Использование вакуумных сред для производства передовых электронных устройств

Создай вакуум, загерметизируй и забудь

С изобретением лампы накаливания и вакуумных ламп более века назад вакуум стал важным инструментом производства. Сегодня обычная лампа накаливания сталкивается с вызовом со стороны КЛЛ и LED. А благодаря рентабельности, компактному размеру и улучшенной эффективности и надежности цифровой электроники и полупроводников, вакуумные лампы в значительной степени стали историей (за исключением нескольких нишевых применений).

Тем не менее, процесс создания вакуумной атмосферы всё ещё очень жив — на самом деле, это жизненно важная часть производства электронных компонентов.

Повторное vs однократное создание вакуумной атмосферы

Существует ряд применений, где вакуум создается повторно для выполнения задачи. Примеры: вакуумная металлизация катушек для покрытия поверхностей; сканирующий электронный микроскоп (SEM), работающий в вакууме; насосные системы для перекачки топлива или других жидкостей; и даже обычный пылесос, хотя он обычно создает лишь достаточное всасывание для снижения давления примерно на 20%, поэтому это лишь частичный вакуум, в лучшем случае.

Однако есть другое использование вакуумной атмосферы — именно, различные производственные процессы, где нужно создать вакуум один раз, загерметизировать и никогда больше не думать об этом. Это однократное создание вакуумной атмосферы используется в применениях, требующих герметичного стеклянного изделия без точек входа или выхода.

Вакуумные камеры и линейные вакуумы

Вакуумная атмосфера обычно создается одним из двух способов — с использованием вакуумной камеры или линейного вакуумного устройства. С вакуумной камерой насос удаляет воздух и другие газы из жесткого (обычно металлического) объема, создавая низкодавленную среду внутри камеры. Этот тип вакуума обычно используется для физических экспериментов и тестирования устройств, которые должны функционировать в безвоздушной среде (например, в космосе), а также для процессов вроде вакуумного осаждения и вакуумной сушки. Он также обеспечивает среду, свободную от воздуха и загрязнений, необходимую для фabricации полупроводников.

Кроме того, как мы упоминали в прошлом блоге, вакуумная камера может использоваться в однократном процессе потирования (инкапсуляции) для создания безпузырчатой герметичной оболочки вокруг электронных компонентов, таких как полупроводники в твердотельных реле. Однократная герметическая укупорка силовых полупроводниковых устройств также может быть выполнена путем размещения кристалла в полости корпуса, создания вакуума и последующей укупорки корпуса керамической или металлической крышкой.

Это приводит нас к линейному вакууму, где вакуум создается внешним вакуумным насосом, подключенным к устройству через капиллярную трубку, которая затем загерметизируется. Этот тип вакуумной атмосферы отвечает за теплоизоляционный слой в термосе, который вы носили в школу. В мире HVAC фabricация отопительных или охлаждающих систем использует линейный вакуум для формирования теплового барьера, а также для удаления воздуха, других газов, влаги и загрязнений, которые могут компрометировать работу и производительность системы. (Кроме того, кондиционеры или холодильные системы, открытые к окружающей среде при установке или обслуживании, также должны быть надлежатно эвакуированы с использованием вакуумного насоса для дегазации и обезвоживания.)

Использование капиллярных трубок для вакуумной атмосферы

Капиллярные трубки могут обеспечить очень толстую стенку и малый внутренний диаметр (ID), необходимые для процесса создания вакуумной атмосферы. Для этой цели металл, выбранный для капиллярных трубок, должен быть достаточно мягким, чтобы его легко термоформировать и способным к обжатию для формирования плотной, безутечной герметичности. Кроме того, нужно убедиться, что капиллярная трубка имеет:

• Очень чистый ID, без заусенцев, мусора или заторов, которые могли бы забить трубку или загрязнить производство
• Никаких утечек по внешнему диаметру (OD)
• Никаких утечек по ID после создания вакуума
• Способность быть металлургически соединенной с самой собой для формирования безутечной самоукупорки

Сочетание хорошего дизайна и тщательного контроля деталей в значительной мере гарантирует, что вакуумная атмосфера герметична. Работа с правильными партнерами также помогает обеспечить тестирование деталей и процессов по всей цепочке поставок, для удовлетворения ваших производственных потребностей, сроков и стандартов качества.

Для советов по выбору лучших партнеров для ваших требований к электронным деталям скачайте бесплатную копию нашего руководства «7 Secrets to Choosing a New Contact Partner: Technical Guide to Outsourcing Your Precision Metal Fabrication».