概要
- RF/EMI屏蔽螺旋垫片采用经弹簧回火处理的铍铜或不锈钢带材卷制成螺旋结构,可在接合缝处获得较低的转移阻抗(Transfer Impedance, ZT),从而实现优异的电磁屏蔽性能。
- 机箱的门、盖板和面板等可开启接合部是电磁泄漏的主要路径。螺旋结构具有优异的弹簧记忆性能和抗压缩永久变形能力,即使在反复开合与压缩条件下,也能沿整个接合部保持均匀的接触压力和较低的接触电阻。
- 在半导体等离子刻蚀设备等使用RF功率(13.56 MHz、27.12 MHz等)的设备中,RF能量经腔体及机箱接缝泄漏会直接影响工艺稳定性及周边设备的EMI,因此必须采用具有较低ZT值的螺旋垫片。
- 广泛应用于通信设备、军用/卫星设备以及其他在高频段要求高屏蔽性能的精密设备。
主要特征
- 高屏蔽性能:依据SAE ARP1705,屏蔽性能可达100 dB以上(相对于377 Ω波阻抗,实现较低的接合部阻抗)
- 均匀接触压力:沟槽安装结构可沿接合部全长形成连续导电路径,无需额外紧固即可装配
- 回弹力调校:通过调整带材厚度与螺距,提供Standard/Moderate/Low Force三种等级(压缩力与厚度的三次方成正比,推荐压缩率约为外径的25%)
- 材料选择:铍铜(高弹性)或不锈钢(耐腐蚀、经济性),符合RoHS。O-Ring加工采用精密焊接,保持电气连续性
详细
产品系列
* 板材材质、芯材种类、O-Ring类型等可选
| 选项 |
代码 |
| 产品 |
E: Spiral spring gasket |
| 外径(Ø) |
010~100 (1.0~10.0mm) |
| 芯材 |
A: 无芯材, B: 硅胶泡棉, C: 空芯硅胶, D: 实芯硅胶 |
| 板材材料 |
A: 镀锡铍铜, B: 不锈钢(#304), C: 镀镍铍铜, D: 镀镍不锈钢, E: 哈氏合金 |
| (可选) 弹性 |
2: 中弹性, 3: 弱弹性 / *如果没有标记,则标准弹性 |
| (可选) O型环 内径 |
R: O型环内径(mm) / *如果没有标记,则普通类型 |
* 品号例子
E025CA: 螺旋管外径 Ø2.5mm + 空芯硅胶芯材 + 镀锡铍铜 (标准弹性)
E025CA-3: 螺旋管外径 Ø2.5mm + 空芯硅胶芯材 + 镀锡铍铜 (弱弹性)
E025CA-R050: 螺旋管外径 Ø2.5mm + 空芯硅胶芯材 + 镀锡铍铜 + O-Ring 内径 50mm (标准弹性)
E025CA-3-R050: 螺旋管外径 Ø2.5mm + 空芯硅胶芯材 + 镀锡铍铜 + O-Ring 内径 50mm (弱弹性)
* 芯材类型
W: 无芯材
A: 实心硅橡胶
T: 硅橡胶管
F: 硅橡胶泡棉
* O型环类型 : 接头点焊加工,提高焊接精度和耐久性
(根据金属丝的外径(OD)的粗细和芯材,O-Ring内径(ID)可能有限,有关详细信息,请与我们的销售团队联系。)
凹槽安装
| 外径[mm] |
推荐凹槽尺寸[mm] |
| Depth |
WB |
WT |
| 1.0 |
0.75 |
1.35 |
0.96 |
| 2.0 |
1.50 |
2.70 |
1.92 |
| 2.2 |
1.65 |
2.97 |
2.11 |
| 2.4 |
1.80 |
3.24 |
2.30 |
| 2.6 |
1.95 |
3.51 |
2.50 |
| 2.8 |
2.10 |
3.78 |
2.69 |
| 3.0 |
2.25 |
4.05 |
2.88 |
| 3.2 |
2.40 |
4.32 |
3.07 |
| 3.4 |
2.55 |
4.59 |
3.26 |
| 3.6 |
2.70 |
4.86 |
3.46 |
