センサセンブリを製造する方法が記載されている。

Description

本発明は、センサセンブリ、特に温度を測定するためのセンサセンブリに関する。本発明はさらに、センサセンブリを製造する方法に関する。

温度センサに対する高まり続ける要求は、より高い使用温度と同時に、特に高い信頼性と低い製造コストが求められており、新たな材料の組み合わせと製造技術が必要とされている。

従来市販の、貴金属（Ａｕ、Ｐｔ）含有量の低い、費用対効果が高いセンサは、使用温度（Ｅｉｎｓａｔｚｔｅｍｐｅｒａｔｕｒ）が制限されており、通常はガラスカプセル化されており、３００℃までしか使用可能でなかった。より高い使用温度に対応するセンサには、白金などの貴金属を使用する必要がある。しかしながら、銅外被（Ｋｕｐｆｅｒｍａｎｔｅｌ）を有するＦｅＮｉワイヤを使用した場合、使用温度が高くなるとワイヤの腐食（Ｄｒａｈｔｋｏｒｒｏｓｉｏｎ）が発生し、センサの寿命が短くなってしまう。

従来技術によれば、さまざまな用途での監視及び制御のための温度測定には、主にセラミック製の熱導体サーミスタ素子（「負の温度係数」／ＮＴＣサーミスタ）が使用されている。

十分な機械的安定性を確保し、外部の影響から保護し、攻撃的な媒体による腐食を防ぐために、センサ要素の場合には、これらには、ポリマやガラス製のカバー（Ｕｅｂｅｒｚｕｇ）が施されている。

ＮＴＣセラミックの電気的コンタクトのためには、機械的な電極を適用しなければならない。従来技術によれば、そのために、主に銀や金のペーストをスクリーン印刷で塗布し、その後焼成している。銀の金属化部は主に接続ワイヤとのはんだ接続に、金の金属化部は金属焼結ペーストのコンタクトに使用される。
金の金属化部は、接続ワイヤとのコンタクトペーストの焼結に使用される。

しかしながら、はんだ接合部の使用温度は、はんだの溶融温度によって制限される。高鉛はんだの溶融温度は約３００℃で、ほとんどの鉛フリーはんだは２３０℃以下ですでに溶融する。頻繁な温度変化にさらされる場合、はんだ付けの信頼性は十分ではない。また、多くのはんだ材料は、湿気のある又は濡れた環境ではマイグレーション（Ｍｉｇｒａｔｉｏｎ）傾向がある。

使用温度が２５０℃～３００℃以上と高い場合は、焼結ペーストによるコンタクトが一般的である。さらに、使用温度の関係でポリマーパッケージではなくガラスパッケージ（Ｇｌａｓｕｍｈｕｅｌｌｕｎｇ）が必要となるため、製造工程ではより高い温度が必要となる。しかし、このタイプのセンサ要素は、電極やコンタクトペーストに金を使用しているため、コストが高くなる。さらに、ペーストの適用や乾燥、その後の焼成などでプロセスコストが非常に高くなる。

一方で、ＮＴＣセラミックの電極上にワイヤを溶接することは、電極やセラミックの予備的な損傷につながるため、選択肢にはならない。電極層の厚さに比べて巨大なワイヤは、接続を製造するためにワイヤを溶融させるのに非常に高いエネルギーを必要とする。これにより、電極層がセラミックから完全に剥離したり、それに伴う熱衝撃でセラミックにクラックが発生したり、電気的特性に悪影響を及ぼしたりすることがある。

本発明の課題は、上述の問題点を解決したセンサセンブリ及びセンサセンブリの製造方法を説明することである。

この課題は、独立請求項に記載のセンサセンブリ及びセンサセンブリの製造方法によって解決される。

一態様によればセンサセンブリが記載されている。センサセンブリは温度測定するために設計されている。センサセンブリは高い使用温度（Ｅｉｎｓａｔｚｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｎ）用に設計されている。センサセンブリは高温センサセンブリである。センサセンブリの適用温度（Ａｎｗｅｎｄｕｎｇｓｔｅｍｐｅｒａｔｕｒ）は、好ましくは３００℃以上６５０℃以下である。特に、適用温度は４５０℃と６５０℃との間である。

センサセンブリは、センサ要素を備える。好ましくは、センサ要素は、ＮＴＣサーミスタチップを備える。センサ要素は、セラミック基体を備える。好ましくはセンサ基体は、高い長期安定性を有するセラミック材料を備える。特に、基体は、ＥＰ ２ ３２６ ６０４ Ｂ９公報による、ドリフト安定なペロブスカイトセラミックを備える。

センサ要素は、さらに２つの電極、好ましくは正確に２つの電極を備える。電極は、セラミック基体の外側面に、例えば、基体の対向する（ｇｅｇｅｎｕｅｂｅｒｌｉｅｇｅｎｄｅｎ）側面に配置されている。電極は、好ましくは、金又は銀の厚層金属化部を備える。好ましくは、金又は銀の厚層金属化部は鉛フリーに設計されている。

センサセンブリは、センサ要素の電気的コンタクトのために、２つのコンタクト要素、好ましくは正確に２つのコンタクト要素を備える。好ましくは、コンタクト要素は、ワイヤを備える。コンタクト要素は、結合領域（Ａｎｂｉｎｄｕｎｇｓｂｅｒｅｉｃｈ）において、電極と、機械的及び電気導電的に接続されている。電極及びコンタクト要素は、金又は銀のコンタクトペーストを介して互いに接続されている。

コンタクト要素は、特に温度耐性が高く、同時に腐食耐性を示す材料を備える。コンタクト要素はさらに、貴金属割合を全く含まないか又はわずかにしか含まない。これにより、費用対効果が高く、温度耐性が高いセンサセンブリを用意することができる。好ましくは、コンタクト要素は、ニッケル鉄合金又は低割合の（ｇｅｒｉｎｇｅｎ Ａｎｔｅｉｌｅｎ）ニッケルを含有する銀を含む。特に好ましくは、コンタクト要素は、ニッケル鉄合金又は低割合のニッケルを含有する（ｍｉｔ ｇｅｒｉｎｇｅｎ Ａｎｔｅｉｌｅｎ ｖｏｎ Ｎｉｃｋｅｌ）銀からなる。

さらに、コンタクト要素は、腐食を抑止するために保護層を備えることができる。保護層は、それぞれのコンタクト要素の外面に形成されている。好ましくは、保護層は、それぞれのコンタクト要素の外面を完全に覆う。保護層は、Ｎｉ、Ｃｕ又はＡｇを含むことができる。特に、Ａｇで被覆されたコンタクト要素は、６５０℃以上の温度でも高い長期安定性を有する。

