チタン製気密パッケージ

ガラスとチタンの封止は、高度な特殊ガラスのノウハウと ガラスと金属の封止 の専門知識を活用した非常に専門的な技術です。特別に調合されたガラスを用いることで、一般的に組み合わせが困難なチタンとガラスの確実な接合を可能にします。チタンは表面に酸化膜を形成する性質がありますが、信頼性の高い接着を実現するためには、入念な表面処理が必要です。
精密な熱管理、制御された組立工程、徹底した封止後の管理により、最高水準の信頼性と耐久性を満たす堅牢で気密性の高い封止を実現しています。ショットの高度な専門知識は、これらの複雑な部品を要求の厳しいアプリケーション向けに提供することができます。

ショットのモジュール式アプローチと社内技術力は、最も複雑なチタン製気密パッケージングの要件に対してもカスタムソリューションを提供できます。活性ろう付け、レーザー溶接、チタンニッケル接合から、MIM部品を用いたコスト効率の高い製造に至るまで、材料知識と精密工学を組み合わせて、要求の厳しい産業向けに信頼性の高い高性能製品を提供しています。

チタン製気密パッケージの総合ソリューション

ガラスに関する幅広い専門知識に加えて、ショットはチタン製気密パッケージの課題に対応し、お客様にさらなる価値を創造するための幅広いモジュールソリューションを提供しています。これらのソリューションは、複雑な設計に対応し、複数の機能を統合し、要求の厳しいアプリケーションで長期的な信頼性を提供することができます。

チタン製のハーメチックパッケージは、特定のアプリケーションニーズを満たすために複雑な設計を必要とすることがよくあります。材料の組み合わせに関する経験と高度な製造技術を活用することで、最も複雑な要件であっても対応可能です。

• 電気フィードスルー: ショットのガラスとチタンの封止技術は、高い気密性と電気絶縁性を備えたフィードスルーを実現します。
• オプティカルウィンドウ: 光学ウィンドウをチタン製ハウジングに組み込むには、活性ろう付けやレーザー溶接などの高度なプロセスが必要です。
• 熱管理: 気密ハウジングに使用される材料は、熱膨張係数が大きく異なる場合が多くあります。ショットは、最適な熱管理のために、モリブデンなどの一般的なヒートシンク材料をチタン製ハウジングに組み込む信頼性の高いプロセスを開発しました。
• 表面処理: 表面は、はんだ付けやワイヤボンディングに適した状態にするために後処理が可能です。また、必要に応じて 選択的なプロセスオプションも可能です。

ガラスの発明者として、SCHOTTが現在進めている自社ガラス開発は、チタンの気密パッケージングを進化させるための「秘伝のソース」です。当社は、チタンと直接結合するように特別に設計されたガラスを製造し、精製しています。材料の革新から最終生産まで、開発プロセス全体を管理する当社の能力は、優れた品質と性能を提供し、お客様や用途固有の要件を満たすように調整されたまったく新しいガラス配合を開発することを可能にします。これにより、要求の厳しいアプリケーション向けの最先端のソリューションを提供する上で、SCHOTTは明確な優位性を得ることができます。

1. 医療用途のチタンパッケージ用の高度なオートクレーブ可能なガラス
   従来、CaBaL12ガラスは、その適合性が確立されているため、チタン製の医療機器に使用されていました。しかし、このガラスは、長時間の使用後、特にオートクレーブサイクルの繰り返し下では、耐加水分解性が限られています。この課題に対処するため、SCHOTTはチタンと直接結合し、耐久性、強化された耐加水分解性、信頼性の高い長期性能を提供する高度なオートクレーブ可能なガラスを開発しました。
   
   
2. 生体適合性が実証されたチタン包装用埋め込み型ガラス
   埋め込み型デバイス用のチタン封止ガラスを使用すると、気密封止用の部品点数を減らすことができ、フットプリントの小型化と高度にカスタマイズされた設計が可能になります。 
   
   
3. 高圧高温(HPHT)用途のチタン気密部品向けの高性能シーリングガラス
   過酷な(HPHT)環境向けに設計されたSCHOTTの封止ガラスは、チタンと直接結合して堅牢な気密封止を形成します。これらのガラスは、高温と激しい振動に耐えるように設計されており、石油やガスなどの用途の厳しい要求を満たします。チタンパッケージングとSCHOTTの特殊ガラスのノウハウの組み合わせにより、卓越した一貫した部品品質が実現します。

ショットの自社のレーザー溶接技術により、熱影響部を最小限に抑えた精密な気密封止の設計・製造を可能にし、それにより材料特性を損なうことなく、厳しい公差を満たします。チタン製パッケージにおいては、小型部品の加工や、より大型のチタン製ハウジングへの統合も可能です。主な例として：

• コネクタおよびポート: これらの部品は、個別に加工、めっき処理を行い、ハウジングに気密溶接することで、複雑で多機能なパッケージを製造することができます。
• はんだ付け可能なコーティング: 必要な箇所にはんだ付け対応の表面を組み込むことができ、お客様のシステム内で他部品を容易に組み立てられます。
• 耐腐食性の溶接シーム: 溶接後、溶接部に不働態膜を再生するため、長期的な腐食保護を提供します。

活性ろう付けはショットの中核技術のひとつであり、医療、航空宇宙、エネルギーなどの産業における要求の厳しい用途向けに高性能な気密ソリューションを提供することができます。以下に、その代表的な例を2つご紹介します。

• サファイアとチタンの接合: 光学ウィンドウとして広く使用されるサファイアは、適切なメタライゼーション（表面金属化）がなければ、一般的なはんだでは接合できません。SCHOTTは、チタンを含む特殊な活性ろう材を用いた活性ろう付けプロセスにより、サファイウィンドウを追加のメタライゼーションなしでチタン製フレームに直接接合します。
• モリブデンとチタンの統合: 活性ろう付けは、モリブデンとチタンの強固な接続を可能にし、複雑な熱管理ソリューションと高い機械的安定性をサポートします。

多くのお客様は、金属射出成形（MIM）部品は多孔性であると考え、気密性を実現できないと誤解されています。ショットは、MIMが気密性とコスト効率の両方を実現できることを実証してきました。

• 気密性: MIM部品は、厳格な気密性基準を満たすように設計・製造できるため、重要性の高い用途に適しています。
• コスト効率: 特に大量生産の場合、MIM部品は従来の切削加工によるチタン製ハウジングよりも大幅に費用対効果が高いため、大規模な用途に最適です。