吸气剂在真空封装领域应用

　　上文我们介绍了吸气剂的分类、激活等，而其中非蒸散型吸气剂(NEG，Non-Evaporable Getters)是广泛用于维持超高真空环境的重要材料。它们通过化学吸附和表面扩散的方式捕捉残余气体分子，不会蒸发或迁移，因此非常稳定和持久。

　　一、吸气剂在MEMS中的应用

　　微机电系统(MEMS，Micro-Electro-Mechanical Systems)是集成电路技术与微机械加工技术相结合的产物，广泛应用于传感器、致动器和微电子器件中。在这些系统中，维持高真空环境对于设备的性能和寿命至关重要。吸气剂在MEMS中的应用主要集中在以下几个方面：

　　1. 真空封装

　　MEMS器件常常需要在真空或低压环境中工作，以减少气体阻力、提高灵敏度和延长使用寿命。吸气剂用于吸附封装腔体中的残余气体，维持长期的真空环境。

　　· 具体应用：如MEMS陀螺仪、加速度计、压力传感器等，在封装过程中放置适量的吸气剂，以确保封装后的腔体内保持高真空状态。

　　2. 提高器件可靠性

　　在MEMS器件的使用过程中，残余气体和释放出的气体可能会影响器件的性能和可靠性。吸气剂能够持续吸附这些气体，保持器件内部环境的稳定。

　　· 具体应用：在光学MEMS(如微镜阵列)中，吸气剂可以防止气体污染和凝结，确保光学元件的清洁和性能稳定。

　　3. 延长器件寿命

　　气体分子的存在可能导致MEMS器件的腐蚀和磨损。通过使用吸气剂，减少气体分子对器件的侵蚀，延长其使用寿命。

　　· 具体应用：在MEMS开关和继电器中，吸气剂可以减少接触点的氧化和磨损，延长开关的工作寿命。

　　4. 热管理

　　一些MEMS器件(如微型热电偶和微型热敏电阻)在工作过程中会产生热量。吸气剂能够吸附由热解吸出的气体，防止气体对热管理的干扰。

　　· 具体应用：在微型冷却器和热管理系统中，吸气剂可以保持内部真空环境，确保热传导效率。

　　5. 防止微粒污染

　　在MEMS制造和使用过程中，微粒污染是一个常见问题。吸气剂能够有效捕获和固定这些微粒，防止其在系统中移动和沉积。

　　· 具体应用：在微型喷墨打印头和微流控系统中，吸气剂可以吸附微粒，确保流体通道的畅通和工作稳定。

　　吸气剂在MEMS中的应用是非常重要且广泛的。通过吸附和固定残余气体和微粒，吸气剂能够有效地维持MEMS器件的高真空环境，提高器件的性能、可靠性和寿命。在具体应用中，根据MEMS器件的不同要求，选择合适的吸气剂材料和使用方法，确保其在MEMS系统中的最佳性能。

　　二、吸气剂在航空航天领域应用

　　非蒸散型吸气剂(NEG)在航空航天的精密元器件中有广泛应用，主要用于维持高真空环境，保障设备的长期稳定运行。以下是一些具体的应用案例：

　　1. 卫星和空间探测器

　　卫星和空间探测器需要在真空环境中工作，以确保内部电子设备的正常运行和长寿命。非蒸散型吸气剂用于这些设备中的真空封装和压力调节。

　　· 应用实例：如人造卫星的陀螺仪和惯性测量单元(IMU)，这些设备需要在高真空中运行，以减少摩擦和磨损，提高精度和可靠性。非蒸散型吸气剂能够在封装腔体中吸附残余气体，维持长期的高真空状态。

