确保可靠性：开关继电器灌封技术与扁带密封

电子器件实现气密密封更多途径

上期谈电子产品实现真空级玻璃-金属密封重要性。类似地，灌封（亦称封装）常用于制造电子开关器件紧密密封封装，含固态继电器用半导体扁带。

什么是灌封？

灌封将电子零件或组件完全包裹在固体或胶状化合物中，既提供抗冲击振动，又阻隔灰尘、污染物、湿气、腐蚀剂。方法通常涉及电子零件浸入或注入液体介质如硅胶、环氧、聚氨酯，再固化。为无空隙灌封，产品可在树脂液态时置真空室；抽真空保持抽出内部气腔和树脂气体，释放真空让大气压塌陷空隙迫液体树脂进每个角落。

介质灌封广泛用于电子性能和保护固态电子元件免受环境机械损伤；额外福利，灌封常提供维系组件结构。

扁带与半导体：固态继电器动力源

今时许多开关应用采用固态继电器（SSR）控制完成功率电路——用扁带上功率半导体器件切换高达约100安培电流。SSR比机电继电器快；因无运动部件磨损、无触点凹蚀或碳堆积，SSR寿命更长、输出电阻恒定无论使用量。

功率半导体由离散器件或常阵列于扁带的集成电路组成，用作高电流或高压应用开关或整流器，如开关模式电源。常见功率器件含功率二极管、晶闸管、MOSFET、绝缘栅双极晶体管（IGBT）。

散热器与半导体散热

因半导体高温下性能不佳，SSR功率器件需散热器移除高温和热循环产生热量。封装提供半导体器件散热途径，传导热量至外部环境。将功率器件连接散热器也移除运行损耗热量。此外封装使半导体器件对机械冲击、振动、湿度、外部磁场等因素不敏感。

灌封常用于创建半导体组件封装，含扁带用。气密封装也可通过将半导体芯片置于封装腔体抽真空实现。封装再用陶瓷或金属盖密封。

同玻璃-金属密封，须确保封装材料热膨胀与硅半导体器件相容。同样关键，须确保扁带无裂纹、裂痕或其他表面状况危及密封封装完整性。仔细目检配合涡流检测（ECT）可对扁带执行，确保无表面和亚表面缺陷。（ECT详情见前博客——或直接致电Metal Cutting Corporation！）

此外，灌封树脂直接注入电子元件时，须确保精密制造设备正确编程输送适当材料比例、形成气密封装且不损内部精密半导体器件。

汞开关信封密封

另一常灌封电子器件是汞开关。顾名思义，汞开关用少量液态汞开合电路。因即使一滴汞对重力极敏感，汞为简单低力开关机制提供独特感测功能。

汞开关含一个或多组电触点在含汞珠密封玻璃信封内；信封也可含空气、惰性气体或真空。汞开关倾斜时汞触碰或离开一组触点完成或断开电路。开关可含多组触点，不同角度闭合不同组感测各方向运动。

因汞有毒金属用途处置严管，多年许多汞开关旧应用被替代。如新车用——照明控制、防抱死制动系统——十多年前美国停用。但汞开关在建筑设备翻滚/倾倒警告倾斜开关等安全装置仍发挥宝贵作用。飞机电驱动姿态指示仪（即人工地平仪）仍用汞开关保持陀螺轴垂直。汞开关也用作某些自动售货机倾斜报警器，机器摇晃倾斜触发开关鸣警报。

气密底线

无论灯泡玻璃-金属键合、固态继电器扁带半导体灌封封装、汞开关信封，确保密封气密至关重要。与正确合作伙伴合作有助确保关键电子元件和此类工艺全供应链测试，产出预期结果。

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