밀폐형 유리 대 금속 밀봉

신뢰할 수 있고 견고하게 고정된 전기 및 광학 신호 전송이 가능한 SCHOTT의 밀폐 패키징 및 밀봉 기술은 80년 동안 전 세계 주요 산업에서 전기 구성품 및 시스템을 연결하고 보호한 역사를 지니고 있습니다.
유리 대 금속 밀봉이란 무엇입니까?

유리 대 금속 밀봉(GTMS)이란 무엇입니까?

밀형폐 유리 대 금속 밀봉 기술은 금속과 유리를 결합하여 전자 장치 또는 전자 시스템의 진공 밀폐형 전기 커넥터, 패키징, 피드스루 또는 광학 창/렌즈를 만듭니다. 가혹한 환경, 고성능, 밀폐형 유리 대 금속 밀봉에 필요한 요건을 충족하여 최고의 신뢰성을 제공합니다.
Assembly process of a glass-to-metal seal showing the eyelet, pin and glass joining together to form a hermetic bond

매우 견고한 전기 절연

전기 또는 광학 전도체를 유리로 밀봉하면 침투가 불가능한 밀봉이 만들어집니다. 유리 밀봉은 무기 소재라서 노후화되지 않기 때문에 민감한 전자 구성품을 장기간 신뢰할 수 있게 보호해야 할 때 사용됩니다.

GTMS Glass-to-Metal Sealed Feedthrough Assembly Graphic

수분 및 가스 침투 방지

밀봉 소재인 유리는 수분 침투, 응축 및 누출을 밀폐 차단하여 비밀폐형 폴리머 밀봉보다 가혹한 환경에서 더 신뢰할 수 있는 보호력을 제공합니다. 유리와 금속은 추가적인 인터페이스 재료 없이 함께 직접 밀봉할 수 있어 세라믹 대 금속 밀봉 대체재에 비해 덜 복잡합니다.

용도 및 기능

밀폐형 유리 대 금속 밀봉 – 목적 및 기능

유리 대 금속 밀봉의 주요 기능은 전기 또는 광학 신호를 진공 밀폐 하우징 또는 인클로저로 손실 없이 통과시키는 것입니다. 동시에, 무기 유리 밀봉은 캡슐화된 전기 부품/시스템, 반도체, 전자 화학 물질, 발화성 물질 또는 기타 물질의 손상 또는 고장을 일으킬 수 있는 수분 또는 가스 침투 및 누출을 방지합니다.

유리 대 금속 밀봉은 극한 온도, 습도, 압력 또는 화학물질과 같은 열악한 작동 조건에서 신뢰할 수 있게 작동하도록 설계되었습니다. 또한 혁신적인 디자인은 물론 수명, 성능 및 효율성 개선에 대한 요건도 충족할 수 있습니다. 유리 대 금속 밀봉의 목적은 장기간 밀폐가 유지되어야 하는 고품질 부품 또는 장비 제조 시 신뢰할 수 있는 연결을 제공하고 보호하는 것입니다. 다기능성은 유리 대 금속 밀봉 기술의 주요 특징입니다. 이는 이미 여러 응용 분야에서 사용되고 있는 GTMS 구성 요소의 다양한 기능, 설계 및 크기를 통해 입증됩니다.

응용 분야의 예시로는 고온 센서, 오일 및 가스 응용 제품, 배터리 및 콘덴서, 원자로, 이식형 의료 장치, 광전자 패키징, 자동차 에어백 등 다양한 제품 및 산업 분야가 있습니다.
장점
유형

GTMS 유형

고품질 유리 대 금속 밀봉 생성의 핵심 중 하나는 소재와 열팽창 계수(CTE)의 결합입니다. 적합한 금속 및 밀봉 유리의 전문적인 선택과 후속 가공은 내구성 있는 기밀을 완성하기 위해서는 필수적입니다. GTMS 제품은 유리 및 금속 선택 그리고 선택된 소재의 CTE에 따라 두 가지 유형으로 구분할 수 있습니다.