| 3.8 |
2.85 |
5.13 |
3.65 |
| 外径[mm] |
推荐凹槽尺寸[mm] |
| Depth |
WB |
WT |
| 4.0 |
3.00 |
5.40 |
3.84 |
| 4.2 |
3.15 |
5.67 |
4.03 |
| 4.4 |
3.30 |
5.94 |
4.22 |
| 4.6 |
3.45 |
6.21 |
4.42 |
| 4.8 |
3.60 |
6.48 |
4.61 |
| 5.0 |
3.75 |
6.75 |
4.80 |
| 6.0 |
4.50 |
8.10 |
5.76 |
| 7.0 |
5.25 |
9.45 |
6.72 |
| 8.0 |
6.00 |
10.80 |
7.68 |
| 9.0 |
6.75 |
12.15 |
8.64 |
| 10.0 |
7.50 |
13.50 |
9.60 |
应用实例
主要用于半导体制造设备、显示器生产设备、通信设备等对电磁波敏感的精密设备。
产品支援
产品编号
| 编号 |
代码 |
例子 |
| (1) |
产品代码 |
E |
| (2) |
外径 |
025: 2.5mm |
| (3) |
芯材 |
A: 无芯材, B: 硅胶泡棉, C: 空芯硅胶, D: 实芯硅胶 |
| (4) |
金属材质 |
A: 镀锡铍铜, B: 不锈钢, C: 镀镍铍铜, D: 镀镍不锈钢, E: 哈氏合金 |
| (5) |
(可选) 弹性 |
3: 弱弹性 |
| (6) |
(可选) O型环 内径 |
R050: O型环 内径 50mm |
铜(Cu)污染防治管理体系
为防止导致半导体微细电路缺陷的铜(Cu)污染,我们在产品生产线及物流全过程中实施严格的物理隔离(Physical Isolation)协议。
- 物理隔离工艺(Physical Isolation):为从源头上阻断铜污染,将消耗品生产车间、原材料仓库、成品储存区作为相互独立的隔离空间进行运营。
- 防交叉污染系统:将从原材料入库到最终出货的物流流程设计为单向(One-way)模式,杜绝工序间因残留铜微粒导致的交叉污染。
- 严格的动线管理(Traffic Control):根据污染风险等级彻底分离作业人员及运输设备的动线,最大限度降低因人为因素导致的铜微粒进入可能性。
- 高纯度质量管理:通过符合超细半导体工艺要求的严苛清洗及检测方案,提升零部件的可靠性。
常见问题(FAQ)
Q1. 为什么PECVD、Etcher等半导体设备需要使用RF Shield Spiral Gasket?
▶
A.
- 用于抑制腔体内激发等离子体所施加的高频(RF)能量向外泄漏,并确保部件之间形成连续电气搭接(Continuous Bonding)。
- PECVD和Etcher等半导体设备使用高功率RF电源将工艺气体激发并控制在等离子体状态。如果金属结构接触部存在微小缝隙或接触不稳定,该处阻抗会升高,使等离子体激发RF能量通过不稳定接触面向设备外部辐射,形成天线效应。典型情况是Chamber Lid与Chamber Body之间的不完整接触面表现得类似电压周期变化的偶极天线。
- 天瑞利送(北京)电子的RF Shield Spiral Gasket凭借优异的导电性与弹性恢复能力,与结构件紧密贴合并降低接触阻抗,从而抑制天线效应的产生。依据SAE ARP1705测得的100 dB Shielding Quality结果可作为产品性能的客观依据。
咨询: tres@esongemc.com / +86-10-8478-2376
Q2. 在半导体设备内部严苛的等离子体化学环境(HF、CF4, Cl2等)及高偏压条件下,应采用哪些材料工程方案解决垫片腐蚀问题?
▶
A.
