石英　と　PEEK材　の比較

Question

各位、お世話になっております。
１点質問させていただきます。

私どもの会社で、石英を材料としたトレイがあります。0.6～0.8mm厚の
Si材で作られたものを数十枚の等ピッチの溝に挟め洗浄液に入れてその
Si材を洗浄しています。

今回お客様からこのトレイを「石英→PEEK」に変更したいとの申し入れが
ありましたが、小生両者の特性が十分理解できておらず、PEEKに変えたから
どうなのか？又、石英では何故だめなのか？が理解できません。

ネットなどで“石英”という言葉で調べましたがいまいちピントきません
し、会社で使っている石英トレイがこの石英なのかどうかも定かでありま
せんので・・・。

材料に精通されている方、この両者の比較について特徴、短所長所、切削
加工性、導電性、比重、などご教示ください。

また、現在の石英トレイは部品同士を溶着していると聞きました。そのよう
な溶着方法なのでしょうか？ダイフロン等のネジで固定しては駄目なので
しょうか？小生、素人なりにもPEEKで検討する場合は、部品同士の接合は
PEEKネジで固定しようと考えています。間違ってないでしょうか？

可能な限り細かくご説明いただけると幸いです。

また関連サイトを教えて頂けると助かります。

よろしくお願い申し上げます。

Accepted Answer

シリコンウエハのキャリア（カセット）と推測します。
先ず、石英は半導体グレード（不純物を極力抑えた）の石英ガラスです。
製作方法は、ガラス細工と略同じで、
Ａ）規定の径と長さの丸棒を製作します
Ｂ）丸棒をバナー等で溶かし、溶着しキャリアを製作します
Ｃ）最後に、研削機で溝を加工します
　　石英ガラスは硬いので、研削で加工します
　　また、加工の際に破損が発生する確率が高いので、その分を考慮して納期設定があります
次に、ＰＥＥＫですが、樹脂なので原材料の中央部分を使用し、経時変化等を抑制します。
そして、製作方法は、石英ガラス略同じで、
ア）規定の径と長さの丸棒を製作します
イ）ねじ加工やねじ穴加工を行い、丸棒を仮組立します
ウ）丸棒を溶接しキャリアを製作します
　　ねじは座ぐりをし、ねじ固定の後、栓をして溶接するので外部からは判りません
　　丸棒の継ぎ目やねじの座面等に洗浄液が浸透し、残る事は無いようにの配慮です
エ）最後に、溝を加工します
最後に、石英ガラス ⇒ ＰＥＥＫへの変更点で考慮するべき内容は、
? 石英ガラス製は重くて、欠け等の破損に取扱の配慮が必要ですが、
　 ＰＥＥＫは、それらの配慮があまり必要ありません
? 線膨張係数が、石英ガラスはステンレス鋼の約1/10、ＰＥＥＫ等の樹脂はステンレス鋼
　 の約10倍なので、温度変化がある洗浄等には配慮が必要です
? 石英ガラスは耐薬品性の関係で、特にＨＦ系の洗浄には適しませんが、
　 ＰＥＥＫは確か硝酸に対して特に弱かったと記憶しています
　 詳細は耐薬品性を確認して使用して下さい
また、ＰＥＥＫ製のキャリアは製作した事がありますが、その時は
＊ 八十島プロシード株式会社
＊ 三井化学株式会社（PEEKから撤退したと聞いています…）
にお世話になりました。

Answer

評価の対象は製作上と取扱い上の問題および耐薬品性と耐久性だと思いま
す。前者は機械的物性に関与し，後者は耐薬品性や劣化耐性だと思います。
他の回答者の方々の提示にあわせて下記参照下さい。

Answer

文中から察するに
　　石英→石英ガラス
　　製品名称→ウエハーキャリア
だと思います（ハズレなら以下の雑文は無しということで）

これで調べれば、既に多くの既製品が出回っており、PEEK樹脂製品も多いです。これがネット通販で簡単に入手出来る。逆に製造メーカを辿るのが面倒なぐらいです。

また、石英→PEEK樹脂への置き換え事例も登場してきます。

このような背景下で、PEEK樹脂製品を製造するには、
　　・技術的にかなり異なる分野
　　・機械設備、金型費用など多額の設備投資が必要。
など障壁があります。
後者は外注を活用すれば軽減できるが、そもそも今更やる価値有るか？　得意先の販売ルートという財産を活かして製造元との間に入るだけの方がよいのではないか・・・と思いますが・・・

石英とPEEK材の比較