Ultrazvukový rozptyl leštiacich látok (CMP)
- Nejednotná veľkosť častíc a nehomogénna distribúcia častíc spôsobuje vážne poškodenie lešteného povrchu počas procesu CMP.
- Ultrazvukový rozptyl je vynikajúca technika rozptýliť a deaglomerovať nano-veľké leštenie častíc.
- Jednotný rozptyl dosiahnuté ultrazvukom výsledky v vynikajúce CMP spracovanie povrchov, aby sa zabránilo poškriabaniu a nedostatky v dôsledku nadrozmerné zrná.
Ultrazvukový rozptyl leštenie častíc
Chemicko-mechanické leštenie / planarizácia (CMP) kaly obsahujú abrazívne (nano)častice, aby poskytli požadované leštiace vlastnosti. Bežne používané nanočastice s brúsnosťou zahŕňajú oxid silicum (oxid kremičitý, SiO2), oxid céru (Ceria, generálny riaditeľ2), oxid hlinitý (Alumina, Al2O3), α-a y-Fe203, Graphenenanodiamonds medzi ostatnými. Aby sa predišlo poškodeniu na leštenej ploche, abrazívne častice musia mať jednotný tvar a úzke rozloženie veľkosti obilia. Priemerná veľkosť častíc sa pohybuje medzi 10 a 100 nanometrov v závislosti od zloženia CMP a jeho použitia.
Ultrazvukový rozptyľuje je dobre-známy produkovať jednotné, dlhodobý stabilné disperzie. Ultrazvukové kavitácia a šmykové sily pár požadovanej energie do suspenzie tak, že aglomeráty sú rozbité, van Waals sily prekonať a abrazívne nanočastice rovnomerne distribuované. S ultrazvukom je možné znížiť veľkosť častíc presne na cieľovú veľkosť obilia. Jednotným Ultrazvukový spracovanie kalu, nadmerné zrná a nerovnomerné rozdelenie veľkosti môžu byť odstránené – zabezpečenie požadovanej miery odstránenia CMP pri minimalizácii výskytu škrabancov.
- Cieľová veľkosť častíc
- vysoká jednotnosť
- nízka až vysoká pevná koncentrácia
- Vysoká spoľahlivosť
- presné ovládanie
- Presná reprodukovateľnosť
- lineárna, bezproblémová mierka
Ultrazvukové homogenizátory sa používajú na rozptýlenie a frézovanie leštiacich činidiel
Ultrazvuková disperzia je spoľahlivá a vysoko účinná technológia na výrobu nanočastíc oxidu ceričitého.
Ultrazvukové formulovanie CMP
Ultrazvukový miešanie a miešanie sa používa v mnohých priemyselných odvetviach produkovať stabilné suspenzie s nízkou až veľmi vysokou viskozít. Na výrobu homogénnych a stabilných kalov CMP sa brúsne materiály (napr. oxid kremičitý, Ceria nanoparticles, α-a y-Fe203 atď.), prídavné látky a chemikálie (napr. alkalické materiály, inhibítory hrdze, stabilizátory) sú rozptýlené do základnej kvapaliny (napr. purifikovaná voda).
Pokiaľ ide o kvalitu, pre vysoko výkonné leštenie kalu je dôležité, aby odpruženie ukazuje dlhodobú stabilitu a vysoko rovnomerné rozloženie častíc.
Ultrazvukový rozptyľuje a formulovanie dodáva potrebnú energiu na deaglomeráciu a distribuovať abrazívne leštiace činidlá. Presná ovládateľnosť parametrov ultrazvukového spracovania poskytuje najlepšie výsledky pri vysokej efektivite a spoľahlivosti.
Ultrazvukový disperz UP400St na výrobu kalov CMP v laboratóriu.
Ultrazvukové Disperzačné systémy
Hielscher ultrasonics dodáva vysoko výkonné ultrazvukové systémy pre rozptyl nano-veľkých materiálov, ako je oxid kremičitý, Ceria, oxidu hlinitého a nanodiamonds. Spoľahlivé ultrazvukové procesory dodávajú požadovanú energiu, sofistikované ultrazvukové reaktory vytvárajú optimálne podmienky procesu a prevádzkovateľ má presnú kontrolu nad všetkými parametrami, takže výsledky ultrazvukového procesu možno naladiť presne na požadované ciele procesu (napríklad veľkosť obilia, distribúcia častíc atď.).
Jedným z najdôležitejších parametrov procesu je Ultrazvukový amplitúda. Hielscher je priemyselné ultrazvukové systémy môže spoľahlivo dodávať veľmi vysoké amplitúdy. Amplitúdy až do 200 μm sa dajú ľahko plynule spustiť v 24/7 prevádzke. Schopnosť prevádzkovať také vysoké amplitúdy zabezpečiť, aby aj veľmi náročné procesné ciele možno dosiahnuť. Všetky naše ultrazvukové procesory môžu byť presne upravené podľa požadovaných procesných podmienok a ľahko monitorované prostredníctvom vstavaného softvéru. To zaisťuje najvyššiu spoľahlivosť, konzistentnú kvalitu a reprodukovateľné výsledky. Robustnosť ultrazvukového zariadenia Hielscher umožňuje 24/7 prevádzku pri ťažkých a náročných prostrediach.
MultiSonoReactor MSR-4 je priemyselný inline homogenizátor vhodný na priemyselnú výrobu vŕtacích bahn. Ultrazvukom sa používa na disperziu a frézovanie leštiacich činidiel.
Literatúra/referencie
- Mondragón Cazorla R., Juliá Bolívar J. E.,Barba Juan A., Jarque Fonfría J. C. (2012): Characterization of silica–water nanofluids dispersed with an ultrasound probe: A study of their physical properties and stability. Powder Technology Vol. 224, 2012.
- Pohl M., Schubert H. (2004): Dispersion and deagglomeration of nanoparticles in aqueous solutions. Partec, 2004.
- Brad W. Zeiger; Kenneth S. Suslick (2011): Sonofragmentation of Molecular Crystals. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 37, 14530–14533.
- Aharon Gedanken (2003): Sonochemistry and its application to nanochemistry. Current Science Vol. 85, No. 12 (25 December 2003), pp. 1720-1722.
Fakty stojí za to vedieť
Chemická mechanická Planarizácia (CMP)
Chemické-mechanické leštenie/planarizácia (CMP) kalu sa používajú na hladké povrchy. Kal CMP sa skladá z chemických a mechanických abrazívnych komponentov. Tým, CMP možno opísať ako kombinovaný spôsob chemickej leptanie a abrazívne leštenie.
CMP suspenzie sú široko používané na lesk a hladký oxid kremičitý, Poly kremíka a kovových povrchov. Počas procesu CMP sa topografia odstráni z povrchu oblohy (napr. polovodiče, solárne obväzky, komponenty elektronických prístrojov).
Povrchovo aktívne látky
S cieľom získať dlhodobú stabilnú formuláciu CMP sa pridávajú povrchovo aktívne látky, aby sa nanočastice udržali v homogénnej suspenzii. Bežne používané disperzačné činidlá môžu byť katiónové, aniónové alebo neiónové a zahŕňajú dodekyl sulfát (KBÚ), cetylu-pyridíniumchlorid (CPC), sodnú soľ kyseliny caprovej, sodná soľ kyseliny laurovej, deylsulfát sodný, hexadecyl sulfát sodný, hexadecyltrimetylamóniumbromid (C16), Dodecyltrimetylammonium bromid (C12TAB), Triton X-100, Tween 20, Tween 40, Tween 60, Tween 80, Symperonic A4, A7, A11 a A20.