DE102004014753B3

DE102004014753B3 - Ceramic element e.g. for temperature measurement over high temperature conductor, has body, connection ports with electrical inlets attached to it and element body has connection ports and are soldered on ends of the inlets in glass body

Info

Publication number: DE102004014753B3
Application number: DE200410014753
Authority: DE
Inventors: Markus Weiglhofer; Gerald Kloiber; Javier Arrimadas-Matias
Original assignee: Epcos AG
Current assignee: TDK Electronics AG
Priority date: 2004-03-25
Filing date: 2004-03-25
Publication date: 2005-11-24
Anticipated expiration: 2024-03-26

Abstract

The element has a body (UC), connection ports (AE) with electrical inlets attached to it. The element body has connection ports and to it are soldered on ends of the inlets molten in a glass body. The element body melted into the glass body and its inlets have a common plastic coating (KB) covering a temperature-resistant polymer. The inlets with the plastic coating are provided as bare wires. The plastic coating has a liquid-close closed layer with only the ends of the inlets point away from the element body. The element body is a thermistor. An independent claim is included for a method.

Description

Die Erfindung betrifft die Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit von keramischen Bauelementen, insbesondere von keramischen Bauelementen mit "nackten" Zuleitungen, die in feuchten oder chemisch aggressiven Umgebungen eingesetzt werden.The The invention relates to the improvement of corrosion resistance of ceramic components, in particular of ceramic components with "bare" leads, the be used in humid or chemically aggressive environments.

Zur Temperaturmessung können Thermistoren verwendet werden, die aus einem in einem keramischen Bauelementkörper realisierten temperaturabhängigen Widerstand, darauf aufgebrachten elektrischen Anschlussflächen und mit diesen verlöteten Zuleitungen z.B. in Form von Drähten bestehen. Der Schutz des keramischen Bauelementkörpers wird bei bekannten Bauelementen dadurch verbessert, dass zumindest der keramische Bauelementkörper und die darauf aufgebrachten Enden der Zuleitungen in einen Glaskörper eingeschmolzen werden. Damit ist zwar der Bauelementkörper geschützt, jedoch hat sich gezeigt, dass weiterhin Korrosionsgefahr besteht, die in der Folge zum Durchkorrodieren der Zuleitungen und damit zum Ausfall des Thermistors führen kann.to Temperature measurement can Thermistors are used, which consist of a ceramic in one component body realized temperature-dependent Resistance, applied electrical pads and with these soldered leads e.g. in the form of wires consist. The protection of the ceramic component body is in known components characterized in that at least the ceramic component body and the melted thereon ends of the leads into a glass body become. Although this protects the component body, it has been shown that there is still a risk of corrosion, which subsequently corrodes the leads and thus can lead to failure of the thermistor.

Weiterhin ist es bekannt, derartige Thermistoren mit einer Kunststoffbeschichtung aus Polyimid zu versehen. Diese kann durch Tauchbeschichtung appliziert werden und verbessert in der Folge die elektrische Isolation der Zuleitungen. Es hat sich jedoch gezeigt, dass mit einer solchen Kunststoffbeschichtung keine ausreichende Spannungsdurchschlagsfestigkeit erzielt werden kann und eine Korrosion bei hohen Temperaturen in feuchten bzw. chemisch aggressiven Umgebungen nicht ausreichend verhindert werden kann. Diese Probleme werden ver stärkt, wenn das Bauelement bzw. seine Zuleitungen während des Betriebs mechanischen Belastungen ausgesetzt ist, weil die Polyimidbeschichtung Risse bekommen kann. Diese führen auch dazu, dass die an sich bekannte Einbettung in einen Glaskörper nicht beliebig verlängert werden kann, da dem Bauelement dann die erforderliche Flexibilität gegenüber mechanischen Belastungen verloren geht.Farther It is known, such thermistors with a plastic coating to be made of polyimide. This can be applied by dip coating be and improve the electrical insulation of the series Leads. However, it has been shown that with such Plastic coating does not have sufficient dielectric strength can be achieved and corrosion at high temperatures in damp or chemically aggressive environments are not sufficiently prevented can be. These problems are ver strengthened when the device or its leads during the operation is exposed to mechanical stresses because the polyimide coating cracks can get. These lead also to the fact that the known per se embedding in a vitreous body not arbitrarily extended can be because the component then the required flexibility over mechanical Burdens is lost.