1. 밀봉 일치

밀봉이 일치하는 유리 및 금속의 CTE 균형을 맞춥니다. 일치하는 밀봉은 주로 고온 변화가 일어나는 응용 분야에 사용되거나, 밀착 핀 피치 또는 치수 요건(예: 소형화되었거나 각진 형상)이 요인인 경우에 사용됩니다. 설계에 따라 일치하는 유리 대 금속 밀봉은 수만 번의 열 주기 동안 무결성을 유지할 수 있으며, 밀폐된 전자 장치의 정밀한 작동에 구조적 무결성이 필수인 반도체 및 광전자 어셈블리에 매우 적합합니다.


2. 압축 밀봉

유리 및 금속의 CTE는 차이가 크기 때문에 압축 밀봉 생산 공정 중에는 외부 금속 아일릿이 밀봉 유리 속으로 단단하게 수축되는 현상이 발생합니다. 이러한 압축력은 물리적으로 아주 강력하게 접착되는 밀봉을 만듭니다. 사실 유리의 압축 강도는 인장 강도보다 10~20배 높습니다. 그렇기 때문에 일반적으로 압축 밀봉은 높은 기계적 견고성을 요구하는 설계에 사용됩니다. 그 예로는 휘발성 환경에서 전자 제품을 계속 안전하게 작동하도록 장기 밀폐 무결성이 필수인 자동차 및 에너지 응용 분야가 될 수 있습니다.

작동 원리 알기

밀폐형 유리 대 금속 밀봉의 선구자인 SCHOTT 전문가들은 수십 년간 축적된 경험뿐만 아니라 다양한 포트폴리오 및 사내 노하우를 바탕으로 고객에게 필요한 작업을 정확하게 안내하고 응용 분야의 효율성을 극대화할 솔루션을 제공합니다. 포트폴리오 안에 해당 솔루션이 없을 때는 개발 가능성도 타진해볼 수 있습니다.

Diagram showing a comparison between matched and compression glass-to-metal sealing types
제품

유리 대 금속 밀봉 생산 방법

밀폐형 유리 대 금속 밀봉은 단 세 개의 주요 부품인 금속 아일릿(하우징), 금속 핀(피드스루) 및 유리 예비 성형(밀봉 재료)만 사용하여 복잡하지만 매우 효과적인 생산 공정입니다. 최종 어셈블리의 신뢰성을 원하는 수준으로 얻으려면, 기본 세부사항에 대한 지식이 필수적입니다. 유리 유형을 선택하고 배합하는 역량은 맞춤형 구성품의 견고성과 신뢰성을 최대화하는 데 핵심적인 능력입니다. 또한 완전한 밀봉을 극대화하려면 의도한 최종 용도에 적합한 금속 및 유리 조합을 선택해야 하고 밀봉 공정을 적절히 실행해야 합니다. 완전히 새로운 유리로 개조하거나 엔지니어링하는 SCHOTT의 자체 개발 기능을 활용하면 고객 고유의 문제를 해결하고 새로운 응용 분야에 도전할 수 있습니다.

유리 대 금속 밀봉 생산 공정은 다음 네 가지 주요 영역으로 나뉩니다:

  1. 유리 관련 전문 지식
  2. 패키징 및 피드스루 설계/검증
  3. 밀봉 공정
  4. 도금

생산 공정

유리 관련 전문 지식 유리 관련 전문 지식 유리 관련 전문 지식 유리 관련 전문 지식 유리 관련 전문 지식
  • 유리 관련 전문 지식
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유리 관련 전문 지식

유리 전문 지식 및 제조 능력은 유리 대 금속 밀봉 분야의 선두주자인 SCHOTT를 차별화하는 ‘비밀 성분’입니다. 유리 개발, 용융, 밀링 및 사전 성형 제조는 모두 세계 최고의 유리 배합과 밀폐 전문가가 자체적으로 관리합니다.

내구성이 높은 유리 대 금속 밀봉 제품을 생산하려면 금속 및 작동 조건에 따라 올바른 밀봉 유리를 선택하는 것이 필수적입니다. 까다로운 요구 사항에는 그에 걸맞은 특수 자재를 사용해야 합니다. SCHOTT는 매우 다양한 표준 유리와 독특한 새로운 유리 개발을 제공합니다. 이를 통해 고객이 염두에 두고 있는 정확한 사양을 충족할 수 있습니다. 특수 유리 용융물은 추가 가공을 통해 파편이 되어 미세 유리 분말로 밀링되며, 최종적으로 압축 및 소결되어 유리 예비 성형을 만듭니다.

