Utilisation d'une atmosphère sous vide dans la fabrication d'appareils électroniques

Tirez-le, scellez-le et oubliez-le

Avec l'invention de l'ampoule à incandescence et des tubes à vide il y a plus d'un siècle, l'aspirateur est devenu un outil majeur dans l'industrie manufacturière. Aujourd'hui, l'ampoule modeste est contestée pour la suprématie par les CFL et les LED. Et grâce à la rentabilité, à la taille compacte et à l'efficacité et à la fiabilité améliorées de l'électronique numérique et des semi-conducteurs, les tubes à vide appartiennent en grande partie au passé (à l'exception de quelques applications de niche).

Pourtant, le processus de création d'une atmosphère sous vide est toujours très vivant. En fait, il s'agit d'un élément essentiel de la fabrication de composants électroniques.

Production répétée ou ponctuelle d'une atmosphère sous vide

Il existe un certain nombre d'applications dans lesquelles un vide est tiré à plusieurs reprises afin d'accomplir une tâche. Certains exemples incluent les bobines de métallisation sous vide utilisées pour revêtir les surfaces des produits ; un microscope électronique à balayage (SEM), qui fonctionne dans le vide ; les systèmes de pompage utilisés pour déplacer du carburant ou d'autres liquides ; et même l'aspirateur ordinaire, bien qu'étant donné qu'il ne produit généralement que suffisamment d'aspiration pour réduire la pression d'air d'environ 20 %, il ne s'agit au mieux que d'un vide partiel.

Cependant, il existe une autre utilisation de l'atmosphère sous vide - en particulier, les différents processus de fabrication où vous voulez tirer un vide une fois, le sceller et ne jamais avoir à y réfléchir à deux fois. Cette production unique d'une atmosphère sous vide est utilisée dans les applications qui nécessitent une construction en verre scellé sans points d'entrée ni de sortie.

Chambres à vide et aspirateurs linéaires

Une atmosphère sous vide est généralement créée de deux manières - en utilisant soit une chambre à vide, soit un dispositif à vide linéaire. Avec une chambre à vide, une pompe est utilisée pour éliminer l'air et les autres gaz d'une enceinte rigide (généralement en métal), ce qui crée un environnement à basse pression à l'intérieur de la chambre. Ce type d'atmosphère sous vide est couramment utilisé pour les expériences physiques et les tests d'appareils qui doivent fonctionner dans un environnement sans air (comme l'espace extra-atmosphérique), ainsi que pour des processus tels que le dépôt sous vide et le séchage sous vide. Il fournit également un environnement exempt d'air et de contaminants qui est essentiel pour la fabrication de semi-conducteurs.

De plus, comme nous l'avons mentionné dans notre dernier blog, une chambre à vide peut être utilisée dans le processus d'enrobage (encapsulation) unique pour créer un joint sans vide autour des composants électroniques, tels que les semi-conducteurs utilisés dans les relais à semi-conducteurs. Le scellement hermétique unique des dispositifs semi-conducteurs de puissance peut également être réalisé en positionnant une puce semi-conductrice dans la cavité d'un boîtier, en créant un vide, puis en scellant le boîtier avec un capuchon en céramique ou en métal.

Cela nous amène au vide linéaire, dans lequel un vide est tiré à l'aide d'une pompe à vide externe connectée à un appareil via un tube capillaire, qui est ensuite scellé. Ce type d'atmosphère sous vide est responsable de la couche d'isolation thermique du thermos que vous utilisiez pour aller à l'école. Dans le monde du CVC, la fabrication d'un système de chauffage ou de refroidissement utilise un vide linéaire pour former une barrière thermique, ainsi que pour purger l'unité de l'air et d'autres gaz, de l'humidité et des contaminants qui pourraient compromettre le fonctionnement et les performances du système. (De plus, les systèmes de climatisation ou de réfrigération qui ont été ouverts à l'environnement pendant l'installation ou l'entretien doivent également être correctement évacués, en utilisant une pompe à vide pour dégazer et déshydrater le système.)

L'utilisation de tubes capillaires pour une atmosphère sous vide

Les tubes capillaires peuvent fournir la paroi très épaisse et le petit diamètre intérieur (ID) requis pour le processus de tirage d'une atmosphère sous vide. A cet effet, le métal choisi pour le tube capillaire doit être suffisamment mou pour être facilement thermoformé et capable d'être serti pour former un joint étanche et sans fuite. De plus, vous devez vous assurer que le tube capillaire a :

• Une ID très propre, sans bavures, débris ou blocages qui pourraient obstruer le tube ou contaminer la production
• Aucune fuite de diamètre extérieur (OD)
• Aucune fuite d'identification une fois le vide tiré
• La capacité d'être joint métallurgiquement à lui-même pour former un auto-joint étanche