Hermetische Gehäuse
Willkommen zu diesem Leitfaden über hermetische Versiegelung, einer essentiellen Technologie zum Schutz empfindlicher Elektronik und Materialien. In Branchen, in denen Zuverlässigkeit und Leistung entscheidend sind, ist ein Verständnis der Prinzipien und Vorteile der hermetischen Abdichtung von entscheidender Bedeutung. Ganz gleich, ob Sie nach zuverlässigen Lösungen für Dichtigkeitsprobleme suchen oder herausfinden möchten, wie hermetische Gehäuse zu Ihrer nächsten Innovation beitragen können: Dieser Guide führt Sie durch die Definition, Bedeutung, verschiedene Arten und typische Anwendungen von hermetischem Packaging.
Was ist ein hermetisches Gehäuse? Was ist hermetische Versiegelung?
Hermetische Gehäuse oder Versiegelungen werden hauptsächlich beim Electronic Packaging zum Schutz empfindlicher Komponenten wie elektrischer Teile, optoelektronischer Chips und Halbleiter in vakuumdichten Gehäusen verwendet. Sie können auch ganze elektrische Baugruppen und Systeme schützen oder elektrochemische und pyrotechnische Materialien einkapseln. Die Hauptfunktion von hermetischem Packaging besteht darin, Feuchtigkeit, Staub und Verunreinigungen abzuhalten und gleichzeitig elektrische Energie oder optische Signale durchzulassen.Hermetisches Packaging bezieht sich sowohl auf den Prozess als auch auf die verwendeten Komponenten. Hermetische Versiegelung hingegen kann sich auch auf die Materialien beziehen, mit denen eine gasdichte Verbindung hergestellt wird, wie z.B. Einschmelzgläser oder Metalllote.
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Zweck und Vorteile
Welche Vorteile bieten hermetische Gehäuse?
Hermetische Gehäuse, Durchführungen, Sockel und Steckverbinder werden häufig verwendet, um empfindliche Elektronik und Materialien in anspruchsvollen Umgebungen zu schützen und Zuverlässigkeit und Sicherheit zu gewährleisten. Sie fördern auch Innovationen, indem sie eine verbesserte Leistung und einen höheren Wirkungsgrad für viele Anwendungen bieten.
Zuverlässige Feuchtigkeitsbarriere
Hermetische Dichtungen bieten das höchste Schutzniveau vor dem Eindringen von Feuchtigkeit, Gasen und Verunreinigungen. Durch die Schaffung eines luftdichten Gehäuses können sie die Taubildung im Hohlraum verhindern, die sonst zu Kurzschlüssen, Korrosion und Schäden führen könnte. Nur eine wirklich vakuumdichte Barriere in Kombination mit einer stabilen Innenatmosphäre kann die Bildung von Tau wirksam verhindern.
Robustheit unter rauen Betriebsbedingungen
Hermetizität ist oft in Anwendungen mit hohen Temperaturen, hohem Druck oder rauen chemischen Umgebungen von entscheidender Bedeutung, in denen nicht hermetische Dichtungen mit organischen Materialien versagen würden.
Hohe Zuverlässigkeit und Sicherheit
Gasdichte Gehäuse ermöglichen Langlebigkeit und Sicherheit von Komponenten, insbesondere in kritischen Umgebungen, in denen eine Reparatur oder ein Austausch nur erschwert möglich sind. Dies betrifft Anwendungsbereiche wie z.B. medizinische Implantate oder die Luft- und Raumfahrt.
Verbessertes Design und höhere Wirtschaftlichkeit
Innovative hermetisch abgedichtete Konstruktionen können kleiner, leichter und einfacher zu verarbeiten sein und dadurch günstigere Betriebskosten ermöglichen als nicht hermetische Alternativen.
Verbesserte Leistung
Hermetizität kann der Schlüsselfaktor zur Verbesserung der Leistung von eingekapselten Komponenten, Baugruppen oder Systemen sein, insbesondere bei Anwendungen im Zusammenhang mit Hochgeschwindigkeits- oder Hochfrequenzsignalübertragung.
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Beispiele und Anwendungen
Anwendungsbeispiele für hermetische Gehäuse
Entdecken Sie typische Anwendungsbeispiele in verschiedenen Märkten und Branchen: Von Automobil und Luft- und Raumfahrt über Batterien, Consumer Electronics, Energie und Industrieautomation bis hin zu Medizinprodukten, Optoelektronik und Sicherheit & Verteidigung
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Hermetisch vs. Nicht hermetisch
Was ist der Unterschied zwischen hermetischen und nicht hermetischen Gehäusen?