　　2. 空间望远镜

　　空间望远镜需要在高真空中工作，以避免空气中的气体分子干扰光学系统的工作。非蒸散型吸气剂可以帮助维持望远镜内部的高真空环境，提高成像质量和观测精度。

　　· 应用实例：哈勃空间望远镜和詹姆斯·韦布空间望远镜都使用了非蒸散型吸气剂，以确保其光学和电子设备在真空中长期稳定运行。

　　3. 航天器推进系统

　　航天器的推进系统需要在真空中存储和释放燃料(如氢气和氧气)，以确保高效的推进和控制。非蒸散型吸气剂用于吸附和存储燃料中的气体，防止气体泄漏和污染。

　　· 应用实例：离子推进系统中的储氢装置使用非蒸散型吸气剂来存储和释放氢气，确保推进系统的高效运行。

　　三、吸气剂在兵器装备领域应用

　　非蒸散型吸气剂(NEG)在兵器装备的精密元器件中有广泛应用，主要用于维持高真空环境，保障设备的长期稳定运行。以下是一些具体的应用案例：

　　1. 精密制导武器

　　精密制导武器(如导弹和无人机)中的惯性导航系统(INS)和陀螺仪需要在高真空环境中工作，以确保高精度和稳定性。非蒸散型吸气剂用于这些设备的真空封装和气体吸附。

　　· 应用实例：精密制导导弹中的惯性测量单元使用非蒸散型吸气剂来维持内部的高真空环境，确保导航精度和武器效能。

　　2. 高性能光学瞄准器

　　高性能光学瞄准器(如红外瞄准器和激光瞄准器)需要在真空环境中工作，以避免气体分子对光学系统的干扰。非蒸散型吸气剂用于维持瞄准器内部的高真空环境，确保其高精度和可靠性。

　　· 应用实例：红外瞄准器中的冷却系统和光学元件使用非蒸散型吸气剂来吸附气体，确保系统的长期稳定运行。

　　3. 精密电子设备

　　兵器装备中的精密电子设备(如雷达和通信系统)需要在真空环境中工作，以减少气体分子对电子元器件的影响。非蒸散型吸气剂用于这些设备的真空封装和气体吸附。

　　· 应用实例：高频雷达系统中的电子管和微波器件使用非蒸散型吸气剂来维持高真空环境，确保信号传输的高效性和稳定性。

　　四、非蒸散型薄膜吸气剂真空封装应用

　　薄膜吸气剂是将多元吸气剂合金通过特殊真空涂层工艺在真空器件的封装盖板或真空器件内结构表面上形成的一层吸气剂薄膜，主要应用于真空封装和粒子加速器领域。薄膜吸气剂在器件真空封装后，能够有效吸收残余的气体及器件工作期间的放气漏气，实现静态维持真空，为真空器件创造良好的高真空环境，从而提升电真空器件灵敏度、精度和可靠性，大大延长了这些器件的寿命，在器件工作中发挥着重要的作用。

　　薄膜吸气剂广泛应用于在MEMS陀螺仪、粒子加速器储能环管道、非制冷红外传感器、谐振加速度计、谐振压力传感器、射频MEMS开关、微型原子钟、微型杜瓦等半导体真空封装器件或者其他需要长期维持真空度的真空器件，以下是其在真空封装中的具体应用：

　　1. 微电子机械系统(MEMS)

　　- MEMS器件需要在真空环境中工作，以减少气体阻力和提高器件的性能和可靠性。非蒸散型薄膜吸气剂可以集成到MEMS封装中，持续吸附残余气体，维持高真空环境。

　　- 应用实例：MEMS加速度计、陀螺仪、微镜阵列等。

　　2. 光电子器件

　　- 光电子器件(如光电倍增管、CCD、CMOS传感器)在真空环境中可以提高光电转换效率和器件的灵敏度。非蒸散型薄膜吸气剂用于这些器件的封装中，保持长期的高真空状态。

　　- 应用实例：光电倍增管、红外探测器、激光器等。

　　3. 真空显示器件

　　- 真空显示器件(如场发射显示器FED和真空荧光显示器VFD)需要在真空环境中工作，以提高发射电子的效率和显示效果。非蒸散型薄膜吸气剂在封装中起到维持真空的作用。

　　- 应用实例：场发射显示器(FED)、真空荧光显示器(VFD)。

　　4. 高精度传感器

　　- 高精度传感器(如气压传感器、力传感器)在真空环境中可以减少环境气体对传感器的干扰，提升测量精度。非蒸散型薄膜吸气剂用于这些传感器的真空封装中。

　　- 应用实例：高精度气压传感器、高灵敏度力传感器。

　　5. 航空航天和国防设备

　　- 航空航天和国防设备中的精密电子和光学元件需要在高真空环境中工作，以确保设备的长期可靠性和高性能。非蒸散型薄膜吸气剂在这些设备的真空封装中起到关键作用。

　　- 应用实例：卫星惯性导航系统、空间探测器、军用光学瞄准器。

　　介于吸气剂在超高真空系统中的广泛应用，还需要考虑到这类产品的真空封装，当器件腔体内含有吸气剂时，一个良好的封装工艺，对维持超高真空环境起到了重要的作用，金密激光已经成功研发了一套含吸气剂产品的真空封装解决方案，可以有效避免真空激光焊接烟尘问题，保障腔体气密性，获得良好的封装效果。欢迎有需要的朋友随时沟通交流!