Aus der EP 0 994 491 A2 ist ein keramisches Bauelement bekannt, welches eine den keramischen Bauelementkörper und die Enden der Zuleitungen umfassende Kunststoffbeschichtung aufweist. Als mögliche Kunststoffe werden Silikon oder Epoxid angegeben.From the EP 0 994 491 A2 a ceramic component is known, which has a ceramic component body and the ends of the leads comprehensive plastic coating. Possible plastics are silicone or epoxy.

Aus der DE 36 25 265 A1 ist ein keramisches Bauelement mit einer thermoplastischen Umhüllung bekannt, die aus flüssigkristallinen Polymeren besteht. Vorzugsweise ist die Umhüllung durch Spritzgießen aufgebracht.From the DE 36 25 265 A1 is a ceramic component with a thermoplastic sheath known which consists of liquid-crystalline polymers. Preferably, the wrapper is applied by injection molding.

Aus der US 5,797,905 A ist ein mit Epoxidkunststoff verkapseltes PTC-Element bekannt, welches auf einem Herzkatheder montiert ist.From the US 5,797,905 A is an encapsulated with epoxy plastic PTC element is known, which is mounted on a heart catheter.

Aus der DE 101 20 253 A1 ist ein keramisches Bauelement bekannt, dessen Bauelementkörper eine Schutzumhüllung aus Glas aufweist.From the DE 101 20 253 A1 a ceramic component is known, the component body having a protective sheath made of glass.

Aus der DE 39 27 558 A1 ist ein Verfahren zur Kunststoffbeschichtung von elektronischen Bauelementen wie insbesondere Varistoren bekannt, bei dem die keramischen Bauelementkörper vorgeheizt in ein Pulverbad eingetaucht werden und bei dem anschließend durch Wärmebehandlung eine geschlossene Kunststoffschicht auch auf Teilen der Anschlussdrähte erzeugt wird.From the DE 39 27 558 A1 is a method for plastic coating of electronic components such as varistors in particular known in which the ceramic component body preheated are immersed in a powder bath and in which subsequently by heat treatment, a closed plastic layer is also produced on parts of the connecting wires.

Aus E6 (JP-A-02.16 78 76) ist ein kompakter keramischer Körper bekannt, auf dem eine Kunststoffbeschichtung erzeugt wird, indem geschmolzene Kunststoffpartikel aufgesprüht werden. Der Kunststoff umfasst beispielsweise PE, PP oder thermoplastisches Epoxid und kann auch anorganische Füllstoffpartikel enthalten. Out E6 (JP-A-02.16 78 76) is a compact ceramic body known on which a plastic coating is produced by molten plastic particles sprayed become. The plastic includes, for example, PE, PP or thermoplastic Epoxy and may also contain inorganic filler particles.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, keramische Bauelemente anzugeben, deren Korrosionsbeständigkeit gegenüber bekannten Bauelementen verbessert ist und die die geschilderten Nachteile nicht aufweisen.task The present invention is therefore ceramic components indicate their corrosion resistance across from known components is improved and the disadvantages described do not have.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Bauelement nach Anspruch 1 gelöst. vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sowie ein Verfahren zur Herstellung des Bauelements sind weiteren Ansprüchen zu entnehmen.These The object is achieved by a Component solved according to claim 1. advantageous embodiments of the invention and a method for Production of the component can be found in further claims.

Erfindungsgemäß wird ein Bauelement, bestehend aus einem keramischen Bauelementkörper, darauf aufgebrachten Anschlusselektroden und an den Anschlusselektroden befestigten elektrischen Zuleitungen vorgeschlagen, bei dem der Bauelementkörper und das Ende der Zuleitungen in eine Glaskörper eingeschmolzen sind und bei dem das Ganze sowie zumindest ein Teil der Zuleitungen mit einer gemeinsamen und geschlossenen Kunststoffbeschichtung aus einem temperaturfesten Polymer versehen ist. Solche Polymere sind bekannt und können aus einer Reihe chemischer Verbindungsklassen ausgewählt sein. Besonders geeignet sind beispielsweise Kunststoffbeschichtungen aus einem Homo- oder Co-Polymer von Tetrafluorethylen. Auch Polyetheretherketon ist für die erfindungsgemäße Kunststoffbeschichtung gut geeignet. Ebenso sind Mischungen der genannten Polymere geeignet.According to the invention is a Component consisting of a ceramic component body, thereon applied connection electrodes and at the connection electrodes fixed electrical supply lines proposed in which the component body and the end of the supply lines are melted into a glass body and in which the whole and at least a part of the supply lines with a common and closed plastic coating of a temperature-resistant Polymer is provided. Such polymers are known and can be made be selected from a number of chemical classes of compounds. Particularly suitable For example, plastic coatings of a homo- or Co-polymer of tetrafluoroethylene. Also, polyetheretherketone is for the plastic coating of the invention well suited. Likewise, mixtures of the polymers mentioned are suitable.