- 等离子体工艺腔体内部及排气管路长期暴露于氢氟酸(HF)、四氟化碳(CF4)、氯气(Cl2)等强腐蚀性卤素反应气体。若直接使用普通镀锡(Sn)铍铜螺旋垫片,气体分解产物可能与金属反应,形成氯化物或氟化物绝缘膜,导致接触电阻急剧上升并降低RF屏蔽性能。
- 为解决该问题,天瑞利送(北京)电子提供针对卤素环境优化的特种耐腐蚀垫片,包括可对卤素自由基形成非挥发性钝化膜的镀镍(Ni)产品、高耐腐蚀Hastelloy C-276和Inconel,以及在腐蚀环境中仍能保持优异机械性能的Co-Cr合金(Elgiloy R30003)产品。
- Hastelloy含有较高比例的钼(Mo)和铬(Cr),对卤素气体环境中的局部点蚀(Pitting)和缝隙腐蚀(Crevice Corrosion)具有极高耐受性。
- 更多信息请参阅耐腐蚀/耐化学螺旋垫片(Link)页面。
咨询: tres@esongemc.com / +86-10-8478-2376
Q3. RF Shield Spiral Gasket的机械安装设计指南是什么?
▶
A.
- 为确保RF Shield Spiral Gasket获得稳定的RF屏蔽性能和机械耐久性,建议遵循以下设计指南。
- 沟槽深度设计(最佳压缩率15%~25%)
安装沟槽深度应按垫片自由外径(String OD)的15%~25%压缩率设计,最大应低于30%。金属沟槽作为硬限位结构限制压缩量,可避免塑性变形并实现充分的弹性恢复。
- 确保沟槽宽度(Width)
RF Shield Spiral Gasket垂直压缩时,截面会由圆形变为椭圆形并向侧向扩展。为防止垫片膨胀后卡住沟槽侧壁或受损,沟槽设计必须预留足够的横向间隙。不同外径对应的具体沟槽宽度和深度请参阅本页面设计尺寸表。
- 根据载荷条件调校回弹力
若垫片回弹力高于机构件的压紧载荷,垫片可能无法压缩至设定沟槽深度,形成间隙并降低RF屏蔽性能。ESONG EMC可精确调整带材厚度与螺距,提供与机构载荷条件匹配的压缩反力。
- 采用芯材(Cord)选项
为防止装配时不均匀载荷或瞬时冲击造成过度压溃,建议采用内置实心硅橡胶或硅橡胶管的芯材(Cord)选项。芯材可吸收并分散不规则压缩应力,防止金属带材发生永久变形。
- 长期可靠性
ESONG EMC产品经过严格质量控制,在70℃、100小时长期压缩条件(Compression Set Test)后仍可保持90%以上的恢复率。
咨询: tres@esongemc.com / +86-10-8478-2376
Q4. O-Ring类型有哪些优点?
▶
A.
- O-Ring型RF Shield Spiral Gasket可根据客户机构尺寸进行精密定制,提供普通String型垫片难以实现的机械与电磁可靠性。
- 通过均匀螺距提高屏蔽可靠性
现场裁切并安装卷状垫片时,受拉力影响垫片可能被拉长,螺距增大,单位长度接触点数量减少,从而降低屏蔽性能。O-Ring型按指定尺寸精密制造,不受操作人员熟练度影响,可在整个沟槽范围内保持均匀螺距和稳定屏蔽性能。
- 通过连续导电闭环抑制高频泄漏
EMI屏蔽结构中最薄弱的位置通常是切断垫片两端对接形成的微小接缝。在高频段,该缝隙可能像辐射天线一样工作,导致屏蔽性能显著下降。O-Ring型采用无断点的连续导电闭环结构,可从机械和电磁角度抑制缝隙引起的RF泄漏。
- 可无沟槽安装
普通线形垫片通常需要沟槽,而O-Ring型具有向内收紧的环向应力(Hoop Stress)和自身弹性。因此,即使在无法加工沟槽的光滑轴外径上,也可牢固贴合且不易脱落,从而提高机构设计自由度。
咨询: tres@esongemc.com / +86-10-8478-2376