「VACAL（バッカル）」は、アルミニウムおよびその合金上にアルマイト皮膜を成膜するものであり、クラックの発生を極めて少なくすることを可能にした表面処理です。
その応用例として、高温度でのプラズマ雰囲気にさらされるアルミ合金部品に対し、反応性ガス中でスポーリングの発生を抑え、皮膜の長寿命化・パーティクルの低減を実現できます。
■特 長
クラックが少ない
従来の硬質アルマイト皮膜と比べ、クラックが非常に少なくなっています。
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| 従来硬質アルマイト（自社製） |
VACAL-SAL |
VACAL-OX |
熱が加わってもアルミとアルマイト（Al2O3）における熱膨張係数の違いから生じるクラックも少なく抑えられています。
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| 従来硬質アルマイト（自社製） |
VACAL-SAL |
VACAL-OX |
皮膜表面の拡大写真 熱負荷後クラック比較
材質：A6061 膜厚20μm 封孔なし 大気熱処理 400℃ ２時間保持 ／倍率１００倍 |
膜のつきまわり
複雑な形状の部品でも、つきまわりが良く成膜されます。また、シャワープレートなどの細穴でも、角部を含め均一に成膜されます。
コンタミネーション
半導体や電子部品の製造工程で重要視される重金属について、AES、SIMS、ESCA、EMPA※の分析結果では、重金属成分は検出限界以下です。
| ※ |
AES：オージェ電子分光法（Auger Electron Spectroscopy）
SIMS：二次イオン質量分析（Secondary Ion Mass Spectrometry）
ESCA：Ｘ線光電子分光法（Electron Spectroscopy for Chemical Analysis）
EMPA：電子線プローブ微小部分分析法（Electron Probe Microanalyzer） |
皮膜硬度
アルミ素地にVACAL（バッカル）処理を施すことで表面硬度が向上し、工具接触時などの不用意な傷の発生も少なくなります。
■用 途
CVDやエッチング装置用の電極、防着板、シャワープレート、ベースプレートなどの真空構成部品、一般電子部品などの耐食性・耐久性の向上に適しています。
VACAL処理説明
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項 目
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内 容
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最大処理寸法
mm(superscript:＊2)
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硫酸系 |
SAL(SA＊1) |
900(W)×4500(L)×4000(H) |
| 蓚酸系 |
OX |
700(W)×2000(L)×1300(H) |
| 適用材質 |
Ａ５０５２、Ａ６０６１ |
| 膜厚 |
１０〜３０μm |
| 膜厚公差 |
指定膜厚に対し±10 |
| マスキング |
個別指示により対応可能＊３ |
| 成膜前処理 |
マスク面を除き最適化処理を実施〔仕上り表面は若干梨地状〕 |
| 成膜後処理 |
沸騰水封孔、加圧蒸気封孔
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| 洗浄・包装 |
別途、ご指示により、精密洗浄後に脱気二重包装可能 |
| ＊１： |
ＳＡは新機種（ＳＡＬ）にバージョンアップしています。 別途お問合せください。 |
| ＊２： |
処理可能サイズは材質、重量、形状等により出来ない場合もありますので、ご相談ください。 |
| ＊３： |
マスキング箇所の数量や難易度によっては、処理日数が長くなる場合があります。 |
| ＊： |
ベーキング（真空加熱脱水処理）も可能。別途お問合せください。 |
| 注意： |
バッカル処理をする上でラック（電極保持）位置が必要となります。又、ラック部分には成膜されませんので、打合せにより、位置決定が必要です。 |
VACAL（バッカル）仕様記号例
記号一覧表
| 項 目 |
記 号 |
内 容 |
| 封孔 |
W |
沸騰水封孔 |
| V |
加圧蒸気封孔 |
| N |
封孔無し
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| 膜厚 |
単位を除く数値 |
10〜30 |
| 最適化処理 |
０ |
無し |
| １ |
有り |
| ベーキング |
０ |
無し |
| １ |
有り |
| 洗浄・包装 |
A |
精密洗浄後に２重真空パック |
| B |
洗浄無しビニール包装 |
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| チャンバー |
プレート |
■VACAL（バッカル）特性
VACAL（バッカル）とは、アルミニウムおよびアルミニウム合金上にアルマイト皮膜を生成するものです。
その特長は、クラックの発生を極めて少なく抑えることを可能にした表面処理です。
応用例として、高温度でのプラズマ雰囲気にさらされるアルミ合金部品に対し、反応性ガス中でのスポーリングの発生を低減させ、皮膜の長寿命・パーティクルの低減を実現します。
●従来型硬質アルマイトとＶＡＣＡＬ（バッカル）の比較
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硬質
アルマイト |
バッカル-SAL |
バッカル-OX
（A5052） |
バッカル-OX
（A6061） |
備 考 |
| 成膜範囲 |
10〜50 |
10〜30 |
30 |
30 |
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| 発色 |
母材色→黒色 |
母材色→灰色 |
金色（黒系） |
灰色（青系） |
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硬度
(HV） |
表面 |
約400 |
約370 |
約400 |
約300 |
膜厚
30 |
| 断面 |
約370 |
約360 |
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膜厚
30 |
| 表面粗さ（Ra） |
加工状態による |
加工状態による |
加工状態による |
加工状態による |
最適化なし |
| − |
1.3〜2.2 |
1.3〜2.2 |
1.3〜2.2 |
最適化あり |
| クラック |
成膜直後 |
○ |
◎ |
◎ |
◎ |
圧延材の
場合 |
| 加熱後 |
× |
○ |
◎ |
◎ |
400℃
炉冷 |
| 封孔+加熱 |
× |
△ |
× |
× |
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耐摩
耗性
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テーバー
摩耗試験 |
10ｍg以下 |
10ｍg以下 |
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10ｍg以下 |
10000
回転 |
放出
ガス量 |
封孔なし |
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○ |
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◎ |
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| 封孔あり |
|
△ |
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× |
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| 封孔+400℃48hr |
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◎ |
|
◎ |
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●NF3プラズマ暴露試験
アルマイト皮膜をNF3プラズマに曝した後、ＥＰＭＡにて分析しました。結果からアルマイト表面のクラック部分に｢Ｆ｣が検出されていることがわかります。反応性ガスはクラック部分で「AL」と反応し、これがパーティクルの発生に繋がると考えられます。
通常、アルマイトは成膜時および加熱時に多量のクラックが発生します。
クラックの発生を極限まで抑えたバッカルは、パーティクルの発生を抑え、保護皮膜としての長寿命化を実現しました。
●表面写真比較
バッカル-SAL
成膜直後 表面拡大写真 |
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真空熱処理：400度均熱2時間 |
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バッカル-OX
成膜直後 表面拡大写真 |
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真空熱処理：400度均熱2時間 |
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硬質アルマイト
成膜直後 表面拡大写真 |
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真空熱処理：400度均熱2時間 |
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成膜直後に比較するとVACAL（バッカル）表面はクラックの数が硬質アルマイトと比べ格段に少ない。
熱が加わると素地のアルミ、アルマイト皮膜（AL2O3）熱膨張係数の違いによりクラックが増加するが、VACAL（バッカル）の場合クラックの発生は認められるものの、硬質アルマイトと比べ増加傾向が全く異なります。
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