Eine erfindungsgemäße Kunststoffbeschichtung ist dicht und gewährleistet eine hohe Korrosionsbeständigkeit des Bauelements in feuchten und heißen Umgebungen. Das Bauelement zeigt eine hohe Spannungsdurchschlagsfestigkeit gegenüber Spannungen von zumindest 500 V DC in in Salzlösungen. Es wird eine Dauertemperaturbeständigkeit von 300° C erreicht, die einen Dauerbetrieb erfindungsgemäßer Bauelemente bei dieser Temperatur ermöglichen. Damit können erfindungsgemäße Bauelementen in anspruchsvollen Umgebungen eingesetzt werden, in denen das Bauelement chemisch aggressiven Substanzen, Feuchtigkeit, hoher Temperatur und hoher mechanischer Belastung ausgesetzt wird, da die erfindungsgemäße Beschichtung außerdem auch die Flexibilität des Bauelements nicht behindert.A plastic coating according to the invention is tight and ensures a high corrosivity Onsbeständigkeit of the device in humid and hot environments. The device exhibits a high voltage breakdown strength against voltages of at least 500 V DC in saline solutions. It is a continuous temperature resistance of 300 ° C is reached, which allow continuous operation of inventive devices at this temperature. In this way, components according to the invention can be used in demanding environments in which the component is exposed to chemically aggressive substances, moisture, high temperature and high mechanical stress, since the coating according to the invention also does not hinder the flexibility of the component.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Zuleitungen des Bauelements als nackte unbeschichtete Drähte ausgebildet, die nur mit der Kunststoffbeschichtung aus dem temperaturfesten Polymer versehen sind.In an advantageous embodiment, the leads of the device as bare uncoated wires formed only with the plastic coating from the temperature-resistant Polymer are provided.

Erfindungsgemäß ist es auch möglich, bereits in einem Glaskörper eingeschmolzene Bauelementkörper zusätzlich noch mit einer Kunststoffbeschichtung aus temperaturfestem Polymer zu versehen.It is according to the invention also possible, already in a glass body melted component body additionally still with a plastic coating made of temperature-resistant polymer to provide.

Ein erfindungsgemäßes Bauelement kann mit einer geschlossenen Schicht aus einer Kunststoffbeschichtung versehen sein, die das Bauelement komplett inklusive der gesamten elektrischen Zuleitungen überzieht. Möglich ist es jedoch auch, nur einen dem keramischen Bauelementkörper benachbarten Bereich, also den Bauelementkörper und die zu ihm weisenden Enden der Zuleitungen mit der Kunststoffbeschichtung zu überziehen.One inventive component can with a closed layer of a plastic coating Be provided with the component completely including the entire covers electrical supply lines. Possible However, it is also only one adjacent to the ceramic component body Area, so the component body and the ends of the leads facing it with the plastic coating to coat.

Die Temperaturbeständigkeit des Bauelements kann erfindungsgemäß weiter verbessert werden, wenn auch Anschlusselektroden und das Lot, mit dem die Zuleitungen an den Anschlusselektroden befestigt sind, gegenüber den entsprechenden Temperaturen beständig sind. Insbesondere zum Aufbringen des temperaturfesten Polymeren können Temperaturen erforderlich sein, die über dem Schmelzpunkt herkömmlicher blei- oder zinnhaltiger Lote liegen. vorteilhaft werden erfindungsgemäße Bauelemente daher mit einen Edelmetalllot, z.B. einem Silber- oder Goldlot verlötet und besonders vorteilhaft auch die Anschlusselektroden aus Edelmetall wie z.B. Gold gefertigt.The temperature resistance of the component can be further improved according to the invention, though connecting electrodes and the solder, with which the supply lines attached to the terminal electrodes, compared to the corresponding temperatures resistant are. In particular for applying the temperature-resistant polymer can Temperatures that are above the melting point of conventional lead or tin-containing solders are. advantageous components according to the invention therefore with a noble metal solder, e.g. soldered to a silver or gold solder and particularly advantageous also the connection electrodes made of precious metal such as. Made of gold.

