不溶性微粒測試儀在過濾行業的應用

介紹

過濾是一種物理或機械操作，通過使液體流過介質(過濾器)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。過濾器上游的流體為進料，通過介質的流體稱為濾液，見圖1。

圖1：簡單的過濾流程

常用的過濾介質有活性炭、濾紙、濾筒、硅藻土等，不同的介質在不同的粒徑范圍內具有不同的過濾效率，因此必須選擇合適的介質來實現所需的顆粒去除效率。

液壓傳動系統的一個功能是對部件的運動部分進行分離和潤滑。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內循環的顆粒數量，使其達到系統可靠性。液壓過濾器的不溶性微粒測試是液體顆粒計數器的一個常見應用，如PSS AccuSizer。

在微電子工業中，CMP漿體作為其生產過程和使用過程的應用部分必須過濾。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致晶片的缺陷。根據實際顆粒數更換過濾器，而不是占空比或壓力，這樣可以提高產量并減少過濾費用。

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。

過濾測試

工業過濾器的和用戶在設計、制造和選擇過程中定期測試過濾器，來確定應用的過濾器。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，客戶可以根據尺寸和感興趣的濃度范圍在一系列傳感器之間進行選擇。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。該計數器有多達512個通道的分辨率，遠遠超過一般用戶的需求，且還可以在進料傳感器上添加自動稀釋模塊。

圖2：過濾器實驗臺

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

βx（c）=上游顆粒數@ x(c)μm/下游顆粒數@ x(c)μm

例如:在5μm時，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 用于實驗室和世界各地的工藝流程，以監測 CMP 漿料的現狀并優化過濾以大程度地減少表面缺陷。 圖 3 顯示了過濾器上游（藍色）和下游（紅色）的 AccuSizer 粒子計數數據。

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果，兩種過濾器都顯示出對>1μm粒子濃度的改進。未過濾樣品中大于1μm的顆粒超過100,000個/mL，經過5μm過濾后大于1μm的粒子數為70,000個/mL，經過2μm過濾后大于1μm的粒子數為20,000個/mL。

圖4：未過濾和經過5μm和2μm過濾器過濾的噴墨油墨顆粒濃度

結論

PSS AccuSizer是一個測試過濾器和測試各種過濾效率實驗的理想系統。基于單顆粒光學傳感技術(SPOS)的傳感器具有寬的檢測粒徑和濃度范圍，請聯系您當地的PSS代表，了解我們如何將我們的技術匹配到您的應用需求。