FFKM は高性能シール材です。その優れた性能により、半導体製品の製造システム全体に応用されています。その中でも、FFKM シールリングは集積回路の製造に必要な主要な消耗品の 1 つです。
FFKMの構造と性能特性
FFKMはテトラフルオロエチレン（TFE）、パーフルオロアルキルビニルエーテル（PAVE）を主モノマーとして、少量の硬化点モノマー（CSM）を共重合したもので、下図のようにポリマー中の炭素原子とゴム上の水素原子がすべてフッ素原子に置換されており、CH結合を全く含まないゴムとなっています。
FFKMの主な性能特徴:
1) 物理的性質
FFKM の密度は 1.9-2.0g/cm³ です。常温での機械的特性はフッ化ビニリデン (VDF) ベースのフッ素ゴム (FKM) に近いですが、高温での機械的特性はフッ素ゴムよりも優れています。
2) 耐薬品性
FFKM 分子鎖には水素原子が存在せず、CC 結合は基本的に F 原子で構成された殻に囲まれているため、化学的に不活性であり、ポリマーは化学薬品に対して非常に耐性があります。
3) 高温および低温耐性
FFKMの使用温度は一般的に260～290度ですが、断続的には316度の高温でも使用できます。分子の分岐鎖に多数の-OCF3基が導入されているため、分子の柔軟性が向上し、ゴムの耐寒性が向上します。
4) プラズマ耐性
プラズマ環境下では、高清浄度、低沈殿性の製品特性を示し、長時間のプラズマ衝撃にも耐えることができます。
半導体におけるFKMの応用
半導体製造では、シールを交換するために生産を停止するとコストが膨大になるため、エラストマーシールの信頼性は非常に重要です。潜在的なリスクを回避するために、シールの清浄度と純度の要件は非常に厳格です。同時に、シールは高温、高真空、腐食性化学ガスの圧力環境で長時間動作できなければなりません。
半導体アプリケーションに関しては、FFKM は主に次のことに重点を置いています。
1) ガスシール：半導体製造プロセスでは、さまざまなガスの処理と輸送が不可欠です。FFKM Oリングは、ガスの漏れを防ぎ、プロセスの安定性を維持するために、ガスパイプライン、バルブ、ジョイントをシールするために使用されます。
2) エッチングと洗浄: 半導体プロセスのエッチングと洗浄のステップでは、強酸や強アルカリなどの腐食性媒体が使用されることがよくあります。FFKM O リングは、優れた耐腐食性を備えているため、エッチングチャンバー、洗浄タンクなど、これらの媒体と接触する機器部品に広く使用されています。
3) 液体および化学物質の輸送:半導体製造では、溶液、溶剤、洗浄液など、さまざまな液体や化学物質を輸送する必要があります。FFKM O リングは、パイプ、バルブ、ポンプなどの機器コンポーネントをシールして、媒体の安全な供給を確保するために使用できます。
4) 高温環境:半導体プロセスの特定のステップは、熱処理、アニールなど、高温環境で実行する必要があります。FFKM O リングは優れた耐高温性を備えており、高温でも弾力性とシール性を維持できます。
5) 超純水処理:半導体製造では、超純水を使用して機器や材料を洗浄および精製します。FFKM Oリングは、不純物や汚染物質の侵入を防ぐために超純水処理装置を密閉するために広く使用されています。
FFKMゴムの原材料は高価であるため、FFKMシールが通常使用される作業条件は非常に過酷です。これらの過酷な作業条件下では、他のゴムは腐食、膨潤、溶解、老化、硬化などを起こしやすく、シールが機能しなくなり、シール要件を満たすことができません。FFKMゴムは優れた耐腐食性と耐高温性を備えているため、過酷な作業条件のシール要件を満たすだけでなく、シールの耐用年数を延ばし、顧客のメンテナンスコストを削減できます。
