、制造工藝問題
封裝過程中的氣泡或雜質(zhì)
玻璃封裝時(shí)若內(nèi)部殘留 氣泡或雜質(zhì),會形成熱傳導(dǎo)的 “斷路” 或散射中心
,降低熱傳導(dǎo)效率
。例如,氣泡內(nèi)的空氣會顯著增加熱阻
。
燒結(jié)工藝不良
陶瓷芯體燒結(jié)溫度不足或時(shí)間不夠
,會導(dǎo)致內(nèi)部晶粒結(jié)合不緊密,存在 多孔結(jié)構(gòu)
,孔隙中的空氣或氣體降低熱傳導(dǎo)率
。反之,過度燒結(jié)可能使材料致密化但晶界增多
,也會影響熱傳導(dǎo)
。
玻璃與芯體的熱膨脹系數(shù)失配
若玻璃封裝材料與陶瓷芯體的 熱膨脹系數(shù)(CTE)差異較大,長期使用中可能因熱應(yīng)力導(dǎo)致界面微裂紋或分離
,形成額外熱阻
,逐漸加劇響應(yīng)遲緩問題。
四
、使用環(huán)境影響
環(huán)境介質(zhì)的熱傳導(dǎo)效率
若元件工作在 低導(dǎo)熱環(huán)境(如空氣或絕緣介質(zhì)中)
,外部熱量傳遞到封裝表面的速度本身較慢,導(dǎo)致整體響應(yīng)延遲
。相比之下
,浸沒在液體(如水或油)中時(shí)響應(yīng)更快。
溫度變化速率與幅值
當(dāng)環(huán)境溫度 緩慢變化或幅值較小時(shí)
,芯體通過玻璃層吸收熱量的速率不足以觸發(fā)快速響應(yīng)
。例如
,微小溫度波動可能被玻璃層的熱慣性 “緩沖”,導(dǎo)致電阻值變化滯后
。
表面結(jié)垢或污染
長期使用后
,玻璃封裝表面可能積累 灰塵、油污或腐蝕性物質(zhì)
,形成隔熱層
,進(jìn)一步阻礙熱量傳遞。
五
、改進(jìn)方向
針對上述原因
,可通過以下措施提升響應(yīng)速度:
材料優(yōu)化:選擇高導(dǎo)熱陶瓷配方(如添加少量金屬氧化物提高熱傳導(dǎo)率)或薄型玻璃封裝層。
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):減小封裝體積
、優(yōu)化芯體與玻璃的接觸面積
,或采用金屬引腳直接導(dǎo)熱設(shè)計(jì)。
工藝改進(jìn):真空封裝消除氣泡
、精確控制燒結(jié)參數(shù)以提高芯體致密度
,或采用熱膨脹系數(shù)匹配的玻璃材料。
使用場景適配:在低導(dǎo)熱環(huán)境中增加散熱結(jié)構(gòu)(如金屬導(dǎo)熱片)
,或選擇表面貼裝(SMD)型玻封元件以減少熱阻
。
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