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全氟醚橡膠在半導體領域的(de)應用【半導體用 3-10萬元/公斤的(de)全氟醚橡膠，全球前五的(de)企業】

來源: | 作者:shjinfu | 發布時間: 2022-12-05 | 257 次浏覽 | 分享到:

上海勁孚化工科(kē)技有(yǒu)限公司

www.shjinfu.com.cn（上海勁孚化工科(kē)技 021-57629631）--亞太地(dì)區(氟)化工原料與特種新材料專業供應商(shāng)。

公司緻力于氟樹脂工業與其他特種新材料産業的(de)前沿技術與銷售，目前主要經營氟塑料（PTFE/FEP/PFA/ETFE/PVDF等）、色母、氟塗料、PEEK、芳綸、碳纖維、玻璃纖維、功能性化學(xué)品及其他特種新材料。

全氟醚橡膠（FFKM）是一(yī)種高(gāo)性能的(de)密封材料，其優異性能使它的(de)應用深入到半導體産品的(de)整個制造體系中，全氟醚密封圈是生産集成電路所需的(de)主要耗材之一(yī)。（www.shjinfu.com.cn）

一(yī)、全氟醚橡膠的(de)性能特點

全氟醚橡膠主要有(yǒu)四氟乙烯、全氟烷基乙烯基醚為(wèi)主要單體，與少量帶硫化點的(de)第三單體共聚而成，如(rú)下圖所示，聚合物中所有(yǒu)碳原子(zǐ)上的(de)氫原子(zǐ)全被氟原子(zǐ)所取代，是一(yī)種完全不含有(yǒu)C-H鍵的(de)橡膠。

圖全氟醚橡膠分子(zǐ)結構

全氟醚橡膠分子(zǐ)結構中的(de)氟含量、全氟化的(de)乙烯基醚的(de)結構和(hé)含量及硫化過程中交聯鍵的(de)鍵能和(hé)數量決定了硫化膠料的(de)性能和(hé)玻璃化轉變溫度，因此各品牌的(de)全氟醚橡膠由于其單體的(de)分子(zǐ)結構和(hé)組分有(yǒu)所差異，其性能也有(yǒu)一(yī)定的(de)區别。

全氟醚橡膠的(de)主要性能特點：

1）物理(lǐ)性能

全氟醚橡膠密度為(wèi)1.9-2.0g/cm³，物理(lǐ)機(jī)械性能與氟橡膠接近，耐高(gāo)溫壓縮永久變形性能優于氟橡膠。

2）耐化學(xué)藥品性

大分子(zǐ)連上沒有(yǒu)氫原子(zǐ)，表現出強的(de)惰性，F原子(zǐ)半徑比取代前的(de)H原子(zǐ)大很多，大分子(zǐ)鏈在排列時呈螺旋狀，C-C鍵基本被F原子(zǐ)組成的(de)外殼所包圍，使聚合物具有(yǒu)顯著的(de)耐化學(xué)藥品性。

一(yī)些橡膠材料的(de)耐溶劑性

注：

A表示10%以下的(de)溶脹（包括不溶脹），介質對橡膠性能影響不明顯；

B表示體積溶脹率10~20%，材料的(de)性能受到一(yī)定程度的(de)影響，但基本可(kě)用，隻是産品壽命可(kě)能會縮短(duǎn)；

C表示材料對該介質的(de)耐受性較差，要根據實際情況分析是否可(kě)用；

D表示該材料不能用于該介質環境。

類似于聚四氟乙烯，全氟醚橡膠除某些高(gāo)氟碳溶劑外，不受任何介質影響，可(kě)耐強酸、強堿、有(yǒu)機(jī)溶劑、超高(gāo)溫蒸汽、醚類、酮類、酯類、含氮化合物、碳化氫類、醇類、醛類、呋喃、胺基化合物等1600多種化學(xué)溶劑的(de)腐蝕。

3）耐高(gāo)低(dī)溫

全氟醚橡膠的(de)使用溫度一(yī)般為(wèi)260~290℃，可(kě)間歇性的(de)用于316℃的(de)高(gāo)溫。由于分子(zǐ)支鏈上引入了少量的(de)-OF3鏈節，支鏈的(de)不規則排列改善了分子(zǐ)的(de)柔順性，使橡膠的(de)耐低(dī)溫性提高(gāo)。一(yī)些品牌的(de)全氟醚橡膠Tg達-19℃。