Zur Herstellung der Kunststoffbeschichtung kann beispielsweise ein Tauch- oder ein Pulverbeschichtungsverfahren eingesetzt werden. Während die Tauchbeschichtung in einer Lösung oder insbesondere als in einer die Kunststoffpartikel fein verteilt enthaltenden Dispersion durchgeführt wird, wird die Pulverbeschichtung trocken durchgeführt. Dabei wird das Bauelement mit eine, elektrisch geladenen Pulver aus feinen Kunststoffpartikeln, bestehend aus dem temperaturfesten Polymeren, besprüht. Eine Erdung des Bauelements und insbesondere der Zuleitungen verbessert den Beschichtungserfolg. Die Haftung der Pulverpartikel am Bauelement kann verbessert werden, wenn das Bauelement vor oder während der Pulverbeschichtung erwärmt wird, insbesondere auf eine über dem Erweichungspunkt oder dem Schmelzpunkt des Kunststoffs liegende Temperatur erwärmt wird.to Production of the plastic coating may be for example a dipping or a powder coating method can be used. While the Dip coating in a solution or in particular as contained in a finely divided plastic particles Dispersion performed is done, the powder coating is carried out dry. there The device is made with an electrically charged powder of fine Plastic particles, consisting of the temperature-resistant polymer, sprayed. Improved grounding of the device and in particular of the leads the coating success. The adhesion of the powder particles to the component can be improved if the device before or during the Powder coating heated is, in particular, one over the softening point or melting point of the plastic Temperature warmed up becomes.

Zur Verbesserung der Haftung der Kunststoffpartikel insbesondere beim Pulverbeschichtungsverfahren kann vorteilhaft vor dem eigentlichen Beschichten ein Primer auf das Bauelement aufgebracht werden. Dieser ist überlicherweise ein Nasslack, der durch Sprühen oder Tauchen aufgebracht werden kann.to Improvement of the adhesion of the plastic particles in particular Powder coating process can advantageously before the actual coating a primer is applied to the device. This one is usual a wet paint by spraying or diving can be applied.

Sowohl nach der Tauchbeschichtung als auch nach der Pulverbeschichtung wird das primär erzielte Beschichtungsergebniss durch Aufschmelzen der Beschichtung in eine geschlossene und dichte Kunststoffbeschichtung überführt. Dazu wird das Bauelement nach dem primären Beschichtungsvorgang vorzugsweise in einen Ofen überführt und dort bei Temperaturen oberhalb der Schmelzpunkte des Kunststoffes bzw. der Kunststoffpartikel behandelt.Either after the dip coating as well as after the powder coating will be the primary scored Coating result by melting the coating into a closed and sealed plastic coating transferred. This is the component after the primary Coating process preferably transferred to an oven and there at temperatures above the melting points of the plastic or plastic particles treated.

Sowohl bei Tauch- als auch bei Pulverbeschichtung liegt es im Rahmen der Erfindung, den Beschichtungsvorgang gegebenenfalls mehrfach zu wiederholen, bis eine gewünschte, einem gegebenen Sollwert entsprechende Dicke der Kunststoffbeschichtung erreicht ist. Der Sollwert ist von der gewünschten elektrischen Durchschlagsfestigkeit abhängig.Either in dipping as well as in powder coating, it is within the scope of Invention, if necessary to repeat the coating process several times, until a desired, a given target value corresponding thickness of the plastic coating is reached. The setpoint is of the desired dielectric strength dependent.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und der dazugehörigen Figuren näher erläutert. Diese dienen nur zur Veranschaulichung und sind daher nur schematisch und nicht maßstabsgetreu ausgeführt. Gleiche Teile sind dabei mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.in the The invention is based on embodiments and the associated figures explained in more detail. These are for illustrative purposes only and are therefore only schematic and not to scale executed. Identical parts are designated by the same reference numerals.

1 zeigt ein an sich bekanntes keramisches Bauelement von der Seite 1 shows a per se known ceramic component from the side

2 zeigt ein an sich bekanntes Bauelement, dessen Bauelementkörper in einen Glaskörper eingeschmolzen ist 2 shows a per se known device whose component body is melted into a glass body

3 zeigt eine geeignete Anordnung zur Tauchbeschichtung 3 shows a suitable arrangement for dip coating

4 zeigt eine geeignete Anordnung zur Pulverbeschichtung 4 shows a suitable arrangement for powder coating

5 zeigt ein beschichtetes Bauelement im schematischen Querschnitt. 5 shows a coated component in a schematic cross section.