センサレンジメントはガラス被覆（Ｇｌａｓｕｍｍａｎｔｅｌｕｎｇ）を備える。ガラス被覆は、センサ要素及び結合領域上に適用される。特にセンサ要素及び結合領域は、ガラス被覆内に完全に埋め込まれている（ｅｉｎｇｅｂｒａｃｈｔ）。

ガラス被覆は、ガラス粉末が分散されたペーストにディップコーティングすることによって適用されるか、又は、円筒形状のガラスプレフォームを溶融することによって得ることができる。ガラス被覆は、センサ要素及び結合領域の保護及び機械的に安定させる役割を果たしている。

ガラス被覆は圧力固定されている（ｄｒｕｃｋｖｅｒｓｐａｎｎｔ）。ガラス被覆、コンタクト要素及びセンサ要素の膨張係数は、ガラス被覆の圧力固定（Ｄｒｕｃｋｖｅｒｓｐａｎｎｕｎｇ）のために互いに適合している。好ましくは、膨張係数は、センサセンブリの内部領域において、センサセンブリの外部領域よりも大きい。換言すると、ガラス被覆は、セラミック基体及びコンタクト要素よりも小さい膨張係数を有する。これは、センサセンブリ内部において引張応力が生じ、それによって、ガラス被覆の表面上に圧縮応力（Ｄｒｕｃｋｓｐａｎｎｕｎｇ）がかかる。

ガラス被覆の圧力固定によって、ガラス被覆の機械的強度が高まり、その結果、センサセンブリの強度も高まる。これにより、特に安定した耐久性のあるセンサセンブリを実現する。特に、このセンサセンブリは、高い使用温度、好ましくは６５０℃までの温度で、特に耐久性と長期安定性がある。

一実施形態によれば、ガラス被覆は、その溶融温度が電極材料の溶融温度よりも低い材料を有している。そのため、ガラス化処理の際に、電極及びコンタクト領域の溶融を防ぐことができる。これにより、電極を損傷することなく製造が可能になる。

ガラス被覆はまた、軟化温度Ｔｇがセンサセンブリの適用温度以上である材料を有することが好ましい。したがって、高い使用温度、好ましくは６５０℃までの使用温度を達成することができる。

好ましくは、ガラス被覆は再結晶性ガラスを含む。特に好ましくは、ガラス被覆が再結晶性バリウム亜鉛ケイ酸塩ガラスを含む。このようにして、貴金属を含まないか、あるいは貴金属の含有量が少ないワイヤを使用した適切な材料の組み合わせにより、より高い使用温度での耐腐食性及び耐マイグレーション性のセンサを可能にするデザインのセンサセンブリが指定される。

一実施形態によれば、センサセンブリは、セラミックキャップをさらに備える。セラミックキャップは、例えば、酸化アルミニウムを含むことができる。好ましくは、セラミックキャップは、ガラス被覆の膨張係数よりもわずかに大きい膨張係数を有している。好ましくは、セラミックキャップとガラス被覆との膨張係数の差は１ｐｐｍより小さい。

センサ要素及び結合領域は、好ましくは、セラミックキャップの中に完全に埋め込まれている。さらに、コンタクト要素及びガラス被覆は、少なくとも部分的にセラミックキャップに埋め込まれている。セラミックキャップは、ガラス被覆と少なくとも部分的に融合している。セラミックキャップは、高い使用温度の際のセンサセンブリの長期安定性を高める。

さらなる態様によれば、センサセンブリを製造する方法が記載されている。好ましくは、この方法によって、上述のセンサセンブリが製造される。センサセンブリ又は方法に関して開示されているすべての特徴は、それぞれの態様の文脈でそれぞれの特徴が明示的に言及されていない場合でも、それぞれの他の態様に関しても対応して開示されており、その逆もまた同様である。この方法は、以下のステップを含む。

Ａ）セラミック基体及び少なくとも２つの電極を有するセンサ要素を用意するステップ。好ましくは、電極は、鉛フリーの金又は銀の層材料を含む。有利には、センサ素子は、ＮＴＣサーミスタチップを含む。

Ｂ）少なくとも２つのコンタクト要素、好ましくは２つのワイヤを用意するステップ。好ましくは、コンタクト要素は、ニッケル鉄合金又は低割合のニッケルを含有する銀からなる。コンタクト要素上にさらに、Ｎｉ、Ｃｕ又はＡｇを含む保護層を適用することができる。

コンタクト要素をコンタクトペーストに部分的に浸漬する。好ましくは、コンタクトペーストは、銀又は金を有する。コンタクトペーストに浸漬されたコンタクト要素の領域（ジャケット領域（Ｍａｎｔｅｌｂｅｒｅｉｃｈ））は、セラミック基体のエッジ長さよりも小さい。換言すると、コンタクト要素は、セラミック基体のエッジ長さ全体にわたって電極に接続されていない。

Ｃ）
コンタクト要素を結合領域において電極に押圧するステップ。結合領域は、セラミック基体のエッジ長さよりも小さい。

Ｄ）焼結するステップ。用意されたセンサは、炉内に入れられ、熱プロファイル下に置かれる（ｕｎｔｅｒｚｏｇｅｎ）。ここでは、バッチ炉又は連続炉であることができる。

Ｅ）焼結されたシステム（基体、電極、コンタクト要素）を定義された速度でガラスペースト（ガラスペーストを使用した浸漬溶液（Ｔａｕｃｈｌａｃｋｉｅｒｅｎ））に部分的に浸漬するステップ。特に、焼結されたシステムは、センサ要素（基体、電極）及び少なくとも結合領域は完全に、ガラスペーストで取り囲んでガラス被覆を形成するようにガラスペーストに浸漬される。ガラスペーストは、好ましくは、再結晶性バリウム亜鉛ケイ酸塩ガラスを有する。

Ｆ）ガラスペースト内の焼結されたシステムを定義された横方向に移動し、その後、焼結されたシステムをガラスペーストから定義された速度で引き出すステップ。この手順により、気泡や欠陥のないガラス被覆を実現する。

Ｇ）乾燥するステップ。好ましくは、このステップは、室温での予備乾燥と、その後の高温でのオーブンでの乾燥からなる。ガラス被覆に気泡や欠陥が無いことが確実にされ、ガラスペーストの製造に必要な添加剤が漏れることができるように、乾燥は十分慎重に行う必要がある。

