不溶性微粒測試儀在過濾行業(yè)的應(yīng)用

介紹

過濾是一種物理或機(jī)械操作，通過使液體流過介質(zhì)(過濾器)減少液體中存在的顆粒數(shù)量，從而去除液體(或空氣)中的固體顆粒。過濾器上游的流體為進(jìn)料，通過介質(zhì)的流體稱為濾液，見圖1。

圖1：簡單的過濾流程

常用的過濾介質(zhì)有活性炭、濾紙、濾筒、硅藻土等，不同的介質(zhì)在不同的粒徑范圍內(nèi)具有不同的過濾效率，因此必須選擇合適的介質(zhì)來實(shí)現(xiàn)所需的顆粒去除效率。

液壓傳動系統(tǒng)的一個功能是對部件的運(yùn)動部分進(jìn)行分離和潤滑。固體污染物顆粒會造成磨損，從而降低過濾效率和元件試用壽命。液壓過濾器控制系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)的顆粒數(shù)量，使其達(dá)到系統(tǒng)可靠性。液壓過濾器的不溶性微粒測試是液體顆粒計數(shù)器的一個常見應(yīng)用，如PSS AccuSizer。

在微電子工業(yè)中，CMP漿體作為其生產(chǎn)過程和使用過程的應(yīng)用部分必須過濾。通過使用過濾器，可以將工藝過程中形成的大顆粒從漿料中去除，防止刮傷硅片。在某些情況下，過濾器的壽命受到損害及過濾后形成的大顆粒會導(dǎo)致晶片的缺陷。根據(jù)實(shí)際顆粒數(shù)更換過濾器，而不是占空比或壓力，這樣可以提高產(chǎn)量并減少過濾費(fèi)用。

噴墨油墨中的顏料通常分散成小顆粒(約50至200nm，取決于應(yīng)用)，需要穩(wěn)定其膠體。顏料顆粒的大小是至關(guān)重要的，因為大的顆粒可能堵塞噴流和通道，損害打印頭。控制大顆粒含量(> 0.5-1.0 μm)需要一種對尾端大顆粒敏感的技術(shù)。

過濾測試

工業(yè)過濾器的和用戶在設(shè)計、制造和選擇過程中定期測試過濾器，來確定應(yīng)用的過濾器。過濾器測試的一種常見方法是使用兩個液體粒子計數(shù)器傳感器來測量需要測試的過濾器的上游和下游，見圖2。有了PSS AccuSizer，客戶可以根據(jù)尺寸和感興趣的濃度范圍在一系列傳感器之間進(jìn)行選擇。用于液壓濾芯測試的常見傳感器是LE-400傳感器，其范圍為0.5-400 μm。該計數(shù)器有多達(dá)512個通道的分辨率，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過一般用戶的需求，且還可以在進(jìn)料傳感器上添加自動稀釋模塊。

圖2：過濾器實(shí)驗臺

ISO 16889中定義的液壓過濾器測試的典型數(shù)據(jù)解釋了過濾比(或Beta比)，如下式所定義，其中x(c)是指的顆粒尺寸。

βx（c）=上游顆粒數(shù)@ x(c)μm/下游顆粒數(shù)@ x(c)μm

例如:在5μm時，過濾比可以表示為一個簡單的比率或減去1和乘以100。

β5（c）=6000/200=30或者（（30-1）/20）×100=96.7%

CMP漿體

AccuSizer 用于實(shí)驗室和世界各地的工藝流程，以監(jiān)測 CMP 漿料的現(xiàn)狀并優(yōu)化過濾以大程度地減少表面缺陷。 圖 3 顯示了過濾器上游（藍(lán)色）和下游（紅色）的 AccuSizer 粒子計數(shù)數(shù)據(jù)。

圖3:過濾器上游/下游CMP漿體

噴墨油墨

圖4顯示了使用2μm和5μm過濾器過濾噴墨油墨的過濾測試結(jié)果，兩種過濾器都顯示出對>1μm粒子濃度的改進(jìn)。未過濾樣品中大于1μm的顆粒超過100,000個/mL，經(jīng)過5μm過濾后大于1μm的粒子數(shù)為70,000個/mL，經(jīng)過2μm過濾后大于1μm的粒子數(shù)為20,000個/mL。

圖4：未過濾和經(jīng)過5μm和2μm過濾器過濾的噴墨油墨顆粒濃度

結(jié)論

PSS AccuSizer是一個測試過濾器和測試各種過濾效率實(shí)驗的理想系統(tǒng)。基于單顆粒光學(xué)傳感技術(shù)(SPOS)的傳感器具有寬的檢測粒徑和濃度范圍，請聯(lián)系您當(dāng)?shù)氐腜SS代表，了解我們?nèi)绾螌⑽覀兊募夹g(shù)匹配到您的應(yīng)用需求。