专利名称：压力测量单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种按权利要求1前序部分所述的用于对测量压力进行测量的压力测量单元，特别是相对压力测量单元，包括具有至少一个基体电极的基体以及包括与基体连接而构成传感器室的膜片体。
背景技术：
相对压力传感器用于测量在测量介质内的压力与实际大气压之间的压差。这种相对压力传感器由基体构成，该基体与在边缘侧与其连接的测量膜片共同构成传感器室或压力室。为了进行相对压力测量，基准空气通过基体侧的通风孔导入传感器室内，在此，测量膜片的远离传感器室的表面被施加测量压力。测量膜片的由此产生的变形是相对压力的大小，其被转换成测量信号。陶瓷-电容式压力测量单元由基体的烧结体和膜片的烧结体在边缘侧借助于间隔垫片相互钎焊或硬钎焊，从而形成传感器室。所使用的焊料或活性硬焊料，例如玻璃料在此方面本身作为间隔垫片使用。基体与膜片体接合之前在其形成传感器室的室壁的表面上通常通过溅射钽涂覆基体电极和膜片电极。由于通过通风孔输送基准空气，湿气进入传感器室中，所述湿气在低于露点的情况下凝结在那里并因此对功能产生不利影响。由于水的积聚，有效电极面的介电常数受到影响，由此导致压力传感器的零位偏移。为了提高相对于湿气的公差，依据EP 1 061 351 Al提出，这种压力测量单元的传感器室的内表面整面地涂覆有疏水材料，其中，优选使用硅胶。因为硅胶的这种涂层为有机的，所以限制了其温度使用范围。另一个缺点在于，这种涂层由于温度限制在膜片与基体接合之后才能借助真空通过基体内的通风孔产生，也就是说，为此需要很高的加工技术费用。DE 101 63 567 Al介绍了一种用于进一步提高相对于湿气耐受性的类似方法，其中传感器室同样具有由硅胶制成的疏水涂层，但该层借助CVD法(化学气相沉积法)如下地产生，即该层通过通风孔沉积在传感器室的壁上。因为在这里同样是一种真空方法，所以费用非常大，而且均勻的层沉积的结果也很难控制。此外，由硅胶化合物制成的在此产生的层同样不耐高温。
发明内容
本发明的目的在于，这样地进一步开发开头所述类型的具有内部保护层的压力测量单元，其尽可能避免在水分子积聚情况下不利的电影响、简单地制造和避免在保护层方面的上述缺点。该目的通过具有权利要求1特征的压力测量单元得以实现。用于对测量压力进行测量的这种压力测量单元，特别是相对压力测量单元的特征在于，传感器室由基体形成的壁和传感器室由膜片体形成的壁均用保护层覆盖，所述保护成按本发明构造成玻璃层。积聚在这些玻璃层上的水分子的作用大大降低，因此对测量单元的电容没有明显影响，因为电极整面彼此绝缘并且通过水积聚也不会出现分流(Nebenschlilssen)并因此尽可能消除测量单元的总系统阻抗的影响。这种使基体和膜片体钝化的玻璃层是耐高温的并可以简单地实现，因为其制造在基体与膜片体接合成一个完整的测量单元之前进行。此外，利用依据本发明的这种玻璃层实现良好的防潮并且与此同时还实现电极的机械保护，因为特别是在过载情况下防止电极相互摩擦并且由此不发生颗粒从电极上的脱落。根据一种具有优点方式的构造方案提供，基体的整个表面用玻璃层覆盖，至少一个基体电极构造在所述基体的表面上，优选也以相同的方式用玻璃层覆盖膜片体的整个表面，膜片电极构造在所述膜片体的表面上。因此用于在基体和膜片体的设有电极的表面上沉积玻璃层的这种制造过程得到明显简化，因为为此无需这些表面的结构化。根据本发明的进一步构成特别有利的是，基体和膜片体在边缘侧借助制造成玻璃焊料的间隔垫片相互连接。因为通过基体和膜片体借助玻璃焊料的连接，在测量单元的内部空间内产生一种整体的玻璃封装。特别有利的是，根据本发明的构造方案，压力测量单元构造成相对压力测量单元， 其中，传感器室具有通风孔，该传感器室通过该通风孔可以被施加基准压力。
下面参照唯一的附图借助实施例对本发明进行详细说明。图1示出依据本发明的相对压力测量单元的实施例的示意剖面图。