Ｈ）ガラス化するステップ。ここで、ガラス被覆はガラス軟化点Ｔｇを超える温度に加熱され、その後溶融する。

方法によれば、気密にシールされた（ｈｅｒｍｅｔｉｓｃｈ ｄｉｃｈｔｅｒ）ガラスカプセル化により、堅牢で長期的に安定した高温センサの配置を実現する。センサヘッド（結合領域を有するセンサ素子）の圧力固定を実現するためには、適切な材料（膨張係数）の選択に加えて、オーブン内で適合した温度プロファイルを維持することは特に重要である。乾燥するステップとガラス溶解プロセスの両方に、適切なバッチ式又は連続式の炉を使用することができる。

さらなる態様によれば、センサセンブリを製造する方法が記載されている。好ましくは、方法によれば、上述のセンサセンブリが製造される。センサセンブリ又は方法に関して開示されているすべての特徴は、それぞれの態様の文脈でそれぞれの特徴が明示的に言及されていない場合でも、それぞれの他の態様に関しても対応して開示されており、その逆もまた同様である。方法は以下のステップを含む：

Ａ）セラミック基体及び少なくとも２つの電極を有するセンサ要素を用意するステップ。好ましくは、電極には鉛フリーの金又は銀の厚層金属化部を有する。好ましくは、センサ素子はＮＴＣサーミスタチップを有する。

Ｂ）少なくとも２つのコンタクト要素、好ましくは２つのワイヤを用意するステップ。好ましくは、コンタクト要素は、ニッケル鉄合金又は低割合のニッケルを含む銀からなる。さらに、Ｎｉ、Ｃｕ又はＡｇを含む保護層をコンタクト要素上に施すこともできる。

コンタクト要素をコンタクトペーストに部分的に浸漬するステップと。好ましくは、接触ペーストは、銀又は金を含む。コンタクトペーストに浸漬されたコンタクト素子の領域（ジャケット領域）は、セラミック基体のエッジ長さよりも小さい。換言すると、コンタクト要素は、セラミック基体のエッジ長さ全体にわたって、電極に接続されていない。

Ｃ）コンタクト要素を結合領域において電極に押圧するステップ。結合領域は、セラミック基体のエッジ長さよりも小さい。

Ｄ）焼結するステップと、用意されたセンサは炉内に入れられ、熱プロファイル下に置かれる。ここでバッチ炉又は連続炉であることができる。

Ｅ）
ガラスプレフォーム、好ましくはプレスされたガラス管、を焼結されたシステムに差し込む（Ａｕｆｓｔｅｃｋｅｎ）ステップ。センサ要素及び少なくとも結合領域は完全に、ガラスプレフォームに導入されるように、ガラスプレフォームは焼結されたシステム上に差し込まれる。特に、ガラスプレフォームは、セラミック基体と結合位置を有するセンサヘッドがガラスプレフォームで覆われるように配置されている。ガラスプレフォームは、好ましくは、再結晶化バリウム亜鉛ケイ酸塩ガラスを有する。

Ｆ）ガラス被覆を形成するためにガラスプレフォームを溶融するステップ。炉内の温度プロファイルにはいくつかのステップがある。有機添加物を慎重に蒸発させるために、低い温度で所定の保持時間を設けてから、その後、高い温度で実際にガラスの溶融を行う。ガラスプレフォームをガラス軟化温度Ｔｇ以上に加熱することで、溶融が行われる。

センサヘッドの圧力固定を実現するためには、この方法においても、適切な材料の選択に加えて、炉内で適合した温度プロファイルを維持することは特に重要である。乾燥するステップとガラス溶解プロセスの両方に、適切なバッチ式又は連続式の炉を使用することができる。

さらなる態様によれば、センサセンブリを製造する方法が記載されている。好ましくは、方法によれば、上述のセンサセンブリが得られる。センサセンブリ又は方法に関して開示されているすべての特徴は、それぞれの態様の文脈でそれぞれの特徴が明示的に言及されていない場合でも、それぞれの他の態様に関しても対応して開示されており、その逆もまた同様である。方法は以下のステップを含む：

Ａ）セラミック基体及び少なくとも２つの電極を有するセンサ要素を用意するステップ。好ましくは、電極は、鉛フリーの金又は銀の層材料を含む。有利には、センサ素子は、ＮＴＣサーミスタチップを含む。

Ｂ）少なくとも２つのコンタクト要素を用意するステップ。好ましくは、コンタクト要素は、ニッケル鉄合金又は少量のニッケルを含有する銀からなる。コンタクト要素上にさらに、Ｎｉ、Ｃｕ又はＡｇを含む保護層を適用することができる。

コンタクト要素をコンタクトペーストに部分的に浸漬するステップ。好ましくは、コンタクトペーストは、銀又は金を有する。コンタクトペーストに浸漬されたコンタクト要素の領域（ジャケット領域）は、セラミック基体のエッジ長さよりも小さい。換言すると、コンタクト要素は、セラミック基体のエッジ長さ全体にわたって電極に接続されていない。

Ｃ）コンタクト要素を結合領域において電極に押圧するステップ。結合領域は、セラミック基体のエッジ長さよりも小さい。

Ｄ）焼結するステップ。用意されたセンサは、炉内に入れられ、熱プロファイル下に置かれる。
ここでバッチ炉又は連続炉であることができる。

Ｅ）セラミックキャップを用意するステップ。、及び、焼結されたシステムをセラミックキャップ内に部分的に導入するステップと、セラミックキャップは、好ましくは酸化アルミニウムを含む。セラミックキャップは、焼結システムを受け入れるための内部領域を有している。セラミックキャップはさらに、コンタクト要素を受け入れるための少なくとも２つのフィードスルー（Ｄｕｒｃｈｆｕｅｈｒｕｎｇｅｎ）を有する。

焼結したシステムをセラミックキャップに部分的に挿入する。好ましくは、このステップでは、コンタクト要素がセラミックキャップの第１面（上面）からセラミックキャップの内部領域を通って案内されて、凹部に挿入され、コンタクト要素がセラミックキャップの第２面（下面）から少なくとも部分的に突出する。

Ｆ）セラミックキャップを定義された速度でガラスペーストによって部分的に充填するステップと、ガラスペーストは、好ましくは、再結晶性バリウム、亜鉛、又はケイ酸塩ガラスを有する。好ましくは、セラミックキャップの内部領域は、ガラスペーストで３分の１まで満たされている。その後、セラミックキャップの内部領域にガラスペーストを均一に分布させるために、セラミックキャップの横方向の移動を所定の速度で行うことができる。

Ｇ）焼結されたシステムを、部分的にガラスペーストで充填されたセラミックキャップ内に定義された速度でさらに導入するステップ。焼結されたシステムは、センサ要素及び結合領域がセラミックキャップ内に配置されるように導入される。

