Mikä on lasi-metalli-tiiviste?

Lasi-metalli-tiiviste on tapa suojata sähkökomponentit tiivistämällä ne lasiin ja metalliin. Lasi-metalli-tiivisteitä on kahdenlaisia. Sovitetut tiivisteet käyttävät lasia ja metallia, joilla on samanlaiset lämpölaajenemisominaisuudet, kun taas puristustiivisteet käyttävät materiaaleja, jotka reagoivat kuumuuteen eri tavalla. Lasi-metalli-tiivistystekniikkaa käytetään usein ilmailu- ja sotilasaloilla, joilla elektroniikan on toimittava ankarissa ympäristöolosuhteissa.

Lasin ja metallin välisen tiivisteen tarkoituksena on luoda ilmatiivis tai hermeettinen tiiviste elektronisten komponenttien ympärille. Tämä saavutetaan asettamalla elektroniikka lasikomponentin sisään, jota ympäröi metalliosa. Lasi muodostetaan sintraamalla. Sintraus on prosessi, jolla luodaan kiinteä massa jauhemaisista tai murskattuista elementeistä kuumentamalla materiaali juuri sen sulamispisteen alapuolelle ja kohdistamalla sitten paine materiaalin muovaamiseen. Tämä johtaa puhtaaseen, yhtenäiseen lopputuotteeseen.

Sovitettu lasi-metalli-tiiviste on valmistettu materiaaleista, jotka on valittu vastaavien lämpölaajenemiskertoimiensa perusteella. Materiaalin lämpölaajenemiskerroin on arvo, joka voidaan liittää kaavaan sen selvittämiseksi, kuinka paljon materiaali laajenee kullekin lämpötilan nousulle. Sopivien materiaalien käyttö tarkoittaa, että sekä lasi että metalli laajenevat ja supistuvat samalla nopeudella lämmön ja kylmän kanssa. Tämä varmistaa, että lasi-metalli-tiiviste ei rikkoudu, kun sitä käytetään äärimmäisissä olosuhteissa.

Vastaavat tiivisteet valmistetaan usein kovar (k) -koteloilla ja tapilla. Kovar on rauta, nikkeli ja koboltti. Se on ihanteellinen, koska sillä on lämpölaajenemiskerroin, joka on samanlainen kuin lasi laajalla lämpötila -alueella. Lasin ja metallin välisen tiivisteen lasiosa on valmistettu borosilikaattilasista, piidioksidista ja boorioksidista. Sopivia tiivisteitä voidaan luoda melkein missä tahansa muodossa.

Puristustiivisteissä käytetään kotelomateriaalia, jonka lämpölaajenemiskerroin on korkeampi kuin lasin. Kotelo supistuu lasin ympärille jähmettyessään. Puristetiivisteitä on kolme tyyppiä: teräs- ja ruostumattomasta teräksestä valmistetut puristustiivisteet, raudan puristustiivisteet ja numero 42 metalliseosten puristustiivisteet. Numero 42 on metalliseos, joka on valmistettu nikkelistä ja pienistä määristä muita materiaaleja. Puristustiivisteen lasi on yleensä barium -alkalia ja tapit on valmistettu joko nikkelistä tai raudasta.