具有保护层的陶瓷部件和用于其制造的方法_2

文档序号:8386024阅读:来源:国知局
的强化学共价连接。内部保护层可以是例如单分子的层,但还可以例如在由多价的硅烷化合物制成的内部保护层的情况下包括多层结构。膦酸酯和硅烷化合物的有机残留物可以包括官能团,该官能团具有例如疏水的和/或疏油的特性或用于将内部保护层共价化学连接到外部保护层或者中间层处。通过这些材料到衬底的大大显著的共价化学连接防止,环境介质抵达层之间或层和基体之间并且以这种方式抵达衬底的表面。
[0019]由硅酸盐制成的内部保护层可具有到陶瓷基体处以及必要时到金属部和电接触部的至少与金属部相邻的部分的共价化学连接。优选地由硅酸盐制成的内部保护层设置作为增强附着的层与布置在其之上的中间层相连。由硅酸盐制成的内部保护层可以具有高表面能量,通过该高表面能量可以与其上布置的中间层实现有利均匀的湿润。此外有利的是,由硅酸盐制成的内部保护层在同时非常高的分子厚度的情况下可以实施为非常薄。
[0020]聚对二甲苯基是具有在对位(para-Posit 1n)中结合的二甲苯基(Xylolgruppen)的热塑性塑料聚合物。二甲苯基可以在其余位置中置换,例如用用于共价化学连接聚对二甲苯基或者用于控制相对环境介质的阻碍作用的官能团置换。由聚对二甲苯基制成的保护层是例如非常匀质,无微孔和无针孔的,无应力的,疏水的并且具有非常好的相对有机介质酸,碱和水蒸气非常好的阻碍作用。在优选的扩展方案中由聚对二甲苯基组成的内部保护层的热膨胀系数可与陶瓷部件的组件比较。以这种方式防止由于温度交变载荷的由聚对二甲苯基制成的保护层中的断裂形成。
[0021]外部保护层的可能的材料是例如环氧树脂,聚氨脂和硅酮弹性体。此外还可以规定这些材料的组合。其封装具有由这些材料制成的外部保护层的陶瓷部件特征在于在使用条件下非常好的稳定性和可靠性。
[0022]在本发明的另外的变体方案中中间层包括聚对二甲苯基。由聚对二甲苯基制成的中间层例如非常匀质,无针孔,无应力,疏水的并且具有对有机介质、酸、碱和水蒸气非常好的阻碍作用。
[0023]在本发明的另外的扩展方案中在外部保护层上还布置另外的保护层。例如在外部保护层上外部还可以布置第一另外的保护层,其中通过第四官能团存在到外部保护层处的化学共价连接和/或该保护层通过化学气相沉积来沉积。此外第二另外的保护层还可以布置在第一另外的保护层上的外部。可以设置例如具有外部保护层的特性的层作为第二另外的保护层。在另外的变体方案中可以在第一和第二另外的保护层之间还布置另外的中间层。第一另外的保护层可以通过第五官能团化学共价地连接到中间层和/或第二另外的保护层。此外另外的中间层可以通过第六官能团化学共价连接到第二另外的保护层。通过这些扩展方案提供陶瓷部件,该陶瓷部件特别有效地封装防止周围介质的进入。在另外的扩展方案中规定,此外保护层的布置还包括另外的保护层。
[0024]在本发明的特别扩展方案中规定陶瓷部件的构造作为NTC-电阻。这种根据本发明的NTC-电阻尤其适合在例如水蒸气-和废气氛围中使用,这是因为封装特别优选地避免了湿气和/或有机介质进入到陶瓷基体。
[0025]此外本发明的主题为用于制造具有上述特征的陶瓷部件的方法。根据本发明的方法包括方法步骤A)提供具有基体的至少一个外表面上的金属部和与金属部电接触的电引线的陶瓷基体,B)产生内部保护层以及C)产生在内部保护层上的外部保护层。
[0026]在方法的另外的扩展方案中规定,在在方法步骤B)之后并且在方法步骤C)之前实现的另外的方法步骤B2)中产生内部保护层上的中间层。
