利送イｰエムシｰ Logo

耐食性/耐化学性 RF/EMI 遮蔽スパイラルガスケット

  1. Home
  2. 製品案内
  3. スパイラルガスケット
  4. 耐食性/耐化学性 RF/EMI 遮蔽スパイラルガスケット
  • RF/EMI Shield Hastelloy Spiral Gasket
  • RF/EMI Shield Hastelloy Spiral Gasket
  • RF/EMI Shield Hastelloy Spiral Gasket Packaging

概要

耐薬品性/耐食性スパイラルガスケットは、過酷な化学的・機械的環境下でも安定した性能を発揮する高性能シールド用ガスケットであり、特に半導体エッチング装置、化学処理装置のように腐食性化学ガスと高温(最大450 °C)条件が同時に要求される産業環境に最適化されています。


  • Co-Cr Alloy (R30003 / 通称、エルジロイ合金)
    非磁性(non-magnetic)のコバルト基超合金であり、MERIEや磁場アシストICPチャンバーのように、ガスケット素材自体の磁性がプラズマ均一性を歪めてはならない箇所のRFシールドに最適化されています。優れた疲労強度により、ロードロックドアなど繰り返し開閉される部位でもスプリング接触圧を長期間維持し、微小な隙間(RFリーク経路)の発生を抑制します。また、–269 °C~500 °Cという広範な温度安定性を持つため、極低温トラップ近傍から高温プロセスチャンバーまで同一素材で対応可能です。
  • Ni-Mo Alloy (C-276 / 通称、ハステロイ合金)
    Cl₂、BCl₃、HBrなどのハロゲン系プラズマや腐食性副生成物(HCl、HF)に常時曝露されるチャンバー・スリットバルブ接合部のRFシールドに最適化されたニッケル基合金です。孔食(pitting)・すきま腐食・応力腐食割れ(SCC)に対する耐性に優れ、接触抵抗上昇に伴うシールド性能の低下を遅らせます。高い強度と耐熱性により、高温・高腐食環境下でも安定したシールド経路を維持し、プロセス寿命全体を通じて初期シールド率(Shielding Quality)に近い性能を長期間保持します。

主な特長

  • 強力な耐食性
    フッ化水素ガス、塩水、各種酸・アルカリなどの腐食性化学環境でも優れた性能を維持
  • 優れた機械的強度
    高い引張強さ・耐力により、高負荷・繰り返し荷重環境下でも変形と疲労破壊を抑制
  • 広い温度範囲への対応
    極低温(–269°C)から高温(500°C)まで、安定した耐食性と機械的特性を維持
  • 電磁波シールド性と電気的安定性
    低い電気抵抗によりEMIシールドと信号干渉を最小化
  • 耐久性と信頼性の確保
    酸化、ピッティング(pitting)、クリープ(creep)、応力腐食割れ(SCC)など、過酷な環境下でも長期間安定して使用可能

製品詳細


形状

    スパイラルスプリングガスケット


  • 素材: Co-Cr Alloy (エルジロイ合金、R300003)、Ni-Mo Alloy (ハステロイ合金、C-276)
  • 外径(OD): 0.1mm単位で製作可能です。
     例) 品番の数字がガスケット外径を表します。012 = 1.2mm、024 = 2.4mm、095 = 9.5mm

製品バリエーション

板材素材、反発力、直径、芯材などの下記オプションを組み合わせて選択可能です。


板材素材 弾性(反発力) 直径 芯材 形状
Co-Cr Alloy
(aka, Elgiloy® R30003)
Ni-Mo Alloy
(aka, Hastelloy® C-276)
* All materials are RoHS compliant.		 Standard (S)
Moderate (P)
Low (F)		 1.0mm
to
10.0mm
(0.1mm単位で製作)		 No Cord (W) String
(Cut-to-length)
O-Ring

* 上記表は基本的な組み合わせ条件であり、Oリングのサイズ制限、弾性区分別の直径制限など、製作上の制約が生じる場合があります。

板材素材別の特性と品番
  • Co-Cr Alloy
  • Ni-Mo Alloy

  • Co-Cr Alloy (aka, エルジロイ合金 R30003)