Ein keramisches Bauelement und insbesondere ein Thermistor, der beispielsweise als NTC-Widerstand oder PTC-Widerstand ausgebildet ist, besteht primär aus dem keramischen Bauelementkörper BK. Dieser ist vorzugsweise plättchenförmig ausgebildet und beispielsweise aus einem größeren Substrat herausgeschnitten. Vorzugsweise beidseitig ist der Bauelementkörper mit einer Anschlusselektrode AE beschichtet, z.B. aus einem Edelmetall. An jeder Außenelektrode AE ist eine elektrische Zuleitung ZL befestigt, indem ein vorzugsweise bloßer Draht mit Hilfe eines Lots L, vorzugsweise mit Goldlot auf der Außenelektrode AE aufgelötet ist. Die Zuleitungen bestehen aus einem beliebigen leitenden Material und weisen beispielsweise einen Eisen/Nickelkern auf und können dabei mit Kupfer ummantelt sein. Die Länge der Zuleitung ist entsprechend dem gewünschten Einsatzort ausgebildet und beträgt beispielsweise 10 cm.One ceramic component and in particular a thermistor, for example is designed as an NTC resistor or PTC resistor exists primary from the ceramic component body BK. This is preferably formed platelet-shaped and for example from a larger substrate cut out. Preferably, on both sides of the component body with a terminal electrode AE coated, e.g. from a precious metal. At each outer electrode AE is an electrical lead ZL fastened by a preferably mere Wire with the aid of a solder L, preferably with gold solder on the outer electrode AE soldered is. The leads are made of any conductive material and have, for example, an iron / nickel core and can thereby be encased in copper. The length the supply line is designed according to the desired location and is for example, 10 cm.

2 zeigt eine weitere an sich bekannte Ausführung solcher Thermistoren, bei denen der Bauelementkörper und die mit ihm verbundenen Enden der Zuleitungen ZL in einen Glaskörper GK eingeschmolzen ist. Die Korrosionsbeständigkeit insbesondere in feuchter und/oder aggressiver Umgebung ist jedoch nicht ausreichend, um einen sicheren Dauerbetrieb eines solchen Thermistors in entsprechend aggressiven oder feuchten Umgebungen zu gewährleisten. 2 shows a further known per se execution of such thermistors, in which the component body and the associated ends of the leads ZL is melted into a glass body GK. However, corrosion resistance, especially in humid and / or aggressive environments, is not sufficient to ensure safe, continuous operation of such a thermistor in corrosively aggressive or humid environments.

3 zeigt in schematischer Darstellung eine einfache Vorrichtung zum Durchführen einer Tauchbeschichtung für ein erfindungsgemäßes keramisches Bauelement. Dazu wird zunächst eine Dispersion aus feinteiligem Kunststoffpulver vorbereitet, wobei der gewünschte Kunststoff bzw. die gewünschte Kunststoffmischung kleinteilig vermahlen und mit Hilfe eines dispersionsunterstützenden insbesondere oberflächenaktiven Emulgators in einer organischen oder wässrigen Lösung dispergiert. Die Dispersionslösung DL wird anschließend in einem Becken vorbereitet und das Bauelement bis zu einer gewünschten Tiefe in die Dispersionslösung eingetaucht. Anschließend wird das Bauelement wieder herausgezogen, wobei an den untergetauchten Stellen eine dünne Schicht Kunststoffpulver enthaltender Dispersion anhaftet. Diese wird anschließend in einem Ofen getrocknet und daraufhin einer Temperatur ausgesetzt, die ausreichend ist, die Kunststoffpartikel aufzuschmelzen und in eine dichte und durchgehende Schicht der Kunststoffbeschichtung zu überführen. Je nach verwendetem Kunststoff können dazu Temperaturen bis ca. 350° C erforderlich sein. Bei diesen Temperaturen ist auch das erfindungsgemäß eingesetzte Lot beständig. 3 shows a schematic representation of a simple device for performing a dip coating for a ceramic component according to the invention. For this purpose, a dispersion of finely divided plastic powder is first prepared, wherein the desired plastic or the desired plastic mixture is ground in small pieces and dispersed in an organic or aqueous solution with the aid of a dispersion-promoting, in particular surface-active emulsifier. The dispersion solution DL is then prepared in a basin and the device is immersed in the dispersion solution to a desired depth. Subsequently, the device is pulled out again, wherein adhering to the submerged points a thin layer of plastic powder-containing dispersion. This is then dried in an oven and then exposed to a temperature sufficient to melt the plastic particles and convert them into a dense and continuous layer of the plastic coating. Depending on the plastic used, temperatures of up to approx. 350 ° C may be required. At these temperatures, the solder used according to the invention is resistant.

