電気/誘電特性

絶縁抵抗

工業用ガラスの絶縁抵抗は体積抵抗と表面抵抗で決まります。一般に、ショットの封止ガラスは1013〜1020 Ωcmの電気体積抵抗率を持ち、良好な絶縁体になります。しかし、通常の条件(T=20℃、相対湿度50%)では、表面抵抗率がかなり低いためにこれが支配的になります。表面抵抗率はガラス表面の水の吸着量によって決まるため、使われている封止ガラスの化学的耐久性に影響されます。

そのため、ショットは化学的耐久性の高い封止ガラスを使用しています。通常の条件では、現在のGTMSの絶縁抵抗率は、ガラスの種類もより、1010〜1012Ω cmになります。これは、沿面距離にはほとんど影響されません。さらに高い絶縁抵抗率や(1012〜1013Ω ・cm )、高湿度での使用が要求される場合には、SCHOTTは特殊な表面処理プロセスを適用することも可能です。

100℃以上の温度では、水膜の影響はほぼ完全に消失し、絶縁抵抗率は体積抵抗率のみによって決まります。封止ガラスはイオン導体であるため、その導電率は温度の上昇とともに増加します。つまり、電気抵抗率は負の温度特性を示します。図16は、ある封止ガラスの電気抵抗率の温度依存性を示してます。  
Electrical resistance ρ of SCHOTT sealing glasses as a function of the glass temperature
図16:SCHOTT封止ガラスの電気抵抗 ρ の温度依存性
絶縁耐力/誘電特性

ガラスは、約20kV/mmの高い絶縁破壊強度を持っています。ただし、ガラスと金属による封止(GTMS)の場合、金属部品間の沿面距離に依存するフラッシュオーバー抵抗特性によって決まり、これはかなり低くなります。図17に、限界交流電圧と沿面距離の関係を示します。

標準的なGTMSには、固有静電容量0.5〜3pFがあり、誘電正接はtan δ = 25〜250 x 10-4です。GTMSの固有静電容量(CE)と誘電正接(tan δ)は、室温-1MHzでのタイプテストで決まります。これらの値は、かなりの程度まで、使用している封止ガラスの誘電特性と、GTMSの幾何学的特性に依存します。必要に応じて、GTMSの固有静電容量の公差は、約±10%に制限することができます。
GTMSのリード線の電流容量
 
図18は、リード線材料について各種合金,銅,銅クラッド材の場合の許容電流とリード径の関係を示しています。この例では、通常の周囲条件の場合、リード線の温度が30K上昇するときの電流を示しています。

リード線として銅クラッド材のような特殊な材料を用いた場合、熱衝撃(非常に短い、高電流インパルスのような)が無く、、効率的な放熱があれば、非常に高い電流負荷(数千Aまで)に耐えることができます。

リード線に急激な立ち上りパルスのような高電流が流れたとき(電源投入時など)は、封着部にかかる電気力学的な力(ピンチ効果)は無視できません。
これらの特殊なアプリケーション用途の製品は、ご要望に応じて、電流衝撃テストを行うことができます。 
Admissible alternating test voltage Ueff (50 Hz) as a function of the creep distance KW between two live electrodes
図17:電極間沿面距離と許容交流電圧 Ueff (50Hz)の関係
Current-carrying capacity I of various sealing alloys and of copper for a temperature increase of metal of 30 K, as a function of the diameter D of the conductor
図18:銅材および各種合金を封止材としたときの、30K温度上昇が起こる時の線径 D と電流 I の関係
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