    • Co-Cr Alloy(エルジロイ合金、R30003)の最大の差別化ポイントは非磁性(non-magnetic)特性です。MERIEや磁場アシストICP系チャンバーでは、磁性体ガスケットが局所的な磁場の歪みを引き起こし、プラズマ均一性に影響を与える可能性がありますが、エルジロイにはこのリスクがなく、磁場感受性プロセスのRF/EMIシールド材として主に検討されます。
    • コバルト基合金特有の優れた疲労強度は、ステンレス鋼と比較して同一応力下でより長い疲労寿命を示し、ロードロックドアのように開閉頻度の高い部位でもスプリングメモリを長期間維持し、微小な隙間(RFリーク経路)の発生を抑制します。
    • 水素脆化に対する感受性が低いため、HBr・H₂を含むプラズマ化学(例: ポリシリコンゲートエッチング)でも機械的信頼性が維持され、–269°C~500°Cという広い温度安定性により、極低温トラップ近傍まで同一素材で対応できます。

    品番リスト

    Diameter Co-Cr Alloy (Elgiloy R30003, No Cord)
    mm inch Standard Force Moderate Force Low Force
    1.2 ±0.05 0.047” ±0.002” SCO-012W PCO-012W n/a
    1.6 ±0.08 0.063” ±0.003” SCO-016W PCO-016W n/a
    1.8 ±0.08 0.070” ±0.003” SCO-018W PCO-018W n/a
    2.0 ±0.08 0.078” ±0.003” SCO-020W PCO-020W n/a
    2.4 ±0.10 0.094” ±0.004” SCO-024W PCO-024W FCO-024W
    2.6 ±0.10 0.103” ±0.004” SCO-026W PCO-026W FCO-026W
    2.8 ±0.10 0.109” ±0.004” SCO-028W PCO-028W FCO-028W
    3.2 ±0.10 0.125” ±0.004” SCO-032W PCO-032W FCO-032W
    3.5 ±0.13 0.139” ±0.005” SCO-035W PCO-035W FCO-035W
    3.6 ±0.13 0.141” ±0.005” SCO-036W PCO-036W FCO-036W
    4.4 ±0.13 0.172” ±0.005” SCO-044W PCO-044W FCO-044W
    4.7 ±0.15 0.187” ±0.006” SCO-047W PCO-047W FCO-047W
    6.4 ±0.18 0.250” ±0.007” SCO-064W PCO-064W FCO-064W
    7.9 ±0.23 0.312” ±0.009” SCO-079W PCO-079W FCO-079W
    9.5 ±0.28 0.375” ±0.011” SCO-095W PCO-095W FCO-095W

    * 上記表にないサイズについては、当社営業部までお問い合わせください。


    * ガスケット25%圧縮時のCompression Force
       - S: Standard(標準弾性) ~13 kgf/in
       - P: Moderate(中弾性) ~5 kgf/in
       - F: Low(低弾性) ~2 kgf/in

    耐薬品性/耐食性テスト


    テストサンプル P/N: SCO-035W

    テスト項目 試験条件 外観 / 抵抗 結果
    前 後
    高温 450℃高温オーブンに100HR投入 Co-Cr alloy high temperature test - before Co-Cr alloy high temperature test - after 外観: 濃青色に変色
    抵抗: ほぼ変化なし
    0.009 Ω 0.010 Ω
    フッ化水素ガス ガラス瓶内にフッ化水素20ml投入後24HR曝露 Co-Cr alloy fluoric gas test - before Co-Cr alloy fluoric gas test - after 外観: 光沢がわずかに低下
    抵抗: 変化なし
    0.006 Ω 0.006 Ω
    塩水 NaCl 5%、温度35℃条件で48HR塩水噴霧 Co-Cr alloy salt spray test - before Co-Cr alloy salt spray test - after 外観: 変化なし
    抵抗: 変化なし
    0.007 Ω 0.007 Ω

  • Ni-Mo Alloy (aka, ハステロイ合金 C-276)

    • エッチングプロセスは、Cl₂、BCl₃、HBr、CF₄、SF₆などのハロゲン系プラズマや副生成物(HCl、HF)がチャンバー・スリットバルブ接合部に常時曝露される環境であり、一般的なステンレス鋼はこのような環境下で孔食・すきま腐食が進行します。これは接触抵抗の上昇 → 伝達インピーダンス(ZT)の増加 → RFリークへと直結します。
    • Ni-Mo Alloy(ハステロイ合金、C-276)はMo、Cr含有量が高いことで形成されるCr₂O₃/MoO₃複合不動態被膜が、ハロゲンイオンに対して強い耐性を持ち、ステンレス鋼と比較してプロセス寿命全体を通じた接触抵抗の上昇速度が緩やかで、初期SQ(Shielding Quality)がより長く維持されます。
    • また、スリットバルブ・ゲートバルブのように繰り返し開閉される部位においても、高い耐力とスプリングテンパー特性により接触圧が均一に維持されるため、チャンバー間のRFリークばらつきの低減に寄与します。450℃の高温下でも強度低下が少なく、熱膨張・クリープによる密着力低下のリスクも低く抑えられます。