Die Beschichtung kann an einem "nackten" Bauelementkörper BK gemäß 1 durchgeführt werden. Möglich ist es jedoch auch, bereits in einen Glaskörper eingeschmolzenen Bauelementkörper gemäß 2 erfindungsgemäß mit dem temperaturfesten Polymer zu beschichten. Auch am Glaskörper wird dabei eine gute Haftung des Kunststoffbeschichtung beobachtet.The coating may be carried out on a "bare" component body BK according to 1 be performed. However, it is also possible, according to already fused into a glass body component body 2 According to the invention to coat with the temperature-resistant polymer. Good adhesion of the plastic coating is also observed on the glass body.

4 zeigt schematisch eine Anordnung zur Durchführung einer Pulverbeschichtung. Diese umfasst beispielsweise eine Düse D, durch die ein feiner Partikelstrom PP aus elektrisch geladenen pulverförmigen Partikeln mit Hilfe eines Trägerga ses auf den Bauelementkörper BK geblasen wird. Der Partikelstrom PP kann dabei in an sich bekannter Weise mit Hilfe einer Coronaentladung oder alleine durch die Reibung in der Düse aufgeladen werden. 4 shows schematically an arrangement for performing a powder coating. This includes, for example, a nozzle D, through which a fine particle stream PP is blown from electrically charged powdery particles by means of a Trägerga ses on the component body BK. The particle flow PP can be charged in a conventional manner by means of a corona discharge or solely by the friction in the nozzle.

Der Bauelementkörper wird in einer geeigneten Entfernung vor der Düse angeordnet und über seine Zuleitungen ZL mit einer elektrischen Masse MP verbunden. Die je nach Aufladeprozess negativ oder positiv aufgeladenen Pulverpartikel PP geben beim Auftreffen auf den Bauelementkörper und die Zuleitungen ZL ihre Ladung ab und bleiben auf dessen Oberfläche oder der Oberfläche des Glaskörpers und auf den Zuleitungen haften. Anschließend wird der Bauelementkörper wie nach der Tauchbeschichtung in einen Ofen verfrachtet und dort einer Temperatur ausgesetzt, bei der die pulverförmigen Partikel zu einer durchgehenden Kunststoffbeschichtung zusammenschmelzen.Of the component body is placed at a suitable distance in front of the nozzle and over its Supply lines ZL connected to an electrical ground MP. The ever after charging process negatively or positively charged powder particles PP give when hitting the component body and the leads ZL their charge off and stay on its surface or the surface of the Glass body and stick on the supply lines. Subsequently, the component body is like after immersion coating, put into an oven and there one Temperature exposed, in which the powdery particles to a continuous Melt plastic coating together.

Vor der Beschichtung können die Thermistoren erwärmt werden, vorzugsweise über den Schmelzpunkt der Kunststoffpartikel, um den Beschichtungserfolg zu verbessern.In front the coating can the thermistors are heated be, preferably over the melting point of the plastic particles to the coating success to improve.

Es ist möglich, dass in einem ersten Beschichtungsvorgang noch keine vollständig dichte Beschichtung oder eine Beschichtung mit einer Schichtdicke erhalten wird, die unterhalb eines vorgegebenen Sollwerts für eine ausreichende elektrische Isolation liegt. In diesem Fall wird nach dem Aufschmelzen sowohl bei einer Tauch- als auch bei der Pulverbeschichtung der Beschichtungsvorgang innerhalb der Dispersionslösung DL bzw. innerhalb der Pulverbeschichtungsanlage wiederholt, erneut aufgeschmolzen und dies gegebenenfalls mehrfach, bis eine gewünschte Schichtdicke der Kunststoffbeschichtung erreicht ist. Auch auf dem Glaskörper kann so eine gut haftende Kunststoffbeschichtung erzeugt werden.It is possible, that in a first coating process is not yet a completely dense coating or a coating having a layer thickness is obtained below a predetermined setpoint for sufficient electrical Isolation lies. In this case, after melting both in a dip as well as in the powder coating, the coating process within the dispersion solution DL or within the powder coating system repeated, remelted and this several times, if necessary, to a desired layer thickness of the plastic coating is reached. Also on the vitreous can so a good adhesive plastic coating are produced.

Im Rahmen der Erfindung liegt es auch, mit dieser erstmals und mit großem Erfolg zum Beschichten kleinteiliger Bauelemente eingesetzten Pulverbeschichtungsmethode auch andere Beschichtungen aus niedriger schmelzenden Kunststoffen zu erzeugen.It is also within the scope of the invention, with this powder coating method used for the first time and with great success for coating small-sized components, to use other coatings of lower-melting plastic to produce.

