玻璃金属气密密封技术,通过将金属与玻璃巧妙结合,打造出真空密封的电气连接器、封装件、馈通件,或在电子元件中集成光学窗口和透镜。满足了极端环境和严苛性能的要求,采用玻璃密封电导体或光导体,形成了一道防渗透的密封屏障。作为一种无机材料,玻璃密封件不会老化,与非气密的聚合物密封件相比,玻璃金属密封件在恶劣环境中提供了更为可靠的防护,有效防止水分侵入、冷凝和泄漏。
玻璃和金属可以直接密封,无需额外的界面材料,这不仅简化了工艺复杂度,还降低了成本,与陶瓷-金属密封件相比,实现可靠的连接,确保高质量和持久耐用的密封元件或设备,多功能性和多样化的设计与尺寸,使其适用于各种应用场景。
极端环境下的选择
能够在极端温度、湿度、高压或腐蚀性化学品等恶劣操作条件下保持可靠运行,有助于延长设备的使用寿命,还能提高性能和效率,推动创新设计。
具有多功能性和多样化的设计与尺寸,适用于各种应用场景,包括:
半导体和光电组件:由于其结构完整性对被封装的电子元件的精确制造至关重要,能够在数万次热冷循环中保持完整性。
汽车和能源应用:在这些领域中,长期密封完整性对于电子元件在不稳定环境中的持续安全运行至关重要。
密封类型与材料选择
为了打造高质量的玻璃金属密封件,关键在于将材料与最佳热膨胀系数(CTE)相结合。专业的金属和密封玻璃选择以及后续加工处理,对于密封件的持久气密性至关重要。根据所用玻璃和金属及其相应热膨胀系数,产品分为两种类型:
1、匹配密封:
在匹配密封件中,玻璃和金属的CTE得到平衡,适用于高温变化或引脚间距或尺寸很小的应用。匹配的玻璃金属密封件能够在数万次热冷循环中保持完整性,非常适合半导体和光电组件。
2、压缩密封:
在压缩密封件中,玻璃和金属的CTE差异极大。外部金属基座在生产过程中会向内部的密封玻璃方向收缩,形成具有极高物理强度的密封。这种密封件适用于汽车和能源应用,其长期密封完整性对于电子元件在不稳定环境中的持续安全运行至关重要。
生产工艺与材料创新
玻璃金属密封采用复杂但高效的生产工艺,仅涉及三个组件:金属底板(外壳)、金属引脚(馈通件)和玻璃预成型件(密封材料)。为了使最终装配具备卓越的可靠性,彻底了解基本细节至关重要。通过调整玻璃类型和配方,可以最大程度地提高产品的坚固性和可靠性,特别是在定制元件领域。
玻璃预成型件的生产需要将特种玻璃熔体加工成碎片,研磨成细小的玻璃粉,然后压制并烧结成预成型件。预制件具有极高的尺寸精度、机械稳定性、一致的重量和光滑的表面,所有这些方面对于打造坚固可靠的玻璃,金属气密密封件都起着决定性作用。