Close-up of a metal hermetic package and various hermetic caps and components, some of which feature feedthroughs.

Embalagens herméticas

Bem-vindo a este guia sobre embalagens herméticas, uma tecnologia crucial para proteger componentes eletrônicos e materiais sensíveis. Em indústrias onde a confiabilidade e o desempenho são essenciais, é vital compreender os princípios e as vantagens da vedação hermética. Quer esteja procurando soluções confiáveis para desafios de estanqueidade ou explorando como as embalagens herméticas podem promover sua próxima inovação, este guia o levará por sua definição, significado, vários tipos e aplicações reais.

O que é embalagem hermética? O que é a vedação hermética?

A embalagem hermética, ou vedação, é usada principalmente em embalagens eletrônicas para proteger componentes sensíveis, como peças elétricas, chips optoeletrônicos e semicondutores em gabinetes estanques a vácuo. Ela também pode proteger conjuntos e sistemas elétricos inteiros ou encapsular materiais eletroquímicos e pirotécnicos. A função principal é bloquear umidade, poeira e contaminantes, ao mesmo tempo que permite a passagem de energia elétrica ou sinais ópticos.

A embalagem hermética refere-se tanto ao processo quanto aos formatos de componentes usados. A vedação hermética, por outro lado, também pode se referir a materiais como vidros de vedação ou soldas metálicas usadas para criar uma ligação estanque ao gás.
Illustration showing the process of hermetically sealing electrical components, which includes assembling the hermetic packaging components, connecting the electronic components, and sealing the package.
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A diagram showing the assembly of opto-electronic semiconductors, which begins with placing the optical cap over the header and electric feedthroughs, connecting the opto-electronic components, and then forming the final sealed hermetic package.
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Illustration showing the components of a hermetically sealed electrical system used in pressure vessels handling liquefied gas. It shows a hermetically sealed electrical feedthrough, the connection of electrical or optical cables, and the final application in a sealed pressure vessel containing submerged pumps.
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Illustration showing the process of hermetically sealing electrolytes in a battery cell using a lid with a feedthrough.
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A diagram showing pyrotechnic component packaging and assembly, highlighting an example of airbag inflators. The process includes three stages: packaging components, assembly with hermetic sealing, and final usage in airbag inflators.
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Finalidade e benefícios

Quais são os benefícios da embalagem hermética?

Embalagens herméticas, condutores, cabeçotes e conectores são comumente usados para proteger componentes eletrônicos e materiais sensíveis em ambientes exigentes, garantindo confiabilidade e segurança. Elas também promovem a inovação, fornecendo desempenho e eficiência aprimorados para muitas aplicações.
Illustration showing a hermetically sealed connector and blue background representing water.

Barreira de umidade confiável​

As vedações herméticas fornecem o mais alto nível de proteção contra a entrada de umidade, bem como gases e contaminantes. Ao criar um gabinete hermético, elas podem evitar a formação de orvalho dentro da cavidade, o que, de outro modo, poderia levar a curtos-circuitos, corrosão e danos. Somente uma barreira verdadeiramente hermética a vácuo, combinada com uma atmosfera interna estável, pode evitar a formação de condensação com eficácia.

Illustration showing a hermetic connector transferring signals into a hot environment.

Robustez em condições de operação adversas​

A hermeticidade frequentemente é essencial em aplicações com altas temperaturas, altas pressões ou ambientes químicos agressivos, onde vedações não herméticas com materiais orgânicos falhariam.

Illustration showing a chip inside metal hermetic packaging and a satellite in space.

Confiabilidade e segurança duradouros​

As embalagens herméticas estanques ao gás permitem a longevidade e a segurança dos componentes, particularmente em ambientes críticos onde a acessibilidade para reparo ou substituição é limitada, como implantes médicos ou aplicação aeroespacial.

An image depicting the iris of a human eye and a computer chip, representing the intersection of human vision and technology.An image depicting the iris of a human eye and a computer chip, representing the intersection of human vision and technology.

Melhor design e economia​

Designs inovadores hermeticamente vedados podem ser menores, mais leves, mais fáceis de processar e oferecer um custo de propriedade melhor do que as alternativas não herméticas.

	 Illustration showing an integrated device on a header with electrical connections and a digital image illustrating high-speed data transmission.

Desempenho aprimorado

A hermeticidade pode ser o fator-chave para melhorar o desempenho de componentes, conjuntos ou sistemas fechados, particularmente para aplicações relacionadas à transmissão de sinal de alta velocidade ou alta frequência.

Quando a vedação hermética é útil?

