دیود با محفظه شیشه ای (Glass Passivated Diode)، در مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit)
انواع دیودها (Diode) را در آموزش زیر شرح دادیم :
دیود با محفظه شیشه ای (Glass Passivated Diode) :
دیود با محفظه شیشه ای (Glass Passivated Diode) نوعی دیود است که در آن سطح اتصال (Junction) با یک لایه شیشه (Glass) پوشانده می شود تا از آن در برابر رطوبت، آلودگی، و عوامل محیطی محافظت کند. این فرآیند که پسیواسیون (Passivation) نامیده می شود، قابلیت اطمینان و پایداری طولانی مدت دیود را به شدت افزایش می دهد. این دیودها معمولا در بسته بندی شیشه ای استوانه ای با سرب های فلزی (مانند DO-35، DO-41) عرضه می شوند.
فرآیند ساخت: در این دیودها، ابتدا تراشه نیمه هادی (معمولا سیلیکون) ساخته می شود. سپس یک لایه نازک از شیشه (مانند شیشه های سرب-سیلیکات) بر روی سطح تراشه (به ویژه روی ناحیه اتصال) رسوب داده می شود. این لایه شیشه ای به عنوان یک عایق الکتریکی و یک مانع فیزیکی در برابر نفوذ رطوبت و یون های ناخواسته عمل می کند.
مزایای دیود Glass Passivated نسبت به دیودهای معمولی با پوشش پلاستیکی یا اپوکسی عبارتند از:
مقاومت بسیار بالا در برابر رطوبت و خوردگی
پایداری دمایی بهتر و عملکرد در دماهای بالاتر (تا ۱۷۵ درجه سانتیگراد و بیشتر)
قابلیت اطمینان بالاتر و طول عمر بیشتر (مناسب برای کاربردهای نظامی و صنعتی)
جریان نشتی معکوس (I_R) کمتر و پایدارتر در طول زمان
پارامترهای مهم این دیودها مشابه دیودهای معمولی است، اما با تاکید بر قابلیت اطمینان و محدوده دمای کاری وسیع تر. سری معروف این دیودها شامل 1N4148 (دیود سیگنال سریع)، 1N400x (یکسوساز ۱ آمپر)، و 1N540x (یکسوساز ۳ آمپر) هستند که در بسته بندی شیشه ای DO-41 عرضه می شوند.
کاربرد اصلی دیودهای Glass Passivated در تجهیزات صنعتی، نظامی، هوافضا، و پزشکی است که قابلیت اطمینان بالا و طول عمر طولانی در شرایط محیطی سخت ضروری است. همچنین در منابع تغذیه با قابلیت اطمینان بالا، درایوهای موتور صنعتی، و تجهیزات مخابراتی استفاده می شوند.
بسته بندی شیشه ای (Glass Package) خود مزایایی دارد. شیشه یک عایق عالی است و از نشت جریان سطحی جلوگیری می کند. همچنین شفاف بودن شیشه (در برخی موارد) امکان بازرسی بصری اتصالات داخلی را فراهم می کند. ضریب انبساط حرارتی شیشه با فلز سرب ها تطابق داده شده است تا از ترک خوردگی در اثر تغییرات دما جلوگیری شود.
یکی از معروف ترین دیودهای Glass Passivated، دیود 1N4148 است که در میلیاردها قطعه تولید شده است. این دیود سیگنال کوچک با زمان بازیابی معکوس حدود ۴ نانوثانیه، در بسته DO-35 (شیشه ای) عرضه می شود و در مدارات سوئیچینگ و سیگنال کاربرد گسترده ای دارد.
در مقایسه با دیودهای پلاستیکی (Plastic Molded)، دیودهای شیشه ای معمولا گران تر هستند و فرآیند تولید پیچیده تری دارند. اما برای کاربردهای حیاتی که خرابی یک قطعه می تواند فاجعه بار باشد، هزینه اضافی توجیه پذیر است.
در نهایت، دیود با محفظه شیشه ای نشان دهنده تلاش صنعت الکترونیک برای افزایش قابلیت اطمینان قطعات در شرایط سخت است. این دیودها با حفاظت از اتصال حساس نیمه هادی در برابر عوامل مخرب محیطی، امکان استفاده از الکترونیک در محیط های صنعتی، نظامی، و فضایی را فراهم کرده اند.