5 zeigt ein erfindungsgemäßes Bauelement mit Kunststoffbeschichtung im schematischen Querschnitt. Der Bauelementkörper BK, der auch in einem Glaskörper GK eingebettet sein kann, sowie die zum Bauelementkörper weisenden Enden der Zuleitungen ZL sind komplett mit einem durchgehend geschlossenen und dichten Kunststoffbeschichtung KB versehen. Im erfindungsgemäßen Verfahren kann es offen bleiben, das vom Bauelementkörper weg weisende Ende der Zuleitungen ZL offen und unbeschichtet bleibt, oder ob die Zuleitungen vollständig mit der Kunststoffbeschichtung KB überzogen werden. 5 shows a device according to the invention with plastic coating in the schematic cross section. The component body BK, which may also be embedded in a glass body GK, as well as the ends of the supply lines ZL facing the component body, are completely provided with a continuously closed and sealed plastic coating KB. In the method according to the invention, it may be left open that the end of the leads ZL facing away from the component body remains open and uncoated, or whether the leads are completely coated with the plastic coating KB.

Mit den angegebenen Verfahren werden Kunststoffbeschichtungen erzeugt, wobei Fluorpolymere wie PTFE (Polytetrafluorethylen), PFA (= Poly(tetrafluorethylen-co-perfluorpropylvinylether)), MFA (= Poly(tetrafluorethylen-co-perfluormethylvinylether)) sowie PEEK (= Polyetheretherketon) und Mischungen der angegebenen Polymeren eingesetzt werden. Bauelemente mit Kunststoffbeschichtungen aus diesen Polymeren zeigen besonders gute Ergebnisse bezüglich Korrosionsbeständigkeit, Temperaturbeständigkeit und Spannungsfestigkeit. Bei einer Messung in Natriumchloridlösung wird bei diesen Bauelementen eine Spannungsdurchschlagsfestigkeit von mehr als 500 V (Gleichstrom) erzielt. Die Kunststoffbeschichtungen aus diesen Polymeren sind ausreichend flexibel, so dass ein Verbiegen der Zuleitungen ohne nachteilige Folgen für die Dichtig keit der Beschichtung bzw. für die Korrosionsbeständigkeit der erfindungsgemäßen Bauelemente bleibt.With the specified method produces plastic coatings, wherein fluoropolymers such as PTFE (polytetrafluoroethylene), PFA (= poly (tetrafluoroethylene-co-perfluoropropylvinylether)), MFA (= Poly (tetrafluoroethylene-co-perfluoromethylvinylether)) as well as PEEK (= Polyetheretherketone) and mixtures of the indicated polymers be used. Components made with plastic coatings These polymers show particularly good results in terms of corrosion resistance, temperature resistance and withstand voltage. When measuring in sodium chloride solution is in these components, a voltage breakdown of achieved more than 500 V (DC). The plastic coatings Of these polymers are sufficiently flexible, so that bending the leads without adverse consequences for the tightness of the coating or for the corrosion resistance the components of the invention remains.

Durch die Kunststoffbeschichtung ist auch eine mechanische Stabilisierung der Bauelemente erreicht. Die Bauelemente weisen durchgehend eine Dauertemperaturbeständigkeit bis ca. 300° C auf. In Einzelfällen werden Spannungsdurchschlagsfestigkeiten bis ca. 3,5 kV erreicht. Eine Temperaturlagerung bei 250° C über 1000 Stunden verursachte keine Verschlechterung der elektrischen Eigenschaften. Auch eine Wasserlagerung bei 80° C in deionisiertem Wasser, wobei die Bauelemente unter einer Spannung von ca. 0,8 V Gleichspannung über 360 Stunden gehalten werden, erbrachten keine Veränderungen der elektrischen Eigenschaften und damit keinen Verlust der Isolationseigenschaften erfindungsgemäß beschichteter Bauelemente.By The plastic coating is also a mechanical stabilizer achieved the components. The components have a continuous temperature resistance throughout up to approx. 300 ° C on. In individual cases Voltage breakdown strengths up to approx. 3.5 kV are achieved. A temperature storage at 250 ° C over 1000 Hours did not cause deterioration of electrical properties. Also a water storage at 80 ° C. in deionized water, with the components under tension of about 0.8 V DC over Held 360 hours, did not bring any changes the electrical properties and thus no loss of insulation properties coated according to the invention Components.