Explore mais detalhes sobre como as embalagens herméticas a vácuo oferecem confiabilidade em condições extremas e permitem designs inovadores para proporcionar maior desempenho e eficiência.​​

Aprofunde-se em uma série de vídeos com o especialista em neurotecnologia Claude Clément enquanto ele explica as embalagens herméticas

Exemplos e aplicações

Exemplos de aplicação de embalagens herméticas​

Explore exemplos de aplicações típicas em diversos mercados e indústrias, desde automotivo e aeroespacial até baterias, bens eletrônicos de consumo, energia, automação industrial, dispositivos médicos, optoeletrônica, além de segurança e defesa
A person in sunglasses stands beside a car and looks out at the ocean.
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Automotivo

Embalagens herméticas, cabeçotes e condutores protegem os componentes eletrônicos automotivos críticos, como unidades de controle do motor, detonadores de airbag, sensores de pressão dos pneus e sistemas LiDAR de umidade, poeira e temperaturas extremas, vibrações e substâncias corrosivas. Eles oferecem confiabilidade, precisão e segurança em condições adversas.

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Illustration showing a view of Earth from space.
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Aeroespacial e aviação​

Os componentes de embalagem hermética protegem os componentes eletrônicos críticos das condições agressivas de voo, protegendo os sistemas de aviônica, como dispositivos de navegação e comunicação, contra umidade, temperaturas extremas e vibrações. Eles também garantem o desempenho preciso dos sensores para monitoramento do motor e altitude.

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A person holding a phone and wearing ear pods.
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Bens eletrônicos de consumo​

Em dispositivos de consumo como smartwatches, fones de ouvido e fones de ouvido de RA, os componentes herméticos à prova d'água protegem as baterias e os componentes eletrônicos quando os padrões IP68 não são atendidos. Eles permitem designs mais finos, ideais para dispositivos compactos, e suportam aplicações avançadas, como monitoramento médico preciso em dispositivos de uso pessoal.

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A group of robots working in a factory.
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Industrial​

Em aplicações industriais e de sensores, embalagens e condutores herméticos são vitais para proteger componentes sensíveis contra ambientes agressivos. Eles garantem o funcionamento ininterrupto em sistemas de automação industrial, protegendo os componentes eletrônicos contra poeira e umidade. Da mesma forma, em aplicações de sensor em indústrias como automotiva e aeroespacial, a vedação hermética ajuda a manter a precisão e a confiabilidade.

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Fiber optic cables in a data center.
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Optoeletrônicos

A embalagem hermética é crucial para a optoeletrônica, pois veda e protege componentes sensíveis e de alto desempenho contra umidade, poeira e gases. Esses contaminantes podem degradar o desempenho, reduzir a clareza óptica e causar corrosão ou mau funcionamento. Em dispositivos, como lasers, conjuntos de fibra óptica, sistemas LiDAR, LEDs e sensores ópticos, até mesmo uma pequena contaminação pode causar perda de sinal, diminuição da sensibilidade ou falha.

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A group of soldiers.
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Segurança e defesa

As embalagens e vedações herméticas contribuem para o sucesso e a segurança da missão em várias aplicações de segurança e defesa, incluindo sistemas de comunicação seguros, equipamentos de vigilância, sistemas de detecção de explosivos, soluções de radar e sensores, além de veículos militares.

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An illustration showing a battery with a lightning bolt.
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Baterias​

Tampas de bateria, condutores e conectores herméticos evitam a entrada de umidade e oxigênio, melhorando a segurança, a durabilidade e o desempenho. Materiais avançados e vedações estanques também permitem designs mais leves e compactos ou de maior capacidade, beneficiando setores como o automotivo, aeroespacial e bens eletrônicos de consumo.

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A child holding a dandelion
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Médico

Implantes médicos como marcapassos, implantes cocleares e neuroestimuladores requerem vedação hermética. A hermeticidade evita que fluidos corporais, umidade ou contaminantes causem corrosão, curtos-circuitos ou falhas, o que pode ser fatal. Em dispositivos cirúrgicos, os componentes de embalagem hermética garantem que os instrumentos cirúrgicos (eletro) e os equipamentos cirúrgicos robóticos possam suportar a esterilização a vapor, mantendo-os estéreis e seguros para reutilização.

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An LNG ship with large tanks is docked.
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Energia​

Na energia nuclear, as penetrações de cabo herméticas garantem a integridade da contenção, evitam vazamentos de radiação e transmitem energia e sinais. Em equipamentos de GNL, hidrogênio, petróleo e gás, os condutores herméticos oferecem vedações herméticas, salvaguardando a eficiência e a segurança. Esses componentes pequenos, mas vitais, são indispensáveis onde falhar não é uma opção.