4）耐高(gāo)溫蒸汽性

5）低(dī)釋放性和(hé)析出性

6）耐等離(lí)子(zǐ)體性

對于在等離(lí)子(zǐ)環境中，表現出高(gāo)潔淨低(dī)析出的(de)産品特性，可(kě)長(cháng)時間承受等離(lí)子(zǐ)體撞擊。

全氟醚橡膠于1968年(nián)首次被美國(guó)杜邦公司研發成功，并在1975年(nián)以Kalrez®作為(wèi)商(shāng)品名投入商(shāng)業化應用。目前相關材料企業有(yǒu)杜邦、3M、索爾維、大金氟化工、AGC、霓佳斯、中昊晨光化工研究院、中綠(lǜ)新材料、成都道(dào)弘、氟樂(yuè)泰科(kē)、溫州邦欣源科(kē)技、魯聚化等。

二、全氟醚橡膠的(de)半導體應用

在半導體制造中，彈性體密封墊的(de)可(kě)靠性非常關鍵，停産更換密封墊代價極高(gāo)，為(wèi)了避免出現潛在的(de)風險，對密封件的(de)清潔度和(hé)純淨度的(de)要求都非常嚴格，同時密封件必須能夠在高(gāo)真空度及侵蝕性化學(xué)氣體的(de)壓力作用下及高(gāo)溫環境中長(cháng)期工作。

全氟醚橡膠原材料成本高(gāo)昂，通常用于其他橡膠無法滿足的(de)苛刻密封要求，如(rú)半導體制造。全氟醚橡膠耐等離(lí)子(zǐ)體腐蝕、氣體腐蝕、酸堿腐蝕、高(gāo)溫腐蝕、橡膠密封高(gāo)潔淨度要求，有(yǒu)助于保持密封的(de)完整性，減少維修次數并提高(gāo)安全性，是半導體制造的(de)最佳密封材料。

全氟密封圈主要半導體應用

全氟醚橡膠密封産品相關企業及經銷企業有(yǒu)：上海芯密、東邦化成、日本華爾卡、Greene Tweed、Trelleborg、PPE、Parker、EQUATOR、TRP、MNEE、Applied Seals、fluorosealing(FLS)、AIR WATER MACH、上海勁孚化工（經銷）等。

由于在半導體制造中，停産更換密封件代價極高(gāo)，半導體行(xíng)業的(de)密封件和(hé)墊圈需要非同尋常的(de)材料。而全氟醚橡膠的(de)高(gāo)純度和(hé)對等離(lí)子(zǐ)體、熱和(hé)刺激性化學(xué)品的(de)極高(gāo)耐受性為(wèi)半導體制造如(rú)等離(lí)子(zǐ)處理(lǐ)、熱處理(lǐ)及濕法工藝等生産裝置的(de)密封提供了出色解決方案，可(kě)延長(cháng)密封壽命，減少污染，進而提高(gāo)晶圓産量，降低(dī)生産成本。而全氟醚橡膠唯一(yī)的(de)缺點就是價格太高(gāo)，市(shì)場價約3~5萬元/kg。

在前面介紹中，我們上海勁孚化工為(wèi)大家介紹了全氟醚橡膠的(de)性能特點及其在半導體領域的(de)應用，全氟醚橡膠絕大多數被制成密封件，如(rú)O型圈、墊圈等産品，應用于泵、機(jī)械密封、閥門的(de)閥座、連接密封件等高(gāo)溫、強腐蝕的(de)使用環境下。現在我們就來認識一(yī)下全球前五的(de)全氟醚橡膠生産企業。

1. 杜邦DuPont

官網：https://www.dupont.com/

商(shāng)品名：Kalrez®

美國(guó)杜邦公司于1968年(nián)首次研發成功全氟醚橡膠，并在1975年(nián)以Kalrez®作為(wèi)商(shāng)品名投入商(shāng)業化應用。目前杜邦仍是全球主要的(de)全氟醚橡膠供應商(shāng)。

2. 大金工業株式會社

官網：https://www.daikin.com/

商(shāng)品名：DAI-EL

日本大金于1970年(nián)上市(shì)氟橡膠DAI-EL，産品組合涵蓋全系列雙酚和(hé)過氧化物硫化的(de)共聚物和(hé)三元共聚物，包括低(dī)溫FKM以及全氟橡膠 (FFKM)等。DAI-EL全氟彈性體在熱水環境中長(cháng)期暴露具有(yǒu)出色的(de)耐受性，可(kě)用于半導體密封等領域。由原料生産，成型加工到包裝，大金工業開發的(de)全氟O型圈DUPRA，由關聯公司東邦化成株式會社生産。