[0027]方法步骤B)中内部保护层的产生可以例如通过衬底与包括生产内部保护层的材料的溶液的接触实现。备选地生产内部保护层的材料还可以通过物理气相沉积(PVD)来沉积。考虑将例如从包括磷酸,尤其是SAMP-0H,和酒精溶液中的硅烷的群组选出的材料作为通过衬底与溶液的接触用于产生内部保护层的使用材料。例如可通过这些方法方式从硅烷或膦酸酯(SAMP)产生内部保护层。可考虑例如气态硅烷用于通过PVD产生内部保护层。在根据本发明的方法的确定的扩展方案中规定,内部保护层在方法步骤B)中通过化学气相沉积(CVD)产生。通过CVD可产生例如陶瓷部件,该陶瓷部件的内部保护层具有特别高的一致性。例如根据本发明规定,从聚对二甲苯基通过化学气相沉积产生内部保护层。另外的实施方式规定,从硅酸盐通过化学气相沉积产生内部保护层,例如通过燃烧热解涂层(CCVD)。可以使用例如硅化合物作为前导用于从硅酸盐产生内部保护层。
[0028]根据方法的另外的扩展方案中间层在方法步骤B2)中通过化学气相沉积产生。例如中间层可以从聚对二甲苯基通过化学气相沉积产生。从硅酸盐或硅烷通过化学气相沉积产生中间层也是可能的。
[0029]在方法步骤C)中外部保护层的产生可以例如通过衬底与包括产生外部保护层的材料的溶液的接触实现。例如在浸入方法(可能具有剩余材料的接下来的分离)中衬底的接触是可能的。
[0030]在方法变体方案中在另外的方法步骤B3)中在方法步骤C)之前进行等离子体处理。例如方法步骤B3)可以在方法步骤B)之后进行,使得实现内部保护层的等离子体处理。备选地方法步骤B3)还可以在方法步骤B2)之后进行,从而实现中间层的等离子体处理。通过等离子体处理可实现,产生处理的层的表面上适宜的官能团。通过该官能团可以实现例如位于其上的层处的共价化学连接。尤其是可以通过使用例如氧气,氮气或氨气在等离子体处理中产生处理的层的表面上的O-或N-官能团。例如内部保护层的第二官能团或者中间层的第三官能团可以通过等离子体处理在方法步骤B3)中产生。
[0031]在另外的方法变体方案中在附加的方法步骤C2)中在方法步骤C)之后同样进行等离子体处理。例如可以实现外部保护层的等离子体处理,以便于产生层的表面上的官能团。这可以实现例如外部保护层到布置在其上的另外的保护层的共价化学连接。
[0032]根据本发明在方法步骤C)之后的另外的方法步骤是可能的,在该方法步骤中在外部保护层上外部产生另外的保护层。
[0033]可考虑例如- O-官能团作为第一官能团。第一官能团可以例如通过置换或缩合反应由-0H,-Cl或-OR官能团产生。例如硅烷可以包括S1-O-R团,该S1-O-R团通过缩合和水分离转化到陶瓷基体或者金属部和电引线的S1-O-键合。相应地来自磷酸的P-OH团可通过缩合和水分离转化到陶瓷基体或者金属部和电引线的P-O-键合。
[0034]第二官能团可以例如由氨基,羟基,环氧基,烷基或乙烯基产生。第二官能团还可以包括齒化烧基,例如氣化烧基。
[0035]示例性地对应根据本发明的陶瓷部件的变化方案,其具有:
由硅烷制成的内部保护层和由环氧树脂制成的外部保护层;
由硅烷制成的内部保护层和由聚氨酯制成的外部保护层;
由硅烷制成的内部保护层和由硅酮弹性体制成的外部保护层;
由膦酸酯制成的内部保护层和由环氧树脂制成的外部保护层;
由膦酸酯制成的内部保护层和由聚氨酯制成的外部保护层;
由膦酸酯制成的内部保护层和由硅酮弹性体制成的外部保护层;
由聚对二甲苯基制成的内部保护层和由环氧树脂制成的外部保护层;
由聚对二甲苯基制成的内部保护层和由聚氨酯制成的外部保护层;
由聚对二甲苯基制成的内部保护层和由硅酮弹性体制成的外部保护层。
[0036]此外具有下列的变化方案是可能的
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