介紹

過(guò)濾是一種物理或機(jī)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(shù)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(nèi)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(xiàn)所需的顆粒去除效率。

液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的一個(gè)功能是對(duì)部件的運(yùn)動(dòng)部分進(jìn)行分離和潤(rùn)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(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(guò)濾器的不溶性微粒測(cè)試是液體顆粒計(jì)數(shù)器的一個(gè)常見(jiàn)應(yīng)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(yīng)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(dǎo)致晶片的缺陷。根據(jù)實(shí)際顆粒數(shù)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(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?yàn)榇蟮念w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(duì)尾端大顆粒敏感的技術(shù)。

過(guò)濾測(cè)試

工業(yè)過(guò)濾器的和用戶在設(shè)計(jì)、制造和選擇過(guò)程中定期測(cè)試過(guò)濾器，來(lái)確定應(yīng)用的過(guò)濾器。過(guò)濾器測(cè)試的一種常見(jiàn)方法是使用兩個(gè)液體粒子計(jì)數(shù)器傳感器來(lái)測(cè)量需要測(cè)試的過(guò)濾器的上游和下游，見(jiàn)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(cè)試的常見(jiàn)傳感器是LE-400傳感器，其范圍為0.5-400 μm。該計(jì)數(shù)器有多達(dá)512個(gè)通道的分辨率，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)一般用戶的需求，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(yàn)臺(tái)

ISO 16889中定義的液壓過(guò)濾器測(cè)試的典型數(shù)據(jù)解釋了過(guò)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(shù)@ x(c)μm/下游顆粒數(shù)@ 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(yàn)室和世界各地的工藝流程，以監(jiān)測(cè) CMP 漿料的現(xiàn)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(lán)色）和下游（紅色）的 AccuSizer 粒子計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)。

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(cè)試結(jié)果，兩種過(guò)濾器都顯示出對(duì)>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(shù)為70,000個(gè)/mL，經(jīng)過(guò)2μm過(guò)濾后大于1μm的粒子數(shù)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(jié)論

PSS AccuSizer是一個(gè)測(cè)試過(guò)濾器和測(cè)試各種過(guò)濾效率實(shí)驗(yàn)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(cè)粒徑和濃度范圍，請(qǐng)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。