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Hermético versus Não hermético

Qual é a diferença entre embalagens herméticas e não herméticas?

Embora o termo hermético seja frequentemente confundido com estanque a ar, ele se refere a uma vedação durável e estanque ao gás que dura mesmo em condições difíceis. Somente gabinetes e vedações feitos com materiais inorgânicos, como vidro, metal e cerâmica podem fornecer verdadeira hermeticidade porque têm permeação quase zero.

Por outro lado, os polímeros orgânicos e epóxis são inerentemente não herméticos. Embora sejam comumente usados para determinados tipos de embalagens eletrônicas, eles permitem que a umidade penetre ao longo do tempo. Isso pode levar a problemas de confiabilidade ou até mesmo falha do sistema.

A escolha de uma solução hermética ou não hermética depende da sensibilidade dos componentes fechados, dos requisitos de segurança, desempenho e durabilidade, bem como das condições operacionais.

Embalagem hermética versus não hermética​

Para obter mais detalhes sobre o que realmente significa "hermeticidade", sua definição científica, como ela é testada e as diferenças entre embalagens herméticas e quase herméticas, visite nossa apresentação técnica:
Tecnologias e tipos

Que tipos de embalagens herméticas estão disponíveis?

Embora alguns termos sejam usados de forma intercambiável, aqui está uma breve apresentação dos formatos de embalagem hermética comuns e a terminologia típica.
Embalagens herméticas, ou carcaças, são gabinetes maiores projetados para proteger componentes sensíveis como componentes eletrônicos, sensores ou circuitos. A embalagem atua como uma capa externa, mantendo a cavidade interna hermética para garantir confiabilidade duradoura. Cabeçotes, conectores, condutores ou janelas ópticas podem fazer parte de uma embalagem, permitindo que sinais ou energia passem sem quebrar a vedação. As tampas são frequentemente usadas para vedar a embalagem com segurança. Juntos, esses elementos criam uma solução hermética completa para uma ampla gama de aplicações.

Um diagrama mostrando as partes de uma embalagem hermética, bem como vários tipos de embalagens e componentes herméticos.
Os conectores herméticos servem como pontos de conexão, permitindo a transferência de sinais elétricos ou ópticos entre dispositivos. Normalmente, esses conectores consistem em uma parte macho e fêmea que pode ser facilmente conectada e desconectada. Os conectores herméticos fornecem uma conexão vedada à prova de vazamentos para sistemas com componentes que devem ser conectados e desconectados regularmente.

Um painel de imagens mostrando vários tipos de conectores herméticos.
Também conhecidos como passagens, os condutores permitem que sinais elétricos ou ópticos passem através de uma barreira hermética sem comprometer a vedação. Eles normalmente fazem parte de gabinetes maiores, permitindo que sinais ou energia se movam do exterior para um espaço vedado, como uma câmara de vácuo ou um sistema de alta pressão. Uma vez instalados, normalmente não devem ser desconectados.

Um painel de imagens mostrando vários tipos de condutores.
Os cabeçotes são semelhantes aos condutores em que fornecem conexões elétricas do interior para o exterior de uma embalagem hermética. No entanto, os cabeçotes têm uma superfície de montagem adicional (frequentemente chamada de "espaço útil") para a montagem de componentes, tornando-os uma parte essencial do design completo da embalagem. Usados comumente em embalagens de semicondutores, sensores e aplicações optoeletrônicas, os cabeçotes garantem uma conexão confiável e vedada para circuitos internos, ao mesmo tempo que fornecem uma base para a integração de componentes.

Um painel de imagens mostrando vários tipos de cabeçotes vedados hermeticamente.
A vedação da tampa geralmente é a etapa final na conclusão de uma embalagem hermética. Algumas tampas apresentam janelas ópticas ou lentes, permitindo a transmissão de luz enquanto mantêm um ambiente vedado que é essencial para sensores ópticos, dispositivos médicos e sistemas de imagem. Em aplicações de bateria, as tampas também podem incluir condutores elétricos que garantem um gabinete vedado e as conexões elétricas necessárias.

Um painel de imagens mostrando vários tipos de tampas e coberturas.
Know-how da SCHOTT

Know-how da SCHOTT

Com 140 anos de herança em vidro especial e 80 anos em vedação hermética, a SCHOTT é uma parceira exclusiva para soluções confiáveis de embalagem.
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Robert Hettler

Robert Hettler

Chefe de P&D de optoeletrônica

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