玻璃金屬氣密密封技術,通過將金屬與玻璃巧妙結合,打造出真空密封的電氣連接器、封裝件、饋通件,或在電子元件中集成光學窗口和透鏡。滿足了極端環(huán)境和嚴苛性能的要求,采用玻璃密封電導體或光導體,形成了一道防滲透的密封屏障。作為一種無機材料,玻璃密封件不會老化,與非氣密的聚合物密封件相比,玻璃金屬密封件在惡劣環(huán)境中提供了更為可靠的防護,有效防止水分侵入、冷凝和泄漏。
玻璃和金屬可以直接密封,無需額外的界面材料,這不僅簡化了工藝復雜度,還降低了成本,與陶瓷-金屬密封件相比,實現可靠的連接,確保高質量和持久耐用的密封元件或設備,多功能性和多樣化的設計與尺寸,使其適用于各種應用場景。
極端環(huán)境下的選擇
能夠在極端溫度、濕度、高壓或腐蝕性化學品等惡劣操作條件下保持可靠運行,有助于延長設備的使用壽命,還能提高性能和效率,推動創(chuàng)新設計。
具有多功能性和多樣化的設計與尺寸,適用于各種應用場景,包括:
半導體和光電組件:由于其結構完整性對被封裝的電子元件的精確制造至關重要,能夠在數萬次熱冷循環(huán)中保持完整性。
汽車和能源應用:在這些領域中,長期密封完整性對于電子元件在不穩(wěn)定環(huán)境中的持續(xù)安全運行至關重要。
密封類型與材料選擇
為了打造高質量的玻璃金屬密封件,關鍵在于將材料與最佳熱膨脹系數(CTE)相結合。專業(yè)的金屬和密封玻璃選擇以及后續(xù)加工處理,對于密封件的持久氣密性至關重要。根據所用玻璃和金屬及其相應熱膨脹系數,產品分為兩種類型:
1、匹配密封:
在匹配密封件中,玻璃和金屬的CTE得到平衡,適用于高溫變化或引腳間距或尺寸很小的應用。匹配的玻璃金屬密封件能夠在數萬次熱冷循環(huán)中保持完整性,非常適合半導體和光電組件。
2、壓縮密封:
在壓縮密封件中,玻璃和金屬的CTE差異極大。外部金屬基座在生產過程中會向內部的密封玻璃方向收縮,形成具有極高物理強度的密封。這種密封件適用于汽車和能源應用,其長期密封完整性對于電子元件在不穩(wěn)定環(huán)境中的持續(xù)安全運行至關重要。
生產工藝與材料創(chuàng)新
玻璃金屬密封采用復雜但高效的生產工藝,僅涉及三個組件:金屬底板(外殼)、金屬引腳(饋通件)和玻璃預成型件(密封材料)。為了使最終裝配具備卓越的可靠性,徹底了解基本細節(jié)至關重要。通過調整玻璃類型和配方,可以最大程度地提高產品的堅固性和可靠性,特別是在定制元件領域。
玻璃預成型件的生產需要將特種玻璃熔體加工成碎片,研磨成細小的玻璃粉,然后壓制并燒結成預成型件。預制件具有極高的尺寸精度、機械穩(wěn)定性、一致的重量和光滑的表面,所有這些方面對于打造堅固可靠的玻璃,金屬氣密密封件都起著決定性作用。