Obwohl der Begriff hermetisch oft mit luftdicht verwechselt wird, bezieht er sich auf eine langlebige, gasdichte Abdichtung, die auch unter schwierigen Bedingungen standhält. Nur Gehäuse und Dichtungen aus anorganischen Materialien wie Glas, Metall und Keramik können eine echte Hermetizität bieten, da sie nahezu keine Permeation aufweisen.Zudem sind organische Polymere und Epoxide von Natur aus nicht hermetisch. Obwohl sie häufig für bestimmte Arten von elektronischen Gehäusen verwendet werden, lassen sie mit der Zeit Feuchtigkeit eindringen. Dies kann zu Zuverlässigkeitsproblemen oder sogar Systemausfällen führen.
Die Wahl zwischen einer hermetischen oder nicht hermetischen Lösung hängt von der Empfindlichkeit der umschlossenen Komponenten, den Anforderungen an Sicherheit, Leistung und Haltbarkeit sowie den Betriebsbedingungen ab.
Technologien und Typen
Welche Arten von hermetischen Gehäusen sind verfügbar?
Da einige Begriffe synonym verwendet werden, hier ein kurzer Überblick über gängige Formate und die typische Terminologie von hermetischen Gehäusen.Hermetische Gehäuse sind Einhausungen, die zum Schutz empfindlicher Komponenten wie Elektronik, Sensoren oder Schaltkreise entwickelt wurden. Das Gehäuse fungiert als Außenhülle und hält den inneren Hohlraum luftdicht, um eine langfristige Zuverlässigkeit zu gewährleisten. Teil eines solchen Gehäuses können u.a. Sockel, Steckverbinder, Durchführungen oder optische Fenster sein, durch die Signale oder Strom durchdringen können, ohne dabei die Versiegelung aufzubrechen. Oft werden Deckel verwendet, um das Gehäuse sicher zu verschließen. Zusammen bilden all diese Elemente eine komplette hermetische Lösung für eine Vielzahl von Anwendungen.
Hermetische Steckverbinder dienen als Anschlusspunkte und ermöglichen die Übertragung elektrischer oder optischer Signale zwischen Geräten. Typischerweise bestehen diese Steckverbinder aus einem männlichen und einem weiblichen Teil, die einfach verbunden und getrennt werden können. Hermetische Steckverbinder bieten eine leckdichte Verbindung für Systeme mit Komponenten, die regelmäßig angeschlossen und getrennt werden müssen.
Durchführungen, auch Durchgänge oder Durchleitungen genannt, lassen elektrische oder optische Signale durch eine hermetische Barriere hindurch, ohne die Abdichtung zu beeinträchtigen. Sie sind in der Regel Teil größerer Gehäuse, sodass Signale oder Strom von außen in einen geschlossenen Raum wie eine Vakuumkammer oder ein Hochdrucksystem gelangen können. Einmal installiert, sollen sie in der Regel nicht mehr getrennt werden.
Sockel ähneln Durchführungen, da sie elektrische Verbindungen vom Inneren zur Außenseite eines hermetischen Gehäuses herstellen. Darüber hinaus verfügen sie jedoch über eine zusätzliche Montagefläche (oft als „Liegenschaft“ bezeichnet) für die Komponentenmontage, wodurch sie ein wesentlicher Bestandteil des gesamten Gehäusedesigns sind. Sockel werden häufig in Halbleitergehäusen, Sensoren und optoelektronischen Anwendungen eingesetzt, um eine zuverlässige, abgedichtete Verbindung für interne Schaltungen zu gewährleisten und gleichzeitig eine Grundlage für die Integration von Komponenten zu bieten.
Das Verschließen des Deckels ist in der Regel der letzte Schritt zur Fertigstellung eines hermetischen Gehäuses. Einige Deckel sind mit optischen Fenstern oder Linsen ausgestattet, die eine Lichtübertragung ermöglichen und gleichzeitig eine versiegelte Umgebung aufrechterhalten, die für optische Sensoren, Medizinprodukte und bildgebende Systeme unerlässlich ist. Bei Batterieanwendungen können Deckel auch elektrische Durchführungen enthalten, die sowohl ein abgedichtetes Gehäuse als auch die erforderlichen elektrischen Anschlüsse gewährleisten.
SCHOTT Know-how
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