Vad är en glas-till-metall-tätning?
En glas-till-metall-tätning är ett sätt att skydda elektriska komponenter genom att försegla dem i glas och metall. Det finns två typer av glas-till-metall-tätningar. Matchade tätningar använder varianter av glas och metall som har liknande värmeutvidgningsegenskaper, medan kompressionstätningar använder material som reagerar på värme på olika sätt. Glas-till-metall-tätningstekniken används ofta inom flyg- och militärsektorn, där elektronik måste utföras under svåra miljöförhållanden.
Syftet med en glas-till-metall-tätning är att skapa en lufttät eller hermetisk tätning runt de elektroniska komponenterna. Detta åstadkoms genom att placera elektroniken i en glaskomponent som är omgiven av en metalldel. Glaset bildas med sintring. Sintring är ett förfarande för att skapa en fast massa av pulveriserade eller krossade element genom att värma upp materialet till precis under dess smältpunkt och sedan applicera tryck för att forma materialet. Detta resulterar i en ren, enhetlig slutprodukt.
En matchad glas-till-metall-tätning är gjord av material som väljs för deras likadana värmeutvidgningskoefficienter. Den termiska utvidgningskoefficienten för ett material är ett värde som kan anslutas till en formel för att ta reda på hur mycket ett material kommer att expandera för varje grad av temperaturökning. Att använda matchade material innebär att både glaset och metallen expanderar och dras i samma takt med värme och kyla. Detta garanterar att tätningen mellan glas och metall inte går sönder när den används under de mest extrema förhållanden.
Matchade tätningar tillverkas ofta med kovarhus (KV) och stift. Kovar är en legering av järn, nickel och kobolt. Det är idealiskt eftersom det har en termisk expansionskoefficient som liknar glas över ett brett temperaturintervall. Glasdelen av den matchande glas-till-metall-tätningen tillverkas med borosilikatglas, ett glas av kiseldioxid och boroxid. Matchade tätningar kan skapas i nästan vilken form som helst.
Kompressionstätningar använder ett husmaterial som har en värmeutvidgningskoefficient som är högre än glasets. Huset samlas runt glaset när det stelnar. Det finns tre typer av kompressionstätningar: stål och rostfritt stål komprimeringstätningar, järn kompression tätningar och nummer 42 legering kompression tätningar. Legering nummer 42 är en legering tillverkad av nickel och små mängder andra material. Glaset i en komprimeringstätning är vanligtvis en bariumalkali, och stiften är tillverkade av antingen nickel eller järn.