KOMPONENTER/KRYSTALLER varme under forseglingspro- cessen. Lækager kan alligevel være et væsentligt problem for hermetisk forseglede kaps- linger. Rumagenturer kræver, at kapslede komponenter skal opfylde de lækagekrav, som er stillet gennem fin-lækagetest. Men da EMXO’ens lækrate er lavere, end hvad kommer- cielle instrumenter kan måle, er det umuligt at lækteste en EMXO med de standardisere- de heliumbaserede metoder fra de militære specifikationer for elektronikkomponenter til rumbrug. Man bør tænke på, at selv om lækraten for en va- kuumkomponent ikke er af af- gørende betydning i rummet, så er der et væsentligt forhold, når elektronikken er nær jord- overfladen. Hermetiske kapslinger bliver typisk forseglede med mod- stands- eller sømsvejsning med en filler af ædelgas og helium som spormiddel ved et tryk på omtrent en atmosfære. Det giver mulighed for at de- tektere lækrater mellem 1x10 -10 og 1x10 -9 atm·cc/s, mens kom- mercielle instrumenter har en opløsning på 1x10 -8 atm·cc/s. Heliumbombning er en gængs teknik til måling af lækrater for vakuumkapslinger som i EMXO’ens tilfælde. Under den- ne test bliver en lille mængde helium injiceret i den forseg- lede kapsling før læktesten. Ulempen ved denne testform er, at helium kan diffundere og trænge ind i metal og glas i kapslingen under bombnings- processen. Under meget føl- somme lækagetests kan den indespærrede helium blive frigjort fra metal eller glas og derved give en misvisende pessimistisk lækrate. Proces- sen kendes som ”desorption”, og den kan inducere en tilsy- neladende lækrate på 1x10 -9 atm·cc/s helium. Ovnstrøm kan afsløre lækager Ovnen i en EMXO er propor- tionalt styret, så forbruget er omvendt proportionalt med den termiske modstand mel- lem ovnen og oscillatorens kapsling. Ovnen trækker altså strøm for at opretholde en næ- sten konstant temperatur, og i drift løber varmen fra ovnen til huset gennem tre varme- overføringsmetoder, konvek- tion, varmeledning og strå- ling. Varmeledning og stråling er defineret af materialer og konstruktion af kapslingen, og da de forbliver stabile i hele komponentens levetid, har de kun en minimal indflydelse på ændringerne i ovnstrømmen. Da varme-flowet med konvek- tion i EMXO’en er påvirket af ændringer i det interne kaps- lingstryk, så vil en lækkende enhed med et højere internt tryk nødvendigvis trække mere strøm. Det giver mulig- hed for måling af selv meget små lækager, for hvis vakuum i komponenten falder, vil selv en lille lækage medføre et ty- deligt forhøjet strømtræk. Microchip har fordel af forhol- det mellem forbrug og internt tryk til at udvikle en meget præcis proces til at afgøre in- tegriteten af forseglingen i en EMXO-kapsling, så den kan kvalificeres til space-applika- tioner. Analyser er blevet udført på en EX-209/245 for at valide- re processen. Resultaterne vi- ser, at måling af ovnstrømmen giver mulighed for at screene integriteten af forseglingen med en lækrate på 1x10 -6 , 1x 10 -7 og 1x10 -8 atm·cc/s he- lium på minutter, flere timer og dage efter forseglingen. EMXO’en opretholder sin sta- bilitet, også når det interne kapslingstryk er øget til så meget som 1 torr, så det vil tage op til 70 år for den in- terne kapsling i EMXO’en med en lækrate på 1x10 -12 atm·cc/s helium at nå så lavt et vakuum som 0,1 torr (figur 3) . Med en 1x10 -11 atm·cc/sec helium lækrate og et internt kapslingstryk på 0,5 torr valgt som en konservativ sikker- hedsmargin, så vil de nyeste EMXO’er kunne dokumentere et driftsliv på mindst 15 år. EMXO er med andre ord et sær- deles anvendeligt alternativ til space-applikationers andre oscillatorløsninger med vaku- um som den afgørende forskel. EMXO’er har været brugt i over et årti, og dokumentationen for lav lækage af komponen- tens vakuum er let at doku- mentere, så komponenttypen i dag er anerkendt til brug i de opsendte applikationer. Figur 3: Det interne kapslingstryk i en EX-219 EMXO over tid for forskellige lækrater. Det vil tage 70 år for den interne kapslings tryk at nå 0,1 torr ved en lækrate på 1x10 -12 cc/s helium. Levering af mere Det største udvalg af halvledere og elektroniske komponenter på lager og klar til forsendelse™ mouser.dk Adaptors, Power Converters, PCB Mount, Modular, UPS, LED Drivers m.m. nr. 11 | november 2023 11
Download PDF fil
Cookiepolitik
Se arkivet med udgivelser af Aktuel Elektronik her
TechMedias mange andre fagblade kan læses her