Mit diesen vorteilhaften Eigenschaften können erfindungsgemäße Bauelemente vorteilhaft zur Temperaturmessung in Reaktoren der chemischen Industrie zur Prozessüberwachung eingesetzt werden, bei der sie Chemikalien, Feuchtigkeit und erhöhter Temperatur ausgesetzt sind. Vorteilhafte Einsatzmöglichkeiten ergeben sich auch in allen Arten von Verbrennungsanlagen, in denen die Bauelemente giftigen und aggressiven Verbrennungsrückständen wie insbesondere SO₂, Ruß etc. und hohen Temperaturen ausgesetzt sind. Auch im Motormanagement von Kraftfahrzeugen, insbesondere oder bei der Abgasreinigung können die Bauelemente zur Temperaturmessung eingesetzt werden.With these advantageous properties, components according to the invention can advantageously be used for temperature measurement in reactors of the chemical industry for process monitoring, in which they are exposed to chemicals, moisture and elevated temperature. Advantageous applications also result in all types of incinerators, in which the components are exposed to toxic and aggressive combustion residues such as in particular SO ₂ , soot etc. and high temperatures. Also in engine management of motor vehicles, in particular or in the exhaust gas purification, the components can be used for temperature measurement.

Obwohl die Erfindung nur anhand weniger Ausführungsbeispiele erläutert werden konnte, ist sie nicht auf diese beschränkt. Form und Material des Bauelementkörpers sind beliebig wählbar. Auch für die Materialien der Zuleitung, der Anschluss elektroden und der Lote sind Variationen möglich. Auch können zur Erzeugung einer Kunststoffbeschichtung weitere hochtemperaturfeste und insbesondere fluorierte Polymere eingesetzt werden, die nicht von den angeführten Beispielen erfasst sind.Even though the invention will be explained only with reference to a few embodiments she is not limited to these. Shape and material of the component body are arbitrary. Also for them Materials of supply, the connection electrodes and the solder Variations are possible. Also can to produce a plastic coating further high temperature resistant and in particular fluorinated polymers are used which are not from the cited Examples are included.

Claims

Ceramic component with a ceramic component body (BK), connection electrodes (AE) and connected electrical Supply lines (ZL), in which the component body (BK) including connection electrodes (AE) and soldered to it Ends of the leads (ZL) is sealed in a glass body (GK) at the one in the vitreous melted component body and its leads with a common plastic coating (KB), which comprises a temperature-resistant polymer.

Component according to Claim 1, in which the supply lines (ZL) are provided with the plastic coating (KB) bare wires.

Component according to one of claims 1 or 2, wherein the plastic coating (KB) a liquid density forms a closed layer, only those of the component body (BK) weg pointing ends of the leads (ZL) leaves free.

Component according to one of Claims 1 to 3, in which the component body (BK) is designed as a thermistor.

Component according to one of claims 1 to 4, wherein the plastic coating (KB) is formed of a polymer which is selected from Polyetheretherketone and homo- or copolymers of tetrafluoroethylene or mixtures thereof.

A method for producing a coated component, in which a ceramic component body (BK) is provided with connection electrodes (AE) and these are connected to electrical leads (ZL) in the component body and at least the ends of the leads in the vicinity of Component body with a common plastic coating (KB) are provided from a temperature-resistant polymer, wherein the plastic coating is applied by spraying solid powder particles and subsequent melting of the powder particles.

Method according to claim 6, comprising the following method steps: A) the provided with terminal electrodes (AE) and with it soldered electrical Lead lines (ZL) connected ceramic component body (BK) is about his electrical leads (ZL) with an electrical ground (MP) connected B) the arrangement is filled with electrically charged powdery plastic particles (PP) sprayed C) subsequently the assembly is heated until the plastic particles become one uniform plastic coating (KB) merge.

The method of claim 7, wherein the device before or during the powder coating heated becomes.

The method of claim 8, wherein the device before or during the powder coating over the softening point of the plastic particles (PP) is heated.

Method according to one of claims 7 to 9, wherein the method steps A) to C) may be repeated several times, if necessary, until the thickness the plastic coating (KB) reaches a given setpoint.

Method according to one of claims 7 to 10, wherein before Coating a primer is applied to the device.

Method according to one of claims 6 to 11, wherein the with Connection electrodes (AE) provided with electrical and supply lines (ZL) bonded ceramic component body (BK) before the coating in a glass body (GK) is melted down.

Use of a component according to one of claims 1 to 5 for use in corrosive environments and at temperatures up to 300 ° C.