Ｈ）センサ要素及び結合領域をガラスペーストで濡らすために所定の速度で定義された横方向に移動させるステップ。

Ｉ）セラミックキャップをガラスペーストでさらに充填するステップ。特に、セラミックキャップは、センサ要素及び少なくとも結合領域は完全にガラスペーストで取り囲んでガラス被覆を形成するようにガラスペーストで満たされる。

Ｊ）乾燥するステップ。好ましくは、このステップは、室温での予備乾燥と、その後の炉内での高温での乾燥からなる。ガラス被覆に気泡や欠陥が無いことが確実にされ、ガラスペーストの製造に必要な添加剤が漏れる（ｅｎｔｗｅｉｃｈｅｎ）ことができるように、乾燥は十分慎重に行う必要がある。

Ｋ）ガラス被覆を、ラス軟化温度Ｔｇを超える温度に加熱して、溶融させるガラス化するステップ。

上記の方法は、気密にシールされた（ｈｅｒｍｅｔｉｓｃｈ ｄｉｃｈｔｅ）ガラス被覆を実現する。このようにして得られたセンサセンブリは、特に耐腐食性に優れ、高温下でも長期にわたって安定している。

以下に説明する図面は、正確な縮尺であると見なされるべきではない。むしろ、より良い説明のために、個々の寸法を拡大、縮小、又は歪ませることができる。同じ要素又は同じ機能を実行する要素は、同じ参照符号で示される。

図１は、第１の例示的な実施形態によるセンサセンブリの断面図を示している。 図２は、図１によるセンサセンブリの製造における中間段階の断面図を示している。 図３は、図１によるセンサセンブリの断面図を示している。 図４は、さらなる例示的な実施形態によるセンサセンブリの断面図を示す。 図５ａ乃至５ｃは、図４によるセンサセンブリを製造する方法を示す図である。 図５ａ乃至５ｃは、図４によるセンサセンブリを製造する方法を示す図である。 図５ａ乃至５ｃは、図４によるセンサセンブリを製造する方法を示す図である。 図６ａ乃至６ｅは、図６ａによるセンサセンブリを製造する代替的方法を示す図である。 図６ａ乃至６ｅは、図６ａによるセンサセンブリを製造する代替的方法を示す図である。 図６ａ乃至６ｅは、図６ａによるセンサセンブリを製造する代替的方法を示す図である。

図１は、温度を測定するように設計されたセンサセンブリ１の第１実施形態を示している。センサセンブリ１は、高温での使用を想定しています。センサセンブリ１の１つの使用温度は、３００℃以上及び６５０℃以下である。センサセンブリ１は、高温センサセンブリである。

センサセンブリ１は、センサ要素又はセンサチップを有している。センサ要素は、好ましくはＮＴＣサーミスタチップである。センサ要素は、セラミック基体２を有している。セラミック基体２は、長期安定性の高いセラミック材料を含む。このセラミック材料は、文献ＥＰ ２ ３２６ ６０４ Ｂ９によるドリフト安定性のあるペロブスカイトセラミックを含む。特に、セラミック基体２は、一般式［ＳＥ_１－ｘＭ^ＩＩ _ｘ］［Ｃｒ_{１－ｙ－ｚ}Ｒ_ｙＬ_ｚ］Ｏ_３のセラミック材料を含み、ここで、ＳＥは１つ以上の希土類金属を表し、Ｍ^ＩＩは、＋ＩＩ酸化状態の１つ以上の金属を表し、ＬはＡｌ及び／又はＧａを表し、Ｒは、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ｓｎを表し、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０．５＜ｚ＜１、ｙ＋ｚ＜１、０．１＜１－ｙ－ｚ＜０．２である。

セラミック基体２は、側面２ａを有している（図３も参照）。側面２ａは、互いに対向して配置されている。それぞれの側面は、エッジ長さｌを有する（図３）。エッジ長さｌは２ｍｍ以下、好ましくは１ｍｍ以下である。セラミック基体２は、幅ｂを有する（図３）。幅ｂは＜１ｍｍ、好ましくは＜０．５ｍｍである。センサ要素又はセラミック基体２は、好ましくは、＜１ｍｍ×＜１ｍｍ×０．５００ｍｍの寸法を有する。センサセンブリ１は、図３から見られるように、全長Ｌ（長手軸Ｘに沿った広がり）を有している。

また、このセンサ要素は、２つの電極３を有している。電極３は、センサ素子の外面に形成されている。特に、電極３は、セラミック基体２の対向する側面２ａに形成されている。電極３は、金又は銀の厚層金属化部を備える。金又は銀の厚層金属化部は鉛フリーである。

センサセンブリ１は、センサ要素を電気的にコンタクトするための２つのコンタクト要素４を有する。この実施形態では、コンタクト要素４はワイヤを有する。しかしながら、他のコンタクト要素４も考えられる。

コンタクト要素４は、耐腐食性組成物を含む。例えば、コンタクト要素４は、鉄とニッケルの合金又は低割合のニッケルを含む銀を含む。本実施形態では、コンタクト要素４はＮｉＦｅを有している

また、コンタクト要素４は、腐食をさらに抑制するための保護層（明示的には示されていない）を有する。保護層は、Ｎｉ、Ｃｕ又はＡｇを含むことができる。それぞれのコンタクト要素４は、好ましくは０．１ｍｍから０．５ｍｍの間、より好ましくは０．２ｍｍから０．３ｍｍの間の直径を有する。

コンタクト要素４は、結合領域７内で電極３に電気的及び機械的に接続される。電極３及びコンタクト素子４は、金又は銀のコンタクトペースト５を介して互いに接続されている。コンタクト要素４は、電極３とともに焼結されている。

結合領域７は、それぞれの側面２ａのエッジ長さｌよりも小さい。換言すると、コンタクト要素４は、電極３又は側面２ａの一部の領域のみを覆っている。コンタクト要素３は、それぞれのコンタクト要素４の断面積を大きくするために、結合領域７において平坦にすることができる。

センサセンブリ１は、さらにガラス被覆グ６を備える。本実施形態では、ガラス被覆６は、セラミック基体２又はセンサ要素及び結合領域７を完全に包囲する。特に、ガラス被覆６は、センサセンブリ１の頭部（センサヘッド１３図３も参照）を完全に包囲する。センサヘッド１３は、図３に見られるように、センサ要素及びコンタクト要素４の少なくとも部分的な領域を有する。

