Wat is een glas-op-metaal afdichting?

Een glas-op-metaal afdichting is een manier om elektrische componenten te beschermen door ze in glas en metaal te verzegelen. Er zijn twee soorten glas-op-metaal afdichtingen. Bijpassende afdichtingen gebruiken soorten glas en metaal met vergelijkbare thermische uitzettingseigenschappen, terwijl compressieafdichtingen materialen gebruiken die anders op warmte reageren. De glas-op-metaal afdichtingstechniek wordt vaak gebruikt in de ruimtevaart- en militaire sectoren, waar elektronica moet presteren onder zware omgevingsomstandigheden.

Het doel van een glas-op-metaal afdichting is om een ​​luchtdichte of hermetische afdichting rond de elektronische componenten te creëren. Dit wordt bereikt door de elektronica in een glazen component te plaatsen die wordt omgeven door een metalen onderdeel. Het glas wordt gevormd met behulp van sinteren. Sinteren is een proces van het creëren van een vaste massa uit poedervormige of verpletterde elementen door het materiaal tot net onder het smeltpunt te verwarmen en vervolgens druk uit te oefenen om het materiaal te vormen. Dit resulteert in een puur, uniform eindproduct.

Een bijpassende glas-op-metaal afdichting is gemaakt van materialen die zijn gekozen vanwege hun vergelijkbare thermische uitzettingscoëfficiënten. De thermische uitzettingscoëfficiënt van een materiaal is een waarde die in een formule kan worden gestopt om erachter te komen hoeveel een materiaal zal uitzetten voor elke graad van temperatuurstijging. Het gebruik van op elkaar afgestemde materialen betekent dat zowel het glas als het metaal uitzetten en samentrekken in dezelfde mate met warmte en koude. Dit zorgt ervoor dat de glas-op-metaalafdichting niet breekt bij gebruik onder de meest extreme omstandigheden.

Overeenkomende afdichtingen worden vaak gemaakt met behulp van Kovar (KV) behuizingen en pennen. Kovar is een legering gemaakt van ijzer, nikkel en kobalt. Het is ideaal omdat het een thermische uitzettingscoëfficiënt heeft die vergelijkbaar is met glas over een breed temperatuurbereik. Het glazen gedeelte van de bijpassende glas-op-metaalafdichting wordt gemaakt met borosilicaatglas, een glas gemaakt van siliciumoxide en booroxide. Overeenkomende zegels kunnen in bijna elke vorm worden gemaakt.

Drukafdichtingen gebruiken een behuizingsmateriaal met een thermische uitzettingscoëfficiënt die hoger is dan die van het glas. De behuizing trekt samen rond het glas terwijl het vast wordt. Er zijn drie soorten drukafdichtingen: stalen en roestvrijstalen drukafdichtingen, ijzeren drukafdichtingen en nummer 42 drukafdichtingen. Legering nummer 42 is een legering gemaakt van nikkel en kleine hoeveelheden andere materialen. Het glas in een compressieverzegeling is meestal een bariumalkali en de pennen zijn gemaakt van nikkel of ijzer.