具体实施例方式图1所示的相对压力测量单元1构成为陶瓷-电容式压力传感器。作为陶瓷材料例如使用氧化铝。相对压力测量单元1包括基体2和膜片体3，所述基体构成为具有平面平行表面的圆盘，该膜片体具有与基体2的直径相配合的圆形形状，但其厚度明显小于基体2 的厚度，因为膜片体3的远离基体2的表面被施加测量压力并因此该膜片体3必须是可变形的。直接在基体2上设置测量电极4和作为基体电极的基准电极5，相应地，膜片体3 的与基体2相邻的表面具有膜片电极6。测量电极4基本上在圆形中心设置在基体2的表面上并被与其相距设置的圆环形基准电极5环绕。除了环绕的窄的边缘区域，膜片电极6 几乎覆盖膜片体3的整个表面。基体2和膜片体3的设有电极4和5或6的表面被涂覆有薄的玻璃层7或8。这些层7和8在烧结之前借助大气压高温过程采用通行的方法，例如胶头移印(Tampondruck) 或丝网印刷施设到表面上。通过这种烧结实现紧密和非常牢固的玻璃层7和8。作为这些层7和8的材料例如使用市场上常见的玻璃膏。在基体2设有通风孔11之后，这样预先制备有玻璃层7和8的基体和膜片体2和3为了形成传感器室10在边缘侧环绕的玻璃间隔垫片9情况下与具有电极4和5或6并彼此面向的表面硬钎焊，其中，所使用的玻璃焊料例如玻璃料本身作为间隔垫片使用。该间隔垫片9与玻璃层7和8之间由此产生的连接导致传感器室10的完全玻璃封装。通风孔11 在此从基体2的远离膜片体3的表面一直延伸到玻璃层7内并因此使传感器室10与外部大气连接。 与从现有技术中已知的压力测量单元相比，按本发明的这种压力测量单元1，特别是在电性能方面对在内部或传感器室10内的潮湿的环境条件和与此相关的冷凝水形成的
反应明显减少。
附图标记列表
1压力测量单元，相对压力测量单元
2基体
3膜片体
4基体电极，基体2的测量电极
5基体电极，基体2的基准电极
6膜片体3的膜片电极
7玻璃层
8玻璃层
9间隔垫片
10传感器室
11通风孔
权利要求
1.用于对测量压力进行测量的压力测量单元(1)，包括具有至少一个基体电极(4、5) 的基体⑵以及包括与基体⑵连接而构成传感器室(10)的膜片体(3)，该膜片体具有至少一个膜片电极(6)并且能被处在测量压力下的介质施加压力，其中，传感器室(10)的由基体( 形成的壁和传感器室(10)的由膜片体C3)形成的壁用保护层(7、8)覆盖，其特征在于，所述保护层(7、8)构造成玻璃层。
2.按权利要求1所述的压力测量单元(1)，其特征在于，所述基体O)的整个表面用玻璃层(7)覆盖，所述至少一个基体电极(4、幻构造在所述基体的表面上。
3.按权利要求1或2所述的压力测量单元(1)，其特征在于，膜片体(3)的整个表面用玻璃层(8)覆盖，所述至少一个膜片电极(6)构造在所述膜片体的表面上。
4.按权利要求1、2或3所述的压力测量单元(1)，其特征在于，基体( 和膜片体(3) 在边缘侧借助于制造成玻璃焊料的间隔垫片(9)相互连接。
5.按前述权利要求之一所述的压力测量单元(1)，其特征在于，压力测量单元(1)构造成相对压力测量单元，其中，传感器室(10)具有通风孔(11)，所述传感器室通过所述通风孔能够被施加基准压力。
全文摘要
本发明涉及一种用于对测量压力进行测量的压力测量单元(1)，包括具有至少一个基体电极(4、5)的基体(2)以及包括与基体(2)连接而构成传感器室(10)的膜片体(3)，该膜片体具有至少一个膜片电极(6)并且能被处在测量压力下的介质施加压力，其中，传感器室(10)的由基体(2)形成的壁和传感器室(10)的由膜片体(3)形成的壁用保护层(7、8)覆盖，按本发明，所述保护层(7、8)构造成玻璃层。
文档编号G01L9/00GK102564682SQ20111027484
公开日2012年7月11日 申请日期2011年7月26日 优先权日2010年12月7日
发明者J·费伦巴赫, J·雅各布, M·梅勒尔特, T·德克, T·科普 申请人:Vega格里沙贝两合公司