Boîtiers hermétiques
Bienvenue dans ce guide sur les boîtiers hermétiques, une technologie indispensable pour protéger les composants électroniques et les matériaux sensibles. Dans les industries où la fiabilité et les performances sont essentielles, il est vital de comprendre les principes et les avantages de l’étanchéité hermétique. Que vous recherchiez des solutions fiables aux problèmes d’étanchéité ou que vous souhaitiez savoir la manière dont les boîtiers hermétiques peuvent améliorer votre prochaine innovation, ce guide vous aidera à comprendre leur définition, leur importance, leurs différents types et leurs applications concrètes.
Qu’est-ce qu’un boîtier hermétique ? Qu’est-ce que le scellement hermétique ?
L’emballage hermétique, ou scellement, est principalement utilisé dans l’emballage électronique pour protéger les composants sensibles tels que les pièces électriques, les puces optoélectroniques et les semi-conducteurs dans des boîtiers étanches sous vide. Il peut également protéger des ensembles et des systèmes électriques complets ou encapsuler des matériaux électrochimiques et pyrotechniques. La fonction clé est de bloquer l’humidité, la poussière et les contaminants tout en laissant passer l’alimentation électrique ou les signaux optiques.L’emballage hermétique désigne à la fois le procédé et les formats de composants utilisés. Le scellement hermétique, quant à lui, peut également désigner les matériaux tels que les verres de scellement ou les brasures métalliques utilisés pour créer une liaison étanche au gaz.
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Objectif et avantages
Quels sont les avantages des boîtiers hermétiques ?
Les boîtiers hermétiques, les traversées, les embases et les connecteurs sont couramment utilisés pour protéger les composants électroniques et les matériaux sensibles dans des environnements exigeants, garantissant ainsi la fiabilité et la sécurité. Ils poussent à l’innovation en offrant des performances et une efficacité améliorées dans de nombreux domaines d’application.
Barrière fiable contre l’humidité
Les scellements hermétiques offrent le plus haut niveau de protection contre la pénétration d’humidité, de gaz et de contaminants. En créant un boîtier étanche à l’air, ils peuvent empêcher la formation de condensation à l’intérieur de la cavité, responsable de possibles courts-circuits, de corrosion et de dommages multiples. Seule une véritable étanchéité sous vide, combinée à une atmosphère interne stable, peut empêcher efficacement la formation de condensation.
Robustesse dans des conditions de fonctionnement difficiles
L’herméticité est souvent essentielle dans les environnements aux températures et pressions élevées ou les environnements chimiques difficiles, où les scellements non hermétiques utilisant des matériaux organiques seraient défaillants.
Fiabilité et sécurité à long terme
Les boîtiers étanches au gaz assurent la longévité et la sécurité des composants, en particulier dans les environnements critiques où l’accessibilité pour la réparation ou le remplacement est limitée, tels que les implants médicaux ou les applications aérospatiales.
Amélioration de la conception et de la rentabilité
Les solutions hermétiques innovantes sont plus petites, plus légères, plus faciles à manipuler et présentent un meilleur rapport de coût que les alternatives non hermétiques.
Performances accrues
L’herméticité peut être un facteur clé pour améliorer les performances des composants, des assemblages ou des systèmes fermés, en particulier pour les applications liées à la transmission de signaux à grande vitesse ou à haute fréquence.
Les explications de Claude Clément, expert en neurotechnologie et spécialiste de l’emballage hermétique
Exemples et applications
Exemples d’application de boîtiers hermétiques
Découvrez des exemples d’applications typiques sur divers marchés et secteurs, de l’automobile et de l’aérospatiale aux batteries, en passant par l’électronique grand public, l’énergie, l’automatisation industrielle, les dispositifs médicaux, l’optoélectronique et la sécurité et la défense
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Hermétique vs. non hermétique
Quelle est la différence entre les boîtiers hermétiques et non hermétiques ?
Bien que le terme « hermétique » soit souvent associé à la notion d’étanchéité à l’air, il fait en fait référence à un scellement durable et étanche au gaz résistant aux conditions les plus extrêmes. Seuls les boîtiers et les scellements fabriqués à partir de matériaux inorganiques tels que le verre, le métal et la céramique peuvent fournir une véritable herméticité, car leur perméabilité est proche de zéro.En revanche, les polymères organiques et les époxy sont intrinsèquement non hermétiques. Bien qu’ils soient couramment utilisés pour certains types de boîtiers électroniques, ils permettront à l’humidité de pénétrer au fil du temps. Cela peut entraîner des problèmes de fiabilité ou même une défaillance du système.
Le choix d’une solution hermétique ou non hermétique dépend de la sensibilité des composants intégrés, des exigences de sécurité, de performance et de durabilité, ainsi que des conditions de fonctionnement.
Technologies et types
Quels sont les types de boîtiers hermétiques disponibles ?
Bien que certains termes soient utilisés de manière interchangeable, voici un bref aperçu des formats de boîtiers hermétiques les plus courants et de la terminologie typique.Les emballages hermétiques, ou boîtiers, sont des enveloppes plus grandes conçues pour protéger les composants sensibles tels que les composants électroniques, les capteurs ou les circuits. Le boîtier agit comme une enveloppe extérieure, maintenant la cavité intérieure étanche à l’air pour garantir une fiabilité à long terme. Des embases, des connecteurs, des traversées ou des fenêtres optiques peuvent faire partie d’un boîtier, permettant le passage des signaux ou de l’alimentation sans rompre le scellement. Des couvercles sont souvent utilisés pour sceller solidement le boîtier. Ensemble, ces éléments créent une solution hermétique complète mise au service d’un large éventail d’utilisations.
Les connecteurs hermétiques servent de points de connexion, permettant le transfert de signaux électriques ou optiques entre les appareils. Généralement, ces connecteurs sont constitués d’une partie mâle et d’une partie femelle qui peuvent être facilement connectées et déconnectées. Les connecteurs hermétiques assurent une connexion étanche pour les systèmes dont les composants doivent être branchés et débranchés régulièrement.
Les traversées permettent aux signaux électriques ou optiques de traverser une barrière hermétique sans compromettre l’étanchéité. Elles font généralement partie d’une enveloppe plus grande, permettant aux signaux ou à l’alimentation de passer de l’extérieur à un espace fermé, tel qu’une chambre à vide ou un système à haute pression. Une fois installées, elles ne sont généralement pas destinées à être déconnectées.
Les embases sont similaires aux traversées car elles assurent les connexions électriques entre l’intérieur et l’extérieur d’un boîtier hermétique. Cependant, les embases disposent d’une surface de montage supplémentaire (souvent appelée « surface réelle ») pour l’assemblage des composants. Elles sont donc essentielles à la conception complète de l’ensemble. Généralement utilisées dans les applications optoélectroniques, les emballages de semi-conducteurs et les capteurs, les embases assurent une connexion fiable et étanche pour les circuits internes et fournissent une base pour l’intégration des composants.
Le scellage du capot ou couvercle est généralement la dernière étape de l’emballage hermétique. Certains couvercles sont dotés de fenêtres ou de lentilles optiques, permettant la transmission de la lumière tout en maintenant un environnement étanche essentiel pour les capteurs optiques, les dispositifs médicaux et les systèmes d’imagerie. Dans les systèmes incluant des batteries, les couvercles peuvent également comprendre des traversées électriques qui assurent à la fois l’étanchéité du boîtier et les connexions électriques nécessaires.
Le savoir-faire SCHOTT
Savoir-faire SCHOTT
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