دیود با محفظه فلزی (Metal Can Diode)، در مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit)
انواع دیودها (Diode) را در آموزش زیر شرح دادیم :
دیود با محفظه فلزی (Metal Can Diode) :
دیود با محفظه فلزی (Metal Can Diode) نوعی دیود است که در یک محفظه فلزی استوانه ای (معمولا از جنس فولاد یا آلومینیوم) با پایه های شیشه ای (Glass-to-Metal Seal) محصور شده است. این نوع بسته بندی که به "Can" یا "TO" (مانند TO-5، TO-18، TO-46) معروف است، بالاترین سطح حفاظت مکانیکی و محیطی را فراهم می کند و معمولا برای کاربردهای نظامی، فضایی، و با قابلیت اطمینان بسیار بالا استفاده می شود.
ساختار: محفظه فلزی کاملا هرمتیک (Hermetic) است، یعنی در برابر نفوذ گازها و رطوبت کاملا آب بندی شده است. تراشه دیود در داخل محفظه روی یک پایه (Header) نصب می شود و اتصالات با سیم های بسیار نازک (Bonding Wires) به پایه هایی که از شیشه عبور کرده اند (Glass Feedthroughs) برقرار می شود. سپس درپوش فلزی (Can) روی پایه جوش داده می شود.
مزایای محفظه فلزی نسبت به سایر بسته بندی ها:
محافظت کامل در برابر رطوبت، گرد و غبار، و گازهای خورنده
مقاومت مکانیکی بسیار بالا در برابر ضربه و لرزش
قابلیت کار در محدوده دمایی بسیار وسیع (معمولا ۶۵- تا ۲۰۰+ درجه سانتیگراد)
محافظت الکترومغناطیسی (EMI Shielding) به دلیل محفظه فلزی
قابلیت اطمینان بسیار بالا برای کاربردهای حیاتی
معایب آن شامل هزینه تولید بالاتر، ابعاد بزرگ تر نسبت به بسته بندی های پلاستیکی و SMD، و فرآیند مونتاژ پیچیده تر است. بنابراین، استفاده از آنها به کاربردهای خاص محدود می شود.
پارامترهای الکتریکی این دیودها مشابه دیودهای معمولی است، اما پارامترهای محیطی (مانند محدوده دمای کاری و مقاومت در برابر شوک حرارتی) بسیار بهتر است.
کاربرد اصلی دیودهای Metal Can در تجهیزات نظامی (رادار، ارتباطات)، هوافضا (ماهواره ها، موشک ها)، و صنایع نفت و گاز (حفاری چاه های نفت با دمای بالا) است. همچنین در برخی تجهیزات پزشکی که قابلیت اطمینان حیاتی است (مانند ضربان ساز قلب) استفاده می شود.
سری معروف دیودهای Metal Can شامل دیودهای 1N4148 در بسته DO-35 (شیشه ای-فلزی) و همچنین دیودهای قدرتی در بسته TO-3، TO-5 و TO-46 است. به عنوان مثال، دیود 1N4150 یک دیود سیگنال در بسته TO-18 (فلزی) است. دیودهای قدرتی مانند 1N540x نیز گاهی در بسته فلزی DO-201 (شبیه فلزی) عرضه می شوند.
در صنعت فضایی، دیودهای Metal Can با استانداردهای بسیار سختگیرانه ای مانند MIL-PRF-19500 تست و تأیید می شوند. این تست ها شامل شوک حرارتی، لرزش شدید، شتاب، و قرار گرفتن در معرض خلأ و تشعشعات است.
در نهایت، دیود با محفظه فلزی، "تانک" دنیای دیودها است. جایی که قابلیت اطمینان و دوام حرف اول را می زند، این دیودها بیرقیب هستند. با وجود پیشرفت در بسته بندی های پلاستیکی و سرامیکی، محفظه فلزی همچنان استاندارد طلایی برای کاربردهای با بالاترین سطح اطمینان باقی مانده است.