ガラス被覆６を含むセンサヘッド１３の幅Ｂ（長手軸Ｘに垂直な広がり）は、０．７ｍｍ～２．５ｍｍである（図３）。図３に見られるように、ガラス被覆６の最小の長手方向の広がりＡ（長手軸Ｘに沿った広がり）は、０．５～２．５ｍｍの範囲である。この場合、図３から分かるように、ガラス被覆６のくぼみ（Ｅｉｎｗｏｅｌｂｕｎｇ）６ｃは、ガラス被覆６の下側６ｂ上に発生し得る。

セラミック基体２の上面とガラス被覆６の上面６ａとの間の上側距離Ｄ１は、好ましくは、少なくとも０．１ｍｍである。また、セラミック基体２の下面とガラス被覆６の下面６ｂとの間の下側距離Ｄ２も、好ましくは、少なくとも０．１ｍｍである（図３）。

ガラス被覆６は、センサヘッド１３の外殻（ａｅｕｓｓｅｒｅ Ｈｕｅｌｌｅ）を形成している。ガラス被覆６は、センサセンブリ１を保護し、機械的に安定させるように設計されている。ガラス被覆６は、溶融温度が電極材料の溶融温度を下回る材料を有する。好ましくは、ガラス被覆６の溶融温度は７００℃と９００℃との間である。さらに、ガラス被覆の材料は、センサセンブリ１の適用温度以上の軟化温度Ｔｇを有している。好ましくは、軟化温度Ｔｇは適用温度より少なくとも２５℃高い。

ガラス被覆６は、再結晶性ガラスを含む。特に、ガラス被覆６は、再結晶性バリウム亜鉛ケイ酸塩ガラスを含む。センサヘッド１３のガラス被覆６は、外周ジャケット（ａｅｕｓｓｅｒｅｎ Ｍａｎｔｅｌ）内で圧力固定を有する。コンタクト要素４及びセンサ要素のセラミック基体２の膨張係数は、ガラス被覆６への圧力固定を達成するために、互いに一致する。

好ましくは、ガラス被覆６は、コンタクト素４及びセラミック基体２よりも小さい膨張係数αを有する。好ましくは、コンタクト要素４は、膨張係数αを有し、７［１０^－６Ｋ^－１］≦α≦１２［１０^－６Ｋ^－１］である。コンタクト要素が少量のニッケルを含む銀からなる実施形態では、コンタクト要素４の膨張係数αは約１９［１０^－６Ｋ^－１］である。

セラミック基体２の膨張係数は、好ましくは６．５［１０^－６Ｋ^－１］≦α≦８．５［１０^－６Ｋ^－１］である。好ましくは、ガラス被覆の膨張係数は＜７［１０^－６Ｋ^－１］、例えば６．９［１０^－６Ｋ^－１］である。

センサセンブリ１の内部は外部領域よりも高い膨張係数を有するので、センサ要素及びコンタクト要素４は、内部領域のガラス被覆６に引張応力を加える。この内部の引張応力が、ガラス被覆の表面に圧力固定として作用する。ガラス被覆６の圧力固定は、ガラス被覆のより高い強度又はより硬い表面をもたらし、したがって、ガラスケーシング６の変更された破壊挙動をもたらす。したがって、ガラス被覆６の表面上のより高い機械的負荷は、必ずしも圧力固定による破壊を誘発するものではない。これにより、６５０℃までの高い使用温度に対して長期的に安定した非常に堅牢な設計が可能になる。

図１のセンサセンブリ１は、２つの可能な製造方法（変形１：ディップコーティング、変形２：ガラスプレフォーム）によって製造されますが、これらの方法は、いくつかのプロセスステップにおいて同一である。

以下では、変形例１（ディップコーティング）によるセンサセンブリの製造について説明する。

第１ステップＡ）では、セラミック基体２と少なくとも２つの電極３を備えたセンサ要素が提供される。電極として金又は銀の厚層金属化部を有するドリフト安定性の高いセラミック基体２を高精度の装置でクランプする。

次のステップＢ）では、２つのコンタクト要素４を設ける。その後、コンタクト要素４は、コンタクトペースト５に部分的に浸漬される。特に、コンタクト要素４は、セラミック基体２の電極３の種類に応じて、金又は銀の接触ペーストに浸漬され、ペースト５で濡らされたそれぞれのコンタクト要素４のジャケット面は、センサ要素又はセラミック基体２のエッジ長ｌよりも小さくなければならない。

次のステップＣ）では、コンタクト要素４を結合領域７の電極に押圧する。換言すると、コンタクトペースト５でコーティングされたコンタクト要素４の端部領域は、装置内で機械的なプリテンションによってセンサ要素にプレスされる。

さらなるステップＤ）では、熱処理（焼結）を行う。装置は、炉内に入れられ、熱プロファイル下に置かれる。ここでは、バッチ炉又は連続炉であることができる。

焼成後、次のステップＥ）において、ガラスペースト１２によるディップコーティングが行われる（変形例１）。まず、ガラスペースト１２が用意される。ガラスペースト１２には、ガラス粉末が分散されている。ガラス粉末は、再結晶化バリウム亜鉛ケイ酸塩ガラスが含まれる。ガラス粉末、コンタクト要素４、基体２の膨張係数は、上述のように互いに一致している。

焼結されたシステムは、ガラスペースト１２で満たされたリザーバに所定の速度で部分的に浸漬され、その結果、センサ要素及び少なくとも結合領域７は全体的に、ガラスペースト１２によって包囲され、ガラス被覆６を形成する。特に、センサヘッド１３は、ガラスペースト１２によって完全に囲まれていなければならない

センサヘッド１３の気泡の無いパッケージ（ｂｌａｓｅｎｆｒｅｉｅ Ｕｍｈｕｅｌｌｕｎｇ）を確実にするために、ステップＦ）では、ガラスペースト内で焼結システムのわずかな所定の横方向の動きが行われる。ここでいう横方向の動きとは、センサセンブリ１の長手軸Ｘに垂直な動きを意味する。その後、焼結システムは所定の速度でガラスペースト１２から引き抜かれる。

その後、乾燥ステップＧ）が行われる。ガラス被覆６に気泡や欠陥がなく、ガラスペースト１２の製造に必要な添加剤が漏れることができるように、乾燥は十分慎重に行う必要がある。例えば、まず、ガラスペースト１２を室温で４時間乾燥させる。その後、ガラスペースト１２を５０℃でさらに３０分間乾燥させることができる。

後続のガラス化ステップＨ）では、ガラス被覆６は、定義されたプロファイルを用いてガラス軟化点以上の温度になり、溶融される。このようにして、気密にシールされたガラス被覆６が実現される。

センサヘッド１３の上述の圧力固定を実現するためには、適切な材料を選択することだけでなく、炉内で適合した温度プロファイルを維持することも重要である。乾燥するステップとガラス溶解プロセスの両方に、適切なバッチ式又は連続式の炉を使用することができる。