SCHOTT의 유리 예비 성형은 치수 정확도가 매우 높고, 기계적 안정성이 뛰어나며, 일관되고, 매끄러운 표면을 제공합니다. 이 모든 특성이 견고하고 신뢰할 수 있게 밀폐된 유리 대 금속 밀봉을 만드는 데 결정적인 역할을 합니다. 완전히 새로운 유리 예비 성형을 지속적으로 개발하여 새로운 응용 분야에 서비스를 제공하고 개발 문제를 해결합니다.
패키징 및 피드스루 설계/검증 패키징 및 피드스루 설계/검증 패키징 및 피드스루 설계/검증
  • 패키징 및 피드스루 설계/검증
  • 패키징 및 피드스루 설계/검증
  • 패키징 및 피드스루 설계/검증

패키징 및 피드스루 설계/검증

SCHOTT의 개발 과정은 공동의 참여로 이루어집니다. 고객과 긴밀하게 협력하여 응용 분야의 요구에 맞는 최고의 부품을 제공합니다.

보다 비용 효율적이거나 덜 복잡한 디자인의 직접적인 엔지니어링 지원, 완벽한 맞춤화 및 렌더링은 모두 유리 대 금속 밀봉을 위한 설계 및 개발 단계의 일부입니다. 대개의 경우, SCHOTT은 전문가 투입 및 검증 측정을 통해 고객의 최초 개념보다 더 나은 제품을 제공할 수 있습니다.

검증은 유리 대 금속 밀봉의 핵심 영역입니다. SCHOTT은 다양한 도구와 지원 시스템으로 시뮬레이션과 테스트를 수행하여 응용 분야는 물론 고객 프로세스가 성공적으로 구현되었는지 검증할 수 있습니다. 여기에는 용접, 납땜, 취급 및 기타 다양한 개념 증명 수단이 해당됩니다. 핵심은 고객의 비전을 실현하는 것입니다!
밀봉 공정

밀봉 공정

밀봉 공정은 세 개의 별도 구성품을 하나의 진공 밀폐형 유리 대 금속 밀봉 어셈블리로 변환하는 것입니다.

유리 예비성형, 금속 아일릿 및 금속 핀은 탄소 고정물에 조립되어 고도로 제어되고 특수화된 공정을 통해 가열로를 통과합니다. 온도, 오븐 조건, 가스 조성 및 소재의 가열/냉각 거동은 모두 어셈블리의 요건에 따라 전문적으로 최적화되는 필수 요소입니다.

GTMS의 성공적인 밀봉 공정의 최종 결과는 정확하게 확립된 설계 사양에 따라 제조된 견고하고 내구성 높은 구성품입니다.
도금 도금
  • 도금
  • 도금

도금

도금은 유리 대 금속 밀봉 제조 공정의 최종 단계입니다.

SCHOTT 생산 공정의 주요 차별화 요소는 모든 도금 공정을 자체적으로 수행한다는 것입니다. 반면에 많은 GTMS 제조업체가 이 단계를 아웃소싱하기 때문에 리드 타임이 길어지고 품질 문제가 발생할 수 있습니다.

SCHOTT의 내부 도금 인프라는 프로토타입과 대용량, 일관성 있는 품질의 연속 생산 모두가 가능하도록 최적화되어 있습니다. SCHOTT는 최종 조립의 효율성과 성능을 최적화하는 데 도움이 되는 도금 공정에 관한 소재 유형과 두께에 대해 조언을 제공해드릴 수 있습니다.
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SCHOTT의 GTMS 생산 시설은 ISO 9001, ISO 14001, IATF 16949, EHS, AS9100/EN9100/JISQ9100, ISO 5001, ASME, ATEX 및 IECEx, CE Plus, KTA 1401 및 EffiNet 인증을 받았습니다.

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연락처.
Seong-won Kim, Sales Manager
Seong-won Kim

Sales Manager