    品番リスト

    Diameter Ni-Mo Alloy (Hastelloy C-276, No Cord)
    mm inch Standard Force Moderate Force Low Force
    1.2 ±0.05 0.047” ±0.002” SHA-012W PHA-012W n/a
    1.6 ±0.08 0.063” ±0.003” SHA-016W PHA-016W n/a
    1.8 ±0.08 0.070” ±0.003” SHA-018W PHA-018W n/a
    2.0 ±0.08 0.078” ±0.003” SHA-020W PHA-020W n/a
    2.4 ±0.10 0.094” ±0.004” SHA-024W PHA-024W FHA-024W
    2.6 ±0.10 0.103” ±0.004” SHA-026W PHA-026W FHA-026W
    2.8 ±0.10 0.109” ±0.004” SHA-028W PHA-028W FHA-028W
    3.2 ±0.10 0.125” ±0.004” SHA-032W PHA-032W FHA-032W
    3.5 ±0.13 0.139” ±0.005” SHA-035W PHA-035W FHA-035W
    3.6 ±0.13 0.141” ±0.005” SHA-036W PHA-036W FHA-036W
    4.4 ±0.13 0.172” ±0.005” SHA-044W PHA-044W FHA-044W
    4.7 ±0.15 0.187” ±0.006” SHA-047W PHA-047W FHA-047W
    6.4 ±0.18 0.250” ±0.007” SHA-064W PHA-064W FHA-064W
    7.9 ±0.23 0.312” ±0.009” SHA-079W PHA-079W FHA-079W
    9.5 ±0.28 0.375” ±0.011” SHA-095W PHA-095W FHA-095W

    * 上記表にないサイズについては、当社営業部までお問い合わせください。


    * ガスケット25%圧縮時のCompression Force
       - S: Standard(標準弾性) ~13 kgf/in
       - P: Moderate(中弾性) ~5 kgf/in
       - F: Low(低弾性) ~2 kgf/in

    耐薬品性/耐食性テスト


    テストサンプル P/N: PHA-035W

    テスト項目 試験条件 外観 / 抵抗 結果
    前 後
    高温 450℃高温オーブンに100HR投入 Ni-Mo alloy high temperature test - before Ni-Mo alloy high temperature test - after 外観: 褐青色に変色
    抵抗: 小幅に増加
    0.016 Ω 0.047 Ω
    フッ化水素ガス ガラス瓶内にフッ化水素20ml投入後24HR曝露 Ni-Mo alloy fluoric gas test - before Ni-Mo alloy fluoric gas test - after 外観: 光沢が低下、腐食が小幅に発生
    抵抗: 小幅に増加
    0.017 Ω 0.040 Ω
    塩水 NaCl 5%、温度35℃条件で48HR塩水噴霧 Ni-Mo alloy salt spray test - before Ni-Mo alloy salt spray test - after 外観: 変化なし
    抵抗: 変化なし
    0.016 Ω 0.016 Ω

グルーブマウント

マウント方法

  • スパイラルガスケットは筐体接合部に加工された溝(グルーブ、Groove)に挿入して装着し、別途の締結なしに接合部全長にわたって連続した導電経路を形成します。
  • グルーブ深さはガスケット外径に対して約25%前後の圧縮を推奨し、金属溝がハードストッパー(Hard Stopper)の役割を果たすことで、過圧縮なしに完全な弾性復元が可能です。圧縮時に断面が側方へ膨張するため、グルーブ幅(Width)にも十分な余裕を確保する必要があります。