以下では、変形例２（ガラスプレフォーム）を用いた、図１によるセンサセンブリ１の製造について説明する。

まず、上述したステップＡ）からＤ）を実施する。換言すると、変形例２による製造のステップＡ）乃至Ｄ）は、上述した変形例１による製造のステップＡ）乃至Ｄ）と同じである。

焼結ステップの後、ステップＥ）でガラスプレフォーム１４（円筒形のガラス管）に焼結システムを差し込む（Ａｕｆｓｔｅｃｋｅｎ）。焼結システムは、図２に見られるように、センサ要素と結合領域７を備えたセンサヘッド１３がガラスプレフォーム１４によって覆われるように、すなわち、ガラスプレフォーム１４の内部領域に完全に配置されるように位置決めされる。

ガラスプレフォーム１４は、円筒形状を有する。ガラスプレフォーム１４は予め焼結されている。ガラスプレフォーム１４は、上下に開放している（開放上面１４ａ、開放下面１４ｂ）。センサ素子及び少なくとも結合領域７は完全に、円筒形状のガラスプレフォーム１４に組み込まれている。特に、センサ素子及び結合領域７は、ガラスプレフォーム１４の内部領域に完全に配置されている。図２に見られるように、コンタクト要素４は、ガラスプレフォーム１４の下面１４ｂから少なくとも部分的に突出している。

その後、ステップＦ）では、ガラスプレフォーム１４を炉内で溶融させて、ガラス被覆６を形成する（図１参照）。溶融は、ガラスプレフォーム１４をガラス溶融温度Ｔｇ以上の温度に加熱することによって行われる。

炉内の温度プロファイルには複数のステップがある。プレスされたプリフォーム１４に含まれ得る有機添加物を慎重に蒸発させるために、先に低い温度で一定の保持時間が設けられ、その後、高い温度でガラスの実際の溶融が行われる。

センサヘッド１３の圧力固定を実現するためには、適切な材料を選択するだけでなく、炉内で適合した温度プロファイルを維持することは特に重要である。乾燥するステップとガラス溶解プロセスの両方に、適切なバッチ式又は連続式の炉を使用することができる。

図４は、第２実施形態によるセンサセンブリ１を示す。図４によるセンサセンブリは、ガラス被覆６の形状及び製造、並びにセラミックキャップ８の存在によって、図１による上述のセンサセンブリと１と実質的に異なる。他の構成要素（セラミック基体２及び電極３を有するセンサ要素、接触要素４）の特徴及びガラス被覆６の構成に関して、図１に関連する説明を参照する。

図４によるセンサセンブリ１は、セラミックキャップ８を有している。セラミックキャップ８は、例えば、酸化アルミニウムを含むことができる。セラミックキャップ８は、ガラス被覆６の膨張係数よりもわずかに大きい膨張係数を有している。好ましくは、セラミックキャップ８とガラス被覆６の膨張係数の差は、１［１０^－６Ｋ^－１］以下である。

センサ要素及び結合領域７は、セラミックキャップ８の中に完全に組み込まれている。さらに、コンタクト要素４とガラス被覆６は、少なくとも部分的にセラミックキャップ８に組み込まれている。

セラミックキャップ ８は、少なくとも部分的にガラス被覆６に融着されている。セラミックキャップ８は、高い使用温度におけるセンサセンブリ１の長期安定性を向上させる。セラミックキャップ８は、スリーブ形状の上部１１と、プレート形状の下部１０とを有している。セラミックキャップ８は、開放端（上面８ａ）と閉鎖端（下面８ｂ）を有している。閉鎖端は、下部１０で閉鎖される。上部１１及び下部１０は一体的に設計されている（ｅｉｎｓｔｕｅｃｋｉｇ ａｕｓｇｅｂｉｌｄｅｔ）。下部１０は、２つの凹部又はリードスルー（Ｄｕｒｃｈｆｕｅｈｒｕｎｇｅｎ）９を有している。セラミックキャップ８は、好ましくは酸化アルミニウムを有する。

図４のセンサセンブリ１は、２つの可能な製造方法（変形１：ガラスプレフォーム、変形２：ガラスペースト）によって製造されますが、これらの方法は、いくつかのプロセスステップにおいて同一である。

以下では、まず、変形例１（ガラスプレフォーム）のセンサレンジメントの製造方法を、図５ａ～５ｃを用いて説明する。

ステップＡ）乃至Ｄ）では、センサ要素を用意し、コンタクト要素４を結合する。ステップＡ）からＤ）は、図１によるセンサ配置を製造するための上記の方法と同様に実行される。

さらなるステップＥ）では、上述のセラミックキャップ８を提供する（図５ａ）。

次のステップＦ）では、ガラスプレフォーム１４が提供される。ガラスプレフォーム１４は、再結晶バリウム亜鉛ケイ酸塩ガラスからなる。ガラスプレフォーム１４は、円筒形の形状をしている。ガラスプレフォーム１４は予備焼結される。ガラスプレフォーム１４は、上部と下部が開放されている（開放上部１４ａと開放下部１４ｂ、図２）。ガラスプレフォーム１４は、セラミックキャップ８の内径よりもわずかに小さい外径を有している。

ガラスプレフォーム１４は、セラミックキャップ８の開放端８ａからセラミックキャップ８に導入される（図５ａ）。ガラスプレフォーム１４は、ガラスプレフォーム１８がセラミックキャップの下部１０に載るように、セラミックキャップ８に挿入される。ガラスプレフォーム１４は、セラミックキャップ８の開放端８ａから部分的に突出するような高さを有している。

さらなるステップＧ）では、センサ要素及び少なくとも結合領域７は完全に、円筒形状のガラスプレフォーム１４に挿入される。特に、センサ要素と結合領域７は、ガラスプレフォーム１４の内側の領域に完全に配置されている。

先ず、コンタクト要素４は、セラミックキャップ８の開放上部８ａからセラミックキャップ８のリードスルー９に挿入される（図５ｂ）。コンタクト要素４は、図５ｂから分かるように、ガラスプレフォーム１４の下部１４ｂから及びセラミックキャップ８の下部８ｂから少なくとも部分的に突出している。

