介紹
過(guò)濾是一種物理或機械操作,通過(guò)使液體流過(guò)介質(zhì)(過(guò)濾器)減少液體中存在的顆粒數量,從而去除液體(或空氣)中的固體顆粒。過(guò)濾器上游的流體為進(jìn)料,通過(guò)介質(zhì)的流體稱(chēng)為濾液,見(jiàn)圖1。
圖1:簡(jiǎn)單的過(guò)濾流程
常用的過(guò)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具有不同的過(guò)濾效率,因此必須選擇合適的介質(zhì)來(lái)實(shí)現所需的顆粒去除效率。
液壓傳動(dòng)系統的一個(gè)功能是對部件的運動(dòng)部分進(jìn)行分離和潤滑。固體污染物顆粒會(huì )造成磨損,從而降低過(guò)濾效率和元件試用壽命。液壓過(guò)濾器控制系統內循環(huán)的顆粒數量,使其達到系統可靠性。液壓過(guò)濾器的不溶性微粒測試是液體顆粒計數器的一個(gè)常見(jiàn)應用,如PSS AccuSizer。
在微電子工業(yè)中,CMP漿體作為其生產(chǎn)過(guò)程和使用過(guò)程的應用部分必須過(guò)濾。通過(guò)使用過(guò)濾器,可以將工藝過(guò)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(guò)濾器的壽命受到損害及過(guò)濾后形成的大顆粒會(huì )導致晶片的缺陷。根據實(shí)際顆粒數更換過(guò)濾器,而不是占空比或壓力,這樣可以提高產(chǎn)量并減少過(guò)濾費用。
噴墨油墨中的顏料通常分散成小顆粒(約50至200nm,取決于應用),需要穩定其膠體。顏料顆粒的大小是至關(guān)重要的,因為大的顆??赡芏氯麌娏骱屯ǖ?,損害打印頭??刂拼箢w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(guò)濾測試
工業(yè)過(guò)濾器的和用戶(hù)在設計、制造和選擇過(guò)程中定期測試過(guò)濾器,來(lái)確定應用的過(guò)濾器。過(guò)濾器測試的一種常見(jiàn)方法是使用兩個(gè)液體粒子計數器傳感器來(lái)測量需要測試的過(guò)濾器的上游和下游,見(jiàn)圖2。有了PSS AccuSizer,客戶(hù)可以根據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(jiàn)傳感器是LE-400傳感器,其范圍為0.5-400 μm。該計數器有多達512個(gè)通道的分辨率,遠遠超過(guò)一般用戶(hù)的需求,且還可以在進(jìn)料傳感器上添加自動(dòng)稀釋模塊。
圖2:過(guò)濾器實(shí)驗臺
ISO 16889中定義的液壓過(guò)濾器測試的典型數據解釋了過(guò)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@ x(c)μm/下游顆粒數@ x(c)μm
例如:在5μm時(shí),過(guò)濾比可以表示為一個(gè)簡(jiǎn)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,以監測 CMP 漿料的現狀并優(yōu)化過(guò)濾以大程度地減少表面缺陷。 圖 3 顯示了過(guò)濾器上游(藍色)和下游(紅色)的 AccuSizer 粒子計數數據。
圖3:過(guò)濾器上游/下游CMP漿體
噴墨油墨
圖4顯示了使用2μm和5μm過(guò)濾器過(guò)濾噴墨油墨的過(guò)濾測試結果,兩種過(guò)濾器都顯示出對>1μm粒子濃度的改進(jìn)。未過(guò)濾樣品中大于1μm的顆粒超過(guò)100,000個(gè)/mL,經(jīng)過(guò)5μm過(guò)濾后大于1μm的粒子數為70,000個(gè)/mL,經(jīng)過(guò)2μm過(guò)濾后大于1μm的粒子數為20,000個(gè)/mL。
圖4:未過(guò)濾和經(jīng)過(guò)5μm和2μm過(guò)濾器過(guò)濾的噴墨油墨顆粒濃度
結論
PSS AccuSizer是一個(gè)測試過(guò)濾器和測試各種過(guò)濾效率實(shí)驗的理想系統?;趩晤w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)系您當地的PSS代表,了解我們如何將我們的技術(shù)匹配到您的應用需求。
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