スパイラルガスケット-グルーブマウント

  • 推奨グルーブサイズ
ガスケット外径 [mm] グルーブ推奨寸法 [mm]
Depth WB WT
1.2 0.89 1.60 1.14
1.6 1.17 2.39 1.52
1.8 1.35 2.39 1.70
2.0 1.50 2.77 1.91
2.4 1.78 3.18 2.29
2.6 1.96 3.58 2.51
2.8 2.08 3.96 2.67
3.2 2.39 4.34 3.07
3.5 2.64 4.75 3.40
3.6 2.67 4.75 3.40
4.4 3.25 5.94 4.19
4.7 3.56 6.35 4.60
6.4 4.70 8.71 6.10
7.9 5.94 10.72 7.62
9.5 7.11 12.70 9.25
ガスケット外径 [inch] グルーブ推奨寸法 [inch]
Depth WB WT
0.047" 0.035" 0.063" 0.045"
0.063" 0.046" 0.094" 0.060"
0.070" 0.053" 0.094" 0.067"
0.078" 0.059" 0.109" 0.075"
0.094" 0.070" 0.125" 0.090"
0.103" 0.077" 0.141" 0.099"
0.109" 0.082" 0.156" 0.105"
0.125" 0.094" 0.171" 0.121"
0.139" 0.104" 0.187" 0.134"
0.141" 0.105" 0.187" 0.134"
0.172" 0.128" 0.234" 0.165"
0.187" 0.140" 0.250" 0.181"
0.250" 0.185" 0.343" 0.240"
0.312" 0.234" 0.422" 0.300"
0.375" 0.280" 0.500" 0.364"

* 上記表にないガスケットサイズについては、当社営業部までお問い合わせください。


* 注意事項

  • グルーブ表面は異物・酸化膜除去程度の最小限の前処理で十分ですが、表面が清浄であるほど金属間(Metal-to-Metal)接触が安定し、シールド性能が最大化されます。
  • スパイラルガスケットのシールドは板材と接合面間の直接的な金属接触により実現されるため、導電性シーラントの併用は推奨されません(かえって接触を妨げ、性能を低下させる可能性があります)。
  • 圧縮率が30%を超えると板材の塑性変形(永久変形)が発生する恐れがあるため、設計段階で推奨グルーブ寸法を遵守する必要があります。

シールド性能

SAE ARP 1705C (Coaxial Test Procedure to Measure the RF Shielding Characteristics of EMI Gasket Materials) 規格に基づくShielding Quality(シールド率)の測定原理と算出方法を簡単にまとめると、下記の通りです。


Shielding Quality 測定原理

  • 電磁波がEMIガスケットの接合部に到達すると、表面電流密度が発生します。
  • この電流が接合部を通過する際、インピーダンスにより電圧(V)が生じ、この電圧が外部へ電磁界を漏洩させます。
  • ガスケットは接合部のインピーダンスを最小化することで、この漏洩を防止する役割を果たします。
  • 結果として、ガスケットのシールド性能は「電圧/表面電流密度」で定義される伝達インピーダンス(ZT)に反比例します。

Transfer Impedance Zt 計算式
     ZT = V/JS
     ZT = Transfer impedance of seam (Ω-m)
     V = Transfer voltage (voltage across seam)
     JS = Density of current which crosses the seam (A/m)


Shielding Quality 計算式

Shielding Quality(SQ)は自由空間の波動インピーダンス(377 Ω)を基準に、ガスケットの伝送インピーダンスと比較して算出されます。

  • 定義: Shielding Quality 計算式
  • 対数(dB)表記: SQ(dB) 計算式

材質別Shielding Qualityグラフ


  • Co-Cr Alloy R30003 [P/N: FCO-035W]
    Co-Cr Alloy R30003 [P/N: FCO-035W] シールド率グラフ

* サンプルガスケットの材質、表面処理、圧縮率の違い、および測定機器の接触面(Joint Surface)の材質・表面状態・導電性など、各種測定条件によりシールド率(SQ)に差異が生じる場合があります。

製品サポート


P/N選定方法

* 板材(リボンストリップ)素材、弾性、Oリングなどをオプションとして選択可能

オプション コード
弾性 S: 標準弾性 / P: 中弾性 / F: 低弾性
板材(ストリップ)材質 CO: Co-Cr Alloy (R30003, Elgiloy) / HA: Ni-Mo Alloy (C-276, Hastelloy)
ストリング外径 (Ø) 010 - 100 (1.0 to 10.0mm、0.1mm単位で対応可能)
芯材 (インナーコード) W: Cordless
Oリング内径* xx phi: Oリング内部直径(mm)

* Oリング製作: 接合部の精密溶接と耐久性向上のため、レーザースポット溶接を適用
    (ストリング外径のサイズによりOリング内径が制限される場合があります。)


P/N構造

EMI shield spiral gasket part number structure


P/N P/N説明
SHA-050W 標準弾性、Ni-Mo Alloy (Hastelloy C-276)、OD 5.0mm、芯材なし
PCO-035W-80phi 中弾性、Co-Cr Alloy (Elgiloy R30003)、OD 3.5mm、Oリング内径80mm、芯材なし

参考資料

資料がありません。