その後、センサ要素及びコンタクト領域７がガラスプレフォーム１４内に完全に配置されるように、センサ装置１はスリーブ状の上部１１に完全に挿入される（図５ｃ）。

さらなるステップＨ）において、アセンブリは、ガラス被覆６を形成するために熱処理下に置かれる。その際、ガラスプレフォーム１４は溶融され、この文脈において、セラミックキャップ８は、ガラスプレフォーム１４に少なくとも部分的に融合される。溶融は、ガラスプレフォーム１４をガラス軟化点Ｔｇより高い温度に加熱することによって起こる。その際、ガラス材料は、セラミックキャップ８のリードスルー９に少なくとも部分的に侵入し、リードスルー９及びコンタクト要素４との間の可能な環状ギャップを完全に閉鎖する（図４）。

炉内の温度プロファイルには複数のステップがある。プレスされたプリフォーム１４に含まれ得る有機添加物を慎重に蒸発させるために、先に低い温度で一定の保持時間が設けられ、その後、高い温度でガラスの実際の溶融が行われる。

溶融プロセスにより、ガラス材料は理想的にはセラミックキャップ８内にあり、その内壁を濡らす。ガラス材料の体積の一部は、熱処理によって収縮し、その結果、ガラス被覆６は、熱処理後にセラミックキャップ８内に完全に配置される（図４）。センサセンブリ１のロバスト性は、セラミックキャップ８によってさらに高められる。

以下では、図６ａ～６ｅに示すように、変形例２（ガラスペースト）を用いた図４によるセンサセンブリの製造について説明する。

ステップＡ）乃至Ｄ）では、センサ要素を設け、コンタクト要素を結合する。ステップＡ）乃至Ｄ）は、上述の手順と同様に実施される。

ステップＥ）では、セラミックキャップ８を用意する（図６ａ）。焼結システムは、セラミックキャップ８の上面８ａからセラミックキャップ８に部分的に挿入されている。図６ｂに見られるように、まずコンタクト要素４がフィードスルー９に挿入され、焼結システムがセラミックキャップ８の下部１０に向かってスライドされる。

ステップＦ）では、セラミックキャップ８をガラスペースト１２で所定の速度で部分的に充填する。例えば、セラミックキャップ８のスリーブ形状の上部１１には、ガラスペースト１２が３分の１まで充填されている（図６ｃ）。ガラスペースト１２は、再結晶バリウム亜鉛ケイ酸塩ガラスである。

その後、ガラスペースト１２をセラミックキャップ８内に均一に分配するために、セラミックキャップ８を所定の速度でわずかに横方向に移動させることができる。

ステップＧ）では、焼結システムを所定の速度でセラミックキャップ８の中にさらに導入する。
ガラスペースト１２は、セラミックキャップ８のフィードスルー９に少なくとも部分的に侵入し、フィードスルー９とコンタクト要素４との間の可能な環状ギャップを完全に閉鎖する（図６ｄ、６ｅ、４）。
最終的には、センサ要素と結合領域７がセラミックキャップ８の内部に完全に配置される（図６ｄ）。

ステップＨ）では、定義された速度で定義された横方向の移動が行われ、センサ素子とボンディングエリア７をガラスペースト１２で濡らし、ガラスペースト１２内に気泡が形成されるのを防ぐ。

その後、ステップＩ）では、セラミックキャップ８はガラスペースト１２で完全に充填され、センサ要素及び少なくとも接続領域７は完全に、ガラスペースト１２によって囲まれるようにする（図６ｅ）。その際、所定の速度で完全な充填が行われる。

ステップＪ）では、ガラスペースト１２を乾燥させる。乾燥は、ガラス被覆６に気泡や欠陥がないことを確実にするように十分慎重に行わなければならない。さらに、ガラスペースト１２の製造に必要な添加物が漏れることができなければならない。例えば、まず、ガラスペースト１２を室温で４時間乾燥させる。その後、ガラスペースト１２を５０℃でさらに３０分乾燥させることができる。

最後に、ガラス化ステップＫ）が実行される。この際、ガラス被覆６は、ガラス軟化点Ｔｇを超える温度になり、その結果、ガラスケーシング６は、セラミックキャップ８と部分的に融合する。

記載された方法によって、気密にシールされ、圧力固定をかけられたガラス被覆６が実現する。このようにして得られたセンサセンブリ１は、特に堅牢で、耐腐食性があり、高温下でも長期にわたって安定している。

ここで与えられるオブジェクトの説明は、それぞれの特定の実施形態に限定されない。むしろ、個々の実施形態の特徴は、技術的に意味のある任意の方法で互いに組み合わせることができる。

１ センサセンブリ
２ 基体
２ａ 基体の側面
３ 電極
４ コンタクト要素
５ コンタクトペースト
６ ガラス被覆
６ａ 上面
６ｂ 下面
６ｃ 凹部
７ 結合領域
８ セラミックキャップ
８ａ セラミックキャップの上面
８ｂ セラミックキャップの下面
９ フィードスルー
１０ 下部
１１ 上部
１２ ペースト
１３ センサヘッド
１４ ガラスプレフォーム
１４ａ 上面
１４ｂ 下面
Ｘ 長手軸
Ｌ センサセンブリの長さ
Ｂ センサヘッドの幅
ｂ セラミック基体の幅
ｌ セラミック基体のエッジ長さ
Ｄ１ 距離
Ｄ２ 距離
Ａ 拡張

Claims (25)

