フィードスルーはブランクフランジとは違う形で故障します。同じ壁で真空を保持しながら導体を通さなければなりません。そのためセラミック−金属接合部とフランジ座は1つの漏れ経路となり、2つの部品ではなく1つのアセンブリとして試験する必要があります。
フィードスルーに同時に求められること
真空境界を越えて電力・信号・運動を伝えながら、漏れがなく、システムの許容値を超える脱ガスがなく、チャンバーに対して電気的・熱的に短絡しないことが必要です。これらの要求は相反します。電気的絶縁を担うセラミックは脆く、フランジとは熱膨張率が異なるため、セラミックに引張ではなく圧縮がかかるよう接合部を設計しなければなりません。
代表的な構成
ヒーターや電極用の電源フィードスルー、チャンバー内の温度・圧力測定用の熱電対および計装フィードスルー、信号束用のマルチピンコネクタ、RFや微小信号が必要な箇所では同軸・シールドタイプを用います。運動フィードスルー（回転式・直線式）は別系統であり、通常はフランジボディから組み立てるのではなく、完成品アセンブリとして購入します。
当社が加工する範囲と試験する範囲
フランジボディ、セラミック座、導体穴を1回の段取りで加工し、アセンブリとして同心に仕上げます。そのうえで完成したフィードスルーをアセンブリのままヘリウム質量分析計で漏れ試験します。フランジとセラミックを別々に試験し、組み合わせれば気密だと仮定する方法は、受入検査を通ったフィードスルーがチャンバーで失格する原因になります。
フランジサイズの選定
フランジは導体の本数だけでなく、セラミック径と導体本数を収容できる大きさでなければなりません。セラミックが担える以上にピンを詰め込むと、ピンではなくシール部から漏れるフィードスルーになります。これが最もよくある不具合の原因です。
自社一貫で対応している工程
- 304 / 316L stainless steel and 6061 / 5083 aluminium fabrication
- Clean-environment TIG welding with full penetration and no micro-porosity
- Helium mass-spectrometer leak testing to 1 × 10⁻⁹ mbar·l/s
- In-house electropolishing and passivation — not subcontracted
- Chamber bake-out to 150–400 °C for UHV outgassing control
- Precision-machined ISO-KF, ISO-K and CF (ConFlat) flanges
- Zeiss CMM verification to ±0.02 mm across large work envelopes
- 12 m gantry CNC machining — 12 m × 4 m × 2 m envelope
- SEMI-referenced documentation and inspection protocols
よくあるご質問
真空フィードスルーとは何ですか？
真空を破ることなく、導体、熱電対、光ファイバ、機械的な運動を真空チャンバーの壁を通して導くためのシール部品です。
最も多い故障モードは何ですか？
セラミック−金属シール部からの漏れです。原因は多くの場合、セラミックに引張がかかる設計か、シール座がフランジ呼び径と同心に加工されていないことです。完成したアセンブリをヘリウム質量分析計で試験することで、チャンバーに届く前に検出できます。
CFとKFのどちらのフィードスルーを選ぶべきですか？
ベーキングする場合、またはチャンバーをUHVまで到達させる場合はCFを選びます。シールが金属であるためです。HV用途やフィードスルーを頻繁に交換する箇所ではKFでも問題ありませんが、Oリングがベーキング温度を制限します。
カスタムのフィードスルーフランジを加工できますか？
はい。標準的なCFおよびKF寸法、ならびにお客様図面どおりに、非標準の導体本数や穴配置を含めてフランジボディを加工します。
セラミックとピンも供給してもらえますか？
当社はフランジボディとシール部を加工し、お客様仕様に基づいて完成アセンブリを組み立て、試験します。セラミックサブアセンブリを購入品とするか、お客様支給とするかは構成によって異なります。
関連する加工能力
仕様どおりの製作をご検討ですか？
図面または仕様書をお送りいただければ、DDP価格・納期・検査計画をご提示します。