1. 温度を測定するためのセンサセンブリであって
   － セラミック基体及び少なくとも２つの電極を有するセンサ要素であって、
   前記電極は前記セラミック基体の外面に配置されている、センサ要素と、
   － 前記センサ要素の電気的コンタクトのための少なくとも２つのコンタクト要素であって、
   前記コンタクト要素は前記電極と結合領域内で接続されている、コンタクト要素と、
   － ガラス被覆であって、
   少なくとも前記セラミック基体及び前記結合領域が前記ガラス被覆内に完全に導入されており、
   前記ガラス被覆は圧力固定されており、
   前記ガラス被覆、前記コンタクト要素及び前記センサ要素の膨張係数は、前記ガラス被覆の前記圧力固定のために互いに適合している、ガラス被覆と、
   を備える、センサセンブリ。
2. 前記ガラス被覆は、前記セラミック基体及び前記コンタクト要素より小さい拡張係数を有する、
   請求項１記載のセンサセンブリ。
3. 前記電極は、鉛フリーの金又は銀の厚層金属化部を備える、
   請求項１又は２記載のセンサセンブリ。
4. 前記コンタクト要素はニッケル鉄合金又は低割合のニッケルを含む銀を含有する、
   請求項１乃至３いずれか１項記載のセンサセンブリ。
5. 前記コンタクト要素は保護層を備え、
   前記保護層はＮｉ、Ｃｕ又はＡｇを含む、
   請求項１乃至４いずれか１項記載のセンサセンブリ。
6. ガラス被覆は再結晶性のバリウム亜鉛ケイ酸塩ガラスを含む、
   請求項１乃至５いずれか１項記載のセンサセンブリ。
7. ガラス被覆は、前記電極の材料の融点よりも低い融点を有する材料を含む、
   請求項１乃至６いずれか１項記載のセンサセンブリ。
8. 前記ガラス被覆は、前記センサセンブリの適用温度を超える軟化温度Ｔｇを有する材料を含む、
   請求項１乃至７いずれか１項記載のセンサセンブリ。
9. 前記センサセンブリは、高い使用温度用に設計されており、
   前記センサセンブリの適用温度は、３００℃以上かつ６５０℃以下である、
   請求項１乃至８いずれか１項記載のセンサセンブリ。
10. セラミックキャップをさらに備え、
    前記セラミックキャップは前記ガラス被覆と少なくとも部分的に溶融されている、
    請求項１乃至９いずれか１項記載のセンサセンブリ。
11. センサセンブリを製造する方法であって、
    Ａ） セラミック基体及び少なくとも２つの電極を有するセンサ要素を用意するステップと、
    Ｂ） 少なくとも２つのコンタクト要素を用意するステップ及び前記コンタクト要素をコンタクトペーストに部分的に浸漬するステップと、
    Ｃ） 前記コンタクト要素を結合領域において前記電極に押圧するステップと、
    Ｄ） 焼結するステップと、
    Ｅ） 焼結されたシステムを定義された速度でガラスペーストに部分的に浸漬するステップであって、したがって、前記センサ要素及び少なくとも前記結合領域は完全に、ガラスペーストで取り囲んでガラス被覆を形成する、ステップと、
    Ｆ） 前記ガラスペースト内の焼結されたシステムを定義された横方向に移動させ、その後、前記焼結されたシステムを前記ガラスペーストから定義された速度で引き出すステップと、
    Ｇ） 乾燥するステップと、
    Ｈ） ガラス化するステップと、
    を含む、方法。
12. ステップＧ）は、先ず室温において乾燥するステップと、その後、炉内で上昇した温度で乾燥するステップとを含む、
    請求項１１記載の方法。
13. ステップＨ）において、ガラス軟化温度Ｔｇを超える温度に前記ガラス被覆を加熱し、前記ガラス被覆を溶融することによりガラス化を行う、
    請求項１１又は１２記載の方法。
14. 前記ガラス被覆は再結晶性バリウム亜鉛ケイ酸塩ガラスを含む、
    請求項１１又は１３いずれか１項記載の方法。
15. 
    ステップＢ）において、前記コンタクトペースト内に浸漬された前記コンタクト要素の領域が、前記セラミック基体のエッジ長さよりも小さい、
    請求項１１乃至１４いずれか１項記載の方法。
16. 前記電極は、鉛フリー金又は銀の厚層金属化部を備える、
    請求項１１乃至１５いずれか１項記載の方法。
17. 前記コンタクト要素はニッケル鉄合金又は低割合のニッケルを含む銀を含有し、及び／又は、
    前記コンタクト要素は保護層を備え、前記保護層はＮｉ、Ｃｕ又はＡｇを含む、
    請求項１１乃至１６いずれか１項記載の方法。
18. センサセンブリを製造する方法であって、
    Ａ） セラミック基体及び少なくとも２つの電極を有するセンサ要素を用意するステップと、
    Ｂ） 少なくとも２つのコンタクト要素を用意するステップ及び前記コンタクト要素をコンタクトペーストに部分的に浸漬するステップと、
    Ｃ） 前記コンタクト要素を結合領域において前記電極に押圧するステップと、
    Ｄ） 焼結するステップと、
    Ｅ） ガラスプレフォームを焼結されたシステムに差し込むステップであって、したがって、前記センサ要素及び少なくとも結合領域は完全に、ガラスプレフォームに導入されるようにする、ステップ
    Ｆ） ガラス被覆を形成するためにガラスプレフォームを溶融するステップと、
    を含む、方法。
19. ステップＦ）において、ガラス軟化温度Ｔｇを超える温度にガラス被覆を加熱することにより溶融を行う、
    請求項１８記載の方法。
20. 前記ガラス被覆は再結晶性バリウム亜鉛シリケートガラスを含む、
    請求項１８又は１９記載の方法。
21. ステップＢ）において、前記コンタクトペースト内に浸漬された前記コンタクト要素の領域が、前記セラミック基体のエッジ長さよりも小さい、
    請求項１８乃至２０いずれか１項記載の方法。
22. 前記コンタクト要素はニッケル鉄合金又は低割合のニッケルを含む銀を含有するか、及び／又は、
    前記コンタクト要素は保護層を備え、前記保護層はＮｉ、Ｃｕ又はＡｇを含む、
    請求項１８乃至２１いずれか１項記載の方法。
23. センサセンブリを製造する方法であって、
    Ａ） セラミック基体及び少なくとも２つの電極を有するセンサ要素を用意するステップと、
    Ｂ） 少なくとも２つのコンタクト要素を用意するステップ及び前記コンタクト要素をコンタクトペーストに部分的に浸漬するステップと、
    Ｃ） 前記コンタクト要素を結合領域において前記電極に押圧するステップと、
    Ｄ） 焼結するステップと、
    Ｅ） セラミックキャップを用意するステップ、及び、前記焼結されたシステムをセラミックキャップ内に部分的に導入するステップと、
    Ｆ） 前記セラミックキャップを定義された速度でガラスペーストによって部分的に充填するステップと、
    Ｇ） 前記焼結されたシステムを、部分的にガラスペーストで充填された前記セラミックキャップ内に定義された速度でさらに導入するステップであって、したがって、前記センサ要素及び結合領域は前記セラミックキャップ内に配置される、ステップと、
    Ｈ） 前記センサ要素及び前記結合領域を前記ガラスペーストで濡らすために所定の速度で定義された横方向に移動させるステップと、
    Ｉ） 前記セラミックキャップを前記ガラスペーストでさらに充填するステップであって、したがって、前記センサ要素及び少なくとも前記結合領域は完全に、前記ガラスペーストで取り囲んでガラス被覆を形成する、ステップと、
    Ｊ） 乾燥するステップと、
    Ｋ） ガラス化するステップと、
    を含む、方法。
24. ステップＫ）において、ガラス軟化温度Ｔｇを超える温度に前記ガラス被覆を加熱し、前記ガラス被覆を溶融することによりガラス化を行う、
    請求項２３記載の方法。
25. ステップＧ）において、前記セラミックキャップを所定の速度で定義された横方向に移動させ、前記ガラスペーストを前記セラミックキャップ内で分配する、
    請求項２３又は２４記載の方法。
    

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